專利名稱：中壓電力線數(shù)據(jù)耦合器的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)電力線數(shù)據(jù)耦合器的物理結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電感耦合器用于將數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到中壓高架電力線上并從其斷開。這種耦合器在電壓和電流應(yīng)力存在于實(shí)際電力線上的情況下工作。為了使這種耦合器能被電力設(shè)備采用，該耦合器就必須在一些條件下通過(guò)應(yīng)力測(cè)試，這些條件包括穩(wěn)態(tài)交流耐電壓、免于部分放電和電暈、由基本脈沖荷載(Basic Impulse Loading)脈沖所表示的雷電沖擊波、和開關(guān)瞬時(shí)峰值電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一實(shí)施例是一種用于將數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到電力線的相線上的電感耦合器。該電感耦合器包括分裂磁心，該分裂磁心具有由第一部分和第二部分形成的孔。所述孔允許作為初級(jí)線圈的相線從其中通過(guò)，上部磁心用于與相線的外表面進(jìn)行電接觸，而下部磁心與上部磁心進(jìn)行電接觸。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種用于將數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到電力線的相線上的電感耦合器。該電感耦合器包括(a)分裂磁心，其具有由第一部分和第二部分形成的孔，其中所述孔允許作為初級(jí)線圈的相線從其中通過(guò)，和(b)次級(jí)電路，其具有穿過(guò)所述孔的、作為次級(jí)線圈的線圈，并且為電源頻率提供到電氣接地點(diǎn)的低阻抗通路。


圖1a是示出了電壓應(yīng)力分布的示意圖；
圖1b和1c分別是剖視圖和立體圖，示出了磁心和初級(jí)、次級(jí)線圈放置在所述磁心內(nèi)的情形；圖1d示出了用于確保相線與磁心之間電接觸的接觸彈簧；圖2示出了磁心如何被倒圓以減少局部電場(chǎng)應(yīng)力；圖3a和3b示出了上部磁心和下部磁心被一些對(duì)齊銷鉸接在一起的結(jié)構(gòu)；圖4示出了帶有磁通量消除扼流圈的電感耦合器；圖5a示意性地示出了具有扼流圈的磁通量消除第三線圈，以及其在電感耦合器中的應(yīng)用；圖5b是磁通量消除第三線圈的視圖；圖5c示出了具有磁通量消除第三線圈的電感耦合器，所述第三線圈具有扼流圈；圖6是電感耦合器的一實(shí)施例的視圖；圖7是磁心的視圖，示出了磁心在模制期間的定位情況。
具體實(shí)施例方式
圖1a示意性地示出了電感耦合器180，其放置在電力線的通電的相線105上。電感耦合器180用于耦合在相線105和通訊裝置(例如，調(diào)制解調(diào)器185)之間的高頻通訊信號(hào)。
相線105用作電感耦合器180的初級(jí)線圈。電感耦合器180包括磁心100、次級(jí)線圈110和第二絕緣層175。電感耦合器180連接到調(diào)制解調(diào)器185上，該調(diào)制解調(diào)器185又在地電位或接近地電位連接到電力線187和/或信號(hào)線188上。
相線105可以是絕緣導(dǎo)線或者未絕緣導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施例中，磁心100與相線105的外表面電接觸，因此勵(lì)磁磁心100，以使其在磁心100與相線105的外表面之間的一個(gè)或多個(gè)接觸點(diǎn)處與相線105的外表面的電勢(shì)相同。該實(shí)施例適于這種情況，即，相線105上的電壓為中壓，例如，超過(guò)大約2000伏交流電。在另一實(shí)施例中，磁心100不必與相線105的外表面電接觸。這個(gè)實(shí)施例適于相線105上的電壓為低壓，例如，小于或等于600伏交流電。對(duì)于相線105具有600至2000伏交流電之間的電壓的這些情況，可采用任一實(shí)施例。
次級(jí)線圈110通過(guò)高頻扼流圈176和電線177而接地。這種結(jié)構(gòu)僅在第二絕緣層175上對(duì)相電壓190和引起的電壓應(yīng)力191進(jìn)行定位。由于第二絕緣層175的失效或者從相線105到次級(jí)線圈110的飛弧而引起的任何故障電流通過(guò)扼流圈176和電線177直接排放到地面上，而不會(huì)循線通過(guò)調(diào)制解調(diào)器185。
