ES2233597T3 - Detector de corriente y aparato de medicion de corriente que incluye un detector de esta indole con compesacion de temperatura. - Google Patents

Detector de corriente y aparato de medicion de corriente que incluye un detector de esta indole con compesacion de temperatura.

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ES2233597T3 ES01900487T ES01900487T ES2233597T3 ES 2233597 T3 ES2233597 T3 ES 2233597T3 ES 01900487 T ES01900487 T ES 01900487T ES 01900487 T ES01900487 T ES 01900487T ES 2233597 T3 ES2233597 T3 ES 2233597T3
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Abstract

Un dispositivo de detección de corriente residual que comprende una gran cantidad de shunts resistivos (14) para la conexión, en cada una de ellas, de una gran cantidad de líneas a través de las cuales la corriente puede circular desde o hacia la carga, y un medio detector sensitivo de la tensión desarrollada a través de cada uno de los shunts (14) para detectar cualquier descompensación entre las corrientes que circulan por los shunts (14), caracterizado por un convertidor analógico-digital (15) en forma de un circuito integrado montado en cada uno de los shunts resistivos (14) y por un modo de compensación de temperatura (15h), incluyendo un sensor de temperatura proporcionado o incluido en dicho shunt o en dicho circuito integrado para facilitar la compensación de fluctuaciones en la resistencia shunt con las variaciones de temperatura, comprendiendo el medio detector un procesador (17) para recibir señales digitales de los convertidores y determinar si existe una descompensación de la corriente.

Description

Detector de corriente y aparato de medición de corriente que incluye un detector de esta índole con compensación de temperatura.
Esta invención se refiere a un dispositivo detector de corriente residual, que incluye un sensor de corriente y tiene capacidad para compensar la temperatura.
La patente J P 04083175 d escribe un detector de corriente formado mediante 1 a unión de un conductor a un substrato de circuito en el cual se haya montado un circuito de medida de tensión.
La patente US 6.028.426 describe un aparato de medida de corriente para medir corriente en un shunt, el cual incluye un sensor de temperatura para percibir la temperatura del shunt.
Convencionalmente, la corriente residual se detecta utilizando un transformador de corriente que tiene el bobinado primario a través del cual, en el caso de un dispositivo monofásico, la corriente de carga fluye en direcciones opuestas, de manera que si la corriente de retomo es diferente de la corriente que fluye hacia fuera por una fuga de corriente, se induce una señal de corriente de salida en el bobinado secundario del transformador. En el caso de un dispositivo polifásico, los bobinados del primario del transformador se conectan a todas las fases y al neutro. En situaciones normales cuando no hay fugas de comente, la corriente de red inducida en el bobinado secundario es cero y por tanto no se detecta ninguna salida.
Se han desarrollado materiales sofisticados para el núcleo del transformador de corriente, los cuales permiten obtener una precisión considerable cuando la corriente fluye en el bobinado primario y es básicamente sinusoidal. Sin embargo, las fuentes de alimentación conmutadas se usan a menudo en computadoras y en otros equipos, y dichos equipos tienden a causar cada vez más desplazamientos de las corrientes en continua. Tales desarrollos han hecho que los detectores que usan transformadores de corriente sean menos fiables y propensos a falsas interrupciones o fallos en la detección de fugas de corriente continua.
Esto es especialmente problemático en el caso de actuar directamente en dispositivos electromecánicos, donde el secundario del transformador realmente hace actuar a un actuador. La situación no mejora demasiado cuando se incluye un modo de detección y amplificación electrónica conectado al bobinado secundario, ya que aún hay problemas con las transitorios de alta frecuencia y desplazamientos en continua. Un nivel de corriente muy pequeño puede causar la saturación del núcleo y perjudicar por tanto la capacidad del detector para detectar fugas de corriente.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de detección de corriente residual de forma económica que incluye un sensor de corriente capaz de percibir directamente la corriente o la tensión aplicada a una carga y un sensor de temperatura para facilitar la compensación de temperatura.
De acuerdo con la invención se proporciona un dispositivo de detección de corriente residual tal y como se define en la reivindicación 1.
