罗果夫斯基线圈，包含该线圈的中压电气设备以及为该线圈提供静电屏蔽的方法技术

罗果夫斯基线圈（２）包含：磁芯（４）；在磁芯上设置的罗果夫斯基线圈绕组（６）；在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体（８）；在绝缘体上设置的导电性绕组（１０），该绝缘体在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置。导电性绕组包含被结构化为接地（ＧＮＤ）的电气连接（１４）。当导电性绕组接地时，接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。

【技术实现步骤摘要】
罗果夫斯基线圈，包含该线圈的中压电气设备以及为该线 圈提供静电屏蔽的方法
所公开的构思大体上涉及中压电气设备，尤其是，涉及包含多个罗果夫斯基线圈 (Rogowski coil)的这样的中压电气设备。所公开的构思还涉及罗果夫斯基线圈。所公开 的构思进一步涉及为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽的方法。
技术介绍
罗果夫斯基线圈是用于测量交流(AC)或高速电流脉冲的电气装置。例如，罗果夫 斯基线圈包含绕卷在非金属磁芯(core)上的螺旋线圈。另一种类型的罗果夫斯基线圈包含相互电气串联连接的第一和第二螺旋线圈 (环路)。第一环路沿第一方向以基本上恒定的绕组密度绕制在具有基本恒定的横截面的 磁芯上。第二环路沿第二方向以基本上恒定的绕组密度绕制在具有基本上恒定的横截面 的磁芯上。其上的电流要被检测的导体(例如，电力线)横穿环路。基于流经电力线的电 流的变化率，可在线圈中感应出电压。罗果夫斯基线圈也可具有其他结构。参见公开号为 No. 2009/0115427的美国专利申请。公开号为No. 2009/0115427的专利申请还公开了罗果夫斯基线圈可具有空心磁 芯(air core)(或者其他电介质磁芯)而非铁芯，空心磁芯(或者其他电介质磁芯)使得 线圈具有低电感以及响应快速变化的电流的能力。另外，罗果夫斯基线圈典型的为高度线 性的，即使是在其被施加有如低压和中压电力线中的大电流时。通过等距离间隔绕组来形 成罗果夫斯基线圈，电磁干扰效应可基本上得到避免。在罗果夫斯基线圈中感应出的电压与导体中电流的变化率成比例。罗果夫斯基 线圈的输出通常连接到积分器以提供与电流成比例的输出信号。对于灵敏的接地故障检测应用，两组罗果夫斯基线圈电气串联连接。第一组罗果 夫斯基线圈用于电动机保护，第二组罗果夫斯基线圈用于接地故障保护。当用于中压应用中时，由于其相对较为密切地邻近中压导体，罗果夫斯基线圈易 于遭受静电干扰。一些已知的罗果夫斯基线圈在非导电外壳中采用铜薄片以试图隔离内部的线圈 以免起受到静电干扰。将罗果夫斯基线圈的铜薄片接地是已知的。但是，铜薄片在磁芯的弯曲表面上不 能平坦放置，因此，易起褶皱或以其他方式改变或损坏。或者，对罗果夫斯基线圈采用复合可塑性铜涂覆静电屏蔽是已知的。但是，这样的 可塑性铜涂覆静电屏蔽相对较为昂贵。公开号为No. 2008/0106M1的美国专利申请公开了包含具有两个环路的罗果夫 斯基线圈、积分器以及接口的电力线电流传感器装置。每一个环路具有第一端和第二端。两 个环路的两个端相互朝向彼此，并且在端与端之间设置有间隔，以使得罗果夫斯基线圈易 于安装至电力线上。罗果夫斯基线圈的线圈包含沿第一方向绕制的第一绕组和沿第二方向绕制的第二绕组。每个绕组包含在印刷电路板上的布线(trace)。在交流电流流经电力线 时，磁场产生，其在罗果夫斯基线圈的每个绕组中感应出电场(即，电压)。但是，其他电磁 干扰源也可在绕组中感应出电流。通过包含具有相等间隔绕组的左向绕组和右向绕组(即 处于基本上相反的方向的绕组)，来自外部源的效应被大大抵消。尤其是，来自罗果夫斯基 线圈外部的源——例如其他电力线或电力线通讯和配电设备一一的外部场在绕组中产生 相等但相反的电流。罗果夫斯基线圈对来自外部源的效应相对较不敏感，外部源的效应被大大抵消。 但是，当安装为密切邻近外部噪音源(例如但不限于靠近电力线约2英寸的距离)时，效应 是显著的，需要附加的措施。罗果夫斯基线圈中还存在改进的空间。另外，在包含罗果夫斯基线圈的中压电气设备中还存在改进的空间。另外，在为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽的方法中还存在改进的空间。
技术实现思路
这些以及其他需求通过所公开构思的实施例来满足，其为罗果夫斯基线圈提供隔 离，以消除静电干扰。根据所公开构思的一个方面，罗果夫斯基线圈包含磁芯；设置在磁芯上的罗果 夫斯基线圈绕组；在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体；在设置于罗果 夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置的导电性绕组，该罗果夫斯基线圈绕组设置在磁芯上， 该导电性绕组包含被结构化为接地的电气连接，其中，当导电性绕组接地时，接地的导电性 绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。导电性绕组和绝缘体可通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕制的绝缘导体的肩并肩 (shoulder-to-shoulder)的绕组来形成，从而使得罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。导电性绕组可为以肩并肩方式在绝缘体上绕卷的隔离线圈；隔离线圈可在其一端 接地，从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。罗果夫斯基线圈绕组可被形成为第一层，导电性绕组可被形成为第一层上的第二 层，第一和第二层可为磁芯上的均勻分布的层。罗果夫斯基线圈绕组可沿第一绕组方向绕制，导电性绕组可沿相反的第二绕组方 向绕制。作为所公开构思的另一方面，中压电气设备包含至少一个极，其包含中压导体与 罗果夫斯基线圈，该罗果夫斯基线圈包含包含开口的磁芯，在磁芯上设置的限定输出的 罗果夫斯基线圈绕组，在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体，在设置于 罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置的导电性绕组，该罗果夫斯基线圈绕组设置在磁芯 上，该导电性绕组包含被被结构化为接地的电气连接；传感器电路，其包含与罗果夫斯基线 圈的输出电气互联的输入以及输出，该输出上具有对应于流经中压导体的电流的值；处 理器，其与传感器电路协作以提供流经中压导体的电流的值，其中，中压导体穿过磁芯的开 口，且其中，当导电性绕组接地时，接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈 绕组提供静电屏蔽。接地的导电性绕组可被结构化为，为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供 静电屏蔽以避免中压静电干扰。导电性绕组和绝缘体可通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕卷的绝缘导体的肩并肩 的绕组来形成，从而使得罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。导电性绕组可为以肩并肩方式绕制在绝缘体上的隔离线圈；且其中，隔离线圈可 在其一端接地，从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。作为所公开构思的另一方面，一方法为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽。该方法包 含在磁芯上设置罗果夫斯基线圈绕组；在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置绝 缘体；在设置于罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置导电性绕组，该罗果夫斯基线圈绕 组设置在磁芯上；将导电性绕组接地；用接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯 基线圈绕组提供静电屏蔽。该方法可进一步包含，通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕制的绝缘导体的肩并肩的 绕组来形成导电性绕组和绝缘体，以便将罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。该方法可进一步包含，由在绝缘体上以肩并肩的方式绕制的隔离线圈形成导电性 绕组；将隔离线圈在其一端接地，从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。附图说明结合附图阅读下面对优选实施例的介绍，可充分理解所公开的构思，在附图中图1为根据所公开构思的实施例的罗果夫斯基线圈的部分的立体图；。图2为图1的罗果夫斯基线圈的立体图3为图1的磁芯的立体图4为根据所公开构思的另一实施例的中压电气设备的框图。具体实施方式在这里采用的术语“多个”应当表示一个或大于一个的整数个(即复数个)。这里采用的术语“处理器”表示能够存储、检索和处理数据的可编程模拟和/或数 字装置；计算机；工作站；个人电脑；微处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罗果夫斯基线圈（２），包含：磁芯（４）；设置在所述磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组（６）；设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体（８）；以及设置在所述绝缘体上的导电性绕组（１０），所述绝缘体设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上，所述导电性绕组包含被结构化为进行接地（ＧＮＤ）的电气连接（１４），其中，当所述导电性绕组被接地时，所述接地的导电性绕组为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。

