CN105097146A - 中压混合绝缘子装置 - Google Patents

Abstract

一个用于配电网络的绝缘装置，由绝缘材料组成的主体，包括：一个输入端与配电网络的输入线路相连接一个输出端，与给所述绝缘体装置提供下游电力的配电网络的输出线相连接；一个开断元件，位于输入端以及所述输出端之间，用于中断输入端与所述输出端之间的电流开合；一个电流传感器，嵌入在所述主体并配置为可测量经过所述装置的电流。本发明的构造提供了一种简单的方法可以实现本发明目的，并通过在绝缘装置内嵌入一个与电流方向正交布置的电流传感器，相比于先前的技术设备具有相当大的优势。

Description

中压混合绝缘子装置

技术领域

总体而言，本发明适用于配电网络。特别地，本发明是一种用于中压配电网络的混合绝缘子装置，根据不同配置可以满足不同的功能需求。

背景技术

通过使用相连接的传输线、配电母线、配电馈线等，配电网络通常将电力配置给消费者。一般而言，因为在配电网络内可以通过多于一种的路径将电力进行配送，因此会经常如此配置。取决于局域性和电力资源的可用性，许多配电网络为了可以通过多于两种的替代资源进行配送，因此会经常如此配置。

此类配电网络存在的一个常见问题：如果配电网络内某处出现瞬时短路，电力服务也许会出现短暂的中断。因高架电线由于大风而瞬间着地、树木或动物掉落在裸露的电线上而造成电弧反应、雷击或其它各种可能因素，此类短路也许会发生。通常情况下，大多数配电网在配置时都会减少因单点故障而导致大量用户无电力的可能性。

许多情况下，瞬时短路产生的原因通常是因为瞬态的电弧故障而非配电网络中永久性的故障，因此不要求永久的保险丝或断路器的保护。为解决此类电力供应问题，电力供应网路通常配有专门装置，检测此类故障，并相应的管理配电网络，确保在可能的情况下保持最大电力供应。这些不同类型的专用装置通常被称为重合器、分段器和负荷开关。

重合器是一个电路短路装置。通过使用它可以检测电流、电压、和/或电频，因此可以隔离配电网络中的某故障部分或避免超负荷的情况。通常而言，它们之所以这样配置，是因为它们可以在一个控制装置的控制下进行操作，而这一控制装置可能是一个电子控制电路，并且每一个重合器都正如其名称“重合”所示，能够在暂时故障的情况下自动恢复供电。如果住宅区内的一个单相电线上落有一个树枝，配电网可能中可能出现故障，重合器能够控制其下游的配电网络，并会同时进行打开或重合。如果在重合器中仍然发生故障，该重合器会再次打开并可能会预先设置等待一两秒再进行重合。在重合之后，如果故障仍然存在，并且任何稠合切口开关并未烧断，一般而言，重合器会等待很短的时间，以使得任何的切口切换器有时间进行烧断并隔离电线。如果这并未发生，重合器会再打开，并持续一小段额外的时间，并进行“锁定”，因此这需要专门人员在随后的检查中进行修复，并手动重合重合器。瞬态型故障有时可能会由重合器重复的关闭和打开进行关闭。因此，该重合器可能在每一次之后进行数次关闭，直到问题得到解决，或者直到达到预设的关闭次数。重合器可以消除因瞬态故障而引起的长时间停电，并减少用户拨打不必要的服务电话。

分段器通常是安装在一个重合器的下游，其功能是允许配电网络中的某一部分在可选择的基础之上而与其周围的部分相隔离。这一特点使得配电网络中故障的一段，也就是配电网络的某一段出现故障，可以在故障发生后被断电并被隔离，而使得配电网络中的其它部分在故障发生后可以重新接电。在这一方面而言，分段器类似于重合器，但是区别是它不会中断故障电流，并仅如开关一般进行打开或关闭。一般而言，分段器和重合器是并联，并通常在重合器已经因故障而打开之后进行工作，因此存在预定的短路时间，从而使得分段器在重合器关闭后开启。