Los ejemplos de realización de la invención tienen la ventaja de que el sensor de temperatura seguirá a la temperatura de la parte intermedia de muy cerca. Es por tanto posible compensar los cambios en la resistencia de la parte intermedia debidos a las variaciones de temperatura a medida que va cambiando el flujo de corriente que circula por él.
El sensor de temperatura puede estar incorporado (es decir, integrado) dentro del convertidor analógico-digital. En este caso formará parte de un dado semiconductor montado directamente en la parte intermedia. De forma alternativa el sensor de temperatura es preferiblemente un sensor de temperatura electrónico semiconductor que está montado directamente encima del shunt con cola conductora de la temperatura.
El convertidor analógico-digital para cada shunt puede incluir un modulador delta-sigma, el cual genera una secuencia de bits a alta frecuencia que es convertida mediante un filtraje por decimación en una secuencia digital multibit de menor frecuencia.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención cada shunt puede comprender un miembro de unión metálico con dos partes extremas de material conductor y una parte intermedia que conecta las partes extremas, estando dicha parte intermedia formada por un material resistivo. El convertidor puede tener terminales de entrada analógicos conectados a sus respectivos de dichas dos partes extremas y terminales de salida digital para conectarse al aparato procesador. Tales tiras compuestas pueden ser producidas masivamente de forma económica con tolerancias muy altas, lo cual las hace extremadamente adecuadas para este propósito.
Convenientemente, el convertidor se acopla a la parte intermedia mediante una capa de material adhesivo aislante de la electricidad y los terminales de entrada analógicos del convertidor se conectan a las partes extremas mediante uniones de cable.
El convertidor incluye preferiblemente un modulador delta-sigma que proporciona un dato digital de un bit a alta frecuencia. Se pueden incluir en el convertidor una o más etapas de filtraje por decimación.
El convertidor también puede tener un terminal de tensión de referencia para conectarse a una fuente de tensión de referencia, el convertidor opera para proporcionar señales de salida digitales que representan respectivamente el flujo de corriente a través de dicha parte intermedia y señales digitales de salida que representan la tensión en una de dichas porciones extremas.
El convertidor analógico-digital para cada shunt se conecta preferiblemente al procesador a trabes de una barrera aislante para que el convertidor pueda flotar al nivel de tensión del shunt al que atiende. El filtraje por decimación puede ser efectuado completamente en el convertidor, completamente en el procesador o dividirse entre el convertidor y el procesador.
Los ejemplos de realización de la invención proporcionan un alto grado de exactitud en la media de la corriente y la tensión en el circuito que se está monitorizando. Es deseable medir la temperatura del sensor de corriente con el propósito de compensar los cambios en la temperatura ambiente.
Con el propósito de detectar corriente residuales de 1 a 10 mA en el circuito alimentado por una fuente de corriente del orden de centenares de amperios, el grado de precisión debe ser del orden de una parte por 100.000. Un dispositivo útil de corriente residual es operativo para detectar corrientes residuales del orden de unas pocas decenas de mA, típicamente tales que el circuito se desconecta cuando la corriente residual detectada alcanza aproximadamente 30 mA. Sin embargo, pueden fijarse menores umbrales de apagado sensibles a la corriente residual tales como desconectar a niveles de corriente residual tan elevados como 100 mA. Éste es un grado de orden de magnitud mayor que el grado de precisión requerido para aplicaciones de medida de potencia y similares donde es suficiente medir la corriente con una precisión del 1%. Es por tanto ventajoso el proporcionar la compensación de la temperatura de acuerdo con los ejemplos de realización de la invención con el objeto de asegurar una medida precisa de la corriente residual.
En un ejemplo de realización preferido, la temperatura del sensor de corriente es medida con una precisión de \pm0,25°C a \pm0,5°C y el dispositivo puede ser calibrado alrededor del rango de temperatura esperado, por ejemplo, de -5°C a 85°C.
Para medir potencia es necesario medir la tensión, pero en un ejemplo de realización práctico se podría medir con una precisión del 1%, si bien en un ejemplo de realización preferido la tensión se mide con una precisión de una parte por 1000 o superior.
