Sistema de regulación de flujo luminoso para sistemas de alimentación de alumbrado dispuesto entre la red de alimentación y la red de utilización.

Consta de diversos elementos electromagnéticos que reducen eficientemente el flujo luminoso de las lámparas, mediante la disminución de la tensión de alimentación de las mismas.El sistema se basa en la utilización de un transformador alimentado directamente de la red en su devanado primario, con el secundario en serie con el primario y la línea de alumbrado. Esta configuración proporciona dos niveles de tensión en la carga según la posición de contactores activados por medio de un sistema de control.Como opción puede añadirse en serie un sistema de estabilización basado en el mismo principio de funcionamiento que el regulador para compensar posibles fluctuaciones de la red de alimentación

Sistema de regulación de flujo luminoso de alto rendimiento para sistemas de alimentación de alumbrado.

Objeto de la invención

Esta memoria descriptiva se refiere a una solicitud de Patente de Invención, relativa a un sistema de regulación de flujo luminoso con aplicación en sistemas de alimentación de alumbrado, cuya finalidad es reducir de manera eficiente el flujo luminoso de las lámparas mediante la disminución de la tensión de alimentación de las mismas. Dicho sistema comprende componentes electromagnéticos de tipo transformador, contactores o elementos de maniobra, etc., que reducen el nivel de tensión en la línea de alumbrado con el consecuente ahorro energético que esto supone.

El hecho de no tener elementos de electrónica de potencia provoca que la conmutación de las tensiones de alimentación en las lámparas al actuar el regulador propuesto (Figura 3) no sea del todo precisa, pudiendo acelerar el proceso de envejecimiento de las lámparas.

En un laboratorio se han realizado diversos ensayos alimentando diferentes lámparas a través de un regulador de alumbrado como el que se presenta en esta patente y sometiéndolas durante un periodo relevante de tiempo a un número de maniobras muy superior al que sufrirían a lo largo de su vida útil en una línea de alumbrado público. Se han tomado medidas del nivel del flujo luminoso y la variación del mismo durante el periodo de realización del ensayo (Figura 4), siendo esta variación despreciable o casi nula. Por tanto, se concluye que los resultados de estos ensayos han sido satisfactorios, pudiendo afirmar que la actuación del regulador que se presenta no afecta o perjudica el funcionamiento normal de las lámparas.

En casos particulares de redes de alimentación que presenten fuertes oscilaciones en su tensión, se presenta la posibilidad de instalar en serie con el sistema anterior un sistema de estabilización de tensión, basado en los mismos principios de funcionamiento, que mantiene la tensión de alimentación dentro de unos márgenes prefijados, evitando el envejecimiento de las lámparas que causan las fluctuaciones frecuentes de tensión, evitando el apagado de las lámparas en los casos en que la tensión de alimentación descendiera demasiado y manteniendo el régimen de ahorro energético a pesar de producirse subidas en la tensión de la red considerables.

Campo de la invención

Esta invención ofrece un sistema eficaz de regulación de flujo luminoso para instalaciones de alumbrado público y, por tanto, presenta un procedimiento eficiente para el ahorro de energía eléctrica. Este sistema se ha diseñado para la optimización de las instalaciones de alumbrado público que suelen proyectarse para lámparas de descarga tipo Sodio Alta Presión, Vapor de Mercurio Alta Presión, Halogenuros metálicos, fluorescentes, etc. Cada tipo de lámpara permite una reducción de tensión limitada por un valor mínimo para el cual la lámpara se apaga.

La presente invención comprende también la posible incorporación de un sistema de estabilización en el caso de trabajar en redes de alimentación que presenten fuertes oscilaciones de tensión.

Antecedentes de la invención

La eficiencia y el ahorro energéticos son objetivos prioritarios en una sociedad que incrementa su demanda energética a medida que avanza tecnológicamente.

En el campo del alumbrado público, cuyo gasto supone una importante fracción del coste energético total de cualquier municipio, las medidas llevadas a cabo hasta el momento son aún insuficientes. Estas medidas se centran en la utilización de sistemas que reducen simultáneamente el flujo emitido por todas las lámparas a partir de una determinada hora. Así, se consigue disminuir el nivel de iluminación manteniendo su uniformidad. En concreto, los principales sistemas utilizados y permitidos para este fin son:

- balastos serie de tipo inductivo para doble nivel de potencia;

- balastos electrónicos de potencia regulable;

- reguladores-estabilizadores en cabecera de línea.