【技术特征摘要】
US 2009-8-20 12/544,4961.一种罗果夫斯基线圈0)，包含磁芯⑷；设置在所述磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组(6)；设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体(8)；以及设置在所述绝缘体上的导电性绕组(10)，所述绝缘体设置在设置于所述磁芯上的所 述罗果夫斯基线圈绕组上，所述导电性绕组包含被结构化为进行接地(GND)的电气连接 (14)，其中，当所述导电性绕组被接地时，所述接地的导电性绕组为所述罗果夫斯基线圈的 所述罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。2.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述被接地的导电性绕组被结构化为，为 所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供防止中压静电干扰的静电屏蔽。3.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述导电性绕组为导体的螺旋线圈。4.权利要求1的罗果夫斯基线圈0)，其中，所述被接地的导电性绕组被结构化为，为 所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供隔离，以消除中压静电干扰。5.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述磁芯为空心磁芯G)。6.权利要求1的罗果夫斯基线圈0)，其中，所述导电性绕组为绝缘的导电性绕组 (10)。7.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述导电性绕组和所述绝缘体由所述罗果 夫斯基线圈绕组上绕制的绝缘导体的肩并肩的绕组构成，以便将所述罗果夫斯基线圈绕组 与中压静电干扰隔离。8.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述导电性绕组为以肩并肩方式绕制在所 述绝缘体上的隔离线圈；且其中，所述隔离线圈在其一个末端(14)接地，以隔离所述罗果 夫斯基线圈绕组。9.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述导电性绕组包含具有接地端子的末端 (14)；且其中，所述接地端子被结构化为进行接地(GND)。10.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述罗果夫斯基线圈绕组为导体(6)的 螺旋线圈。11.权利要求1的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述罗果夫斯基线圈绕组被构成为第一 层；其中，所述导电性绕组被构成为所述第一层上的第二层；且其中，所述第一和第二层为 所述磁芯上的均勻分布的层。12.权利要求11的罗果夫斯基线圈O)，其中，所述罗果夫斯基线圈绕组沿第一绕制方 向绕制；且其中，所述导电性绕组沿相反的第二绕制方向绕制。13.—种中压电气设备(20)，包含:至少一个极(22，24，洸)，其包含中压导体08)，以及罗果夫斯基线圈0)，其包含具有开口(30)的磁芯，设置在所述磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组(6)，所述罗果夫斯基线圈绕组限定了输出 (16)，设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体(8)，以及 设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：LB法尔，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]