Medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico.

Dispositivo de medición para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación (5) de un interruptor automático eléctrico (1),

que comprende:

- una unidad de generación de gran amperaje (11), que está diseñada para la generación de una corriente de medición para la medición de la resistencia y se puede acoplar con el interruptor automático (1) para la alimentación de la corriente de medición en el interruptor automático (1), y

- una unidad de medición (12), que se puede acoplar con el interruptor automático (1) y está diseñada para detectar una señal de medición en el interruptor automático (1) durante la apertura o cierre 10 del contacto de conmutación (5), y determinar un desarrollo temporal de la resistencia del contacto de conmutación (5) durante la apertura o cierre en función de la corriente de medición y la señal de medición, comprendiendo el dispositivo de medición (10) una carcasa (16) en forma de una unidad montable en el contacto de conmutación (5), en la que están alojadas al menos una unidad de generación de gran amperaje (11) y la unidad de medición (12), en el que la unidad de medición (12) está diseñada además para determinar el desarrollo de la resistencia del contacto de conmutación (5) como una secuencia de valores de resistencia digitales, caracterizado por una conexión de alimentación de energía (15) para la alimentación del dispositivo de medición (10) con energía eléctrica, estando diseñada la unidad de medición (12) para emitir la secuencia de valores de resistencia digitales a través de la conexión de alimentación de energía (15).

Medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico.

La presente invención se refiere a un dispositivo de medición y un procedimiento para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico o de un interruptor eléctrico de alta tensión.

Los interruptores automáticos, que también se designan como interruptores de alta tensión o Circuit breaker, se usan en la tecnología energética para establecer o separar conexiones eléctricas bajo carga. Las tensiones nominales de los interruptores automáticos se pueden situar en el rango de pocos voltios hasta algunos cientos de kilovoltios. Las corrientes de carga conmutadas pueden ser de varias decenas de kiloamperios en caso de un cortocircuito. Por ello para un funcionamiento fiable del interruptor automático se verifica, por ejemplo, en el marco de las revisiones, la resistencia de transición de un contacto de conmutación del interruptor automático eléctrico. Un desgaste elevado en el contacto de conmutación del interruptor automático, por ejemplo, una erosión eléctrica de los contactos del arco voltaico puede aparecer durante la conmutación bajo carga y en particular durante la separación de una corriente de cortocircuito.

En este contexto, la publicación de Zoran Stanisic "Method for static and dynamic resistance measurements of HV Circuit breaker" Innovative Smart Grid Technologies (ISGT Europe), 2011 2nd IEEE PES International Conference and Exhibiton on, IEEE, 5 de diciembre de 2011, páginas 1 a 5, da a conocer un procedimiento para mediciones de la resistencia estáticas y dinámicas de un interruptor de alta tensión. En el procedimiento propuesto se sustituyen las baterías por ultracondensadores y un dispositivo de carga de corriente contante, lo que conduce a una fuente de corriente potente con pocos cientos de gramos, que puede generar algunos cientos de amperios para los contactos de conmutación de potencia. Una medición de una caída de tensión a través del interruptor automático y de la corriente de este modo supervisa de forma continua una descarga de los ultracondensadores, lo que produce un valor de resistencia muy exacto del objeto medido.

El objetivo de la presente invención es por ello determinar un estado, en particular un estado de desgaste del contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico, así como verificar el estado mecánico del accionamiento y de los contactos.

Este objetivo se resuelve según la presente invención mediante un dispositivo de medición para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico según la reivindicación 1 y un procedimiento para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico según la reivindicación 9. Las reivindicaciones dependientes definen formas de realización preferidas y ventajosas de la invención.

