Dispositivo de acople inductivo de señales a la red eléctrica.

Dispositivo de acople inductivo de señales a la red eléctrica.

Dispositivo de acople inductivo de señales a una línea de energía eléctrica que comprende:

un núcleo; y un devanado arrollado sobre el núcleo; comprendiendo el citado núcleo en su interior un espacio para la disposición de la línea eléctrica y estando dividido el núcleo en al menos dos partes unidas entre ellas mediante medios de unión en el que los medios de unión comprenden: un conector hembra unido a una base estando dispuesta dicha base sobre una de las partes del núcleo; y un conector macho que unido a una base estando dispuesta dicha base sobre otra de las partes del núcleo; siendo los citados conectores macho y hembra acoplables entre ellos y estando el conector macho y/o el conector hembra unidos a la base mediante medios elásticos.

Dispositivo de acople inductivo de señales a la red eléctrica La presente invención hace referencia a un dispositivo de acople de señales de comunicación mediante inducción a una línea de la red transportadora de corriente eléctrica en baja frecuencia (entre 50 Khz y 600 Khz) .

En particular, la presente invención se refiere a un acoplador inductivo para comunicaciones utilizando la red de transporte de energía eléctrica (también conocido como PLC por la expresión en inglés “Power Line Communication”) en un rango de frecuencia de, por ejemplo, entre los 50 KHz a los 600 KHz.

Este acoplador inductivo se refiere a dispositivos que permiten la inyección de una señal de comunicaciones a una red de transmisión de corriente eléctrica mediante la utilización de un núcleo magnético que se ensambla alrededor de una línea de dicha red. Para facilidad de instalación de dicho núcleo a la línea se debe disponer de un núcleo dividido en, al menos dos partes, de manera que se pueda separar el núcleo, disponerlo alrededor de la línea y, finalmente, cerrar el núcleo.

Un ejemplo de realización de un dispositivo de este tipo se encuentra descrito en la Patente Española ES2214174. El dispositivo descrito en esta Patente se utiliza para frecuencias entre 2 MHz y 20 MHz. Dado que las frecuencias son muy altas, estas no se ven afectadas por las frecuencias de transmisión de la red eléctrica que son entre 50 Hz y 60 HZ.

Sin embargo, este tipo de dispositivos tienen, entre otros, un problema de sujeción entre las diversas partes del núcleo, ya que se sugieren medios de sujeción tales como cintas adhesivas o tornillos. En el caso particular en que el núcleo se encuentra dividido en más de dos partes, en la práctica es complejo disponer cintas ya que se deben alinear las partes del

núcleo. Por tanto, este proceso resulta tedioso y requiere más de un operario para su disposición. Por otra parte, la utilización de tornillos parece ser una opción aún menos aplicable en cuanto a que los núcleos son, generalmente, un material delicado y un ajuste excesivo en un tornillo podría dañarlo, dejando el producto inutilizable.

Además, las sujeciones tales como tornillos o cintas adhesivas tienen el inconveniente de que no es posible determinar el intersticio entre las partes del núcleo. Esta situación es aún peor en el caso de cintas adhesivas ya que el intersticio puede variar debido a condiciones mecánicas externas que afecten el dispositivo.

En consecuencia, la presente invención da a conocer un dispositivo de acople inductivo de señales a una línea convencional de transmisión de energía eléctrica que es abatible de manera que no es necesaria la desconexión de la línea para su instalación y que, además, dispone de medios de unión entre núcleos que evitan los inconvenientes de los dispositivos de la técnica anterior.

En concreto, la presente invención da a conocer un dispositivo de acople inductivo de señales a una línea de energía eléctrica que comprende:

- un núcleo; y -un devanado arrollado sobre el núcleo;

comprendiendo el citado núcleo en su interior un espacio para la disposición de la línea eléctrica y estando dividido el núcleo en al menos dos partes unidas entre ellas mediante medios de unión. En el dispositivo según la presente invención, los medios de unión comprenden:

- un conector hembra unido a una base estando dispuesta dicha base sobre una de las partes del núcleo; y -un conector macho que unido a una base estando dispuesta dicha base sobre otra de las partes del núcleo;

siendo los citados conectores macho y hembra acoplables entre sí y estando el conector macho y/o el conector hembra unidos a la base mediante medios elásticos. Esta unión mediante medios elásticos garantiza que sobre el núcleo se dispone una fuerza máxima determinada por la constante de elasticidad de los medios elásticos. De esta manera, se obtiene una sujeción más uniforme durante toda la vida del producto y además se garantiza que no ocurrirán daños por sobrepresión de los elementos de sujeción sobre el núcleo.

Como ejemplos de medios de unión elásticos apropiados, algunas realizaciones comprenden un muelle o incluso un cierre de tracción de muelle. 35

Preferentemente, el núcleo de la presente invención está dividido en dos partes. Con el fin de unirlos, en uno de los extremos de las partes se disponen los medios de unión anteriormente mencionados y, en el otro de los extremos, se dispone una bisagra. Esto facilita la unión entre las partes del núcleo. En otra realización preferente, se disponen los medios de unión anteriormente mencionados en ambos extremos del núcleo.

