Procedimiento y dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario.

Dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario caracterizado por que comprende un órgano de medición de alta tensión que comprende medios de conexión (2) capaces de conectar el dispositivo en por lo menos dos puntos denominados de unión (4) de un bus de potencia (3) del vehículo,

primeros medios de medición (7) que permiten la medición de una diferencia de potencial entre los dos puntos unión del bus, medios de corrección (10) del valor medido y medios de estimación de la corriente (9, 10) a partir de la diferencia de potencial.

Procedimiento y dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario

La presente invención concierne a un procedimiento y un dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Diferentes compañías de transporte pueden de ahora en adelante, a continuación de la abertura del mercado ferroviario a la competencia, hacer circular trenes sobre una misma red ferroviaria. Por otro lado, sobre una misma red ferroviaria pueden igualmente operar diversos suministradores de energía.

Para poder facturar el consumo de cada compañía de transporte, por consiguiente es necesario medir de modo fiable y preciso el consumo de cada vehículo ferroviario sobre su recorrido.

A este efecto los vehículos ferroviarios se equipan con dispositivos que permiten contar la energía suministrada a la locomotora.

Se conoce a este efecto un primer dispositivo de medición que utiliza un captador de efecto Hall, este dispositivo no es siempre satisfactorio, ya que no permite una buena precisión de la medición de la corriente sobre todo el margen de funcionamiento del dispositivo teniendo en cuenta las faltas de linealidad, el desplazamiento y los fenómenos de histéresis. Por este hecho, este primer dispositivo de medición no podrá satisfacer la norma EN50463 próximamente aplicable.

Se conoce igualmente a partir del documento EP1882954, registrado por la solicitante, un segundo dispositivo de medición que se basa en una técnica de medición conocida sobre las líneas de alta tensión a saber una derivación de medición de corriente.

Esta técnica que permite una medición fiable y precisa presenta sin embargo numerosos inconvenientes. Especialmente, este dispositivo es voluminoso y presenta una masa importante. Además, la instalación de este dispositivo sobre un vehículo ferroviario del parque existente es costosa y necesita tiempo de mano de obra importante, puesto que es necesario desmontar las barras de origen.

Por otra parte, la derivación suministra tensiones del orden de 50 a 100 mV, lo que con una corriente de 2500 A crea perdidas no despreciables y un calentamiento local importante, igualmente a la corriente nominal.

Siendo muy importante el parque de vehículos ferroviarios, existe un gran interés en proponer un dispositivo de medición cuya estructura permita un tiempo de instalación significativamente más corto especialmente inferior a dos horas asegurando una medición fiable y la conformidad con las normas en vigor o próximamente aplicables tales como la norma EN50463.

Se conoce por otra parte a partir del documento EP1947465 un dispositivo de medición que comprende medios de conexión a un tramo de un órgano de captación de corriente del vehículo, medios de determinación de una diferencia de potencial entre cada uno de los extremos del tramo y medios de determinación de la corriente a partir de una medición de la diferencia de potencial.

Este dispositivo no es adaptable más que a un órgano de captación, lo que limita fuertemente las posibilidades de adaptación a los diferentes vehículos y aumenta sensiblemente el tiempo necesario para su instalación.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto presentar un dispositivo de medición que permita paliar los inconvenientes de los dispositivos de medición descritos antes en este documento y especialmente proponer un dispositivo de medición cuya instalación sobre el vehículo ferroviario comprenda un número limitado de operaciones de mecanizado y de montaje. La presente invención tiene igualmente por objeto un procedimiento que pone en práctica este dispositivo de medición.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

A este efecto, la invención concierne a un dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario, caracterizado por que comprende un órgano de medición de alta tensión que comprende medios de conexión capaces de conectar el dispositivo en por lo menos dos puntos denominados de unión de un bus de potencia del vehículo, primeros medios de medición que permiten la medición de una diferencia

de potencial entre los dos puntos de unión del bus, medios de corrección del valor medido y medios de estimación de la corriente a partir de la diferencia de potencial.

El dispositivo se puede disponer así sobre un bus de potencia y no simplemente sobre el órgano de captación.

Según la invención, el procedimiento de medición que pone en práctica el dispositivo comprende, a partir del montaje del dispositivo sobre el bus de potencia, una etapa de calibrado del dispositivo de medición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La presente invención se comprenderá mejor a la lectura de un ejemplo detallado de realización con referencia a las figuras adjuntas, suministradas a título de ejemplo no limitativo y tales que:

la figura 1 representa de manera esquemática un dispositivo según un primer modo de realización de la invención, el dispositivo estando conectado sobre el bus de potencia de un vehículo ferroviario, la figura 2 es un gráfico que ¡lustra la evolución de la resistividad del cobre en función de la temperatura, la figura 3 es un esquema de un dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento de calibrado, la figura 4 es una vista en corte de un dispositivo según un segundo modo de realización de la Invención según el esquema de la figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Con referencia principalmente a la figura 1 se ve representado un dispositivo de medición 1.

Este dispositivo 1 tiene por función medir la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario y más precisamente a la locomotora o a las motrices de un tren.

Este dispositivo de medición 1 comprende, a este efecto, medios de conexión 2 que permiten la conexión entre el dispositivo 1 y el bus de potencia del vehículo 3. Este bus de potencia 3 estará constituido en el resto de la solicitud por una barra de cobre. Un mismo vehículo puede contener varios buses de potencia Independientes o unidos al mismo órgano de captación.

En el ejemplo de realización, la conexión se efectúa en dos puntos denominados puntos de unión 4. Sin embargo, en el caso en el que el dispositivo de medición 1 equipe un vehículo que comprenda a varios buses de potencia 3 y especialmente dos barras de cobre en paralelo del vehículo, se prevé al nivel de los medios de conexión 2 cuatro cables, a saber, dos cables por barra de cobre.

