ES2315324T3 - Sistema de comunicacion a traves de lineas electricas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para transmitir señales entre aparatos (11-15) de una instalación eléctrica doméstica separados por circuitos de fase y/o circuitos de seguridad y/o circuitos de protección, presentando el dispositivo (10) al menos una entrada de señal (20, 21) y medios receptores de señal configurados para recibir señales en forma de ondas de tensión de red, en particular semiondas de tensión de red, y al menos una salida de señal (24, 25) y medios generadores de señal configurados para suministrar señales en forma de semiondas de tensión de red, estando los medios generadores de señal configurados para reproducir las señales recibidas por los medios receptores de señal, caracterizado porque el dispositivo (10) tiene en su lado de salida una conexión (28, 29) para aplicar de una fase de tensión de red (L1, L2, L3) y porque los medios generadores de señal están configurados para proporcionar en la salida de señal (24, 25) las semiondas de tensión de red de esta fase (L1, L2, L3) controladas conforme a la señal.

Description

Sistema de comunicación a través de líneas eléctricas.

La invención se refiere a un dispositivo para transmitir señales en una instalación eléctrica doméstica según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere además a la utilización de un dispositivo de este tipo.

Ya se conoce el intercambio de señales entre distintos aparatos en instalaciones eléctricas domésticas, especialmente entre aparatos de mando (pulsadores) y aparatos o extensiones que se han de accionar, por ejemplo para conmutar la luz y controlar cortinas. En el documento DE-C-4008023 se muestra una transmisión de señales para señales de alta frecuencia en la fase de red como frecuencia portadora. Los condensadores de acoplamiento de señal propuestos en dicho documento pueden transmitir señales de alta frecuencia a las otras fases de la red. Sin embargo, las señales de alta frecuencia requieren un considerable gasto tanto en el lado emisor como en el lado de receptor y resultan problemáticas desde el punto de vista de los fallos de red. Los documentos US-A-5055746 y US-A-4990908 muestran la transmisión de señales por medio de la corriente alterna en una línea de fase, pero sólo entre aparatos que estén conectados a la misma fase de la instalación doméstica. El documento US-A-6097761 muestra la transmisión de energía y señales por medio de una señal de tensión alterna. La solicitud de patente europea 1289217 muestra en particular un procedimiento para transmitir señales en una instalación doméstica, en el que las señales se transmiten con semiondas de tensión de red en una línea de instalación separada de las líneas de fase. La corriente inversa fluye por el conductor neutro existente. Sin embargo, en la forma mostrada en la solicitud EP-A-1289217, este procedimiento está limitado a aparatos y extensiones que se hallen en el mismo circuito de fase. Los aparatos y extensiones separados por fusibles o interruptores de corriente de defecto tampoco pueden comunicarse con seguridad.

La invención tiene como objetivo remediar esta cuestión y hacer posible una conexión de señales segura en todo el domicilio o edificio con señales de tensión de red.

Este objetivo se logra con un dispositivo según la reivindicación 1.

Gracias a que el dispositivo dispone respectivamente de, al menos, una entrada de señal y una salida de señal con medios receptores de señal y medios generadores de señal, y gracias a que los medios generadores de señal permiten que las señales recibidas sean reproducibles en la salida, un dispositivo de este tipo hace posible transmitir con seguridad las señales de mando también entre aparatos y extensiones que estén separados por circuito de fase o también separados por técnicas de protección.

El dispositivo está configurado preferentemente de modo que las señales generadas estén desplazadas opcionalmente en una, dos o tres posiciones de fase de las fases de la instalación doméstica en relación con la posición de fase de las señales de entrada, lo que permite la transmisión en fase de las señales a un circuito de fase distinto al circuito de entrada o al mismo circuito de fase.

La entrada de señal y la salida de señal presentan preferentemente una separación galvánica entre ellas, lo que permite la transmisión de señales con tensión de red incluso en caso de prescripciones de instalación estrictas, sin que ello suponga un peligro para los usuarios o una contravención a normas de instalación.

El dispositivo se utiliza preferentemente en una instalación doméstica según la reivindicación 8.