Mientras que la corriente, la tensión y la temperatura son medidas de forma independiente, es posible sensar otras funcionalidades tales como medida de potencia, medida de tensión y protección por defecto de arco. Por ejemplo medidas de corriente anormalmente altas durante largos periodos de tiempo pueden ser producidas por sobrecarga, cortocircuitos o defectos de fase a tierra así como otros eventos. También pueden detectarse otros eventos, tales como variaciones anormales en la forma de la corriente respecto al tiempo. Tales eventos pueden ser indicadores de defectos, los cuales podrían no activar un dispositivo de corriente residual. Una amplia variedad de características eléctricas son mostradas por al menos algunos defectos por arco y mediante la monitorización de la corriente y la tensión con la precisión permitida por los ejemplos de realización de la invención, es posible detectar situaciones donde pueden darse defectos por arco.
Esta monitorización puede incluir detección de bajadas de tensión indicativas de eventos por arco o comparación de la tensión de pico normal del circuito a la tensión real del circuito en el momento de tiempo inmediato al pico de tensión. Por ejemplo, las tensiones de pico se producen con un desfase de 90° respecto al paso por cero de la tensión. La tensión asociada con el hecho de un defecto por arco se reduce significativamente en las proximidades del ángulo de desfase de 90°.
El problema es que los niveles de energía de la mayoría de los arcos producidos por cortocircuitos son insuficientes para disparar a la mayoría, si no a todos, los disyuntores convencionales y algunos fusibles convencionales. Mediante el uso de la detección de corriente y tensión en ejemplos de realización de la presente invención, la corriente y la tensión característicos del circuito pueden compararse con los criterios prescritos que representan condiciones de defecto por arco. Las características de defectos por arco se han tratado en varias publicaciones de Underwriters Laboratories, Inc (UL) incluidos: "Technology For Detecting And Monitoring That Could Cause Electrical Wiring System Fires: Contract No: CPSC-C-94-112, September 1995"; "The UL Standard For Safety For Arc-Fault Circuit Interrupters, UL1699, First Edition, dated February 26, 1999".
La invención se describirá ahora mediante un ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva del ejemplo de la invención aplicado a un dispositivo monofásico,
la Fig. 2 es un diagrama de bloques de otro ejemplo de la invención aplicado a un dispositivo trifásico,
la Fig. 3 es una vista en perspectiva que muestra uno de los dispositivos sensores de corriente con los que se realiza la presente invención,
la Fig. 4 es una sección lateral del dispositivo sensor de corriente de la figura 3,
la Fig. 5 es una vista en planta del dispositivo de la figura 3,
la Fig. 6 es un diagrama de bloques de una forma del circuito electrónico de un solo dispositivo sensor de corriente,
la Fig. 7 es un diagrama de bloques de una forma alternativa del circuito electrónico,
la Fig. 8 es un diagrama de bloques de otra forma del circuito electrónico, y
la Fig. 9 es un diagrama de bloques de una forma del circuito electrónico que incorpora un sensor de temperatura de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención.
En el dispositivo mostrado en la figura 1, un sustrato 10 soporta dos tiras conductoras 11, 12.
Cada una de ellas incluye unas porciones extremas 13 de cobre y una porción intermedia 14 de un material resistivo tal como la manganina. Las tiras se realizan dividiendo un sándwich formado mediante soldadura por haz de electrones de las porciones de cobre a las caras opuestas de la porción de manganina. Los shunts formados por porciones resistivas fabricadas por este método pueden tener una resistencia nominal de 0,2 m\Omega con una tolerancia menor del 5%. Si los dos shunts 14 usados en un dispositivo se presionan desde porciones adyacentes del sándwich, se obtendrá una tolerancia del 2%. Las diferencias entre las características de cualquiera de los dispositivos son predominantemente lineales. Por lo tanto, la calibración de las shunts construidas dentro de una misma unidad a temperaturas diferentes puede eliminar virtualmente los errores de shunt. De este modo, se realizan al menos dos mediciones de temperatura. Se toman dos medidas de temperatura debido a que las diferencias entre la shunt A y la shunt B son lineales cuando los dispositivos son adyacentes el uno al otro.
