本发明涉及电流取样，特别涉及一种电流取样结构及具有该电流取样结构的开关装置。
背景技术：
开关电路中通常需要对电流信号进行取样以实现电流控制和电流保护的环节。这里，开关电路泛指包含开关装置，如断路器、熔断器、转换开关等的电路系统。目前，开关电路的过载保护方式比较单一且存在弊端，主要是采用热磁原理或者采用互感器进行电流采集的方式实现。然而，采用热磁原理的方式实现存在精度不高的问题，而采用互感器进行电流采集的方式实现，存在受到安装空间限制部分电路中无法安装的问题。
相关技术中，对于上述问题，尚无有效解决方案。
技术实现要素：
为解决现有存在的技术问题，本申请实施例提供一种可确保采样精度、且便于安装的电流取样结构及开关装置。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
一种电流取样结构，包括第一取样端、与第一取样端之间间隔一定距离的第二取样端以及连接于所述第一取样端和所述第二取样端之间的取样电阻，所述第一取样端上设有第一定位孔，所述第二取样端上设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔沿轴向对齐，所述第一定位孔和所述第二定位孔用于供一定位件穿设而实现对所述电流取样结构的定位。
其中，所述取样电阻连接于所述第一取样端的内周缘与所述第二取样端的内周缘之间。
其中，所述第一取样端和/或所述第二取样端上设有卡槽，所述卡槽用于收容电流采样线和/或电压采样线。
其中，所述第一取样端和所述第二取样端分别呈圆环状，所述第一取样端和/或所述第二取样端包括从外周缘沿径向向外延伸形成的卡块，所述卡槽至少为两个，且并列设置于所述卡块的端部。
其中，所述第一取样端和/或所述第二取样端上还设有安装孔，所述电流取样结构还包括安装于所述安装孔内的温度传感器，所述温度传感器与所述取样电阻接触。
其中，所述第一取样端和所述第二取样端的外轮廓呈矩形，所述取样电阻连接于所述第一取样端的一侧与所述第二取样端的一侧之间。
其中，所述取样电阻面向所述第一取样端和所述第二取样端的一侧形成u形的收容空间，所述电流取样结构还包括安装于所述收容空间内的温度传感器，所述温度传感器与所述取样电阻接触。
其中，所述取样电阻由温漂系数小于设定值的铜合金材料制成，所述第一取样端和/或所述第二取样端由导电材料制成，所述取样电阻与所述第一取样端和所述第二取样端之间通过分体成型后再连接；或，所述取样电阻、所述第一取样端和所述第二取样端均由温漂系数小于设定值的铜合金材料制成，所述取样电阻与所述第一取样端和所述第二取样端之间一体成型。
一种开关装置，包括电流取样结构，该电流取样结构包括第一取样端、与第一取样端之间间隔一定距离的第二取样端以及连接于所述第一取样端和所述第二取样端之间的取样电阻，所述第一取样端上设有第一定位孔，所述第二取样端上设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔沿轴向对齐，所述第一定位孔和所述第二定位孔用于供一定位件穿设而实现对所述电流取样结构的定位。
其中，所述开关装置包括接线板和压接端子，所述电流取样结构通过定位件安装于所述接线板和所述压接端子之间，所述定位件依次穿设于所述压接端子、所述电流取样结构及所述接线板而将所述电流取样结构固定于所述接线板上，所述定位件与所述电流取样结构之间、以及定位件与所述压接端子之间绝缘。
本申请上述实施例所提供的电流取样结构，第一取样端和第二取样端之间相互间隔，取样电阻连接于第一取样端和第二取样端之间，第一取样端和第二取样端上分别设有沿轴向对齐的第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔可用于供一定位件穿设而实现对所述电流取样结构的定位，从而该电流取样结构的整体结构更简单紧凑、便于安装；其次，该电流取样结构进行信号采样时，是通过将取样电阻串联接入电路中，利用欧姆定律实现电流和/或电压采样，从而可以避免因干扰而出现信号失真，确保采样精度。
附图说明
图1为本发明一实施例中电流取样结构的立体示意图；
图2为图1所示的电流取样结构的俯视图；
图3为图1所示的电流取样结构的侧视图；
图4为图1所示的电流取样结构安装于开关装置的示意；
图5为本发明另一实施例中电流取样结构的立体示意图；
图6为图5所示的电流取样结构安装于开关装置的示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1所示为本申请一实施例提供的电流取样结构的立体示意图。该电流取样结构10包括第一取样端11、与第一取样端11之间间隔一定距离的第二取样端12以及连接于所述第一取样端11和所述第二取样端12之间的取样电阻13，所述第一取样端11上设有第一定位孔，所述第二取样端12上设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔沿轴向对齐，所述第一定位孔和所述第二定位孔用于供一定位件54(图4)穿设而实现对所述电流取样结构10的定位。