Según la presente invención se proporciona un dispositivo de medición para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación de un interruptor automático eléctrico. El dispositivo de medición comprende una unidad de generación de gran amperaje y una unidad de medición. La unidad de generación de gran amperaje sirve para la generación de una corriente de medición para la medición de la resistencia y se puede acoplar con el interruptor automático para la alimentación de la corriente de medición en el interruptor automático. La unidad de medición se puede acoplar con el interruptor automático y está diseñada para detectar una señal de medición en el interruptor automático. La señal de medición puede comprender, por ejemplo, una tensión a través del contacto de conmutación del interruptor automático. El dispositivo de medición puede detectar la señal de medición durante la apertura o durante el cierre del contacto de conmutación y determinar un desarrollo temporal de la resistencia del contacto de conmutación durante la apertura o cierre en función de la corriente de medición y la señal de medición. Mediante la determinación del desarrollo temporal de la resistencia del contacto de conmutación se puede determinar no solo la resistencia de transición del contacto de conmutación en el estado cerrado, sino también un comportamiento temporal de la resistencia del contacto de conmutación, mientras que los contactos del contacto de conmutación se ponen en contacto durante el cierre del interruptor automático o se separan durante la apertura del interruptor automático. Mediante el desarrollo temporal de la resistencia se puede determinar, por ejemplo, un estado de desgaste del contacto de conmutación. Según la invención el dispositivo de medición comprende una carcasa en forma de una unidad portable. En la carcasa están alojadas al menos la unidad de generación de gran amperaje y la unidad de medición. De este modo el dispositivo de medición se puede disponer en el entorno inmediato del interruptor automático, de modo que se pueden minimizar las pérdidas de potencia de la unidad de generación de gran amperaje a través de largos cables de alimentación y más allá se detectan las señales de medición sin interferencias o con bajas interferencias, dado que las señales de medición tampoco se deben transmitir a través de largas líneas de alimentación. El dispositivo de medición puede estar configurado en particular de manera que la carcasa se dispone, por ejemplo, en la carcasa del contacto de conmutación, como por ejemplo, una carcasa cerámica, del contacto de conmutación, de modo que las líneas de alimentación a las conexiones del interruptor automático se pueden realizar muy cortas, por ejemplo, con una longitud de 1 - 2 m para un interruptor de alta tensión y claramente más corta de 1 m para un interruptor de media tensión. Preferentemente en el dispositivo de medición no están los elementos de comando.

La unidad de medición está diseñada para determinar el desarrollo de la resistencia del contacto de conmutación en función de la corriente de medición y la señal de medición como una secuencia de valores de resistencia digitales. La secuencia de valores de resistencia digitales se emite a través de una conexión de alimentación de energía, que sirve para la alimentación del dispositivo de medición con energía eléctrica. La conexión de alimentación de energía puede ser, por ejemplo, una así denominada conexión Power over Ethernet [Alimentación a través de Ethernet] o una así denominada conexión Power Une Communication [Comunicación por líneas de potencia]. En la conexión Power over Ethernet o la conexión Power Une Communication se transmite por el contrario la energía eléctrica para la alimentación del dispositivo de medición, como también la secuencia de los valores de resistencia digitales a través de conductores comunes. La secuencia de valores de resistencia digitales se puede transmitir, por ejemplo, a una estación en tierra que comprende, por ejemplo, un control electrónico o un ordenador y es apropiada para el almacenamiento y evaluación de la secuencia de valores de resistencia digitales. Por consiguiente el dispositivo de medición para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación de, por ejemplo, un interruptor automático en una línea de alta tensión se puede disponer en el entorno inmediato del interruptor automático a una altura de, por ejemplo, 6m a la que se sitúa el interruptor automático y se puede acoplar con el interruptor automático a través de conexiones correspondientemente cortas. La transmisión del desarrollo temporal de la resistencia, por ejemplo, como una secuencia de valores de resistencia digitales, a la estación en tierra se puede realizar a través de un cable correspondientemente más largo, de modo que los valores de medición se pueden detectar por el dispositivo de medición con gran exactitud y se pueden transmitir sin interferencias o errores de forma digital a la estación en tierra.

Según otra forma de realización, el dispositivo de medición comprende un acumulador de energía capacitivo, por ejemplo un condensador, que está acoplado con la unidad de generación de gran amperaje. La unidad de generación de gran amperaje puede generar, durante un intervalo de tiempo determinado, en particular para un Intervalo de tiempo de medición determinado, una corriente de medición tanto a partir de la energía eléctrica del acumulador de energía capacitivo, como también a partir de la energía eléctrica de la conexión de alimentación de energía del dispositivo de medición. La corriente de medición así generada presenta una potencia eléctrica que es más elevada que la potencia absorbida por el dispositivo de medición durante... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de medición para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación (5) de un interruptor automático eléctrico (1), que comprende:

una unidad de generación de gran amperaje (11), que está diseñada para la generación de una corriente de medición para la medición de la resistencia y se puede acoplar con el interruptor automático (1) para la alimentación de la corriente de medición en el interruptor automático (1), y

