Procedimiento para el reconocimiento de arcos parásitos e interruptor automático.

Procedimiento (60) para el reconocimiento de arcos parásitos (16) dentro de un circuito eléctrico

(2) que presenta una frecuencia de red (26), una corriente eléctrica (22) y una tensión eléctrica (24),

- en el que una señal parásita (28), que se produce y presenta una frecuencia por debajo de una frecuencia NF1 (30) y una intensidad de corriente por encima de un umbral límite NF1 (32), define una señal NF1,

- en el que un número de señales parásitas (28), que se producen y presentan una frecuencia por debajo de una frecuencia HF2 (42), se reagrupan en una señal HF2 (48), si el número de las señales parásitas (28) que se producen es mayor o igual a un número HF2 (50) y la distancia temporal entre dos señales parásitas (28) consecutivas es menor que un tiempo HF2 (46),

- en el que un número de intervalos (52), cuya longitud correspondiente es una longitud de acumulación (54) y que se suceden directamente en el tiempo, así como dentro de los que se sitúa respectivamente al menos una señal HF2 (48), definen una acumulación (56) cuando el número de los intervalos (52) es mayor o igual a un número de acumulaciones (58),

- en el que un contador de acumulación WET1 (70) se aumenta en uno (1) si se identifica una acumulación (56),

- en el que el contador de acumulación WET1 (70) se restablece a cero (0) si la distancia temporal entre dos acumulaciones (56) adyacentes entre sí es menor a un primer tiempo de acumulación (66) o mayor a un segundo tiempo de acumulación (68),

- en el que después de alcanzar un valor de acumulación (64) para el contador de acumulación WET1 (70) se inicia un periodo de espera (62),

- en el que el periodo de espera (62) se interrumpe y el contador de acumulación WET1 (70) se restablece a cero (0), si dentro del periodo de espera (62) se miden al menos una señal NF1 (34) o dos acumulaciones (56), cuya distancia temporal es menor que un tercer tiempo de acumulación (72), y

- en el que tras la expiración del periodo de espera (62) se reconoce un arco parásito (16) y/o se notifica.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/002180.

Solicitante: ELLENBERGER & POENSGEN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIESTRASSE 2-8 90518 ALTDORF ALEMANIA.

Inventor/es: MIKLIS,MARKUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación... > H02H1/00 (Detalles de circuitos de protección de seguridad)

PDF original: ES-2537876_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el reconocimiento de arcos parásitos e interruptor automático.

La invención se refiere a un procedimiento para el reconocimiento de arcos parásitos dentro de un circuito eléctrico que presenta una frecuencia de red, una corriente eléctrica y una tensión eléctrica, así como un interruptor automático que trabaja en éste.

Dentro de un circuito eléctrico se pueden producir los así denominados arcos parásitos. Los arcos parásitos son corrientes indeseadas entre al menos un elemento del circuito eléctrico y otro elemento, existiendo una diferencia de potencial entre ambos elementos. Habitualmente los dos elementos no están en contacto eléctrico directo, sino que la mayoría de las veces entre éstos se sitúa un aislamiento. Si el aislamiento es defectuoso en tanto que se vuelve poroso, por ejemplo, debido al envejecimiento o se retira al menos parcialmente a consecuencia de una actuación mecánica, entonces es posible que entre los dos elementos penetre otra sustancia y se acumule allí. Esta sustancia puede ser líquida, por ejemplo agua, o gaseosa, en particular aire. Debido a la falta del efecto de aislamiento, en el caso de corrientes y/o tensiones que se producen dentro del circuito eléctrico, es posible que se produzca una descarga eléctrica, el arco parásito, entre los dos elementos.

Se diferencian tres tipos de arcos parásitos, también denominados arcos. En el así denominado arco húmedo (Wet- Arc), la sustancia que penetra es un líquido, la mayoría de las veces agua, que presenta una conductividad eléctrica elevada. El otro elemento la mayoría de las veces está conectado eléctricamente con masa o puesto a tierra y no es forzosamente un componente del circuito eléctrico. Debido a la conductividad eléctrica elevada y por consiguiente debido a la resistencia eléctrica baja del líquido, entre los dos elementos se pueden producir corrientes proporcionalmente elevadas, lo que puede conducir a un deterioro de consumidores eventuales del circuito eléctrico.