Sin embargo, es deseable proporcionar una compensación directa de las fluctuaciones de temperatura que surgen por las fluctuaciones de corriente de especial manera en un detector de corriente simple. La resistividad de un material resistivo de precisión ideal no varía con la temperatura. Comparado con metales puros como el cobre o el aluminio con valores de Coeficiente de Temperatura de la Resistencia (TCR) cercanos a 4000 ppm/°C, los valores TCR de la Manganina o la Zeranina son más de 400 veces mejores a la temperatura de interés, aunque sin llegar a ser cero.
En realidad, la representación gráfica de la Resistencia en función de la Temperatura (curva R(T) ) no es estrictamente linear y se suelen describir dichas curvas como un polinomio de tercer orden. En general:
R(T) = R_{o}*(1 + a_{o} * T + B_{o} * T^{2} + c_{o} * T^{3})
donde T
\;
= temperatura en °C y
\quad
R_{o} = resistencia a 0°C
Se puede reescribir esta expresión para una Temperatura de Referencia de 20°C como:
R(T) = R_{20}*[1 + a_{o} * (T-20) + b_{o} * (T - 20)^{2} + c_{o}* T(-20)^{3}]
Las curvas típicas para los materiales resistivos Manganina y Zeranina se determinan mediante la composición principal de las aleaciones y varían muy poco de lote a lote. La dispersión de la producción es menor de 5 a 10 ppm/°C. Estas pequeñas diferencias en el valor de TCR pueden expresarse en un pequeño cambio del coeficiente de primer orden "a_{o}" o "a_{20}" en la ecuación anterior, y los coeficientes de segundo y tercer orden no varían de forma apreciable. Por ejemplo una curva dR(T)/R20 para diferentes lotes pivota sobre el punto de 20°C pero la curva en sí misma no varía. Esto explica la calibración de los shunts a dos temperaturas diferentes comentada anteriormente.
Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, puede ser deseable calibrar cada shunt a un RCD o, en el caso del Sensor de Corriente (Shunt simple), podría calibarse por separado. Dado que varía como un polinomio de tercer orden, serán necesarios al menos 4 si no más puntos para una correcta calibración.
Como se describe en las ecuaciones de más arriba, si por ejemplo son conocidas la temperatura y nuestra resistencia de referencia R_{20} es posible, con un número de puntos adecuado, encontrar los coeficientes y calibrar el shunt.
En el ejemplo de realización preferido, el sensor de temperatura (indicado generalmente por la referencia numérica 15h en las figuras 4 y 9) se construye integrado y es parte del ASIC que incluye el convertidor analógico-digital ADC. En otras palabras el sensor de temperatura en el ADC será un sensor de temperatura electrónico semiconductor. El ACD se monta como un dado semiconductor directamente encima de los shunts con una cola conductora de la temperatura adecuada y por tanto tomará la temperatura de la Manganina (shunt) de un modo exacto.
Preferiblemente, la salida del sensor de temperatura se muestrea mediante el modulador de tensión. Podría tener su propio modulador (ver Fig 9 del RCD que muestra el canal añadido para la temperatura) o se podría multiplexar en el canal de tensión (ver figura 2).
Para la calibración se puede evitar el tener diferentes temperaturas estables para tomar las medidas. En lugar de esto puede realizarse una medida a 20°C por ejemplo y entonces aplicar una corriente que haga calentar los shunts. Durante este proceso se pueden realizar diversas medidas hasta que el shunt llegue a su nueva temperatura estable como resultado de la corriente aplicada.
En el ejemplo mostrado en la Figura 1, hay un ASIC 15 de pre-procesado de señal separado en cada una de las shunts 14 y conectados a las porciones extremas de cobre 13 de las tiras conductoras asociadas. Los dos ASICs 15 se conectan mediante una matriz de trasformadores de aislamiento 16 al procesador principal 17. Los ASICs 15 convierten las dos tensiones en las shunts a un cadena de señal digital que se comunica al procesador 17 a través de la matriz de transformadores de aislamiento. El procesador digital está programado para proporcionar una señal de gobierno al actuador 18.
