本发明专利技术涉及一种用于电流测量的玻璃环(1)，其具有玻璃体，玻璃体可以围绕电导体(2)布置并且具有光进入面(4)和光逸出面(5)。玻璃环(1)构造用于，可以使通过光进入面(4)进入玻璃体内的光在玻璃体中通过在玻璃体的外表面上的反射、完全环绕导体(2)，其中，光在光逸出面(5)上从玻璃体逸出。玻璃环(1)由单体的玻璃体构成。根据本发明专利技术的用于光学电流测量的方法包括，在电导体(2)中的电流(3)产生围绕导体(2)的电磁场，通过电磁场、在光束围绕导体(2)环绕时改变围绕导体(2)布置的玻璃环(1)中的光束的偏振，其中玻璃环尤其以一个平面垂直于导体的纵轴线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单体的玻璃环和用于光学电流测量的方法本专利技术涉及一种用于电流测量的玻璃环和一种用于光学电流测量的方法，玻璃环具有玻璃体，玻璃体可以围绕电导体布置，并且具有光进入面和光逸出面。玻璃环构造用于，可以使通过光进入面进入玻璃体内的光在玻璃体中通过在玻璃体的外侧面上的反射、而完全环绕导体，其中，光在光逸出面上从玻璃体逸出。例如通过在电阻上的电压降对电流进行电阻式测量。交流电流产生围绕被电流流过的导体的电磁场，电磁场可以感应式地例如通过测量变换器和/或在光学上借助法拉第效应被测量。有利地可通过感应和/或法拉第效应来测量尤其在几百安培的范围内的高的电流，因为这些方法没有提高被电流流过的导体或主导体内的电阻。为了利用法拉第效应进行电流测量，围绕被电流流过的导体引导偏振的光。为此使用保持偏振的光波导体或例如玻璃环。在此使用具有不等于零的维尔德常数的玻璃。被电流流过的导体的磁场在玻璃中导致入射的光的偏振平面的附加的转动，该附加的转动可以利用不同的方法被测量，并且直接与导体中的电流按比例。与光波导体相比，所使用的玻璃环表现出明显更小的温度和振动效应，然而在没有玻璃粘合的情况下迄今为止不能够制造。这样的玻璃环例如由US4,564,754已知。所使用的玻璃环包括四个角部并且基本上具有矩形的形状。光束在矩形的玻璃环的四个角部的每个上通过两个相互倾斜90度的面被反射，以便不改变偏振平面。由此部分确定玻璃环几何形状。第二边界条件是在这种玻璃环的制造中的打磨和抛光过程的可能性。在此，分别仅可以抛光没有凸肩的整个面。边界条件导致的是，这样可制造的玻璃环不能够允许光围绕导体环绕360度，或者光既不能耦入，也不能耦出。能够实现光的耦入和耦出并且能够实现光围绕导体环绕360度的这样的玻璃环的制造需要从多个部件组装保持偏振的玻璃环。这些部件被组装和粘结。由此可以避免抛光过程的限制。为了不通过玻璃环的玻璃体中的粘结部位引起机械应力，这导致应力双重计算和偏振效应，玻璃粘合剂系统在该情况下需要非常长的凝固时间。所使用的粘合剂仅可以使用在特定的应用温度范围内。如果超过该温度范围，那么机械参数会发生改变。粘合剂可以降解并且示出颜色变化，这在光学测量系统中导致测量值漂移和不可接受的测量偏差。由多个单体的玻璃体组装成的被粘接的玻璃环的使用领域因此是受限的。仅能够有条件地实现用于电流测量，因为粘合剂的降解和/或变色和/或机械应力不允许长时间稳定的测量系统。利用被粘接的玻璃环进行的测量导致尤其在校准后的测量误差，测量误差随时间增大。此外，粘合剂尤其在温度在允许的温度范围以外时导致机械问题。粘接的玻璃环的制造是耗费的、耗时的和成本高的。本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于电流测量的玻璃环和一种用于光学电流测量的方法，其解决前述的问题。