En un así denominado arco paralelo (Parallel-Arc), la sustancia que penetra es un gas, en particular aire. El otro elemento la mayoría de las veces está conectado eléctricamente con masa o puesto a tierra y no es forzosamente un componente del circuito eléctrico. El gas se ioniza debido al campo eléctrico entre los dos elementos y puede fluir una corriente eléctrica entre los dos elementos. Una descarga semejante ya es posible en el caso de diferencias de potencial de aproximadamente 3 voltios. Debido a la conductividad eléctrica comparablemente mala del gas ionizado, la corriente eléctrica entre los dos elementos no es constante, sino que mejor dicho es de alta frecuencia, lo que conduce a una carga térmica elevada de los dos elementos, de la sustancia y/o de su entorno correspondiente. Las temperaturas que se producen en este caso alcanzan hasta algunos miles de grados, de modo que no se excluye un deterioro adicional del aislamiento, de los elementos y/o del entorno correspondiente.

En particular en aviones este peligro es especialmente grande, dado que habltualmente los cables tendidos se reúnen formando mazos de cables. Si el primer elemento es uno de estos cables, un arco parásito que se produce puede deteriorar todo el mazo de cables y por consiguiente poner en peligro la seguridad de funcionamiento del avión. Además, es posible que se quemen los elementos que rodean el mazo de cables o el mazo de cables mismo.

Otro tipo de arco parásito es el arco serie (Seriell-Arc). En éste el otro elemento es el primer elemento mismo, que la mayoría de las veces es un cable. La descarga se realiza a lo largo del cable, siendo la sustancia que penetra la mayoría de las veces aire, que debido a un aislamiento que se ha vuelto poroso está en contacto eléctrico con el cable. El mecanismo que conduce a este arco parásito es comparable con el arco paralelo y asimismo también sus efectos.

Los documentos WO 94/2231, W28/49436 y GB 2 348 751 dan a conocer respectivamente procedimientos para el reconocimiento de arcos parásitos.

La invención tiene el objetivo de especificar tanto un procedimiento especialmente apropiado para el reconocimiento de arcos parásitos dentro de un circuito eléctrico que presenta una frecuencia de red, una corriente eléctrica y una tensión eléctrica, como también un interruptor automático especialmente apropiado.

El objetivo en lo concerniente al procedimiento se consigue según la Invención mediante las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos y configuraciones ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes relacionadas con ello.

A continuación bajo una señal parásita se entiende una desviación entre un valor real de una corriente eléctrica y un valor de consigna correspondiente. La desviación presenta una duración y durante ésta una frecuencia determinada, pudiendo presentar la desviación también un número de frecuencias o una banda de frecuencias durante este periodo. A continuación se parte de que una señal parásita sólo comprende una frecuencia, pudiendo comprender la señal parásita no obstante también varias frecuencias.

Si las frecuencias de las desviaciones se sitúan por debajo de una frecuencia NF1, situándose mientras tanto la corriente eléctrica por encima de un umbral límite NF1, entonces esta señal parásita se designa como señal NF1. Bajo una señal NF2 se entiende una señal parásita cuya frecuencia es menor que una frecuencia NF2 , mientras

que al mismo tiempo la intensidad de corriente es mayor que un umbral límite NF2. Como longitud de la señal NF1 y como longitud de la señal NF2 se designa la duración que dura la señal parásita con los correspondientes parámetros arriba mencionados.