圖1b示出了磁心100的立體圖，其包括磁心組165和166。圖1c示出了磁心100的剖視圖，帶有增加的塑性封裝材料，即塑料層170和171，它們將磁心組165和166捆綁在一起。因此，磁心100為合成的分裂磁心，其可用于電感耦合器中，并且允許將電感耦合器放在通電的電力線(例如，通電的相線105)的上方。
磁心100包括孔120。相線105從孔120的上部穿過(guò)。次級(jí)線圈110和第二絕緣層175從孔120的下部穿過(guò)。應(yīng)注意，次級(jí)線圈110可以僅一次通過(guò)孔120，或者可以通過(guò)把它纏繞在磁心100的一部分上并多次通過(guò)孔120而形成多匝。
考慮到相線105可以具有較大的直徑，并且第二絕緣層175可以是較厚的絕緣層，孔120是長(zhǎng)方形或橢圓形?？梢垣@得這種長(zhǎng)方形或橢圓形的形狀，例如，通過(guò)使分裂磁心100構(gòu)造成具有呈馬蹄形的第一部分和第二部分(即，上部磁心125和下部磁心130)，以提供呈跑道形狀的磁心100，從而容納較大的相線105和較厚的第二絕緣層175。
上部和下部磁心125、130具有磁性并且具有高介電常數(shù)。上部和下部磁心125、130用作對(duì)于高壓的導(dǎo)體，這是由于電壓降與電容成反比，而電容與介電常數(shù)成正比。上部磁心125與相線105接觸，且因此上部磁心125被勵(lì)磁，從而避免在相線105附近產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，因此也避免了通過(guò)空氣局部放電。
磁心100的磁路也可包括一些通常被稱作氣隙的非磁部分，在這些氣隙中包括間隔材料135。間隔材料135是導(dǎo)電的或電阻性的，以確保下部磁心130具有通向相線105的導(dǎo)電通路，從而能被勵(lì)磁，因此就消除了在間隔材料135附近的任何的強(qiáng)局部電場(chǎng)。
上部磁心125可能未與相線105進(jìn)行有效的物理接觸，并且在這兩個(gè)主體之間的電壓差會(huì)造成放電，從而產(chǎn)生電噪音。
圖1d示出了施加在上部磁心125和下部磁心130的全部表面上的導(dǎo)電涂層190。該涂層有利于上部磁心125和相線105之間的電接觸，并且有利于上部磁心125和下部磁心130之間的電接觸。
電感耦合器可以獨(dú)立于相線105而被機(jī)械地支撐，并且可以在不與上部磁心125接觸的情況下穿過(guò)該上部磁心125。為了確保上部磁心125和相線105之間的電接觸，安裝了彈性導(dǎo)體155以與上部磁心125電接觸，并且與相線105接觸。彈性導(dǎo)體155設(shè)計(jì)成適應(yīng)具有大范圍直徑的相線105，例如從6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸(gauge)至500千圓密爾(circular mil)的導(dǎo)線。
再次參照?qǐng)D1b和1c，磁心100還可包括位于上部磁心125和下部磁心130背部上的縱向棱140。上部磁心125模制到塑料層170內(nèi)，而下部磁心130模制到塑料層171內(nèi)?？v向棱140加強(qiáng)了上部磁心125、下部磁心130與它們對(duì)應(yīng)的塑料塑料層170和171之間的接合，并穩(wěn)定地將每個(gè)磁心125和130分別定位在塑料層170或171內(nèi)。
應(yīng)將上部磁心125和下部磁心130以及次級(jí)線圈110涂覆一半導(dǎo)體材料，以消除它們表面上的強(qiáng)局部電場(chǎng)。
如圖1b所示，磁心側(cè)面160垂直于相線105和次級(jí)線圈110。在相線105穿出上部磁心125以及次級(jí)線圈110穿出下部磁心130處的磁心側(cè)面160的內(nèi)部邊緣161處具有電場(chǎng)集中。
圖2示出了極面200，這些極面200可用于上部磁心125和下部磁心130，它們具有倒圓的凸面形的外表面205。例如，通過(guò)在相線105和外表面205之間設(shè)置間隔，即間距210，該間距隨著相線105穿出上部磁心125而逐漸增大，而使得這種形狀可以減小在極面200的一端處的電場(chǎng)集中。類似地，下部磁心130端部的這種倒圓減小了在次級(jí)線圈110穿出下部磁心130處的電場(chǎng)集中。
圖3a示出了通過(guò)鉸鏈310安裝到下部磁心130上的上部磁心125的結(jié)構(gòu)。當(dāng)該單元被鉸接打開時(shí)，如圖3b所示，上部磁心125和下部磁心130看起來(lái)像一副顎。
