Dispositivo de vigilancia y protección de la alimentación de un aparato eléctrico y procedimiento de implementación de este dispositivo.

Dispositivo (1) de vigilancia y protección de un aparato (3) eléctrico,

colocado en una línea de alimentación (19) en serie entre una fuente de energía eléctrica (2) y dicho aparato, que consta de:

- al menos un regulador de tensión (10) adaptado para regular una tensión de alimentación del aparato (3) cuando una tensión de entrada emitida por la fuente de energía (2) está comprendida entre un valor inferior de funcionamiento y un valor superior de funcionamiento, y para cortar esta tensión de alimentación cuando la tensión de entrada está fuera de dichos valores de funcionamiento,

- al menos un limitador de corriente (11), acoplado al regulador de tensión (10), adaptado para reducir la tensión de alimentación del aparato (3) si una corriente de alimentación absorbida por el aparato excede un valor superior de funcionamiento,

- al menos un cortocircuito (13, 14) operable, adaptado para accionarse cuando la tensión de entrada excede un valor límite de seguridad, superior al valor superior de funcionamiento y ocasionar el corte de un fusible (15) colocado en serie entre la fuente de energía (2) y el aparato (3), y

- unos medios (20) de cálculo y memorización adaptados para generar un reloj (225) y registrar una fecha de ocurrencia de una anomalía y unos parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en una memoria (213) no volátil,

caracterizado por que el regulador de tensión (10), el limitador de corriente (11) y el cortocircuito (13, 14) operable se adaptan para ser mandados por los medios (20) de cálculo y memorización en función de los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato (3) y de su comparación con unos valores predeterminados, siendo accionados el registro de la fecha y de los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en dicha memoria (213) no volátil por los medios (20) de cálculo y memorización.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/050125.

Solicitante: Gascuel, Jacques.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Rue Maubec 31350 Peguilhan FRANCIA.

Inventor/es: GASCUEL,JACQUES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G05F1/571 SECCION G — FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05F SISTEMAS DE REGULACION DE VARIABLES ELECTRICAS O MAGNETICAS (regulación de la distribución en el tiempo o de la periodicidad de impulsos en los sistemas de radar o de radionavegación G01S; regulación de la corriente o de la tensión, especialmente adaptada para su uso en relojes electrónicos G04G 19/02; sistemas que funcionan en bucle cerrado para regular variables no eléctricas por medios eléctricos G05D; control de la alimentación de energía eléctrica a los computadores digitales G06F 1/26; para obtener las características de funcionamiento deseadas de electroimanes con armadura H01F 7/18; regulación de redes de distribución de energía eléctrica H02J; regulación de la carga de baterías H02J 7/00; regulación del valor de salida de convertidores estáticos, p. ej. reguladores de conmutación, H02M; regulación del valor de salida de generadores eléctricos H02N, H02P 9/00; control de transformadores, reactancias o bobinas de choque H02P 13/00; regulación de la respuesta de frecuencia, ganancia, potencia de salida máxima, amplitud o ancho de banda de amplificadores H03G; regulación de la sintonización de circuitos resonantes H03J; control de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos H03L; regulación de las características de líneas de transmisión H04B; control de fuentes eléctricas de luz H05B 37/02, H05B 39/04, H05B 41/36; control eléctrico de aparatos de rayos X H05G 1/30). › G05F 1/00 Sistemas automáticos en los que las desviaciones de una magnitud eléctrica en relación a uno o a varios valores predeterminados son detectadas a la salida y reintroducidas en un dispositivo interior al sistema para llevar el valor detectado a su valor o a sus valores predeterminados, es decir, sistemas retroactivos. › con detector de sobretensión.
  • H02H3/02 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 3/00 Circuitos de protección de seguridad para desconexión automática respondiendo directamente a un cambio indeseado de las condiciones eléctricas normales de trabajo con o sin reconexión (especialmente adaptados para máquinas o aparatos de tipos especiales o para la protección seccional de sistemas de cables o líneas H02H 7/00; sistemas para conmutación de la alimentación de reserva H02J 9/00). › Detalles.

