El sistema está previsto para realizar una conexión de cable con un elevado grado de protección y simultáneamente suministrar los valores de tensión e intensidad en el punto de conexión.

Básicamente, incluye un captador toroidal inductivo (3) para medida de la intensidad, un captador resistivo (4) para medida de tensión, un conector o borna apantallada (12) en la que está integrado el captador de tensión (4), y un pasa-tapas (5) o base fija del equipo (2) a conectar. Ambos captadores (3) y (4) incluyen un limitador de tensión, proporcionando simultáneamente valores de intensidad y tensión de baja señal en el propio puesto de conexión, manteniendo los valores de seguridad, fiabilidad y aislamiento. El sistema se complementa con el correspondiente equipo o circuito electrónico (8) de captación y procesado de señales

Sistema modular de conexión aislada de alta tensión con captación de intensidad y tensión.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de conexión aislada de alta tensión con captación de intensidad y tensión, cuya evidente finalidad es la de realizar una conexión segura de un cable a un equipo, con elevado grado de protección tanto de aislamiento como de apantallado, proporcionando simultáneamente valores de intensidad y tensión de baja señal en el punto de conexión, siendo dichos valores proporcionales a la amplitud de los valores de intensidad y tensión de la parte de alta tensión, todo ello de manera tal que los correspondientes captadores utilizados para realizar las mediciones de tensión y de intensidad están integrados directamente en los elementos de conexión, manteniendo los niveles de seguridad, fiabilidad y aislamiento de la instalación.

El objeto de la invención es proporcionar un sistema de conexión aislada de alta tensión que capta las señales directamente de la conexión, manteniendo los niveles de seguridad, fiabilidad y aislamiento de la instalación, eliminando los riesgos de las zonas de tensión expuestas al aire, y evitando los problemas de mantenimiento propios de los sistemas convencionales.

Antecedentes de la invención

Se conocen numerosos tipos de sistemas de medida para alta tensión, basados principalmente en transformadores inductivos de intensidad y de tensión, los cuales suministran la potencia necesaria a los elementos de protección y medida electromecánicos, aunque actualmente la mayoría de estos elementos de protección y medida son electrónicos, lo cual redunda en un exceso de potencia que en muchas ocasiones supera los límites técnicos y dinámicos de los equipos de protección y medida, con el consiguiente riesgo de los mismos.

Son varios los sistemas donde dichas potencias se han reducido, modificando incluso la relación de transformación para conseguir unos rangos dinámicos más amplios, sistemas que proporcionan exclusivamente una medida de intensidad del conductor de alta tensión.

Asimismo, se conocen divisores resistivos integrados en aisladores que proporcionan una señal proporcional al valor de la tensión en el lado de alta tensión, aisladores previstos para puntos de conexión al aire, siendo su uso restringido principalmente a aplicaciones de indicación de presencia de tensión.

Es por ello que para realizar una medida conjunta de intensidad y de tensión en un punto de acometida o salida de un equipo de alta tensión, se deban emplear diferentes elementos entre los que siempre se encuentran los transformadores inductivos convencionales junto con conexiones especiales.

Hay que tener en cuenta que los sistemas basados en transformadores de intensidad y de tensión tienen en primer lugar un gran volumen, presentando partes activas al aire con potencial riesgo para las personas que deben trabajar en ellos después de la puesta en servicio, lo que unido a que se añaden conexiones al aire en el lado de alta tensión, da lugar a una disminución de la fiabilidad de los equipos a los que se conecta.

Por otro lado, los transformadores son dependientes de los parámetros de la instalación, debiendo ser sustituidos, por ejemplo, si se cambia la potencia de la instalación.

En caso de mantenimiento con pruebas de cable de alta tensión, para que las tensiones que se aplican no afecten a los transformadores convencionales, éstos se deben desconectar de la parte nueva, implicando una manipulación, afectando a la continuidad de servicio.

En el caso de comprobación de los elementos conectados a los secundarios de los transformadores de medida, se cortocircuitan o aíslan dichos secundarios cuando la red está energizada para evitar que se dañen los transformadores, lo cual implica también una manipulación manual que puede dar lugar a una posterior disminución de la fiabilidad del conjunto donde están instalados.

La solicitud de patente europea EP-0.851.442 da a conocer un aislador de entrada que comprende un conductor primario (4) alojado en un cuerpo (5) y elementos (3) y (2) de medición de tensión e intensidad.

Descripción de la invención

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, estando el sistema previsto para realizar una conexión entre un cable y un equipo, en donde la conexión resulta con un elevado grado de aislamiento y apantallado, proporcionando a la vez unos valores de intensidad y tensión en el propio punto de conexión.

