Un procedimiento para sintonizar dinámicamente un sistema de comunicación de línea de potencia que comprende un acoplador inductivo,

un circuito de depósito que comprende una pluralidad de condensadores, un primer transmisor y un receptor, estando dicho procedimiento caracterizado por:

hacer pasar una primera señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho primer transmisor, a través de dicho acoplador;

recibir dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada en dicho receptor;

medir la amplitud de dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada recibida;

conmutar dichos condensadores para incorporarse a, y desvincularse de, dicho circuito de depósito, hasta que dicha amplitud medida de dicha señal primera de frecuencia portadora seleccionada recibida esté en un máximo;

hacer pasar una segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho primer transmisor, a través de dicho acoplador;

recibir dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada en dicho receptor;

medir la amplitud de dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada recibida; y

conmutar dichos condensadores dentro y fuera de dicho circuito de depósito hasta que dicha amplitud medida de dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada recibida esté en un máximo;

en el que dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada es distinta a dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada.

Procedimiento y sistema para el acoplamiento de señales de frecuencia de radio con líneas de potencia de tensión media, con dispositivo de auto-sintonía.

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica el privilegio de la Solicitud Provisional de Patente Estadounidense Nº 60 / 598.783, depositada el 4 de agosto de 2004, y de la Solicitud Provisional de Patente Estadounidense Nº 60 / 667.106, depositada el 31 de marzo de 2005.

Antecedentes

Las líneas de tensión media llevan electricidad para su distribución a los usuarios finales. Tales líneas llevan habitualmente un potencial de entre 4 kilovoltios y 33 kilovoltios, medidos fase a fase. Habitualmente están configuradas como de fase única y neutra, de tres fases sin neutra, o de tres fases con neutra, aunque existen otras combinaciones. La línea de distribución es a menudo aérea hasta que se acerca a los hogares o áreas urbanas, donde a menudo se convierte en distribución subterránea. Los cables subterráneos de tensión media son usualmente cables coaxiales de fase única. Estos cables tienen una pantalla coaxial y aislada que lleva corriente neutra y protege contra la acumulación de campos eléctricos, que serían peligrosos al tacto. Los cables subterráneos debidamente conectados son seguros para el tacto sin guantes aislados u otra protección.

Allí donde los cables subterráneos se conectan con los cables aéreos, se tiene un cuidado especial en la juntura. Los cables aéreos a menudo están expuestos (no aislados) o cubiertos solamente con una funda impermeable. Los cables subterráneos tienen aislamiento de múltiples capas entre el conductor de fase en el centro y la pantalla neutra coaxial, que está cubierta por un cable aislante por el exterior. Para impedir que un arco eléctrico descienda por el exterior del

cable, se conecta un “cono de tensión” al extremo del cable subterráneo. La pantalla neutra coaxial se descubre allí

donde se encuentra con el cono de tensión y se conecta a tierra.

Las líneas de tensión media emanan de una subestación donde hay una transformación desde el voltaje de transmisión (habitualmente entre 60 y 150 kilovoltios) hasta el nivel adecuado del voltaje de tensión media. Las líneas de distribución troncales se irradian desde la subestación, y las líneas ramales de distribución emanan de las líneas troncales.

El documento US 5.644.598 se refiere a una disposición de conmutación para acoplar una unidad de transmisión con una línea de transmisión. La disposición comprende un transformador, cuyo bobinado secundario es una parte de la línea de transmisión y cuyo bobinado primario está conectado con la unidad transmisora, e integrado en un circuito resonante paralelo. El circuito resonante se sintoniza en la frecuencia portadora de una señal transmitida, activando uno o más condensadores, a fin de inducir una mayor corriente en el bobinado secundario con una menor potencia suministrada.

Resumen

De acuerdo a la presente invención, se proporciona un procedimiento para sintonizar dinámicamente un sistema de comunicación de línea de potencia de acuerdo a la reivindicación 1 y un sistema para la comunicación de línea de potencia de acuerdo a la reivindicación 9.

El procedimiento puede ser usado para acoplar una señal de frecuencia de radio a cables de distribución, bien subterráneos o bien aéreos, y sintonizar automáticamente el acoplador de señales para la mayor eficiencia (para maximizar la razón entre señal y ruido) según varía la corriente en la línea de distribución.

Se revela en el presente documento un procedimiento para sintonizar un dispositivo de acoplamiento de señales inductivas de comunicación de línea de potencia, que comprende una acoplador y una pluralidad de condensadores, comprendiendo el procedimiento: pasar una señal de frecuencia portadora a través del acoplador; detectar una amplitud de la señal; y conmutar los condensadores hasta que la amplitud de la señal alcance un máximo.

En diversas realizaciones: (a) la señal es transmitida por un segundo transmisor, y el procedimiento comprende adicionalmente conmutar a un primer transmisor para la transmisión de datos; (b) la señal es recibida por un receptor después de atravesar el acoplador; y (c) los condensadores son conmutados por un controlador de relés que recibe comandos de un microprocesador.

También se revela en el presente documento un sistema para la comunicación de línea de potencia, que comprende: un transmisor operable para transmitir una señal a una frecuencia deseada; un acoplador inductivo en comunicación con el transmisor; un receptor operable para recibir señales que han atravesado el acoplador; un microprocesador en comunicación con el receptor; un controlador de relés en comunicación con el microprocesador; y una pluralidad de condensadores; en el cual el controlador es operable para conmutar los condensadores a consecuencia de los comandos recibidos desde el microprocesador, y en el cual el microprocesador es operable para analizar amplitudes de señales transmitidas por el transmisor a través del acoplador y recibidas por el receptor, y adicionalmente operable para enviar comandos al controlador de relés para conmutar los condensadores hasta que las amplitudes estén maximizadas.