一般而言，在大多数的配电网络中，重合器的最常被用于管理电气故障。如果此类故障发生时，在特定线路中反馈此电路的重合器会短时间内进行开启，并在希望电器故障得到修复的前提下进行关闭。如果在第一次开启和关闭操作后仍然存在故障，控制***将管理此类事件，并将重新开启重合器，并且支线中的每一分段器将进行重新开启，而检测发生故障的分线。重合器的通常做法是打开和关闭4次以检查故障的所在。在此种检查中，在故障线路中的特殊分段器将开启并隔离故障负载电路，此后，重合器会关闭并为整个负载电路供电，但不会为开路分段器隔离的负载电路供电。如果故障不能由单独的分段器找到，重合器将保持打开状态，直到该区域的技术人员进行修复。对于分段器的其它的用处是允许电网内实行最佳实管理。在这些电网中，安装一些分段器目的是形成一个开路电路，并保持这个状态，直到需要它们进行运作。

尽管以上的管理配电网络的方法在管理故障出现时非常有效，并且能为更多的人服务并要求在这样做时非常有效，但是管理配电网络负载和供应正变的越来越重要。通常而言，一个配电网络的管理是由已经安装好测量电流和电压的装置或者成为每一开关重要一部分的装置(该装置能够在开关内测量电压和流经开关的电流)所决定。

应该理解的是，配电网络管理的越好，配电***会变得更加有效，而反对来会直接减少电力开支。随着许多配电网络正在计算机自动化，发电厂或配电网络管理者对于了解任何特殊地方的更多电压、电流和功率因数(和配电网络的情况)比以往任何时候的要求越来越多。

随着私营机构管理公共配电的增加，并且机构管理者如果更好地管理配电网络会得到政府的金钱奖励，但是如果他们不能很好的管理网络，他们将被罚款。在发电行业，此类罚款被称作“顾客分钟”。如果电力在1分钟内不能供给1个顾客，发电厂管理者将丢失1个客户，也就是一个“顾客分钟”，并会相应的被惩罚。因此，如果任何时间顾客失掉1分钟的电力供应，管理公共配电网络的管理者将损失收入。此类罚款通常足够激励发电厂管理人员采取先发制人的措施避免出现故障，并按要求投资进行按时修剪树木和更换老旧电线杆。他们还需要投资更新基础设施，比如说分段器和重合器，从而确保配电网络在质量和可靠性的要求内进行工作。

在这一方面，许多现存的元件比如说重合器、分段器和开关为正在进行的配电网络的管理增加了一笔不小的开支。举个例子，在美国，最常用的重合器型号内注满了油，这在发生故障时是一个极大的火灾隐患。相同的，许多使用的分段器使用SF6气体作为绝缘介质。这一气体对环境有害，并且在澳大利亚等地方对于开关排放的二氧化碳收费为500美金每吨。再者，许多现存的SF6分段器在发生故障时需要7秒才能操作，导致积累了不必要的顾客分钟。

因此有必要提供一种可以作为重合器、分段器或者负载短路开关的装置，能够监控配电网络并为发电厂管理者提供一个有效的数据。本发明的目的是保护可以作为重合器、分段器或者负载短路开关、并能够监控配电网络并为发电厂管理者提供一个有效的数据的装置。

上述对之前提议或产品的提及和描述并无意愿，也不应被视为对本领域中常识性知识的声明或承认。由其而言，上述对技术的讨论和由本领域技术人员所通常或充分了解的并无关联，但是它有助于理解本发明的创造性步骤，其中对于之前技术相关的提议的确认只是本文的一部分。

