Acoplador de comunicación por línea de potencia de voltaje medio.

1. Un acoplador capacitivo de comunicación por línea de potencia PLC de voltaje medio MV

(1) con un conector de señal (2) para intercambiar señales de comunicación con un transceptor, un conector MV (3) a conectar a un conductor de potencia MV (4), y un condensador de acoplamiento (5) que conecta eléctricamente los dos conectores (2, 3), caracterizado porque el acoplador PLC MV (1) tiene un primer extremo MV (6) que está adaptado para montarse en un borne MV (7) de un recinto de conmutación MV.

2. El acoplador PLC MV de la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un supresor de sobretensiones de potencia (9) conectado al conector MV (3).

3. El acoplador PLC MV de la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque incluye un segundo extremo MV (12) para conectar un cable MV al conductor de potencia MV (4).

4. El acoplador PLC MV de la reivindicación 3, caracterizado porque el conductor de potencia MV (4), el conector MV (3), y el cable MV están fijados mutuamente por medio de tornillos, o por medio de un solo espárrago (13).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201331463.

Solicitante: ABB TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AFFOLTERNSTRASSE 44 ZURICH SUIZA.

Inventor/es: Isch,Daniel, LEEB,Christian, CACHIN,Dominique.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION... > Detalles de dispositivos de acoplamiento de los tipos... > H01R13/66 (Asociación estructural con componentes eléctricos incorporados (dispositivos de acoplamiento con contactos dispuestos concéntrica o coaxialmente H01R 24/38 - H01R 24/56))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/56 (Circuitos de acoplamiento, bloqueo o derivación de señales)
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Fragmento de la descripción:

Acoplador de comunicación por línea de potencia de voltaje medio

Campo de la invención

La invención se refiere al campo de la comunicación por línea de potencia, en particular a un dispositivo para acoplar una señal de comunicación a una línea de potencia.

Antecedentes de la invención Ante la demanda creciente de canales de comunicación fiables, es muy interesante desde el punto de vista económico usar líneas ya existentes, tal como líneas de potencia, para comunicación tanto de banda estrecha como de banda ancha. De esta forma, no se necesita la instalación costosa y lenta de una línea separada. Así, las redes de distribución de potencia se utilizan de ordinario para transmitir señales de comunicación, por ejemplo señales de control industriales. Esto se conoce como comunicación por línea de potencia PLC. Por ejemplo, se usan líneas de potencia como medio de comunicación de datos operativos de una red de potencia, es decir, para supervisar y controlar la infraestructura de potencia.

Para distribuir potencia a varias distancias se usan tecnologías diferentes. En particular, se transmite potencia a distancias largas usando alto voltaje, se distribuye a distancias medias usando voltaje medio, y es usada por el consumidor, por ejemplo dentro de edificios, por líneas de transmisión de bajo voltaje. En el pasado fueron de especial interés las PLC HV de alto voltaje, es decir de 110 kV y más. Las respectivas líneas de potencia, tales como líneas generales de alto voltaje, se empleaban para comunicación a larga distancia y para la transmisión de grandes cantidades de información. Muy recientemente se ha empleado PLC LV de bajo voltaje, es decir, de 110 V o 230 V, para comunicación, en particular para infraestructura de lectura automática de contadores o de medición avanzada.

El documento US 6.255.935 describe un aparato para inyectar señales a líneas de potencia eléctrica. Se propone una unidad de acoplamiento, en la que un cable de conexión está integrado en un alojamiento del condensador de acoplamiento. En la región donde un conductor pasa a través del alojamiento puesto a tierra del condensador de acoplamiento, el campo eléctrico es reducido por medio de una pared de alojamiento que tiene una forma especial.

Sin embargo, las líneas de potencia MV de voltaje medio, es decir, voltajes de 5kV y hasta 72kV, no se han usado a una escala sustancial para comunicación. Esto es debido al hecho de que PLC MV impone grandes limitaciones a la tecnología y los dispositivos. Para PLC en general y para PLC MV en particular, el acoplamiento de la señal de comunicación a las líneas de potencia, es decir a un conductor LV, MV o HV, es un obstáculo principal.

La finalidad primaria de la línea de potencia es el transporte de energía eléctrica; por lo tanto, no está diseñada específicamente para transmitir señales de comunicación. Por lo tanto, el acoplamiento de la señal de comunicación a la línea de potencia no es una tarea trivial y se realiza de ordinario mediante condensadores de tamaño adecuado. Estos condensadores bloquean la señal de potencia de 50 o 60 Hz entre la línea de potencia y el potencial de tierra. Al mismo tiempo, los condensadores tienen que ser transparentes a señales de frecuencia más alta, tal como la señal de comunicación del sistema PLC.

Para PLC MV, es esencial disponer de dispositivos de acoplamiento de costo razonable. La línea de potencia usada para PLC MV se emplea para distancias medias e incluye muchos nodos. Para distribuir la señal de comunicación, cada nodo tiene que estar equipado con un acoplador. Por lo tanto, se necesitan muchos dispositivos de acoplamiento para PLC MV en especial en comparación con PLC HV donde se emplea la línea de potencia respectiva para distancias largas e incluye solamente muy pocos nodos. Al mismo tiempo, PLC MV lleva una menor cantidad de información a transmitir en comparación con PLC HV. Así, los acopladores PLC MV tienen que ser de costo más razonable que los dispositivos comparables para PLC HV. Además, dado que se necesitan muchos acopladores para PLC MV, el acoplador tiene que ser fácil de instalar.

Además, suele haber muy poco espacio para la instalación de un acoplador PLC MV, por ejemplo en un recinto de conmutación primario de una red MV tal como una unidad anular principal RMU. Estas RMUs se basan típicamente en dispositivos de conmutación aislados por gas, altamente integrados, optimizados con respecto al tamaño y el espacio requerido. Así, un acoplador usado con estos equipos de conmutación tiene que cumplir las mismas limitaciones.

En la solicitud de patente EP 1521381, la encapsulación de un acoplador PLC MV se conecta a un compartimiento MV por medio de conectores y/o cables blindados que, a su vez, están conectados a través de los bornes de compartimiento. Consiguientemente, dicha disposición de acoplador PLC MV no se monta directamente sobre los bornes de compartimiento.

Descripción de la invención

Por lo tanto, un objetivo de la invención es permitir el uso eficiente y económico de líneas de potencia MV de voltaje medio para transmitir señales de comunicación, en particular, proporcionar un acoplador de comunicación por línea de potencia PLC que cumple las limitaciones relativas a PLC MV. Este objetivo se logra con un acoplador capacitivo PLC MV según la reivindicación 1. Realizaciones preferidas son evidentes por las reivindicaciones dependientes, donde la dependencia de las reivindicaciones no se deberá interpretar como exclusión de otras combinaciones de reivindicaciones significativas.

Según la invención, se facilita un acoplador capacitivo de comunicación por línea de potencia PLC de voltaje medio MV para el acoplamiento capacitivo de señales de comunicación a conductores de potencia MV. El acoplador PLC MV incluye un conector de señal, por ejemplo una clavija coaxial, para intercambiar señales de comunicación con un transceptor, un conector MV a conectarse con un conductor de potencia MV, y un condensador de acoplamiento sólidamente incrustado en un volumen de material aislante conectando eléctricamente los dos conectores. El acoplador PLC MV tiene un extremo o terminal MV incluyendo el conector MV que está adaptado o conformado para montarse, por ejemplo montarse de forma extraíble a modo de encaje proporcionando adherencia mecánica y aislamiento eléctrico, en un borne MV de un recinto de conmutación MV compacto tal como un compartimiento, proporcionando por ello contacto eléctrico entre el conductor de potencia MV y el conector MV del acoplador. Consiguientemente, no se necesitan medios intermedios en forma de conectores y/o cables blindados que, a su vez, estén conectados a través de los bornes de compartimiento.

En una variante preferida de la invención, el acoplador PLC MV incluye un supresor de sobretensiones MV conectado al conector MV. El supresor de sobretensiones puede estar incrustado sólidamente en el material aislante junto con el condensador de acoplamiento. Para aumentar la flexibilidad geométrica en vista de la limitación de espacio en instalaciones de conmutación MV, el supresor de sobretensiones MV puede estar dispuesto o no en un plano definido por el conductor de potencia MV y el conector de señal.

En otra variante de la invención, el acoplador PLC MV incluye una parte adaptadora con un segundo extremo MV para conectar un cable MV al conductor de potencia MV. En esta variante, el acoplador PLC MV actúa como un adaptador en un sentido apropiado solamente en un caso menos preferido, no siendo idénticos el primer extremo y el segundo extremo de la parte adaptadora desde un punto de vista geométrico.

Breve descripción de los dibujos La materia de la invención se explicará con más detalle...

 


Reivindicaciones:

1. Un acoplador capacitivo de comunicación por línea de potencia PLC de voltaje medio MV (1) con un conector de señal (2) para intercambiar señales de comunicación con un transceptor, un conector MV (3) a conectar a un conductor de potencia MV (4) , y un condensador de acoplamiento (5) que conecta eléctricamente los dos conectores (2, 3) , caracterizado porque el acoplador PLC MV (1) tiene un primer extremo MV (6) que está adaptado para montarse en un borne MV (7) de un recinto de conmutación MV.

2. El acoplador PLC MV de la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un supresor de sobretensiones de 10 potencia (9) conectado al conector MV (3) .

3. El acoplador PLC MV de la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque incluye un segundo extremo MV (12) para conectar un cable MV al conductor de potencia MV (4) .

4. El acoplador PLC MV de la reivindicación 3, caracterizado porque el conductor de potencia MV (4) , el conector MV (3) , y el cable MV están fijados mutuamente por medio de tornillos, o por medio de un solo espárrago (13) .