具有电源指示灯的电缆耦合器
阅读说明：本技术 具有电源指示灯的电缆耦合器 (Cable coupler with power indicator light ) 是由 克劳迪奥·A·卡斯特罗 马丁·J·沃斯 雅维耶·J·卡斯特罗 贾伊隆·D·劳埃德 埃里克·A 于 2018-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明描述了用于提供接收在电耦合器中的一个或多个电导体和/或电端子处存在电压电势的指示的设备、系统和技术。电耦合器的示例包括照明耦合件,该照明耦合件包括前凸缘、后凸缘和照明通道,该照明通道在前凸缘和后凸缘之间延伸并且被配置成环绕电耦合器的一部分。至少部分地定位在照明通道内的多个照明设备被配置成在被照明时提供可见光发射,该可见光发射指示接收在电耦合器内的一个或多个电导体和/或电端子中的至少一个上存在电压电势。(Devices, systems, and techniques are described for providing an indication of the presence of a voltage potential received at one or more electrical conductors and/or terminals in an electrical coupler. Examples of an electrical coupler include an illumination coupling including a front flange, a rear flange, and an illumination channel extending between the front flange and the rear flange and configured to surround a portion of the electrical coupler. A plurality of lighting devices positioned at least partially within the illumination channel are configured to provide, when illuminated, visible light emissions indicating the presence of a voltage potential on at least one of the one or more electrical conductors and/or electrical terminals received within the electrical coupler.)
技术领域
本公开涉及电耦合器，并且更具体地讲，涉及用于电耦合器的设备和方法，其包括在电耦合器内存在电压电势的指示。
背景技术
在各种工业环境和设备正在运行的其它环境中，诸如在采矿作业中，可采用需要通过有线电力连接向设备提供电力的许多设备。这些有线连接通常采用电缆的形式，该电缆可包括彼此绝缘并且一起设置在保护性外部护套内的多个单独的电导体，该保护性外部护套通常是柔性的并且由电绝缘材料形成。
通常，需要电力的各个设备也需要是可移动的。例如，在采矿作业中使用的一台设备可需要电力才能运行，并且还可需要能够从一个位置移动到另一个位置。这些要求通常要求将该设备通过电缆耦合到电源，从而为设备提供电力，同时允许设备保持可移动，即使在向设备提供电源和/或设备正在运行时也是如此。
发明内容
本公开整体涉及用于在电耦合器处提供指示的设备、系统和方法，例如，与在电耦合器内端接的电导体中的一个或多个上存在电压电势相关的视觉和/或音频指示。电耦合器可被配置成允许包括电耦合器内端接的电导体的电缆与其它电缆和/或其它设备(诸如通过电缆提供的电力供电的电源和设备)的连接和断开。
本公开所述的电耦合器的示例包括照明耦合件，该照明耦合件包括前凸缘、后凸缘和照明通道，该照明通道在前凸缘和后凸缘之间延伸并且被配置成环绕电耦合器的一部分。至少部分地定位在照明通道内的多个照明设备被配置成当它们指示可在电耦合器内接收、固定和/或端接的一个或多个电导体和/或电端子中的至少一个上存在电压电势时照明以提供可见光发射。
本公开中描述的电耦合器的其它示例包括具有第一环和第二环的电耦合器，每个环沿主体在不同位置处环绕电耦合器的主体并且间隔开以形成也环绕主体的外周长的一部分的照明通道。多个照明设备可至少部分地定位在形成于两个环之间的空间中的照明通道内，其中照明设备被配置成在被照明时照明以提供可见光发射，其指示在电耦合器内所接收、固定和/或端接的一个或多个电导体和/或电端子中的至少一个上存在电压电势。
本发明描述了各种电路，所述电路允许感测在电耦合器内可接收、固定和/或端接的电导体和/或电端子中的一个或多个处的电压电势的存在，并且控制位于电耦合器的照明通道内的照明设备的照明，以提供在一个或多个电导体和/或电端子处存在电压电势或电压电势的指示。
在一个方面，本公开涉及一种设备，该设备包括：照明耦合件，该照明耦合件包括被配置成耦合到电耦合器的前部部分的前凸缘、被配置成耦合到所述电耦合器的主体的后凸缘，以及在前凸缘和后凸缘之间延伸并且被配置成环绕电耦合器的主体的一部分的照明通道；多个照明设备，所述多个照明设备至少部分地定位在照明通道内并且被配置成在被照明时照明以提供可见光发射；以及一个或多个电路，所述一个或多个电路电耦合到多个照明设备，一个或多个电路中的每一个被配置成检测接收在电耦合器内的一个或多个电导体或端子上的电压的存在，并且基于检测到一个或多个电导体或端子中的至少一个上存在电压电势来控制多个照明设备的照明。
在另一方面，本公开涉及一种设备，该设备包括：电耦合器，该电耦合器被配置成接收并固定被配置成承载电力的一个或多个电导体的一个端部部分，该电耦合器包括主体和机械耦合到主体的前部部分；第一环，该第一环具有内表面、侧壁和外表面，第一环的内表面具有形状并且具有尺寸以允许第一环第沿主体在第一位置处环绕主体；第二环，该第二环具有内表面、侧壁和外表面，第二环的内表面具有形状并且具有尺寸，其允许第二环沿主体在第二位置处环绕主体，该第二位置相对于电耦合器的纵向轴线与第一位置间隔开，以提供环绕第一环和第二环之间的主体的部分的照明通道；多个照明设备，所述多个照明设备至少部分地定位在照明通道内并且被配置成在被照明时提供可见光发射；以及一个或多个电路，所述一个或多个电路电耦合到多个照明设备，一个或多个电路中的每一个被配置成检测接收在电耦合器内的一个或多个电导体或端子上的电压的存在，并且基于检测到一个或多个电导体中的至少一个上存在电压电势来控制多个照明设备的照明。
在另一方面，本公开涉及一种方法，该方法包括：通过传感器电路感测接收在电耦合器内的一个或多个电导体中的每一个的一部分处的一个或多个电导体上的电压电势；以及基于一个或多个电导体上感测到的电压电势通过电路来控制多个照明设备的照明，其中一个或多个照明设备布置在电耦合器的外周长的周围并且提供包括可见光的照明，当在一个或多个电导体中的至少一个上感测到最小水平电压电势时，在电耦合器的外部周围从各个角度能够看到所述可见光。
在附图和下文的说明中将示出一个或多个示例的详情。根据
具体实施方式
和附图以及根据权利要求书，本发明的其他特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开中所描述的设备和技术的包括电耦合器的示例系统的概念图。
图2A示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括照明耦合件的示例电耦合器的侧视图。
图2B示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括照明通道的电耦合器的另一个示例的侧视图。
图3A示出了根据本公开中所描述的设备和技术的示例电耦合器的侧视图。
图3B示出了图3A的示例电耦合器的透视图。
图3C示出了图3A的示例电耦合器的另一透视图。
图3D示出了根据本公开中所描述的设备和技术的示例电耦合器的分解图。
图4示出了根据本公开中所描述的设备和技术的示例电压检测和照明电路的电示意图。
图5A示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括示例电压感测电容器144的电端子。
图5B示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括示例电压感测电容器的夹头。
图6A示出了根据本公开中所描述的各种设备和技术的示例电耦合器的剖面图。
图6B示出了根据本公开中描述的设备和技术的图6A的示例电耦合器的剖视图。
图7示出了根据本公开中描述的设备和技术的被配置成感测和指示电压电势的示例电路的示意图。
图8A示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例感测电路的电示意图。
图8B示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例感测电路的布局图。
图8C示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例电路组件。
图9A示出了根据本公开所述的设备和技术的示例照明耦合件的透视图。
图9B示出了图9A中所示的示例照明耦合件的剖面图。
图9C示出了图9A所示的示例照明耦合件的侧视图。
图9D示出了图9A所示的示例照明耦合件的另一个侧视图。
图10A示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例照明通道环。
图10B示出了根据本公开中描述的设备和技术安装在电耦合器的主体上以形成照明通道的一对照明通道环的示例。
图11示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例照明***件250。
图12示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例方法的流程图。
本文提供的附图和描述示出并描述了本公开的发明方法、设备和系统的各种示例。然而，本公开的方法、设备和系统不限于本文所示和所述的具体示例，并且如本领域普通技术人员将理解的那样，本公开的方法、设备和系统的其它示例和变型被认为是在本专利申请的范围内。
具体实施方式
一般来讲，本公开涉及设备、系统和方法，其用于提供设计成允许被配置成执行电力的电导体的连接和断开，诸如可在电缆中一起设置的单独绝缘的电导体。电导体的第一端部部分可物理地耦合到设置在电耦合器中的各个电端子诸如公引脚或母插座，该电耦合器接收并固定电导体的第一端部部分。电导体的第二端部可例如耦合到电源或另一电耦合器。
电耦合器可被配置成通过或以其它方式接合具有对应一组电端子的第二电耦合器被接收，所述一组电端子被配置成使得当电耦合器和第二电耦合器被物理地耦合在一起时，每个电耦合器内的端子提供电耦合器和第二电耦合器的端子之间的电连接。第二组电导体可物理地和电地耦合到第二电耦合器中的对应端子。将电耦合器耦合到第二电耦合器以及从第二电耦合器解开(断开)电耦合器的能力提供了一种机制，以将电耦合器中的每一个中接收的电导体与彼此电连接和断开，例如与不同电缆中的其它电导体电连接和断开，或者例如连接到通过提供到电耦合器的电导体提供的电力供电的电源或设备。
在本公开中描述的电耦合器的示例包括设备，其被配置成提供在可在电耦合器内接收、固定和/或端接的电导体和/或电端子中的一个或多个处存在指示诸如视觉和/或听觉指示，并且在一些示例中不存在电压电势。关于由具有在电耦合器本身处提供的一个或多个指示的电耦合器提供的并且涉及到电压电势的存在和/或不存在或存在于电耦合器内的电压电势的安全性和便利性的各种优点将相对于如下所述的附图进行讨论。
图1是示出根据本公开中所描述的设备和技术的包括电耦合器的示例系统10的概念图。系统10包括配电系统12，该配电系统12包括电源14，配电系统12布置成向在诸如采矿环境41的生产环境中运行的一个或多个电动设备40提供电力。系统10示出了配电系统12和采矿环境41的示例，其中可使用本公开中描述的电耦合器及其任何等同物。然而，如本公开中所述的电耦合器及其任何等同物不限于在配电系统12中使用或在图1中所描绘的采矿环境41中使用，并且可在根据本文描述的电耦合器的各种示例的利用电耦合器以允许连接和断开一个或多个电导体的任何电气系统中使用。
如图1所示，电源14包括功率输出15和耦合到电源的参考电压13。功率输出15可包括一个或多个电导体，所述一个或多个电导体被配置成提供由电源14提供的电力的电路径，以被提供给配电系统12中包括的配电设备中的一个或多个。由电源14提供的电力不限于电力的任何特定配置，并且可包括提供包括在采矿环境41中或旨在在采矿环境41中运行的电动设备40正常运行所需的电力所需的电力的任何配置。如本文中所使用的电力的配置指的是相对于将电力提供给电导体的电压、最大电流、波形、频率和/或任何不同相的数量和布置的电力的任何布置通过本文所述的电耦合器以及其任何等同物连接和断开。对于提供交流形式的电力的电力配置，电压可表示为峰值电压、峰间电压或平均电压，诸如均方根(RMS)电压。
在一些示例中，由电源14提供的电力可以是可商购获得的电力，其具有电压、多个相位、频率和/或与由商业或政府电力公司提供的电配置相同的电配置。在一些示例中，由电源14提供的电力可包括在现场产生的电力配置，例如使用由另一电源(诸如另一电源、化学/燃料源、风力或水力发电的电源或一些其他能源)运行的发电机。在一些示例中，由电源14提供的电力包括电力的配置，该电力的配置从一个电源例如商业或政府提供的电源转换为关于电压、相数、频率和/或交流电(AC)相对于直流电(DC)电力配置的不同电力配置。
在一些示例中，电源14向配电系统12提供直流(DC)电源。在一些示例中，电源14可向配电系统12提供交流(AC)电源。在提供AC电力的电源14的示例中，AC电力的电配置不限于任何特定的相数或相配置。在一些示例中，AC电力可以是单相配置。在其它示例中，可以多相电配置(包括两相或三相电配置)提供AC电力。在各种示例中，由电源14提供的电力可包括三相接地或不接地的Δ配置。在各种示例中，由电源14提供的电力可包括三相“Y”配置，其可不接地或可中心接地。
电源14提供的电压水平不限于任何特定的电压或电压范围。电源14提供的电压可在5,000V至25,000V峰值电压的范围内。由电源14提供的电压可包括具有15,000VAC的均方根(RMS)电压的三相电力。另外，电源14被配置成提供的电流水平的范围不限于任何特定范围或最大电流水平。在一些示例中，电源14被配置成提供250安培至800安培(A)范围内的电流。