发明内容

独立权利要求中将阐述本发明的一个或多个方面的依据。从属权利要求中将阐述发明的可选或者优选形式。

因此，本发明的一方面是为配电网络提供一个绝缘装置，其组成部分：一个绝缘材质制作的主体，该主体包括一个与配电网络中输入线路相连接的输入端子；一个与配电网络中输出线路相连接的输出端子，该配电网络能够为所述的绝缘装置的下游提供电力；一个位于输入端子和输出端子之间的开断元件，用于开断从所述的输入端子向所述的输出端子的电流；一个可以测量通过所述回路电流的嵌入在所述主体中的电流传感器。

在本发明的一个实施方案中，输入端子从所述主体进行延伸，从而有利于连接配电网络的输入线。开断元件可以根据输入终端的电气信息和检测到故障类型被控制来实现开断从输入端子到输出端子的电流开断元件。

在一个优选形式中，开断元件是一个真空灭弧室。

根据本发明的另一实施方案，在主体上也可以安装一个机械开关，以便实现输出端子和输入端子的隔离。在一个优选形式中，该机械开关可以是一个闸刀式开关。开关可通过合分闸实现开断元件与电网的导通或者隔离。

该主体的中心可以预留安装开断元件的孔，开断元件通过后装的形式装入。电流通过主导体和开断元件在输入端子和输出端子之间的主体内流通。该电流传感器嵌入在主体之中，并位于主导体的附近。该电流传感器也许有一段延长的线圈部分组成，该线圈嵌入在主体之中正交于主导体布置。在优选形式中，电流传感器的位置也许会距主导体大约15毫米。

电流传感器的线圈部分可能由空绕线圈组成，该线圈的直径大约为25毫米，长度大约为50毫米。所述线圈也许会配有一个接地防护装置，从而减少电流传感器的局部放电。

该电流传感器提供的输出信号与流经主导体的电流成正比。线圈部分可以有铁心从而增加输出电压，这样在输出时就不需要对电压进行放大。

在本发明的另一实施方案中，该装置可以是一次浇注成型。该装置的浇注材料可以为环氧树脂。在一个优选形式中，所述环氧树脂可能为疏水脂环族环氧(HCEP)。

附图说明

通过以下优选实施方案的无限制描述，本发明也许会更好的得到理解。具体如下：

图1.根据本发明的一个实施方案而展示的绝缘体装置横截面侧视图；

图2.根据本发明的一个替代实施方案而展示的绝缘体装置横截面侧视图；

图3.图2中带有闸刀式开关的绝缘体装置在闭合状态下的横切面侧视图；

图4.图2中绝缘体装置电流传感器移出时的侧视图；

图5.根据本发明的一个实施方案而展示的一个独立的电流传感器的草绘；和

图6.根据本发明的另一实施方案而展示的一个独立的电流传感器的草绘。

具体实施

将以特定参考附图的形式描述本发明的优选特征。然而，可以理解的是在参考图纸中阐述的和描述的特征不应被视为限制了本发明的范围。

正如下文提供的描述而突显的一般，本发明的绝缘体装置可以在传统配电网络中被当做重合器、分段器或负荷开关而使用。应该为人所理解的是该装置之所以如此配置，是因为该装置会提供一系列此类用途。

参照图1，根据本发明的第一实施方案，描绘了绝缘体装置10。该绝缘体装置10包含绝缘主体12。该主体材质可以是疏水脂环族环氧(HCEP)等，并浇铸成如图所示的基本形状。如图该主体12内形成了中央凹部11，并且其中还有开断元件14。该开断元件可以是传统真空灭弧室。主体12由浇铸而成，并且有如图所示的顶部端子安装支撑15，以及一对侧面端子安装支撑16和17。在图1的实施方案中，顶部端子安装支撑15配有一个高压顶部连接端子18，在其中一个侧面端子安装支撑16配有一个高压侧面输出连接端子19。在图1的实施方案中并未使用侧面端子安装支撑17。