上部磁心125和下部磁心130分別保持在塑料層170和171內(nèi)。上部磁心主體325包括上部磁心125和塑料層170，而下部磁心主體330包括下部磁心130和塑料層171。塑料層171配有突出銷320。塑料層170設(shè)有匹配的凹口321。在所述顎閉合時(shí)，銷320有助于將下部磁心主體330與上部磁心主體325對(duì)齊。結(jié)果，磁心125、130的極面200相互對(duì)齊，從而改善了磁路的性能且增大了磁偶合。
圖3a和3b示出的結(jié)構(gòu)還允許各種厚度的間隔材料135設(shè)有這樣一些孔，即它們的位置與銷320相匹配，并且這些孔的直徑使其能與銷320干涉配合，從而當(dāng)顎打開時(shí)可把間隔材料135夾緊。在磁路中引入間隔材料135，以允許上部磁心125和下部磁心130進(jìn)行操作，而且對(duì)于比在沒有間隔材料135情況下在相線105中所允許的電流電平更高的電流電平而言不會(huì)過(guò)度飽和。
期望安裝在電流分配線上的電感耦合器能在高電流情況下進(jìn)行工作，在高需求期間，所述高電流情況與重負(fù)荷電力線的使用的實(shí)際情況相一致。應(yīng)當(dāng)將在相位導(dǎo)體中產(chǎn)生的溫度以及任何高電流磁通消除次級(jí)線圈限制成使得既不損壞該耦合器，也不影響其承受電流波動(dòng)的能力。
圖4是電感耦合器與磁通消除扼流圈的視圖。相線105用作穿過(guò)磁心100的初級(jí)線圈。次級(jí)電路包括次級(jí)線圈110、扼流圈電感器400、接地線420和一些信號(hào)線435。次級(jí)電路聯(lián)接到調(diào)制解調(diào)器430上。
穿過(guò)磁心100的次級(jí)線圈110的一部分埋置在第二絕緣層175內(nèi)。第二絕緣層175具有相對(duì)較低的熱導(dǎo)率。伸出到磁心100邊緣外的次級(jí)線圈110的導(dǎo)線覆蓋有絕緣層(未示出)，直到該導(dǎo)線遠(yuǎn)離下部磁心130為止。次級(jí)線圈110的累加直徑，即次級(jí)線圈110的外部輪廓相對(duì)較大，在10至13毫米(mm)的范圍內(nèi)，從而最小化其表面上的電場(chǎng)。該較大直徑也確保了對(duì)高達(dá)250安培電流的發(fā)熱和電阻損失很小。
次級(jí)線圈110從第二絕緣層175穿出，在穿出一定距離之后，次級(jí)線圈110電線的直徑410可以通過(guò)接頭425而減小到更小的直徑415。將具有直徑415的電線纏繞多匝而作為線圈，從而形成扼流圈電感器400。
扼流圈電感器400是高頻扼流圈。即，扼流圈電感器400在頻率高于1Mhz的情況下表現(xiàn)出高阻抗。扼流圈電感器400可具有空氣磁心或微小磁條心(未示出)。扼流圈電感器400的中間接頭通過(guò)接地線420與極地相連，它是導(dǎo)體，該導(dǎo)體使電極下降，并且與接地棒相連。
在相線105與次級(jí)線圈110之間的第二絕緣層175失效的情況下，就會(huì)產(chǎn)生故障電流。次級(jí)線圈110、扼流圈400的電線以及接地線420足夠堅(jiān)固以致于能攜載故障電流達(dá)電源頻率電流若干個(gè)循環(huán)周期的時(shí)間，直到配電網(wǎng)的防護(hù)裝置監(jiān)測(cè)到這種故障并使電路斷電為止。接地線420通過(guò)扼流圈電感器400使信號(hào)線435接地，從而可防止任何危害電壓到達(dá)與次級(jí)電路相連接的調(diào)制解調(diào)器430以及其它設(shè)備或?qū)嶓w。
可以認(rèn)為通過(guò)相線105將在典型的配電系統(tǒng)中流動(dòng)的初級(jí)電流Ip分成三個(gè)常規(guī)的電流電平，這里這三個(gè)常規(guī)的電流電平稱為第一電流電平、第二電流電平和第三電流電平。為了例證目的，第一電流電平通?？蛇_(dá)到150安培。第二電流電平可表示150至250安培的范圍。第三電流電平可表示超過(guò)250安培的電流。
扼流圈400向次級(jí)線圈110以電源頻率提供低阻抗終端。在次級(jí)線圈110中沿著與相線105中的電流方向相反的方向感應(yīng)出電流，從而減小了磁心100中的磁通勢(shì)。這樣就消除了由相線105中的電流所產(chǎn)生的磁通，并允許操作電感耦合器以達(dá)到第二電流電平，而不會(huì)造成過(guò)多的磁心飽和。因此，與扼流圈400相連接的次級(jí)線圈110形成了磁通消除電路。
第三電流電平，例如250安培以上的過(guò)載，可以產(chǎn)生會(huì)使磁心100飽和的磁通勢(shì)值，并損壞耦合器信號(hào)功能性。然而，這種耦合器結(jié)構(gòu)確保了耦合器不會(huì)被對(duì)次級(jí)線圈110過(guò)熱的過(guò)大次級(jí)電流Is損壞。
