Sensor de corriente mixta y procedimiento de montaje de dicho sensor.

Sensor (100) de corriente mixta que comprende:

- una caja (50);

- un sensor

(30) magnético de corriente que tiene un bobinado (31) enrollado alrededor de un circuito (33) magnético;

- un dispositivo (40) de medición de corriente que consiste en un bobinado (41) de tipo Rogowski dispuesto de tal modo que un circuito primario del sensor (30) magnético corresponda al circuito primario de dicho dispositivo (40) de medición de corriente;

- unos medios (20) electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica, estando dichos medios alimentados por el bobinado (31) del sensor (30) magnético;

sensor caracterizado porque consiste en un bloque (10) de unión que comprende:

- unos primeros medios (11) de fijación dispuestos para colocar y sujetar mediante trinquete dicho bloque sobre una carcasa (43) aislante del dispositivo (40) de medición; comprendiendo dicha carcasa de unos medios (44) de trinquete adaptados para colaborar con los primeros medios (11) de fijación del bloque (10) de unión;

- unos segundos medios (12) de fijación dispuestos para colocar y sujetar mediante trinquete dicho bloque y el dispositivo (40) de medición sobre la caja (50);

- unas patillas (13) eléctricas conectadas respectivamente al bobinado (41) de tipo Rogowski y a los medios electrónicos de adquisición.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13305487.

Solicitante: SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 35 RUE JOSEPH MONIER 92500 RUEIL-MALMAISON FRANCIA.

Inventor/es: LOGLISCI,DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES... > Detalles de dispositivos para proceder a las medidas... > G01R15/18 (que utilizan dispositivos inductivos, p. ej. transformadores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > IMANES; INDUCTANCIAS; TRANSFORMADORES; EMPLEO DE... > Adaptaciones de transformadores o inductancias a... > H01F38/30 (Construcción)

PDF original: ES-2534716_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sensor de corriente mixta y procedimiento de montaje de dicho sensor Campo técnico de la invención La invención se refiere a un sensor de corriente mixta que comprende dentro de una caja un sensor magnético de corriente que tiene un bobinado enrollado alrededor de un circuito magnético y un dispositivo de medición de corriente que consiste en un bobinado de tipo Rogowski dispuesto de tal modo que un circuito primario del sensor magnético corresponda al circuito primario de dicho dispositivo de medición de corriente. El sensor de corriente mixta comprende unos medios electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica, estando dichos medios alimentados por el bobinado del sensor magnético.

La invención también se refiere a un procedimiento de montaje del sensor de corriente mixta.

Estado de la técnica La utilización de un dispositivo de medición de corriente que consiste en unos sensores inductivos de tipo Rogowski está ampliamente descrita en la literatura.

Los dispositivos de medición de corriente de tipo Rogowski comprenden un soporte en un material no magnético situado alrededor de un conductor o línea de corriente por el que circula la corriente que hay que medir. Un hilo conductor está enrollado sobre el soporte para formar un devanado secundario. El conjunto forma un transformador en el que dicho conductor o línea de corriente constituye un devanado primario y dicho devanado secundario suministra una señal de medición. La tensión suministrada a los bornes del devanado secundario es directamente proporcional a la intensidad de la corriente eléctrica que circula por el conductor o línea de corriente. La ausencia de núcleo magnético que corra el riesgo de saturarse permite una amplia dinámica de medición.

Se describen (documentos FR 2839382, DE 19505812) unas soluciones puramente mecánicas de mantenimiento de los dispositivos de medición de corriente en los sensores de corriente, pero no tienen en cuenta los problemas vinculados a la conexión eléctrica de dichos dispositivos.

Algunas soluciones (documentos US 4611191, WO 01/57543 A1) constan de unos bobinados en forma de solenoides tóricos. El hilo eléctrico se puede enrollar entonces sobre un soporte no-conductor tórico con una sección circular o rectangular. Aunque resulta muy eficaz, las soluciones que utilizan un toro cerrado siguen siendo difíciles de industrializar debido la geometría del toro. Además, encontramos problemas de implantación de los bobinados sobre su soporte.

Descripción de la invención La invención pretende, por lo tanto, resolver los inconvenientes del estado de la técnica, de tal modo que propone un dispositivo de medición de corriente eléctrica cuya industrialización se simplifica.

El sensor de corriente mixta según la invención se define en la reivindicación 1.

Según una forma de desarrollo de la invención, el bobinado de tipo Rogowski está compuesto por carcasa aislante sobre la que se enrolla un hilo metálico, constando dicha carcasa aislante de unos medios de trinquete adaptados para colaborar con los primeros medios de fijación del bloque de unión.

