MÉTODO Y APARATO PARA EL ACONDICIONAMIENTO DE UNA SEÑAL DE DETECCIÓN EN UN DISYUNTOR.

Método de acondicionamiento de una señal de detección generada por un circuito de detección (14,

16, 18, 20) de un disyuntor (10) que tiene un valor nominal de disyuntor Ir, y el circuito de detección tiene un valor nominal de circuito de detección Is, que comprende: recibir la señal de detección desde el circuito de detección del disyuntor (10); seleccionar uno de una pluralidad de valores de ganancia almacenados en una memoria según al menos uno de los valores nominales del disyuntor y el valor del circuito de detección Is; y amplificar la señal de detección según el valor de ganancia seleccionado, caracterizado por el valor de corrección de error e basado en el valor de ganancia seleccionado y el valor nominal del circuito de detección Is en donde e = Ir - Id2 en donde I es el valor nominal del disyuntor y Id2 = Is·dp[J] donde dp[J] es una reducción en porcentaje seleccionada de la memorias más cercana al valor nominal del disyuntor Ir; y acondicionar la señal de detección según un valor de corrección de error

Campo de la invención

La presente invención hace referencia en general al campo de los disyuntores y más específicamente al 5 acondicionamiento de una señal de detección en un disyuntor.

Antecedentes de la invención

Un disyuntor se caracteriza normalmente por una corriente nominal que convencionalmente corresponde a la corriente a la cual o por encima de la cual un disyuntor se disparará (abrirá), desconectando una fuente de alimentación de una carga. El disyuntor incluye un transformador de corriente (TC) que tiene un devanado muy próximo a una línea 10 eléctrica de conducción eléctrica que lleva corriente alterna. El transformador de corriente emite una señal (por ejemplo una señal secundaria de corriente inducida por la corriente alterna de la línea eléctrica) representativa de la señal de potencia en la línea eléctrica al circuito de control del disyuntor. El circuito de control monitorea la señal secundaria de corriente y dispara la unidad en base a la señal monitoreada.

Los disyuntores se presentan en una amplia gama de corriente nominal (por ejemplo 63 Amperios, 200 15 Amperios, 250 Amperios, 1600 Amperios, etc.). Generalmente, cada disyuntor tiene un TC distinto con valores nominales que corresponden a los valores nominales que se desea del disyuntor. El devanado del TC se fabrica para que sea particularmente adecuado para las características asignadas que se desean del disyuntor y correspondientemente adecuado para la carga de corriente portada en la línea eléctrica. Con la aparición de las unidades de disparo electrónico (ETUs, por sus siglas en inglés) para el monitoreo de la señal secundaria de corriente y 20 para el disparo del disyuntor, se ha convertido en necesario fabricar un ETU para cada línea de disyuntores en base a los valores nominales del disyuntor.

De acuerdo con un sistema, la ETU está provista de un programa implementado en hardware que le comunica a la ETU que éste es, por ejemplo, un disyuntor de 200 Amperios. La desventaja de este sistema es que las ETUs deben estar inventariadas para cada corriente nominal lo que agrega coste y una complejidad significativos al proceso 25 de fabricación del disyuntor. Otro sistema utiliza ETUs programables con tablas de software para todas las corrientes admisibles de los disyuntores. En la placa del circuito se proporciona un conector plástico (por ejemplo un puente conector) que acopla uno de entre una pluralidad de bornes a tierra para indicarle a la ETU su corriente nominal, y correspondientemente, qué tabla de software utilizar para interpretar (por ejemplo, ajustar) la señal secundaria de corriente. Este sistema requiere un espacio adicional en la memoria, en la placa del circuito y más pasos de instalación 30 (por ejemplo, conexión correcta del puente conector) lo que le agrega costes y complejidad al diseño.

US5751234 revela un método y un aparato para el acondicionamiento de una señal de detección generada por un circuito de detección que utiliza la corrección de desfase, de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 10.

Existe la necesidad de un diseño de un disyuntor mejorado que no requiera el repositorio de material ni el coste asociado con la fabricación e instalación de ETUs personalizadas para un gran número de disyuntores y que no dé 35 como resultado grandes espacios de memoria sin utilizar, de espacio en el circuito o costes de instalación adicionales. También se necesita un diseño de disyuntor mejorado que pueda funcionar con un TC que tenga un valor nominal para ser utilizado en disyuntores que tengan un rango de valores nominales y, de esta manera, reducir los costes relacionados con la fabricación e inventariado de varios TCs. Además, se necesita un diseño de disyuntor mejorado que permita utilizar el mismo microprocesador y programa de software para los transformadores de corriente entre 63 40 Amperios y 1600 Amperios y superiores. Más aún, se necesita un diseño de disyuntor mejorado que facilite el mantenimiento, reparación e instalación del disyuntor.