由于部分次級(jí)電路導(dǎo)體埋置在既電絕緣又熱絕緣的材料中，因此加劇了溫度的上升。在埋置的導(dǎo)體中過(guò)大的電流可能會(huì)在耦合器絕緣材料內(nèi)產(chǎn)生過(guò)高的溫度，從而降低其絕緣性能。
用于限制次級(jí)電流Is的第一機(jī)制(mechanism)是次級(jí)線圈110的電阻隨著次級(jí)線圈110的升溫而增大，從而減少了次級(jí)電流Is。用于限制次級(jí)電流Is的第二機(jī)制是扼流圈電感器400的電阻可以增加，從而減少了Is對(duì)Ip的比率。用于限制次級(jí)電流Is的第三機(jī)制是磁心100將飽和，從而限制了感應(yīng)出的次級(jí)電流Is的量值。為了適當(dāng)?shù)娘柡碗娖?，可選擇制造上部磁心125和下部磁心130的材料以及間隔材料135的厚度，從而使得耦合器對(duì)過(guò)熱具有故障保險(xiǎn)性能。
在可替換的實(shí)施例中，第三線圈可以纏繞在磁心上，并連接到第二扼流圈線圈上，因此增加了沿著與相線電流相反方向流動(dòng)的第二和第三電流的總量。該實(shí)施例可以在超過(guò)250安培的第三電流電平來(lái)提供耦合器信號(hào)功能性。
圖5a示出了用于消除電感耦合器的磁心中的磁通的電路501。電路501包括第三線圈500，該第三線圈500由截面直徑與相線105相應(yīng)的導(dǎo)線制成，并且具有連接到扼流圈515上的引線505和510。扼流圈515是線圈，它由較大直徑的導(dǎo)線構(gòu)成，直徑范圍通常為7至11毫米，并且具有非磁心或磁心。
圖5b示出了在安裝到電感耦合器內(nèi)之前的能實(shí)現(xiàn)電路501的裝置。圖5c示出了第三線圈500的定位情況，該第三線圈500插入通過(guò)與相線105相鄰的磁心孔520的上部。應(yīng)當(dāng)注意，該第三線圈500并未埋置在絕緣層175內(nèi)，因此可被周圍空氣冷卻，從而就可以避免過(guò)熱，而如果把第三線圈埋置在絕緣層175內(nèi)，那么將會(huì)發(fā)生這種過(guò)熱。
第三線圈500與孔520內(nèi)部的相線105接觸，以對(duì)該第三線圈500進(jìn)行勵(lì)磁，并使第三線圈500具有與相線105相同的電壓。電路501的部件制造成不帶任何尖點(diǎn)，從而避免了電暈放電。
當(dāng)安裝第三線圈500和扼流圈515時(shí)，次級(jí)線圈110中的次級(jí)電流Is包括磁通消除電流，并且第三線圈500中流動(dòng)有另一磁通消除電流It，這兩個(gè)電流的方向都與初級(jí)電流Ip相反。通過(guò)將第三線圈500和扼流圈515設(shè)計(jì)成具有比次級(jí)線圈110和其扼流圈400的總阻抗小得多的總阻抗，在次級(jí)線圈110和第三線圈500之間提供電流適當(dāng)?shù)姆至?，從而避免在次?jí)線圈110中發(fā)生過(guò)熱。
通過(guò)使用在更高水平磁通勢(shì)飽和并且具有更長(zhǎng)的磁路530的磁心100，以及通過(guò)增加間隔材料135的厚度來(lái)支持更高的電流電平。
圖6是絕緣電感耦合器600的一個(gè)實(shí)施例的視圖。該耦合器600包括一些絕緣子裙部602和支撐架615。
絕緣子裙部602在相線610和安裝在支撐架615下面的接地物體之間提供足夠長(zhǎng)的漏電路徑690。對(duì)于額定15千伏級(jí)相位導(dǎo)體的裝置，在這些絕緣子裙部602周圍的漏電路徑690可以是50cm。遵循那些用于設(shè)計(jì)銷絕緣子類似的準(zhǔn)則，更高的電壓需要增加這個(gè)距離。從相線610至任何暴露的接地導(dǎo)電表面的直接距離605必須足夠大，以對(duì)于15千伏級(jí)的相位導(dǎo)體而言，防止在暴露于1.2毫秒的上升時(shí)間以及50毫秒的衰退時(shí)間的125千伏模擬雷電脈沖的情況下發(fā)生故障。在耦合器600底部的支撐支架615或抗搖擺支架距離相線610的距離不比至少22厘米的距離605近，并且該支撐支架615或抗搖擺支架由介電材料制成或覆蓋有絕緣層。此外，對(duì)于更高的相位電壓，這個(gè)距離605必須相應(yīng)地增大。
如圖6所示，圖中示出了絕緣的次級(jí)線圈640穿過(guò)磁心650的孔675。絕緣的次級(jí)線圈640的頂部表面637可以略呈凸面，以防止雨水聚集。