una unidad de medición (12), que se puede acoplar con el interruptor automático (1) y está diseñada para detectar una señal de medición en el interruptor automático (1) durante la apertura o cierre del contacto de conmutación (5), y determinar un desarrollo temporal de la resistencia del contacto de conmutación (5) durante la apertura o cierre en función de la corriente de medición y la señal de medición, comprendiendo el dispositivo de medición (10) una carcasa (16) en forma de una unidad montable en el contacto de conmutación (5), en la que están alojadas al menos una unidad de generación de gran amperaje (11) y la unidad de medición (12), en el que la unidad de medición (12) está diseñada además para determinar el desarrollo de la resistencia del contacto de conmutación (5) como una secuencia de valores de resistencia digitales, caracterizado por una conexión de alimentación de energía (15) para la alimentación del dispositivo de medición (10) con energía eléctrica, estando diseñada la unidad de medición (12) para emitir la secuencia de valores de resistencia digitales a través de la conexión de alimentación de energía (15).

2. Dispositivo de medición según la reivindicación 1, que comprende además una unidad de control (13) en una carcasa separada, que está diseñada para excitar el interruptor automático (1) para la apertura o cierre del contacto de conmutación (5).

3. Dispositivo de medición según la reivindicación 1 o 2, en el que la alimentación del dispositivo de medición (10) y la transmisión de la secuencia de valores de resistencia digitales por el dispositivo de medición (10) se realiza a través del mismo conductor eléctrico.

4. Dispositivo de medición según la reivindicación 3, en el que la conexión de alimentación de energía (15) comprende una conexión Power over Ethernet o una conexión Power Une Communication.

5. Dispositivo de medición según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un acumulador de energía capacitivo (14), que está acoplado con la unidad de generación de gran amperaje (11), en el que la unidad de generación de gran amperaje (11) está diseñada para generar, durante un intervalo de tiempo determinado, una comente de medición comandada por la energía eléctrica del acumulador de energía capacitivo (14) y la energía eléctrica de una conexión de alimentación de energía (15) del dispositivo de medición (10), en el que la corriente de medición se comanda con una potencia eléctrica mayor que se absorbe por el dispositivo de medición (10) durante el intervalo de tiempo a través de la conexión de alimentación de energía (15).

6. Dispositivo de medición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de generación de gran amperaje (11) está diseñada para la generación de una corriente de medición de al menos 100 A.

7. Dispositivo de medición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la señal de medición comprende una tensión a través del contacto de conmutación (5) del Interruptor automático (1).

8. Dispositivo de medición según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (13) está diseñada para emitir señales de control digitales a través de una red para la apertura o cierre del contacto de conmutación (5).

9. Procedimiento para la medición de una resistencia de un contacto de conmutación (5) de un interruptor automático eléctrico (1), que comprende:

- la generación de una corriente de medición para la medición de la resistencia con una unidad de generación de gran amperaje (11),

la alimentación de la corriente de medición en el interruptor automático (1),

la excitación del interruptor automático (1) para la apertura o cierre del contacto de conmutación (5), y la detección de una señal de medición en el interruptor automático (1) durante la apertura o cierre del contacto de conmutación (5) con una unidad de medición (12), y

- la determinación de un desarrollo temporal de la resistencia del contacto de conmutación (5) durante la apertura o cierre en función de la corriente de medición y la señal de medición como una secuencia de valores de resistencia digitales, en el que el procedimiento se ejecuta con un dispositivo de medición, en el que el dispositivo de medición (10) comprende una carcasa (16) en forma de una unidad montable en el contacto de conmutación (5), en la que están alojadas al menos la unidad de generación de gran amperaje (11) y la unidad de medición (12), y en el que el dispositivo de medición se alimenta con energía eléctrica a

través de una conexión de alimentación de energía (15),

- caracterizado por

la emisión de la secuencia de valores de resistencia digitales a través de la conexión de alimentación de energía (15).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el procedimiento se ejecuta con el dispositivo de medición (10) según una de las reivindicaciones 1-8.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el dispositivo de medición (10) se dispone en el entorno

10 inmediato del interruptor automático (1).

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que el dispositivo de medición (10) se dispone en el entorno inmediato de una carcasa (4) del contacto de conmutación (5).