La configuración estructural preferida de los sensores de corriente se muestra en las Figuras 3 a 5. Éstas muestran el cable 40 que conecta los dos terminales de entrada analógica del ASIC a las dos porciones extremas de cobre 13. Otros cables conectan otros terminales del ASIC 15 al cable 40a mediante el cual se realizan el resto de conexiones externas. La Figura 5 muestra en líneas de puntos un bloque 42 de material de encapsulado y la Figura 4 muestra una capa de adhesivo 41 aislante eléctricamente mediante el cual se sujeta el ASIC a la porción intermedia 14, que puede ser de manganina o zeranina de la tira compuesta 14, 15. Las tiras se forman cortando en rebanadas un sándwich formado mediante soldadura por haz de electrones de las porciones de cobre a las caras opuestas de la porción de manganina. El sensor de temperatura se integra preferiblemente en el ADC del ASIC 15.
La figura 6 muestra como el ASIC 15 está provisto de un único modulador delta-sigma 15a.
También hay un circuito de entrada analógico que tiene sus terminales de entrada conectadas a las porciones extremas de cobre 13. La salida del ASIC 15 en este caso consiste en una cadena de alta frecuencia de una señal de datos de un bit. En uso, la salida del ASIC se conecta mediante un transformador u otra barrera de aislamiento 16 a un procesador 17. El procesador en este dispositivo está configurado para llevar a cabo una o más operaciones de filtrador por decimación para convertir una secuencia de señal de un bit a un valor multi-bit a baja frecuencia.
El procesador 17 puede configurarse típicamente para recibir señales de una gran cantidad de detectores y sumar estas señales para determinar si la corriente que fluye por los detectores está compensada. Dicho dispositivo puede usarse para detectar una corriente residual que permita a un actuador desconectar un interruptor si se dan condiciones de descompensación. Alternativa o adicionalmente, el procesador 17 puede comparar los niveles instantáneos de corriente con un nivel de desconexión, de manera que pueda controlarse una desconexión por sobrecorriente.
La figura 2 muestra un dispositivo trifásico más detallado eléctricamente. En este caso hay cuatro shunts 14, uno en cada fase y otro en el neutro. El ASIC 15 de la Figura 1 se muestra como 5 cuatro bloques separados 20, 21, 22 y 23, y hay una fuente de alimentación 24 que toma potencia de las fases en el lado principal de los shunts 14 y proporciona tensiones estables al procesador 17. La potencia se suministra a los cuatro bloques 20 a 23 a través de barreras de aislamiento 25 que componen la matriz 16. Cada bloque del ASIC incluye un convertidor analógico-digital en la forma de un modulador delta-sigma que proporciona una secuencia digital de un bit a alta 10 frecuencia. Se puede incluir un multiplexor en cada convertidor de modo que el convertidor proporcione al procesador, a través de su respectiva barrera de aislamiento, las señales que representan la corriente en el shunt asociado y la tensión en un extremo de ésta. El procesador usa estas señales para monitorizar la corriente en cada shunt y hace actuar al actuador 18 si se da alguna descompensación.
Se destacará que las conexiones para sensar la tensión al ASIC se realizan a través de cadenas de resistencias conectadas entre cada fase y el neutro. Cada una de dichas cadenas de resistencias comprende un par de resistencias de precisión en los extremos de un valor óhmico relativamente bajo y una resistencia intermedia de un valor óhmico relativamente alto. Estas cadenas de resistencias permiten al RCD estar provisto de una referencia independiente. Si el neutro del ADC se toma como sistema de referencia, entonces el software de operación del procesador principal puede usar múltiples señales derivadas de varias cadenas de resistencias para calibrar cada fase con respecto al neutro de referencia.
La CPU se programa para proporcionar los cálculos necesarios para determinar la existencia de una descompensación y poder determinar el verdadero valor eficaz (RMS) de la corriente residual, el cual no se realiza correctamente con los dispositivos convencionales, sobre todo en el caso de formas de corriente no sinusoidales. La CPU puede programarse para que sea capaz de determinar, a partir de los datos que recibe, si un evento particular es, de hecho, un fuga inaceptable de una forma más fiable que con los dispositivos convencionales. Por ejemplo, la CPU puede tomar en cuenta el funcionamiento histórico de la unidad cuando se fija un umbral de fuga de corriente e ignorar eventos que tienen una "firma" reconocible. De este modo se puede obtener una mejora de la tolerancia a desconexiones molestas.
