电流和电压模块和监测功率分配系统中的电流和电压的方法
【技术领域】
[0001]本申请大体涉及功率分配系统，并且更具体而言，涉及电流和电压模块和监测功率分配系统中的电流和电压的方法。
【背景技术】
[0002]已知的电力分配系统包括一个或多个断路器，其各自联接到一个或多个负载上。基于电流传感器感测到的流过断路器的电流而控制断路器。例如，如果电流在可接受的运行状况之外，则断路器使电流中断。
[0003]除了测量电流，至少一些已知的断路器还测量电压。电压可测量为相导体之间的量和/或对负载应用的量。电压测量结果可用于计量和/或保护目的。为了获得电压测量结果，一些已知的断路器包括金属触头或分接头，分接头模制在断路器的壳体中，以分接电压。从分接头到断路器跳脱单元进行硬接线连接。但是，这样的分接头可能会干涉断路器的内部导体，这可使与导体的连接随着时间的推移而弱化和/或失效。另外，硬接线连接使得需要以高成本使用高压线来处理测量的高电压。导线还可带来介电问题，因为它们与导体处于相同电压势。此外，一些已知的断路器缺乏电压衰减和/或降压变压器所需要的空间，同时还在绝缘层内保持足够的介电强度，以防止由于高电压水平而产生的击穿。
【发明内容】
[0004]在一个方面，提供一种电流和电压模块，其包括壳体，壳体具有沿轴向方向至少部分地延伸通过其中的开口。壳体构造成将导体接收在开口内。模块还包括带螺纹金属插件，其沿径向延伸通过壳体且构造成与限定在导体中的带螺纹开口对齐。模块进一步包括紧固装置，其构造成插入带螺纹金属插件内且插入带螺纹开口中，以将壳体电联接到导体上。电压传感器在壳体内联接到带螺纹金属插件上且构造成感测导体中的电压的量。模块还包括壳体内的电流传感器，其构造成感测在导体中流动的电流的量。
[0005]在另一个方面，提供一种监测功率分配系统的导体中的电流和电压的方法。方法包括将电流和电压模块联接到导体上，电流和电压模块包括壳体，壳体具有沿轴向方向至少部分地延伸通过其中的开口。壳体构造成将导体接收在开口内。方法还包括使带螺纹金属插件在限定在导体中的带螺纹开口内沿径向方向延伸通过壳体，以及使紧固装置通过带螺纹金属插件插入带螺纹开口中，以将壳体电联接到导体上。方法进一步包括使用壳体内的联接到带螺纹金属插件上的电压传感器来感测导体中的电压的量，以及使用壳体内的电流传感器来感测在导体中流动的电流的量。
[0006]在又一个方面，提供了一种用于功率分配系统中的电路保护装置。电路保护装置包括跳脱机构，其构造成中断流过电路保护装置的电流。电路保护装置还包括电流和电压模块，其包括壳体，壳体具有沿轴向方向至少部分地延伸通过其中的开口。壳体构造成将导体接收在开口内。模块还包括带螺纹金属插件，其沿径向方向延伸通过壳体且构造成与限定在导体中的带螺纹开口对齐。模块进一步包括紧固装置，其构造成插入带螺纹金属插件内且插入带螺纹开口中，以将壳体电联接到导体上。电压传感器联接到壳体内的带螺纹金属插件上，并且构造成感测导体中的电压的量。模块还包括壳体内的电流传感器，其构造成感测导体中流动的电流的量。电路保护装置进一步包括跳脱单元，其操作性地联接到跳脱机构和电流和电压模块上。跳脱单元构造成至少部分地基于感测到的电压的量和感测到的电流的量中的至少一个而确定是否启动跳脱机构。
[0007]技术方案1.一种电流和电压模块，包括:
壳体，其具有沿轴向方向至少部分地延伸通过其中的开口，所述壳体构造成将导体接收在所述开口内；
沿径向方向延伸通过所述壳体的带螺纹金属插件，所述带螺纹金属插件构造成与限定在所述导体中的带螺纹开口对齐；
紧固装置，其构造成插入所述带螺纹金属插件内且插入所述带螺纹开口中，以将所述壳体电联接到所述导体上；
在所述壳体内的联接到所述带螺纹金属插件上的电压传感器，所述电压传感器构造成感测所述导体中的电压的量；以及
在所述壳体内的电流传感器，所述电流传感器构造成感测在所述导体中流动的电流的量。
[0008]技术方案2.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，进一步包括在所述壳体内的输出连接器，所述输出连接器通信联接到断路器跳脱机构上。
[0009]技术方案3.根据技术方案2所述的电流和电压模块，其特征在于，所述输出连接器联接到所述电压传感器上，所述电压传感器构造成基于感测到的电压而产生电压信号且将所述电压信号传递到所述输出连接器。
[0010]技术方案4.根据技术方案2所述的电流和电压模块，其特征在于，所述输出连接器联接到所述电流传感器上，所述电流传感器构造成基于感测到的电流而产生电流信号且将所述电流信号传递到所述输出连接器。
[0011]技术方案5.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，所述电流传感器包括电流互感器。
[0012]技术方案6.根据技术方案5所述的电流和电压模块，其特征在于，所述电流互感器包括:
一级绕组，其构造成测量在所述导体中流动的电流的量且基于测量结果而产生电流信号；以及
二级绕组，其构造成按比例缩小接收自所述一级绕组的电流信号。
[0013]技术方案7.根据技术方案6所述的电流和电压模块，其特征在于，进一步包括在所述壳体内的联接到所述二级绕组上的输出连接器，其中所述二级绕组进一步构造成将经按比例缩小的电流信号传递到所述输出连接器。
[0014]技术方案8.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，所述电流传感器包括罗哥夫斯基线圈、霍尔效应传感器和分流器中的一个。
[0015]技术方案9.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，所述电压传感器包括电压衰减器，其构造成: 基于感测到的电压的量而产生电压信号；
按比例缩小所述电压信号；以及
将所述电压信号传递到所述壳体内的输出连接器，所述输出连接器通信联接到断路器跳脱单元上。
[0016]技术方案10.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，进一步包括在所述壳体内的绝缘层。
[0017]技术方案11.根据技术方案I所述的电流和电压模块，其特征在于，所述紧固装置包括螺钉。
[0018]技术方案12.—种监测功率分配系统的导体中的电流和电压的方法，所述方法包括:
将电流和电压模块联接到所述导体上，所述电流和电压模块包括壳体，所述壳体具有沿轴向方向至少部分地延伸通过其中的开口，所述壳体构造成将所述导体接收在所述开口内；
使带螺纹金属插件在限定在所述导体中的带螺纹开口内沿径向延伸通过所述壳体；使紧固装置通过所述带螺纹金属插件插入所述带螺纹开口中，以将所述壳体电联接到所述导体上；
使用所述壳体内的联接到所述带螺纹金属插件上的电压传感器来感测所述导体中的电压的量；以及
使用所述壳体内的电流传感器来感测在所述导体中流动的电流的量。
[0019]技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，使用电压传感器来感测所述导