A continuación se explican más detalladamente unos ejemplos de realización de la invención por medio de dibujos, que muestran:

- la figura 1 una estructura de cableado monofásica de la instalación eléctrica doméstica;

- la figura 2 la generación de una señal en un ejemplo preferido;

- la figura 3 un cableado de señales sencillo en una red trifásica con una posible aplicación del dispositivo según la invención;

- la figura 4 un dispositivo con 2 entradas de señal y 2 salidas de señal;

- la figura 5 el desplazamiento en el tiempo de una red de alimentación trifásica;

- la figura 6 el recorrido fundamental de las señales en el dispositivo con diagramas de bloques; y

- la figura 7 un diagrama de bloques más detallado del dispositivo.

En las figuras 1 y 2 se explica una forma preferida de transmisión de señales en una instalación doméstica, en la que el dispositivo se utiliza preferentemente. La figura 1 muestra en primer lugar una estructura de elementos de mando y receptores (extensiones), que se hallan en la misma fase eléctrica de la instalación doméstica trifásica. Más abajo se explica por medio de las figuras 3 y 4 cómo, mediante el dispositivo según la invención, es posible transmitir señales también a las otras fases de la instalación doméstica.

La figura 1 muestra de un modo muy esquemático una parte de una estructura de cableado de la instalación eléctrica de un edificio. En dicha figura con 1, 2 y 3 se muestran unos aparatos de mando en forma de pulsadores, mediante los cuales pueden emitirse señales de mando con codificación binaria. Con 4 se muestra un aparato de mando convencional, también como pulsador, mediante el cual pueden emitirse señales de mando en forma de señales no codificadas que pueden se evaluadas en función de la longitud. Con 5, 6 y 7 se muestran receptores que reciben las instrucciones de mando y conmutan un consumidor, por ejemplo un motor eléctrico para persianas, un atenuador para lámparas, un motor para una ventilación, etc. El cableado de la instalación doméstica está representado esquemáticamente mediante las líneas 8 y 9, siendo las líneas 8 las usuales líneas a tres hilos para la tensión alterna de alimentación del edificio (conductor neutro, fase y conductor de protección, no necesitando los aparatos el conductor de protección) y representando el 9 la línea preferentemente unifilar para transmitir las señales de mando entre los aparatos. Las líneas 8 transmiten la tensión alterna de alimentación sin transmisión de señales, la línea 9 sirve para transmitir señales.

La figura 2 muestra esquemáticamente cómo se propagan en este ejemplo preferido la información codificada en binario, o las señales de mando y las eventuales señales de acuse de recibo. En el ejemplo mostrado en la figura 2 se utilizan para representar los bits de información sólo las semiondas positivas de una tensión alterna, con preferencia justamente la tensión alterna de la instalación. Ésta es preferentemente la tensión alterna de alimentación de 230V/50Hz. La asociación puede ser tal que se asocie a una semionda positiva el valor binario 1 y a la ausencia de semionda positiva el valor binario 0. En este ejemplo no se utilizan las semiondas con signo opuesto. En la figura se muestra cómo en el transcurso del tiempo aparece en cada señal una semionda positiva, que constituye un 1 lógico, o falta una semionda positiva, lo que está representado en la parte superior de la figura mediante una semionda tachada, que constituye un 0 lógico. Así pues, la transmisión se realiza transfiriendo semiondas cuando se ha de transmitir un 1 lógico y bloqueando semiondas del mismo tipo cuando se ha de transmitir un 0 lógico. La asociación de los valores lógicos a la transferencia o el bloqueo de las semiondas, podría naturalmente ser también a la inversa. En la figura 2 no están representadas las semiondas negativas. Éstas podrían estar también presentes en la línea de señal, siempre que sólo haya aparatos en la instalación que funcionen mediante las señales binarias codificadas, pero no sirven para transmitir información y por lo tanto no necesitan ser evaluadas. En lugar de la transmisión mediante las semiondas positivas, como se muestra en la figura 2, podrían utilizarse también naturalmente sólo las semiondas negativas. Además es posible generar mediante rectificación sólo semiondas positivas y utilizar éstas íntegramente para transmitir señales, de modo que, a diferencia de la figura 2, no habría huecos o pausas de bits entre las distintas semiondas o los distintos bits de información. Sin embargo, para la aplicación preferida como procedimiento de comunicación en instalaciones de edificios, la velocidad de transmisión que puede alcanzarse según el ejemplo de la figura 2 es suficiente. Para la comunicación de los aparatos se utiliza preferentemente sólo una línea unifilar adicional 9, que utiliza como tensión alterna de señal los 230 voltios de la tensión alterna de la instalación, y para las corrientes inversas el conductor neutro de la línea a tres hilos 8. De este modo, los aparatos que hayan de funcionar conjuntamente se conectan entre sí para la comunicación mediante una única línea unifilar, por ejemplo un hilo de cobre de 1,5 mm2 de sección transversal usual en las instalaciones.