PDF original: ES-2534981_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a un dispositivo de vigilancia y protección de la alimentación con energía eléctrica de un aparato eléctrico que permite identificar y registrar anomalías que suceden en la alimentación, con el fin de definir sus causas y, llegado el caso, los responsables. La invención se refiere, igualmente, a un procedimiento de implementación de un dispositivo de este tipo.

Los sistemas eléctricos y electrónicos actuales, como los ordenadores por ejemplo, están formados por varios aparatos ¡nterconectados y alimentados a partir del suministro de corriente por medio de una alimentación estabilizada que proporciona a cada aparato (tarjeta madre, procesador, discos, etc.) una fuente de energía adaptada a sus características en cuanto a tensión, corriente, etc.

Un fallo o una anomalía de esta alimentación pueden ocasionar consecuencias catastróficas para los aparatos que están unidos a ella. Si en la mayoría de los casos la consecuencia es la destrucción del aparato que ocasiona su sustitución y un coste relacionado limitado al coste del material, existen casos, sin embargo, en los que el coste del material solo representa una muy escasa porción de los costes incurridos. Por ejemplo, el fallo de un disco duro o de un banco de memorias puede ocasionar una pérdida de datos que tiene consecuencias operativas y financieras importantes. Aunque existan posibilidades (limitadas) de recuperar ciertas informaciones, su implementación también es extremamente costosa. El fallo de otros aparatos puede ocasionar, igualmente, pérdidas de explotación con consecuencias asimismo importantes.

Se conocen numerosos dispositivos de protección de aparatos eléctricos, susceptibles de proteger, igualmente, la fuente de energía que los alimenta, como por ejemplo por el documento europeo FR 2 83 379, que describe un dispositivo de protección de una carga y de su fuente de energía eléctrica, que consta de un circuito de limitación de tensión y de un circuito de limitación de corriente que pueden funcionar, igualmente, para la limitación de potencia consumida. Otro ejemplo de estos dispositivos se revela a través del documento de los Estados Unidos US 3 359 434. Sin embargo, pueden suceder otras anomalías de la alimentación de la carga para las que este dispositivo no está previsto, como por ejemplo una sobretensión que superaría el valor máximo de tensión que podría bloquear el conmutador de este dispositivo. Además, a pesar de la eficacia de los dispositivos de protección, siempre existe la posibilidad de que se produzca un fallo del aparato protegido.

Por lo tanto, las víctimas de siniestros de este tipo tienden a dirigirse a seguros para cubrir este riesgo o a buscar eventuales responsables para ser Indemnizadas. Sin embargo, en el estado actual de la técnica, es muy difícil determinar a posteriori la causa de un siniestro de este tipo y buscar sus responsables, pudiendo deberse el fallo de un aparato al propio aparato, o bien ser causado por elementos externos, como una anomalía de la alimentación con energía eléctrica del aparato o condiciones de entorno anormales.

Por lo tanto, existe una necesidad de un dispositivo que permita, por una parte, mejorar el alcance de la protección de un aparato y, por otra parte, en caso de anomalía o de fallo, registrar de modo preciso sus circunstancias.

Por lo tanto, la invención tiene por objeto un dispositivo de vigilancia y protección de un aparato eléctrico que permita proteger este aparato contra una amplia gama de anomalías de alimentación.

La invención tiene por objeto, igualmente, un dispositivo de este tipo que sea susceptible de proteger, igualmente, la fuente de energía contra una anomalía inducida por un fallo del aparato protegido.

La invención tiene por objeto, además, un dispositivo capaz de vigilar y registrar y salvar de manera fiable y duradera, ciertos parámetros representativos de la alimentación y del entorno del aparato protegido cuando sucede una anomalía.

La invención tiene por objeto, además, un dispositivo susceptible de asociarse de manera fiable y duradera con el aparato al que va a vigilar y a proteger, de manera que no pueda discutirse la autenticidad de los acontecimientos sucedidos en este aparato, determinados en función de los parámetros registrados en el dispositivo.

La invención tiene por objeto, además, un dispositivo de vigilancia y protección de un aparato eléctrico que permita señalar localmente y, llegado el caso, a distancia, las anomalías detectadas.

