用於電子瓦時表中的電流互感器的磁屏蔽的製作方法

2023-10-09 22:24:39 1

專利名稱：用於電子瓦時表中的電流互感器的磁屏蔽的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及電子瓦時表，並且更具體來說涉及用於電子瓦時表中的電流互感器的屏蔽。
背景技術：
參考圖1和圖2，其中示出已知電子瓦時表102的頂視圖和透視圖。電子瓦時表 120用於測量電的使用。電子瓦時表102可包括表基座103和至少一個電流互感器104 (帶有通過每個電流互感器104運行的電位鏈路106)。電子瓦時表102中包括的其他組件可以例如包括電湧抑制器105、電流互感器線纜107、和計量電路支架109。由電子瓦時表102 中的計量電路(未示出)來測量電流，並在計算能量使用中使用該電流。參考圖3，其中示出已知電流互感器104和已知電位鏈路106的透視圖。通過電位鏈路106的電位鏈路電流122(由箭頭示出)可在電流互感器104中產生電流互感器磁場 116。電流互感器磁場116可通過電流互感器的鐵氧體磁心(未示出)循環移動。電流互感器磁場116可導致電流互感器104中的電流互感器電流117與電流互感器104中的繞組 119的數量以及電位鏈路電流122成正比。參考圖4，其中出於說明性的目的，示出電子瓦時表102的簡化頂視圖。如果將外部磁體108置於電流互感器104附近，則電流互感器104受來自外部磁體108的外部磁體磁場115的影響。外部磁體108可使電流互感器104飽和，從而降低了它精確地在電流互感器104的繞組(未示出)中感生比例電流的能力。這種性能上的下降導致電流互感器104 中流過的電流值較低並導致不正確的電使用計算。為此，使用外部磁體108可導致偷電。電流互感器104的屏蔽可導致降低外部磁體108對電流互感器104的影響。

發明內容
本發明的第一方面包括電子瓦時表，其包括操作地耦合到電子瓦時表的電流互感器；電流互感器的第一側上的第一屏蔽；以及電流互感器的第二側上的第二屏蔽，其中第二側與第一側基本平行，其中第一屏蔽和第二屏蔽各包括充分導磁且導電的金屬。本發明的第二方面包括電子瓦時表，其包括操作地耦合到電子瓦時表的電流互感器；電流互感器的第一側上的第一屏蔽；電流互感器的第二側上的第二屏蔽，其中第二側與第一側基本平行，其中第一屏蔽和第二屏蔽的至少之一對外部磁體的屏蔽基本高達約 5000高斯。本發明的第三方面包括用於電流互感器的第一磁屏蔽，其包括基本蝶形本體； 穿過本體的大致中心的孔口 ；以及本體中的間隙，該間隙從本體的邊緣延伸到孔口，其中該本體包括充分導磁且導電的金屬。


從結合附圖的本發明多個方面的下文詳細描述中，將更容易地理解本發明的這些和其他特徵，這些附圖描繪了本發明的多種實施例，在附圖中圖1示出已知電子瓦時表的頂視圖。圖2示出已知電子瓦時表的透視圖。圖3示出已知電流互感器和已知電位鏈路的透視圖。圖4示出已知電子瓦時表的簡化頂視圖。圖5示出根據本發明的包括第一屏蔽和第二屏蔽的電子瓦時表的一個實施例的頂視圖。圖6示出根據本發明的第一屏蔽的一個實施例的透視圖。圖7示出根據本發明的第一屏蔽的一個實施例的透視圖。圖8示出根據本發明的第一屏蔽的一個實施例的透視圖。圖9示出根據本發明的第一屏蔽的一個實施例的透視圖。圖10示出根據本發明的、用於電流互感器的第一屏蔽和第二屏蔽的一個實施例的側視圖。圖11示出根據本發明的第三屏蔽的一個實施例的透視圖。圖12示出根據本發明的、用於電流互感器的第一屏蔽、第二屏蔽和第三屏蔽的一個實施例的頂視圖。圖13示出根據本發明的包括用於電流互感器的第一屏蔽、第二屏蔽和第三屏蔽的電子瓦時表的一個實施例的頂視圖。注意本發明的附圖未按比例繪製。這些附圖旨在僅描繪本發明的典型方面，並且因此不應視為限制本發明的範圍。在附圖中，相似編號表示附圖之間的相似元件。
