用于电流测量的端子块以及相关方法

文档序号:1741032 发布日期:2019-11-26 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 用于电流测量的端子块以及相关方法 (Terminal block and associated method for current measurement ) 是由 C.博纳 F.里佐 J.科杰尔森 于 2019-05-17 设计创作,主要内容包括:公开了一种用于电网中的电流测量的端子块。该端子块包括分流器和温度传感器,并且该端子块配置成被连接到智能电子装置IED和一次装置。此外,公开了一种用于电流测量的相应IED和系统,该系统包括IED和端子块,以及公开了一种用于系统的校准的方法和一种用于电网中的电流测量的方法。IED中的电压测量单元适合于测量分流器处的电压降;能够从温度以及从校准数据来计算通过分流器流动的电流。该端子块实现特别有效率的校准方法。(Disclose a kind of terminal block for the current measurement in power grid.The terminal block includes current divider and temperature sensor, and the terminal block is configured to be connected to intelligent electronic device IED and primary device.Furthermore there is disclosed a kind of corresponding IED and system for current measurement, which includes IED and terminal block, and discloses the method and a kind of method for the current measurement in power grid of a kind of calibration for system.Voltage measurement unit in IED is suitable for measuring the voltage drop at current divider;The electric current flowed by current divider can be calculated from temperature and from calibration data.The terminal block realizes especially efficient calibration method.)

用于电流测量的端子块以及相关方法

技术领域

本发明涉及电网中的,例如变电站或变电站自动化系统中的电流测量的领域。具体来说,本发明涉及用于电流测量的端子块、包括此类端子块的用于电流测量的系统、用于校准此类系统的方法以及用于测量电流的方法。

背景技术

在电网中,具体来说是在变电站中,出于保护、控制、计量和自动化目的而进行电流测量。通常,一次电流互感器CT被用作用于测量电流或交变电流AC的一次设备。一次CT将测量电路与可能处于高压的一次线路电隔离,并且还提供至少在正常操作期间与一次电流成比例的二次电流。如今,出于控制、保护和计量的目的,二次电流的测量由智能电子装置IED例如借助于被集成到IED的模拟前端中的分流器或二次CT来执行。与二次CT相反,分流器提供平坦频率响应,但可能具有对温度变化的更高灵敏度。作为改进措施,分流器由具有较低的电阻温度系数的材料制成和/或以实现良好热传递的方式来布置。然而,分流器的温度依赖性表示电流测量的精度的限制。

DE19653475公开了一种适配器端子块,其包括可连接到至少两个电流互感器并且可连接到三相电流表的测量电路。

US6028426描述了一种温度补偿电流测量装置,其包括分流器和温度传感器。

WO99/09421公开了一种电流监测装置,其包括导电元件和温度传感器。

US6671635描述了一种用于核准智能电子装置的精度以使用计量传感器来监测电能的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括分流器的端子块,该端子块通过被连接到端子块的智能电子装置IED,具体来说,是通过独立于分流器的温度的IED来实现精确的电流测量,并且实现有效率的校准方法。根据本发明的进一步的目的是:提供配置成被连接到端子块的IED,以及提供包括IED和端子块的用于电流测量的系统。进一步的目的是提供该系统的所述校准方法以及用于测量电流的方法。

这些目的由独立权利要求的主题来实现。进一步示范性实施例从从属权利要求和下面的描述是清楚的。

本发明的第一方面涉及用于电网中的,具体来说是变电站或变电站自动化系统中的电流测量的端子块,其中,端子块包括分流器、第一电流端子和第二电流端子、第一传感端子和第二传感端子以及温度传感器。在本文中,分流器的第一端被连接到第一电流端子和第一传感端子,分流器的第二端被连接到第二电流端子和第二传感端子,第一电流端子和第二电流端子配置成被连接到一次装置的二次输出,具体来说是电流互感器或一次电流互感器的二次输出,第一传感端子和第二传感端子配置成被可释放地连接到IED,以及传感器配置成或适合于测量端子块或分流器的温度,该温度是分流器或端子块的校准参数的第一数据项。分流器或端子块的校准参数可提供针对分流器的电阻的温度依赖性的修正和/或从分流器处的电压降到通过分流器流动的电流的转换,由于分流器电阻的温度依赖性,校准参数包括分流器或端子块的温度。

