TRANSMISION DE DATOS.

Un sistema eléctrico que comprende un aparato eléctrico y un cable eléctrico armado (3) conectado a dicho aparato (2),

teniendo dicho cable un núcleo (62), una pantalla metálica (35) alrededor del núcleo (62) y una armadura que lo rodea (36), caracterizado porque:

dicha armadura (36) está desligada de alrededor de dicha pantalla metálica (35) en una posición en la que la pantalla (35) entra en el aparato y está conectada mecánicamente a y fija en relación con dicho aparato por medio de un acoplamiento (1) de manera tal que una parte de la pantalla (35) está expuesta entre dicha posición y la armadura (36); y

dicho acoplamiento (1) comprende un primer extremo (5) dispuesto para recibir la armadura (36) y un segundo extremo (4) separado de, pero conectado mecánicamente con, dicho primer extremo (5), estando dicho segundo extremo (4) montado a una parte del aparato

Transmisión de datos.

La invención presente trata de la transmisión de datos, y en particular de la transmisión de datos sobre una red de distribución de energía eléctrica.

Las redes de distribución de electricidad se utilizan de manera extensiva para transmitir electricidad desde las estaciones generadoras de electricidad, como por ejemplo las centrales eléctricas, hasta los consumidores domésticos e industriales. Se ha visto que las redes de distribución de energía eléctrica proporcionan una infraestructura que conecta miles de consumidores, y que pueden ser usadas para transmitir algo más que electricidad. Por ejemplo, la red de distribución de puede utilizar para transmisión de datos.

Los sistemas existentes en los que se utiliza la red de distribución de energía eléctrica para transmitir datos se denominan "Comunicaciones Sobre Líneas de Energía" (PLC) y "Banda Ancha Sobre Líneas de Energía" (BPL). En estos sistemas de añade o se inserta una señal de datos de alta frecuencia en un cable de energía eléctrica, utilizando una bobina inductiva o un condensador dispuesto alrededor o cerca del cable. En el otro extremo se utiliza a su vez una bobina de inducción o un condensador según corresponda, para retirar o extraer la señal de datos. Estos sistemas permiten la transmisión de una señal de datos entre dos puntos sobre el cable de energía existente sin necesidad de disponer de una infraestructura de comunicación de datos separada. Es más, la transmisión de datos no interfiere con la utilización primaria del cable, esto es para transmitir electricidad.

Existen sin embargo una serie de problemas asociados con la implementación de sistemas PLC sobre las redes de distribución de energía eléctrica existentes, en particular cuando la infraestructura es antigua o cuando hay partes inaccesibles.

En muchos lugares de una red de distribución (como por ejemplo en los cables de energía aéreos de alto voltaje) los cables eléctricos están completamente expuestos o están recubiertos con una capa protectora fina o vaina. En estas situaciones, el acceso a los cables está muy al descubierto y como resultado los datos pueden ser inyectados en el cable fácilmente utilizando una pequeña bobina de inducción. Sin embargo, hay muchas zonas de una red en las que los cables están armados con el fin de aislarlos y/o protegerlos, como por ejemplo en los cables armados utilizados en las aplicaciones enterradas. Los cables armados comprenden típicamente un núcleo que conduce la energía y que está rodeado por una pantalla metálica y una serie de arrollamientos en forma de hilo o cintas de acero dulce (denominadas armaduras) dispuestas alrededor y a lo largo de la longitud del cable. En las situaciones en las que los cables están armados, se necesitan grandes bobinas de inducción o condensadores para inyectar la señal de datos a través de la armadura del cable hasta el núcleo conductor del cable. Por supuesto que es posible utilizar grandes bobinas de inducción para inyectar una señal de datos a través de la armadura pero la instalación y el montaje de estas bobinas sobre los cables existentes ha hecho inviable su uso comercial. Más aún, la calidad de la señal de datos que puede ser inyectada en, o extraída de, un cable armado puede disminuir debido a la configuración de la armadura o de la pantalla.

Los problemas asociados a utilizar cables armados en aplicaciones de PLC es un factor limitador siempre que se necesite acceder al núcleo del cable para inyectar o extraer la señal de datos. Por ejemplo, las redes PLC requieren con frecuencia repetidores para "amplificar" la fuerza de la señal cuando se requiere que la señal viaje grandes distancias. Además los cables armados implican que el acceso al núcleo del cable para inyectar la señal requiera un incremento en el coste de los repetidores de PLC.

Los problemas descritos anteriormente surgen también cuando un cable eléctrico está conectado a un aparato, como por ejemplo transformadores, cajas de terminales y similares. En estas situaciones los cables están armados (utilizando armaduras de acero dulce) por cuestiones de seguridad. En una conexión convencional de un cable eléctrico armado a una caja de terminal, la armadura del cable se acopla mecánicamente a la caja de terminal mediante una mordaza mecánica. La mordaza inmoviliza la armadura de acero para sujetar mecánicamente el cable a la carcasa de la caja de terminales y prevenir que el cable se suelte de la caja de terminales, uniendo eléctricamente también la armadura al potencial de la pantalla metálica. Los núcleos de los cables, que están rodeados por las armaduras y el aislamiento, entran directamente en la caja de terminales formando de esta manera el circuito eléctrico requerido.