También se revela en el presente documento un sistema para la comunicación de línea de potencia, que comprende un acoplador inductivo configurado para reemplazar un cable tendido desde una línea alimentadora hasta una línea lateral.

También se revela en el presente documento un procedimiento para la comunicación de línea de potencia, que comprende: identificar un cable tendido entre una línea alimentadora y una línea lateral; y reemplazar el cable tendido por un acoplador inductivo. En una realización, el acoplador es operable para realizar la auto-sintonía.

También se revela en el presente documento un procedimiento para la comunicación de línea de potencia, que comprende: identificar un cable tendido desde una línea alimentadora a un banco de condensadores de corrección de factor de potencia; y reemplazar el cable tendido por un acoplador inductivo en línea. En una realización, el acoplador es un acoplador de auto-sintonía.

Breve descripción de los dibujos

La FIG.1 ilustra una realización preferida de la invención

La FIG. 2 proporciona una tabla que muestra que la máxima impedancia permite la máxima eficacia de acoplamiento de señales.

La FIG. 3 es un diagrama esquemático que ilustra la construcción preferida de una caja de auto-sintonía.

La FIG. 4 es un diagrama que ilustra la instalación preferida de un Transpondedor-5 de Rastreo en un circuito de bifurcación que usa un optimizador de acoplamiento.

La FIG. 5 ilustra una instalación en el terreno de un acoplador preferido de señal inductiva.

La FIG. 6 ilustra una instalación en el terreno según lo mostrado en la FIG. 5, pero también ilustra (véase la inserción) una instalación alternativa.

La FIG. 7 es una ampliación de los condensadores ilustrados en la FIG. 1

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

El aparato, preferiblemente, se instala, y el acoplador de señales se monta, sobre el cable de distribución en el punto donde comienza una línea de bifurcación. Esto tiene el efecto de maximizar la señal en la línea de bifurcación, ya que la baja impedancia de la línea troncal proporciona un trayecto de retorno para la corriente. También tiene el efecto de aislar parcialmente la línea de bifurcación de la línea troncal, ya que el acoplador tiene una impedancia en serie en la frecuencia de señal (aproximadamente entre 15 y 95 kHz) que es mayor que la impedancia en la línea troncal.

Para variar automáticamente la impedancia del acoplador, se usa preferiblemente el procedimiento en el diagrama en bloques de la FIG. 1. El acoplador tiene 16 vueltas de cable que se usa para formar un circuito de depósito paralelo con condensadores externos seleccionables. La línea de distribución de potencia aislada de tensión media atraviesa el centro del acoplador. Dos cables de señal de transmisión atraviesan el acoplador; una lleva una señal portadora en la frecuencia deseada, mientras que la otra lleva la señal de datos modulados en la... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para sintonizar dinámicamente un sistema de comunicación de línea de potencia que comprende un acoplador inductivo, un circuito de depósito que comprende una pluralidad de condensadores, un primer transmisor y un receptor, estando dicho procedimiento caracterizado por:

hacer pasar una primera señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho primer transmisor, a través de dicho acoplador; recibir dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada en dicho receptor;

medir la amplitud de dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada recibida; conmutar dichos condensadores para incorporarse a, y desvincularse de, dicho circuito de depósito, hasta que dicha amplitud medida de dicha señal primera de frecuencia portadora seleccionada recibida esté en un máximo;

hacer pasar una segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho primer transmisor, a través de dicho acoplador; recibir dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada en dicho receptor;

medir la amplitud de dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada recibida; y conmutar dichos condensadores dentro y fuera de dicho circuito de depósito hasta que dicha amplitud medida de dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada recibida esté en un máximo;

en el que dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada es distinta a dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada.

2. Un procedimiento como en la reivindicación 1, que comprende adicionalmente conmutar a un segundo transmisor para la transmisión de datos.

3. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicha pluralidad de condensadores son conmutados por un controlador de relés que recibe comandos desde un microprocesador.

4. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicha etapa de pasar dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho transmisor, a través de dicho acoplador, se realiza en respuesta a uno o más cambios en las condiciones de la línea de potencia.

5. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicha etapa de pasar dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho transmisor, a través de dicho acoplador, se realiza en respuesta a uno o más cambios en la temperatura.

6. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicha etapa de pasar dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho transmisor, a través de dicho acoplador, se realiza en respuesta a uno o más cambios en la frecuencia de dicha primera señal de frecuencia portadora seleccionada.

7. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicha etapa de pasar dicha segunda señal de frecuencia portadora seleccionada, generada por dicho transmisor, a través de dicho acoplador, se realiza en respuesta a uno o más cambios en la razón entre señal y ruido en una línea de potencia.

8. Un procedimiento como en la reivindicación 1, en el cual dicho circuito de depósito es un circuito paralelo en serie con una línea de potencia.

9. Un sistema para la comunicación de línea de potencia, caracterizado por:

un transmisor operable para transmitir señales a una pluralidad de frecuencias deseadas; un acoplador inductivo en comunicación con dicho transmisor; un receptor operable para recibir señales transmitidas por dicho transmisor y pasadas a través de dicho

acoplador; un microprocesador en comunicación con dicho receptor; un controlador de relés en comunicación con dicho microprocesador; y

una pluralidad de condensadores;

en el que dicho controlador es operable para conmutar dichos conmutadores a consecuencia de comandos recibidos desde dicho microprocesador, y

en el que dicho microprocesador es operable para analizar amplitudes de cada una entre una pluralidad de señales de frecuencia portadora transmitidas por dicho transmisor a través de dicho acoplador, y recibidas por dicho receptor, y adicionalmente operable para enviar comandos a dicho controlador de relés para conmutar dichos condensadores hasta que dichas amplitudes se maximicen.