另外，电源14可被配置成提供多于一个电源，多于一个电源具有不同的电源配置。例如，电源14可被配置成提供包括三相AC电力的第一电力(例如，以向电动设备40供电)，以及分离的电源，诸如可用于为设置在系统10中包含的电耦合器中的一个或多个中的照明电路(图1中未具体示出，但是例如图4中所示的电路110和/或118)供电的低压DC电力。
如图1所示，第一变电站16耦合到电源14的功率输出15，并且被布置成从电源14接收电力。在一些示例中，第一变电站16包括开关电路16A，该开关电路16A允许相对于从第一变电站16提供的电输出16C从电源14接收的电力的连接和断开。第一变电站16可包括电路16B，其执行与从电源14接收的并且被提供给电输出16C的电力有关的一个或多个功能。例如，电路16B可包括一个或多个保护设备诸如保险丝、断路器和/或固态设备，其被配置成向由第一变电站16提供的电输出16C提供过电压、过电流和/或接地故障保护。在各种示例中，电路16B可包括被配置成提供相对于从电源14接收的电力具有不同的电压或不同的电配置(诸如低压DC电力)的一个或多个电源的电路。例如，电路16B可包括DC电源，该DC电源被配置成整流、滤波并提供低压DC电力作为输出，诸如从通过电源14提供到第一变电站16的高或中等(5kV到25kV)三相电力产生的+24VDC电输出。
第一变电站16可位于和定位成使得第一变电站16不需要从一个部位或位置物理地移动到不同的部位或位置，并且因此可通过电导体耦合到电源14的功率输出15，该电导体设置在固定的接线盒诸如电线槽或电导管中。如图1所示，第一变电站16和电源14之间的电连接不包括电耦合器。然而，在各种示例中，可在第一变电站16和电源14之间设置一个或多个电耦合器，以将第一变电站16电耦合到电源14，其中这些电耦合器中的一个或多个可包括根据本公开中描述的电耦合器中的任一个的电耦合器或其任何等同物。
在图1中，第一断路器滑架18通过电连接件17电耦合到第一变电站16。第一断路器滑架18被配置成从第一变电站16接收电力，并且将所接收的电力分配给装载器42。装载器42是在采矿环境41中作为系统10的一部分提供的一件电动设备的示例。尽管在图1中仅将装载器42示为由第一断路器滑架18供电，但是在一些示例中，通过由第一断路器滑架18提供的电力可为多于一件的电动设备供电。第一断路器滑架18电耦合到装载器42，并且被配置成提供电力以运行装载器42。在各种示例中，第一断路器滑架18可以是便携式断路器滑架，其被配置成能够相对于第一变电站16和/或装载器42从一个位置移动到另一个位置。随着运行装载器42和/或可需要由第一断路器滑架供电的任何其它设备的需要发展为采矿作业的一部分，第一断路器滑架18为便携式的能力允许灵活地定位和重新定位第一断路器滑架。这样，更多的永久性设备诸如电线槽和/或刚性电导管可不实用，无法提供和保护用于将第一断路器滑架18与第一变电站16和/或装载器42电耦合的电连接件。
为了促进相对于用第一断路器滑架18进行的电连接可需要的便携性和灵活性，可提供包括多个电导体的柔性电缆以及在沿着或处于这些电缆的端部或多个端部的一个或多个位置处提供的一个或多个电耦合器，以允许将电缆与这些设备和/或与其它电缆连接和断开。如图1所示，电连接件17包括多个电耦合器17A，其将电连接件17耦合到第一变电站16和第一断路器滑架18。另外，至少一个电耦合器44可用于将电缆43耦合到第一断路器滑架18，其中电耦合器44和电缆43将装载器42电耦合到第一断路器滑架18。
如图1所示，电耦合器17A包括将第一变电站16耦合到例如由电缆形成的电连接件17的一部分的电耦合器。电耦合器17A还包括耦合电连接件17的两个部分的一对电耦合器。电耦合器17A还包括电耦合器，该电耦合器将电连接件17的一部分耦合到第一断路器滑架18。在各种示例中，电耦合器17A和/或电耦合器44中的一个或多个可包括电耦合器，该电耦合器包括电路和指示设备，该指示设备被布置为提供指示诸如视觉和/或音频指示，其指示根据本公开中描述的电耦合器的各种示例或其任何等同物在作为电连接件17的一部分而提供的电导体中的一个或多个上存在电压电势。电耦合器17A可被配置成将一组或多组电导体耦合，所述一组或多组电导体被配置成在一定电压下并且使用由第一变电站16提供到第一断路器滑架18的一个或多个电力配置来提供用于电力的导电路径。另外，电耦合器44可被配置成耦合设置在电缆43中的一组或多组电导体，所述电导体被配置成在一定电压(一个或多个)下并且使用被布置成耦合由第一断路器滑架18通过电缆43提供到装载器42的电力来提供用于电力的导电路径。
系统10的示例可进一步包括电耦合到电源14的功率输出15的第二变电站20。第二变电站20可从电源14接收功率，并且可包括开关电路20A，该开关电路20A可用于将从电源14接收的功率与第二变电站20的电输出20C连接和断开。开关电路20A可被布置成提供以上关于第一变电站16的开关电路16A而不关于第二变电站20所描述的特征和功能中的任一个，包括从电源14提供的电力产生并提供附加的电力配置。第二变电站20可包括电路20B，其执行与从电源14接收的并且被提供给电输出20C的电力有关的一个或多个功能。例如，电路20B可包括一个或多个保护设备诸如保险丝、断路器和/或固态设备，其被配置成向由第二变电站20提供的电输出20C提供过电压、过电流和/或接地故障保护。电路20B可被布置成提供以上关于第一变电站16的电路16B而不关于第二变电站20所描述的特征和功能中的任一个。
在各种示例中，电路20B可包括被配置成提供相对于从电源14接收的电力具有不同的电压或不同的电配置(诸如低压DC电力)的一个或多个电源的电路。例如，电路20B可包括DC电源，该DC电源被配置成整流、滤波并提供低压DC电力作为输出，诸如从通过电源14提供到第二变电站20的高或中等(5kV到25kV)三相电力产生的+24VDC电输出。
第二变电站20可位于和定位成使得第二变电站20不需要从一个部位或位置物理地移动到不同的部位或位置，并且因此可通过电导体耦合到电源14的功率输出15，该电导体设置在固定的接线盒诸如电线槽或电导管中。如图1所示，第二变电站20和电源14之间的电连接不包括电耦合器。然而，在各种示例中，可在第二变电站20和电源14之间设置一个或多个电耦合器，以将第二变电站20电耦合到电源14，其中这些电耦合器中的一个或多个可包括根据本公开中描述的电耦合器中的任一个的电耦合器或其任何等同物。
在图1中，第二断路器滑架22通过电连接件21电耦合到第二变电站20。第二断路器滑架22被配置成从第二变电站20接收电力，并且将所接收的电力分配到汽提塔46。汽提塔46是在采矿环境41中作为系统10的一部分提供的一件电动设备的示例。尽管在图1中仅将汽提塔46示为由第二断路器滑架22供电，但是在一些示例中，通过由第二断路器滑架22提供的电力可为多于一件的电动设备供电。第二断路器滑架22电耦合到汽提塔46，并且被配置成提供电力以运行汽提塔46。在各种示例中，第二断路器滑架22可以是便携式断路器滑架，其被配置成能够相对于第二变电站20和/或汽提塔46从一个位置移动到另一个位置。随着运行汽提塔46和/或可需要由第二断路器滑架供电的任何其它设备的需要发展为采矿作业的一部分，第二断路器滑架22为便携式的能力允许灵活地定位和重新定位第二断路器滑架。这样，更多的永久性设备诸如电线槽和/或刚性电导管可不实用，无法提供和保护用于将第二断路器滑架22与第二变电站20和/或汽提塔46电耦合的电连接件。
为了促进相对于用第二断路器滑架22进行的电连接可需要的便携性和灵活性，可提供包括多个电导体的柔性电缆以及在沿着或处于这些电缆的端部或多个端部的一个或多个位置处提供的一个或多个电耦合器，以允许将电缆与这些设备和/或与其它电缆连接和断开。如图1所示，电连接件21包括多个电耦合器21A，其将电连接件21耦合到第二变电站20和第二断路器滑架22。另外，至少一个电耦合器48可用于将电缆47耦合到第二断路器滑架22，其中电耦合器48和电缆47将汽提塔46电耦合到第二断路器滑架22。
如图1所示，电耦合器21A包括将第二变电站20耦合到例如由电缆形成的电连接件21的一部分的电耦合器。电耦合器21A还包括耦合电连接件21的两个部分的一对电耦合器。电耦合器21A还包括电耦合器，该电耦合器将电连接件21的一部分耦合到第二断路器滑架22。在各种示例中，电耦合器21A和/或耦合器48中的一个或多个可包括电耦合器，该电耦合器包括电路和指示设备，该指示设备被布置为提供指示诸如视觉和/或音频指示，其指示根据本公开中描述的电耦合器的各种示例或其任何等同物在作为电连接件21的一部分而提供的电导体中的一个或多个上存在电压电势。电耦合器21A可被配置成将一组或多组电导体耦合，所述一组或多组电导体被配置成在一定电压下并且使用由第二变电站20提供到第二断路器滑架22的一个或多个电配置来提供用于电力的导电路径。另外，电耦合器48可被配置成耦合设置在电缆47中的一组或多组电导体，所述电导体被配置成在一定电压(一个或多个)下并且使用被布置成耦合由第二断路器22通过电缆47提供到汽提塔46的电力来提供用于电力的导电路径。
尽管第一变电站16和第二变电站20在图1中示出为具有将电源14的功率输出15耦合到这些设备的单独的电连接件，但是在一些示例中，第二变电站20和/或第二断路器滑架22可代替地通过第一变电站16和/或第一断路器滑架18接收由电源14提供的电力，如虚线19所示。这些其它电连接件(在图1中示例性地以虚线19示出)还可包括具有指示设备的电耦合器，诸如视觉和/或音频指示，包括贯穿本公开内容描述的电耦合器的各种示例中的一个或多个及其任何等同物。用于设备和系统10中的电力分配的其它布置是可能的，并且被预期由关于系统10的示例性示出和描述的设备和方法所使用，其可包括使用通过本公开描述的电耦合器及其任何等同物。
系统10中包括的电耦合器可被配置成提供第一电缆中的电导体与不同电缆内的其它电导体之间的电连接，或者电缆内的电导体与设备诸如变电站、断路器滑架和关于系统10示出和描述的装备之间的电连接。在使用电耦合器的每个示例中，电耦合器被构造为提供适当的结构并具有额定电气特性，以连接、承载和断开电力，所述电力旨在由通过电耦合器连接和断开的电导体承载。这些电耦合器中的一个或多个还可包含电路和一个或多个指示设备，所述一个或多个指示设备被配置成提供指示在电耦合器内接收、固定和/或端接的电导体中的一个或多个上存在电压电势。
指示设备的示例可包括作为电耦合器的一部分而提供的设备，该设备被配置成接收、固定和/或端接在电耦合器内的功率电导体中的至少一个上提供存在电压电势的视觉和/或音频指示。提供电耦合器内存在电压电势的视觉指示的设备包括照明设备，诸如白炽灯或煤气灯，以及/或者固态设备诸如发光二极管(LED)。电耦合器内存在电压电势的其它形式的视觉指示可包括具有输出显示器的测量设备诸如数字或模拟仪表，其指示电耦合器内存在的电压电势水平，并且在某些情况下为其测量值。可提供电耦合器内存在电压电势的音频指示的设备可包括音频警报器诸如蜂音器或蜂鸣器，其被配置成提供可听见的音调或声音，其指示电耦合器处存在和/或不存在电压电势。
用于检测在电耦合器处接收、固定和/或端接的功率电导体中的一个或多个处存在电压电势的感测电路可包括对电场或磁场的感测，例如使用电容性、电感性或电阻性传感器。在一些示例中，可从在电耦合器内的功率电导体上产生电压电势的电力获取驱动指示设备(例如诸如LED的照明设备)所需的功率。这些系统可称为“直接线路驱动器”电路，因为它们不需要任何外部电源而运行。在用于提供电耦合器内的一个或多个功率电导体上电压电势的指示的某些系统中，使用单独的电源诸如低压DC电源为用于运行感测电路的一个或多个设备和/或用于控制指示设备并为其供电的驱动器电路供电。由于需要额外的电源来运行电路，因此这些系统可称为“间接线路驱动器”电路。
如配电系统10的一般知识所理解的那样，包括采矿环境41或可利用图1中所示的电耦合器的其他环境，这是由于设备之间彼此电耦合的距离，以及可位于这些设备之间的其他视觉障碍物，出现的问题是，诸如工人或维护人员的用户可不知道，并且可不能够容易确定他们工作的环境中的电耦合器中的一个或多个是否在电耦合器内接收、固定和/或端接的电导体中的任一个上都具有能量，至少通过单独检查电耦合器。如本公开中所描述的电耦合器的示例在电耦合器本身处提供在电耦合器内的功率电导体中的一个或多个上存在电压电势的指示。
在本公开中描述的示例中，可指示电耦合器内的功率电导体中的一个或多个上的存在电压电势，而不管是否正在通过被监测的功率电导体发生电流流动。因此，当电耦合器耦合到电压电势源时以及当电耦合器未耦合到电压电势源时，都可在电耦合器处提供存在电势的指示。此外，在本公开中描述的指示设备允许视觉地指示在电耦合器的所有侧面周围提供电压电势的存在，而不需要用户例如拾取或以其它方式物理地操纵电耦合器。潜在地看到指示设备，并且因此能够从电耦合器周围的多个角度相对于电耦合器内的电源电耦合器上的存在或不存在电压电势来确定电耦合器的状态的能力向用户提供了增加水平的安全性。
由于可能在恶劣的运行环境中使用这些电耦合器，诸如使用电耦合器(其定位成使得它们在采矿环境中放置在空旷的地面上)，电耦合器可以一种方式损坏，使得将电耦合器的电导体和/或电端子的一部分通过耦合器的损坏部分暴露于意外的接近。在不需要触摸或以其它方式操纵电耦合器的情况下目视检查损坏的电耦合器以确定电耦合器内存在或不存在电压电势的能力提供了安全功能，其可帮助避免事故和/或帮助防止伤害正在使用电耦合器的用户，该用户可正在电耦合器的区域中操作，以及/或者在对电耦合器执行维护程序时。如贯穿本公开全文所提供的，通过附加附图和这些附图的相关描述，将进一步描述具有在电耦合器内存在和/或不存在电压电势的指示的电耦合器的这些和其它益处。
仅出于说明的目的，而并非出于以任何方式限制的目的，下面描述的电耦合器的示例可涉及被布置成端接旨在承载中压三相AC电力的电导体的电耦合器。术语“中压”可包括在4kV至25kV的范围内的峰值电压(相对于参考电压)。术语“三相”可指具有频率并且包括在三个单独的电导体上提供的并且以彼此之间的相关系(诸如以“Δ”或“Y”配置)布置的电势的三个单独的相的AC电电力的任何布置。在整个本公开中，旨在承载三相AC电力的单独的电导体可被称为功率电导体，并且代表可例如在电缆中提供的并且每一个端接在通过本公开描述的电导体中的一个内的电导体的一个端部处的电导体。除了功率电导体之外，耦合到用于三相AC电力的参考电压的电导体也可包括在电缆中，并且可被称为“公共”导体或“地”，并且也可端接在电耦合器中每一个内提供的端子中的一个处。另外，贯穿本公开描述的电耦合器的示例处端接的电缆可包括旨在承载其它电压电势诸如低压DC电力的一个或多个附加的电导体。
