DISPOSITIVO PARA EL ACOPLAMIENTO, CON AISLAMIENTO GALVANICO, DE TIPO "DE CORTE SEGURO".

Dispositivo para el acoplamiento, con aislamiento galvánico, de tipo "de corte seguro" de dos redes de distribución de corriente eléctrica ocasionalmente independientes entre sí que sirven a la vez para el transporte de corriente continua o de baja frecuencia y para la transmisión de señales de media o de alta frecuencia,

comprendiendo este dispositivo dos circuitos de acoplamiento primario y/o secundario, separados entre sí por un material sólido électricamente aislante a través del cual se realiza el acoplamiento, caracterizado porque dicho material aislante (R) es ópticamente transparente, de manera que se pueda comprobar visualmente la separación física de los dos circuitos (E1, E2)

Dispositivo para el acoplamiento, con aislamiento galvánico, de tipo "de corte seguro".

La presente invención se refiere a un dispositivo para el acoplamiento, con aislamiento galvánico, de tipo "de corte seguro" de dos circuitos eléctricos.

La presente invención es de aplicación particular, aunque no exclusiva, para la realización de acoplamientos para la transmisión por corrientes portadoras de señales a elevada frecuencia (media o alta frecuencia), entre varias redes de distribución de corriente eléctrica ocasionalmente independientes unas de otras: gracias a estos acoplamientos, se hace posible organizar intercambios de información entre módulos de emisión y/o recepción conectados en puntos cualesquiera de distintas redes.

Especialmente, la invención se podrá utilizar en un dispositivo que sirve para efectuar el control y la supervisión a distancia de las bombillas de una red de alumbrado público, tal como el que está descrito en la patente FR nº 950578 del 12 de mayo de 1995 (= documento WO9636202 A1) presentada a nombre del solicitante.

Es sabido que este dispositivo hace intervenir, junto a cada una de las lámparas de descarga con las que están equipadas las farolas, un medio de emisión/recepción por corriente portadora de mensajes conducidos por las líneas eléctricas de alimentación de esas farolas, mensajes que proceden o se transmiten con destino a unos medios de emisión/recepción asociados a otras farolas y/o a una subestación central de vigilancia y de control.

Los medios de emisión/recepción asociados a una lámpara van acoplados, por una parte, a un dispositivo de control de encendido y de apagado de la lámpara, en función de valores prefijados emitidos por la subestación central y, por otra parte, a un circuito de detección de los fallos de la lámpara que elabora, si procede, una señal de fallo con destino a la subestación central.

La red eléctrica destinada a encargarse de la alimentación de las farolas suele hacer intervenir al menos una subestación eléctrica de transformación que permite transformar la corriente eléctrica de alta tensión que recibe en corriente eléctrica trifásica de baja tensión, destinada a alimentar un conjunto de armarios eléctricos de distribución para partes asignadas al alumbrado público. Cada armario de distribución para el alumbrado recibe en su entrada la corriente eléctrica trifásica y alimenta con baja tensión monofásica una serie de líneas eléctricas. Cada una de estas líneas se encarga de la alimentación de una pluralidad de farolas sucesivas equipadas de manera acorde con el dispositivo según la invención.

Cuando esta red eléctrica es compleja y comprende varias subestaciones de transformación unidas cada una de ellas a una pluralidad de armarios eléctricos, las líneas eléctricas alimentadas por subestaciones de transformación diferentes se hallan aisladas unas de otras frente a corrientes de alta frecuencia y no pueden comunicarse entre sí mediante corriente portadora.

Para poder asegurar tal comunicación entre dos líneas alimentadas por distintas subestaciones de transformación, es necesario entonces prever un dispositivo de acoplamiento apto para asegurar una transmisión de las señales de alta frecuencia entre esas dos líneas, garantizando al propio tiempo un aislamiento perfecto para las corrientes de baja frecuencia conducidas por las dos líneas.

Ahora bien, se revela que, habida cuenta de los niveles de tensiones conducidas por estas líneas y de los riesgos a los que se exponen los operarios encargados de la instalación y del mantenimiento de estos dispositivos de acoplamiento (cortocircuitos, electrocución, choques eléctricos), conviene que los conductores eléctricos de enlace conectados a las dos líneas estén separados entre sí al objeto de garantizar un aislamiento suficiente, como de facilitar la identificación de estos conductores y de eliminar por consiguiente cualquier riesgo de confusión entre estos últimos.

Sin embargo, estos distintos problemas siguen dándose en la proximidad de los dispositivos de acoplamiento hacia los que convergen los conductores eléctricos de enlace.

El documento FR-A-2765735 se refiere a un dispositivo de transferencia de energía sin contacto que sirve para la alimentación en energía eléctrica de un aparato. En el centro entre dos bobinas va situado un pequeño elemento de vidrio grueso. Este pequeño elemento central tiene como única función el dejar que pase una señal óptica infrarroja destinada al posicionamiento. El elemento que separa las dos bobinas es una placa de inducción circular que dispone de un recubrimiento adaptado al espacio público y, en particular, antideslizante y discreto.

De forma más particular, la invención tiene pues por objetivo eliminar estos inconvenientes y resolver estos problemas en virtud de dispositivos de acoplamiento especialmente diseñados para cumplir estos requisitos de segu- ridad.

A tal efecto, preconiza por tanto un dispositivo de acoplamiento electromagnético que comprende dos circuitos separados que pueden constituir alternativamente un circuito primario y/o un circuito secundario, hallándose separados entre sí estos dos circuitos por un material eléctricamente aislante a cuyo través se realiza el acoplamiento.

De acuerdo con la invención, este dispositivo se caracteriza porque dicho material aislante es ópticamente transparente, de manera que se pueda comprobar visualmente la separación entre los dos circuitos.