De manera ventajosa, los medios de trinquete de la carcasa y los primeros medios de fijación del bloque de unión forman un sistema de caja y espiga.

Según una forma de realización de la invención, los segundos medios de fijación constan al menos de una pestaña de centrado y de fijación para colocar y sujetar mediante trinquete el bloque y el dispositivo de medición sobre la caja.

De preferencia, la caja consta de un zócalo que comprende un primer alojamiento para los medios electrónicos de adquisición y de medición, constando una de las paredes de dicho alojamiento de una abertura para el paso del bloque de unión.

De manera ventajosa, la caja comprende una primera tapa diseñada para fijarse mediante soldadura sobre los bordes externos de las paredes del primer alojamiento del zócalo.

De manera ventajosa, los medios electrónicos constan de una placa de circuito impreso dispuesta para situarse en el interior de las paredes del alojamiento, constando la placa de circuito impreso de unos orificios que permiten el paso y el encaje de las patillas eléctricas del bloque de unión.

De preferencia, el zócalo comprende un segundo alojamiento que tiene unas paredes en el interior de las que están situados el sensor magnético de corriente y el dispositivo de medición de corriente.

De manera ventajosa, la caja comprende una segunda tapa diseñada para fijarse mediante soldadura sobre los bordes externos de las paredes del segundo alojamiento del zócalo.

El sensor magnético de corriente está conectado a los medios electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica por unas pistas eléctricas rígidas solidarias con el zócalo.

La invención se refiere a un procedimiento de montaje de un sensor de corriente mixta tal como se ha definido con anterioridad. El procedimiento según la invención comprende las siguientes etapas:

- fijación del bloque de unión sobre la carcasa aislante del dispositivo de medición de corriente, estando los hilos del bobinado conectados eléctricamente a unas patillas eléctricas del bloque; -colocación del conjunto formado por el bloque de unión y la carcasa bobinada dentro del alojamiento del zócalo 10 de la caja, permitiendo dos pestañas de centrado del bloque la colocación y la fijación por trinquete del bloque y del dispositivo de medición sobre la caja; -fijación en el zócalo de la caja del sensor magnético de corriente; -soldadura eléctrica de las pistas eléctricas sobre el bobinado del sensor magnético; -colocación de la placa de circuito impreso de los medios electrónicos de adquisición en el interior de las paredes del primer alojamiento; -soldadura de las patillas eléctricas del bloque y de las patillas eléctricas de las pistas eléctricas sobre los medios electrónicos de adquisición; -colocación y soldadura de una primera tapa sobre los bordes externos de las paredes del primer alojamiento; -colocación y soldadura de una segunda tapa sobre los bordes externos de las paredes del segundo alojamiento del zócalo.

De manera ventajosa, las patillas eléctricas del bloque de unión y las patillas eléctricas de las pistas eléctricas se sueldan sobre los medios electrónicos de adquisición mediante soldeo por láser con estaño.

Breve descripción de las figuras Se mostrarán de manera más clara otras ventajas y características en la descripción que viene a continuación de 25 una forma particular de realización de la invención, dada a título de ejemplo no limitativo, y representada en los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 representa una vista despiezada de un sensor de corriente eléctrica mixta según una forma preferente de realización de la invención;

- la figura 2 representa una vista despiezada de un dispositivo de medición de corriente de un sensor de corriente 30 eléctrica mixta según la figura 1;

- la figura 3 representa una vista en perspectiva de un dispositivo de medición de corriente de un sensor de corriente eléctrica mixta según la figura 1;

- las figuras 4 y 5 representan unas vistas de detalle en perspectiva de una realización del dispositivo de medición de corriente según la figura 3;

- la figura 6 representa una vista de detalle de un dispositivo de medición de corriente de un sensor de corriente eléctrica mixta según la figura 1;

- la figura 7 representa una vista en perspectiva de unos medios electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica de un dispositivo de medición de corriente de un sensor de corriente eléctrica mixta según la figura 1;

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sensor (100) de corriente mixta que comprende:

- una caja (50) ; -un sensor (30) magnético de corriente que tiene un bobinado (31) enrollado alrededor de un circuito (33) magnético; -un dispositivo (40) de medición de corriente que consiste en un bobinado (41) de tipo Rogowski dispuesto de tal modo que un circuito primario del sensor (30) magnético corresponda al circuito primario de dicho dispositivo (40) de medición de corriente; -unos medios (20) electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica, estando dichos medios alimentados por el bobinado (31) del sensor (30) magnético; sensor caracterizado porque consiste en un bloque (10) de unión que comprende:

- unos primeros medios (11) de fijación dispuestos para colocar y sujetar mediante trinquete dicho bloque sobre una carcasa (43) aislante del dispositivo (40) de medición; comprendiendo dicha carcasa de unos medios (44) de trinquete adaptados para colaborar con los primeros medios (11) de fijación del bloque (10) de unión; -unos segundos medios (12) de fijación dispuestos para colocar y sujetar mediante trinquete dicho bloque y el dispositivo (40) de medición sobre la caja (50) ; -unas patillas (13) eléctricas conectadas respectivamente al bobinado (41) de tipo Rogowski y a los medios electrónicos de adquisición.