La invención tiene por objeto, además, un dispositivo que pueda servir de apoyo y de elemento de prueba en un nuevo servicio de seguro más eficaz y resolutivo para siniestros susceptibles de afectar al aparato protegido.

Por ello, la invención se refiere a un dispositivo de vigilancia y protección de un aparato eléctrico, colocado en una linea de alimentación en serie entre una fuente de energía eléctrica y dicho aparato, que consta de:

- al menos un regulador de tensión adaptado para regular una tensión de alimentación del aparato cuando una tensión de entrada suministrada por la fuente de energía está comprendida entre un valor inferior de funcionamiento y un valor superior de funcionamiento, y para cortar esta tensión de alimentación cuando la tensión de entrada está fuera de dichos valores de funcionamiento,

- al menos un limitador de corriente, acoplado al regulador de tensión, adaptado para reducir la tensión de alimentación del aparato si una corriente de alimentación absorbida por el aparato excede un valor superior de funcionamiento,

- al menos un cortocircuito operable, adaptado para accionarse cuando la tensión de entrada excede un valor límite de seguridad, superior al valor superior de funcionamiento y ocasionar el corte de un fusible colocado en serie entre la fuente de energía y el aparato, y

- unos medios de cálculo y memorización adaptados para generar un reloj y registrar una fecha de ocurrencia de una anomalía y unos parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en una memoria no volátil.

Aunque la fuente de energía eléctrica sea un bloque de alimentación llamada estabilizada, unos medios de protección adicionales, acoplados juntos, permiten paliar eventuales fallos del bloque de alimentación o consecuencias de problemas eléctricos que pueden suceder en aparatos alimentados en paralelo. Así, el regulador de tensión solo alimenta el aparato protegido si la tensión de entrada está comprendida dentro de unos límites de funcionamiento normal, el limitador de corriente coopera con el regulador de tensión para limitar la tensión de alimentación del aparato si este absorbiera un exceso de corriente revelador de una avería interna, tal como un cortocircuito y, en el caso de que se presentara en la línea de alimentación una sobretensión de un nivel susceptible de dañar el aparato y/o el regulador de tensión, el cortacircuitos constituido por el fusible y el cortocircuito operable aislarían el conjunto del dispositivo y del aparato interrumpiendo la línea de alimentación entre la fuente de energía y el dispositivo. En el caso de aparatos que constan de varias líneas de alimentación (por ejemplo para varias tensiones de alimentación), cada línea consta de un juego de medios de protección (regulador de tensión, limitador de corriente, cortocircuito operable) unidos a unos medios de cálculo y memorización comunes. Además de la protección reforzada aportada por el dispositivo de la invención, este consta de unos medios que permiten fechar y registrar la fecha de suceso de una anomalía, así como registrar unas mediciones de los parámetros de funcionamiento, tales como la tensión de entrada, la tensión de alimentación del aparato y la corriente consumida por este, permitiendo así determinar la clase de la anomalía. Ventajosamente, los datos recopilados se registran en una memoria no volátil y, preferentemente, no modificable para que puedan volver a leerse incluso en caso de destrucción parcial del dispositivo y del aparato al que protege y usarse con el fin de determinar las eventuales responsabilidades en el suceso de la anomalía.

Ventajosamente, en un primer modo de realización de la invención, el regulador de tensión, el limitador de corriente y el cortocircuito operable se adaptan para funcionar de manera autónoma e independiente de los medios de cálculo y memorización, y los medios de cálculo y memorización se adaptan para registrar en dicha memoria no volátil la fecha y los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en un periodo de tiempo predeterminado. En esta versión del dispositivo de protección, los medios de protección funcionan de manera autónoma y en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (1) de vigilancia y protección de un aparato (3) eléctrico, colocado en una línea de alimentación (19) en serie entre una fuente de energía eléctrica (2) y dicho aparato, que consta de:

- al menos un regulador de tensión (1) adaptado para regular una tensión de alimentación del aparato (3) cuando una tensión de entrada emitida por la fuente de energía (2) está comprendida entre un valor inferior de funcionamiento y un valor superior de funcionamiento, y para cortar esta tensión de alimentación cuando la tensión de entrada está fuera de dichos valores de funcionamiento,