把柄635模制到耦合器600的上部680內(nèi)，以提供一種能將耦合器600提升并定位到相線610上的裝置。把柄635足夠大以在戴手套的線務(wù)員想進(jìn)行手工連接時(shí)適應(yīng)戴手套的手?；蛘?，把柄635提供了一個(gè)環(huán)圈，其可被帶電操作桿(hot stick)絕緣工具的鉤鉤住，以能使用帶電操作桿來(lái)操縱耦合器600。
起重螺桿620與鉸鏈630結(jié)合以將耦合器600打開，且鎖定螺桿625確保了上部680不會(huì)脫離下部685。起重螺桿620的孔眼655和鎖定螺桿625的孔眼660能容納戴手套的手和帶電操作桿。
圖7是在制造電感耦合器期間用于模制的磁心部的正確定位的視圖。多個(gè)磁心部的部件701，702，703和704例如通過(guò)粘接或通過(guò)模制較薄的覆蓋層(如圖3b中所示的塑料層171)被接合在一起，從而形成磁心部700。在接合期間，磁心部件701，702，703和704放置在平表面710上，以確保它們的極面(例如，極面715)在一個(gè)公共平面內(nèi)對(duì)齊，即共面。這種對(duì)齊確保了上組極面和下組極面(見圖3b中的極面200)或者在組裝之后相互配合，或者在它們之間具有均勻一致的氣隙。一個(gè)模制的磁心部700模制為上部磁心部的一部分(例如，上部磁心125)，且第二磁心部700模制為下部磁心部的一部分(例如，下部磁心130)。
當(dāng)制造下部磁心部時(shí)，在模制之前，將次級(jí)線圈720和磁心部700插入到模具(未示出)內(nèi)。通過(guò)夾緊次級(jí)線圈720的兩個(gè)平行端部725和730部分，將該次級(jí)線圈720懸吊在模具內(nèi)。磁心部700位于次級(jí)線圈720上，同時(shí)也把磁心部700的極面(例如，715)放置在平表面710上。因此，次級(jí)線圈720就穿過(guò)形成在平表面710和磁心部700之間的孔735。然后，將絕緣材料(未示出)注入到該孔735內(nèi)。
應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)這里的教導(dǎo)作出各種改變和修改。本發(fā)明旨在包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的變型、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種電感耦合器，其用于將數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到電力線的相線上，包括分裂磁心，其具有由第一部分和第二部分形成的孔，其中，所述孔允許作為初級(jí)線圈的所述相線從其中通過(guò)，所述第一部分用于與所述相線的外表面進(jìn)行電接觸；以及所述第二部分與所述第一部分進(jìn)行電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括次級(jí)電路，該次級(jí)電路具有穿過(guò)所述孔的、作為次級(jí)線圈的線圈，并且為電源頻率提供到電氣接地點(diǎn)的低阻抗通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感耦合器，其特征在于，所述次級(jí)電路包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體承受電線故障電流達(dá)這樣一段時(shí)間，即這段時(shí)間超過(guò)防護(hù)裝置斷開所述電力線故障電流所需的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感耦合器，其特征在于，所述低阻抗通路包括扼流圈，該扼流圈具有連接到所述電氣接地點(diǎn)上的中間接頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為第三線圈穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述第三線圈上，其中，所述用于消除磁通量的電路具有在其中感應(yīng)出的電流，所述電流沿著與所述相線中初級(jí)電流的方向相反的方向流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電感耦合器，其特征在于，在所述孔中的所述第三線圈是未絕緣導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電感耦合器，其特征在于，所述第三線圈用于與所述相線的所述外表面進(jìn)行電接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電感耦合器，其特征在于，所述扼流圈包括磁心。