Circuito disyuntor eléctrico y procedimiento para operar un circuito disyuntor eléctrico.

Un circuito disyuntor eléctrico (10) para interrumpir un circuito (20) de carga eléctrica, incluyendo el circuito disyuntor eléctrico

(10):

- una entrada (In1, In2) para la conexión a una línea (30) de alimentación eléctrica;

- una salida (Out1, Out2) para suministrar electricidad al circuito (20) de carga eléctrica;

- un interruptor (S1a, S1b) dispuesto eléctricamente entre dicha entrada (In1, In2) y dicha salida (Out1, Out2) para establecer el suministro de energía eléctrica al circuito (20) de carga eléctrica mediante el cierre del interruptor (S1a, S1b) e interrumpir el suministro de energía eléctrica al circuito (20) de carga eléctrica mediante la apertura del interruptor (S1a, S1b);

- medios (5) para cerrar dicho interruptor en respuesta a una señal (11) de orden de cierre;

- medios (5) para abrir dicho interruptor (S1a, S1b) en respuesta a una señal (13) de orden de apertura; y

- medios (3) para detectar la impedancia de carga conectada a la salida (Out1, Out2) de dicho circuito disyuntor eléctrico (10);

caracterizado por

- medios (4) para generar una señal (11) de orden de cierre para cerrar dicho interruptor (S1a, S1b) cuando se detecta una disminución de la impedancia de carga.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/054026.

Solicitante: ENEL DISTRIBUZIONE S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA OMBRONE 2 00198 ROMA ITALIA.

Inventor/es: VERONI,FABIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > Circuitos de protección de seguridad para desconexión... > H02H3/06 (con reconexión automática)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > H02H7/00 (Circuitos de protección de seguridad especialmente adaptados para máquinas o aparatos eléctricos de tipos especiales o para la protección seccional de sistemas de cables o líneas, y efectuando una conmutación automática en el caso de un cambio indeseable de las condiciones normales de trabajo (asociación estructural de órganos de protección con máquinas o aparatos específicos y su protección sin desconexión automática, ver la subclase correspondiente a tales máquinas o aparatos))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > Circuitos de protección de seguridad para desconexión... > H02H3/40 (sensibles a la relación entre tensión y corriente)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > Circuitos de protección de seguridad para desconexión... > H02H3/17 (por medios de una tensión auxiliar inyectada en la instalación a proteger)

PDF original: ES-2523495_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Circuito disyuntor eléctrico y procedimiento para operar un circuito disyuntor eléctrico

La presente invención se refiere a un circuito disyuntor eléctrico para interrumpir un circuito de carga eléctrica. La presente invención también se refiere a un procedimiento para operar un circuito disyuntor eléctrico y a un edificio que tiene una instalación eléctrica que incluye un circuito disyuntor eléctrico.

Típicamente, se disponen disyuntores eléctricos en una línea de suministro de potencia para monitorizary asegurar que se cumplen ciertos límites sobre la potencia o corriente que una carga eléctrica puede absorber de la línea de alimentación, o para proteger contra el peligro de descargas eléctricas resultantes de un fallo en el aislamiento. Un disyuntor eléctrico interrumpe el circuito eléctrico y de ese modo interrumpe la alimentación de potencia eléctrica a la carga eléctrica si se excede el límite de potencia o corriente. Alternativamente, o además, los disyuntores eléctricos interrumpen el circuito de carga eléctrico si se detecta una corriente diferencial debido a un fallo de aislamiento que provoca una derivación de corriente hacia tierra. Un disyuntor eléctrico típicamente Incluye un Interruptor en serie con el circuito de carga eléctrica para llevar a cabo la interrupción.

Típicamente, el disyuntor de circuito eléctrico proporciona medios para restablecer el circuito eléctrico. Para ello, en un disyuntor convencional se dispone una palanca o botón o similar que permite a un usuario ¡nteractuar con el interruptor de modo que cerrando el interruptor se pueda restablecer el circuito de carga eléctrica. Esto requiere que el usuario, por ejemplo un cliente de una compañía de servicios públicos o distribución de energía eléctrica, tenga acceso al lugar en el que está dispuesto el disyuntor de circuito eléctrico.