La invención que aquí se presenta se encuentra en el grupo de los reguladores instalados en cabecera de línea. La principal ventaja frente al uso de balastos es que estos últimos actúan de forma local, siendo necesario un dispositivo de regulación anexo a cada una de las cargas individuales, así como un sistema de control general a todas ellas.

Además conviene tener en cuenta una serie de patentes relacionadas con la invención:

- La patente con número de publicación 2 142 272, referente a un Sistema de regulación y estabilización luminosa para alumbrado público, basa su funcionamiento en el uso de autotransformadores y dispositivos de tipo reguladores de carácter electrónico.

- La patente con número de publicación 2 114 458, referente a un Sistema de regulación de tensión eléctrica, hace uso de un sistema tipo digital para el control de autotransformadores.

- La patente con número de publicación 2 123 416. Sistema de regulación de tensión eléctrica. Este sistema basa su funcionamiento en la regulación de tensión mediante autotransformadores o triacs.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un regulador de flujo luminoso (Figura 1) para instalaciones de alumbrado público. Dicho sistema se sitúa entre la red de alimentación y la red de utilización. Está capacitado para ser utilizado en redes de alimentación monofásica o trifásica. Su configuración permite además una alimentación continua e ininterrumpida de la línea de alumbrado.

El sistema se caracteriza por el uso de dispositivos de carácter electromagnético de tipo transformador, contactores o elementos de maniobra, lo que confiere al sistema unas propiedades de robustez, economía, eficiencia y seguridad en su funcionamiento relevantes, así como unos requerimientos de mantenimiento mínimos.

La regulación del flujo luminoso de las lámparas se consigue mediante la regulación de los niveles de tensión de alimentación de las lámparas que componen la instalación de alumbrado público. Esta regulación tiene como objetivo reducir el consumo de energía eléctrica y lo hace, por tanto, disminuyendo el nivel de tensión de alimentación en las lámparas.

El dispositivo básico de regulación es un transformador (1) que se caracteriza por tener el devanado primario directamente alimentado por la tensión de la red, encontrándose el devanado secundario en serie con el primario y con las lámparas, inyectándose la tensión del secundario en contrafase con la tensión inducida en el devanado primario de dicho transformador. Esto hace que la tensión en las lámparas se reduzca en función de la relación de transformación del transformador.

El sistema de regulación de flujo luminoso permite que la línea de alumbrado sea alimentada con dos valores de tensión diferentes y, por tanto, dos niveles de flujo luminoso diferentes, según las condiciones externas y requeridas en cada momento con vistas a conseguir un ahorro eficiente y eficaz de consumo de energía eléctrica.

En caso de que la red de alimentación presente oscilaciones en los valores de la tensión se puede utilizar un sistema de estabilización (9), instalado en serie entre la red y el sistema de regulación (8), basado en los mismos principios y dispositivos básicos de funcionamiento que el sistema de regulación ya descrito. El sistema de estabilización se diseñará según los valores de las oscilaciones de la red.

Este sistema de estabilización consta también de un transformador (4) como elemento básico. Dicho transformador tiene su devanado primario alimentado directamente desde la red, con la particularidad de que una serie de elementos de maniobra harán que se induzca en el devanado secundario una tensión en fase o contrafase con la tensión inducida en el devanado primario, según su actuación.

Dicho devanado secundario se encuentra en serie con el devanado primario y con el sistema de regulación. De este modo, la tensión de salida del sistema de estabilización es la tensión de la red, aumentada o reducida en función de la relación de transformación del transformador del sistema de estabilización.

El sistema de estabilización tiene como objeto mantener la tensión de alimentación dentro de unos márgenes prefijados independientemente de cómo se ceda desde la red. Así, se pretende evitar la posible aparición de sobretensiones muy perjudiciales...

1. Sistema de regulación de flujo luminoso para sistemas de alimentación de alumbrado con dos niveles de tensión de alimentación y por tanto con dos niveles de luminosidad, basado únicamente en elementos electromagnéticos, caracterizado por que comprende: