APARATO LIMITADOR DE CORRIENTE DE PICO.

Aparato limitador de corriente de pico que comprende un elemento de disparo conectado en serie entre una fuente de suministro de potencia y la carga,

y que desvía una corriente de fallo a otros caminos conectados en paralelo cuando se genera la corriente de fallo que supera un cierto umbral; un conmutador de contacto principal, conectado en serie entre el elemento de disparo y una carga; una bobina de excitación, conectada en paralelo con el elemento de disparo y que genera una fuerza de repulsión en respuesta a la corriente de fallo con el fin de abrir un punto de contacto del conmutador de contacto principal; y un elemento de impedancia de limitación de pico, que limita una primera magnitud de pico de la corriente de fallo que fluye a través de la bobina de excitación a una magnitud predeterminada.

Aparato limitador de corriente de pico.

Referencia cruzada a solicitud relacionada

La presente Solicitud está basada en, y reivindica la prioridad de, la Solicitud coreana número 102008-011865, depositada el 5 de febrero de 2008, cuya divulgación se incorpora aquí como referencia en su totalidad.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato limitador de corriente de pico y, más particularmente, a un aparato limitador de corriente de pico capaz de limitar una corriente de fallo mayor que un cierto valor de umbral, a fin de proteger con ello aparatos eléctricos conectados a sistemas eléctricos de potencia.

Exposición de la técnica relacionada

Un sistema eléctrico de potencia se monta, generalmente, con un limitador de corriente destinado a limitar una corriente de fallo mayor que un cierto valor de umbral con el fin de protegerlo contra el quemado y los daños ocasionados por la corriente de fallo causada por accidentes tales como el impacto de un rayo, un fallo de derivación a tierra y un cortocircuito, así como con un disyuntor destinado a desacoplarse

o abrirse con el fin de evitar que la corriente de fallo pase a la carga.

El limitador de corriente sirve para limitar una corriente de fallo mayor que un cierto valor de umbral, a fin de reducir a un mínimo los esfuerzos mecánicos, térmicos y eléctricos provocados por aparatos eléctricos de potencia tales como, por ejemplo, barras de buses, aislantes y disyuntores de circuito, y proteger los aparatos eléctricos frente a la corriente de fallo.

Por otra parte, un disyuntor de circuito conectado a un sistema eléctrico de potencia detecta una sobreintensidad o corriente excesiva que es mayor que un cierto valor de umbral, y corta o interrumpe la conexión con el sistema eléctrico de potencia de acuerdo con el control de un relé de corriente excesiva, que genera una señal de corte y evita, de esta forma, que la corriente excesiva fluya al interior del sistema eléctrico de potencia.

Al mismo tiempo, se requieren de3a5 periodos de la corriente de fallo en un disyuntor de circuito para cortar una intensidad excesiva que es mayor que un cierto valor de umbral, en respuesta al control desde un relé de corriente excesiva, lo que se debe al hecho de que se necesita un tiempo considerable para que el relé de intensidad excesiva detecte una corriente de fallo que supera un cierto valor de umbral.

Como resultado de ello, el relé de corriente excesiva puede adolecer de la desventaja de no ser capaz de detectar la corriente de fallo si el limitador de corriente se hace funcionar antes del instante en que se produce la corriente de fallo que supera el umbral, para limitar con ello la corriente de fallo que supera una magnitud predeterminada. Sumario de la invención

Un propósito de la presente invención consiste en proporcionar un aparato limitador de corriente de pico que sea capaz de limitar una corriente de fallo mayor que un cierto valor de umbral tras un tiempo considerable, de tal modo que los aparatos eléctricos de potencia tales como un relé de sobre-intensidad o corriente excesiva y un disyuntor de circuito conectaactuar.