El filtrado por decimación de secuencias de datos de un bit a alta frecuencia se necesita para reducir cada secuencia de datos a una señal digital multi-bit a una frecuencia de muestreo predeterminada. Por ejemplo, cada señal de corriente puede ser una señal de 23 bit a una velocidad de muestreo de 64 veces la frecuencia principal, pero puede usarse una resolución menor cuando es aceptable una conversión no lineal en lugar de una conversión lineal. El filtrado por decimación es típicamente una función de procesador, y el filtrado de las cuatro secuencias de datos pude ejecutarse simultáneamente, de manera que se deriven simultáneamente los valores de muestra para los cuatro shunts. En la figura 6 se muestra un circuito que emplea un dispositivo como el descrito arriba.
En un ejemplo de realización alternativo como el mostrado en la Figura 7, una o más etapas de filtrado por decimación pueden ser ejecutadas por el hardware incluido en el ASIC. Éste incluye un driver de salida serie 15b para transmitir en serie los bits de la señal digital multibit producida por la etapa de filtrado 15c al procesador. Las palabras digitales multibit se transmiten en serie a través de las barreras de aislamiento en lugar de una secuencia de un bit. Las etapas de filtrado pueden dividirse entre el ASIC y el procesador. Con esta disposición, en la configuración del procesador puede simplificarse una parte o toda la operación de filtrado por decimación llevada a cabo por el ASIC.
Cuando la corriente y la tensión están monitorizadas como en el sistema mostrado en la figura 2, el circuito 15 puede ser como el de la Figura 8 con componentes de modulación in filtrados separados para cada una de las dos secuencias de señales y una interfaz serie común. Alternativamente se pueden emplear interfaces series separadas. El ASIC de la Figura 8 tiene además una entrada analógica que puede conectarse a una tensión de referencia. Hay dos etapas de entradas analógicas que inyectan señal a dos moduladores delta-sigma independientes 15d, 15e. Como se muestra, hay dos etapas independientes de filtrado por decimación 15f, 15g para las dos secuencias de señales digitales de un bit. Las salidas de las etapas 15f, 15g pueden, como se muestra, conectarse a la etapa común de salida serie o (no se muestra) se pueden proporcionar etapas de salida serie separadas.
Se apreciará que el sistema de la Figura 8 puede modificarse por la omisión de las dos etapas de filtrado 15f y 15g donde todo el filtrado se lleve a cabo por el procesador.
En el caso de que tanto la tensión como la corriente se monitoricen por el procesador, puede alcanzarse una calibración precisa de los shunts. Esto permite una deteminación más exacta del balance de corriente en aplicaciones RCD. Además como la tensión y la corriente se monitorizan con un nivel de precisión más elevado, se puede obtener una medida de la potencia consumida más exacta.
En el caso de que los dispositivos de la invención se usen en RCD y desconexión por sobrecorriente, el procesador puede programarse para reconocer transitorios que pueden darse cuando se conectan o desconectan las cargas para evitar falsas desconexiones. Pueden programarse muchas otras funciones en el procesador gracias a la alta precisión de las medidas de corriente que se pueden llevar a cabo.
La figura 9 muestra un sistema similar al de la Figura 8 excepto por haberse añadido un sensor de temperatura 15h de acuerdo con los ejemplos de realización de la presente invención. El sensor de temperatura 15h se entra y muestrea a través de modulador de tensión. El sensor podría tener su propio modulador o multiplexarse en el canal de tensión (Figura 9) como se mencionó anteriormente. El sistema de la Figura 9 es capaz de combinar en una secuencia de datos serie los parámetros de entrada de corriente I, tensión V y temperatura T.
Los sistemas descritos permiten una detección muy exacta de descompensación de corriente efectuados incluso en presencia de transitorios de conmutación y offsets de continua. Los problemas que surgen de una saturación del núcleo del transformador de potencia se evitan completamente.