顶部连接端子18与配电网络的输入线相连，使得电流如图所示通过顶部连接端子18和开断元件14。再由开断元件14流经软连接20到达侧面输出连接端子19。以上便是电流在绝缘体装置10中的路径。

电压传感器22位于顶部端子安装支撑15附近，并嵌入在主体12之中。该电压传感器22用于测量装置10的电压。为了测量绝缘体内的电流，电流传感器25(下文更加详尽的描述)嵌入在主体内12的软连接20附近。正如图所示，28为电流传感器的屏蔽罩。在这种配置中，通过测量屏蔽罩28和接地点之间电压也可以得到***的工作电压。

图2和3展示了的一个替代实施方案，装置10’。在描绘该实例中，为了表示清晰，使用了与装置10相关联的同样的指称数字。

该装置10’基本上按上述方式制作而成，不同点是装置10’有一个闸刀式开关30。如示，该闸刀式开关30安装在侧面端子安装支撑17上。这样高压顶部连接端子18安装于侧面端子安装支撑17，以便于输入线路的电气连接。动触头31连接在顶部连接端子18上，连接器35固定于顶部端子安装支撑。动触头31能够绕点32转动，同时点32也是动触头31和顶部连接端子18的电气连接点。绝缘枢轴臂33和动触头31相连并用于驱动动触头31转动。以实现侧面输出连接端子19和顶部连接端子18的导通和隔离。

应该这样理解，上述的装置10’配有一个闸刀式开关30、2个电压传感器和一个已经嵌入其中的电流传感器。装置10和10’具备以下功能：

作为重合器，装置10和10’的绝缘件更经济，并且适用于嵌入在绝缘件中的电流传感器25实现电流测量的方案也更加经济。电流传感器25同时还能测量功率因数，从而取消额外的用于容性开断的电流传感器。就其本质而言，该重合器配有两个电压传感器，能够为电网管理者提供更多有关电力网络状态的信息。作为可选形式，由于该***的设计，该重合器可以选择由一个低功率的装置进行供电，比如一个电流互感器(但其实际电流还是仍由电流传感器25监控)或者一块太阳能板。这是因为电流传感器25能够给控制器提供良好的电压信号，而不需要运放或者一个复杂的积分电路。

作为一个分段器，装置10和10’并不需要SF6气体绝缘介质。该装置仅需几百毫秒就可以轻易开合开断元件14，这较之前使用SF6气体作为绝缘介质的分段器有了显著的提高。再者，当装置10和10’被作为分段器使用时，它能开合故障电流，而这之前在使用传统分段器时是不可能的。因为传统而言，重合器断开故障电流然后在闭合电路之前等待分段器断开。可以这样理解，通过提供可以断开故障电流的分段器可以节省一大笔费用。因为闸刀式开关不仅可以提供100％可靠的电气绝缘，还能够给操作者提供可见断开指示。

作为一个负荷短路开关，该装置10和10’不仅有一个低成本的绝缘体，而且还能够测量流经该装置的功率更好的监测每一相的情况。因此，该***能在故障出现之前进行预测故障，从而节省开支。对于中压电容器运行情况监测，此类装置可以特别有用。在此种情况下，通过配置合适的控制器，能够测量出电容器是否开始失效。对于三角和星型连接尤其如此。根据本发明，该装置可以实现电压零点关合，从而使得终端用户得到更高质量的电力。如果本装置配有合适的控制器，完整的开关可以经调整后在电压或电流零点进行关合，从而提供更好的电力质量和减少对真空开断元件的损坏。

根据本发明和上文的描述，该装置10和10’能够在两个位置监控电压，能够监控通过绝缘体内部的真空灭弧室的电流，并在可选位置安装闸刀式开关。该装置10和10’由一个单一的铸造工艺铸造而成，这性价比很高。

本发明的电流传感器25较之前的已知装置具有相当大的优势。受尺寸、电流测量的高精度要求以及制造成本制约，传统方式监控绝缘体内的电流是一个技术难题。为克服这些问题，根据本发明而设计电流传感器25能够检测流经绝缘体和开断元件14的电流。