Los aparatos emisores 1, 2 y 3, que según la invención envían información o instrucciones mando codificada(s) en binario, pueden hacerlo en principio en cualquier formato evaluable por los aparatos receptores. Como ejemplo, el envío de información a través de la línea 9 se realiza en forma de telegramas, compuestos en cada caso de un octeto. Los dos bits 1 y 0 iniciales podrían por ejemplo representar el comienzo del telegrama (SOT). Cada telegrama se inicia con una secuencia 1-0 y se distingue así de las señales de los pulsadores convencionales, que emiten una señal de tensión alterna ininterrumpida. El tercer bit del telegrama es 0 para los telegramas de instrucción y 1 para los telegramas de escenario. Se entiende aquí por escenario, en el caso de la instalación de un edificio, una combinación predefinida de iluminación y posición de estores. Por ejemplo, en una sala de conferencias, el escenario 1 puede significar estores subidos y una determinada iluminación, que permita al conferenciante ofrecer explicaciones en una pizarra o mediante un proyector para luz de día. El escenario 2, en cambio, puede significar por ejemplo una iluminación muy atenuada y estores cerrados, lo que puede resultar adecuado para mostrar diapositivas o películas. En la figura están representados los demás bits de un telegrama de instrucción o de un telegrama de escenario, indicándose la función respectiva: conexión, desconexión o conexión alternativa (toggle), atenuar o mover (estores). Naturalmente, esta codificación ha de considerarse sólo un ejemplo y podría también ser distinta.

Los aparatos 1, 2 y 3 (figura 1) pueden, en forma de pulsadores (con una parte de accionamiento), transmitir dos telegramas distintos, que se emiten de acuerdo con la distinta duración del tiempo de accionamiento del pulsador. Un accionamiento corto del pulsador, que por ejemplo dure menos de 500 milisegundos, genera uno de los telegramas al soltar el pulsador. Si se acciona el pulsador durante más tiempo, o sea durante más de 500 milisegundos, una vez transcurrido este tiempo se dispara el, en cada caso, otro telegrama. Después de soltar la tecla tras un accionamiento largo se transmite además la instrucción de parada. Por lo tanto, los pulsadores 1, 2 y 3 mostrados pueden emitir respectivamente tres telegramas: el telegrama que corresponde a un accionamiento corto del pulsador, por ejemplo un telegrama de instrucción para "conexión", un telegrama de instrucción correspondiente al accionamiento largo del pulsador, o sea por ejemplo el telegrama de instrucción para "desconexión", así como el telegrama de instrucción de "parada" tras el accionamiento largo del pulsador. En el aparato receptor 5, 6 y 7 respectivo se evalúa el telegrama de instrucción en cuestión y se acciona correspondientemente el consumidor conectado al aparato receptor, o sea por ejemplo un motor, una lámpara u otro tipo de consumidor.

En los aparatos que emiten telegramas para escenarios están previstos preferentemente teclados, para que sea posible seleccionar el escenario deseado de entre los múltiples escenarios posibles mediante un accionamiento correspondiente del teclado y se emita el telegrama de escenario correspondiente.

