电表处的热插口检测制造技术

公开了用于热插口检测的技术。在示例中，一种仪表包括具有次级双线绕组的电流互感器。该仪表接近电流线圈。次级双线绕组包括第一双线绕组和第二双线绕组。第一双线绕组的开始引线连接到第二双线绕组的开始引线。该仪表还包括电压源，其被配置成生成DC（DC）电压信号。DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线。第一感测电阻器连接在第二双线绕组的结束引线和地之间。处理电路接收指示跨第一感测电阻器的电压的信号并且确定与电流线圈相关联的温度。处理电路还被配置成基于该温度来检测热插口条件。口条件。口条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电表处的热插口检测


[0001]本专利技术一般地涉及电表（electric meter）并且更具体地涉及用于检测电表中的热插口（hot socket）的系统和方法。

技术介绍

[0002]电能（electricity）表测量公用电力线和负载之间的能量或功率消耗。例如，住宅客户的电能表经常连接在住宅的电气系统连接到公用事业线路的点处。公用事业仪表包括大量电流跨其流过的一个或多个电接触。例如，仪表可以具有连接到电力线和负载的叶片（blade），以使能从电表内测量负载电流和负载电压。叶片由用于建筑物的仪表安装设备的钳口（jaw）接收。
[0003]如果要更换或修理仪表，则可从安装设备中拔出该仪表，并因此将叶片从钳口中拔出。尽管叶片和钳口通常是机械鲁棒的，但是它们仍然受到磨损和可能的腐蚀。如果仪表已经移除或更换若干次，则情况尤其如此。如果钳口上的磨损显著，或者如果钳口有腐蚀，则存在在钳口
‑
叶片连接处引入非平凡的（non
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trivial）电阻（resistance）的可能性，这是不期望的。
[0004]当仪表安装设备的钳口和仪表的叶片之间的连接由于增加的电阻、拱起或其他条件而变得不太可靠时，“热插口”条件可能发生。当热插口条件存在时，仪表的温度并且特别是叶片的温度增加。
[0005]此外，仪表可以具有一个或多个开关，其虑及断开到负载的电服务。例如，许多仪表虑及对开关的远程控制。这种开关有必要必须具有牢固（substantial）接触，因为当开关闭合时它们承载负载的全部电流。如果这些开关以某频率使用，那么就存在降级的可能性。开关接触的降级增加开关接触之上的电阻。这种电阻在电表内产生附加的功率损耗，这是不期望的。
[0006]因为不希望引入电阻，所以存在对于检测这种连接随时间的可能降级的方式的需要。