在本公开中描述的电耦合器中提供的作为功率电导体的电导体和端子可被配置成承载250至800安培范围内的电流。这样，与旨在承载例如低压DC电力的电导体和端子(其也可在与中压AC三相电源相同的电缆中提供)相比，旨在承载功率电负载的电耦合器内的电导体和端子可更大，例如横截面直径更大。因此，给定的电耦合器可包括各种尺寸的端子，以适应在同一电缆内提供的不同电导体的不同水平的载流容量，并且这些端子都可端接在电耦合器中，并且在耦合到给定电耦合器时需要耦合到第二耦合器中的配合端子。
图2A示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括照明耦合件52的示例电耦合器50的侧视图。电耦合器50的示例可被配置成接收、固定和/或端接在电耦合器内的功率电导体中的一个或多个上提供存在和/或不存在电压电势的指示诸如视觉指示。如图2A所示，电耦合器50包括前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54。电缆夹具54耦合到主体53的后凸缘82。主体的锥形外壳80从主体53的后凸缘82延伸到主体53的前凸缘81，部分地围绕主体53内的中空部分或空间83，并且其横截面尺寸在锥形外壳从后凸缘82延伸到前凸缘81时相对于电耦合器50的纵向轴线55增大。照明耦合件52包括与主体53的前凸缘81物理接触并机械耦合的后凸缘76。照明耦合件52的前凸缘75与前部部分51的后凸缘71接触并机械地耦合。照明耦合件52的具有相对于纵向轴线55的宽度尺寸并且设置在前凸缘75和后凸缘76之间的一部分形成照明通道77。
前部部分51包括前部部分外壳70，其在沿纵向轴线55的方向上远离照明耦合件52从后凸缘71延伸。前部部分51还包括一个或多个端子外壳72、73，所述一个或多个端子外壳72、73形成在前部部分内并且被配置成提供用于将电端子定位在前部部分51内的位置。端子外壳72、73的一部分可从前部部分向后延伸到照明耦合件52的内部空间中和/或穿过照明耦合件52的内部空间，如例示性地示为延伸部72A、73A。端子外壳72、73和延伸部72A、73A可执行各种功能，诸如使端子和各个功率电导体的暴露部分与电耦合器中的一个和另一个绝缘，并且在将电耦合器50与配合的电耦合器或单独的设备耦合和断开时提供电弧抑制。这些端子的定位以及前部部分51的前部部分外壳70的布置可被配置成允许前部部分51在配合电耦合器的前部部分处接收或被接收，以允许端子电耦合到配合耦合器中的电端子，并且之后与其电断开。电耦合器50内的端子的耦合和断开可通过通向位于前部部分51的前面上的开口57提供的这些端子而实现，开口57相对于前部部分的后凸缘71定位在前部部分51的相反的两端处。
用于形成前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54的一种或多种材料不限于任何特定的一种或多种材料。在电耦合器50的一些示例中，前部部分51、照明耦合件52、主体53和/或电缆夹具54中的一个或多个全部或部分地由金属或金属材料诸如铸铝形成。在电耦合器50的一些示例中，前部部分51、照明耦合件52、主体53和/或电缆夹具54中的一个或多个全部或部分地由塑料或树脂材料诸如聚氨酯或环氧树脂形成。前部部分51、照明耦合器52、主体53和/或电缆夹具54耦合在一起以形成如图2A所示的电耦合器50不限于使用任何特定的设备或紧固技术。在一些示例中，包括前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54的电耦合器50的一个或多个部分可使用紧固件诸如带螺纹的机械螺钉或通过使用螺母和螺栓型紧固件进行耦合。在一些示例中，包括前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54的电耦合器50的一个或多个部分可使用粘合剂诸如环氧粘胶剂耦合在一起，或者例如通过使用适于将各种类型的材料粘结在一起的焊接技术的一些形式的耦合件耦合在一起，所述各种类型的材料用于形成接合在一起的电耦合器的一部分。
如图2A所示，电耦合器的总体形状在至少相对于电耦合器的最外表面的横截面中可以是大体上圆形的，其尺寸垂直于电耦合器50的纵向轴线55。然而，电耦合器50的形状旨在例示电耦合器的形状的示例，其它形状诸如正方形、矩形和椭圆形可例如作为电耦合器的横截面形状存在于沿电耦合器的纵向轴线55的一个或多个位置处，并且通过本公开中描述的电耦合器的示例设想。
示出了包括设置在电缆60的外覆盖物61内的多个电导体62、64的电缆60，电缆60的一部分被接收在电耦合器50内。电缆60的电导体62、64中的每一个还可包括外绝缘罩，该外绝缘罩进一步保护各个电导体62、64，并且还使每个电导体与设置在电缆60的外层61内的任何其它电导体绝缘。包括在电缆60的电导体的数量不限于两个电导体，或特定数量的电导体，并且可包括提供一种或多种特定类型的电功率所需的许多电导体，包括作为直流(DC)、交流(AC)提供的电力，并且具有一相或多相AC电力。
例如，电缆60可包括布置成提供三相电系统中提供AC电力的各相的至少三个功率电导体。电缆60还可包括电导体，其指定用于提供用于相对于包括在电缆60中的一个或多个其它功率电导体上提供的电力的电力的参考电压诸如接地。此外，不同类型的电力可由电缆60提供不同的电导体提供。例如，在一些情况下，电缆60中设置的多个电导体被布置成提供三相AC电力的各相，并且一个或多个另外的电导体可包括在电缆60中，以提供独立的DC电力。在各种示例中，这些不同的电力配置可共用电缆60内的公共参考电压的导体或“接地”。在其它实例中，通过电缆60的电导体提供的电力配置中的一个或多个可被布置成包括被布置成提供单独的参考电压的不同的(分开的)电导体，并且针对这些不同的电力配置中的每一个的完全独立的电导体(包括用于每种不同的电力配置的独立的参考电压导体)可设置有电缆60。
如图2A所示，电缆60被接收在电缆夹具54中设置的开口内，并且延伸穿过主体53内的中空部分或空间83。电缆夹具54可被布置成使得在将电缆60接收在开口中之后，夹紧机构诸如将电缆夹具的部分彼此耦合的紧固件(在图2A中未示出)可被致动以在电缆60的外层61上施加力，以便将延伸穿过电缆夹具的外层部分固定在适当位置。
电缆60的外层61在主体53内终止，并且各个电导体(说明性地示为第一电导体62和第二电导体64)在照明耦合件52的方向上延伸穿过主体53的中空部分83。如上所述，第三电导体(为清楚起见在图2A中未示出)也可在朝向照明偶合件52的方向上从外层61的端部部分延伸。然后这些功率电导体中的每一个在穿过照明耦合件52内的中心区段的方向上延伸，并在端接在定位在端子外壳72、73和前部部分51的第三端子外壳(图2A中未示出)内的各个电端子处。电力导体的端接提供了各个电导体与电导体端接的位置的各个端子之间的电耦合。
分别耦合到这些电导体的端部的电导体62、64或电端子63、65中的每一个可电耦合到位于电耦合器50内的电路中的一个。例如，第一电导体62或耦合到第一电导体62的第一端子63可电耦合到第一电路66。第一电路66可包括电耦合到第一电导体62和/或第一端子63的输入(图2A中未示出，但是例如如图8A中所示的输入201)。如图2A中所示的到第一电路66的输入通过在第一电导体62和/或第一端子63上存在或不存在电压电势来向第一电路66提供输入信号。第一电路66也电耦合到一个或多个照明设备(图2A中未示出，但是例如相对于图3A-3C示出和描述的照明设备78)。(一个或多个)照明设备可物理地至少部分地或全部位于照明耦合件52的照明通道77内。如图2A所示，第一电路66可被配置成基于在第一电导体62和/或第一端子63上存在或不存在电压电势控制这些一个或多个照明设备的照明。
例如，当在第一电导体62和/或第一端子63上存在最小水平电压电势时，该电压电势耦合到第一电路66的输入，例如，通过电耦合到电导体62或第一端子63的电导体诸如金属线。第一电路66被配置成接收电压电势，并且基于在第一电路的输入处接收到的电压的水平来控制耦合到第一电路的一个或多个照明设备的照明。
当在第一电导体62和/或第一端子63上不存在电压或存在低于最小水平电压电势的电压电势时，第一电路66可不提供会照明耦合到第一电路66的一个或多个照明设备的电力输出，并且因此一个或多个照明设备可处于“OFF”状态，即不发射任何可见光。当在第一电导体62和/或第一端子63上存在处于或高于最小电压电势水平的电压电势时，该电压电势可电耦合到第一电路66的输入并在第一电路66的输入处被接收。当该最小水平电压电势被第一电路66接收时，第一电路66可被配置成向耦合到第一电路的一个或多个照明设备提供电力输出。当向这些照明设备提供电力输出时，照明设备被配置成照明，例如以“ON”状态运行，并且发射作为在第一电导体62和/或第一端子63处存在电压电势的指示的可见光。
来自耦合到第一电子电路66的照明设备的发射的可见光的存在或不存在提供了在第一电导体62和/或第一端子63上是否存在最小水平电压电势的指示。因为第一电路66被布置成通过感测电压电势来控制照明设备的照明，所以不需要存在通过第一电导体62和/或端子63的实际电流，以便确定在第一电导体62和/或第一端子63上是否存在最小水平电压电势。只要在电导体62和/或端子63上存在最小水平电压电势，第一电路66的该特征允许控制照明设备，并因此能够提供由这些照明设备提供的视觉指示，而不管电耦合器50是否耦合到另一个设备或另一个电耦合器，其为通过电耦合器50的实际电流提供附加路径。
在各种示例中，第一电路66可物理地位于设置在主体53内的中空空间83内，如图2A所示。然而，第一电路66的位置不限于电耦合器50内的任何特定位置，并且可例如被结合在照明耦合件52所围绕的区域内的电耦合器50中。在一些示例中，即使当多于一相的电力被提供在单独的功率电导体上并且被电耦合器接收且可能被电耦合器充电时，也仅可在一个电导体诸如电耦合器50的电导体62上提供对电压电势的指示的监测。
在一些示例中，最小水平电压电势的存在或不存在可由用于在电耦合器50内接收的功率电导体中的多于一个的照明设备指示。例如，如图2A所示，电耦合器50包括位于电耦合器50的主体53内的中空空间83内的第二电路67。第二电路67可包括电耦合到图2A的第二电导体64和/或第二端子65的输入(在图2A中未示出，但是例如关于图8A示出和描述的输入201)。到第二电路67的输入通过在第二电导体64和/或第二端子65上存在或不存在电压电势向第二电路67提供输入信号。第二电路67也电耦合到一个或多个照明设备(图2A中未示出，但是例如相对于图3A-3C示出和描述的照明设备78)。(一个或多个)照明设备可物理地至少部分地或全部位于照明耦合件52的照明通道77内。第二电路67被配置成基于第二电导体64和/或第二端子65上存在或不存在电压电势来控制这些一个或多个照明设备的照明。
例如，当第二电导体64和/或第二端子65上存在最小水平电压电势时，该电压电势例如通过电耦合到第二电导体64或第二端子65的电导体诸如金属线耦合到第二电路67的输入。第二电路67被配置成接收电压电势，并且基于在第二电路的输入处接收到的电压的水平来控制耦合到第二电路67的一个或多个照明设备的照明。例如，当在第二电导体64和/或第二端子65上不存在电压或存在低于最小水平电压电势的电压电势时，第二电路67可不提供会照明耦合到第二电路67的一个或多个照明设备的电力输出，并且因此这些一个或多个照明设备可处于“OFF”状态，即不发射任何可见光。
当在第二电导体64和/或第二端子65上存在等于或大于最小电压电势水平的电压电势时，该电势可电耦合到第二电路67的输入并在第二电路67的输入处被接收。当该最小水平电压电势被第二电路67接收时，第二电路67可被配置成向耦合到第二电路的一个或多个照明设备提供电力输出。当向这些照明设备提供电力输出时，照明设备被配置成照明，例如以“ON”状态运行，并且发射作为在第二电导体64和/或第二端子65处存在电压电势的指示的可见光。
尽管在图2A中未具体示出，但是应当理解，耦合到第三端子的第三电导体可被包括作为电缆60的一部分，作为被布置成连接和断开旨在由电缆60承载的三相AC电力配置的一组功率电导体的一部分。在各种示例中，可在电耦合器50内提供第三电路(未在图2A中具体示出)，该第三电路以与上述第一电路66和第二电路67类似的方式布置，以接收与第三功率电导体和/或第三端子上存在或不存在最小水平电压电势有关的输入，并且基于在第三电导体和/或第三端子处存在或不存在最小水平电压电势来控制至少部分或全部位于照明通道77内的一个或多个照明设备的照明。第三电路可相对于第一电路66和第二电路67以与图2A所示类似的方式物理地位于主体53的中空空间83内，或者可位于电耦合器50内的其他位置处，诸如在被照明耦合件52围绕的区域内。
在各种示例中，照明通道包括覆盖物或填充材料，其设置在照明通道77内，并且例如覆盖可部分或全部位于照明通道内的照明设备中的任一个。可提供设置在照明通道77内的任何覆盖物或填充物，以进一步保护位于照明通道内的照明设备，同时仍然允许由照明设备发射的光在照明通道外部可见。在各种示例中，覆盖物或填充材料还可起到帮助分配从照明设备发射的光的作用，并且例如相对于图11所示和描述的照明***件进一步描述。
再次参考图2A，可将由电路66、67或第三电路中的任一个控制的照明设备布置在由照明通道77形成的电耦合器50的周长的周围，使得由电路中每一个控制的照明设备中的至少一个从垂直于围绕电耦合器50的照明通道的至少任何角度是可见的。例如，当从如图2A所示的角度(例如侧视图)观看照明通道77时，当从电耦合器的与图2A所示的侧视图相反的侧面观看照明通道77时，并且当从如图2A所示的电耦合器的顶侧(由箭头52A的方向指示)或底侧(由箭头52B的方向指示)观看照明通道77时，由电路66、67以及控制照明通道77中的照明设备的照明的第三电路中的每一个控制的至少一个照明设备将是可见的。从垂直于电耦合器的纵向轴线至少任何视角以及相对于照明通道的其它仰角提供用于功率电导体的所有相的视觉指示的照明设备的完全可见性的该特征为检查和/或处理电耦合器50的人员增加了安全级别，因为可在视觉上确定在功率电导体中的任一个上的电耦合器内存在电压电势的指示，而无需触摸或物理操纵耦合器以暴露照明设备的视角。例如，当在没有物理操纵的情况下在电耦合器的特定侧面上看不到电耦合器时，诸如当耦合器可位于地面上时，该特征可有用，并且因此电耦合器的底侧和/或侧面的部分以及照明通道77的部分不容易看到。
此外，例如，即使当电耦合器未物理耦合到提供通过电耦合器的电流路径的另一设备或另一电耦合器时，提供关于电耦合器内存在或不存在电压电势的视觉指示的能力通过提供在电耦合器内接收的电导体中的一个或多个处存在电压电势的视觉指示为操作、检查以及耦合/解开电耦合器50的人员提供了增加水平的安全性，而不管电耦合器耦合到还是未耦合到电耦合器的前部部分51处的另一设备。此外，电耦合器50内的电导体的哪些相可处于电压电势而哪些不处于电压电势的单独指示也提供了故障排除工具，其可用于定位和维修断开、开路或短路，或电缆内或已接收电缆的电导体的电耦合器内的单个电导体的其他电气问题。
图2B示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括照明通道92的电耦合器50A的另一个示例的侧视图。电耦合器50A的示例可被配置成提供在电耦合器内接收、固定和/或端接的功率电导体中的一个或多个上存在和/或不存在电压电势的指示诸如视觉指示。如图2B所示，电耦合器50A包括前部部分51、主体53和电缆夹具54。电耦合器50A包括电缆60，该电缆60包括设置在电缆60中的电导体62、64，其分别在前部部分51的端子外壳72、73内的端子63、65处被接收和端接。电耦合器50A包括电耦合到第一导体62和/或第一端子63的第一电路66，并且被配置成控制一个或多个照明设备(图2B中未示出)，以类似于上面关于图2A所述的方式提供在第一导体62和/或第一端子63处存在或不存在最小水平电压电势的指示。
同样如图2B所示，电耦合器50A包括第二电路67，该第二电路67电耦合到第二电导体64和/或第二端子65，并且被配置成控制一个或多个照明设备(图2B中未示出)，以类似于上面关于图2A所述的方式提供在第二电导体64和/或第二端子65处存在或不存在最小水平电压电势的指示。电耦合器50A还可包括第三电路(为清楚起见，在图2B中未示出)，该第三电路电耦合到电缆60中设置的第三功率电导体，该第三电路被布置成接收对应于在第三导体和/或第三端子上存在或不存在电压电势的输入，并且以与上面关于于图2A中的第三电路所描述的相似的方式控制耦合到第三电路的一个或多个照明设备(图2B中未示出)的照明。
如图2B所示的电耦合器50A与关于图2A所示和所述的电耦合器50的不同之处在于，电耦合器50A不包括照明耦合件52，而是具有主体53的前凸缘81，其物理上直接耦合到电耦合器器50A的前部部分51的后凸缘71。这样，如果耦合器50A中存在，则电路66、67和第三电路中的每一个可位于设置在主体53内的中空空间83中。
如上所述，电耦合器50A不包括照明耦合件53，因此也不包括作为照明耦合件的一部分设置的照明通道77。相反，在第一环90和第二环91之间围绕电耦合器50A的主体53的一部分的周长形成照明通道92。第一环90和第二环91可相对于电耦合器50A的纵向轴线55彼此分开地定位，每个环围绕锥形外壳80的一部分，以在环之间的空间中形成受保护的照明通道92。设置有电耦合器50A的电耦合到电路(例如，电路66、67和图2B中未示出的第三电路)的照明设备可物理地位于照明通道92内，并且布置成使得在照明设备被通电到“ON”状态时从照明设备发射的可见光可以与上面关于图2A中的照明设备和照明通道77所述类似的方式从垂直于围绕电耦合器50A的纵向轴线55的所有角度可见。
环90和91可包括外表面，该外表面相对于距纵向轴线55的距离延伸超过照明通道92的外表面，以便为照明设备提供物理保护，并且在照明通道92内提供任何覆盖物或填充材料。可提供设置在照明通道92内的任何覆盖物或填充物，以进一步保护位于照明通道内的照明设备，同时仍然允许由照明设备发射的光在照明通道92外部可见。环90和91之间相对于纵向轴线55的间距形成照明通道92的宽度，并且环90和91的彼此面对的侧壁形成侧壁，以及因此在面向照明通道的环90和91的内壁限定为照明通道92的宽度的区域中垂直于纵向轴线55并且环绕主体53的整个周长的照明通道92的深度。
以与上面关于位于电耦合器50的照明通道77中的电路66、67和照明设备所描述的方式相似的方式，可位于照明通道92内的电路66、67和照明设备可被配置成提供在电耦合器50A内接收、固定和/或端接的电导体和/或端子中的一个或多个上存在或不存在电压电势的视觉指示。
图3A示出了根据本公开中描述的各种设备和技术的示例电耦合器50的侧视图。在一些示例中，如图3A中所示的电耦合器50可以是关于图2A示出和描述的电耦合器50的示例。如图3A所示，电耦合器50包括以与关于图2A所描述和示出的相对于彼此的类似方式布置的前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54。如图3A所示，电耦合器50包括覆盖件58，该覆盖件58在当电耦合器50未耦合到另一电耦合器时对前部部分51的端子和内部部分提供保护的位置处附接到前部部分51。如图3A所示，前部部分51可包括螺纹部分51A，螺纹部分51A被配置成接合覆盖件58的内表面上的螺纹部分，以允许覆盖件58固定在覆盖前部部分51的开口的适当位置。
如图3A中进一步所示，电耦合器50包括照明通道77，照明通道77包括至少部分地位于照明通道77内的多个照明设备78。照明设备78耦合到电路(在图3中未示出，但是例如关于图2A示出和描述的电路66、67)，该电路控制照明设备78，使得照明设备78提供在电耦合器50内接收、固定和/或端接的电导体和/或端子中的一个或多个的一部分处是否存在电压电势和/或电力的视觉指示。可将电导体作为电缆(图3A中未示出)的一部分来提供，其中电缆的一部分被电缆夹具84接收并固定，并且延伸到电耦合器50的主体53中，其中电缆中包括的电导体端接在至少部分地定位在电耦合器50的前部部分51内的一个或多个端子处。在各种示例中，端子和/或电导体中的一个或多个电耦合到控制照明设备78的电路。在一些示例中，电路被配置成当电耦合器50内的端子和/或电导体中的一个或多个上存在一个或多个电压电势时提供用于照亮照明设备中的一个或多个的电力。
如图3A所示，照明设备78可以这样的方式设置在沿照明通道77分布的集合或组中，使得从垂直于电耦合器的纵向轴线55的照明通道的至少任何视角都可看到组照明设备的集合或组中的至少一个。另外，在其中控制照明设备中的不同照明设备以指示图3A的电耦合器50内不同电导体存在和/或不存在最小水平电压电势的示例中，照明设备的每个集合或组可被配置成包括至少一个照明设备，该照明设备被控制为提供在电耦合器内设置的功率电导体中的每一个上存在或不存在电压电势的视觉指示。以这种方式，从垂直于电耦合器的纵向轴线55的照明通道的至少任何视角将可看到被配置成指示在电耦合器内接收、固定和/或端接的功率电导体中的每一个存在或不存在电压电势的至少一个照明设备。
如图3A中所示的电缆夹具54的附加细节包括通过一个或多个紧固件86耦合到第二夹紧部分84B的第一夹紧部分84A，并且形成开口85，该开口85被布置成接收并固定可通过电缆夹具54***电耦合器50中的电缆(图3A中未示出，但是例如图2A中示出的电缆60)的一部分。第一夹紧部分84A和第二夹紧部分84B被配置成彼此分开的伸展以允许电缆的一部分被接收在开口85中，然后通过使用紧固件86被拉在一起以提供电缆的接收在开口85中的部分上的夹紧，从而固定电缆的接收在电耦合器50内的部分。
图3B示出了图3A的电耦合器50的透视图。图3B示出了电耦合器50，其包括前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54。图3B中的透视图示出了电耦合器50，其看向覆盖件58，并且示出了耦合到前部部分51的螺纹部分51A的覆盖件58。在图3B的透视图中可见照明耦合件52和照明通道77的一部分。如图3B中所示，以不一定与电耦合器50的纵向轴线55垂直的视角，例如以相对于图3B中所示的照明通道77的视角可看到照明通道77的一部分，以及因此由照明通道内包括的照明设备提供的照明。这种附加的可见性可增加由视觉上确定电耦合器50相对于可存在于电耦合器内的电压电势的状态的能力提供的另一水平的安全性和便利性，而不必一定以垂直于电耦合器的纵向轴线的视角观察电耦合器50和/或照明通道77。
图3C是图3A的电耦合器50的另一透视。图3C示出了电耦合器50，其包括前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54，观察看向电缆夹具54的电耦合器。如图3C所示，电缆夹具54包括开口85，该开口85可包括脊85A，该脊85A被配置成进一步抓持可被接收在开口85中的电缆(图3C中未示出)的外层，以便在电耦合器50外部的电缆的部分在远离电耦合器的方向上被拉动或弯曲时为接收的电缆提供应力消除。
同样如图3C所示，照明设备78中的一个或多个在照明耦合件52的照明通道77中可见。在各种示例中，照明设备78包括LED设备。在各种示例中，照明设备78至少部分或全部在照明通道77内延伸，并且可由透明或半透明的覆盖物(图3B中未示出)覆盖或封闭在照明通道内，该透明或半透明的覆盖物进一步保护照明设备，同时允许由照明设备发射的任何光在照明通道77外部可见。在各种示例中，照明设备78的集合或组可在照明耦合件52的外周长周围并且在照明通道77内间隔开，使得从围绕垂直于电耦合器50的纵向轴线55的照明通道的照明通道的至少任何角度将可见与被监测存在和/或不存在电压电势的电力导体中的每一个相关联的至少一个照明设备。
在各种示例中，照明设备的每个集合或组中的照明设备78中的一个耦合到电路，该电路布置成结合接收在电耦合器50内的电导体中的一个的感测到的电压电势来控制照明设备78的照明，其中照明设备78的集合或组中的每一个包括至少一个照明设备，其被配置成被控制以指示在电耦合器50中接收、固定和/或端接的功率电力电导体中的每一个上存在或不存在电压电势。这样，对于围绕垂直于纵向轴线55的照明通道77的至少每个视角，提供功率电连接器中的每一个存在或不存在电压电势的指示的至少一个照明设备78是可见的。另外，以垂直于电耦合器纵向轴线55的视角以外的视角，例如以图3C中所示的角度提供的角度，设置在照明通道77中的照明设备78的照明的可见性可以是可能的。基于上述原因的照明设备78的增加的可见性，这种可见性可为用户提供增加水平的安全性。
图3D示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例电耦合器50的分解图。如图3D所示，耦合器50包括覆盖件58、前部部分51、照明耦合件52、主体53和电缆夹具54。前部部分51包括一组端子140，其被配置成为接收在电耦合器50中的每个单独的功率电导体提供与配合耦合器(图3D中未示出)中的其它端子的电连接。端子140被配置成分别定位在图3D所示的端子外壳72、73中的一个中。端子140可电和物理地耦合到设置在电缆(图3D中未示出)中的功率电导体，该电缆的一部分被接收并端接在电耦合器50内。在各种示例中，一个或多个感测电路诸如关于图2A和图2B所示和描述的电路66、67可电耦合到图3D中所示的端子140中的一个或多个，以感测这些一个或多个端子上的电压电势，并且控制位于照明耦合件52的照明通道77内的照明设备的照明，以提供关于端子140中的一个或多个处存在或不存在最小电压电势的视觉指示。这些感测电路和/或电路可物理地位于电耦合器50的主体53内提供的空间83中。
在各种示例中，可提供照明***件79，照明***件79被配置成至少部分地或全部地***照明通道77内，并为位于照明通道77内的照明设备提供物理保护。在各种示例中，照明***件79用作光管，以将由照明设备中的一个或多个发射的光传导到照明通道77的其它部分或整个周长部分周围，以帮助提供由照明设备发射的光的视觉指示。相对于图11提供了关于照明***件79的示例的附加图示和细节，并且下面提供了与图11相关联的描述。
图4示出了根据本公开中描述的各种设备和技术的示例电压检测和照明电路100的电气示意图。如图4所示，电缆101包括至少一个电导体102，其被配置成接受电压并承载电流，并且其端接在电耦合器内的电端子104处。电路110耦合到电导体102，或在某些实例中耦合到电端子104，并耦合到电缆101中包括的参考电压线103。电路110也电耦合到一个或多个照明设备105。在一些示例中，电路110是位于电耦合器的主体内的电路中的任一个诸如图2A和图2B中所示的电路66和67，其被配置成感测电压电势并且基于感测到的电压电势来控制一个或多个照明设备的照明。如下面进一步描述的，电路110可被配置成感测电导体102和/或电端子104上的存在电压电势，并且基于感测到电导体102和/或端子104上存在或不存在最小水平电压电势来控制至少照明设备105的照明。
如图4所示，电路110包括电容器111，该电容器111耦合到光耦合器112的输入。来自光耦合器112的输出通过分压器网络114、115耦合到LED驱动器电路118的参考(REF)输出116和控制(CTRL)输入117。电容器111的第一侧直接电耦合到电导体102和/或端子104。尽管示出了电容器111的第一侧之间的连接件接触电导体102，但是在各种示例中，耦合电容器111的第一侧的电导体可替代地接触端子104。在各种示例中，将电容器111的第一侧耦合到电导体102和/或端子104的电导体是由导电金属材料(诸如但不限于铜)形成的绝缘线。尽管电容器111在图4中被示为单个电容器，但是电容器111的示例不限于包括单个电容器，并且在一些示例中，可包括多个电容器，其在一些示例中串联耦合，如例如关于图8A-8C所示和描述的电容器202所示。在一些示例中，电容器111的第一侧由电导体或电端子本身的与电容器111的第二侧物理邻近并与其绝缘的一些部分形成，例如以相对于图5A和图5B示出和描述的电容器144的方式。
再次参考图4，电容器111的第二侧电耦合到光耦合器112的输入引脚2和3。输入引脚1和4都电耦合到电缆101的公共线103。光耦合器112的第一LED包括耦合到光耦合器的引脚1的阳极和耦合到光耦合器的引脚2的阴极。光耦合器的第一LED光耦合到耦合光耦合器112的引脚7和8的第一开关设备，并且被配置成相对于将第一开关设备切换到“ON”或“OFF”状态来控制第一开关设备。光耦合器112的第二LED包括耦合到光耦合器的引脚3的阳极和耦合到光耦合器的引脚4的阴极。光耦合器112的第二LED光耦合到耦合光耦合器112的引脚5和6的第二开关设备，并且被配置成相对于将第二开关设备切换到“ON”或“OFF”状态来控制第二开关设备。在各种示例中，第一开关设备和第二开关设备作为光敏NPN半导体器件操作，其可基于分别接收或不接收分别从光耦合器112的第一LED和第二LED透射的光被切换为“ON”状态或“OFF”状态。在一些示例中，需要通过第一LED的150μA的二极管电流来将与第一二极管光耦合的第一开关设备切换到“ON”状态。类似地，在一些示例中，需要通过光耦合器112的第二LED的150μA的二极管电流，以将与第二二极管光耦合的第二开关设备切换到“ON”状态。