在这第一方面的示范性实施例中,端子包括存储器、非易失性存取器、EEPROM或闪速存储器,端子适合于/配置成存储分流器和/或端子块的校准数据,其中,校准数据是分流器或端子块的校准参数的第二数据项。校准数据能够是:查找表,例如温度对电阻的表;或者给出电阻随温度的变化的函数依赖性,例如线性或多项式函数,具体来说是3阶或4阶的多项式。

在这方面的示范性实施例中,第一传感端子和第二传感端子作为适合于/配置成被***到IED的插口连接器或第一插口连接器中的***式连接器或第一***式连接器被形成。

在这第一方面的示范性实施例中,端子块包括适合于向端子块传送电力和/或向IED提供分流器或端子块的至少部分的校准参数的部件。这些部件能够是光纤链路、校准端子和无线传输单元中的一个或组合。

在这第一方面的进一步示范性实施例中,端子块包括配置成被可释放地连接到IED的校准端子。在本文中,校准端子适合于/配置成向端子块传送电力和/或向IED提供分流器或端子块的至少部分的校准参数。在示范性实施例中,校准端子作为配置成被***到IED的插口连接器或第二插口连接器的***式连接器或第二***式连接器被形成。

在第一方面的另一示范性实施例中,端子块包括无线传输单元,具体来说是RFID单元,其适合于/配置成向IED提供分流器或端子块的至少部分的校准参数。

在第一方面的实施例中,第一传感端子和第二传感端子适合于/配置成被连接到IED中的电压测量单元的第一和第二输入。在具体实施例中,电压测量单元包括模拟到数字转换器并且可包括:放大器,具体来说是模拟放大器;以及频率滤波器,具体来说是高通或低通或带通滤波器。

在本发明的第一方面的进一步实施例中,第一电流端子和第二电流端子适合于/配置成夹紧被连接到一次装置的线。

本发明的第二方面涉及用于电网中的,具体来说是变电站或变电站自动化系统中的电流测量的智能电子装置IED,该IED配置成与根据本发明的第一方面的实施例的端子块连接,具体来说,是可释放地连接。具体来说,在本文中,IED包括第一IED端子,所述第一IED端子具体来说是作为配置成或适合于被连接到根据本发明的第一方面的端子块的第一传感端子和第二传感端子的第一插口连接器被形成。此外,IED可包括第二IED端子,所述第二IED端子具体来说是作为适合于或配置成向端子块传送电力和/或接收分流器的至少部分的校准参数的第二插口连接器被形成。IED能够包括适合于或配置成接收分流器的至少部分的校准参数的无线接收单元。IED能够进一步包括电压测量单元,具体来说是具有输入的电压测量单元,所述输入具体来说是被连接到第一IED端子的第一和第二输入,以及电压测量单元适合于或配置成(具体来说,经由第一IED端子)与端子块的第一传感端子和第二传感端子连接。具体来说,电压测量单元的第一输入配置成或适合于被连接到端子块的第一传感端子。具体来说,电压测量单元的第二输入配置成或适合于被连接到端子块的第二传感端子。电压测量单元可包括模拟到数字转换器并且可包括:放大器,具体来说是模拟放大器;以及频率滤波器,具体来说是高通、低通、或带通滤波器。电压测量单元配置成或适合于测量分流器处的电压降。IED可进一步包括校准单元,其配置成或适合于从分流器的校准参数或者从分流器的部分的校准参数和分流器处的电压降,计算通过分流器流动的电流和/或一次装置的一次电流。

本发明的第三方面涉及用于电网中的,具体来说是变电站或变电站自动化系统中的电流测量的系统,该系统包括:根据本发明的第一方面的实施例的端子块;以及智能电子装置IED,具体来说是根据本发明的第二方面的IED,该IED被连接到端子块,具体来说是被可释放地连接到端子块。在实施例中,系统进一步包括一次装置,具体来说,是具有二次输出的一次电流互感器或电流互感器,所述二次输出被连接到端子块的第一电流端子和第二电流端子,具体来说是被可释放地连接到端子块的第一电流端子和第二电流端子。

本发明的第四方面涉及用于校准电网中的,具体来说是变电站或变电站自动化系统中的电流测量系统的方法。该方法能够被认为是特别适合于对根据本发明的第一方面的端子块的或者根据本发明的第三方面的系统进行校准或制造的过程。该方法包括:

- 将端子块的第一电流端子和第二电流端子连接到电流源的输出,

- 将端子块的第一传感端子和第二传感端子连接到电压表的输入,

- 在端子块的至少两个温度,具体来说是至少五个温度,更具体来说是至少十个温度,经由电压表来测量端子块中的分流器处的相应至少两个电压降,其中,分流器利用第一端被连接到第一电流端子和第一传感端子,并且利用第二端被连接到第二电流端子和第二传感端子,

- 测量端子块的至少两个温度,具体来说,该测量是经由端子块中的温度传感器,

- 从端子块的至少两个温度和相应至少两个电压降导出分流器的校准数据,具体来说,其中,还使用电流源的电流导出分流器的校准数据,

- 存储分流器的校准数据,具体来说,是将所述校准数据存储在端子块中的存储器上。

在示范性实施例中,方法还包括:

- 测量电流源的电流或相应至少两个电流,和/或

- 将分流器的校准数据加载到IED中。

在进一步的示范性实施例中,方法进一步包括校准IED中的电压测量单元。具体来说,此步骤能够在将端子块的第一传感端子和第二传感端子连接到智能电子装置IED中的电压测量单元之前被执行。

本发明的第五方面涉及用于电网中,具体来说是变电站或变电站自动化系统中测量电流的方法。该方法能够被认为是供根据本发明的第一方面的端子块使用,或者供根据本发明的第三方面的系统使用。该方法包括:

- 将一次装置的二次输出,具体来说是电流互感器或一次电流互感器的二次输出连接到端子块的第一电流端子和第二电流端子,

- 将端子块的第一传感端子和第二传感端子连接到智能电子装置IED中的电压测量单元的输入,

- 经由电压测量单元测量端子块中的分流器处的电压降,其中,分流器利用第一端被连接到第一电流端子和第一传感端子,并且利用第二端被连接到第二电流端子和第二传感端子,

- 测量端子块的温度,具体来说是测量分流器的温度,具体来说,该测量是经由位于端子块或接近端子块的温度传感器,

- 使用分流器的校准数据,从电压降和端子块的温度,(具体来说,是在IED中)计算通过分流器流动的电流和/或一次装置的一次电流,具体来说,其中,根据本公开的第四方面来导出分流器的校准数据。

在示范性实施例中,方法进一步包括:

- 将分流器的校准数据加载到IED中,具体来说,是从端子块中的存储器将分流器的校准数据加载到IED中。

参考下文描述的实施例,本发明的这些方面和其它方面会显而易见并得以阐明。

附图说明

在下面的文本中,将参考附图中示出的示范性实施例更详细地说明本发明的主题。

图1示意性地描绘本发明的第三方面的实施例。此图的元素可能彼此不成比例。

图2示意性地描绘本发明的第三方面的示范性实施例。此图的元素可能彼此不成比例。

图3示意性地描绘本发明的第三方面的示范性实施例。此图的元素可能彼此不成比例。

图4示意性地描绘本发明的第三方面的示范性实施例。此图的元素可能彼此不成比例。

图5示意性地描绘本发明的第一方面的示范性实施例的横截面视图。虚线指示图6的横截面。

图6示意性地描绘本发明的第一方面的示范性实施例的横截面视图。虚线指示图5的横截面。

图7示意性地描绘执行根据本发明的第四方面的方法的示范性设置。

附图中使用的参考符号及其含义在参考符号的列表中以总结形式列出。原则上,在附图中向相同的部分提供相同的参考符号。

具体实施方式

将参考其中示出示范性实施例的附图,更详细地描述本发明。

要理解,贯穿说明书和权利要求书,“以连接”、“被连接”以及“连接”具体来说分别意指“以电连接”、“被电连接”以及“电连接”,以及“以可释放地连接”,“被可释放地连接”以及“可释放地连接”具体来说分别意指“以电连接并且可释放地连接”、“被电连接并且可释放地连接”以及“电连接并且可释放地连接”。此外,“电流”具体来说意指“电气电流”。

图1示意性示出根据本发明的用于电网中的电流测量的系统的实施例。此系统包括一次装置或一次电流互感器30、智能电子装置IED 20以及端子块10。根据图1,端子块10、IED 20以及包括IED 20和端子块10的系统也表示本发明的方面。