图4是装置10’的侧视图。屏蔽罩28和电流传感器25位于主体12的外侧，的原因只是为了清楚描述。

现有电流传感器通常有两种，即电流互感器或罗氏线圈。

和本发明相比，之前的普通电流互感器是一个体积大、较重并昂贵的装置。一个传统的电流互感器在高电流下或过电的情况下会饱和，并且此类装置的输出并不总是线形的。传统的电流互感器通常由一个大型铁核心和绕线组成。想将电流互感器和开断元件一次浇注成型产品是非常困难的，通常需要二次，甚至是3次浇注，这将增加产品的制造费用。再者，传统而言，电流传感器的输出是电流信号的，然后再转成用于监测开关状态的电压信号传递给控制器。目前而言，测量配电网络应用中电流的最流行的方法是电流互感器。

罗氏线圈是配电网络中用于监控电流的另一种装置。它是均匀缠绕在非磁铁性材料上的环形线圈。被测高压导体需要穿过环形线圈。罗氏线圈的输出信号是一个电压，而电压与流经安装在其之上的线路的电流成正比。

在罗氏线圈被用作电流互感器替代装置的情况下，问题是电流代表流经负荷的输出电压非常小并需要通过额外的正负电力供应进行放大，再者此类小电压容易受到干扰。为在高电压环境中避免这些干扰，需要采取额外的预防措施，从而即使罗氏线圈的尺寸小于一个相似的额定电流互感器，其性价比不再高于普通的电流互感器。

正因为这些原因，所以研发了本发明的电流传感器25。本发明的电流传感器25采用比过去更简单的负荷电流测量法，并可以输出一个更高的高电压。该高电压与流经负荷的电流成正比。电流传感器25通过以下方式实现。

本发明的电流传感器25包含一个空绕线圈。线圈直径约为2.5厘米和长度约为5厘米，共有约3,000匝截面积为0.10mm²左右的铜线绕制成。为此，电流传感器25被浇注在树脂固体中，并且放置位于承载负载电流的导体的1.5厘米的正交位置。此类结构可以输出数伏输出信号，该信号电压与流经导体的电流成正比。通过此种结构，线圈输出的本质经常与电流成比率。电流传感器25相对于监测导体的方式和位置方式亦非常重要。正如上文所探讨的，将电流传感器需要放在合适的位置，并与监测电流方向正交。通过这种布置，附近相的电流所产生的磁力线将于传感器平行，从而不会影响传感器的输出。

举个例子，在50安倍电流穿过装置10和10’的情况下，本发明的电流传感器25感应出1伏特的输出电压。如果因为流经导体的电流增加，使得电流传感器25的读数为100伏特，那么可以确定的是导体内的电流增加到了5000安培。线圈的输出电压可通过在线圈内增加铁心而增加，这使得电流传感器25可以应用于小电流场合。因此，如果罗氏线圈的输出可能属于毫伏级别，本发明中的电流传感器25将能产生类似于100伏的电压，而这完全可以直接传送给微型处理器。正如上文所探讨的，电流传感器25的线圈是通过非磁性接地屏蔽罩28所屏蔽，因此不会有因距离高电压导体近而产生局部放电的问题。而相同的为了屏蔽罗氏线圈避免局部放电，将需要一个巨大的屏蔽罩。

值得注意的是，在“验证测试”或“类型测试”中，组件的潜在放电需被测量，并且每一中压的开关标准的测试标准需被确定从而使其通过标准测试。因此，本发明的构造提供了一种简单的方法可以实现这一标准。

因此，与罗氏线圈解决方案不同，本发明的电流传感器25并不需要电压放大器。并且由于输出的电压较高，从而有很少的因电力噪音而产生的干扰。因此，应该这样理解，一个用于罗氏线圈的普通电压放大器是一个积分运算器和罗氏线圈需要的电压放大的积分运算器需要一个独立的交流电源。

