Dispositivo de comparación de fases con doble borne de conexión.

Dispositivo (10) de comparación de fase que comprende una caja (12),

unos primeros medios (16) para obtener una señal representativa de una primera tensión de fase, unos segundos medios (16) para obtener una señal representativa de una segunda tensión de fase, unos medios (14) de comparación de las señales representativas de la primera y segunda tensiones de fase, unos medios (18) para indicar el resultado de la comparación, caracterizado porque cada uno de los medios (16) para obtener una señal representativa de una tensión de fase comprende dos bornes (22, 22') de conexión de diferente tipo y un cable (24) provisto en cada extremo de un terminal (26, 26') de conexión complementario de cada uno de los bornes (22, 22') de dicho medio (16).

Dispositivo de comparación de fases con doble borne de conexión Campo técnico

La invención se refiere a los comparadores utilizados para verificar la concordancia de fases, principalmente entre dos aparellajes de media tensión, por ejemplo para unas redes eléctricas de 3 a 40 kV y 50 Hz o 60 Hz. Más particularmente, la invención se refiere a una gestión optimizada de la energía de un indicador de fase para minimizar su consumo y/o de un comparador de fase para además permitir una autoalimentación a través de los dispositivos indicadores de tensión en los que son conectados. La invención se refiere también a un sistema de conexión de los comparadores para permitir una utilización más simple en el caso de que los indicadores de tensión no tengan las mismas características de salida.

Estado de la técnica

En los aparellajes de media tensión (MT), para asegurar que el sistema está sin o bajo tensión, se sitúan unos detectores de tensión de acuerdo con la norma CEI 61243. Para proporcionar unas informaciones sobre el estado de tensión del circuito principal del aparellaje, estos detectores se asocian a unos dispositivos indicadores de tensión, comúnmente denominados VPIS ("Voltage Presence Indicating System")', su funcionamiento se define por la norma CEI 61958.

Tal como se ha esquematizado en la figura 1, un VPIS 1 indica por medio de pilotos 2 la presencia de tensión en cada una de las fases A, B, C. Paralelamente, una señal representativa de esta tensión está accesible desde un borne 3 del VPIS, básicamente en la misma cara delantera del VPIS que los pilotos 2 y relacionado con estos últimos; la tensión disponible en el borne 3 está dividida mediante el puente capacitivo 4 realizado por la capacidad de cruce presente en las celdas, y reducida.

El borne 3 puede conectarse a un sistema externo; en particular, para confirmar la relación de fase entre dos aparellajes de MT, se conectan comúnmente dos VPIS 1 a un comparador 5 de fase, al que se aplica igualmente la norma CEI 61958 anterior. Un comparador 5 de fase que comprende unos terminales 6 complementarios con los bornes 3 se conecta por la cara delantera de los VPIS 1 de las dos celdas de MT para verificar la correspondencia directa entre cada fase A, B, C de las celdas, con el fin de evitar cruzar las fases, por ejemplo durante la conexión entre dos celdas por necesidades de reconfiguración de la red de MT. De manera habitual, los terminales 6 del comparador 5 se localizan en el extremo de cables 7 que prolongan una cara, preferentemente un lado pequeño, de la caja del dispositivo de comparación 5.

El sistema electrónico del comparador 5 puede detectar las desviaciones de fase solamente o en conjunto con las desviaciones de frecuencia; genera una señal de salida proporcional a la diferencia de fase entre las señales de entrada. Esta señal de salida se transmite, cualquiera que sea su naturaleza, entre otros a unos medios 8 indicadores de una diferencia de fase, con el fin de prevenir al usuario y evitar cualquier problema.