一次装置30可以是电流互感器,但还能够是被连接到电网的一个或多个线、一次线路或一次线路40并且包括提供二次电流的二次电流输出的任何装置,所述二次电流至少在正常操作期间与一次线路中的一次电流成比例或基本上成比例。二次电流可在-500A到500A或-100A到100A内,但具体来说,在正常操作期间,二次电流可大约是-5A到5A或1Arms到5Arms的额定二次电流,例如在-10A到10A或0Arms到10Arms内。具体来说,在直流电流DC的情况下,一次装置能够是包括一次分流器和光纤桥的组件;一次分流器处的电压降转换成光信号,该光信号经由光纤桥被传送,并且随后转换成二次电流,然后,该二次电流由IED 20和端子块10的组件来测量。

IED 20可包括微处理器并且能够具有用于电网的设备(具体来说是一次设备)的控制和/或保护的功能。IED可以是合并单元、保护继电器、数字保护继电器、可编程逻辑控制器或电能表(revenue meter)。

端子块10包括分流器13和温度传感器14。通过在端子块10中布置分流器13,实现了若干优点。第一,分流器13的以及用于电流测量的整个系统的校准被简化:仅端子块需要被暴露于不同温度,例如通过将它放置在人工气候室中,而不是例如通过将IED放置在人工气候室中,使IED暴露于不同温度以记录处于不同温度的分流器电阻。第二,在温度传感器14在端子块10中的情况下,端子块中的分流器13的校准以及利用包括分流器的用于电流测量的系统的电流测量能够用相同的温度传感器14容易地进行,即,温度传感器14的潜在温度补偿在校准和电流测量期间保持相同,并且对电流测量的精度没有不利影响或仅具有最小的不利影响。第三,IED 20和端子块10中的分流器13能够彼此独立地、有效率地被替换。第四,IED 20能够从一次装置30断开连接,而只要端子10被连接到一次装置30,则在一次装置30的输出,就没有电压上升的风险。

线或二次线路50可被连接到一次装置的二次输出,并且可向端子块10传送二次电流,具体来说,一次装置30的第一输出可被连接到端子块10的第一电流端子11a,并且第二输出被连接到端子块10的第二电流端子11b。二次线路或线50能够由第一电流端子11a和第二电流端子11b夹紧以建立可释放的连接。因此,第一电流端子11a和第二电流端子11b适合于或配置成被连接或可连接到一次装置30的二次输出。端子块10,具体来说是端子块的第一传感端子12a和第二传感端子12b,被可释放地连接或可释放地可连接到IED 20(具体来说,是第一IED端子22a)。第一传感端子12a和第二传感端子12b(具体来说,经由第一IED端子22a)被连接或可连接到IED 20中的电压测量单元21的第一和第二输入。分流器13可以是薄膜分流器、线分流器或者任何类型的电阻器,具体来说是由较低的电阻温度系数的材料制成的电阻器,并且分流器13被布置在端子块10中使得分流器13的第一端被连接到第一电流端子11a和第一传感端子12a,并且分流器的第二端被连接到第二电流端子11b和第二传感端子12b。分流器13的电阻可在0.01mΩ到1000 mΩ内,具体来说是在0.1mΩ至100 mΩ内。

分流器13可进一步被布置在端子块中,以便例如通过将分流器13布置成与散热器热接触,使热流最优化并且使分流器13的电加热最小化。分流器13可被布置在端子块10的突出部(nose)或凸出部分(projection)中,并且IED 20可包括凹处,以便当端子块被连接到IED 20时,突出部或凸出部分驻留在IED 20的凹陷中。源于通过第一电流端子11a和第二电流端子11b流动的电流(例如二次电流)的、分流器13处的电压降可在第一传感端子12a和第二传感端子12b之间采集。当端子块10被连接到IED 20时,此电压降能够由IED 20中的电压测量单元21来测量。第一传感端子和第二传感端子12a、12b以及第一IED端子可作为异性连接器被形成,例如,第一传感端子和第二传感端子12a、12b可作为第一***式连接器被形成,而第一IED端子22a作为实现与第一传感端子和第二传感端子12a、12b的可释放连接的第一插口连接器被形成。电压测量单元21能够包括模拟到数字转换器,以将分流器13处的电压降转换为数字信号。电压测量单元可进一步包括:放大器,具体来说是模拟放大器;以及频率滤波器,具体来说是高通或低通或带通滤波器,以便在数字化之前放大和过滤分流器13处的电压降。电压测量单元21可适合于测量从-100V到100V的电压,具体来说是-10V到10V或-1V到1V的电压。

端子块10中的温度传感器14测量或者适合于/配置成测量端子块10或分流器13的温度。温度是分流器13的一部分的校准参数,具体来说是分流器13的校准参数的第一数据项,即,由于分流器13的电阻的温度依赖性,所以需要或使用温度与校准数据一起来从分流器13处的电压降计算一次和/或二次电流。温度传感器14可适合于测量端子块和/或IED 20的操作的温度范围内的温度,例如从-20°C到60°C或者从-40°C到85°C。

温度传感器14可被布置成与分流器13空间紧邻,例如距离分流器13小于10 cm、5cm或1cm,或者甚至与分流器热接触,以便所测量的温度接近分流器13的实际温度,具体来说,测量偏差是在±10°C、±5°C或±1°C范围内,对于分流器13的电加热的情况下也是如此。

温度传感器可以是任何类型的温度传感器,诸如带隙温度传感器、硅带隙温度传感器、热电偶、例如Pt100或Pt1000的传感器电阻温度传感器、光纤温度传感器或热敏电阻。温度传感器14可被布置在集成电路中,或者可以是单个构件,或其本身可以是不同构件的组件。在图1的示范性实施例中,端子块10包括校准端子16。这些校准端子16被可释放地连接或可释放地可连接到IED 20,并且适合于/配置成向端子块10传送电力,并且向IED提供温度或分流器的至少部分的校准参数,其具体来说是分流器的校准参数的第一数据项。

在诸如Pt100传感器的电阻温度传感器的情况下,这能够通过四线测量来实现,即,校准端子16包括四个端子。在这种情况下,两个端子用于施加通过Pt100传感器的电流,以及另外两个端子用于测量Pt100传感器处的电压降。电压降与Pt100的电阻成比例,并且因此实现温度的计算。在其它情况下,具体来说,当温度测量的精度要求放宽时,温度传感器也能在双线测量中读出;因此,在这种情况下,校准端子16包括读出温度的两个端子。与温度的这种模拟读数相反,温度也能够以数字方式读出。在这种情况下,校准端子16应该在IED和端子块之间提供数字通信总线,诸如I2C总线或单线总线。在I2C总线的情况下,校准端子16包括四个端子、一个接地端子、一个电源(例如,向端子块提供+3.3 V的电压)和两个信号端子。在单线总线的情况下,校准端子16包括两个端子,其中一个端子是接地端子,另一个端子用于通信和电源两者。在上面的所有示例中,校准端子16中的一个,具体来说是接地端子,能够作为端子块10的外壳的一部分被形成,这具体来说,是在至少部分导电外壳(诸如至少部分是金属的外壳)的情况下。

IED 20可包括第二IED端子22b。校准端子16经由第二IED端子被可释放地连接或可释放地可连接到IED,即,它们在类型和编号上对应于端子块10的校准端子16,以便IED20和端子块10之间的可释放连接能够向IED 20提供分流器的至少部分的校准参数和/或向端子块10供应电力。校准端子16和第二IED端子22b可作为异性连接器被形成,例如,校准端子16可作为第二***式连接器被形成,以及第二IED端子22b可作为实现可释放连接的第二插口连接器被形成。

IED 20进一步包括与第二IED端子22b连接的校准单元23,所述第二IED端子22b传送或者适合于/配置成向端子块10传送电力,并且接收或者适合于/配置成接收由温度传感器14所测量的温度,该温度作为分流器的一部分的校准参数,具体来说是作为分流器的校准参数的第一数据项。IED 20从分流器13的校准数据和温度来确定分流器13的电阻和/或从分流器13的校准数据、温度和分流器处的电压降来确定流过分流器流动的电流、二次电流和/或一次电流。具体来说,校准数据是分流器的校准参数的第二个数据项。它能够是:查找表,例如温度对电阻的表;或者给出电阻随温度的变化的函数依赖性,例如线性或多项式函数,具体来说是3阶或4阶的多项式。不言而喻,也能使用指示相同值的值来代替温度或电阻,例如,电导代替电阻以及热敏电阻代替温度。具体来说,在对用于电流测量的系统进行调试时或在此之前,分流器的校准数据可被存储在IED 20上或被加载到IED 20上。校准数据能够例如从云存储或便携式存储器(例如闪存驱动器或记忆棒)被加载。也能够使用校准记录,将校准数据编程(具体来说是人工编程)到IED 20中。这种校准记录能够是诸如QR码的机器可读代码,其例如被附着到端子块的外壳。

