ES2246342T3

ES2246342T3 - Supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas.

Info

Publication number: ES2246342T3
Application number: ES01982496T
Authority: ES
Inventors: Luis Miguel Campoy Cervera
Original assignee: Telefonica SA
Current assignee: Telefonica SA
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: ATE300800T1; AR042394A1; SV2003000713A; DK1339152T3; ES2176104B1; MXPA03003930A; WO2002037636A1; DE60112321D1; PT1339152E; ES2176104A1; BR0115107A; AU2002214059A1; PE20020703A1; DE60112321T2; EP1339152A1; EP1339152B1

Abstract

Supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas, que consiste en dos etapas de protección para las tres fases y para el neutro, configurándose para cada una de las tres fases, así como para el neutro por una resistencia de alto valor óhmico (3), un varistor (5), una segunda resistencia (4) de potencia de desacoplo, y un recortador de tensión (6), presentando una conexión a masa (7), así como bornes (1) para el entrada de alimentación a 220 V y un borne (2) para la conexión al equipo.

Description

Supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas.

Objeto de la invención

La presente memoria descriptiva se refiere a una solicitud de una Patente de Invención, relativa a un supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas, el cual tiene como finalidad la de actuar como un supresor de sobretensiones de red, cuyas características se encuentran ajustadas de forma tal, que realice una función de protección, la cual se encuentra coordinada con el sistema de protección general de la instalación, permitiendo la conexión segura de circuitos de medida y telecontrol de la red de baja tensión aunque estos circuitos presenten niveles bajos de inmunidad frente a transitorios.

Campo de la invención

Esta invención tiene una aplicación dentro de la industria dedicada a las telecomunicaciones, y más concretamente dentro del campo de las protecciones de baja tensión, y en concreto en lo relativo al empleo de la misma por aparatos de medida.

El documento US-4.347.475 describe un supresor de perturbaciones para conectar una red de alimentación a través de terminales de entrada/salida a un equipo electrónico, que comprende dos etapas para suprimir los transitorios de tensión en la red, teniendo dichas etapas la misma estructura que las etapas del supresor de acuerdo con la invención, con lo que la segunda etapa controla un transistor que conecta la salida de la primera etapa con el terminal de salida del supresor de perturbaciones.

Antecedentes de la invención

En muchas instalaciones no atendidas se conectan equipos de telecontrol y telemedida, de forma que se pueda disponer remotamente de datos fiables del estado de la misma.

Estos equipos de telecontrol y telemedida presentan en muchos casos una tecnología en la etapa de entrada no apropiada para su conexión directa a la entrada general de potencia, uno de los puntos de media típicos de la supervisión, dando lugar a la aparición de arcos eléctricos en la etapas de medida, que en algunos casos pueden llegar a degenerar en incendios.

El solicitante conoce la existencia de algunas instalaciones dimanadas de Patentes anteriores, las cuales están enfocadas a la protección de equipos sujetos a perturbaciones por sus cables de alimentación, no teniéndose conocimiento de la existencia en la actualidad de un supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas, en el cual no se realiza el filtrado de la señal, pero teniendo como objetivo la protección de la etapa de medida de un monitorizador de la red de alimentación.

La introducción de un filtrado en las instalaciones conocidas, las imposibilita para su utilización como etapa de protección de un medidor de red, ya que el filtrado distorsiona el valor de las medidas.

La solución planteada a esta problemática se basa en la introducción de un elemento protector configurado como un supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas, el cual se sitúa entre el equipo de medida de tensión y la conexión a la red de baja tensión, de forma que se garantice que la máxima tensión en el medidor esté limitada por debajo de su nivel de inmunidad.

Descripción de la invención

El supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas (SPIM) posee como característica específica la introducción de una etapa inicial de alta impedancia, que sin modificar de forma apreciable el valor de la medida, sirve como desacoplo con la protección primaria de la instalación, de forma que sea ésta la que absorba la energía del transitorio.

De forma más concreta, el supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas objeto de la invención, que actúa como un supresor de transitorios, consiste en un circuito eléctrico, que limita, en caso de producirse un transitorio en la línea de alimentación, las sobretensiones transmitidas a los equipos de medida, presentando una alta impedancia a la entrada.

El supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas consta de dos etapas de protección tanto para las tres fases como para el neutro, compuestas por los siguientes elementos. A saber:

- Una resistencia de alto valor óhmico y de elevada potencia.

- Un varistor.

- Una segunda resistencia de potencia de desacoplo.

- Un recortador de tensión tipo zener para una limitación exacta de la tensión durante el transitorio.

Debe indicarse la topología de conexión de supresores de los transitorios es totalmente dispareja, presentando en el caso de los elementos conocidos una etapa inicial de baja impedancia, que imposibilita su conexión en la etapa de entrada en la instalación de los cables de alimentación, debido a la ausencia de coordinación entre estos protectores y los protectores primarios de la instalación, pero en el caso de la presente invención, este problema queda resuelto mediante el empleo de una etapa de entrada inicial de alta impedancia, que fuerza a que la mayor parte de la energía de los transitorios sea absorbida por los protectores primarios.

