电压测量装置和电压传感器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年12月1日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0169824号 韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开通过引用完整地包含于此。
技术领域
[0002] 与本公开一致的设备和方法涉及一种电压测量装置和电压传感器，更具体地讲， 涉及一种用于使用在施加交流（AC)电压的电线的表面感应的电压来计算AC电压的电压测 量装置和用于更有效地检测在电线的表面感应的电压的电压传感器。
【背景技术】
[0003] 具有制造设备和装置的工厂已经尝试提高用于制造产品的电力生产装置的功率 效率以提高产品的生产效率。例如，制造商使用用于测量输入到生产装置的电流和电压的 相位并与该相位匹配的PFC功率控制以提高功率因数。
[0004] 此外，测量和监视输入到生产装置的电流和电压以通过利用在生产装置的异常操 作期间功耗增加的事实间接检测生产装置的异常来维持产品的质量和生产装置的可靠性 是非常重要的。也值得考虑最近做出的减少功耗以减少碳排放量并建立环境友好型制造设 备的努力。
[0005] 传统地，为了测量电压，有必要切断在配电板中分配的电力，截断用于向用于生产 每个产品的线供电的电线（wire)，并随后安装连接到电线的电压测量装置。在这种情况下， 需要一些设备来保持供电并且存在在切断电力之后需要长的重启时间的设备，因此大量损 失会因在供电停止时发生的空闲时间而产生。此外，如上所述，传统测量方法具有如下问 题：在将电压测量装置连接和安装到电线的操作期间大量人力资源和努力是必要的。
【发明内容】
[0006] 本公开的示例性实施例克服以上缺点和以上没有描述的其它缺点。此外，本公开 不需要克服以上描述的缺点，本公开的示例性实施例可不克服以上描述的任何问题。
[0007] 本公开提供一种用于使用在施加交流（AC)电压的电线的表面感应的感应电压来 计算AC电压的电压测量装置和用于更有效地检测在电线的表面感应的电压的电压传感 器。
[0008] 根据本公开的一方面，提供一种电压测量装置，包括：接触部，被配置为与用于传 输交流（AC)电压的电线接触并将由AC电压感应的感应电压输出到电线的表面；电容性元 件，串联连接到接触部；控制器，被配置为使用从接触部输出的感应电压和从电容性元件输 出的第二电压计算AC电压的大小。
[0009] 所述电压测量装置还可包括：开关单元，被配置为将接触部与电容性元件连接或 断开。
[0010] 控制器可控制开关单元将接触部与电容性元件连接以接收关于第二电压的信息， 并控制开关单元将接触部与电容性元件断开以接收关于感应电压的信息。
[0011] 电线可包括：包皮，用于通过具有预设厚度的绝缘体包围施加了 AC电压的导线， 接触部可具有电容以及电线。
[0012] 控制器可使用作为从接触部输出的感应电压的大小的第一电压值、作为从电容性 元件输出的第二电压的大小的第二电压值和电容性元件的电容计算AC电压的大小和在电 线与接触部之间形成的电容。
[0013] 所述电压测量装置还可包括：电阻器，被配置为向外部输出信号，其中，控制执行 控制以将感应电压和第二电压顺序地施加到电阻器。
[0014] 所述电压测量装置还可包括：显示单元，被配置为显示计算的AC电压的大小。
[0015] 接触部可包括第一主体和与第一主体铰接的第二主体，当电线被布置在第一主体 与第二主体之间并且第一主体与第二主体结合在一起时，第一主体和第二主体的部分弹性 地变形以与电线的外圆周表面紧密接触并电容耦合到电线。
[0016] 接触部可在电线被移除时，将被变形为与电线的外圆周表面紧密接触的第一主体 和第二主体的部分恢复到原始形状。
