ES2266984T3 - Unidad para la medicion o reconocimiento seguro de una corriente electrica de una instalacion tecnica de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Unidad (1) para la medición o reconocimiento seguro de una corriente eléctrica de una instalación (2a, 11) técnica de seguridad, especialmente de una lámpara de señalización (2a), de un accionamiento de cambio de agujas, de un contador axial, de una instalación manos libres y similar así como una instalación segura de consulta del contacto, con una bobina primaria (3) que está atravesada por la corriente para la generación de un campo magnético (Hp), que se convierte por un sensor (5) separado galvánicamente de la bobina primaria (2a) en una señal de sensor (Us) en función del campo magnético, y con una bobina de prueba (6), a través de la cual se emite, controlado por un ordenador (9), una corriente predeterminada en el valor de la corriente y la dirección de la corriente, donde el campo magnético (Ht) generado por la corriente modifica la señal del sensor (Us), y que el funcionamiento de la unidad (1) es verificado con la ayuda de la modificación de la señal del sensor (Us), caracterizadaporque el ordenador (9)presenta de una manera segura desde el punto de vista de la técnica de seguridad dos canales (7, 8) independientes entre sí, porque la corriente es emita a través de la bobina de prueba (6) como impulso de corriente (10) por uno de los dos canales (7 u 8), y porque el funcionamiento de la unidad (1) es verificado por el otro canal (8 ó 7) con la ayuda de la modificación.
Description
Unidad para la medición o reconocimiento seguro
de una corriente eléctrica de una instalación técnica de
seguridad.
La invención se refiere a una unidad para la
medición o reconocimiento seguro de una corriente eléctrica de una
instalación técnica de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Se conocen disposiciones de corriente para la
medición segura desde el punto de vista de la técnica de señales de
una corriente eléctrica, donde la corriente a medir puede ser una
corriente alterna como también una corriente continua. De acuerdo
con las especificaciones vigentes, la medición debe seguirse, en el
caso de la medición segura desde el punto de vista de la técnica de
señales, con una separación de potencial galvánica > 3 KV.
A tal fin, en el caso de la corriente alterna se
puede utilizar un transmisor de corriente, que presenta una bobina
primaria atravesada por la corriente a medir. El transmisor de
corriente lleva, de forma separada galvánicamente de la bobina
primaria, una bobina secundaria, que emite como un sensor, en
función del campo magnético de la bobina primaria, una señal de
tensión alterna. No obstante, el principio del transformador
utilizado en este caso solamente se puede aplicar con corriente
alterna. Además, el transmisor de corriente presenta siempre un
volumen grande.
Además, se conoce transmitir la tensión, que cae
en virtud de la corriente a medir en una resistente de derivación,
por medio de un optoacoplador. La señal luminosa proporcional a la
tensión, generada en este caso por un primer elemento óptico del
optoacoplador es convertida en el acoplador por un segundo elemento
óptico de nuevo en una señal eléctrica proporcional, por ejemplo en
una tensión. El acoplamiento óptico posibilita una separación
galvánica sencilla del potencial. Para la medición de la corriente
por medio de optoacoplador son necesarios varios convertidores
DC-DC, que elevan de una manera desfavorable de
nuevo el volumen y los costes de la disposición de medición de la
corriente, puesto que es necesario un gasto de circuito
relativamente grande.
Además, se conoce la utilización de un relé en
una forma de construcción de seguridad para la consecución de la
separación galvánica necesaria. El relé está conectado en serie con
la corriente a medir y abre sus contactos mecánicos cuando la
corriente excede un valor predeterminado. También esta forma de
realización presenta un volumen relativamente grande con altos
costes, a lo que hay que añadir que los contactos mecánicos del
relé se cierran en el transcurso del tiempo. El relé sirve, en el
modo de proceder descrito, como ventana de corriente para el
reconocimiento de una corriente eléctrica con un valor mínimo de la
corriente. También es posible configurar el relé de tal forma que
se desconecte de nuevo con un valor máximo de la corriente, es
decir, que reconozca si la corriente se encuentra en una ventana de
corriente predeterminada.
El cometido de la invención consiste en indicar
una unidad de volumen pequeño para la medición segura o
reconocimiento de una corriente eléctrica que es, además, favorable
en cuanto a los costes.
La solución de este cometido se consigue a
través de las características indicadas en la reivindicación 1. Los
rasgos característicos de las reivindicaciones
dependientes contienen configuraciones ventajosas.
dependientes contienen configuraciones ventajosas.