La invención está dotada de una doble etapa serie paralelo, que garantiza tensiones residuales muy bajas en caso de transitorios en la línea, de tal forma que se logra una mejor protección de la etapa de entrada del medidor.

La primera resistencia, aparte de presentar un desacoplo entre el protector primario y el supresor de perturbaciones, presenta un valor elevado de forma que, en caso de sobretensiones permanentes en la red de alimentación que den lugar al fallo en cortocircuito de los varistores, la potencia disipada en la resistencia sea inferior a su potencia nominal, evitando consecuentemente el peligro asociado a un sobrecalentamiento.

Los varistones son de tensión de funcionamiento ligeramente superior a la tensión de funcionamiento de los protectores primarios de la instalación, de forma que únicamente absorban la energía correspondiente a las tensiones residuales dimanadas de los protectores primarios en presencia de transitorios de elevado valor.

Por último, debe indicarse que la invención contempla una segunda etapa de protección, compuesta por una resistencia y un zener, que reducen la tensión del transitorio a un valor muy próximo al de funcionamiento normal.

Descripción de los dibujos

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

La figura número 1.- Presenta el esquema eléctrico de la invención, relativa a un supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas.

Realización preferente de la invención

El supresor de perturbaciones en una interfaz de medidas que se preconiza, está diseñado para operar conectado en la entrada de alimentación (1) de 220 V de la red de baja tensión, presentando una alta impedancia de entrada y unos supresores de transitorios que garantizan una tensión residual próxima a los 400 V, pudiendo adaptarse a otros valores en función de las necesidades del circuito de medida.

El supresor consta de dos etapas de protección, tanto para las tres fases como para el neutro, compuestas por una resistencia de alto valor óhmico y de elevada potencia, un varistor (5), una segunda resistencia (4) de potencia de desacoplo, y un recortador de tensión (6) tipo zener para una limitación exacta de la tensión durante el transitorio.

La primera resistencia (3), aparte de presentar un desacoplo entre el protector primario y el supresor, presenta un valor elevado de forma que, en caso de sobretensiones permanentes en la red de alimentación que den lugar al fallo en cortocircuito de los varistones, la potencia disipada en la resistencia (3) sea inferior a su potencia nominal, evitando así el peligro asociado a un sobrecalentamiento.

La invención presenta un borne (2) para la conexión al equipo de medida, así como un borne (1) para la conexión de la entrada de 220 V.

A tenor de estar constituido el supresor de dos etapas de protección, tanto para las tres fases como para el neutro, la invención está constituida por ocho resistencias, cuatro varistones, cuatro absorbedores de transitorios y dos bornes, uno para la conexión de la entrada de 220 V y otra para conexión al equipo de medida.

En síntesis, las fases primera, segunda y tercera, así como el neutro presentan cada una de ellas una resistencia (3) de alto valor óhmico y de elevada potencia, un varistor (5), una segunda resistencia (4), un recortador de tensión (6) que actúa como absorbedor de transitorios y dos bornes.

La conexión a masa ha sido referenciada con (7).

Claims

1. Un dispositivo supresor de las perturbaciones que tiene un terminal de entrada (1) para conectarse a una red de alimentación trifásica CA y un terminal de salida (2) para conectarse a una interfaz de medida, mediante el que la red de alimentación comprende un protector primario comprendiendo

-: para cada una de las tres fases y el neutro de la red de alimentación dos etapas de protección,

-: la primera etapa de protección (3, 5) comprendiendo una conexión en serie de una primera resistencia (3) de alto valor óhmico y de alta potencia y un varistor (5), la primera resistencia (3) está conectada al terminal de entrada (1) en un extremo y al varistor (5) en el otro extremo, estando el otro extremo del varistor (5) conectado a un terminal de tierra (7) de la red de alimentación.

-: el valor de la primera resistencia (3) es tal que en el caso de transitorios permanentes en la red de alimentación que den como resultado un fallo por cortocircuito del varistor (5), la potencia disipada en la primera resistencia (3) es inferior que su potencia nominal,

-: el varistor (5) funciona a una tensión ligeramente superior que la tensión de funcionamiento de los protectores primarios de la red de alimentación, de forma que la mayoría de la energía de un transitorio es absorbida por los protectores primarios de la red de alimentación y el varistor (5) solamente absorbe la energía correspondiente con la tensión residual que llega de los protectores primarios,

-: la segunda etapa de protección (4, 6) comprendiendo una conexión en serie de una segunda resistencia (4) y un limitador de tensión de tipo zéner (6), estando la segunda resistencia (4) conectada a la conexión entre la primera resistencia (3) y el varistor (5) en un extremo y al limitador de tensión (6) en el otro extremo, estando el otro extremo del limitador de tensión (6) conectado al terminal de tierra (7) de la red de alimentación,

-: el terminal de salida (2) está conectado a la conexión entre la segunda resistencia (4) y el limitador de tensión (6).