图2示意性示出根据本发明用于电网中的电流测量的系统的进一步示范性实施例。此系统包括一次装置或一次电流互感器30、智能电子装置IED 20和端子块10。如图2中所示,端子块10、IED 20以及包括IED 20和端子块10的系统也表示本发明的方面。除了图1所示的实施例,端子块10进一步包括存储器15。图1中所示的实施例的上下文中公开的所有特征也能够在图2中所示的实施例中实现,并且在下面被公开。存储器15存储或者适合于/配置成存储分流器13的校准数据。分流器13的校准数据是分流器13的校准参数的第二数据项。此存储器15能够例如是非易失性存储器、闪速存储器或EEPROM。将存储器15集成到端子块10中具有简化校准数据的处置的优点。

在图2的示范性实施例中,端子块10包括校准端子16。这些校准端子16被可释放地连接或可释放地可连接到IED 20,并且传送或适合于/配置成向端子块10传送电力,并且提供或适合于/配置成向IED提供温度和/或校准数据或者分流器的至少部分的校准参数,其具体来说是分流器的校准参数的第一数据项和/或第二数据项。在图2的示范性实施例中,存储器15与温度传感器14使用校准端子16的相同部分。换言之,校准端子16的相同部分传送或适合于/配置成向温度传感器14以及向存储器15传送电力,并且提供或者适合于/配置成向IED提供温度以及分流器的校准数据。这能够例如由I2C总线来实现,其中,温度传感器14和存储器15被连接到该I2C总线。在这种情况下,校准端子16包括四个端子。另一选项是单线总线,其中,温度传感器14和存储器15被连接到该单线总线;在这种情况下,校准端子能包括两个端子。作为备选方案,温度传感器14和存储器15能够使用校准端子的不同部分;例如,温度传感器14和存储器15能够使用不同的I2C总线或不同的单线总线;作为Pt100传感器或电阻器形成的温度传感器14也能够经由校准端子16的第一部分由IED 20使用二点或四点测量读出,以及存储器15能够经由校准端子16的第二部分由IED 20在I2C总线上读出/供电。

图3示意性地示出了根据本发明用于电网中的电流测量的系统的进一步示范性实施例。此系统包括一次装置或一次电流互感器30、智能电子装置IED 20和端子块10。如图3中所示,端子块10、IED 20以及包括IED 20和端子块10的系统也表示本发明的方面。除了图1和图2中所示的实施例外,端子块10和IED 20进一步分别包括无线传输单元17和无线接收单元24。图1和图2中所示的实施例的上下文中公开的所有特征也能够在图3中所示的实施例中和/或在下面公开的实施例中实现。无线传输单元17能够例如是RFID单元、ZigBee单元或蓝牙单元,并且适合于/配置成向IED提供或提供分流器或端子块的至少部分的校准参数。IED 20包括无线接收单元24,并且适合于/配置成接收或接收分流器13或端子块10的至少部分的校准参数。无线接收单元24与IED 20中的校准单元23通信,例如经由数字数据总线来通信;在备选实施例中,无线接收单元可被结合到校准单元23中。此外,例如在RFID的情况下,能够经由无线传输单元17向端子块供应电力。备选地,端子块10能够包括电池和/或能量收集模块以用于电力供应。作为进一步备选方案,图4中示意性示出端子块10能够包括校准端子16,其适合于/配置成向端子块传送电力,并且可作为第二***式连接器被形成。对应地,IED 20包括第二IED端子22b,其可释放地可连接到或被连接到校准端子,并且第二IED端子22b适合于/配置成将电力从IED 20传送到端子块10并且可作为第二插口连接器被形成。

对于如图3或图4中所示的实施例,无线传输单元17适合于/配置成向IED 20提供或提供分流器13的至少部分的校准参数,该校准参数可包括作为第一数据项的端子块温度以及作为第二数据项的校准数据。为此,无线传输单元17例如经由I2C总线与温度传感器14和存储器15进行通信链接。温度传感器14和/或存储器也可以与无线传输单元17作为相同构件的一部分。在对于图3或图4中所示的实施例的备选实施例中,端子块10可不包括存储器;可向IED提供分流器的校准数据,如图1中所示的实施例的上下文中所讨论的那样。