Como una señal HF2 se designa un número de señales parásitas que presentan una frecuencia por debajo de una frecuencia HF2. En este caso la distancia temporal entre dos señales parásitas consecutivas es menor que un tiempo HF2, y el número de señales parásitas es mayor que un número HF2. Si se produce otra señal parásita con una frecuencia por debajo de la frecuencia HF2 dentro de un periodo de tiempo, que es menor que el tiempo HF2, después de la última señal parásita de una señal HF2, entonces la otra señal parásita se cuenta entre la señal HF2 y se prolonga correspondientemente la longitud de la señal HF2. Esto conduce entre otros a que la distancia temporal entre dos señales HF2 consecutivas es mayor que el tiempo FIF2.

Si se suceden directamente un número de Intervalos dentro de los que se sitúa al menos respectivamente una señal HF2, entonces esto se designa como acumulación. La longitud de cada uno de los intervalos es en este caso de una longitud de acumulación. El número de acumulaciones es mayor o igual a un número de acumulaciones. SI en otro intervalo con una longitud temporal que se corresponde con la longitud de acumulación, después del último Intervalo de una acumulación que contiene una señal HF2, se produce otra señal HF2, entonces el otro intervalo que contiene una señal HF2 se cuenta entre la acumulación y se prolonga correspondientemente la longitud de la acumulación.

En particular es posible que una señal parásita contribuya a un número de las señales arriba mencionadas y/o a la acumulación. Además, a continuación se parte de que, si una señal inicia un intervalo, un periodo, una fase temporal o un periodo temporal, o el Intervalo, el periodo, la fase temporal o el periodo temporal se inicia mediante la señal, la señal se cuenta entre el Intervalo, el periodo, la fase temporal o el periodo temporal, es decir, se sitúa dentro del Intervalo, del periodo, de la fase temporal o del periodo temporal.

El procedimiento usa un contador designado a continuación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento (6) para el reconocimiento de arcos parásitos (16) dentro de un circuito eléctrico (2) que presenta una frecuencia de red (26), una corriente eléctrica (22) y una tensión eléctrica (24),

- en el que una señal parásita (28), que se produce y presenta una frecuencia por debajo de una frecuencia NF1 (3) y una intensidad de corriente por encima de un umbral límite NF1 (32), define una señal NF1,

- en el que un número de señales parásitas (28), que se producen y presentan una frecuencia por debajo de una frecuencia HF2 (42), se reagrupan en una señal HF2 (48), si el número de las señales parásitas (28) que se producen es mayor o igual a un número HF2 (5) y la distancia temporal entre dos señales parásitas (28) consecutivas es menor que un tiempo HF2 (46),

- en el que un número de intervalos (52), cuya longitud correspondiente es una longitud de acumulación (54) y que se suceden directamente en el tiempo, así como dentro de los que se sitúa respectivamente al menos una señal HF2 (48), definen una acumulación (56) cuando el número de los intervalos (52) es mayor o igual a un número de acumulaciones (58),

- en el que un contador de acumulación WET1 (7) se aumenta en uno (1) si se identifica una acumulación (56),

- en el que el contador de acumulación WET1 (7) se restablece a cero () si la distancia temporal entre dos acumulaciones (56) adyacentes entre sí es menor a un primer tiempo de acumulación (66) o mayor a un segundo tiempo de acumulación (68),

- en el que después de alcanzar un valor de acumulación (64) para el contador de acumulación WET1 (7) se inicia un periodo de espera (62),

- en el que el periodo de espera (62) se interrumpe y el contador de acumulación WET1 (7) se restablece a cero (), si dentro del periodo de espera (62) se miden al menos una señal NF1 (34) o dos acumulaciones (56), cuya distancia temporal es menor que un tercer tiempo de acumulación (72), y

- en el que tras la expiración del periodo de espera (62) se reconoce un arco parásito (16) y/o se notifica.