Otro aspecto de la presente invención consiste en proporcionar un aparato limitador de corriente de pico capaz de limitar una corriente de fallo por debajo de una corriente de corte o interrupción de cortocircuito nominal de un nivel o magnitud predeterminada, de tal modo que los aparatos eléctricos de potencia conectados a sistemas eléctricos de potencia no se quemen ni resulten dañados antes de que la corriente de fallo sea limitada cuando tiene lugar la superación de un cierto umbral por parte de la corriente de fallo.

Según un aspecto general de la presente invención, se proporciona un aparato limitador de corriente de pico que comprende: un elemento de disparo, conectado en serie entre una fuente de suministro de potencia y la carga y que desvía una corriente de fallo a otros caminos conectados en paralelo, cuando se genera la corriente de fallo que supera un cierto umbral; un conmutador de contacto principal, conectado en serie entre el elemento de disparo y la carga; una bobina de excitación, conectada en paralelo con el elemento de disparo y que genera una fuerza de repulsión en respuesta a la corriente de fallo con el fin de desacoplar o abrir un punto de contacto del conmutador de contacto principal; y un elemento de impedancia de limitación de pico, conectado en serie entre la bobina de excitación y un nodo de conexión entre el elemento de disparo y el conmutador de contacto principal, y que limita una primera magnitud de pico de la corriente de fallo que fluye a través de la bobina de excitación, a una magnitud predeterminada.

Implementaciones de este aspecto pueden incluir una o más de las siguientes características.

Según otro aspecto de la presente invención, el aparato limitador de corriente de pico puede comprender, adicionalmente, un primer conmutador operativo, conectado en paralelo a la bobina de excitación y que conduce la corriente de fallo al estar en contacto con un punto de contacto de la misma después de que se ha desacoplado el punto de contacto del conmutador de contacto principal.

Según otro aspecto de la presente invención, el aparato limitador de corriente de pico puede comprender, adicionalmente, un segundo conmutador operativo, conectado en paralelo con el elemento de impedancia de limitación de pico y que conduce la corriente de fallo limitada por el elemento de impedancia de limitación de pico al estar en contacto con un punto de contacto del segundo conmutador operativo después de que se ha desacoplado un punto de contacto del conmutador de contacto principal.

Según otro aspecto de la presente invención, alternativamente, el aparato limitador de corriente de pico puede comprender, adicionalmente, un segundo conmutador operativo, configurado para conducir una corriente de fallo limitada por el elemento de impedancia de pico al estar en contacto con un punto de contacto del segundo conmutador operativo después de que se haya cerrado o acoplado el punto de contacto del primer conmutador operativo.

Según otro aspecto de la presente invención, cada espacio de separación entre puntos de contacto del primer conmutador operativo y cada espacio de separación entre puntos de contacto del segundo conmutador operativo, es más pequeño que el del conmutador de contacto principal, a fin de permitir que cierre su contacto antes de que el punto de contacto del conmutador de contacto principal se desacople o abra completamente, de tal modo que el espacio de separación entre los puntos de contacto del primer conmutador operativo es más pequeño que el del segundo conmutador operativo.

La terminología “punto de corriente nula” de esta divulgación define un punto en el que un valor de la corriente llega a ser nulo o cero. Según otro aspecto de la presente invención, un arco generado desde el conmutador de punto de contacto principal por el desacoplo del punto de contacto, se extingue cuando la corriente de fallo llega a un punto de corriente nula inherente a un semiperíodo de la corriente de fallo, para el que el punto de contacto del conmutador de contacto principal queda completamente desacoplado

o abierto.

El aparato limitador de corriente de pico de acuerdo con la presente invención sirve para limitar una corriente de fallo tras un tiempo considerable, a fin de permitir que unos aparatos eléctricos de potencia conectados a un sistema eléctrico de potencia, en particular, un disyuntor de circuito, operen cuando se genera la corriente de fallo mayor que un cierto valor de umbral, y limitar los esfuerzos térmicos y mecánicos de los dispositivos eléctricos de potencia al limitar la corriente de fallo generada antes de la limitación de corriente por debajo de una corriente de interrupción de cortocircuito nominal de un valor predeterminado, de los aparatos eléctricos de potencia.