Resumen de la invención

Una realización de la invención hace referencia a un método de acondicionamiento de una señal de detección como se describe en la reivindicación 1. 45

Otra realización de la invención hace referencia a un aparato como se lo describe en la reivindicación 11.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques de un disyuntor según una realización a modo de ejemplo;

La figura 2 es un diagrama esquemático de una parte de un circuito integrado de aplicación específica en el disyuntor de la figura 1; y 50

La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación del disyuntor de la figura 1.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Con referencia a la figura 1, se muestra un disyuntor 10 que tiene una línea eléctrica 12 para proporcionar una señal de potencia desde una fuente (no se muestra) a una carga (no se muestra). En esta realización a modo de ejemplo, la señal de potencia es una señal de potencia de tres fases que tiene cuatro componentes designados como A+, B+, C+ y N-. De manera alternativa, se puede proporcionar una señal de potencia de tres fases a un disyuntor 5 utilizando sólo tres componentes, a saber A+, B+ y C+. El disyuntor 10 incluye además una pluralidad de circuitos de detección (por ejemplo transformadores de corriente (TC)) 14, 16, 18 y 20 acoplados a un módulo electrónico 22 (por ejemplo, una unidad de disparo electrónico) que está acoplado a un mecanismo de disparo 24. El módulo electrónico 22 incluye un circuito de control 26 (por ejemplo un microprocesador o un circuito de comunicaciones) acoplado a un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC, por sus siglas en inglés) 28 que tiene un amplificador 10 programable 30 (por ejemplo, con etapa amplificadora de ganancia) integrado en el mismo. De manera alternativa, el circuito de control 26 y el ASIC podrían estar integrados como un sistema en un chip o dentro de un microprocesador, o el circuito de control 26 podría ser una parte del ASIC 28.

El disyuntor 10 incluye además un circuito compuesto 32 y un circuito diferencial 34 acoplados al amplificador programable 30 y un puerto de comunicaciones 36 (por ejemplo, un borne de conexión o una interfaz eléctrica) que se 15 puede acoplar a un ordenador personal 38 (por ejemplo un ordenador portátil, un asistente digital personal, etc.).

Durante la fabricación, mantenimiento, instalación o reparación, el ordenador personal 38 se conecta al puerto de comunicaciones 36. El ordenador personal 38 envía un mensaje de datos al circuito de control 26 a través del puerto 36. El mensaje de datos es un mensaje serial de formato digital RS-232 e incluye datos que representan la corriente nominal de los circuitos de detección 14-20 y la corriente nominal que se desea del disyuntor 10, que pueden o no ser 20 las mismas. En esta realización a modo de ejemplo, los valores de corriente nominal de los circuitos de detección 14-20 son todos los mismos y van de los 63 amperios hasta los 1600 amperios, pero alternativamente podrían ser diferentes entre ellos e incluir valores mayores o menores de las que se han enumerado.

Durante el funcionamiento, el circuito de control 26 genera un mensaje de programa basado en el mensaje de datos. El mensaje de programa es un mensaje digital de cuatro bits que representa una de las dieciséis posibles 25 configuraciones del amplificador programable 30. De forma alternativa, el mensaje de datos podría estar configurado como uno con cualquier número de bits lo que proporcionará un número de configuraciones posibles. El mensaje de programa se proporciona al amplificador programable 30 de un ASIC 28 a lo largo de un bus 40. Los circuitos de detección 14, 16, 18 y 20 detectan la fase A+, la fase B+, la fase C+ y la fase N- respectivamente, de la señal de potencia en la línea eléctrica 12 y proporciona señales de detección de cuatro fases que representan de allí al ASIC 28. 30 El circuito compuesto 32 recibe las señales de detección de cuatro fases y genera una señal de detección compuesta que representa un compuesto de las señales de detección de fase al ASIC 28. El circuito diferencial 34 genera una señal de detección diferencial que representa un diferencial de las señales de detección de fase al ASIC 28. El circuito compuesto 32 y el circuito diferencial 34 funcionan como se revela en la patente estadounidense de titularidad compartida Nº 09/435186... [Seguir leyendo]

1. Método de acondicionamiento de una señal de detección generada por un circuito de detección (14, 16, 18, 20) de un disyuntor (10) que tiene un valor nominal de disyuntor Ir, y el circuito de detección tiene un valor nominal de circuito de detección Is, que comprende:

recibir la señal de detección desde el circuito de detección del disyuntor (10); 5

seleccionar uno de una pluralidad de valores de ganancia almacenados en una memoria según al menos uno de los valores nominales del disyuntor y el valor del circuito de detección Is; y

amplificar la señal de detección según el valor de ganancia seleccionado, caracterizado por el valor de corrección de error e basado en el valor de ganancia seleccionado y el valor nominal del circuito de detección Is en donde e = Ir – Id2 en donde I es el valor nominal del disyuntor y Id2 = Is·dp[J] donde dp[J] es una reducción en porcentaje 10 seleccionada de la memorias más cercana al valor nominal del disyuntor Ir; y acondicionar la señal de detección según un valor de corrección de error.