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為第三線圈穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述第三線圈上，其中，所述第一和第二部分包括在一磁通勢(shì)值飽和的材料，從而限制在所述第三線圈中感應(yīng)出的電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括具有線圈的次級(jí)電路，該線圈作為次級(jí)線圈穿過(guò)所述孔，其中，所述次級(jí)線圈具有外部輪廓，該外部輪廓的截面尺寸大于或等于所述第二部分的內(nèi)徑的約25％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，所述分裂磁心具有垂直于所述相線的側(cè)面，且所述側(cè)面的形狀被倒圓，以在所述分裂磁心與所述相線之間提供逐漸增大的徑向間隔。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，所述第一和第二部分具有相對(duì)的極面，銷子從所述極面的一面上突出，且所述極面的另一面中的凹口用于接收所述銷子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括在所述第一與第二部分之間的間隔材料，其中，所述第一部分或者所述第二部分具有銷子，該銷子突入到所述間隔材料中并且穩(wěn)固所述間隔材料的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電感耦合器，其特征在于，所述間隔材料是導(dǎo)電的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為次級(jí)線圈埋置入絕緣層中并且穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述次級(jí)線圈上，其中，所述次級(jí)線圈包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體具有足夠大的橫截面積，以防止當(dāng)所述導(dǎo)體傳導(dǎo)電源頻率電流時(shí)熱量損壞所述絕緣層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電感耦合器，其特征在于，所述扼流圈包括磁心。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為次級(jí)線圈埋置入絕緣層中并且穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述次級(jí)線圈上，其中，所述第一和第二部分包括在一磁通勢(shì)值飽和的材料，從而限制在所述次級(jí)線圈中感應(yīng)出的電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于保持所述電感耦合器的環(huán)圈。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括絕緣子裙部，其用于在所述相線與所述電感耦合器的接地部分之間提供細(xì)長(zhǎng)的漏電路徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，所述第一和第二部分涂敷有導(dǎo)電涂層。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合器，其特征在于，還包括彈性導(dǎo)體，該彈性導(dǎo)體與所述第一部分電接觸并且用于向所述相線的所述外表面提供電接觸。
22.一種用于使數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到電力線的相線上的電感耦合器，包括分裂磁心，其具有由第一部分和第二部分形成的孔，其中，所述孔允許作為初級(jí)線圈的所述相線從其中通過(guò)；和次級(jí)電路，其具有穿過(guò)所述孔的、作為次級(jí)線圈的線圈，并且為電源頻率提供到電氣接地點(diǎn)的低阻抗通路。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，所述低阻抗通路包括扼流圈，該扼流圈具有連接到所述電氣接地點(diǎn)上的中間接頭。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電感耦合器，其特征在于，所述次級(jí)電路包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體承受電力線故障電流達(dá)這樣一段時(shí)間，即，這段時(shí)間超過(guò)防護(hù)裝置斷開所述電力線故障電流所需的時(shí)間。