Según un modo de realización ventajoso de la invención los medios de conexión 2 comprenden medios de encerramiento 6. Estos medios de encerramiento 6 permiten una conexión sin tener que realizar una mecanización de la barra de potencia 3. De manera ventajosa los medios de encerramiento 6 comprenden dos pinzas cada una estando unida a un extremo de cada cable 5. Estas pinzas encierran la barra de cobre 3 y así se pueden colocar fácilmente sobre la barra de cobre 3. La conexión del dispositivo de medición 1 sobre el bus de potencia 3 está entonces asegurada.

Este modo de realización es particularmente ventajoso porque permite un montaje y un desmontaje rápido de los cables 5 sobre el bus de potencia 3.

Se pueden contemplar sin embargo otros tipos diferentes de conexiones conocidas por una persona experta. A título de ejemplo, en una primera variante se realiza el montaje por tornillos después de haber insertado el extremo de cada cable 5 en el interior de una perforación realizada en el bus de potencia. En una segunda variante, se realiza la conexión del cable 5 soldando su extremo en el interior de una perforación dispuesta en el bus de potencia 3.

La distancia entre los puntos de unión 4 no debe ser demasiado corta a fin de tener una tensión suficiente para asegurar la precisión de la medida.

A este efecto se prevé que la separación entre los dos puntos de unión 4 sobre el bus de potencia 3 sea superior a 100 mm y de preferencia del orden de 200 mm.

El dispositivo de medición 1 comprende además primeros medios de medición 7, que permiten la medición de una diferencia de potencial entre los dos puntos de unión del bus y que comprende un convertidor 8 del tipo CAN unido a medios de tratamiento 9.

El dispositivo de medición 1 comprende igualmente medios de corrección 10 del valor medido. Estos medios de corrección 10 comprenden por una parte segundos medios de medición 11 que permiten la medición de la temperatura del bus de potencia 3 y por otra parte... [Seguir leyendo]

I. Dispositivo de medición de la corriente eléctrica suministrada por una línea de alta tensión a un vehículo ferroviario caracterizado por que comprende un órgano de medición de alta tensión que comprende medios de conexión (2) capaces de conectar el dispositivo en por lo menos dos puntos denominados de unión (4) de un bus de potencia (3) del vehículo, primeros medios de medición (7) que permiten la medición de una diferencia de potencial entre los dos puntos unión del bus, medios de corrección (10) del valor medido y medios de estimación de la corriente (9, 10) a partir de la diferencia de potencial.

2. Dispositivo de medición según la reivindicación 1 en el cual los primeros medios de medición (7) comprenden medios de medición de la intensidad.

3. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende terceros medios de medición (25) de la tensión entre uno de los puntos de unión (4) y la masa y medios de corrección (10) del valor medido.

4. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual los medios de corrección (10) comprenden medios de tratamiento (9) asociados a segundos medios de medición de la temperatura (11) que permiten corregir la medición del potencial en función de la derivada óhmica del material del bus de potencia con una variación de la temperatura.

5. Dispositivo de medición según la reivindicación 4 en el cual los segundos medios de medición (11) comprenden un captador de temperatura (17) del tipo de circuito integrado.

6. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual los medios de corrección (10) del valor medido permiten además una compensación en función de las características de los diferentes elementos del conjunto formado por el dispositivo de montaje y el bus de potencia (3).

7. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende un circuito de alta tensión (HT) que comprende los medios de conexión (2), los primeros medios de medición (7) y los medios de corrección (10) y un circuito de baja tensión (BT) que comprende una unidad de tratamiento exterior (15), el circuito de baja tensión (BT) y el circuito de alta tensión (HT) estando aislados eléctricamente entre ellos y medios de transmisión (16) para transferir el valor corregido desde el circuito de alta tensión (HT) hacia el circuito de baja tensión (BT) sin transmisión de corriente eléctrica.

8. Dispositivo de medición según la reivindicación 7 en el cual los medios de transmisión (16) del valor corregido son de tipo óptico que aseguran un aislamiento galvánico entre el circuito de alta tensión (HT) y el circuito de baja tensión (BT).

9. Dispositivo de medición según la reivindicación 7 en el cual el circuito de baja tensión (BT) está envuelto por un blindaje metálico (27) unido a la masa (26).

10. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual la separación entre los dos puntos de unión (4) sobre el bus de potencia (3) es superior a 100 mm y de preferencia del orden de 200 mm.

II. Dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual los medios de conexión (2) comprenden medios de apriete (6) capaces de encerrar el bus de potencia (3) y que permiten la realización de los puntos de unión (4) y la conexión del dispositivo de medición sobre el bus de potencia (3).

12. Dispositivo de medición según la reivindicación 9 en el cual los medios de conexión (2) comprenden patillas de conexión (42a, 42b) capaces de ser fijadas por roscado sobre el bus de potencia (3).

13. Procedimiento de medición puesto en práctica en un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual se realiza en el momento del montaje del dispositivo sobre el bus de potencia (3) una etapa de calibrado del dispositivo de medición.

14. Procedimiento de medición según la reivindicación 13 en el cual la etapa de calibrado consiste en inyectar por lo menos una corriente en el bus de potencia (3), medir la tensión entre los puntos de unión (4) y compararla con una medición obtenida en paralelo por un dispositivo de calibrado (18).

15. Procedimiento de medición según la reivindicación 13 en el cual el procedimiento comprende una etapa de medición de la diferencia de potencial, una etapa de corrección del valor obtenido por la etapa de medición y una etapa de transmisión del valor corregido.

16. Procedimiento de medición según la reivindicación 13 en el cual la medición de la diferencia de potencial se realiza en continuo.