[0017] 第一主体和第二主体中的每个可包括具有弹性的形状可变构件和被配置为包围 形状可变构件的电压感应构件，电压测量装置可被配置为当第一主体与第二主体彼此结合 时电线被布置在通过使第一主体和第二主体的电压感应构件相对而形成的空隙中。
[0018] 第一主体和第二主体中的每个还可包括：信号传递构件，用于当AC信号被施加到 电线时向外部传输通过电容耦合在电压感应构件中感应的感应电压，当第一主体和第二主 体彼此结合时，两个信号传递构件彼此连接。
[0019] 第一主体和第二主体中的每个还可包括：屏蔽构件，被配置为屏蔽从外部输入的 电磁波；绝缘体，被配置为防止信号传递构件与屏蔽构件之间的接触。
[0020] 所述电压测量装置还可包括同轴电缆，所述同轴电缆包括连接到两个信号传递构 件中的至少一个的内部导电物质和连接到屏蔽构件和地的外部导电物质。
[0021] 接触部还可包括：锁定构件，被配置为维持第一主体与第二主体之间的结合。
[0022] 根据本公开的另一方面，提供一种电压传感器，包括：第一主体；第二主体，铰接 到第一主体，其中，当电线被布置在第一主体与第二主体之间同时第一主体与第二主体结 合时，第一主体和第二主体的部分弹性地变形以与电线的外圆周表面紧密接触并电容耦合 到电线，从而输出由施加到电线的交流（AC)电压感应的感应电压。
[0023] 根据本公开的另一方面，电压传感器的接触部可包括第一主体、与第一主体结合 的第二主体以及布置在第一主体与第二主体之间的空隙，空隙被配置为容纳电流流过的电 线。第一主体和第二主体均还可包括具有高的导电性的电压感应构件和被配置为与电线的 外圆周表面接触的具有高的弹性的形状可变构件，其中，电压感应构件被配置为当形状可 变构件与电线的外圆周表面接触时包围形状可变构件从而电容耦合到电线。
[0024] 本公开的另外和/或其它方面和优点将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述 中部分是清楚的，或者通过本公开的实施可以被得知。
【附图说明】
[0025] 通过参照附图描述本公开的特定示例性实施例，本公开的以上和/或其它方面将 变得更加清楚，在附图中：
[0026] 图1是不出根据本公开的实施例的功率测量系统的不图；
[0027] 图2是示出根据本公开的实施例的电压测量装置的简单配置的框图；
[0028] 图3是示出图2的电压测量装置的详细配置的框图；
[0029] 图4是根据本公开的实施例的电压测量装置的电路图；
[0030] 图5是在第一开关状态下的图4的电压测量装置的等效电路图；
[0031] 图6是在第二开关状态下的图4的电压测量装置的等效电路图；
[0032] 图7是根据本公开的实施例的电压传感器的正视图、俯视图、后视图和侧视图；
[0033] 图8是示出使用图7的电压传感器的方法的横截面图；
[0034] 图9是示出使用图7的电压传感器的状态的前截面图。
【具体实施方式】
[0035] 现在将详细描述实施例，实施例的示例在附图中被示出。
[0036] 图1是不出根据本公开的实施例的功率测量系统90的不图。
[0037] 参照图1，功率测量系统90包括多个电压传感器100-1、100-2和100-3,多个电流 传感器30-1、30-2和30-3,功率测量模块40和用户设备装置50 (诸如计算机或移动处理装 置）。
[0038] 多个电压传感器100-1、100-2和100-3连接到用于供电的线。详细地，多个电压 传感测100-1、100-2和100-3可接触并可连接到三条电缆或电线R、S和T的表面以测量用 于供应三相电的装置的消耗电压。换言之，电压传感器100可被设置为包围电线的包皮或 绝缘体并连接到电线。
[0039] 此外，多个连接的电压传感器100-1、100-2和100-3输出由沿电线施加的电压感 应的感应电压的信号。
[0040] 多个电流传感器30-U30-2和30-3连接到用于供电的线。详细地，多个电流传感 器30-U30-2和30-3可分别连接到从中心配线分支的R、S和T电线以测量被供应了三相 电的装置的消耗电流，这里，连接到电线的电流传感器30