La solución prevé que la unidad comprenda para
la medición o reconocimiento seguro de una corriente eléctrica dos
componentes independientes entre sí, que en la zona del sensor esté
dispuesta una bobina de prueba, a través de la cual se emite,
controlado por uno de los dos componentes, al menos un impulso de
corriente predeterminado en valor de la corriente y dirección de la
corriente, donde el campo magnético generado por el impulso de la
corriente modifica la señal del sensor, y que el funcionamiento de
la unidad sea verificado por el otro componente con la ayuda de la
modificación. De esta manera se puede realizar la medición con
facilidad. La unidad funciona con ambos tipos de corriente,
corriente alterna como también corriente continua. Presenta un
volumen reducido y se puede fabricar con bajos costes. La unidad
está libre de desgaste, puesto que no están presentes contactos
mecánicos. Con poco gasto es posible una alta separación de
potencial.
Una unidad universal de construcción sencilla
presenta un ordenador seguro con dos canales independientes como
componentes independientes.
En una forma de realización sencilla, el sensor
está enchufado a través de las dos bobinas cilíndricas dispuestas
una detrás de la otra.
Se consigue una sensibilidad suficiente cuando
el sensor presenta un sensor Hall.
La unidad se puede utilizar para la verificación
de una consulta de contacto libre de potencial en la aplicación
"Reconocimiento de una corriente eléctrica" de una unidad
técnica de seguridad, cuando la bobina primaria presenta una
limitación de la corriente.
La capacidad de aplicación de la unidad se puede
elevar cuando la unidad está configurada como módulo, porque el
módulo pertenece a un grupo de módulos de función que se pueden
combinar entre sí, cuyas funcionalidades son comunes a diferentes
circuitos de procesos para el funcionamiento seguro de instalaciones
técnicas de seguridad y porque al menos otro módulo de función es
el ordenador seguro.
A continuación se explica la invención con la
ayuda de un dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una unidad para la medición
o reconocimiento seguro de una corriente eléctrica.
La figura 2 muestra diagramas de tiempo de la
unidad de acuerdo con la figura 1, y
La figura 3 muestra una instalación segura de
consulta de contacto cuando se utiliza la unidad según la figura
1.
La figura 1 muestra una unidad 1 para la
medición o reconocimiento seguro de una corriente eléctrica, que
pertenece a un circuito de proceso no mostrado para el
funcionamiento seguro de una instalación técnica de seguridad, por
lo tanto, por ejemplo, para la activación de lámparas de
señalización, accionamientos de cambios de agujas, contadores de
ejes, instalaciones de manos libres como también para consultas
seguras de contactos.
La unidad 1 está conectada en un consumidor 2 en
forma de una lámpara de señalización 2a, a través de la cual fluye
una corriente lp en la dirección de la flecha mostrada a través del
consumidor 2. El consumidor 2 está conectado en serie con una
bobina primaria 3. El consumidor 2, la bobina primaria 3 y un
conmutador 4 forman el circuito de corriente primaria. En el
circuito de corriente primaria se aplica una tensión Up o bien cae
la tensión Up. La bobina primaria 3 se muestra en la figura 1 como
bobina cilíndrica con un orificio de paso central, a través del
cual se extiende un sensor 5, que convierte la intensidad del campo
magnético Hp de la bobina primaria 3 en una señal de la tensión
(tensión Us). En el sensor 5 se encuentra un sensor Hall no
mostrado, que lleva a cabo la conversión. Junto a la bobina primaria
3 se encuentra otra bobina cilíndrica, una bobina de prueba 6,
estando dispuestas ambas bobinas 3, 6 una detrás de la otra. El
sensor 5 se extiende de acuerdo con la figura 1 de la misma manera
a través de un orificio central de esta bobina 6. La distancia de
las dos bobinas 5, 6 está seleccionada para que se asegure una
separación galvánica suficiente.
El sensor 5 y la bobina de prueba 6 están
conectados en cada caso con componentes 7, 8 independientes entre
sí de un ordenador seguro 9, donde en los dos componentes 7, 8 se
trata de dos canales independientes del ordenador 9.