2. Sensor de corriente mixta según la reivindicación 1, caracterizado porque el bobinado (41) de tipo Rogowski está compuesto por una carcasa (44) aislante sobre la que está enrollado un hilo metálico, comprendiendo dicha carcasa unos medios (44) de trinquete adaptados para colaborar con los primeros medios (11) de fijación del bloque (10) de unión.

3. Sensor de corriente mixta según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios (44) de trinquete de la carcasa (43) y los primeros medios (11) de fijación del bloque (10) de unión forman un sistema de caja y espiga.

4. Sensor de corriente mixta según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los segundos medios

(12) de fijación comprenden al menos una pestaña (14) de centrado y de fijación para colocar y sujetar mediante trinquete el bloque (10) de unión y el dispositivo (40) de medición sobre la caja (50) .

5. Sensor de corriente mixta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la caja (50) consiste en un zócalo (51) que comprende un primer alojamiento (52) para los medios (20) electrónicos de adquisición y de medición, comprendiendo una de las paredes de dicho alojamiento una abertura (58) para el paso del bloque (10) de unión.

6. Sensor de corriente mixta según la reivindicación 5, caracterizado porque la caja (50) comprende una primera tapa (55) diseñada para fijarse mediante soldadura sobre los bordes externos de las paredes del primer alojamiento (52) del zócalo (51) .

7. Sensor de corriente mixta según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios (20) electrónicos comprenden una placa de circuito impreso dispuesta para colocarse en el interior de las paredes del alojamiento (52) , comprendiendo la placa de circuito impreso unos orificios (21) que permiten el paso y el encaje de las patillas (13) eléctricas del bloque (10) de unión.

8. Sensor de corriente mixta según una cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque el zócalo (51) comprende un segundo alojamiento (53) que tiene unas paredes en el interior de las que están situados el sensor (30) magnético de corriente y el dispositivo (40) de medición de corriente.

9. Sensor de corriente mixta según la reivindicación 8, caracterizado porque la caja (50) comprende una segunda tapa (57) diseñada para fijarse mediante soldadura sobre los bordes (54) externos de las paredes del segundo alojamiento (53) del zócalo (51) .

10. Sensor de corriente mixta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor (30) magnético de corriente está conectado a los medios (20) electrónicos de adquisición y de medición de la corriente eléctrica por unas pistas (56) eléctricas rígidas solidarias con el zócalo (51) .

11. Procedimiento de montaje de un sensor de corriente mixta según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- fijación del bloque (10) de unión sobre la carcasa (43) aislante del dispositivo (40) de medición de corriente, estando los hilos (41) del bobinado conectados eléctricamente a unas patillas (13) eléctricas del bloque (10) ; -colocación del conjunto formado por el bloque (10) de unión y la carcasa (43) bobinada dentro del alojamiento (52) del zócalo de la caja (50) , permitiendo dos pestañas (14) de centrado del bloque (10) de unión la colocación 6

y la fijación mediante trinquete del bloque (10) de unión y del dispositivo (40) de medición sobre la caja (50) ; -fijación en el zócalo de la caja (50) del sensor (30) magnético de corriente; -soldadura eléctrica de las pistas (56) eléctricas sobre el bobinado (31) del sensor (30) magnético; -colocación de la placa de circuito impreso de los medios (20) electrónicos de adquisición en el interior de las paredes del primer alojamiento (52) ; -soldadura de las patillas (13) eléctricas del bloque (10) y de las patillas (59) eléctricas de las pistas (56) eléctricas sobre los medios (20) electrónicos de adquisición; -colocación y soldadura de una primera tapa (55) sobre los bordes externos de las paredes del primer alojamiento (52) ;

-colocación y soldadura de una segunda tapa (57) sobre los bordes (54) externos de las paredes del segundo alojamiento (53) del zócalo (51) .

12. Procedimiento de montaje según la reivindicación anterior caracterizado porque las patillas (13) eléctricas del bloque (10) de unión y las patillas (59) eléctricas de las pistas (56) eléctricas están soldadas sobre los medios (20) electrónicos de adquisición mediante soldeo por láser con estaño.