Los distintos aparatos emisores 1, 2 y 3 pueden contener telegramas de instrucción fijamente programados asignados a los mismos, o sea por ejemplo los telegramas para "conexión" o "desconexión" y "parada", de modo que se haya de instalar el pulsador correspondiente para emitir la instrucción de la función en cuestión en la instalación doméstica. Sin embargo, los pulsadores pueden naturalmente también ser programables, por ejemplo mediante conmutadores ajustables, de tal modo que en un pulsador universal puedan seleccionarse los telegramas deseados correspondientes. El procedimiento y la instalación doméstica se realizan preferentemente de modo que puedan utilizarse adicionalmente aparatos de mando o pulsadores 4 convencionales que, al accionar el pulsador, emitan a la línea 9 una señal de tensión alterna normal, no codificada (o sea con semiondas positivas y negativas). Esta señal puede ser interpretada por los aparatos receptores 5 y 6 en la forma habitual según su tiempo de accionamiento. Para ello, la señal del teclado se libra de rebotes por métodos ya conocidos y se emite a la línea 9 preferentemente también como señal de tensión alterna de 230 V, pero con semiondas positivas y negativas que se suceden. Los aparatos receptores perciben, por la falta de la secuencia 1-0 (SOT), que no se trata de un telegrama sino de la transmisión de una instrucción convencional por medio de una señal de tensión alterna.

Como ya se ha explicado, en este ejemplo preferido no se realiza direccionamiento alguno de los aparatos receptores, sino que el direccionamiento resulta del cableado de la instalación doméstica. Así, en el ejemplo de la figura 1, los aparatos 5 y 6 reciben las instrucciones de los pulsadores 1 y 2 y del pulsador convencional 4. El aparato 7 recibe sólo las instrucciones del pulsador 3. Gracias a esta sencilla estructura de instrucciones sin direccionamiento preferida, que resulta del cableado, la instalación se hace particularmente sencilla. La longitud definida de los telegramas permite prescindir de un telegrama especial para terminar la transmisión de los mismos (End of Telegram [fin de telegrama]; EOT). La lenta transmisión de datos con las semiondas de alta tensión hace que la transmisión sea muy fiable. Una semionda de una señal de tensión de red de 230 V puede interpretarse como un 1 lógico, si la señal está aplicada al menos durante 6 milisegundos. El circuito electrónico del aparato receptor comprueba la tensión varias veces, por ejemplo cinco veces, e interpreta la señal como una semionda sí en 4 de las 5 comprobaciones de la electrónica la señal supera por ejemplo un valor de 100 voltios. De este modo se evita la posibilidad de que las interferencias acopladas sean interpretadas como accionamientos. Para las señales de los pulsadores convencionales, la señal de 230 V puede ser reconocida como tal si está aplicada al menos durante 60 milisegundos, lo que corresponde a tres semiondas. Una señal convencional larga o corta se diferencia por el tiempo de accionamiento del pulsador (por ejemplo más de 500 ms y menos de 500 ms).

Los aparatos receptores 5, 6 y 7 pueden ser también aparatos emisores, que emitan su estado a los demás aparatos. Esto resulta particularmente conveniente si en la instalación hay aparatos de mando convencionales, por ejemplo el pulsador 4. Con una instrucción de conexión o desconexión transmitida por medio del telegrama se proporciona al mismo tiempo el estado que adoptará el aparato receptor tras la evaluación. En este caso no es necesario un acuse de recibo. Sin embargo, en una señal de 230 V normal no codificada falta esta información. Por este motivo es preferible que los aparatos estén realizados de modo que, tras la recepción de una señal de 230 V, se transmita por la línea 9 el estado que ha de adoptar o que ha adoptado el aparato receptor. Esto permite asegurar que los aparatos emisores implicados reciban el estado correcto del aparato receptor y puedan, si es preciso, indicarlo y/o continuar procesán-
dolo.

La comunicación entre los aparatos hasta aquí descrita funciona con una gran fiabilidad entre aparatos que se hallan en la misma línea de fase de las líneas 8. Sin embargo, también puede ser deseable transmitir señales a aparatos que estén conectados a otra fase de la instalación doméstica. Además, también es posible que una transmisión segura de señales dentro de un mismo circuito de fase se vea impedida por la previsión de distintos circuitos de seguridad o circuitos de corriente de defecto en la instalación doméstica o sea inadmisible en lo referente al cableado debido a prescripciones de instalación, ya que la línea de señales 9 en realidad también conduce la tensión alterna de alimentación, aunque no sea para transmitir energía útil sino sólo para transmitir señales.