Así, dicho material aislante podrá consistir en vidrio o en un material plástico transparente que presente dos caras paralelas opuestas, adosadas a las cuales se disponen los dos circuitos del dispositivo de acoplamiento.

Ventajosamente, este dispositivo de acoplamiento podrá ser de tipo electromagnético y comprender dos arrollamientos (uno por circuito) sintonizados en la frecuencia de las señales de alta o media frecuencia que se van a transmitir.

Cada uno de estos arrollamientos podrá venir incluido en un circuito de filtrado paso alto o paso banda, que presente una impedancia mínima a la frecuencia de las citadas señales y una impedancia máxima a la frecuencia de la corriente alterna de las líneas a las que está conectado este circuito.

Se describirán a continuación formas de ejecución de la invención, a título de ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

La figura 1 es una representación esquemática de la arquitectura de una red de distribución de electricidad equipada con un dispositivo de control y de supervisión de un alumbrado público;

la figura 2 es un esquema de conexiones eléctricas de un dispositivo de acoplamiento;

la figura 3 es una sección axial esquemática de una primera forma de ejecución del dispositivo de acoplamiento;

la figura 4 es una vista en perspectiva de este dispositivo;

la figura 5 es una sección esquemática de una segunda forma de ejecución del dispositivo.

Tal como se representa en la figura 1, la red comprende dos subestaciones eléctricas independientes 1, 2 cada una de las cuales permite transformar la electricidad en alta tensión que reciben en una corriente trifásica de baja tensión (220 V). Estas subestaciones 1, 2 sirven para alimentar dos conjuntos de armarios eléctricos de distribución 6₁, 6₂ -6'₁, 6'₂, de los que algunos (por ejemplo los armarios 6₁ y 6'₂) se asignan al alumbrado público.

El armario 6₁ recibe en su entrada la corriente de baja tensión trifásica y alimenta un conjunto de líneas eléctricas 7 con baja tensión monofásica. Cada una de estas líneas 7 comprende dos hilos 15, 16 que permiten alimentar una pluralidad de lámparas de descarga asociadas a sendos dispositivos de control y de supervisión 10.

Este dispositivo 10 está proyectado para emitir y recibir información por corriente portadora, modulada en fase, por ejemplo a una frecuencia de 132 kHz, a través de las líneas 7 de la red de distribución de energía eléctrica, para comunicarse con una subestación central 3 conectada en el presente caso a una de las líneas de otro armario eléctrico de distribución 6'₂ que alimenta unas líneas eléctricas 17 independientes de las líneas 7. A tal efecto, la subestación central 3 está equipada con un calculador 5, conectado con la línea 17, por mediación de un módulo de interfaz 4.

Como se...

1. Dispositivo para el acoplamiento, con aislamiento galvánico, de tipo "de corte seguro" de dos redes de distribución de corriente eléctrica ocasionalmente independientes entre sí que sirven a la vez para el transporte de corriente continua o de baja frecuencia y para la transmisión de señales de media o de alta frecuencia, comprendiendo este dispositivo dos circuitos de acoplamiento primario y/o secundario, separados entre sí por un material sólido électricamente aislante a través del cual se realiza el acoplamiento, caracterizado porque dicho material aislante (R) es ópticamente transparente, de manera que se pueda comprobar visualmente la separación física de los dos circuitos (E₁, E₂).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material aislante (R) consiste en vidrio o en un material plástico transparente que presenta dos caras opuestas, adosadas a las cuales se disponen los dos circuitos (E₁, E₂) del dispositivo de acoplamiento.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por ser de tipo electromagnético y porque cada uno de los circuitos de acoplamiento comprende una bobina (E₁, E₂) sintonizada en la frecuencia de las señales que se van a transmitir.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque cada una de las citadas bobinas (E₁, E₂) está incluida en un circuito de filtrado de tipo paso alto o paso banda (L₁, L₂, C₁, C₂, C'₁, C'₂) que presenta una impedancia mínima a la frecuencia de las citadas señales.

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque cada una de las bobinas (E₁, E₂) se realiza mediante arrollamiento de un hilo conductor alrededor de un núcleo de ferrita (N₁, N₂).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque las dos bobinas (E₁, E₂) se hallan con sus ejes dispuestos según una orientación paralela mutua y van montadas respectivamente sobre sendos discos de circuito impreso coaxiales (D₁, D₂) con sus ejes orientados perpendicularmente a las bobinas (E₁, E₂), llevando cada uno de estos discos los componentes del circuito de filtrado.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque los dos discos de circuito impreso (D₁, D₂) van alojados en sendos manguitos tubulares (M₁, M₂) dispuestos coaxialmente, en mutuo enfrentamiento y separados entre sí por una arandela (R) realizada en un material transparente eléctricamente aislante.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque los bordes enfrentados de los manguitos (M₁, M₂) van encolados a las caras opuestas de la arandela, en tanto que los discos de circuito impreso están solidarizados entre sí gracias a tornillos (V₁, V₂) de material aislante que pasan por unos orificios coaxiales previstos en la arandela (R) y en dichos circuitos impresos (D₁, D₂).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque la separación entre los circuitos impresos (D₁, D₂) y la arandela (R) viene impuesta por unos tubos separadores (ET) por los que pasan los tornillos (V₁, V₂).

10. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque las bobinas comprenden cada una sendos arrollamientos (E'₁, E'₂) realizados alrededor del núcleo central de cilindros de ferrita ("pots") (PF₁, PF₂) de sección en forma de E.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque dichos cilindros (PF₁, PF₂) van dispuestos coaxialmente enfrentados entre sí por el lado opuesto a sus fondos (FD₁, FD₂) y están separados entre sí por un disco de material transparente (DT).