光耦合器112的引脚6和8直接电耦合到驱动器电路118的CTRL输入117。引脚6和8还通过电阻设备114耦合到驱动器电路的REF输出116。光耦合器112的引脚5和7通过电阻设备115电耦合到公共线103。低压DC电源的源诸如+24伏DC电源在Vin+输入处提供给驱动器电路118，并且驱动器电路118的Vin-输入电耦合到公共线103。另外，驱动器电路118包括LED+连接和LED-连接，其被布置成提供能够使照明设备105被驱动到“ON”状态并提供照明的电输出。在各种示例中，照明设备105包括多个串联连接的LED，并且由LED+连接和LED-连接提供的电输出是适当的电压和电流，以将多个LED中的每一个驱动到“ON”照明状态，其中LED 105发射一个或多个可见波长的光。LED 105可以是设置在电耦合器的照明通道中的照明设备，其中电导体102已经端接在端子104处，并且其中照明设备被配置成当最小水平电压电势存在于导体102和/或端子104处时通过被驱动到照明的“ON”状态提供在电导体102和/或端子104处存在最小水平电压电势的视觉指示。
在操作中，当在电导体102上不存在最小水平电压电势时，在光耦合器112的输入引脚2和3处提供的电容电压不足以使电流流过光耦合器内的二极管中的任一个，因此两个开关设备都处于“OFF”状态。REF输出116配置成当LED驱动器电路由+24VDC供电时始终提供DC输出电压诸如+5VDC。当光耦合器112的两个开关设备均处于“OFF”状态时，CTRL输入117处的电压通过电阻器114上拉至+5VDC水平，LED驱动器电路118将其解释为其中在电导体102处不存在最小电压电势的情况。在一些示例中，当将+5V DC提供给CTRL输入117时，LED驱动器电路118不向LED+和LED-输出提供输出功率，因此LED 105未被供电且未被照亮。LED105可包括位于照明通道的周围的多个LED，并且当未被照明时，提供在电导体102处不存在最小水平电压电势的指示。
当在电导体102处存在最小水平电压电势时，例如，当电导体102和公共线103之间的电压差足够时，至少在部分电压周期期间可出现5kV的中压，电容器111充当电容镇流器，从而在电容器111和光耦合器112的二极管的输入之间产生固定的电流源。二极管被布置成使得无论导体102处存在的最小电压的极性如何，二极管中的一个都将在其阳极处接收到小得多的电压水平，该电压水平足以产生通过该二极管的电流，然后将经受电流的用于LED的对应的开关设备切换到“ON”状态。当将开关设备中的任一个切换到“ON”状态时，该开关设备将通过电阻设备114和115形成的分压器网络提供将REF输出116耦合到公共线103的电路径。分压器网络配置成当这些电阻器设备由于光耦合器112的开关设备中的任何一个处于“ON”状态提供了上述的分压器功能时在CTRL输入117处提供触发电压水平，例如+2VDC或更小。LED驱动器电路118将在CTRL输入117处输入的触发电压水平解释为在电导体102处存在最小水平电压电势的指示。当在CTRL输入117处检测到触发水平电压时，在一些示例中，LED驱动器电路118可被配置成向LED+和LED-输出提供功率输出，这将导致LED 105被照明，从而提供在电导体102处存在最小水平电压电势的视觉指示。
因此，在一些配置中，当LED 105被照明时，通过LED 105的照明在视觉上指示最小水平电压电势的存在。如上所述，LED 105可包括多个LED，其定位在电耦合器的周长周围的不同位置处并且在作为电耦合器的一部分形成或设置在耦合器的一部分周围的照明通道内，其布置成使得从垂直于安装有LED 105的电耦合器的纵向轴线的至少任何角度可看到多个LED105中的至少一个LED。以这种方式，可从环绕电耦合器并且垂直于电耦合器的纵向轴线的照明通道的至少任何可见角度可见地确定LED 105的状态。
在一些配置中，根据电导体102处是否存在最小水平电压电势，电路110和LED 105可提供两个不同的视觉指示诸如LED 105的不同颜色的照明。例如，如上所述，当在电导体102处不存在最小水平电压电势时，LED驱动器电路118的CTRL输入117被上拉至由REF输出116提供的参考电压水平。LED驱动器电路118可被配置成将这解释为在电导体102上不存在最小水平电压电势的指示，并且可被配置成例如以第一电压水平或使用到LED的第一输入来驱动LED 105，这导致LED 105以第一方式诸如以第一颜色照明。
当在电导体102处感测到最小水平电压电势时，如上所述，LED驱动器电路118的CTRL输入117被下拉至等于或低于触发电压，LED驱动器电路可被配置成解释为在电导体102处存在最小水平电压电势的指示。响应于在CTRL输入117处接收到等于或低于触发电压的电压水平，LED驱动器电路118可被配置成例如以第二电压水平或使用到LED的第二输入来驱动LED 105，这导致LED 105以与第一方式或颜色不同且在视觉上可区分的第二方式诸如以第二颜色照明。以这种方式，LED驱动器电路118和LED 105可被配置成当在电导体102处未感测到最小水平电压电势时提供第一视觉指示，并且当在电导体102处感测到最小水平电压电势时提供可与第一视觉指示区分开的第二视觉指示。
触发电路110将LED 105从“OFF”状态转换为“ON”状态，或将LED 105提供的视觉指示从第一指示改变为不同指示所需的电导体102处的最小水平电压电势可由电容器111在预期在电导体102上接收的电压的频率范围下提供的电容和电抗性电容值以及耦合到光耦合器112的输入的LED中的一个上的压降来确定。电容器111被配置成在电容器111与光耦合器112的正向偏压二极管(LED)之间产生或吸收电流，使得当在电导体102处存在最小水平电压电势时，在光耦合器112的正向偏压二极管的输入处的电压水平提供通过二极管的电流，例如在40至60毫安的范围内，这足以允许二极管照明以光学触发相关联的开关设备转换到“ON”状态。可用来提供光耦合器112的设备的示例是日本东京都港区芝浦1-1总部(Headquarters 1-1Shibaura 1-chome,Minato-ku,Tokyo Japan)ToshibaCorporation制造的达林顿输出型两通道设备TLP523-2型光耦合器。
如图4所示，可在电缆101中提供附加的电导体122，其中电缆101提供功率电导体，该功率电导体被配置成承载具有多于一个相的功率的电配置，诸如两相电力配置。当存在于电缆101中时，电导体122可直接耦合到端子(图4中未示出)，以及设置在电导体102、端子104和电路110所位于的同一电耦合器内的第二电子电路120。以与上面关于电路110所述类似的方式，电路120可包括电容器，该电容器被配置成感测导体122或电导体122耦合到的端子处的电压电势。电路120还包括光耦合器、电阻分压器网络和LED驱动器电路，其被配置成控制耦合到电路120的LED驱动器电路的输出的一组LED 124的照明。电路120可以相同的方式操作并且提供上面关于电路110描述的所有特征和功能，但是关于在电导体122和/或电导体122端接的电耦合器内的端子处的最小水平电压电势的指示的检测。
同样如图4所示，可在电缆101中提供第三电导体132，其中电缆101提供被配置成承载具有三相的电配置的功率电导体。当存在于电缆101中时，电导体132可直接耦合到端子(图4中未示出)以及设置在电导体102、端子104和电路110所位于的同一电耦合器中的第三电路130。以与上面关于电路110所述类似的方式，电路130可包括电容器，该电容器被配置成感测导体132或电导体132在电耦合器内耦合到的端子处的电压电势。电路130还包括光耦合器、电阻分压器网络和LED驱动器电路，其被配置成控制耦合到电路130的LED驱动器电路的输出的一组LED 134的照明。电路130可以相同的方式操作，并且提供上面关于电路110描述的所有特征并且执行与上述电路110描述的相同的功能中的任何一个，但是关于在电导体132和/或电导体132端接的电耦合器内的端子处的最小水平电压电势的指示的检测以及提供。
如图4所示，在这些电路存在时用于为电路110的LED驱动器电路118供电并且为电路120和/或130的LED驱动器电路供电的+24VDC可被提供为包括在电缆101中的非功率导体。在一些示例中，+24VDC由位于图4所示电耦合器外部的电源提供，并通过电缆101中提供的非功率导体提供给如图4所示的电路。提供+24VDC电力的电导体被称为非功率导体，因为该电导体不是电缆101中设置的电导体中的一个，其被配置成被监测最小水平电压电势，其中电导体102以及电导体122和132(如果存在)可通过关于图4示出和描述的电路来监测电导体上的电压电势的存在。
在一些示例中，来自多个LED 105、124和134中的每一个的LED中的单个LED可被分组在一起以形成LED的集合或组，使得每个集合或组包含来自LED 105、124、134的集合中的每一个的至少一个LED。另外，LED的这些混合的集合或组中的多个集合或组可定位在围绕照明通道的周长的多个位置处，使得从垂直于电耦合器的纵向轴线的至少任何视角看，LED的这些混合的集合中至少一个集合或组将可见。以这种方式，照明通道的每个这样的视角将提供从多个LED 105、124和134中的每一个到至少一个LED的视觉访问，并且因此从这些视角中的每一个提供每个电导体102、122、132的状态的指示。
在一些示例中，LED驱动器电路的输出可电耦合在LED 105、124、134之间，如虚线106所示。由虚线106示意性地示出的电连接可用于以如下方式电耦合提供为LED 105、124、134的多输入/多色LED设备，使得每个LED在被照明时将提供光发射，其指示三个电导体102、122和/或132中的哪一个具有在电导体处存在最小水平电压电势。例如，多输入/多色LED可被提供为例如RGB LED，并且电连接(例如，通过虚线106)，使得当电导体中的仅一个处于最小电压电势时，将分别提供红色、绿色、蓝色。当三个电导体中的仅两个的特定组合分别处于最小电压电势水平时，当被照明时，LED可分别提供品红色、黄色和青色的组合颜色作为视觉指示。当所有三个电导体均处于最小水平电压电势时，LED可提供白色光。这些不同的颜色组合的使用提供一定水平的安全性和附加的便利作为故障排除工具，用于使用照明设备在电耦合器处提供的视觉指示，使得颜色具体指示在任何给定时间电耦合器的哪个相实际上存在于电耦合器处。
在各种示例中，电路110、120和/或130中包括的LED驱动器电路中的一个或多个可包括由总部位于伦道夫佛蒙特州赫尔街44号的LEDdynamics,
图5A示出了根据本公开中所描述的设备和技术的包括示例电压感测电容器144的电端子140。如图5A所示，端子140包括呈阳引脚形式的端子141，其被接收在夹头143的前插座142A中。夹头143的与引脚141相对的端部包括后插座142B，其被布置成接受被接收在电耦合器中的电导体的端部，其中端子140被配置成安装在该电耦合器中。电导体可以是被布置成承载将通过安装有端子140的电耦合器耦合的中压电力的功率电导体中的一个。电压感测电容器144在图5A中被示为围绕夹头143的一部分，并且电耦合到另外的电路(图5A中未示出，但是例如下面关于图6A和图6B示出和描述的电路163)。电容器144的第一板可由夹头143的至少部分地被电容器144的形成电容器的第二板144A的部分包围的部分形成。电容器144的第二板144A可与夹头143电绝缘，并且可由定位成邻近并围绕夹头143的一部分的诸如铜箔的材料的导电层形成。电容器144的第二极板144A电耦合到导线145。
电容器144因此形成电容镇流器，该电容镇流器在夹头143处(并且因此也在端子141处)提供的任何电压电势与可耦合到导线145的电路之间用作固定电流源。以这种方式，电容器144被配置成既提供感测设备以感测夹头143处的电压电势，又提供在导线145处的减小的电压水平，该减小的电压水平对应于在夹头143和端子141处存在的电压电势。在导线145处从电容器144提供的输出电压可用于直接或间接地驱动包括照明设备的附加电路，该附加电路可提供关于在夹头143和端子141处存在或不存在电压电势的视觉指示和/或另一种形式的指示。例如，电容器144可以是关于图4示出和描述的电容器111的示例，并且导线145可以是将电容器111耦合到光输入112和LED驱动器电路118的输入，其基于电容器144可在导线145处提供的感测到的且减小的电压控制照明设备诸如LED 105的照明。
电容器144的尺寸不限于任何特定尺寸，并且可由夹头143的形成电容器144的部分的尺寸和/或由旨在由电容器感测的电压水平来决定。在一些示例中，电容器144具有圆形横截面尺寸，该圆形横截面尺寸的直径值为大约25mm，并且宽度尺寸148为大约18mm。夹头143的形成有电容器144的部分在前容器142A和后容器142B之间延伸，并且可具有大于电容器144的宽度尺寸的宽度尺寸146。在一些示例中，尺寸146为大约30mm。关于图5A示出和描述的尺寸仅是说明性的，以及夹头143、端子141的尺寸，并且电容器144可包括具有与图5A中所描绘的尺寸不同的尺寸的设备，例如用于夹头和电容器，其被设计成承载不同范围的电压和/或电流。具有与关于图5A示出和描述的尺寸不同的尺寸的夹头、端子和电容器被设想用于提供电容器，以感测用于控制照明设备的照明的电路的电压减小并且向用于控制如贯穿本公开描述的照明设备的照明的电路提供电压减小，以及其任何等同物。
图5B示出了根据本公开中描述的设备和技术的包括示例电压感测电容器153的夹头150。如图5B所示，夹头150包括前插座151、颈部部分152和后插座部分154。在各种示例中，夹头150的每个部分151、152和154由同一片导电材料形成，并且因此彼此电耦合。前插座151可被配置成接收并电耦合到阴端子或阳端子，该阴端子或阳端子被配置成接合位于电耦合器中的另一个端子，该电耦合器耦合到安装有夹头150的电耦合器。夹头150的颈部部分152将前插座151物理地和电气地耦合到后插座154。后插座154可被布置成接收、固定和电耦合电导体诸如功率电导体的端部。当电导体被接收并固定在夹头150的后插座154内时，该电导体电耦合到前插座151，并因此电耦合到定位在前插座151中的任何引脚或端子。
电容器153包括围绕后插座154的外表面的一部分的绝缘层155，以及导电层156，其形成形成在绝缘层155的表面上方并且与绝缘层155的面对后插座154的表面相对的电容板。导电层156电耦合到导线157，该导线157被配置成在电容器153的导电层156和电路(在图5A中未示出，但是例如下面关于图6A和图6B示出和描述的电路163)之间提供电连接。如图5B所示，后插座154的被导电层156环绕的部分形成电容器153的第一板，并且导电层156形成电容器153的第二板。绝缘层155将导电层156与后插座154电绝缘并物理隔离，并形成电容器153的介电层。介电层155可使用胶带形成，并且导电层156可由可施加并粘附到介电层的铜带形成。