A través de la conexión 6a del ordenador se
pueden emitir estos impulsos de corriente a través de la bobina de
prueba 6, con un valor predeterminado de la corriente y una
dirección predeterminada de la corriente. Este control se lleva a
cabo a través del componente 7. El impulso de corriente genera por
medio de la bobina de prueba 6 un campo magnético de prueba Ht,
estando dispuestas ambas bobinas 5, 6 tan estrechamente juntas
entre sí que este campo magnético de prueba modifica el campo
magnético de la bobina primaria 3 de acuerdo con el impulso de
corriente (valor de la corriente, dirección de la corriente). De
esta manera se produce una modificación de la señal de la tensión
(tensión Us) en función del campo magnético. La modificación es
detectada por el otro componente 8 del ordenador (conexión 6b) y de
esta manera se verifica el funcionamiento de la
unidad.
unidad.
Los diagramas de tiempo correspondientes se
representan en la figura 2. El diagrama superior muestra una curva
digital de la señal lp como función del tiempo t. El diagrama
central muestra una secuencia de impulsos de prueba digitales, es
decir, impulsos de corriente lt con el número de referencia 10 como
función del tiempo t. El diagrama inferior representa la tensión Us
(señal del sensor) en la entrada del componente 8 o bien en la
salida del sensor 5 como función del tiempo t. Este diagrama permite
reconocer que, cuando la función de la unidad 1 es perfecta, los
impulsos de la corriente 10 conducen a una elevación o reducción
correspondiente de la tensión Us.
En el caso más sencillo, solamente se verifica
por los componentes 8 si se produce una modificación de la tensión
Us en la dirección correspondiente, a partir de lo cual se deriva
entonces la función correcta de la unidad 1.
La figura 3 representa la unidad en conexión con
una verificación de una consulta de contacto libre de potencial de
una instalación técnica de seguridad, donde solamente tiene lugar el
reconocimiento de una corriente eléctrica lp. A diferencia de la
figura 1, el consumidor 2 es aquí un contacto 11 a supervisar, que
se muestra en la figura 3 en el estado abierto. El modo de
funcionamiento de la unidad 1 es similar al mostrado en la figura
1. No obstante, para la protección de la unidad debe estar conectada
una limitación de la corriente 13 en el circuito de corriente
primaria.
Claims (5)
1. Unidad (1) para la medición o reconocimiento
seguro de una corriente eléctrica de una instalación (2a, 11)
técnica de seguridad, especialmente de una lámpara de señalización
(2a), de un accionamiento de cambio de agujas, de un contador
axial, de una instalación manos libres y similar así como una
instalación segura de consulta del contacto, con una bobina
primaria (3) que está atravesada por la corriente para la generación
de un campo magnético (Hp), que se convierte por un sensor (5)
separado galvánicamente de la bobina primaria (2a) en una señal de
sensor (Us) en función del campo magnético, y con una bobina de
prueba (6), a través de la cual se emite, controlado por un
ordenador (9), una corriente predeterminada en el valor de la
corriente y la dirección de la corriente, donde el campo magnético
(Ht) generado por la corriente modifica la señal del sensor (Us), y
que el funcionamiento de la unidad (1) es verificado con la ayuda de
la modificación de la señal del sensor (Us), caracterizada
porque el ordenador (9)presenta de una manera segura desde el
punto de vista de la técnica de seguridad dos canales (7, 8)
independientes entre sí, porque la corriente es emita a través de
la bobina de prueba (6) como impulso de corriente (10) por uno de
los dos canales (7 u 8), y porque el funcionamiento de la unidad
(1) es verificado por el otro canal (8 ó 7) con la ayuda de la
modifi-
cación.
cación.
2. Unidad (1) de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque el sensor (5)está conectado a
través de las dos bobinas cilíndricas (3, 6) dispuestas una detrás
de otra.
3. Unidad (1) de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque el sensor (5) presenta un sensor
Hall.
4. Unidad (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unidad (1) se
puede utilizar para la verificación de una consulta de contacto
libre de potencial en la aplicación "Reconocimiento de una
corriente eléctrica de una instalación técnica de seguridad",
estando conectada delante de la bobina primaria (3) una limitación
de la corriente (12).
5. Unidad (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la unidad (1)
está configurada como módulo, porque el módulo pertenece a un grupo
de módulos de función que se pueden combinar entre sí, cuyas
funcionalidades son comunes a diferentes circuitos de procesos para
el funcionamiento seguro de instalaciones (2a, 11) técnicas de
seguridad y porque al menos otro módulo de función es el ordenador
(9) seguro.
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