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為第三線圈穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述第三線圈上，其中，所述用于消除磁通量的電路具有在其中感應(yīng)出的電流，所述電流沿著與所述相線中初級(jí)電流的方向相反的方向流動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電感耦合器，其特征在于，在所述孔中的所述第三線圈是未絕緣導(dǎo)體。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電感耦合器，其特征在于，所述第三線圈用于與所述相線的所述外表面進(jìn)行電接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電感耦合器，其特征在于，所述扼流圈包括磁心。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有(a)線圈，其作為第三線圈穿過(guò)所述孔，和(b)扼流圈，其連接到所述第三線圈上，其中，所述第一和第二部分包括在一磁通勢(shì)值飽和的材料，從而限制在所述第三線圈中感應(yīng)出的電流。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，所述第一和第二部分具有相對(duì)的極面，銷子從所述極面中的一面上突出，且所述極面的另一面中的凹口用于接收所述銷子。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括在所述第一與第二部分之間的間隔材料；其中，所述第一部分或者所述第二部分包括銷子，該銷子突入到所述間隔材料中并且穩(wěn)固所述間隔材料的位置。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有連接到所述次級(jí)線圈上的扼流圈，其中，在所述孔內(nèi)的所述次級(jí)線圈埋置入絕緣層中并且包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體具有足夠大的橫截面積，以防止當(dāng)所述導(dǎo)體傳導(dǎo)電源頻率電流時(shí)熱量損壞所述絕緣層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電感耦合器，其特征在于，所述扼流圈包括磁心。
34.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于消除磁通量的電路，該電路具有連接到所述次級(jí)線圈上的扼流圈，其中，在所述孔內(nèi)的所述次級(jí)線圈埋置入絕緣層中，并且所述第一和第二部分包括在一磁通勢(shì)值飽和的材料，從而限制在所述次級(jí)線圈中感應(yīng)出的電流。
35.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電感耦合器，其特征在于，還包括用于保持所述電感耦合器的環(huán)圈。
36.一種制造電感耦合器的方法，包括把磁心部定位在次級(jí)線圈的上方，同時(shí)，也把所述磁心部的極面定位在一平面上，從而使所述次級(jí)線圈循線穿過(guò)形成在所述平面與所述磁心部之間的孔；以及把絕緣材料注入到所述孔中。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括，在所述定位之前，把多個(gè)磁心部組件捆綁在一起以形成所述磁心部，從而使所述多個(gè)磁心部組件的極面共面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于將數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到電力線的相線上的電感耦合器。該電感耦合器包括分裂磁心，該分裂磁心具有由上部磁心和電磁心形成的孔。所述孔允許作為初級(jí)線圈的所述相線從其中通過(guò)，所述上部磁心用于與所述相線的外表面進(jìn)行電接觸，且所述電磁心與所述上部磁心進(jìn)行電接觸。
文檔編號(hào)H01F30/16GK1650374SQ03809981
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
發(fā)明者耶胡達(dá)·切恩, 拉姆達(dá)斯·S·拉奧, 加里·格勒尼耶 申請(qǐng)人:安比恩特公司