如上所述，将电容器153定位在夹头150处允许电容器153感测夹头150处的电压电势，其中电容器153在导线157处提供与夹头150处的电压相对应的感测到的且减小的电压。在导线157处从电容器153提供的输出电压可用于直接或间接地驱动包括照明设备的附加电路，该附加电路可提供关于在夹头150处存在或不存在电压电势的视觉指示和/或另一种形式的指示。例如，电容器153可以是关于图4示出和描述的电容器111的示例，并且导线157可以是将电容器111耦合到光耦合器112的输入和LED驱动器电路118的输入，其基于电容器153可在导线157处提供的感测到的且减小的电压控制照明设备诸如LED 105的照明。
与电容器153有关的尺寸不限于任何特定尺寸，并且可基于后插座154的大小和尺寸，并且通过由夹头150承载的电压和电流。在一些示例中，如图5B所示的电容器153的构造导致电容器的电容为40pF。
图6A示出了根据本公开中所描述的各种设备和技术的示例电耦合器160的剖面图。电耦合器160可以是如关于图2A、图2B、图3A、图3B、图3C和图3D示出和描述的电耦合器50和/或电耦合器50A中的任一个的示例。如图6A所示，电耦合器160包括安装在电耦合器的前部部分51的端子外壳72、72A中的端子140。在一些示例中，感测设备161(诸如类似于关于图5A所示出和描述的电容器144或关于图5B所示出和描述的电容器153的电容器)被布置成邻近夹头保持端子140，并且被配置成感测夹头保持端子140处的电势的存在。如图6A所示，电导体162将感测设备161电耦合到位于端子外壳72A的延伸部分的外部并且在与照明通道77相邻的照明耦合件52内的电路163。
电路163可进一步耦合到一个或多个照明设备(在图6A中未具体示出，但是例如关于图3A-3C示出和描述的照明设备78)，其可沿照明耦合件52的外表面164定位并且部分或全部位于照明通道77内，并且定位在照明耦合件52的前凸缘75和后凸缘76的最外延伸部的下方。电路163可被配置成通过电导体162接收由感测设备161感测的电压水平，并且基于通过电导体162在电路处接收到的电压电势的水平来控制耦合到电路163的一个或多个照明设备的照明。如图6A所示，感测设备161、电导体162、电路163以及耦合到电路163的一个或多个照明设备的组合可布置成感测夹头保持端子140上的电压电势，并且通过对位于照明通道77中的照明设备进行照明来提供可见的指示，即在夹头和端子140处存在最小水平电压电势。
图6A仅示出了用于单个夹头/端子的感测设备、电导体和电路，例如表示要在电耦合器160内接收、固定和物理端接的多相电配置的一个相。然而，可为另外的夹头、端子和/或电导体提供感测设备、电导体和电路的另外集合，该另外的夹头、端子和/或电导体被配置成被接收、固定和/或端接在电耦合器160内，并且通过下面关于图6B示出和描述的电耦合器160的示例来设想。
图6B示出了根据本公开中描述的示例设备和技术的电耦合器180的剖面图。如图6B中所示的剖面图可被视为相对于图6A的电耦合器器160的剖面图“6B”。如图6B所示，照明通道77环绕电耦合器180的外周长的一部分。第一电路181A可与之关联并且可被电耦合以接收与电端子182A上存在的电压水平相对应的电压输入。第一电路181A定位在照明耦合件52内部并且在端子182A与照明通道77之间。第一电路181A可被配置成控制位于照明通道77内的一个或多个照明设备(图6B中未示出)的照明，以提供在电端子182A上存在最小水平电压电势的视觉指示。每当照明设备由第一电路181A供电时，由第一电路181A控制的LED可被布置成提供可见光发射，当观察照明通道77时可看到该可见光发射。
以类似的方式，与之相关联并且电耦合以接收对应于存在于电端子182B上的电压水平的电输入的第二电路181B定位在照明耦合件52内并且在端子182B和照明通道77之间。第二电路181B被配置成控制位于照明通道77内的一个或多个照明设备(图6B中未示出)的照明，以提供在电端子182B上存在最小水平电压电势的视觉指示。每当照明设备由第二电路181B供电时，由第二电路181B控制的LED可被布置成提供可见光发射，当观察照明通道时可看到该可见光发射。
如图6B所示，与之相关联并且电耦合以接收对应于存在于电端子182C上的电压水平的电输入的第三电路181C定位在照明耦合件52内并且在端子182C和照明通道77之间。第三电路181C被配置成控制位于照明通道77内的一个或多个照明设备(图6B中未示出)的照明，以提供在电端子182C上存在最小水平电压电势的视觉指示。每当照明设备由第三电路181C供电时，由第三电路181C控制的LED可被布置成提供可见光发射，当观察照明通道时可看到该可见光发射。
在一些示例中，由电路181A、181B和181C控制的LED可围绕照明通道77的周长布置成集合或组，如上所述例如关于如关于图4所示出和描述的LED 105、124和134。在一些示例中，由图6B的电路181A、181B和181C控制的LED可在照明通道的周长的周围布置成集合或组并布线在一起，以提供端子182A、182B和182C中的哪一个处于最小水平电压电势的多色视觉指示，如上所述例如关于如关于图4所示出和描述的LED105、124和134。
在各种示例中，电耦合器180被配置成接收旨在提供三相电力的一组三个电导体，其中电导体中的每一个旨在承载三相电力的一个相，并且耦合到包括在电耦合器中的电端子182A、182B和182C中的一个且仅仅一个。在这些示例中，电路181A、181B和181C可被布置成提供在三个电导体中的每一个上存在和/或不存在最小水平电压电势的视觉指示。以这种方式，电耦合器180可提供特征中的任一个，并且可被配置成经由接收在电耦合器内的电导体中的一个或多个来提供接收在电耦合器内的电压电势的存在和/或不存在的指示。
在替代示例中，电耦合器180包括如上所述的耦合到电路181A、181B和181C的电端子182A、182B和182C。电路181A、181B和181C中的每一个被配置成接收分别与电端子182A、182B和182C上存在的电压水平相对应的电压水平指示，并且控制部分或全部位于照明通道77内的一个或多个照明设备的照明。在该特定配置中，电耦合器180未配置成从电耦合器的外部接收要端接在于电耦合器内的一组电导体，并且例如可包括在主体53(如图6A所示的主体53)处与照明耦合器相对的密封端，并且/或者可不包括电缆夹具54。
代替将电缆接收在电耦合器的主体内，电耦合器的这些示例被设计为用作便携式测试工具。当用作便携式测试工具时，电耦合器180未耦合到被接收在耦合器的主体内的电缆或其它电导体，而是旨在在电耦合器的前部部分51处接合到配合电耦合器，使得端子182A、182B和182C电耦合到配合电耦合器中的对应端子。一旦将用作便携式测试工具的电耦合器耦合到配合电耦合器，配合电耦合器的端子上存在的任何电压电势将电耦合到电耦合器180的对应端子182A、182B和182C。
因此，电耦合器180的感测电路、电路和照明设备可感测并提供一个或多个指示，诸如由照明通道77中的照明设备提供的视觉指示，其指示端子182A、182B和182C上存在或不存在最小水平电压电势。这些指示将对应于在配合电耦合器中接收的对应端子和电导体上存在和/或不存在最小水平电压电势。
通过使电耦合器180的便携式测试版本与其它配合电耦合器接合的能力，电耦合器180的便携式测试版本提供了一种通过电耦合器的便携式测试版本提供的指示来确定配对电耦合器中可存在的电压电势的状态的方式。此外，通过不耦合到电缆本身，或者在一些示例中，不耦合到从配合电耦合器提供的功率以外的任何外部电源，电耦合器180当在测试版本中被配置时可仅包括前部部分51、照明耦合件52，并且在一些示例中还包括主体部分53，因此允许这种版本的电耦合器180易于例如由用户或维护人员携带。
电耦合器测试版本的便携性允许电耦合器容易地移动到整个区域的各个位置，诸如采矿环境或工厂，其在配电系统中利用电耦合器，以便将电耦合器180的测试版本应用于位于整个区域的其它电耦合器。通过将如上所述的便携式电耦合器用于用户在配电系统中连接、断开和维护电耦合器的方式，可提高安全性和便利性，在配电系统中，出于上述任何原因均可使用电耦合器的测试版本。如上所述的电耦合器的这种特定形式不限于以上关于图6A和图6B描述的配置，并且可结合用于提供如贯穿本公开内容所描述的电耦合器内的电压电势的存在和/或不存在的指示的设备和技术中的任一个，以及其任何等同物。
图7示出了根据本公开中描述的设备和技术的被配置成感测和指示电压电势的示例电路190的示意图。如图7所示，电源191包括功率输出192，并且该功率输出耦合到参考电压193。在各种示例中，功率输出192表示由电源191提供的单相电力配置的一个相。在一些示例中，功率输出192表示多相电力配置诸如由电源191提供的三相电力配置的一个相。在各种示例中，由功率输出192提供的电力是多相AC电配置，其具有在2,000Vrms到8,000Vrms范围内的相到中性电压。在一些示例中，电压可以是4200Vrms的多相AC电力。然而，由电源191提供给功率输出192的电压和电力配置不限于任何特定的电压或电压范围，并且可以是除4200VrmsRMS之外的电压，并且不限于任何特定的电配置或任何特定相数的电力。
如图7所示，功率输出192电耦合到一组串并联的电容器194的输入。在一些示例中，功率输出192到一组串并联连接的电容器组194的耦合件包括保护设备，诸如图7中所示的熔断器，以向耦合到功率输出192的电路和设备提供例如短路和/或过载保护。在一些示例中，电容器194包括NP0或C0G温度额定型电容器，每个电容器具有47nF的电容和2kV的额定电压。如图7所示，电容器194包括串联耦合的电容器C1、C2和C3至Cx，串联耦合的电容器C4、C5和C6至Cy，以及串联耦合的电容器C7、C8和C9至Cz。串联耦合的电容器C1、C2和C3至Cx并联耦合到电容器C4、C5和C6至Cy，并且还并联耦合到电容器C7、C8和C9至Cz。电容器C4、C5和C6至Cy与电容器C7、C8和C9至Cz并联耦合。耦合电容器Cx、Cy和Cz中的每一个的虚线指示可包括在串联耦合的电容器的这些串中的每一个中的电容器的数量不限于三个电容器，或者不限于特定数量的电容器，并且在一些示例中，串联电容器的每个串可包括三个、四个或更多个电容器。在各种示例中，电容器的串联串中的每一个中包括的电容器的数量取决于要在功率输出192处提供给电容器组的电压水平。
来自一组串联并联电容器194的输出耦合到节点195。节点195还耦合到四二极管桥接电路196的端子1。桥接电路196的端子3耦合到参考电压193。桥接电路的端子2耦合到串联耦合的LED 199的输出197。桥接电路的端子4耦合到串联耦合的LED 199的输出198。
在各种示例中，电路190的包括电容器194、桥接电路196和LED199的部分位于电耦合器内，并且/或者被提供为电耦合器诸如图2A所示的电耦合器50或图2B所示的电耦合器50A的一部分。在各种示例中，电容器194和桥接电路196形成用作如图2A和图2B中所示和所述的电路66、67的电路，并且物理上位于这些电耦合器的主体内设置的中空空间内。在各种示例中，LED 199部分或全部位于照明通道内，诸如关于图2A所示和所述的照明通道77，或如图2B所示和所述的照明通道92。LED199可用作在本公开全文中描述的电耦合器的任何示例中的照明设备，作为照明设备或其任何等同物。
在操作中，当电源191在功率输出192处提供中压电势诸如4200Vrms时，该电压耦合到电容器194的输入。当在功率输出192处提供中压电势时，电容器194将用作电容镇流器，并提供减小的电压，诸如10至50伏范围内的电压。该减小的电压被施加到桥接电路196的端子1。桥接电路被配置成当在桥接电路的节点195和端子1处存在低压输出时，在桥接电路的端子2和端子4之间提供全波整流输出。来自桥接电路的整流输出施加在LED 199的输入197和输出198之间，并且将导致通过LED 199的电流，这导致LED 199被照明。
LED 199可放置在照明耦合件的周长周围，例如在电耦合器的照明通道内，并且提供在电导体和/或通过功率输出192耦合到电源191的端子处存在中压电势的视觉指示。例如，LED 199的照明可提供在功率输出192处存在中压电势的视觉指示。
通过将电容器194的输入耦合到电导体的一部分或耦合到功率输出192的电耦合器内的端子，电路190可用于感测在输入耦合到的电导体或端子处的电压电势，并且在电压电势实际上存在于电耦合器内的电导体和/或端子上时提供视觉指示。在各种示例中，可将包括电容器194和桥接电路196的电子电路190嵌入树脂或灌封料中，以使电子电路190与高压绝缘，并且进一步保护电子电路190免受机械冲击。电子电路190可被称为“直接线路驱动器”电路，因为感测电路和用于控制LED 199的照明并为其供电以检测电耦合器处的高压电势的任何电路使用的电力是从高电势本身获得的，并且无需额外的外部电源即可操作电路或为LED供电。
在一些示例中，可使用以下公式来计算电容器组194的总电容Ctot：
Ctot＝Np·C/Ns 公式(1)
其中：
C是电容器组中每个电容器的电容，并且具有相同的电容值；
Np是彼此并联耦合的电容器的串联耦合的串的数量；并且
Ns是在电容器的给定的串联耦合的串内串联电容器的数量。
考虑到在所述电桥接电路196上的电压降可忽略不计，并且因此在计算中不予考虑，可用提供给电容器组194的输入功率的角频率ω通过LED199提供的电流Iled，总电容也可以如下计算：
Ctot＝Np·C/Ns＝Iled/(ω·Vline) 公式(2)
其中：
Iled是通过LED 199的电流，以安培为单位
ω是角频率，以赫兹为单位；并且
Vline是要施加到电容器组194的输入的电压。
串联电容的数量Ns由每个电容器C的额定电压Vcmax决定，使得：
Ns>(Vline·√2)/Vcmax 公式(3)
其中，应当理解，Vline是均方根值。
在操作中，由于其等效串联电阻ESR，电容器将耗散一些能量。电容器的一些制造商通过以下公式指定耗散因子DF
DF＝ωC·ESR 公式(4)
每个电容器中耗散的功率Pc可由以下公式给出：
Pc＝(Iled/Np)2ESR<PcMax 公式(5)
对于小型电容器，其上限Pcmax例如为250mW。
作为示例，可使用Vcmax为2[kV]的C＝3.6[nF]陶瓷电容器来为50Hz的线路电压Vline＝4.2kV建立镇流器，并被配置成提供为480mA的期望的LED电流Iled。这种电容器的制造商规定的DF为0.1％或1e-3，导致ESR为884Ω。使用公式(3)，Ns＝4。使用公式(5)，Pc≈1.3mW。在一些示例中，用于确定如何配置电容器组194的设计序列包括：
选择具有一定VCmax和ESR以及给定Iled和Vline的可用C；
根据公式(2)确定所需的电容镇流器Ctot；
根据公式(3)确定Ns；