2. Método según la reivindicación 1, en donde la pluralidad de valores de ganancia son valores en números enteros que representan los valores de reducción de ganancia.

3. Método según la reivindicación 1, en donde el valor de ganancia se selecciona según la relación del valor 15 nominal del disyuntor y el valor nominal del circuito de detección.

4. Método según la reivindicación 1, en donde el paso de acondicionamiento de la señal de detección incluye el acondicionamiento de la señal de detección por el valor de corrección de error únicamente si el valor de corrección de error excede un valor predeterminado.

5. Método según la reivindicación 1, que además comprende la recepción de un mensaje de datos que incluye 20 el valor nominal del circuito de detección y el valor nominal del disyuntor, en donde el valor nominal del disyuntor es menor al valor nominal del circuito de detección.

6. Método según la reivindicación 1, que además comprende proporcionar un mensaje de datos hacia un amplificador programable que tiene un número predeterminado de valores de ganancias programados, en donde el amplificador programable selecciona uno de los valores de ganancias programados según el mensaje de datos. 25

7. Método según la reivindicación 6, en donde el número predeterminado es aproximadamente dieciséis.

8. Método según la reivindicación 1, en donde la multiplicidad de valores de ganancia se encuentra dentro de un rango de aproximadamente 2,315 a 3,617.

9. Método según la reivindicación 1, en donde el paso de selección incluye la selección de uno de la pluralidad de valores de ganancia correspondiente al porcentaje de reducción más cercano a la relación del valor nominal del 30 disyuntor y el valor nominal del circuito de detección.

10. Aparato para el acondicionamiento de una señal de detección generada por un circuito de detección (14, 16, 18, 20) de un disyuntor (10) que tiene un valor nominal de disyuntor Ir, y el circuito de detección tiene un valor nominal de circuito de detección Is, que comprende:

medios para recibir la señal de detección en el circuito de detección; 35

medios (26) para seleccionar uno de una pluralidad de valores de ganancia almacenados en una memoria;

medios (30) para amplificar la señal de detección según el valor de ganancia seleccionado;

caracterizado por

medios (26) para calcular un valor de corrección de error e según el valor de ganancia seleccionado y el valor nominal del circuito de detección Is, en donde e = Ir – Id2 donde Ir es el valor nominal del disyuntor y Id2 = Is·dp[J] 40 donde dp[J] es una reducción en porcentaje seleccionada de la memoria más cercana al valor nominal del disyuntor Ir; y

medios para acondicionar la señal de detección según el valor de corrección de error e.

11. Aparato según la reivindicación 10, en donde los medios para amplificar la señal de detección en base al valor de corrección de error incluyen la amplificación de la señal de detección a través del valor de corrección de error si 45 el valor de corrección de error excede un valor predeterminado.

12. Aparato según la reivindicación 10, que además comprende medios para recibir un mensaje de datos que incluye el valor nominal del circuito de detección y el valor nominal del disyuntor, en donde el valor nominal del disyuntor es menor al valor nominal del circuito de detección.

13. Aparato según la reivindicación 10, que además comprende medios para generar un mensaje de datos 50 hacia los medios del amplificador programable que tiene un número predeterminado de valores de ganancia programable, los medios del amplificador programable para seleccionar uno de los valores de ganancia programable según el mensaje de datos.

14. Aparato según la reivindicación 13, en donde el número predeterminado es aproximadamente dieciséis.

15. Aparato según la reivindicación 10, en donde la pluralidad de valores de ganancia se encuentra 55 aproximadamente dentro del rango de 2,315 a 3,617.

16. Aparato según la reivindicación 10, en donde la pluralidad de valores de ganancia se corresponde con los porcentajes de reducción que oscilan entre un primer porcentaje predeterminado y un segundo porcentaje predeterminado.

17. Aparato según la reivindicación 16, en donde los medios de selección incluyen la selección de uno de la pluralidad de valores de ganancia correspondiente al porcentaje de reducción más cercano a la relación del valor nominal del disyuntor y el valor nominal del circuito de detección.

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