La novedad de la invención tal como se define en la reivindicación 1 reside en que los captadores utilizados para la medida de la tensión y de la intensidad, están integrados directamente en los elementos de conexión, manteniendo los niveles de seguridad, fiabilidad y aislamiento de la instalación.

El captador de intensidad, según la invención, está constituido por un anillo con bobinado arrollado sobre un material magnético, con una relación de transformación elevada que le confiere un amplio rango dinámico, yendo tal captador de intensidad montado sobre la correspondiente base fija o pasa-tapas de la conexión de alta tensión. Además, ese captador de intensidad incluye también un limitador de tensión formado por un semi-conductor, para facilitar la desconexión del cable de señal en funciones de mantenimiento, sin necesidad de cortocircuitar la salida.

Por su parte, el captador de tensión, según la invención, está integrado en el conector separable o borna, sin modificación alguna de las características de la conexión de alta tensión. Dicho captador de tensión está constituido por una resistencia asociada a unos insertos metálicos que se corresponden con los electrodos del circuito eléctrico previsto para protección, medida y control, habiéndose previsto que tal captador de tensión incluya también un limitador de tensión que permite realizar funciones de mantenimiento cuando la conexión está en tensión, sin necesidad de aislar la salida.

En cuanto al circuito electrónico de captación de señales, el mismo incorporará un acondicionamiento interno de las señales especiales de captación, asegurando que las condiciones de funcionamiento del conjunto sean las necesarias para conseguir las especificaciones de precisión del sistema.

Dicho circuito electrónico puede estar materializado por un relé de protección adaptado para procesar las señales de baja potencia, de manera tal que dicho relé, monofásico y/o trifásico, realizará funciones de sobreintensidad, subtensión, sobretensión, frecuencia y/o potencia.

También puede dicho circuito electrónico estar constituido por un equipo de medida y/o facturación adaptado para procesar las señales de baja potencia, pudiendo en cualquier caso incluir funciones de amplificación para proporcionar valores de salida de tensión e intensidad normalizados, similares a los de los transformadores convencionales.

El sistema en su conjunto puede trabajar únicamente con captación de intensidad, utilizándose para funciones de protección, medida y/o control de un equipo electrónico, o bien puede también trabajar únicamente con captación de tensión, utilizándose para las funciones de protección, medida y/o control de un equipo electrónico.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación correspondiente a una aplicación concreta del sistema de conexión aislada de alta tensión con captador de intensidad y de tensión, todo ello realizado de acuerdo con el objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra el esquema eléctrico correspondiente al captador de intensidad.

La figura 3.- Muestra, finalmente, el esquema del circuito del captador de tensión.

Realización preferente de la invención

Como se puede ver en las figuras referidas, el sistema de la invención está previsto para establecer una conexión o unión entre un cable conductor unifilar (1) y un equipo de aislamiento integral (2), incluyendo el sistema un captador de intensidad (3) y un captador de tensión (4), el primero de ellos,...

1. Sistema de conexión para la conexión aislada de un cable (1) a un equipo de alta tensión (2),comprendiendo el sistema pasa-tapas (5) aislantes y un borne de conexión (12) configurado para acoplarse a dicho pasa-tapas aislantes (5) para conectar dicho cable a dicho equipo (2) y un circuito electrónico (8) eléctricamente conectado a dicho sistema de conexión para recibir mediciones de tensión e intensidad en el punto de conexión con dicho equipo, comprendiendo, además, el sistema elementos de medición de tensión e intensidad integrados en dicho sistema de conexión pasa-tapas caracterizado porque el elemento (3) de medición de intensidad consiste en un elemento toroidal de medición de intensidad inductiva que se monta alrededor de una base fija de dicho pasa-tapas aislante (5), y en el cual dicho elemento (4) de medición de tensión consiste en un elemento (11) resistivo integrado en un conector separable conectado al borne (12) de conexión y en el cual dicho circuito electrónico (8) se conecta a dichos elementos (3, 4) de medición de tensión e intensidad, y comprende medios para tratar las señales proporcionadas por dichos elementos de medición (3, 4).

2. Sistema de conexión según la reivindicación 1, en el cual dicho borne de conexión (12) es un borne en forma de T, que tiene un brazo central que aloja dicho cable (1), un primer brazo lateral acoplado al pasa-tapas aislante (5), y dicho conector separable alojado en un segundo brazo lateral, en el cual dicho elemento resistivo (11) se integra en dicho conector separable.

3. Sistema de conexión según la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito electrónico (8) de captación de señales está constituido por un relé de protección, adaptado para procesar las señales de baja potencia o por un equipo de medida adaptado para procesar igualmente las señales de baja potencia.

4. Sistema de conexión según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito electrónico (8) incluye funciones de amplificación para proporcionar valores salida de tensión e intensidad normalizados, similares a las de los transformadores convencionales.