技术实现思路

[0007]某些方面和特征包括用于检测热插口的技术。在示例中，一种仪表包括电流互感器（current transformer），该电流互感器包括初级绕组、次级绕组和次级双线（bifilar）绕组。初级绕组对应于电流线圈并且次级双线绕组包括串联连接的第一双线绕组和第二双线绕组。第一双线绕组的开始引线（start lead）连接到第二双线绕组的开始引线。该仪表还包括电压源，其被配置成生成直流（DC）电压信号。DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线（finish lead）。第一感测电阻器连接在第二双线绕组的结束引线和地之间。第一感测电阻器的温度系数小于第一双线绕组和第二双线绕组的材料的电阻率（resistivity）的温度系数。该仪表还包括处理电路，其被配置成接收与跨第一感测电阻器的电压相对应的输入。处理电路被配置成使用跨第一感测电阻器的电压来确定与电流线圈相关联的温
度。处理电路还被配置成当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。
[0008]在另一示例中，仪表包括电流互感器。该电流互感器包括初级绕组、次级绕组和次级双线绕组。初级绕组对应于电流线圈并且次级双线绕组包括并联连接的第一双线绕组和第二双线绕组。第一双线绕组的结束引线连接到第二双线绕组的开始引线。该仪表还包括电压源，其被配置成生成DC电压信号。该DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线和第二双线绕组的开始引线，第一感测电阻器被连接在第一双线绕组的开始引线和第二双线绕组的结束引线与地之间。第一感测电阻器的温度系数小于第一双线绕组和第二双线绕组的材料的电阻率的温度系数。该仪表还包括处理电路，其被配置成接收对应于跨第一感测电阻器的电压的输入。处理电路被配置成使用跨第一感测电阻器的电压来确定与电流线圈相关联的温度。处理电路还被配置成当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。
[0009]在又一示例中，仪表包括电流互感器。该电流互感器包括初级绕组、次级绕组和次级双线绕组。初级绕组对应于电流线圈。次级双线绕组包括第一双线绕组和第二双线绕组。第一双线绕组的开始引线连接到第二双线绕组的开始引线。该仪表还包括电压源，其被配置成生成DC电压信号。该DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线。该仪表还包括连接在第二双线绕组的结束引线和地之间的第一感测电阻器。第一感测电阻器的温度系数小于第一双线绕组和第二双线绕组的材料的电阻率的温度系数。该仪表还包括连接在第一感测电阻器和处理电路的输入之间的A/D转换器。处理电路被配置成从A/D转换器接收对应于跨第一感测电阻器的电压的信号，使用来自A/D转换器的信号来确定与电流线圈相关联的温度，并且当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。
[0010]提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开，而是为了提供示例以帮助理解本公开。在详细描述中提供了附加示例和进一步的描述。
附图说明
[0011]当参考附图阅读以下详细描述时，更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优势，其中：图1是根据本公开的方面的示例性仪表测量（metering）系统的示意性框图。
[0012]图2是根据本公开的方面的具有带有串联连接的绕组的双线绕组的示例性温度传感器电路的示意图。
[0013]图3是示出了根据本公开的方面的测量的电压对（versus）温度之间的关系的图。
[0014]图4是根据本公开的方面的具有带有并联连接的绕组的双线绕组的示例性温度传感器电路的示意图。
[0015]图5是示出了根据本公开的方面的测量的电压对温度之间的关系的图。
[0016]图6是描绘了根据本公开的方面的用于导出电流线圈的温度的过程的示例的流程图。
具体实施方式
[0017]本公开的方面涉及检测电表中的热插口。热插口是指如下条件：其中电表的例如电流承载叶片之类的部件或插口的钳口被磨损或损坏，在电表内引起潜在危险的温度增加。当钳口、叶片或电流线圈随着时间降级时，热插口可以发生。
[0018]用于检测热插口的之前的技术方案包括将温度传感器添加到仪表或使用具有附加次级绕组的经修改的电流互感器。该附加次级绕组由电压偏置，使得电流形成部分地指示互感器的磁导率（permeability）的电流。互感器的磁导率取决于温度，因此从其导出温度。但是在该技术方案中，必须间歇地施加偏置电压以最小化绕组的净磁化（net magnetization）并保持电流传感器准确度。这导致不太频繁的温度测量并且可能影响电流测量的准确度。
[0019]相对地，本公开的方面通过偏置置于叶片或电流线圈附近的互感器的芯（core）周围的辅助双线绕组来获得温度测量。双线绕组包括两个紧密间隔的平行绕组。互感器可以是电表内的现有互感器，例如，被配置成测量流过电流线圈的电流的互感器。
[0020]双线绕组可以并联或串联地互连。例如，在串联配置中，第一绕组的开始引线连接到第二绕组的开始引线，第一绕组的结束引线连接到电压源，并且第二绕组的结束引线连接到感测电阻器。相比之下，在并联配置中，双线绕组被配置成使得第一绕组的开始引线和第二绕组的结束引线连接到电压源，并且第一绕组的结束引线和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种仪表，包括：电流互感器，包括初级绕组、次级绕组和次级双线绕组，其中，初级绕组对应于电流线圈，次级双线绕组包括串联连接的第一双线绕组和第二双线绕组，并且第一双线绕组的开始引线连接到第二双线绕组的开始引线；电压源，被配置成生成DC电压信号，其中，DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线；第一感测电阻器，连接在第二双线绕组的结束引线与地之间，其中，第一感测电阻器的温度系数小于第一双线绕组和第二双线绕组的材料的电阻率的温度系数；以及处理电路，被配置成：接收对应于跨第一感测电阻器的电压的输入；使用跨第一感测电阻器的电压来确定与电流线圈相关联的温度；以及当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。2.根据权利要求1所述的仪表，还包括A/D转换器，其中，A/D转换器的输入连接到第一感测电阻器，并且A/D转换器的输出连接到处理电路并且提供与跨第一感测电阻器的电压相对应的输入。3.根据权利要求1所述的仪表，还包括：第二感测电阻器，连接在次级绕组与地之间，其中，处理电路还被配置成：接收对应于跨第二感测电阻器的电压的输入；以及使用跨第二感测电阻器的电压来确定与电流线圈相关联的电流。4.根据权利要求1所述的仪表，其中，第一感测电阻器的电阻大于第一双线绕组和第二双线绕组的电阻。5.根据权利要求1所述的仪表，还包括通信电路，其中，处理电路还被配置成经由通信电路将指示热插口条件的消息传送到远程系统。6.根据权利要求5所述的仪表，还包括服务开关，其控制仪表到电源的连接，其中，处理电路还被配置成响应于经由通信电路接收包括断开命令的消息来控制服务开关将仪表从电源断开。7.根据权利要求1所述的仪表，其中，电流线圈对应于第一相并且第二电流线圈对应于第二相，还包括：第二电流互感器，包括初级绕组、次级绕组和次级双线绕组，其中，第二电流互感器的初级绕组对应于第二电流线圈，并且第二电流互感器的次级双线绕组包括第一双线绕组和第二双线绕组；以及第三感测电阻器，连接在第二电流互感器的第二双线绕组的结束引线与地之间，其中，处理电路被配置成：接收对应于跨第三感测电阻器的电压的输入；使用跨第三感测电阻器的电压来确定与第二电流线圈相关联的温度；以及当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。8.一种仪表，包括：电流互感器，包括初级绕组、次级绕组和次级双线绕组，其中，初级绕组对应于电流线
圈，次级双线绕组包括并联连接的第一双线绕组和第二双线绕组，并且第一双线绕组的结束引线连接到第二双线绕组的开始引线；电压源，被配置成生成DC电压信号，其中，DC电压信号被提供给第一双线绕组的结束引线和第二双线绕组的开始引线；第一感测电阻器，连接在第一双线绕组的开始引线和第二双线绕组的结束引线与地之间，其中，第一感测电阻器的温度系数小于第一双线绕组和第二双线绕组的材料的电阻率的温度系数；以及处理电路，被配置成：接收对应于跨第一感测电阻器的电压的输入；使用跨第一感测电阻器的电压来确定与电流线圈相关联的温度；以及当温度超过温度阈值时，检测热插口条件。9.根据权利要求8所述的仪表，还包括A/D转换器，其中，A/D转换器的输入连接到第一感...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：兰迪斯盖尔创新有限公司，
类型：发明
国别省市：