具體實施例方式參考圖5，其中示出根據本發明的包括第一屏蔽110和相似構造的第二屏蔽120的電子瓦時表的一個實施例的頂視圖。第一屏蔽Iio圖示為比第二屏蔽120更靠近外部磁體 108。取決於第一屏蔽110或第二屏蔽120中哪一個最靠近外部磁體108的預期位置，第一屏蔽110或第二屏蔽120可以較對方更厚。可以在電流互感器104或電子瓦時表或二者的製造過程期間，將第一屏蔽110和/或第二屏蔽120置於電流互感器104上。作為備選，可以在電子瓦時表的製造之後，將第一屏蔽110和/或第二屏蔽120置於電流互感器104上。 在本發明的一個實施例中，電流互感器104的形狀可以是基本環形，而電位鏈路106的形狀可以是棒形。在一個實施例中，第一屏蔽110或第二屏蔽120可以在外部磁體108例如放置在距離電流互感器104約1. 27釐米(0. 5英寸)或更遠處時基本保護電流互感器104免受約5000高斯或更低的外部磁體磁場115的影響。參考圖6，其中示出根據本發明的第一屏蔽110的一個實施例的透視圖。第一屏蔽 110可以包括基本碟形本體111，其具有邊緣112。電流互感器104的形狀可以是環形。基本碟形本體111可以在物理上覆蓋電流互感器104。第一屏蔽110可以包括其他形狀，例如正方形、三角形或其他多邊形形狀。第一屏蔽110可以包括孔口 114，其可以穿過碟形本體 111的大致中心延伸。可以通過將電位鏈路106穿過孔口 114放置而將第一屏蔽110和第二屏蔽120置於電流互感器104上。第一屏蔽110可以包括充分導磁且導電的金屬。導磁性是材料支持在其自身內形成磁場的能力。它是材料響應所施加的磁場而獲得的磁化程度。充分導磁且導電的金屬可以包括低碳鋼，例如冷軋鋼和/或熱軋鋼。低碳鋼可以包括0. 05%至0.碳含量的範圍， 例如美國鋼鐵協會(AISI) 1005至AISI 1026鋼。碟形本體111的厚度113可以在從例如約0. 15釐米至0.64釐米(約0.060英寸至0.250英寸)的範圍中。參考圖7，其中示出根據本發明的第一屏蔽210的另一個實施例的透視圖。第一屏蔽210可以包括從邊緣212延伸到孔口 214的間隙216。間隙216可以包括從邊緣212 延伸到孔口 214的兩個基本平行的直邊218，這樣導致一般直線的間隙216。通過第一屏蔽 110(無間隙的情況下)流過的電流可能以熱的形式產生能量損耗並降低瓦時表102的效率。間隙216可以中斷通過第一屏蔽210流過的電流，降低能量損耗。參考圖8，第一屏蔽 210可以在邊218中包括不規則部分。例如，為了容放電子瓦時表102中的組件，邊218可以不是直的，例如它們可以包括彎曲邊、凹槽等。參考圖9，其中示出根據本發明的第一屏蔽310的另一個實施例的透視圖。在此情況中，間隙316可以包括從邊緣312延伸到孔口 314的兩個非平行的直邊318，這樣導致大致餡餅狀的間隙316。與圖8所示的實施例相似，邊318可以不是直的。參考圖10，其中示出根據本發明的用於電流互感器104的第一屏蔽110、210、 310(為了簡明，下文僅使用一個引用號)和與第一屏蔽110相似構造的第二屏蔽120的一個實施例的透視圖。可以將第一屏蔽110置於電流互感器的第一側111上。可以將第二屏蔽120置於電流互感器的第二側121上。第二側121可以基本與第一側111平行。孔口 114 容放通過電流互感器104延伸的電位鏈路106。孔口 114圖示為基本圓形。本領域技術人員將容易地認識到，孔口 114可以是容放電位鏈路106的任何形狀。可以使用間隙116來容放電子瓦時表內的組件，例如計量電路(未示出)和計量電路支架109。可以將第一屏蔽110和/或第二屏蔽120中的間隙116、216(圖7-9)朝向遠離外部磁體108的預期位置的方向。作為備選，間隙116可以足夠地寬以使第一屏蔽110(和第二屏蔽120)在電位鏈路106上滑動。參考圖11，其中示出根據本發明的第三屏蔽1 的一個實施例的透視圖。第三屏蔽1 可以包括基本曲線平面形狀。在示出的一個示例中，第三屏蔽1 具有槽縫管形狀， 從而在橫截面上成為「C」形狀。此形狀的變化是可能的，例如閉合的管形狀以及半管形狀。 第三屏蔽128的兩端132可以創建第三屏蔽間隙130。第三屏蔽1 可以包括與第一屏蔽 110相同的充分導磁且導電的金屬，並且可以如本文對第一屏蔽110所描述的那樣構造相同的厚度113並保護電流互感器104免於外部磁體108的磁場。參考圖12，其中示出根據本發明的用於電流互感器104的第一屏蔽110、第二屏蔽 120和第三屏蔽128的一個實施例的透視圖。可以將第三屏蔽128置於電流互感器104的第三側129上，例如外周上。第三屏蔽1 可以與第一屏蔽110或第二屏蔽120的至少之一連接。總體上，第一屏蔽110、第二屏蔽120和第三屏蔽1 可以形成電流互感器104的