所述技术问题尤其是说明一种长时间稳定的、可简单地并且廉价地制造的玻璃环，该玻璃环在光学电流测量时没有产生或产生很小的测量误差，并且尤其在宽的温度范围内，并且在长的时间段内是机械稳定的。根据本专利技术，所说明的技术问题通过具有根据权利要求1的特征的用于电流测量的玻璃环和/或通过根据权利要求10的用于尤其利用前述的玻璃环来进行光学电流测量的方法。根据本专利技术的用于电流测量的玻璃环和/或用于尤其利用前述的玻璃环来进行光学电流测量的方法的有利的设计方案在从属权利要求中被说明。在此，独立权利要求的主题可以相互组合，并且可以与从属权利要求的特征组合，并且从属权利要求的特征可以相互组合。根据本专利技术的用于电流测量的玻璃环包括玻璃体，玻璃体可以围绕电导体布置，并且具有光进入面和光逸出面(或者说射出面)。玻璃环构造用于，可以将通过光进入面进入玻璃体中的光在玻璃体内通过在玻璃体的外侧面的反射完全环绕导体，其中，光在光逸出面上从玻璃体逸出。根据本专利技术，玻璃环由整块式的或者说单体的(monolithisch)玻璃体构造。由于玻璃环由单体的玻璃体构成而不存在粘接，光通过粘合剂的光学改变被排除。粘合剂老化对玻璃环中的光的影响被排除，并且不产生温度对玻璃环的稳定性的影响，例如由于在给定的温度范围以外的温度中的机械稳定性的关键的改变。根据本专利技术单体的玻璃环的光学特性是长时间稳定的，并且这种玻璃环对于光是保持偏振的，并且能够实现光的耦入和耦出和光围绕电导体的360度环绕，这样的玻璃环是简单的、机械稳定的，并且可以在没有大的耗费的情况下尤其通过对侧面的抛光被制造。玻璃环可以包括两个对置的侧面、尤其第五和第六侧面。尤其可以包括两个相互平行布置的平坦的对置的侧面，其分别具有刚好四个角部。玻璃环可以具有贯通的、圆柱形的开口，开口尤其引导穿过两个侧面。电导体可以引导通过开口，尤其布置成其纵轴线垂直于两个相互平行布置的、平坦的、对置的侧面。这能够实现通过导体的电磁场来对电导体中的电流进行电流测量，电磁场伸入玻璃环中。根据电磁场并且因此根据导体中的电流强度尤其按比例地改变玻璃环中的光的偏振。玻璃环可以构造为，使得在光围绕导体环绕时，基本上完全保持光的偏振。由此，导体中的电流的测量是可能的，因为没有通过玻璃环本身，而是仅通过导体的电磁场进行光的偏振改变。光围绕导体环绕能够实现光与被电流流过的导体的电磁场的充分的相互作用，从而通过被电流流过的导体的电磁场可以进行光的可测量的偏振改变。由此借助玻璃环能够测量导体中的电流强度。光进入面可以是玻璃环的第三侧面，第三侧面包括两个相邻的相互倾斜一定角度的子面，其中，一个子面尤其具有三角形状。尤其在三角形状中的倾斜布置的或倾斜一定角度的子面能够实现，有足够的表面(或者说面积)可用于光进入和/或逸出，并且由此能够实现光耦入玻璃环或从玻璃环耦出。第二侧面可以尤其与玻璃环的第三侧面相邻地布置，第二侧面与第六侧面相邻地包括尤其梯形的、平坦的第一子面。第二侧面可以与第五侧面相邻地包括梯形的子面，该子面由两个相互倾斜的尤其三角形的面、即第二侧面的第二和第三子面组成。尤其三角形的面、即第二侧面的第二和第三子面的倾斜重新定位光束，使得该光束在光逸出面上离开玻璃环。由此，光从玻璃环的逸出是可能的，并且利用上述优点，在玻璃环的外部可以测量通过被电流流过的导体的电磁场导致玻璃环中的光的偏振改变。第二侧面的第三子面可以相对于第二侧面的第二子面倾斜几度、尤其2度的角度。仅几度、尤其2度的倾斜产生前述的优点。尤其与第二侧面相邻地可以包括第四侧面，第四侧面由两个彼此相邻地布置的相互倾斜的子面构建，其中，每个子面尤其梯形地构造。通过这些子面、尤其一个子面，光束在玻璃环中的环绕中朝第五侧面的方向被反射，或被反射到第一侧面的第一子面上。