En vista de las implicaciones de la información transmitida por un comparador 5 de fase, éste responde a unas condiciones estrictas de certificación. En particular, debe presentarse una "discordancia de fase" si la desviación de la fase entre las tensiones fase-tierra es superior a 30°, este umbral se podría modificar de común acuerdo entre constructor y usuario en función de la utilización prevista. La indicación de la discordancia de fase se debe realizar con una duración suficiente, mediante las señales activas: como mínimo, la indicación se refiere a una iluminación 8 cuya señal emitida es permanente, o correspondiente al menos a un flash por segundo, mientras el comparador 5 esté derivado. Además, la indicación segura de un comparador 5 de fase no debe quedar afectada por la diferencia entre las señales proporcionadas por los puntos de conexión, susceptibles por ejemplo de proceder de la diferencia entre las tensiones de servicio o las tolerancias de construcción de los VPIS 1. La electrónica de un comparador 5 de fase es por lo tanto compleja, y ávida de energía.

Para permitir satisfacer estas condiciones, una solución clásica consiste en utilizar una batería que alimenta los circuitos y pilotos del comparador de fase 5. El inconveniente inherente a este tipo de solución es la verificación del estado de carga de la batería.

Es preferible de hecho que el comparador de fase no sea dependiente de una alimentación externa, por ejemplo activándola por las señales de los VPIS, que sin embargo están sometidos ellos también a fuertes restricciones sobre su consumo interno. Las corrientes de alimentación disponibles entonces para el comparador 5 son muy reducidas, del orden de algunos microamperios. Por otro lado la electrónica de los comparadores 5 es usualmente pesada y compleja, incompatible con este tipo de alimentación: véanse por ejemplo los documentos US 6 087 856, CA 2 290 862 o US 6 300 803. La gestión de la energía y de la iluminación de los comparadores debe por lo tanto optimizarse.

Además, es deseable que el comparador 5 se pueda adaptar a varias generaciones de VPIS 1, que están integrados en las estaciones de MT. Ahora bien, se pone de manifiesto que el sistema de conexión 3 disponible en la cara delantera puede diferir entre los VPIS, principalmente con unos bornes de cableado diferentes. Es usual disponer de

adaptadores mecánicos que permitan acoplar el terminal del dispositivo de comparación con el borne del VPIS, y/o de un adaptador electrónico que permita uniformizar la forma de la señal procedente del VPIS y transmitida a los medios de comparación. Sin embargo, esta solución continua siendo engorrosa.

Exposición de la invención

Entre otras ventajas, la invención viene a paliar unos inconvenientes de los comparadores de fase existentes. En particular, bajo uno de sus aspectos, la invención se refiere a un dispositivo de comparación de fase en el que los medios de conexión permiten el tratamiento para dos tipos de VPIS diferentes, sin utilización de complementos; la invención se refiere igualmente a un dispositivo de comparación de fase en el que la gestión de la iluminación del diodo de alerta está optimizada para permitir una auto-alimentación.

En particular, la invención se refiere a un dispositivo de comparación de fase en el que los medios de conexión en la fuente externa se desdoblan de manera que permitan una conexión sobre dos tipos de bornes diferentes, y por lo tanto dos indicadores de tensión de tipo VPIS de gama diferente.

Principalmente, el dispositivo de comparación comprende unos primeros y segundos medios para obtener una señal representativa de dos tensiones de fase, ventajosamente asociadas a un sistema de tratamiento electrónico, unos medios de comparación de la primera y segunda señales representativas de las tensiones de fase, unos medios para indicar el resultado de la comparación, por ejemplo un diodo electroluminiscente; cada uno de los medios para obtener una señal representativa de una tensión de fase comprende dos bornes de conexión y un cable provisto en cada extremo con un terminal de conexión complementario con cada uno de los bornes. El cable se puede montar de modo fijo sobre la caja del dispositivo.

En un modo de realización preferido, los bornes de un mismo medio para obtener una señal representativa de una tensión de fase son mecánicamente diferentes, y los dos medios para obtener una señal representativa son idénticos. Los bornes pueden alinearse sobre un lado de la caja, preferentemente opuesto a los medios indicadores del resultado.