本发明中的电流传感器25并不需要这样一个积分运算器，因此不需要额外的电力供应。本发明中的电流传感器价格还比之前描述的替代装置低。在电流互感器的情况在，其体积更小。小型的体积使其能够降低生产装置10和10’的费用，因此，会为本发明打开新的市场。

如图5，电流传感器25单独表示。如图所示电力线40的线路通过电流传感器25的线圈26。载流导体42位于接地屏蔽罩28之内，安装杆27从位于此处具有传感器的线圈26开始延伸。参考图6所描述的是在线圈26内加入铁心后电力线40的分布。，由于铁芯的存在电力线明显更集中，这很好的说明了如何通过本发明产生更高的输出电压。

可以看出，通过在绝缘装置内嵌入一个与电流方向正交布置的电流传感器，相比于先前的技术设备具有相当大的优势。

本发明的装置在配电网方面有诸多应用，可以在需要的时候用于投切电容器。在业内，中压电容器通常并联于输电线路，通常需要通过投切电容来获得更高质量的电力。如果在电压处于或接近峰值时关合电容器开关，则会对电容器组产生很强的浪涌电流，这是极不可取的。通过采用本发明，可以对正弦波电压进行监测并预测出各相关合的最佳时间。每一次关合后都可以监视到在何时真正出现了电流熄弧，通过对计时做微小调整，以改进对下一次关合的计时情况。为了实现以上功能，需要这两个电压监测点，而这在本发明的绝缘装置中已经实现。

本发明还可应用于中压电容器的中压不平衡故障保护。通常来说，中压电容器寿命有限。通常中压电容器的失效是以逐步发生。也就是说每次失效的可能只是中压电容器中的一个单元，在每个电容器里可能有多达20单元。一旦一个单元失效，则其他的单元需要分担更多的电力负荷。如果两个同时失效，则会有更多的单元无法工作。如果达到半数失效，则整个电容器将发生故障并全部失效。

为了监测潜在的故障，需要平衡一个星形连接的3相***。3阶段***。在这种情况下，将电流或电压互感器放置在地和中性点之间，将监控设备用来监测中性点漂移之间。如果有电容器开始发生故障，那么将有更多的负载通过某一项。中性点将会漂移，监测设备将判断发生了什么类型的故障并采取相应的行动。

然而，在许多应用中并没有类似的接地点，因此，无法使用传统技术。解决办法是在星型结构中安装另一套电平衡中压电容器。然后连接和监控两个中性点，但此时漂移产生在两个中性点之间，而不是对地。然而使用这种技术，需要用校对过的6个较小的电容器取代3个的大小合适的中压电容器。由于需要电容数量的增加，布线，物理空间和监控控制器相位角的软件(以了解哪个电容器发生了故障)的要求都更高，所以安装成本会增加。总结起来，此安装所需设备：6个电平衡中压电容器，一个中压电流或电压互感器，一个不平衡保护继电器，3个中压电容器开关，一个用以操作电容器开关的控制器。

通过采用本发明的装置来制作3个中压电容器开关，电容开关控制器便可以通过每个开关的监控电量。如果通过任何一相的电量发生变化，电容器的控制器便可以监控每个中压电容的状况。任何安装过程都会减少使用3个高压电容器，一个中压电流互感器或一个中压电压互感器，一个保护继电器和更少的电缆。

本发明还提供了分段器和SF6气体中压开关另一种替代方法。如上所述，大多数分段器使用SF6气体作为绝缘介质。一般认为SF6中压开关的断口是可靠断口，而真空断口是不可靠的，因此中压分段器中并没有使用真空技术。

