APARATO PARA EFICIENCIA ENERGÉTICA POR MEDIO DE LA REORDENACIÓN Y DEPURACIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS, AISLAMIENTO GALVÁNICO Y PROTECCIONES PASIVAS, EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS A PIE DE CONSUMO.

Aparato para eficiencia energética por medio de la reordenación y depuración de cargas eléctricas,

aislamiento galvánico y protecciones pasivas, en instalaciones eléctricas a pie de consumo que, aplicable sobre una línea de distribución de energía (200) de red trifásica (R, S, T), comprende, al menos, un autotransformador (101) de tipo híbrido que se incorpora, conectado formando un bucle de bypass, instalado en serie, en el centro de distribución, aguas abajo del transformador de distribución (300) principal, intercalado entre dicho transformador y el centro de consumo (400) que alimenta dicho centro de distribución. El autotransformador (101) es de tres fases más neutro, y contempla un bobinado en zigzag sobre un núcleo (10) de tres columnas que determina la reordenación de las potencia de cada fase, proporcionando una reducción de la potencia activa, la reactiva y disminución de los armónicos sobre la línea de transporte de energía en que se implementa.

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APARATO PARA EFICIENCIA ENERGÉTICA POR MEDIO DE LA REORDENACIÓN Y DEPURACIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS, AISLAMIENTO GALVÁNICO Y PROTECCIONES PASIVAS, EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS A PIE DE CONSUMO

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un aparato para eficiencia energética por medio de la reordenación y depuración de cargas eléctricas, aislamiento galvánico y protecciones pasivas, en instalaciones eléctricas a pie de consumo.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un aparato que, comprendiendo esencialmente un autotransformador de tipo híbrido de tres fases más neutro, contempla un bobinado en zigzag específico para la reordenación de las potencia de cada fase, proporciona aislamiento galvánico, proporciona una reducción de la energía reactiva y una reducción de frecuencias armónicas sobre la línea de transporte de energía en que se implementa. Dicho autotransformador, junto con el aparellaje necesario para realizar las conexiones y desconexiones sin interrupción del servicio y con las correspondientes protecciones eléctricas y térmicas alojados en una cabina, se instala en serie en el centro de distribución aguas abajo del transformador principal, intercalado entre éste y los puntos de consumo.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria destinado a la fabricación de aparatos y dispositivos de eléctricos, centrándose particularmente en el ámbito de los transformadores, y más en particular, los de tipo híbrido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, si bien se conocen en el mercado diversos tipos de transformadores y filtros de tipo híbrido aplicables para 35 instalaciones eléctricas, al menos por parte del solicitante se desconoce la existencia de P201530057

ninguno que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que concretamente presenta el que aquí se preconiza y según se reivindica, estando los detalles caracterizadores que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

De manera concreta, lo que la invención propone, como se ha comentado anteriormente, es un aparato que, esencialmente, comprende un autotransformador de tipo híbrido de tres 10 fases más neutro, con un bobinado en zigzag para la reordenación de las potencias de cada fase y el aislamiento galvánico, el cual, alojado en una cabina junto con el aparellaje necesario para realizar las conexiones y desconexiones sin interrupción del servicio y las protecciones eléctricas y térmicas pertinentes, se instala en serie en el centro de distribución aguas abajo del transformador principal, intercalado entre éste y los puntos de consumo, para proporcionar una reducción de la potencia activa, la reactiva y disminución de los armónicos sobre la línea de transporte de energía.

Más concretamente, el citado autotransformador de tipo híbrido comprende un sistema de alimentación, que proporciona la energía, una carga, que es alimentada por la energía aplicada por la instalación, y un bobinado en zigzag para el circuito híbrido, que está conectado en cada fase, y que reordena y depura las cargas eléctricas, con lo que alarga la vida útil de los materiales que intervienen en el centro de transformación.

Ello es posible gracias a que dicha reordenación de las cargas eléctricas equilibra la potencia aparente por fase con la consiguiente reducción de potencia activa, reactiva y armónicos generados en la carga y aplicados al sistema de alimentación, y a que dicho autotransformador presenta una unidad de filtro activo y una unidad de filtro pasivo conectadas en paralelo con cada línea de fase y con la línea de neutro entre el sistema de alimentación y la carga, y estando conectadas en serie la unidad de filtro activo y la unidad de filtro pasivo de manera que existe:

- una primera unidad de corrección de la forma de onda, que se conecta entre el sistema de alimentación y la unidad del autotransformador de tipo híbrido, a fin de ajustar la impedancia crítica del sistema de alimentación y de corregir la forma de onda de la señal,

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- y una segunda unidad de corrección de la forma de onda que está conectada entre la unidad del autotransformador de tipo híbrido y la carga, de manera que evite una sobrecarga y corrija la forma de onda de la señal.

Así, equilibrando la carga, se consigue el ahorro de la potencia activa, la disminución de la potencia reactiva y la atenuación de armónicos.

Por su parte, el autotransformador de la invención, que es de tres fases más neutro, comprende una bobina primaria y una bobina secundaria montada sobre un núcleo magnético de tres columnas, con la particularidad de que las bobinas secundarias de cada columna están construidas en tres secciones o segmentos conexionados en zigzag, de modo que la corriente principal recorre las tres columnas.

Más concretamente, el autotransformador comprende una bobina primaria y una bobina secundaria con los cuatro hilos de las tres fases más neutro, en el que los hilos de la bobina secundaria van montados sobre un núcleo magnético de tres columnas, estando dispuestos de tal modo que existen tres secciones de arrollamientos en cada columna las cuales están conexionadas entre sí en zigzag y con el neutro, de manera que la corriente principal recorre las tres columnas.