由此，利用前述的优点，在没有通过玻璃环或玻璃体本身导致偏振改变的情况下能够实现闭合的环绕。尤其与第三侧面相邻地可以包括第一侧面，第一侧面由两个彼此相邻地布置的相互倾斜的子面构建，其中，每个子面尤其梯形地构造。通过这些子面、尤其一个子面，光束在玻璃环中的环绕中朝第二侧面的方向被反射，或被反射到第二侧面的第一子面上。由此，利用前述的优点，在没有通过玻璃环或玻璃体本身导致偏振改变的情况下能够实现闭合的环绕。玻璃体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电流测量的玻璃环(1)，所述玻璃环具有玻璃体，所述玻璃体能够围绕电导体(2)布置并且具有光进入面(4)和光逸出面(5)，其中，所述玻璃环(1)构造用于，能够使通过光进入面(4)进入玻璃体内的光在玻璃体中通过在玻璃体的外侧面上的反射、完全环绕导体(2)，其中，光在光逸出面(5)上从玻璃体逸出，其特征在于，所述玻璃环(1)由单体的玻璃体构成。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180926 DE 102018216482.71.一种用于电流测量的玻璃环(1)，所述玻璃环具有玻璃体，所述玻璃体能够围绕电导体(2)布置并且具有光进入面(4)和光逸出面(5)，其中，所述玻璃环(1)构造用于，能够使通过光进入面(4)进入玻璃体内的光在玻璃体中通过在玻璃体的外侧面上的反射、完全环绕导体(2)，其中，光在光逸出面(5)上从玻璃体逸出，其特征在于，所述玻璃环(1)由单体的玻璃体构成。
2.根据权利要求1所述的玻璃环(1)，其特征在于，所述玻璃环(1)包括两个对置的侧面(10、11)、尤其第五侧面(10)和第六侧面(11)、尤其两个相互平行布置的平坦的侧面(10、11)，所述侧面分别具有刚好四个角部，和/或所述玻璃环(1)具有贯通的、圆柱形的开口，所述开口尤其穿过两个侧面(10、11)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃环(1)，其特征在于，所述玻璃环(1)构造为，使得在光围绕导体(2)环绕时、在没有电流的情况下基本上完全保持光的偏振。
4.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃环(1)，其特征在于，所述光进入面(4)是玻璃环(1)的第三侧面(8)，所述第三侧面包括两个相邻的相互倾斜一定角度的子面，其中，一个子面(8’)尤其具有三角形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃环(1)，其特征在于，第二侧面(7)尤其与玻璃环(1)的第三侧面(8)相邻地布置，所述第二侧面与第六侧面(11)相邻地包括尤其梯形的、平坦的第一子面，和/或与第五侧面(10)相邻地包括梯形的子面，所述子面由两个相互倾斜的尤其三角形的面(7’、7”)、即第二侧面(7)的第二子面(7’)和第三子面(7”)组成。
6.根据权利要求5所述的玻璃环(1)，其特征在于，所述第二侧面(7)的第三子面(7”)相对于第二侧面(7)的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：S舒伯思，
申请(专利权)人：西门子能源全球有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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