La figura 3 muestra una situación en la que hay aparatos y extensiones conectados a diferentes fases de la instalación doméstica. En la figura, los pulsadores y receptores correspondientes respectivamente a una fase están identificados con un contorno L1', L2' y L3' y se indica de forma simbólica que la línea de fase respectiva y el conductor neutro de la instalación doméstica llegan hasta estos aparatos y extensiones llevando la línea de fase L1, L2, L3 hasta el contorno L1', L2', L3'. El cableado posterior dentro de cada uno de los circuitos de fase no está representado en la figura 3, dado que éste ya es conocido por el técnico en la materia y puede diferir en función de las prescripciones de instalación del país. Dentro de los contornos L1', L2', L3' se muestran sólo las líneas de señal 9. Para éstas se aplica preferentemente lo ya dicho en relación con la figura 1 y la figura 2 conforme a la señal. Las líneas de señales comunican los aparatos de mando 11, 12 y los receptores 13, 14, 15 con los consumidores V1-V8 conectados a los mismos. En la figura 3 se muestra con la referencia 10 un dispositivo según la invención. Éste permite, de un modo que se explicará más adelante, conectar conforme a la señal el aparato de mando 11 (por ejemplo un pulsador que emite telegramas) y el aparato de mando 12 (por ejemplo un aparato convencional, que emite señales de tensión alterna evaluables en función del tiempo) al receptor 14, de modo que también los consumidores V4, V5, V6 pueden ser controlados por los aparatos 11 y 12 desde fases distintas a la fase del receptor L2. Esto es naturalmente sólo un ejemplo sencillo; pueden emplearse varios dispositivos 10 para que cada aparato de cada fase pueda controlar cada receptor de cada otra fase. El número de dispositivos 10 depende de las conexiones que se desee se extiendan a otras fases. Además, pueden disponerse dispositivos 10 dentro de una misma fase en caso de existir en la misma distintos circuitos de seguridad o circuitos protectores de corriente de defecto, para transmitir las señales de un circuito al otro. Los dispositivos 10 pueden emplearse también para los ya mencionados acuses de recibo de un aparato.

La figura 4 muestra de forma esquemática y muy simplificada un dispositivo 10 según la invención. En éste se han previsto como ejemplo dos conexiones de entrada 20 y 21 para líneas de señales y dos salidas 24 y 25 para las correspondientes señales salientes. Sin embargo, el dispositivo podría también presentar sólo una entrada y una salida, en cuyo caso constaría solamente de los elementos representados por encima de la línea discontinua o de los elementos representados por debajo de dicha línea. En la entrada 20 puede aplicarse la señal de datos, que en la figura está designada con BIN. En la utilización preferida, en la que la señal de datos se conduce como tensión de red por una línea separada 9, se conecta ésta a la conexión de entrada 20, por lo que su continuación en el dispositivo 10 se ha designado también con 9. En este ejemplo de transmisión de datos, la corriente inversa se conduce por el conductor neutro de la instalación doméstica y, por lo tanto, en el ejemplo preferido, el conductor neutro está conectado a la entrada 22, lo que en la figura 4 se ha designado con NB, habiéndose designado con 8 la línea correspondiente en el dispositivo 10 para representar que, en este caso, corresponde a la continuación del conductor neutro de las líneas 8 de la instalación doméstica. Lo mismo es aplicable para las entradas 21 y 23, a las que se conectan las señales AIN y NA. En la salida del dispositivo 10 se ponen las señales de nuevo a disposición para otro circuito de fase o circuito de seguridad o circuito protector de corriente de defecto, pudiendo conectarse a la salida 24 nuevamente la línea de señales 9 de este circuito y el conductor neutro de las líneas 8 de la instalación doméstica, lo que está representado en la salida 24 y la salida 26 con las designaciones DOUT y ND. En el ejemplo de realización preferido representado está prevista además, en el lado de salida de señal, una conexión 28 a la que puede conectarse una de las líneas de fase 8 de la instalación doméstica, lo que en la figura se representa con LD para una señal de ajuste de fase. Las mismas condiciones existen en las segundas salidas situadas por debajo de la línea discontinua, estando previstas también aquí las salidas 25 y 27 para las señales COUT y NC, así como una entrada 29 para una fase de corriente alterna, que aquí se ha designado con LC. En los bloques 30 y 31 se reciben las señales de entrada y se generan señales de salida, que en su contenido son idénticas a las señales de entrada y se emiten de nuevo por las salidas. Se muestra además que las señales de las entradas 20 y 21 pueden emitirse de nuevo opcionalmente por las salidas 24 y 25. Por lo tanto, es posible elegir si una señal de la entrada 20 ha de aparecer en la salida 24 y/o la salida 25 y si una señal de la entrada 21 ha de aparecer también en la salida 24 y/o 25. Esto permite por ejemplo emplear el dispositivo 10 tal como está representado en la figura 3, donde se emiten señales de dos entradas de los circuitos de fase L1' y L3' al dispositivo, transmitiéndose ambas como señales al circuito de fase L2'. En la figura 3 estarían conectados correspondientemente la línea de señales 9 y el conductor neutro 8 del circuito de fase L1' a las entradas 21 y 23, la línea de señales 9 y el conductor neutro 8 del circuito de fase L3' a las entradas 20 y 22 y la línea de señales 9 y el conductor neutro del circuito de fase L2' por ejemplo a las salidas 25 y 27. Como se explicará más abajo, la línea de fase L2 del circuito de fase L2' estaría también conectada a la conexión 29. En este caso, las salidas 24 y 26, así como la conexión 28, no estarían conectadas a otras líneas subsiguientes.