2. Procedimiento (88) según la reivindicación 1, en el que una señal HF2 (48) inicia un intervalo serie (9), y en el que el arco parásito (16) se reconoce y/o notifica,

- cuando, en una primera fase de medición (92) del Intervalo serie (9), se miden un número de señales HF2 (48), cuya distancia temporal entre dos señales HF2 (48) consecutivas respectivas está entre un cuarto periodo de interrupción (96) y un tercer periodo de interrupción (94), cuando el número de las señales HF2 (48) es Igual a un primer número serie (98),

- cuando, en una segunda fase de medición (12), que comienza un periodo de mantenimiento (1) después de la primera fase de medición (92), se ha medido otro número de señales HF2 (48), cuya distancia temporal entre dos señales HF2 consecutivas respectivas está entre el cuarto periodo de interrupción (96) y el tercer periodo de interrupción (94), cuando el otro número de señales HF2 (48) es igual a un segundo número serie (14), y

- cuando, dentro del Intervalo serie (9), se ha medido un número de señales NF1 (34), cuyo número es Igual a un tercer número serie (119), en el que la distancia temporal entre dos señales NF1 (34) consecutivas está entre un quinto periodo de Interrupción (16) y un sexto periodo de interrupción (18), y cuando después de la última de las señales NF1 (34) para al menos un periodo, que se corresponde con el quinto periodo de interrupción (16), no se ha medido otra señal NF1 (34),

en el que el intervalo serie (9) se termina si, en una de las fases de medición (92, 12), la distancia temporal entre dos señales HF2 (48) directamente consecutivas es mayor que el tercer periodo de interrupción (94).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que el intervalo serie (9) se termina si éste ya ha comenzado, y el Intervalo serie (9) no se inicia para un primer periodo SPG, cuando para un segundo periodo SPG (14) la tensión (24) no es mayor que una tensión SPG (134), o las longitudes entre dos periodos elevados (136) consecutivos se diferencian en más de un tercer periodo SPG, en el que los periodos elevados (136) son el periodo dentro del que la tensión (24) es mayor que la tensión SPG (134).

4. Procedimiento (112) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el periodo de espera (62) y/o el intervalo serie (9) se interrumpe, si éste ya ha comenzado, y el contador de acumulación WET1 (7) se restablece a cero () y se deja a cero () para un intervalo paralelo (116) o el intervalo serie (9) no se inicia para el intervalo paralelo (116), si se mide una señal NF2 (4) que dura más que una longitud límite NF2 (114),

- en el que una señal parásita (28), que se produce y que presenta una frecuencia por debajo de una frecuencia NF2 (36) y una intensidad de la corriente eléctrica del circuito eléctrico por encima de un umbral límite NF2 (38), se designa como señal NF2 (4), y

- en el que el intervalo paralelo (116) se termina cuando

° una señal NF2 (4) medida dura menos que la longitud límite NF2 (114), o ° la tensión (24) para un primer periodo de interrupción fue menor a una tensión de interrupción, o ° cuando para un segundo periodo de interrupción (118) no se ha medido ninguna señal NF2 (4), y

- en el que el arco parásito (16) se detecta o notifica,

» cuando, dentro del periodo paralelo (116) entre todas las señales FIF2 (48) consecutivos, la distancia temporal es mayor o igual a un primer periodo de arco parásito (12), y

» cuando, dentro del intervalo paralelo (116) entre dos señales HF2 (48) directamente consecutivas, la distancia temporal es mayor o igual a un segundo periodo de arco parásito (122), y

° cuando se ha medido un número de señales FIF2 (48) que es mayor o igual a un primer número de arcos parásitos (126), si dentro de un tercer periodo de arcos parásitos (124) se ha medido un número de señales NF2 (4) que se sitúa entre un segundo número de arcos parásitos (128) y un tercer número de arcos parásitos (13), o cuando se ha medido un número de señales HF2 (48) que es mayor o igual a un cuarto número de arcos parásitos (132), si dentro del tercer periodo de arcos parásitos (124) se ha medido un número de señales NF2 (4) que es mayor que el tercer número de arcos parásitos (13), en el que respectivamente el tercer periodo de arcos parásitos (13) comienza con un intervalo paralelo (116).

5. Interruptor automático (14), que está previsto e instalado para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4.

6. Interruptor automático (14) según la reivindicación 5, caracterizado por una unidad de interrupción (17) para la interrupción de un circuito eléctrico (2) en cuanto se reconoce o notifica el arco perturbador (16).