基本護罩。參考圖13，其中示出根據本發明的電子瓦時表中的第一屏蔽110、第二屏蔽120和第三屏蔽128的一個實施例的透視圖。可以將第三屏蔽設在電流互感器104上且基本靠近外部磁體108的預期位置。本文使用的術語僅出於描述具體實施例的目的，並無意作為本公開的限制。如本文使用的，除非上下文明確進行其他說明，否則單數形式的冠詞「一」和「該」應該也要包括複數形式。還將理解，當在本說明書中使用術語「包括」和/或「包含」時指示所提出的特徵、 整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件或它們的集合的存在或附加。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發明，以及還使本領域技術人員能實踐本發明，包括製作和使用任何裝置或系統及執行任何結合的方法。本發明可取得專利的範圍由權利要求確定，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則它們規定為在權利要求範圍之內。配件表102 電子瓦時表103 表基座104 電流互感器105 電湧抑制器106 電位鏈路107 電流互感器線纜108 外部磁體109 計量電路支架110,210,310 第一屏蔽111 第一側112、212、312 邊緣113 厚度114、214、314 孔口115 外部磁體磁場116 電流互感器磁場117 電流互感器電流119 繞組120 第二屏蔽121 第二側122 電位鏈路電流128 第三屏蔽129 第三側130 第三屏蔽間隙132 端216、316 間隙218,318 邊
權利要求
1.一種電子瓦時表(102)，包括操作地耦合到所述電子瓦時表(102)的電流互感器(104)； 所述電流互感器(104)的第一側(111)上的第一屏蔽(110)；以及所述電流互感器(104)的第二側(121)上的第二屏蔽(120)，其中所述第二側(121)與所述第一側(111)基本平行，其中所述第一屏蔽(110)和所述第二屏蔽(120)各包括充分導磁且導電的金屬。
2.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，還包括所述電流互感器(104)的第三側(129)的一部分上的第三屏蔽(1 )，其中所述第三屏蔽(128)與所述第一屏蔽(110)和第二屏蔽(120)基本垂直；以及其中所述第三屏蔽(128)包括充分導磁且導電的金屬。
3.根據權利要求2所述的電子瓦時表(102)，其中，所述第三屏蔽(128)具有基本曲線平面形狀。
4.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，其中，所述第一屏蔽(110)和第二屏蔽 (120)基本為碟形。
5.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，其中，所述充分導磁且導電的金屬包括低碳鋼。
6.根據權利要求5所述的電子瓦時表(102)，其中，所述低碳鋼包括小於約0.的碳含量。
7.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，其中，所述電流互感器(104)的形狀為基本環形。
8.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，其中，所述第一屏蔽(110)和所述第二屏蔽(120)的其中之一比所述第一屏蔽(110)和所述第二屏蔽(120)中的另一個厚。
9.根據權利要求1所述的電子瓦時表(102)，其中，所述第一屏蔽(110)和所述第二屏蔽(120)的至少之一對外部磁體(108)的屏蔽基本高達約5000高斯。
全文摘要
本發明用於電子瓦時表中的電流互感器的磁屏蔽。一種電子瓦時表；操作地耦合到電子瓦時表的電流互感器；位於電流互感器的第一側上的第一屏蔽；以及位於電流互感器的第二側上的第二屏蔽；其中第二側與第一側基本平行，其中第一屏蔽和第二屏蔽各包括充分導磁且導電的金屬。
文檔編號H01F27/36GK102479609SQ20111041434
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者B·D·肖, D·W·因格拉姆 申請人:通用電氣公司