然而，现在许多国家都在寻求减少开关设备中SF6的使用量，但可以肯定的是电气开关装置的安全问题是不能够打折扣的。采用本发明可以替代SF6中压分段器。本发明如前所述，开关的一部分可以用于测量电流、电压，并安装在与传统的中压分段器相同的位置。它的动作速度比SF6分段器更快，并且可以根据要求来合分电流和电压。通过闸刀开关与设备的结合，可以实现可靠断口。

本发明装置还使得替代现有的油重合器成为可能。因为许多现用的重合器使用油作为绝缘介质并通过绝缘油的液压压力来控制开关，所以它们不需要电压变压器进行操作。但是，油重合器需要定期的维修并有造成火灾的危险。另外此类装置的控制并不准确，因为利用液压油进行操作开关，而开关能随着温度和油粘度的变化而改变。因此，本发明克服这些缺点，并提供了一个很少需要维修的简单替代装置。

在整个说明书和声明中，除非有相反的明确说明或者上下文另有要求，词语“包括”及其派生词旨在有一个包容而非排他的含义。即，除非有相反的明确说明或者上下文中另有要求，单词“包括”和它的派生词将被视为不仅表示列出的其直接引用的组件，步骤或功能，还包括其他没有具体列出组件，步骤或功能。

在说明书和声明中，如垂直、水平、顶部、底部、上部和下部用于定向的术语应解释相互关联的，并基于以下前提，即该组件、项目、物品、装置、设备或仪器，通常被认为是在一个特定的方向，一般与最上面的装置相关。

本领域技术人员对于此处所描述发明的方法进行的改装和变型，如未脱离该发明的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一个用于配电网络的绝缘装置，包括：

由绝缘材料组成的主体，包括：

一个输入端与配电网络的输入线路相连接

一个输出端，与给所述绝缘体装置提供下游电力的配电网络的输出线相连接；

一个开断元件，位于输入端以及所述输出端之间，用于中断输入端与所述输出端之间的电流开合；

一个电流传感器，嵌入在所述主体并配置为可测量经过所述装置的电流。

2.一个绝缘体装置，根据权利要求1，其中输入端从所述主体延伸，以便于连接配电网络的输入线。

3.一个绝缘体装置，根据权利要求1，其开断元件可以根据输入终端的电气信息和检测到故障类型被控制来实现开断回路电流开断元件。

4.一个绝缘体装置，其开断元件可以为真空灭弧室。

5.一个绝缘体装置，根据前权利要求中的任何一条，其中机械开关安装在主体中，以便于在输入端和输出端之间实现导通和隔离。

6.一个绝缘体装置，根据权利要求5，其中机械开关为用于接通或隔离开断元件的可控闸刀开关。

7.一个绝缘体装置，根据前权利要求中的任何一条，其中主体有一个中心孔，开断元件装配在中心孔内。

8.一个绝缘体装置，根据前权利要求中的任何一条，其中输入端和输出端之间的电流通过一个主导体流动。

9.一个绝缘体装置，根据权利要求8，其中电流传感器嵌入在主体中靠近主导体的区域。

10.一个绝缘体装置，根据权利要求9，其中电流传感器包括嵌入主体内的延长线圈部分，相对主导体正交延伸。

11.一个绝缘体装置，根据权利要求9或10，其中电流传感器安装在距离主导体约15毫米处。

12.一个绝缘体装置，根据权利要求11，其中线圈部分是直径约为25毫米，长度约为50毫米的空绕线圈。

13.一个绝缘体装置，根据权利要求12，其中线圈部分具有一铁芯以增加其输出电压。

14.一个绝缘体装置，根据权利要求9-13中的任何一条，其中电流传感器提供正比于经过主导体电流大小的电压输出信号，且不需要额外放大器来放大输出电压。

15.一个绝缘体装置，根据前权利要求中的任何一条，其中该装置可一次浇注完成。

16.一个绝缘体装置，根据权利要求15，该装置是由环氧树脂铸成。

17.一个绝缘体装置，根据权利要求16，其中环氧树脂为脂环环氧树脂(HCEP)。