根据本发明的第一方面的端子块10可包括不止一个分流器13,例如,两个、三个或六个分流器。在这种情况下,端子块10还可包括额外的相应的第一电流端子11a和第二电流端子11b以及相应的第一传感端子12a和第二传感端子12b。端子块10可包括一个或多个温度传感器14;例如,每分流器13一个温度传感器14,然后,每个温度传感器14可布置成接近对应的分流器13,例如距离对应的分流器13小于5 cm或1cm,或与分流器13热接触。在示范性实施例中,端子块10能够包括用于端子块10的一个存储器15或者每分流器13一个存储器15。在端子块10中有不止一个分流器13的情况下,根据本发明的第二方面的IED 20还包括不止一个电压测量单元21,以便能够由IED 20中的电压测量单元21测量每个分流器13处的电压降。这种端子块10还可适合于/配置成被连接到不止一个一次装置30。

图5和图6示出本发明的第一方面的示范性实施例的横截面视图;以及图5中的虚线指示图6的横截面,并且反之亦然。端子块10包括外壳、三个分流器13、三个对应的第一电流端子11a以及第二11b电流端子、三个第一传感端子12a和第二传感端子12b以及校准端子16。图6中为清晰起见,在第一电流端子11a和第二11b电流端子留下的夹紧螺钉18能够夹紧被连接到一次装置的线。端子块10可进一步包括印刷电路板组件19,其可包括温度传感器14、存储器15和/或无线传输单元23。如图5和图6中所示,分流器被布置在端子块10的突出部或凸出部分。根据本发明的第二方面的IED 20可包括凹处,以便当端子块10被连接到IED20时,突出部或凸出部分驻留在凹处中。

作为对图1到6中所示的实施例的特征的备选方案或除此之外,根据本发明的端子块10能够具有向端子块10传送电力和/或向IED 20提供分流器13的至少部分的校准参数的另外的部件。例如,能够使用光纤链路。为此,端子块10和IED 20可具有光纤端子。端子块10可进一步包括塑料外壳。

本发明实现用于对用于电流测量的系统的或用于电流测量的端子块的校准的有效率的方法。图7中示出用于进行根据本发明的第四方面的方法的示范性设置。端子块10的第一电流端子11a和第二电流端子11b被连接到电流源41的输出。端子块10的第一传感端子12a和第二传感端子12b被连接到电压表43的输入。电压表43能够是根据本发明的第二方面的IED 20中的电压测量单元21,或者能够是例如数字电压表或万用表之类的任何其它电压表。端子块10中的分流器13利用第一端被连接到第一电流端子11a和第一传感端子12a,并且利用第二端被连接到第二电流端子11b和第二传感端子12b。电流源41提供通过分流器13流动的并且在分流器13产生电压降的电流。例如,通过将端子块10放置在人工气候室45或烤箱中或将它附着到珀耳帖元件,使端子块10暴露于至少两个温度,具体来说是至少五个温度,更具体来说是至少十个温度。所述至少两个温度,例如是在端子块和/或IED的操作的温度范围内,例如从-20°C到60°C或-40°C到85°C,或在此范围内均匀分布。经由电压表43来测量端子块10中的分流器13处的相应至少两个电压降。此外,可例如通过电流源41中集成的或者在第一电流端子11a和第二电流端子11b其中之一与电流源41之间的电路中布置的电流表42来测量相应至少两个电流;备选地,电流源41的电流可被设置成由电流源41控制的固定值。例如,由端子块10中的温度传感器14或者被附着到端子块10的或接近端子块10的外部温度传感器来测量所述至少两个温度。由温度传感器14或由外部温度传感器所测量的至少两个温度由温度传感器读出单元44读出,具体来说,是当使用端子块10中的温度传感器14时,经由端子块10的校准端子16来读出。温度传感器读出单元44可以是独立的装置或者可以是根据本发明的第二方面的IED 20中的校准单元23。电压表43、温度传感器读出44、电流源41和/或电流表42也可例如通过被放置在人工气候室或烤箱中,被暴露于至少两个温度;或者可例如通过被放置在人工气候室或烤箱外,被暴露于室温。从至少两个温度和相应至少两个电压降导出分流器的校准数据。不言而喻,也可从电流或相应至少两个电流导出校准数据;即,计算分流器的电阻或指示分流器电阻的数字也需要电流或相应至少两个电流的知识。分流器13的校准数据是分流器的校准参数的第二数据项。它能够是查找表,例如温度对电阻的表;或者给出电阻随温度的变化的函数依赖性,例如线性或多项式函数,具体来说是3阶或4阶的多项式。不言而喻,也能使用指示相同值的值来代替温度或电阻,例如,电导代替电阻以及热敏电阻代替温度。分流器的校准数据例如被存储在端子块10中的存储器15中、在配置成/适合于被可释放地连接到端子块的IED 20中、在校准文档中、在校准记录(例如QR码或标签(例如,被附着到端子块10的外壳))中、在云存储中或在便携式存储器中。具体来说,在对用于电流测量的系统进行调试时或在此之前,如果校准数据尚未存储在IED 20中,则校准可被加载到IED 20上。具体来说,在将端子块10连接到IED 20之后,校准数据能够例如从端子块10中的存储器15被加载,或者校准数据能够从云存储或便携式存储器(诸如闪存驱动器或记忆棒)被加载。也能够使用校准记录,将校准数据编程(具体来说是人工编程)到IED 20中。具体来说,在将端子块10连接到IED 20之前,可校准IED 20中的电压测量单元。