- al menos un limitador de corriente (11), acoplado al regulador de tensión (1), adaptado para reducir la tensión de alimentación del aparato (3) si una corriente de alimentación absorbida por el aparato excede un valor superior de funcionamiento,

- al menos un cortocircuito (13, 14) operable, adaptado para accionarse cuando la tensión de entrada excede un valor límite de seguridad, superior al valor superior de funcionamiento y ocasionar el corte de un fusible (15) colocado en serie entre la fuente de energía (2) y el aparato (3), y

- unos medios (2) de cálculo y memorización adaptados para generar un reloj (225) y registrar una fecha de ocurrencia de una anomalía y unos parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en una memoria (213) no volátil,

caracterizado por que el regulador de tensión (1), el limitador de corriente (11) y el cortocircuito (13, 14) operable se adaptan para ser mandados por los medios (2) de cálculo y memorización en función de los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato (3) y de su comparación con unos valores predeterminados, siendo accionados el registro de la fecha y de los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en dicha memoria (213) no volátil por los medios (2) de cálculo y memorización.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el regulador de tensión (1), el limitador de corriente (11) y el cortocircuito (13, 14) operable se adaptan para generar una señal de interrupción con destino a los medios (2) de cálculo y memorización cuando se activan, accionando dicha señal el registro de la fecha y de los parámetros de funcionamiento de la alimentación del aparato en dicha memoria (213) no volátil.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que los medios (2) de cálculo y memorización constan, además, de una memoria (211) no modificable adaptada para registrar de manera permanente una Información de identificación del aparato (3) protegido.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el regulador de tensión (1) consta de una entrada de mando (23) y por que los medios (2) de cálculo y memorización se adaptan para mandar una puesta bajo tensión o fuera de tensión del aparato (3) en función del suceso de acontecimientos predeterminados.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que consta al menos de un sensor (26, 27, 28) adaptado para medir un parámetro de entorno del aparato (3) y/o del dispositivo (1).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por que el sensor se selecciona en el conjunto de los sensores de temperatura, de higrometría y de aceleración.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por que los medios (2) de cálculo y memorización se adaptan para comparar el valor de dicho parámetro con unos límites predeterminados y mandar una puesta bajo tensión o fuera de tensión del aparato (3) en caso de rebasamiento de dichos límites por dicho parámetro.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque los medios (2) de cálculo y memorización se adaptan, además, para registrar el instante de ocurrencia y la clase de una anomalía del entorno del aparato.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que consta, además, de unos medios de comunicación (24, 25) adaptados para establecer una unión de intercambio de informaciones con un sistema (4)

externo.

1. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que consta, además, de unos medios de señalización (3) adaptados para señalar el instante de ocurrencia y la clase de una anomalía de la alimentación y/o del entorno del aparato (3).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 1, caracterizado porque consta de una fuente de energía autónoma (22) independiente de la fuente de energía (2) a la que está unido.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que se miniaturiza e integra en una caja de un conector (4) de alimentación del aparato (3) al que hay que proteger.

13. Procedimiento de implementación de un dispositivo (1) de vigilancia y protección de un aparato (3) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que consta de:

- una etapa (11) de inicialización del dispositivo en el transcurso de la que se registran un programa y unos valores limites de funcionamiento en una memoria (212) no volátil,

- una etapa (12) de identificación del aparato protegido por el dispositivo en el transcurso de la que se registra una información de identificación de dicho aparato en una memoria (211) no volátil y no borrable,

- una etapa (13) de vigilancia y protección en el transcurso de la que unos parámetros de alimentación y entorno del aparato (3) protegido se recogen y se comparan con los valores límites de funcionamiento registrados en la etapa de inicialización,

- una etapa de registro de anomalía y alerta accionada por la ocurrencia de una anomalía de un parámetro de alimentación y/o entorno que excede los valores límites de funcionamiento registrados,

- una etapa de restitución y análisis de anomalía en el transcurso de la que se determina una causa inicial de la anomalía a partir de los parámetros registrados durante la ocurrencia de la anomalía.


 

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