Por varios motivos, puede ser necesario o ventajoso disponer el disyuntor de circuito eléctrico en un lugar que sea inaccesible para el cliente. En ese caso, se deben tomar medidas para permitir al usuario restablecer el suministro de energía eléctrica después de que un disyuntor de circuito eléctrico haya interrumpido el circuito eléctrico. Como es bien conocido, pueden surgir estados de sobrecarga o de fallo debido a varias razones diferentes. Por ejemplo, puede haberse provocado inadvertidamente un cortocircuito en el circuito de carga eléctrica del cliente, o el cliente puede haber conectado demasiadas cargas eléctricas al circuito de carga eléctrica de modo que la ¡mpedancla de la carga del circuito de carga eléctrica caiga por debajo de un valor de impedancla de la carga mínimo aceptable.

Del documento ES 2 12 954 A1 se conoce un disyuntor de circuito diferencial que comprende una entrada para la conexión a una línea de suministro de potencia así como una salida para suministrar electricidad al circuito de carga eléctrica de un consumidor. Hay un interruptor dispuesto eléctricamente entre la entrada y la salida para interrumpir el suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica abriendo el interruptor en respuesta a un estado de fallo en el circuito de carga eléctrica provocado por una corriente de fuga desde el cable de fase a tierra. Debido a un aislamiento insuficiente del cable de fase, surge una diferencia en los niveles de corriente en el cable de fase y en el cable neutro. El disyuntor de circuito conocido tiene un interruptor de relé que se abre en respuesta a la detección de este estado de fallo. Este disyuntor de circuito eléctrico conocido restaura automáticamente el circuito eléctrico cuando detecta que ya no hay fugas a tierra debido a un aislamiento insuficiente. Para conseguir esto, se inyecta una corriente piloto en el circuito de carga eléctrica cuando el interruptor interrumpe el circuito eléctrico para evaluar la cantidad de pérdidas de aislamiento. Cuando se detecta que la corriente de fuga a tierra cae por debajo de un umbral, el interruptor de relé es accionado para restablecer el circuito de carga eléctrica.

La presente invención está dirigida a la necesidad de proporcionar un circuito disyuntor eléctrico que permita un restablecimiento del suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica después de haber interrumpido el circuito de carga eléctrica incluso si el interruptor del circuito disyuntor eléctrico está dispuesto en un lugar inaccesible para el usuario. Por motivos de seguridad, el circuito disyuntor eléctrico no debería restablecer el suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica sin que el usuario haya ordenado al disyuntor eléctrico que lo haga.

Un circuito disyuntor eléctrico de acuerdo con un modo de realización de la presente invención para interrumpir un circuito de carga eléctrica incluye una entrada para la conexión a una línea de alimentación eléctrica y una salida para suministrar electricidad al circuito de carga eléctrica; un interruptor dispuesto eléctricamente entre dicha entrada y dicha salida para establecer el suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica mediante el cierre del interruptor e interrumpir el suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica mediante la apertura del interruptor; medios para abrir/cerrar dicho interruptor en respuesta a una señal de orden de apertura/cierre; medios para detectar la impedancia de carga conectada a la salida de dicho circuito disyuntor eléctrico; y medios para generar una señal de orden de cierre para cerrar dicho interruptor cuando se detecta una disminución de la impedancia de carga desde un valor de impedancia alto a un valor de impedancia más bajo.

Un procedimiento de operar un circuito disyuntor eléctrico de acuerdo con un modo de realización de la presente invención incluye los pasos de detectar la impedancia de carga conectada a la salida del circuito disyuntor eléctrico; y generar una señal de orden de cierre para cerrar el interruptor dispuesto eléctricamente entre una entrada y una salida del circuito disyuntor eléctrico, cuando se detecta una disminución de la impedancia del circuito de carga eléctrica desde un valor de impedancia alto a un valor de impedancia más bajo.