La figura 5 muestra ejemplos de las señales AIN en la entrada 21 y de las señales COUT en la salida 25. Partimos aquí de nuevo del ejemplo antes explicado, en el que las señales se presentan como semiondas positivas de una tensión alterna, preferentemente de la tensión alterna de red. La señal AIN se ha representado como una línea continua compuesta de semiondas positivas de tensión de red. Con las distintas líneas discontinuas se muestra que una señal de este tipo podría estar representada también en otras fases mediante semiondas desplazadas de acuerdo con el desplazamiento de fase de la red de corriente trifásica. Correspondientemente, la señal suministrada en la salida 25 del dispositivo, que, en lo referente a la señal, ha de corresponder a la señal de entrada AIN para transmitir la información de la misma, se genera desplazada en fase con el fin de que sea posible transmitir esta señal por otro circuito de fase de acuerdo con la posición de fase existente en el mismo. Con la señal COUT se representa en la figura 5 que la señal de salida se reproduce desplazada en una posición de fase. Éste podría ser el caso, por ejemplo, si la señal de entrada procediese, según la figura 3, del circuito de fase L1' y la señal de salida se transmitiese al circuito de fase L2', en el que la fase está desplazada en una posición de fase. Si la señal de entrada AIN ha de transmitirse a un circuito de fase cuya fase esté desplazada en dos posiciones de fase con respecto al circuito de fase en el que se hallan las señales AIN, se tiene la posición de señal representada en la figura 5 con la señal COUT'. También es posible que la señal no se emita desplazada en fase, o que se emita desplazada en fase de tal modo que quede rezagada en cada caso en la medida de una semionda de señal, lo que en la figura 5 está representado con la señal COUT''. El dispositivo permite la recepción de señales en una posición de fase y emite una señal nuevamente generada, idéntica en lo referente a la señal, bien en la misma posición de fase o bien en la posición de fase desplazada en la medida de una o más posiciones de fase.

El dispositivo se ha descrito arriba por medio del ejemplo preferido para la utilización en la que las señales se conducen por líneas de instalación separadas 9, que se tienden adicionalmente a las líneas usuales 8 de la instalación doméstica. Sin embargo, en principio el dispositivo puede utilizarse también si, como ya es de por sí conocido en el estado actual de la técnica, las señales se conducen como señales de tensión de red por las líneas de fase mismas. Correspondientemente, no se conectarían a las entradas del dispositivo las líneas 9, que en este caso no existen, sino que se conectarían directamente las líneas de fase respectivas en las que se hallan las señales. Éstas se emiten a continuación por la salida de nuevo a otras líneas de fase.