Como 1 a CPU recibe datos de la corriente de línea y de la tensión actual de cada uno de los bloques 20 a 23, se puede programar para realizar otros cálculos, como el límite de corriente y el consumo de potencia. Por tanto un dispositivo RCD construido como se ha descrito anteriormente también puede proporcionar las funciones de un disyuntor convencional y/o las de un medidor de consumo de potencia sin que sea necesaria ninguna medida o componentes analógico-digitales adicionales. El dispositivo también puede adaptarse para proporcionar protección contra arco eléctrico.

Claims (14)

1. Un dispositivo de detección de corriente residual que comprende una gran cantidad de shunts resistivos (14) para la conexión, en cada una de ellas, de una gran cantidad de líneas a través de las cuales la corriente puede circular desde o hacia la carga, y un medio detector sensitivo de la tensión desarrollada a través de cada uno de los shunts (14) para detectar cualquier descompensación entre las corrientes que circulan por los shunts (14), caracterizado por un convertidor analógico-digital (15) en forma de un circuito integrado montado en cada uno de los shunts resistivos (14) y por un modo de compensación de temperatura (15h), incluyendo un sensor de temperatura proporcionado o incluido en dicho shunt o en dicho circuito integrado para facilitar la compensación de fluctuaciones en la resistencia shunt con las variaciones de temperatura, comprendiendo el medio detector un procesador (17) para recibir señales digitales de los convertidores y determinar si existe una descompensación de la corriente.
2. Un dispositivo como el de la reivindicación 1, en el que cada shunt (14) toma la forma de una tira compuesta con porciones conductoras (13) en sus extremos y una porción resistiva que interconecta las porciones conductoras.
3. Un dispositivo como el de la reivindicación 1 ó 2, en el que el convertidor analógico-digital de cada shunt (14) incluye un modulador delta-sigma que produce una secuencia digital de un bit a alta frecuencia.
4. Un dispositivo como el de la reivindicación 3 en el que el convertidor también incluye al menos una etapa de filtrado por decimación en el que la secuencia digital de un bit de alta frecuencia se convierte en una secuencia de datos digital multi-bit a baja frecuencia.
5. Un dispositivo como el de cualquier reivindicación precedente, en el que cada circuito integrado tiene terminales de entrada analógicos conectados mediante cables (40) a las dos porciones extremas conductoras (13) del shunt resistivo correspondiente.
6. Un dispositivo como el de la reivindicación 5, en que el circuito integrado también tiene un terminal conectado a una tensión de referencia e incluye un segundo convertidor para proporcionar una secuencia digital dependiente de la tensión en una de las porciones conductoras del shunt asociado.
7. Un dispositivo como el de las reivindicaciones 5 y 6, en el que el shunt es un miembro de enlace metálico rígido, y el dispositivo además comprende unos terminales de salida digital para la conexión con el procesador (17).
8. Un dispositivo como el de la reivindicación 7 en el cual el convertidor es incorporado al miembro de enlace (14) mediante una capa de adhesivo aislante de la electricidad (41).
9. Un dispositivo como el de la reivindicación 8 en el cual el convertidor (15) se incorpora a la porción resistiva (14).
10. Un dispositivo como el de cualquier reivindicación precedente en el que el convertidor (15) funciona para proporcionar señales de salida digital que representan la corriente a través de dicha porción resistiva (14).
11. Un aparato de medida de corriente que incluye al menos un dispositivo de detección de corriente residual como el de la reivindicación 10, donde dicho procesador (17) recibe y procesa dichas señales de salida digitales que representan la corriente a través de dicha porción resistiva para proporcionar una medida de corriente.
12. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor de temperatura (15h) es un sensor de temperatura electrónico semiconductor montado directamente en el shunt (14) o en su porción resistiva con una cola conductora de la temperatura adecuada.
13. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el sensor de temperatura (15h) está integrado en el circuito integrado que comprende e 1 convertidor analógico-digital (15).
14. Un aparato de medida de corriente o un dispositivo de detección de corriente residual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende uno más dispositivos de medida de potencia, disyuntor y protección contra arcos eléctricos.
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