Ventajosamente, el dispositivo de comparación de fase de diodo electroluminiscente según la invención comprende unos medios de alimentación y de gestión del diodo por medio de las señales representativas de las tensiones de fase, estando adaptados dichos medios para alimentar el diodo de manera intermitente; preferentemente, se prevén unos medios de rectificación de la tensión.

Con el fin de asegurar la alimentación intermitente, los medios de alimentación y de gestión comprenden preferentemente unos medios de interrupción de la tensión de alimentación del diodo, por ejemplo un transistor, y unos medios de almacenamiento de energía, por ejemplo un condensador, que controlan, en función de la energía que está almacenada en ellos, los medios de interrupción. Los medios de alimentación y de gestión son ventajosamente electrónicos, siendo elegidos los componentes del circuito eléctrico de dichos medios para definir las etapas de la alimentación.

Preferentemente, las etapas de la alimentación del diodo comprenden una carga previa de los medios de almacenamiento hasta al menos... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (10) de comparación de fase que comprende una caja (12), unos primeros medios (16) para obtener una señal representativa de una primera tensión de fase, unos segundos medios (16) para obtener una señal representativa de una segunda tensión de fase, unos medios (14) de comparación de las señales representativas de la primera y segunda tensiones de fase, unos medios (18) para indicar el resultado de la comparación, caracterizado porque cada uno de los medios (16) para obtener una señal representativa de una tensión de fase comprende dos bornes (22, 22) de conexión de diferente tipo y un cable (24) provisto en cada extremo de un terminal (26, 26) de conexión complementario de cada uno de los bornes (22, 22) de dicho medio (16).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que los bornes (22, 22) de un mismo medio para obtener una señal representativa de una tensión de fase son mecánicamente diferentes.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que cada borne (22, 22) está asociado a un sistema (20, 20) de tratamiento electrónico que permite proporcionar unos datos a los medios (14) de comparación.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los primeros y segundos medios (16) para obtener una señal representativa son idénticos.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los bornes (22, 22) de los primeros y segundos medios (16) para obtener una señal representativa están alineados en un lado de la caja (12) del dispositivo.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los cables (24) están montados de modo cautivo sobre la caja (12) por medio de sistemas de fijación.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los medios (18) para indicar el resultado de la comparación comprenden un diodo electroluminiscente situado en un lado de la caja (12), estando situados los bornes (22, 22) en otro lado, preferentemente opuesto, de la caja (12).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, que comprende unos medios (30) de alimentación y de gestión del diodo (18) por medio de las señales representativas de las corrientes de fase, estando adaptados dichos medios (30) para alimentar el diodo (18) de manera intermitente, teniendo el segundo período que separa dos periodos de encendido del diodo (18) una duración inferior a 50 ms.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, que comprende unos medios de rectificación de onda completa.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 o 9, en el que los medios (30) de alimentación y de gestión comprenden unos medios (28) de interrupción de la corriente de alimentación del diodo (18) y unos medios (32) de almacenamiento de energía, estando controlados dichos medios (28) de interrupción en función de la energía disponible en los medios (32) de almacenamiento.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que los medios de alimentación y de gestión están adaptados para que, después de que los medios (32) de almacenamiento se hayan cargado al menos a un valor de carga (C32), la alimentación del diodo (18) se realice según las etapas iterativas:

- encendido (B) durante un primer período durante el que los medios (28) de interrupción están conduciendo y los medios (32) de almacenamiento se descargan parcialmente para alimentar al diodo (18);

- recarga (C) durante un segundo período durante el que los medios (28) de interrupción no están conduciendo y los medios (32) de almacenamiento se recargan hasta el valor de carga (C32).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 u 11, en el que los medios (30) de alimentación y de gestión son electrónicos, estando adaptados los componentes del circuito electrónico de dichos medios para definir las etapas de la alimentación.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 a 12, en el que los medios (32) de almacenamiento son un condensador y los medios (28) de interrupción son un transistor.