根据公式(2)确定Np；并且
使用公式(4)检查是否满足耗散功率不平等。如果不是，选择不同的C并重复。
图8A示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例感测电路200的电示意图。感测电路200可在电耦合器中使用，诸如例如相对于图2A和图3A-3D所示出和描述的电耦合器50，以及诸如例如相对于图2B所示出和描述的电耦合器50A。感测电路200可用作电路的感测部分，该电路用于控制一个或多个照明设备的照明，其与提供在电耦合器内接收、固定和/或端接的电导体或端子上存在最小水平电压电势的指示相关联。在一些示例中，感测电路200可形成如关于图2A和图2B所示和所述的电路66、67的一部分。
如图8A所示，输入201可以是电导体诸如金属线，其被配置成电耦合到功率电导体的一部分，诸如被接收在电耦合器诸如电耦合器50或电耦合器50A的关于图4所示和所述的电导体102、122或132。如图8A所示，输入201耦合到一组串联耦合的电容器202的第一侧202A。串联耦合的电容器202包括在串联耦合电容器相对于输入202A的相对端部处的输出202B。输出202B耦合到节点203。该节点203耦合到电导线204诸如导电金属线。节点203还耦合到一对串联耦合的二极管205、206。节点203耦合到二极管205的阴极，并且二极管205的阳极耦合到二极管206的阳极。二极管206的阴极耦合到输出207。该输出207可包括电导体诸如金属线。输出207可耦合到参考电压诸如参考电压103，以提供相对于要耦合到输入201的电压电势的参考电压。二极管205和206是以如上所述的反串联夹具布置耦合的齐纳二极管。
在操作中，当在耦合到输入201的电导体诸如电导体102、122、132处提供高压或中压电势时，该电压电势通过输入201耦合到电容器202的输入202A。电容器202相对于耦合到输出207的参考电压103为无功电容镇流器电路提供二极管205、206。在各种示例中，由于跨电容器202和二极管205、206发生的分压，相比于可在输入201处提供数百或数千伏的值，在节点203处提供的部分电压是小得多的电压，例如在2至50伏的峰值范围内。耦合到节点203的电导线204提供跨二极管205、206的节点203与输出207之间存在的减小的电压以及输出电压。由于即使在输入201处提供了大得多的电压，在节点203处提供的电压也会减小，因此在节点203处和电导线204上出现的输出电压可用于直接或间接为电路和照明设备供电，该电路和照明设备提供在照明设备被照明时输入201处存在电压电势的视觉指示。
在传感器电路200的示例配置中，使用11个串联的2kV、3.6纳法(nF)电容器形成串联耦合的电容器202，所述电容器提供大约300皮法(pF)的有效电容，从而在将10kV、60Hz的线路电压施加到输入201时导致大约1毫安范围内的无功电流。可用来提供耦合的电容器的电容器的一个示例是设备诸如由总部位于南卡罗来纳州辛普森维尔2835KEMETWay的KEMETCorporation制造的
用于形成串联电容的电容器202的数量、电容和工作电压范围不限于任何特定数量或类型的电容器，并且可使用正数的电容器来配置，每个具有电容和工作电压范围，以基于要在输入201处提供的特定电压电势或电压电势范围在节点203处提供无功分压的水平。另外，二极管205、206包括齐纳二极管，其被配置成在一定范围内提供跨二极管的电压，该范围被配置成相对于旨在耦合到参考电压103的参考电压并且基于旨在耦合到感测电路200的输入201的预期电压或电压范围在节点203处提供期望的电压水平输出。在各种示例中，跨二极管205、206的组合提供的并且因此在节点203处提供的低压可在5伏至25伏的范围内。
另外，在一些示例中，二极管205、206可包括单个整流元件或变阻器，或者在替代示例中，二极管205、206可包括一个或多个串联耦合的二极管，其被布置成使得跨二极管205、206提供的组合电压在节点203处提供期望的低电压水平。如图8A所示的二极管205、206的取向确保了二极管中的至少一个将被正向偏压，并且不论输入201处提供的高压或中压的极性相对于耦合到输出207的参考电压如何，二极管中的一个都会被反向偏压。以这种方式，不论输入201处提供的电压极性如何，都会在节点203和电导线204处提供大致相同的电压水平输出，从而假设在输入201处提供的任何极性的输入电压具有相同的电压水平值，例如在输入201处相同的峰值电压水平值，而与输入电压的极性无关。
图8B示出了根据本公开中描述的示例设备和技术的示例感测电路200的布局图。如图8B所示，感测电路的电容器202和二极管205、206安装到基板210诸如电路板。电导线耦合到输入201，并且电容器202串联电耦合到二极管205、206。电导体电耦合到节点203，并且另一个电导线电耦合到输出207。在各种示例中，电容器202以及二极管205和206沿基板210的纵向尺寸208以线性布置物理布置。基板210还包括垂直于纵向尺寸208并与其共面的宽度尺寸209。在一些示例中，纵向尺寸208可具有在25厘米至50厘米(cm)的范围内的值，并且宽度尺寸209可具有在2.5cm至5cm的范围内的值。
在图8B中还示出了管状结构211，该管状结构211例如由诸如
一旦感测电路200被接收在管状结构211内，并且耦合到输入201、节点203和输出207的电导体已经延伸到管状结构外部的区域，管状结构的壁内的中空开口的一些部分、大部分或全部可填充有灌封或密封化合物(诸如密歇根州奥本市萨尔茨堡路2200号企业中心的道康宁公司(Dow Corning Corporation,Corporate Center 2200W.Salzburg Rd.,Auburn Michigan)制造的Sylgard 160硅弹性体)，以固定和保护管状结构内的感测电路。
管状结构的形状不限于任何特定形状或相对于纵向轴线的横截面的任何特定形状，并且可以是任何形状，该形状被配置成封闭感测电路200，同时允许耦合到输入201、节点203和输出207的电导线延伸到管状结构外部的区域。其它横截面形状诸如正方形、矩形、三角形和/或椭圆形、被认为是用于管状结构的一个或多个部分的形状。
图8C示出了根据本公开中描述的示例设备和技术的电路组件220。如图8所示，形成在基板210上的感测电路200已经被接收在管状结构211的中空开口内，并且耦合到输入201的电导线从管状结构211延伸穿过开口211A，并且耦合到节点203和输出207的电导线从管状结构211延伸穿过开口211B。电路组件220的一个或多个示例可被安装并电耦合在电耦合器内，以提供感测电路，该感测电路用于感测电耦合器内接收的一个或多个电导体的部分处的电势，并提供对应于感测电压电势的低水平电压输出，其可用于直接或间接控制一个或多个指示设备诸如LED，以提供在组件220的输入201处存在和/或不存在感测的电压电势的指示。
图9A示出了根据本公开中描述的示例性设备和技术的照明耦合件52的透视图。图9B示出了图9A所示的照明耦合件52的剖面图。如图9A和图9B所示，照明耦合件52包括由照明通道77分开的前凸缘75和后凸缘76。照明通道77由具有环绕内部空间77B的圆柱形外表面77A的圆柱形壁结构形成，内部空间77B具有三维圆柱形。前凸缘75包括环绕内部空间77B的一部分的圆柱形凸缘，并且位于照明通道77的前边缘77C处。后凸缘76包括环绕内部空间77B的一部分的圆柱形凸缘，并且位于照明通道77的后边缘77D处。前凸缘75、照明通道77和后凸缘76中的每一个环绕形成内部空间77B的中空通路。形成内部空间77B的中空通道的横截面可具有圆形形状，该圆形形状垂直于穿过中空通路的纵向轴线55。
在各种示例中，前凸缘75相对于纵向轴线55延伸超过外表面77A，以形成照明通道77的前侧壁75A，该前侧壁延伸远离外表面77A并且在一些示例中垂直于外表面77A。后凸缘76可相对于纵向轴线55延伸超出外表面77A，以形成照明通道77的后侧壁76B，后侧壁76A延伸远离外表面77A并且在一些示例中垂直于外表面77A。
外表面77A可包括槽77F，该槽77F的宽度延伸跨过在照明通道的前侧壁75A和后侧壁76A之间的外表面77A的一部分。槽77F具有从外表面77A朝向纵向轴线55延伸的深度，在一些示例中环绕围绕外表面77A的周长的照明通道77的一部分。在各种示例中，槽77F的深度尺寸小于在外表面77A和内部空间77B之间的照明通道的厚度，使得槽77F的底表面不延伸到内部空间77B的中空开口中。
在一些示例中，前凸缘75包括多个孔75typ，其包括穿过前侧壁75A和凸缘75的开口，以允许紧固件诸如机器螺钉被接收在开口内，从而将前凸缘75机械地耦合到电耦合器的前部部分，诸如如关于图2A和图2B所示出和描述的电耦合器50的前部部分51。如图9A和图9B所示，在一些示例中，后凸缘76包括多个孔76typ，其包括穿过后侧壁76A和后凸缘76的开口，以允许紧固件诸如机器螺钉被接收在这些开口中，从而将后凸缘76机械地耦合到电耦合器的主体。内部空间77B提供了通过照明耦合件52的通路，其可接收并允许接收在电耦合器中的电缆的一个或多个电导体穿过主体和电耦合器的前部部分之间的照明耦合件52，照明耦合件可结合到电耦合件的前部部分中。另外，内部空间77B也可接收电耦合器的其它部分。例如，当将照明耦合件52作为电耦合器的一部分被结合时，设置有电耦合器的前部部分的端子外壳的一部分可延伸到内部空间77B中。
此外，前凸缘75的开口75typ的形状、尺寸和放置不限于图9A和图9B所示的开口的形状、尺寸和放置，并且可使用开口的其它形状、尺寸和其它图案进行配置，其符合照明耦合件52旨在与其机械耦合的电耦合器的前部部分的一部分。类似地，后凸缘76的开口76typ的形状、尺寸、放置不限于如图9A所示的开口76type的形状、尺寸和/或放置，并且可使用开口的其它形状、尺寸和其它放置进行配置，以符合照明耦合件的后凸缘76旨在与其机械耦合的电耦合器的主体的一部分。
在各种示例中，照明设备诸如LED可例如通过放置在槽77F内而固定在照明通道77内，或者分别固定到前凸缘和后凸缘的侧壁75A和/或侧壁76A。照明设备可被布线成作为线束提供的布线，其延伸到位于照明通道77中的所有照明设备，并且通过从外表面77A延伸到内部空间77B的开口77G从照明通道到达照明耦合件52的内部空间77B。线束将布线从位于照明通道中的LED耦合到一个或多个电路(诸如关于图2A和2B所示和所述的电路66、67，或关于图4所示和所述的LED驱动器设备)，或者例如耦合到关于图8A-8C所示和所述的感测电路200。这些电路中的任一个都可用来控制照明设备的照明，该照明设备可设置在如图9A和图9B所示的照明耦合件52的照明通道77内。
图9B进一步示出了照明通道77的可能的视角，照明通道77在结合到电耦合器诸如如关于图2A和图3A-3D所示和所述的电耦合器50中时可提供由部分或全部包括在照明通道内的一个或多个照明设备产生的光发射的可见性。如图9B所示，纵向轴线55垂直于用虚线56表示的平面，其中平面56取向成平行于第一凸缘75和第二凸缘76并且位于第一凸缘75和第二凸缘76之间。图9B示出了看向平面的边缘的平面56。垂直于纵向轴线55的视角可被说明性地示出为直接看在平面56的边缘处的视角，例如如图9B中的箭头56A所示。这些垂直视角对于围绕环绕纵向轴线55的照明通道77的整个周长垂直于纵向轴线55的平面56的任何视角都可存在。
另外，照明通道77的其它视角56B、56C还可提供视角，该视角提供由部分或全部包括在照明通道内的一个或多个照明设备产生的光发射的可见性。例如，相对于平面56的并且远离平面56朝向前凸缘75延伸的仰角56D可提供来自照明通道的光发射的附加视角，如箭头56B所示。另外，相对于平面56的并且远离平面56朝向后凸缘76延伸的仰角56E可提供来自照明通道的光发射的附加视角，如箭头56C所示。如图9B所示，这些附加视角可围绕环绕纵向轴线55的照明通道77的整个周长的一部分或全部在相对于平面56的某个高度处针对这些视角中的任一个延伸。
各种因素(诸如照明设备在照明通道77内的定位，光发射的强度，外表面77A、前侧壁75A和/或后侧壁76A的反射率以及照明通道内提供的任何覆盖物或填充材料的透光特性)可有助于和/或控制仰角的范围，其可提供由部分或全部位于照明通道内的照明设备提供的光发射的可见性。在各种示例中，仰角56D可包括多达至少八十五度的仰角，并且仰角56E可包括多达至少八十五度的仰角。这样，照明耦合件52的整体构造连通上述因素中的一个或多个可允许在相对于纵向轴线55接近一百八十度的视角范围内来自照明通道的光发射的可见性。
图9C示出了图9A所示的示例照明耦合件的侧视图。如图9C所示的侧视图示出了看向前凸缘75的照明耦合件。图9C中所示的长度尺寸以毫米为单位。图9C中所示的这些长度尺寸和角度值旨在作为可用于形成照明耦合件52的尺寸和角度值的非限制性示例。其它长度和/或角度尺寸是可能的，并且可预期用于根据本公开中描述的设备和技术形成照明耦合件的各种示例。
图9D示出了图9A所示的示例照明耦合件的另一个侧视图。如图9D所示的侧视图示出了看向后凸缘76的照明耦合件。相对于图9A-9D中的任何一个所示出和描述的照明耦合件52可被提供为最初被结合到电耦合器的制造商所提供的电耦合器中的部件。在其它示例中，关于图9A–9D示出和描述的照明耦合件52可被设置为可用于改装最初未设置有照明耦合件或照明通道的现有电耦合器的一部分。照明耦合件52的凸缘布置可被配置成各种尺寸和/或孔构造，以允许照明耦合件的版本被用于改装任何数量的不同类型、尺寸和样式的电耦合器。在一些示例中，照明耦合件的这些改型版本可包括在照明耦合件的照明通道内预先定位和预先布线的照明设备。在一些示例中，照明耦合件的这些改型版本可包括一个或多个电路，该电路可被预先布线或可不被预先布线到照明设备。
图10A示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例照明通道环230。环230可以是如关于图2B所示出和描述的环90、91中的一个或两个的示例，并且用于围绕电耦合器的主体的外部部分形成用于照明通道诸如如关于图2B所示出和描述的照明通道92的一对侧壁中的一个。如图10A所示，环230包括圆形材料，该圆形材料的外表面230A通过在外表面230A和内表面230B之间延伸的一对平行的侧壁230C和230D与平行的内表面230B分开。如图10A所示，表面230D背离环90的视线，并且因此在图10A中不可见。外表面230A包括在侧壁230C、230D之间延伸并且形成环绕环的纵向轴线55的周长的宽度尺寸。内表面230B包括在侧壁230C、230D之间延伸并且形成环绕由外表面230A形成的周长内的纵向轴线55的圆形周长的宽度尺寸。