Debido a que las cajas de terminales con frecuencia están aisladas e inaccesibles, la única manera de implementar PLC en estas situaciones es instalar una bobina de inducción alrededor del cable armado antes de su entradla caja de terminales.

En general, el uso de cables armados con cajas de cable inaccesible dentro de una red de distribución de energía eléctrica restringe el acceso a los núcleos de los cables y hace la implementación de PLC en estos lugares de la red difícil y cara. Una opción para solventar los problemas de implementar PLC en cables armados es reemplazar cada uno de los transformadores o cajas de terminales por uno equivalente que proporciona acceso al núcleo del cable. Sin embargo, se apreciará que el coste de reemplazar transformadores y cajas de terminales en una red de distribución de energía eléctrica interrumpirá el suministro de energía eléctrica y será extremadamente caro.

Existe por tanto la necesidad de un aparato que permita que el sistema PLC sea implementado en una red de distribución existente en la que se utilicen cables armados sin necesidad de modificaciones sustanciales de los equipos. Más en concreto, existe una necesidad de un aparato que elimine el requisito de modificaciones amplias y caras de la red, y que no comprometa la seguridad eléctrica o la integridad mecánica de la conexión.

Un aparato de la técnica anterior que tiene las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 21 está descrito en el documento EP0978952.

En un primer aspecto, por lo tanto, la invención proporciona un sistema eléctrico como el reivindicado en la reivindicación 1. El sistema comprende un aparato eléctrico y un cable eléctrico armado conectado a dicho aparato, teniendo dicho cable un núcleo, una vaina metálica alrededor del núcleo y una armadura rodeándolo, en el que dicha armadura está separada de dicha vaina metálica en un punto donde la vaina entra en el aparato, y está sujeta en relación con dicho aparato en una posición separada de dicha situación, de manera que una parte de la vaina está expuesta entre dicha posición y la armadura.

Con dicha disposición, una parte de la vaina está expuesta donde el cable entra en el aparato (por ejemplo un transformador, un interruptor, o una caja de terminales) haciendo de esta manera que la vaina sea accesible para los equipos de PLC y sus componentes.

La armadura está conectada al aparato mediante un acoplamiento que mantiene la posición relativa deseada entre el aparato y la armadura y que puede también, dependiendo de la orientación del aparato y del cable, sujetar la armadura al aparato.

El acoplamiento comprende un primer extremo dispuesto para recibir la armadura y un segundo extremo separado de, pero conectado a, dicho primer extremo, estando dispuesto dicho segundo extremo para ser montado en una parte del aparato.

También se describe un acoplamiento para conectar un cable eléctrico armado, que tiene un núcleo y una armadura alrededor, a un aparato eléctrico, comprendiendo dicho acoplamiento un primer extremo dispuesto para recibir la armadura del cable y un segundo extremo separado de, pero conectado a, dicho primer extremo, estando dispuesto dicho segundo extremo para ser montado en una parte del aparato.

El segundo extremo se puede conectar al aparato de cualquier forma conveniente, pero preferiblemente está configurado para encajar de manera circular alrededor de una parte del aparato, por ejemplo en el prensa o pasamuros de una caja de terminal.

La conexión puede ser fija, es decir permanente, o puede ser desmontable de manera que el acoplamiento pueda ser conectado y desconectado.

Preferiblemente, el segundo extremo está dispuesto para prensar circularmente alrededor de una parte del aparato. Puede, de esta manera,...

1. Un sistema eléctrico que comprende un aparato eléctrico y un cable eléctrico armado (3) conectado a dicho aparato (2), teniendo dicho cable un núcleo (62), una pantalla metálica (35) alrededor del núcleo (62) y una armadura que lo rodea (36), caracterizado porque:

dicha armadura (36) está desligada de alrededor de dicha pantalla metálica (35) en una posición en la que la pantalla (35) entra en el aparato y está conectada mecánicamente a y fija en relación con dicho aparato por medio de un acoplamiento (1) de manera tal que una parte de la pantalla (35) está expuesta entre dicha posición y la armadura (36); y

dicho acoplamiento (1) comprende un primer extremo (5) dispuesto para recibir la armadura (36) y un segundo extremo (4) separado de, pero conectado mecánicamente con, dicho primer extremo (5), estando dicho segundo extremo (4) montado a una parte del aparato.

2. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que dicho segundo extremo (4) está configurado para acoplarse de manera circular alrededor a una parte del aparato.

3. Un sistema como el reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el segundo extremo (4) está formado por un collar, comprendiendo dicho collar dos o más componentes (21, 22) dispuestos para conectarse entre sí.

4. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el segundo extremo (4) está dispuesto para ajustarse alrededor de una parte del aparato.

5. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el primer extremo (5) del acoplamiento (1) está dispuesto para aprisionar la armadura del cable (36) entre dos superficies.

6. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 5, en el que las superficies son esencialmente paralelas y dispuestas a un ángulo con respecto a un eje del cable (3).

7. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 6, en el que las superficies son perpendiculares al eje del cable (3).

8. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que las superficies tienen la forma de dos placas o discos (41, 42, 43, 44) provistos de un orificio central dispuesto para permitir que el núcleo (62) y el cable (3) pasen a través del mismo.

9. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 8, en el que las placas o discos (41, 42, 43, 44) están formados por dos o más componentes dispuestos para conectarse entre sí rodeando el núcleo del cable (62) y para cooperar de manera que aseguren mecánicamente la armadura del cable (36).

10. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 9, en el que las juntas entre los componentes respectivos de las placas o los discos (41, 42, 43, 44) están desplazadas de manera circunferencial una respecto a la otra.

11. Un sistema como el reivindicado en las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además uno o más miembros de conexión (6, 7, 8) que se extienden entre el primer y el segundo extremo (5, 4) del acoplamiento (1).

12. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 11, en el que el/los miembro/s de conexión (6, 7, 8) tiene/tienen la forma de una o más varillas.

13. Un sistema como el reivindicado en las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende tres miembros de conexión (6, 7, 8) separados en sentido circular.

14. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el/los miembro/s de conexión (6, 7, 8) está/están provistos de medios (9) de manera que el primer y el segundo extremo (5, 4) puedan ser movidos uno con relación al otro al lo largo del eje del cable (3).

15. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 14, en el que el primer y el segundo extremo (5, 4) se mueven uno con relación al otro por medio de un dispositivo o dispositivos de tensor de tornillo (9).

16. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el primer extremo (5) del acoplamiento (1) está aislado eléctricamente del segundo extremo (4) del acoplamiento (1).

17. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el primer extremo (5) del acoplamiento (1) está dispuesto para proporcionar una superficie que rodea un tramo expuesto de la pantalla del cable (35) para recibir un componente inductivo (51).

18. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 17, en el que la superficie es perpendicular al eje longitudinal del cable (3).

19. Un sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además medios de inducción (51) dispuestos alrededor de dicho tramo expuesto de dicha pantalla (35).

20. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 19, en el que los medios de inducción (51) son una bobina de inducción.

21. Un repetidor de señal que comprende:

un cable eléctrico (61) que tiene un núcleo por el que circula la corriente (62), una pantalla metálica (64, 65) dispuesta alrededor del núcleo (62) y una armadura (63) alrededor de la pantalla metálica (64, 65), caracterizado porque:

la armadura (63) se retira de un tramo del cable (61) para exponer una sección de dicha pantalla metálica (64, 65); y

una parte central de dicha sección expuesta de la pantalla metálica (64, 65) se retira para exponer un tramo del núcleo (62) y para dejar dos tramos de pantalla (64, 65) proyectándose desde dicha armadura (63);

y porque el repetidor de señal comprende además:

dos inductores respectivos (69, 70) dispuestos sobre dichos tramos proyectados de la pantalla (64, 65); y por

las puestas a tierra respectivas (75) que se extienden desde las zonas del extremo respectivas de dichos tramos proyectados de pantalla (64, 65) hacia atrás por debajo de dichos inductores (69, 70) hasta una puesta a tierra externa (74) extendiéndose entre ambos extremo del repetidor, estando dichas puesta a tierra (75) aisladas de los tramos respectivos de pantalla (64, 65) entre las zonas del extremo de los tramos de pantalla (64, 65) y su conexión a la puesta a tierra externa (74).

22. Un repetidor de señal como el reivindicado en la reivindicación 21, en el que los inductores (69, 70) son coaxiales con respecto al cable (61).

23. Un repetidor de señal como el reivindicado en la reivindicación 21 ó 22, en el que la puesta a tierra (75) está provista mediante un hilo conductor aislado que conecta la/s zona/s del extremo de la pantalla (64, 65) pasando por debajo de los inductores respectivos (69, 70).

24. Un repetidor de señal como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en el que la puesta a tierra externa (74) está provista por uno o más miembros externos conductores.

25. Un repetidor de señal como el reivindicado en la reivindicación 24, en el que el/los miembro/s conductor/es externo/s tiene/n la forma de una jaula conductora (74) que rodea al cable (61).

26. Un repetidor de señal como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, en el que el primer y el segundo inductor (69, 70) están conectados a un procesador de datos, estando dicho procesador de datos dispuesto para recibir una señal de entrada desde el primer inductor (69), para amplificar la señal y para extraer la señal amplificada hasta el segundo inductor (70).

27. Un sistema eléctrico o un repetidor de señal como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el núcleo o núcleos (62) está/están rodeados por una capa aislante.

28. Un sistema eléctrico o un repetidor de señal como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pantalla metálica (35; 64, 65) está hecha de plomo.