Lógicamente, el número de espiras de cada sección de arrollamiento de hilo será el adecuado a la potencia del autotransformador, y el montaje de las secciones sobre cada columna deberá tener como resultante un número equivalente de espiras y sentido de los arrollamientos.

Con todo ello, el aparato mejora la calidad de alimentación y, por tanto, establece una mejora de la eficiencia energética de la sub-estación según utilidad.

La cabina estará diseñada, según convenga, para su instalación en interior o en exterior, e incorpora los elementos de seguridad, sensor de sobre intensidad, sensor de humos y sensor térmico. En cualquier caso, además, está configurado de manera que se produce alarma y secuencia de maniobra de anulación del sistema por desconexión.

El aparato proporciona, como valor intrínseco, alargar la vida útil de los materiales que 35 intervienen en todo el centro de consumo y transformación de energía.

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Finalmente, cabe destacar que el aparato incorpora los elementos necesarios para el control, el bypass en la instalación y las protecciones necesarias e indispensables para las maniobras, así como los elementos de protección para su instalación en lugares de pública concurrencia, con seguridad pasiva y activa contra incendios, entre ellos el hecho de que todos los elementos que componen el aparato y la propia cabina en que se incorpora son ignífugos. Además, el conjunto cumple los requisitos del Reglamento de Baja Tensión, la normativa española y la normativa CEE.

El descrito aparato para eficiencia energética por medio de la reordenación y depuración de cargas eléctricas, aislamiento galvánico y protecciones pasivas, en instalaciones eléctricas a pie de consumo representa, pues, una innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1. Muestra un diagrama esquemático de la disposición del aparato en el centro de distribución de una instalación eléctrica, apreciándose su ubicación aguas abajo del transformador principal de dicho centro.

La figura número 2. Muestra un diagrama esquemático del aparato objeto de la invención, apreciándose de manera muy genérica los principales elementos que comprende así como la disposición de los mismos.

La figura número 3. Muestra una representación esquemática del núcleo de tres columnas que contempla el autotransformador que comprende el aparato de la invención, apreciándose la disposición...

R E I VI N D I C A C I O N E S

1. Aparato para eficiencia energética por medio de la reordenación y depuración de cargas eléctricas, aislamiento galvánico y protecciones pasivas, en instalaciones eléctricas a pie de consumo que, aplicable para proporcionar una reducción de frecuencias armónicas sobre la línea de distribución de energía (200) de red trifásica (R, S, T) de una compañía de suministro de electricidad, está caracterizado porque comprende, al menos, un autotransformador (101) de tipo híbrido que se incorpora, conectado formando un bucle de bypass, instalado en serie, en el centro de distribución, aguas abajo del transformador de distribución (300) principal, intercalado entre dicho transformador y el centro consumo (400) que alimenta dicho centro de distribución; en que dicho autotransformador (101) es de tres fases más neutro, y contempla un bobinado en zigzag sobre un núcleo (10) de tres columnas que determina la reordenación de las potencia de cada fase proporcionando una reducción de la potencia activa, la reactiva y disminución de los armónicos sobre la línea de transporte de energía en que se implementa; porque, además, el autotransformador (101) comprende un cuadro de maniobra (102) para controlar su funcionamiento y puesta en marcha o desconexión, tanto automática como manual; porque, además, el autotransformador (101) se incorpora, junto al cuadro de maniobra (102) , conectado formando un bucle en forma de bypass entre un interruptor eléctrico de potencia (103) , que lo conecta y desconecta de la línea de acometida procedente del transformador de distribución (300) , y un conmutador eléctrico de potencia (104) que lo conecta y desconecta con la línea que va hacia los puntos de consumo (400) ; y porque el autotransformador (101) presenta una unidad de filtro activo y una unidad de filtro pasivo conectadas en paralelo con cada línea de fase y con la línea de neutro entre el sistema de alimentación y la carga, estando conectadas en serie la unidad de filtro activo y la unidad de filtro pasivo.

2. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque el autotransformador (101) es de tres fases (R, S, T) más neutro (N) , y comprende una bobina primaria y una bobina secundaria montada sobre un núcleo (10) magnético de tres columnas (I, II, III) , en que los cuatro hilos de las tres fases más neutro de dicha bobina secundaria van montados sobre dicho núcleo dispuestos de modo que existen tres secciones (a, b, c) de arrollamientos en cada columna conexionadas entre sí en zigzag y con el neutro (N) , de manera que la corriente principal recorre las tres columnas.

3. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado porque una primera sección (Ra) de 9

arrollamiento de un primer hilo (R) de la bobina secundaria esté conectado, inicialmente, sobre la primera columna (I) del núcleo (10) , seguidamente sobre la segunda columna (II) en una segunda sección (Rb) y, de nuevo, sobre la primera columna (I) en una tercera sección (Rc) de dicho hilo (R) de la bobina secundaria, así como, seguidamente, al neutro (N) ; una 5 primera sección (Sa) de arrollamiento de un segundo hilo (S) de la bobina secundaria esté conectado, inicialmente, sobre la segunda columna (II) del núcleo (10) , seguidamente, sobre la tercera columna (III) en una segunda sección (Sb) y, de nuevo, sobre la segunda columna (II) en una tercera sección (Sc) de dicho segundo hilo (S) de la bobina secundaria, así como, seguidamente, al neutro (N) ; y una primera sección (Ta) de arrollamiento de un tercer hilo (T) de la bobina secundaria esté conectado, inicialmente, sobre la tercera columna (III) del núcleo (10) , seguidamente, sobre la primera columna (I) en una segunda sección (Tb) y, de nuevo, sobre la tercera columna (III) en una tercera sección (Tc) de dicho tercer hilo (T) de la bobina secundaria, y, seguidamente, al neutro (N) .