多个紧固件238(例如包括紧定螺钉)可围绕延伸通过外表面230A的环230的周长定位，并且被配置成延伸穿过环230和内表面230B，以便使一部分(诸如紧固件238中的每一个的尖端)与电耦合器的主体的外表面80接触，以使环230在沿电耦合器的主体定位在期望的位置时固定。紧固件238被配置成使得紧固件将环230相对于电耦合器的纵向轴线固定并保持在电耦合器的主体上的固定位置。另外，切口233、234从内表面230B朝向外表面230A延伸到环230中，并且接合耦合器的外表面上的类似形状的脊，并且一旦将环230定位在电耦合器的主体上，可防止环230围绕电耦合器的主体的纵向轴线旋转。
在一些示例中，内侧壁230C处的内表面230B的内径的尺寸值可小于外侧壁230D处的内表面230B的内径的尺寸值。这些尺寸值的差异被配置成相对于侧壁230C、230D提供相对于内表面230B的“倾斜表面”，该“倾斜表面”与在将要定位环230的主体的区域中由电耦合器的主体的外表面形成的锥角相匹配。通过提供倾斜表面，可使内表面230B基本上沿着整个内表面230B与将安装有环230的电耦合器的主体部分的外表面接触。
如图10A所示，侧壁230C可用于将多个照明设备235固定在适当的位置。多个照明设备235可耦合到感测电路(图10A中未示出)，或者耦合到感测电路和附加电子电路(图10A中未示出)，其被配置成感测一个或多个电压电势并且控制照明设备235的照明，以提供对应于感测到的电压电势的视觉指示。如图10A所示，诸如电线的电连接可沿着内部侧壁230C延伸，以将照明设备235电耦合到感测电路和/或LED驱动器电路以及被配置成通过线束235B控制照明设备235的照明的其它电路。在各种示例中，线束235B从照明通道延伸穿过安装有环230的电耦合器的主体中的开口，并且提供将照明设备235电耦合到用于控制电耦合器的主体和/或前部部分内的照明设备的照明的感测电路和/或电路。
此外，在使用安装在电耦合器的主体的外部部分上方的环来创建照明通道时，第二环可相对于电耦合器的纵向轴线在与环230相距一定距离处安装成邻近第一环230，环230与第二环之间的距离形成照明通道的宽度。第二环也可具有如上文针对环230的内表面230B所述的倾斜的内表面。但是，由于第二环将相对于要安装环230的位置沿具有不同的外表面尺寸的主体安装在不同位置处，因此第二环的内部尺寸可不同，例如，与环230的内部尺寸的值相比，其值较小。尺寸上的差异允许可用于形成照明通道的环之间的间隔，如下面关于图10B进一步描述的。环230可安装在电耦合器上，使得侧壁230C面对安装在耦合器上的第二环，以便将照明设备235定位在两个环之间形成的照明通道中。
图10B示出了根据本公开中描述的设备和技术的一对环90、91的示例，其安装在电耦合器的主体53上以形成照明通道92。如图10B所示，环90被定位成环绕电耦合器的主体53的外表面80的一部分。与主体的前凸缘81处的外表面80的横截面直径相比，主体的后凸缘82具有相对于纵向轴线55具有较小横截面直径的外表面。在图10B所示的示例中，外表面80相对于纵向轴线55的横截面尺寸从后凸缘82到前凸缘81增大，从而在凸缘之间相对于纵向轴线形成倾斜表面。
环90的内表面90A的尺寸被设计为包括相对于纵向轴线55的倾斜表面，该倾斜表面与沿着主体53的位置90B处的倾斜表面和外表面80的尺寸相匹配。另外，环90还可包括沿环90的内表面具有尺寸、形状和切口位置的切口，以在主体53的位置90B处容纳从外表面80延伸的脊X和Y。当安装在主体53上时，环90的内表面90A的尺寸和形状被设计为使得环90的基本上所有内表面90A可在位置90B处与主体53的外表面80的一部分物理接触。
以类似的方式，环91的内表面91A的尺寸可设计成包括相对于纵向轴线55的倾斜表面，该倾斜表面与沿着主体53的位置91B处的倾斜表面和外表面80的尺寸相匹配。另外，环91还可包括沿环91的内表面91A具有尺寸、形状和位置的切口，以在主体53的位置91B处容纳从外表面80延伸的脊X和Y。当安装在主体53上时，环91的内表面的尺寸和形状被设计为使得环91的基本上所有内表面可在位置91B处与主体53的外表面80的一部分物理接触。
通过向环90和环91的内表面都提供特定的尺寸，环的内表面90A、91A和主体53的外表面80之间的接触位置可预先确定，使得环90和91相对于主体53以及相对于彼此的最终定位也可以是预先定义的。例如，通过为环90的内表面提供预定义的形状和尺寸，当主体53被接收在环90内并且环90朝向前凸缘81前进到内表面90A的尺寸和外表面80的尺寸能够允许的最大可能位置时，沿着纵向轴线55的位置90B可预先定义为主体53的位置90B。类似地，通过为环91的内表面91A提供预定义的形状和尺寸，当主体53被接收在环91内并且环91朝向前部部分81前进到内表面91B的尺寸和外表面80的尺寸能够允许的最大可能位置时，沿着纵向轴线55的位置91A可预先定义为主体53的位置91B。
通过将如上所述的环90和91设计为分别处于假设位置90B和91B，当完全前进到主体53上时，照明通道92相对于主体53的位置也被预先定义。另外，在完全前进到主体53上时环90和环91之间的间隔还限定了照明通道92的宽度。环90和91的侧壁的高度还可限定照明通道92的深度。然而，如图10B所示，照明通道92的最外表面可相对于纵向轴线在环90和91的最外表面下方。该布置允许环90和91的延伸超出照明通道的最外表面的部分为照明通道和位于照明通道内的照明设备提供物理保护。环90和91的延伸的外表面可不相等，如虚线93所示，以符合主体53的外表面80的锥度。通过使外表面80的水平变化与环90、91的外表面的不平坦水平相匹配，例如当电耦合器放置在相对平坦的表面诸如地面上时，可减小施加在主体53上的应力水平。当将电导体放置在水平表面诸如地面或铺砌的表面诸如道路或建筑物的地板上时，这些不相等的外表面可减小置于主体53上的应力水平。在图10B所示的示例中，耦合到照明设备的电线可包括线束，该线束被引导穿过照明通道环绕的外表面的部分内某处的主体53的外表面80中的开口。
因为环90和91被配置成安装在电耦合器的主体上，所以环可成对设置，其设计成、成形为并且尺寸设定成安装在现有的电耦合器的主体上，以便改装现有的电耦合器以包括照明通道以及照明通道内的照明设备，其可提供在改装的电耦合器内接收、固定和/或端接的电耦合器上存在电压电势的视觉指示。被配置成基于在电耦合器内接收、固定和/或端接的电导体或电端子中的一个或多个处检测到的电压电势控制照明设备的照明的环90、91、照明设备以及一个或多个电路可安装在电耦合器上，以改装电耦合器以提供特征并执行关于图2B示出和描述的电耦合器50A的功能。
照明通道92可填充有透明或半透明的填充物，诸如灌封化合物诸如硅，或者填充有由刚性或半柔性的透明塑料材料诸如
可针对环形形状和尺寸并且针对可设置有套件的各种类型的电路和/或照明设备以各种各样的配置提供套件，以便适应各种不同的尺寸和形状的电耦合器，从而针对电压、载流能力和/或电耦合器设计用于连接和断开的导体的数量在各种不同的电气参数上运行。
图10B进一步示出了照明通道92的可能的视角，照明通道92在结合到电耦合器诸如如关于图2B所示和所述的电耦合器50A中时，可提供由部分或全部包括在照明通道内的一个或多个照明设备产生的光发射的可见性。如图10B所示，纵向轴线55垂直于用虚线95表示的平面，其中平面95取向成与环90和环91平行并且位于环90和环91之间。图10B示出了看向平面的边缘的平面95。垂直于纵向轴线55的视角可被说明性地示出为直接看在平面95的边缘处的视角，例如如图10B中的箭头95A所示。这些垂直视角对于围绕环绕纵向轴线55的照明通道92的整个周长垂直于纵向轴线55的平面95的任何视角都可存在。
另外，照明通道92的其它视角95B、95C还可提供视角，该视角提供由部分或全部包括在照明通道内的一个或多个照明设备产生的光发射的可见性。例如，相对于平面95的并且远离平面56朝向环91延伸的仰角95D可提供来自照明通道的光发射的附加视角，如箭头95B所示。另外，相对于平面95的并且远离平面95朝向环90延伸的仰角95E可提供来自照明通道的光发射的附加视角，如箭头95C所示。如图10B所示，这些附加视角可围绕环绕纵向轴线55的照明通道92的整个周长的一部分或全部在相对于平面95的某个高度处针对这些视角中的任一个延伸。
各种因素(诸如照明设备在照明通道92内的定位，光发射的强度，位于环90、91之间的主体53的表面的反射率，包括在照明通道内的环90、91的侧壁部分的反射率，以及照明通道内提供的任何覆盖物或填充材料的透光特性)可有助于和/或控制仰角的范围，其可提供由部分或全部位于照明通道内的照明设备提供的光发射的可见性。在各种示例中，仰角95D可包括多达至少八十五度的仰角，并且仰角95C可包括多达至少八十五度的仰角。这样，照明通道92的整体构造连通上述因素中的一个或多个可允许在相对于纵向轴线55接近一百八十度的视角范围内来自照明通道的光发射的可见性。在各种示例中，由于环90、91的外周长相对于纵向轴线55的距离的差异，仰角95D可具有最大视角，其不同于(例如其值大于)仰角95E的最大视角。
图11示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例照明***件250。在各种示例中，照明***件250是关于图3D示出和描述的照明***件79。如图11所示的照明***件250可安装在贯穿本公开描述的照通道中的任一个中，或其任何等同形式中，以便执行与照明设备有关的一个或多个功能，包括为位于安装照明插件250的照明通道内的照明设备提供物理保护。
如图11所示，照明***件250包括外表面250A，该外表面250A具有一定的宽度并且形成环绕延伸穿过照明***件250的纵向轴线255的周长。照明***件250还包括通过第一侧壁250C和第二侧壁250D耦合到外表面250A的内表面250B，该内表面250B具有一定的宽度并且在小于外表面250A的周长的一个或多个距离的一个或多个距离处形成环绕纵向轴线255的周长。侧壁250C和250D可形成位于垂直于纵向轴线255的分开的平行平面中的壁。内表面250B可形成环绕延伸穿过照明***件250外表面250A的宽度和内表面205B的宽度的开口251的周长。
在一些示例中，照明***件250还包括一个或多个接合部245A、245B，其定位在照明***件250的周长周围，并且被配置成允许环250的第一部分254C与环250的第二部分耦合。在一些示例中，接合部245A、245B是可释放的接合部，其配置成允许第一部分245C与第二部分245D物理地附接在一起，使得照明***件250可安装在照明通道内并且在已经在照明通道就位的照明设备上方。照明***件250可包括透明或半透明的材料，其允许由照明设备产生的光发射通过照明***件250并在照明通道的外部可见。在一些示例中，照明***件250可用作光管，并且将用于一个或多个照明设备的光发射传输到围绕照明***件的外表面250A的周长的其它位置，以帮助向围绕电耦合器的主体的照明通道的所有部分提供光发射。在一些示例中，照明***件250通过混合由位于照明通道内的不同照明设备发射的不同颜色的光的波长来执行光混合功能，以便提供来自安装有照明***件的照明通道的光发射，其具有包括混合波长的一个或多个波长。
在一些示例中，***件通过将提取特征或扩散特性并入***件的表面和/或块状基质中提供了用于显色目的和光均匀性的光混合。如果提供彩色光发射的照明设备在照明通道内的同一位置(例如在同一模具上)未共处一处，则***件的这些特征可有用。在一些示例中，包括在照明耦合件中或使用电耦合器的主体上的环形成的照明通道可包括设置在彩色带上的多个照明设备诸如LED，其为照明设备所提供的光发射提供颜色。可用进一步保护照明设备的透明树脂将彩色带填充在照明通道内。在一些示例中，用于填充照明设备上方的照明通道的树脂可以是透明的和/或半透明的，并且为由照明设备发射的光发射赋予颜色为离开照明通道的光发射提供颜色或颜色混合。
图12示出了根据本公开中描述的设备和技术的示例方法300的流程图。尽管下面将方法300描述为由如例如相对于图2A和图3A-3D所示和所述的电耦合器50执行，但是示例方法300不限于相对于电耦合器50所示的示例具体实施。在各种示例中，方法300的示例的技术和设备可通过贯穿本公开描述的电耦合器的其他变型及其任何等同物(诸如关于图2B以及图10A和图10B描述和示出的电耦合器50A)全部或部分地实现。
在方法300的各种示例中，电耦合器50包括一个或多个电路诸如电路66、67，其被配置成感测电耦合器内接收的一个或多个电导体上的电压电势(方框302)。在各种示例中，电路包括电容器，该电容器被布置成感测在电耦合器50内接收的一个或多个电导体中的一个上存在的电压电势。布置成感测电压电势的电容器可以是形成在电耦合器内的夹头上的电容器，诸如关于图5A示出和描述的电容器144，或关于图5B示出和描述的电容器153。在一些示例中，被布置成感测电压的电容器可以是例如以如图7中的电容器194所示的串并联配置布置的多个电容器，或如例如图8A中的电容器202所示的串联耦合的多个电容器。
方法300还包括基于感测到的电压电势来控制布置在电耦合器50的外周长周围的照明设备的照明(方框304)。在各种示例中，控制照明设备的照明包括提供减小的感测的电压水平以控制LED驱动器电路，诸如光耦合器112，由电阻器114、115形成的分压器网络，以及相对于图4示出和描述的LED驱动器电路118。在各种示例中，控制电路可包括耦合到如相对于图7所示和所述的桥接电路196的电容器194。在各种示例中，控制电路可包括电容器202和如关于图8A所示出和描述的串联耦合的二极管205、206。由电路控制的照明设备可以是布置在作为电耦合器50的一部分而设置的照明耦合件52的照明通道77中的LED。具有照明通道的照明耦合件的示例相对于图9A–9D示出和描述。例如相对于图10A示出和描述了照明设备到被配置成控制照明设备的照明的电路的电线。
根据方法300对照明设备的照明的控制可包括用于照明设备的照明的任何控制技术，以提供在电耦合器50内接收、固定和/或端接的电导体的一部分或电耦合器50内设置的电端子上感测到的电压电势的存在和/或不存在的指示。照明设备的照明可包括照明设备的控制，以提供在电耦合器50的外周长周围的电耦合器50内的一个或多个电压电势的存在和/或不存在的视觉指示，其可从垂直于电耦合器纵向轴线的环绕电耦合器的任何角度都可看到。照明设备的照明的控制可包括照明设备的控制以提供可见的彩色光输出，该彩色光输出指示在电耦合器50内设置的多个功率电导体中的每一个上存在和/或不存在电压电势。
已描述了各种示例。这些示例以及其它示例均在如下权利要求书的范围内。
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