用于电流测量的方法是本发明的进一步方面。可根据本方法来使用根据本发明的方面与图1到图4中所示的示范性实施例的电流测量系统或端子块。

诸如电流互感器的一次装置30的二次输出被连接到端子块10的第一电流端子11a和第二电流端子11b。端子块10可根据本发明的第一方面。一次装置30能够是电流互感器,或者被连接到电网的一个或多个线或者一个或多个一次线路的任何装置,并且一次装置30包括二次电流输出,其提供至少在正常操作期间与(例如一次线路中的)一次电流成比例或基本成比例的二次电流。端子块10的第一传感端子12a和第二传感端子12b被连接到智能电子装置IED 20中的电压测量单元21的输入。IED 20可根据本发明的第二方面。经由电压测量单元21来测量端子块中的分流器13处的电压降,其中,分流器13利用第一端被连接到第一电流端子11a和第一传感端子12a,并且利用第二端被连接到第二电流端子11b和第二传感端子12b。此外,具体来说,经由位于端子块10的或接近端子块的温度传感器来测量端子块10的温度,具体来说是分流器13的温度。温度可以是分流器13的校准参数的第一数据项;分流器13的校准数据可以是分流器的校准参数的第二数据项。分流器13的校准数据可已经根据本发明的第四方面导出。例如,通过将分流器的校准数据加载到IED 20中,具体来说,通过将分流器的校准数据从端子块10中的存储器15加载到IED 20中,可向IED 20提供分流器的至少部分的校准参数。备选地,校准数据可已经被存储在IED 20中。具体来说,在IED20中,使用分流器13的校准数据,从电压降和温度计算通过分流器13流动的电流,即二次电流和/或一次装置的一次电流。

虽然已经在附图和上述说明中详细描述本发明,但此类描述要被认为是说明性的或示范性的而非限制性的。根据附图、公开以及所附的权利要求的研究,实践所要求保护的发明的以及本领域技术人员能够理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一个”或“某个”不排除复数个。在截然不同的权利要求中记载某些元素或步骤不表明这些元素或步骤的组合的这一事实不能够有利地被使用,特别是除了实际的权利要求从属性之外,任何另外有意义的权利要求组合应该被认为是公开的。

参考符号列表:

10 端子块

20 智能电子装置IED

30 一次装置、一次电流互感器

40 一次线路

50 线、二次线路

11a、11b 第一电流端子、第二电流端子

12a、12b 第一传感端子、第二传感端子、第一***式连接器

13 分流器

14 温度传感器

15 存储器

16 校准端子、第二***式连接器

17 无线传输单元

18 夹紧螺钉

19 印刷电路板组件

21 电压测量单元

22a 第一IED端子、第一插口连接器

22b 第二IED端子、第二插口连接器

23 校准单元

24 无线接收单元

41 电流源

42 电流表

43 电压表

44 温度传感器读出单元

45 人工气候室。

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