Como resultado de ello, un disyuntor de circuito es controlado por unas funciones de relé de sobre-intensidad o corriente excesiva. El disyuntor de circuito impide que una corriente de fallo que supera un cierto valor de umbral circule hacia la carga, al detectarse la corriente de fallo que supera el valor de umbral, de tal modo que la corriente de fallo detectada por el disyuntor de circuito es la corriente limitada por debajo...

produce una corriente de fallo que es mayor que un

1. Un aparato limitador de corriente de pico, que comprende:

un elemento de disparo (110) , conectado en serie entre una fuente de suministro de potencia (100) y una carga (160) y que desvía una corriente de fallo a otros caminos conectados en paralelo cuando se genera la corriente de fallo que supera un cierto umbral;

un conmutador de contacto principal (121) conectado en serie entre el elemento de disparo (110) y la carga (160) ;

una bobina de excitación (123) conectada en paralelo con el elemento de disparo (110) y que genera una fuerza de repulsión en respuesta a la corriente de fallo con el fin de desacoplar o abrir un punto de contacto del conmutador de contacto principal (121) ; y

un elemento de impedancia de limitación de pico (130) , conectado en serie entre la bobina de excitación (123) y un nodo de conexión entre el elemento de disparo (110) y el conmutador de contacto principal (121) , y que limita una primera magnitud de pico de la corriente de fallo que fluye a través de la bobina de excitación (123) a una magnitud predeterminada,

un primer conmutador operativo (125) conectado en paralelo a la bobina de excitación (123) y que conduce la corriente de fallo al estar en contacto con un punto de contacto de la misma después de que se ha desacoplado el punto de contacto del conmutador de contacto principal (121) ; y

un segundo conmutador operativo (127) conectado en paralelo con el elemento de impedancia de limitación de pico (130) y que conduce la corriente de fallo limitada por el elemento de impedancia de limitación de pico (130) al estar en contacto con un punto de contacto del segundo conmutador operativo (127) después de que se ha desacoplado o abierto un punto de contacto del conmutador de contacto principal (121) .

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento de disparo (110) desvía la corriente de fallo a otros caminos conectados en paralelo, al aumentar un valor de impedancia cuando se cierto valor de umbral.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento de disparo (110) está hecho de al menos uno de entre un superconductor, una PTCR (resistencia de coeficiente de temperatura positivo) y un metal líquido.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento de impedancia de limitación de pico (130) tiene un valor de impedancia de entre 1 y 100 mΩ.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye adicionalmente una carga de limitación de corriente (140) conectada en paralelo con el conmutador de contacto principal (121) y destinada a limitar en corriente una corriente de fallo conducida por un segundo conmutador operativo (127) cuando el punto de contacto del conmutador de contacto principal (121) está completamente desacoplado o abierto.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el punto de contacto del segundo conmutador operativo (127) se hace cerrar su contacto después del valor de pico de la corriente de fallo.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada espacio de separación entre puntos de contacto del primer conmutador operativo (125) y cada espacio de separación entre puntos de contacto del segundo conmutador operativo (127) es más pequeño que el del conmutador de contacto principal (121) a fin de permitir que cierre su contacto antes de que el punto de contacto del conmutador de contacto principal (121) se desacople o abra completamente, de tal modo que el espacio de separación entre los puntos de contacto del primer conmutador operativo (125) es más pequeño que el del segundo conmutador operativo (127) .

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual un arco generado desde el conmutador de contacto principal (121) , al desacoplarse o abrirse el punto de contacto, se extingue cuando la corriente de fallo llega a un punto de corriente nula inherente a un semiperíodo de la corriente de fallo, en el cual el punto de contacto del conmutador de contacto principal

(121) es completamente desacoplado o abierto.