上述实施例中，第一取样端11和第二取样端12之间相互间隔，取样电阻13连接于第一取样端11和第二取样端12之间，第一取样端11和第二取样端12上分别设有第一定位孔和第二定位孔，第一定位孔和第二定位孔沿轴向对齐，也即第一取样端11和第二取样端12沿电流取样结构10的轴向上至少部分相互重叠，从而可以减小电流取样结构10的整体尺寸，且便于通过第一定位孔和第二定位孔对电流取样结构进行安装，该电流取样结构10的整体结构简单紧凑、便于安装；其次，该电流取样结构10进行信号采样时，是通过将取样电阻13串联接入电路中，从而可以避免因干扰而出现信号失真，确保采样精度。
其中，该电流取样结构10可以是一体成型或者通过分体成型之后再连接形成整体。如，取样电阻13与所述第一取样端11和/或所述第二取样端12分别成型后再连接，或者取样电阻13与所述第一取样端11和所述第二取样端12之间一体成型。如采用取样电阻13与第一取样端11和第二取样端12分体成型后再连接，则取样电阻13可以选择由温漂系数小于设定值的铜合金材料，如锰铜材料制成，第一取样端11和/或所述第二取样端12可以选择由导电材料，如铜制成，其连接方式可以是焊接、铆合、挤压等。如采用取样电阻13与所述第一取样端11和所述第二取样端12之间一体成型，则取样电阻13、所述第一取样端11和所述第二取样端12可以均由温漂系数小于设定值的铜合金材料，如锰铜制成。取样电阻13采用锰铜材料制成，由于锰铜材料灵敏度高、电阻温度系数小，从而该电流取样结构10可以用于实现更高灵敏度的电流信号和电压信号的采集。可选的，第一定位孔和第二定位孔为圆形，该取样电阻13连接于第一取样端11的内周缘与所述第二取样端12的内周缘之间。取样电阻13的两端分别与第一取样端11的内周缘和第二取样端12的内周缘连接，使得该取样电阻13形成为中空的圆柱状，如此，能够在不增加电流取样结构10所占体积的前提下，增加取样电阻13的整体表面尺寸，获取更好的采样效果。
在一可选的具体实施例中，请结合参阅图2和图3，该第一取样端11的形状、尺寸分别与第二取样端12的形状、尺寸相同，第一定位孔和第二定位孔分别设置于第一取样端11和第二取样端12的中央，且第一取样端11和第二取样端12沿轴向方向上的投影完全重叠，如此，该电流取样结构10整体呈对称形状，以能够在维持第一取样端11、第二取样端12以及取样电阻13足够的表面尺寸的情况下，尽量减小该电流取样结构10的截面尺寸，节省制造成本。
进一步的，所述第一取样端11和/或所述第二取样端12上设有卡槽14，所述卡槽14用于收容电流采样线和/或电压采样线。本实施例中，第一取样端11和第二取样端12上分别设有卡槽14，所述卡槽14的大小分别与电流采样线或电压采样线的线径大小相匹配，以供电流采样线或电压采样线可以卡设于卡槽14内实现位置固定、且两端分别与第一采样端11和第二采样端12之间焊接连接，以实现将取样电阻13串联接入电路中实现电流信号或电压信号的采样。通过设置卡槽14，可以保持电流采样线或电压采样线的整齐、并维持电流采样线或电压采样线与取样端之间良好的接触性能。
具体的，所述第一取样端11和/或所述第二取样端12分别呈圆环状，所述第一取样端11和/或所述第二取样端12包括从外周缘沿径向向外延伸形成的卡块15，所述卡槽14至少为两个，且并列设置于所述卡块15的端部。本实施例中，第一取样端11和第二取样端12均呈圆环状，卡块15凸出于对应的第一取样端11和第二取样端12的外周缘，卡槽14设置于卡块15的末端，当电流取样结构10安装于被检测位置后，方便手动操作将电流采样线和电压采样线从电流取样结构10的外侧向内挤压卡入卡槽14内。卡槽14的数量为至少两个，以分别用于安装电流采样线和电压采样线，从而可以同时实现电流信号、电压信号的采集。
可选的，第一取样端11和/或第二取样端12上还设有安装孔16，所述电流取样结构10还包括安装于所述安装孔16内的温度传感器，所述温度传感器与所述取样电阻13接触。本实施例中，安装孔16设置于第二取样端12，温度传感器安装于安装孔16内，温度传感器的探头与取样电阻13接触，用于采集取样电阻13表面的温度信号。可选的，安装孔16可以设置于对应的卡块15与第二取样端12连接的一端，从而方便温度传感器安装于安装孔16内后，温度传感器的探头可以与取样电阻13接触。可以理解的，也可以将安装孔16设置于第一取样端11；或者第一取样端11和第二取样端12上分别设置安装孔16；以供温度传感器可选择的安装于其中之一安装孔16内。