Estos modos de realización de la presente invención son ventajosos porque el suministro de potencia eléctrica al circuito de carga eléctrica puede restablecerse independientemente de si el disyuntor eléctrico está situado en un lugar accesible o en un lugar que es inaccesible para el cliente. Incluso si el circuito de carga eléctrico conectado al disyuntor de circuito eléctrico de acuerdo con este modo de realización comprende cargas que tienen una impedancia dependiente del voltaje que sube como reacción a una caída del voltaje en la carga, el disyuntor de circuito eléctrico no restablecerá inadvertidamente el suministro de potencia eléctrica al circuito eléctrico. Esto es debido a que de acuerdo con este modo de realización, el circuito disyuntor eléctrico restablecerá el circuito de carga eléctrica cuando se detecte una disminución en la impedancia de la carga, de manera que un aumento en la impedancia de la carga debido al comportamiento de ciertos tipos de cargas eléctricas como reacción a una caída de voltaje provocada por la interrupción del circuito de carga eléctrica por el disyuntor eléctrico no resultará inmediatamente en un restablecimiento inadvertido del circuito de carga eléctrica con consecuencias posiblemente peligrosas o Incluso desastrosas.

Dependiendo de la aplicación particular, modos de realización de la presente Invención pueden Incluir un detector de sobrecarga para detectar si se ha producido un estado de sobrecarga en el circuito de carga eléctrica conectado a los terminales de salida y emitir dicha señal de orden de apertura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un circuito disyuntor eléctrico (1) para interrumpir un circuito (2) de carga eléctrica, incluyendo el circuito disyuntor eléctrico (1):

una entrada (In 1, In2) para la conexión a una línea (3) de alimentación eléctrica; una salida (Out1, Out2) para suministrar electricidad al circuito (2) de carga eléctrica;

un interruptor (S1a, S1b) dispuesto eléctricamente entre dicha entrada (In1, In2) y dicha salida (Out1, Out2) para establecer el suministro de energía eléctrica al circuito (2) de carga eléctrica mediante el cierre del interruptor (S1a, S1b) e interrumpir el suministro de energía eléctrica al circuito (2) de carga eléctrica mediante la apertura del interruptor (S1 a, S1b);

medios (5) para cerrar dicho interruptor en respuesta a una señal (11) de orden de cierre; medios (5) para abrir dicho interruptor (S1 a, S1 b) en respuesta a una señal (13) de orden de apertura; y medios (3) para detectar la impedancia de carga conectada a la salida (Out1, Out2) de dicho circuito disyuntor eléctrico (1); caracterizado por

medios (4) para generar una señal (11) de orden de cierre para cerrar dicho interruptor (S1a, S1b) cuando se detecta una disminución de la impedancia de carga.

2. El circuito disyuntor eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye al menos uno de entre

un detector (6) de sobrecarga para detectar si se ha producido un estado de sobrecarga en el circuito de carga eléctrica conectado a los terminales de salida (Out1, Out2) y emitir una señal (13) de orden de apertura en respuesta a la detección de un estado de sobrecarga, y

un detector de fallo de aislamiento para detectar si se ha producido un fallo de aislamiento en el circuito de carga eléctrica conectado a los terminales de salida (Out1, Out2) y emitir una señal de orden de apertura en respuesta a la detección de un estado de fallo de aislamiento.

3. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde dichos medios (4) para generar una señal (11) de orden de cierre generan dicha señal de orden de cierre bajo la condición (12) de que dicha impedancia de carga esté por encima de un umbral de impedancia mínimo.

4. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, donde dichos medios (4) para generar una señal (11) de orden de cierre generan dicha señal (11) de orden de cierre bajo la condición de que mientras dicho interruptor (S1a, S1b) está abierto, se ha detectado un aumento de dicho nivel de impedancia que precede a dicha disminución de la impedancia de carga.

5. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, donde dichos medios (3) para detectar la impedancia de carga de dicho circuito de carga eléctrica están adaptados para aplicar un voltaje a dicho circuito de carga eléctrica y detectar una corriente que fluye a través del circuito de carga eléctrica cuando dicho interruptor (S1 a, S1b) está abierto.

6. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dichos medios (3) para detectar la impedancia de carga de dicho circuito de carga eléctrica incluyen un circuito (R1a, b; C1a, b) de derivación conectado a través de dicho interruptor (S1a, S1b).

7. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 6, donde dicho circuito de derivación incluye una resistencia (R1a, b) y/o condensador (C1 a, b).

8. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde dicho circuito de derivación incluye un interruptor (S3a, S3b) de derivación y medios para controlar dicho interruptor de derivación de acuerdo con el estado abierto/cerrado del interruptor (S1 a, S1b) entre dicha entrada (In1, In2) y dicha salida (Out1, Out2).

9. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dichos medios (3) para detectar la impedancia de carga conectada a la salida (Out1, Out2) del circuito disyuntor eléctrico (1) incluyen un transformador (TR) que tiene un primer arrollamiento conectado para ser alimentado por la entrada del circuito disyuntor eléctrico (1) y un segundo arrollamiento conectado para suministrar un voltaje a la salida del circuito disyuntor eléctrico (1).

1. El circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con la reivindicación 9, que incluye un interruptor (S3) conectado en serie con uno de entre el primer arrollamiento y el segundo arrollamiento del transformador (TR) y medios para controlar dicho interruptor (S3) de acuerdo con el estado de apertura/cierre del interruptor (S1a, S1b) entre dicha entrada (In 1, In2) y dicha salida (Out1, Out2).

11. Un circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde dichos

medios (3) para detectar la impedancia de carga incluyen una unidad de comprobación de suministro de alimentación (PST) diseñada para inyectar una corriente piloto en el circuito de carga eléctrica cuando dicho interruptor (S1 a, S1 b) está abierto.

12. Un módulo de disyuntor de circuito eléctrico (BM) que incluye un circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. Un procedimiento para operar un circuito disyuntor eléctrico (1) que incluye un interruptor (S1a, S1b) dispuesto eléctricamente entre una entrada (In 1, In2) conectada a una línea (3) de alimentación de potencia y una salida (Out1, Out2) conectada para alimentar un circuito (2) de carga eléctrica, para establecer el suministro de energía eléctrica al circuito (2) de carga eléctrica mediante el cierre del interruptor (S1a, S1b) e interrumpir el suministro de energía eléctrica al circuito (2) de carga eléctrica mediante la apertura del interruptor (S1a, S1b); incluyendo el procedimiento los pasos de

detectar (11) la impedancia de carga conectada a la salida (Out1, Out2) de dicho circuito disyuntor eléctrico (1); caracterizado por

generar (15) una señal (11) de orden de cierre para cerrar dicho interruptor (S1a, S1b) cuando se detecta un aumento (13) de la impedancia del circuito (2) de carga eléctrica.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, que incluye generar dicha señal (11) de orden de cierre bajo la condición de que dicha impedancia más baja esté por encima de un umbral de impedancia mínimo.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, donde dicha señal (11) de orden de cierre se genera bajo la condición de que mientras dicho interruptor está abierto, se ha detectado (12) un aumento de dicha impedancia antes de dicha detección de una disminución (13) de la impedancia.

16. Un edificio (4) que tiene una instalación eléctrica que incluye

un circuito disyuntor eléctrico (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para la conexión a una línea (3) de suministro de potencia o una empresa de servicios y dispuesto en un lugar (41) inaccesible para personas no autorizadas por la empresa de servicios;

un circuito (2) de carga eléctrica conectado a dicho circuito disyuntor eléctrico (1); y

medios (5) de interrupción dispuestos para ser operables por un cliente de la empresa de servicios, para interrumpir y establecer al menos una porción de dicho circuito (2) de carga eléctrica para así modificar la impedancia de carga conectada a la salida (Out1, Out2) del circuito disyuntor eléctrico (1).