Por otra parte, es necesario dotar de un intersticio entre núcleos para evitar la saturación de éste cuando por su interior circula una corriente elevada, en consecuencia, en la presente invención, de manera preferente, se dispone un aislante eléctrico. Dicho aislante eléctrico puede ser escogido para que, además, ofrezca una protección mecánica entre núcleos y evite que se efectúen daños ofreciendo algún mecanismo amortiguador. En la presente invención, el aislante es una cinta adhesiva de poliéster que, por una parte, se une fácilmente a la cara del núcleo destinada a entrar en contacto con la otra parte del núcleo y, además, funciona como amortiguador y aislante eléctrico.

En cuanto a materiales del núcleo, la presente invención comprende un núcleo con permeabilidad inicial entre 30.000 y 80.000 a frecuencias de 10KHz. Este núcleo es de un material nanocristalino, amorfo o de ferrita.

Por nanocristalino se entiende que los tamaños de granulación en las zonas magnéticas están dentro de la gama nanométrica, además, los materiales nanocristalinos normalmente disponen de una estructura de dos fases, en la que un grano finamente cristalino (entre 10 nm y 20 nm) se encuentra incrustado dentro de una fase amoría residual. Por amorfo se entiende que el material ferromagnético dispone de una propiedad de ordenación característica.

Más preferentemente, el dispositivo comprende un conector para cable coaxial de manera tal que dicho cable coaxial lleva al dispositivo las señales que se pretenden transmitir a través de la línea eléctrica.

Aún más preferentemente, el devanado comprende una lámina de cobre. Dicha lámina de cobre puede tener un ancho de entre 8 mm y 12 mm y entre la lámina de cobre y el núcleo se dispone un aislante que puede comprender poliamida o poliéster. En realizaciones particulares esta cinta de cobre se reemplaza por un cable “ribbon” convencional.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización del dispositivo objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo según la presente invención con los núcleos unidos.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 1 con los núcleos separados La figura 3 muestra una vista en perspectiva las partes internas del dispositivo de las figuras 1 y 2.

La figura 4 muestra el circuito de funcionamiento de un dispositivo según la presente invención.

La figura 1 muestra un inductor -1-de señales de comunicaciones que recibe a través del

conector -3-que, preferentemente, es un conector BNC (del inglés, Bayonet Neill-Concelman) . El objetivo de la presente invención consiste en transmitir las señales recibidas mediante el conector -3-a través de una línea de tensión de una red eléctrica.

Para facilidad de instalación en una línea de una red eléctrica, y teniendo en cuenta que la 20 desconexión de estas líneas acarrea inconvenientes importantes, el núcleo es abatible y se abre para disponer en un alojamiento -2-en el interior del núcleo dicha línea de tensión.

En esta realización ejemplar el núcleo se encuentra dividido en dos partes -10-y -20-, de tamaños similares, aunque se podría dividir en más partes o disminuir el tamaño de éstas 25 sin involucrar actividad inventiva alguna ni alejarse del ámbito de protección de las reivindicaciones.

Para unir dichos núcleos se dispone, por una parte, un mecanismo de bisagra -4-que permite que el núcleo sea abatible, facilitando la instalación del dispositivo en cuanto a que el operario únicamente debe realizar una acción sobre una parte del núcleo y realizar el trabajo con un mayor nivel de seguridad. Por otra parte, se disponen de medios de unión que comprenden un conector macho -11-dispuesto en una de las mitades del núcleo y un conector hembra -21-dispuesta en la otra mitad.

El conector macho -11-comprende...

1. Dispositivo de acople inductivo de señales a una línea de energía eléctrica que comprende:

-un núcleo; y -un devanado arrollado sobre el núcleo;

comprendiendo el citado núcleo en su interior un espacio para la disposición de la línea eléctrica y estando dividido el núcleo en al menos dos partes unidas entre ellas mediante medios de unión, caracterizado porque los medios de unión comprenden:

-un conector hembra unido a una base estando dispuesta dicha base sobre una de las partes del núcleo; y

-un conector macho que unido a una base estando dispuesta dicha base sobre otra de las partes del núcleo;

siendo los citados conectores macho y hembra acoplables entre sí y estando el conector macho y/o el conector hembra unidos a la base mediante medios elásticos.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios elásticos comprenden un muelle.

3. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los 25 medios de unión comprenden un cierre de tracción de muelle.

4. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una bisagra.

5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre las partes del núcleo se dispone un aislante eléctrico.

6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho aislante eléctrico es,

además, un elemento amortiguador. 35

7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque dicho aislante eléctrico comprende poliéster.

8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque dicho 5 aislante se une a cada una de las partes del núcleo mediante un adhesivo.

9. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el núcleo es un núcleo con permeabilidad inicial entre 30.000 y 80.000 a frecuencias de 10KHz.

10. Dispositivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque el núcleo es un núcleo nanocristalino, amorfo o de ferrita.

11. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un conector para cable coaxial. 15

12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el devanado comprende una lámina de cobre.

13. Dispositivo, según la reivindicación 12, caracterizado porque la lámina de cobre tiene un 20 ancho de entre 8mm y 12 mm.

14. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque entre la lámina de cobre y el núcleo se dispone un aislante.