请参阅图4，为图1所示实施例的电流取样结构10安装于一开关装置的应用场景图。其中，该开关装置包括接线板52和压接端子51，电流取样结构10通过定位件54安装于所述接线板52和所述压接端子51之间，定位件54依次穿设所述压接端子51、所述第一取样端11、取样电阻13所述第二取样端12及所述接线板52而将所述电流取样结构10固定于所述开关装置上，所述定位件54与所述电流取样结构10的接触面之间、以及定位件54与所述压接端子51的接触面之间分别设有绝缘层。其中，该电流取样结构10通过设置第一取样端11和第二取样端12沿轴向方向上的投影重叠，第一取样端11和第二取样端12上分别设置沿轴向上对齐的第一定位孔和第二定位孔，且取样电阻13连接于第一取样端11和第二取样端12之间，实现减小电流取样结构10的整体尺寸、且便于安装；其次，通过于第一取样端11和第二取样端12上设置有卡槽14和安装孔16，便于加装电压和温度采样检测元件，从而方便定位电压采样线、电流采样线以及温度传感器，能够同时实现电流信号采样、电压信号采样和温度采样的基础上，采样线不易散乱或从电流采样结构上脱落，整体结构更加简洁、且性能稳定。
请参阅图5，为本申请另一实施例提供的电流取样结构20的立体示意图，该电流取样结构20包括第一取样端21、与第一取样端21之间间隔一定距离的第二取样端22以及连接于所述第一取样端21和所述第二取样端22之间的取样电阻23，所述第一取样端21上设有第一定位孔，所述第二取样端22上设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔沿轴向对齐，第一定位孔和所述第二定位孔用于供一定位件54穿设而实现对该电流取样结构20的定位。该电流取样结构20与前述实施例中的电流取样结构10的区别主要在于：第一取样端21、第二取样端22以及取样电阻23的形状不同。
其中，该电流取样结构20的第一取样端21和第二取样端22的外轮廓分别呈矩形，取样电阻23连接于第一取样端21和第二取样端22的一侧。取样电阻23的两端分别与第一取样端21和第二取样端22的一侧连接，使得取样电阻23形成为具有一定宽度的板状，从而同样能够在不增加电流取样结构20所占体积的前提下，增加取样电阻23的整体表面尺寸，获取更好的采样效果。
可选的，所述取样电阻23面向所述第一取样端21和所述第二取样端22的一侧形成u形的收容空间27，所述电流取样结构20还包括安装于所述收容空间27内的温度传感器，所述温度传感器与所述取样电阻23接触。这里，取样电阻23形成截面为u字形的曲面形状，便于将温度传感器直接设置于取样电阻23所形成的u形的收容空间27内。温度传感器的探头与取样电阻23的表面接触，用于采集取样电阻23表面的温度信号。进一步的，所述第一取样端21和所述第二取样端22上分别设有卡槽24，所述卡槽24用于收容电流采样线和电压采样线。具体的，卡槽24设置于第一取样端21和第二取样端22分别与取样电阻23连接的部位的边缘位置处，方便手动操作将电流采样线和电压采样线从电流取样结构20的外侧向内挤压卡入卡槽24内。卡槽24的数量为至少两个，以分别用于安装电流采样线和电压采样线，从而可以同时实现电流、电压信号的采集。
请参阅图6，为图5所示实施例的电流取样结构20安装于一开关装置的应用场景图。其中，定位件54依次穿设于所述压接端子51、第一取样端21、第二取样端23及所述接线板52而将所述电流取样结构20固定于所述接线板52上。其中，取样电阻20凸伸于压接端子51与接线板52所形成的夹持空间的外部，更便于取样电阻20工作中产生的热量的散发，定位件54与所述电流取样结构20的接触面之间、以及定位件54和所述压接端子51的接触面之间设有绝缘层。
本发明实施例另一方面提供一种开关装置，该开关装置包括接线板52、压接端子51和安装于所述接线板52和所述压接端子51之间的电流取样结构。该电流取样结构可以本申请中任一实施例所述的电流取样结构10、20。其中，第一取样端11、21与压接端子51的下表面抵靠，第二取样端12、22与接线板52的上表面抵靠，定位件54依次穿设所述压接端子、所述电流取样结构10、20及所述接线板52而将所述电流取样结构10固定于接线板52上。电流采样线和电压采样线分别卡设于电流取样结构的卡槽14、24内且末端与取样端焊接，以将所述电流取样结构10、20串联接入所述开关装置所在电路。所述定位件54与电流取样结构10、20的接触面之间、以及定位件54和压接端子51的接触面之间绝缘，如定位件54的外表面涂设绝缘材料；或者定位件54的外表面加设绝缘套；或者是于定位件54与压接端子51之间设置绝缘垫片57、且于定位件54位于第一取样端11、21和第二取样端12、22之间的部分的外表面套设绝缘套。该开关装置具体可以是断路器。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。