La figura 6 muestra una representación algo más detallada del dispositivo 10 correspondiente al de la figura 4, estando los elementos iguales designados con números de referencia iguales a los utilizados hasta ahora. El dispositivo 10 presenta preferentemente una separación galvánica entre las entradas y las salidas correspondientes, lo que en el ejemplo mostrado está realizado garantizando la separación galvánica en el lado de entrada mediante una etapa de opto-acoplador 32 ó 33. La señal de la salida del opto-acoplador llega a continuación a un circuito lógico 34 ó 35, cuya alimentación se deriva preferentemente de la de la línea de fase que está conectada a la salida o conexión 28 ó 29. En la figura, esto está representado esquemáticamente mediante unas entradas correspondientes para la línea de fase y el conductor neutro en el circuito lógico 34. Como es natural, en el caso de la tensión de red la tensión de alimentación para el circuito lógico se prepara adecuadamente, por ejemplo mediante una división de tensión capacitiva y una rectificación. La tensión en el circuito lógico 34, 35 puede ser, por ejemplo, de 5 voltios. El circuito lógico 34 ó 35 controla por su parte un conmutador 36 ó 37, preferentemente un conmutador semiconductor, que genera de nuevo en la salida la señal correspondiente a la señal de entrada. Esto se realiza automáticamente en la posición de fase correcta si se utiliza como señal de entrada a conmutar para el conmutador la fase para cuyo circuito de fase esté de nuevo destinada la señal de salida. En la figura 6, esto está representado con la correspondiente conexión a la entrada 29 de la línea de fase 8 con su señal de ajuste de fase normal. El conmutador 36, controlado por la lógica 34, reproduce a continuación, a partir de esta señal de fase de onda completa, la señal de semionda, o también de onda completa, aplicada en la entrada 21 y recibida por el circuito lógico 34. Lo análogo puede suceder en el segundo bloque 31 del dispositivo 10, en este caso para otro circuito de fase con una fase desplazada, como está representado por medio de las señales en la figura. Las señales de entrada pueden controlar de nuevo opcionalmente las señales de salida de ambos bloques, como se indica mediante los caminos de señal que se cruzan tras la separación galvánica 32 ó 33 respectiva. El circuito lógico 35 es alimentado de nuevo desde la fase destino, en este caso la fase LD. Los conductores neutros no se han representado ni en el lado de entrada ni en el lado de salida con el fin de simplificar el dibujo, pero se introducen en el dispositivo fundamentalmente como está representado en la figura 4.

La figura 7 muestra una representación sólo de un canal del dispositivo de dos canales 10 de la figura 6, representando los números de referencia iguales elementos iguales. En la figura 7 se muestra el circuito lógico 34 aun con más detalle. Puede verse su alimentación 40 ya mencionada y, en el lado de entrada, un circuito de cierre 42 al que llegan las señales después de la etapa de opto-acoplador 32. El circuito de cierre 42 permite la conexión opcional de las dos señales de entrada a la salida, o al conmutador 36. La conmutación puede estar realizada mediante unos conmutadores correspondientemente manejables en el dispositivo 10, ajustados durante la instalación de acuerdo con el flujo de señales deseado. Después, la señal llega a un filtro de paso bajo 44, que elimina las eventuales interferencias de alta frecuencia que podrían perturbar el procesamiento de señales en el bloque 46 correspondiente en el que se generan las señales de mando para el conmutador 36. Así pues, si la lógica detecta una semionda en la entrada, el dispositivo genera para el conmutador 36 una señal de paso que conecta correspondientemente la línea de fase correspondiente de la conexión 28 al borne de salida 24. Como ya se ha mencionado, puede tratarse de telegramas, preferentemente compuestos de semiondas individuales con una sola polaridad, o podrían ser señales continuas de onda completa o de semiondas que contuviesen una información de acuerdo con su longitud. Ambos tipos de señales pueden sin más recibirse
en la entrada, ser evaluados por la lógica y generados de nuevo por el conmutador en la salida en la forma mostrada.

En la forma de realización preferida con dos canales, como la representada en las figuras 4, 6 y 7, puede darse una situación en la que lleguen simultáneamente dos señales. Si el dispositivo se hace funcionar de modo que cada bloque 30, 31 se encargue sólo de una señal de entrada, lo que correspondería al caso de la figura 6 pero sin que estén previstos los caminos de señales según las flechas discontinuas tras los opto-acopladores 32, 33, esto no supone ningún problema. Sin embargo, si se desea una transmisión de las dos entradas al mismo circuito lógico, se ha de regular el caso de la llegada simultánea de distintas señales, que podrían ser en cada caso telegramas o señales continuas. Esto se logra por ejemplo dando en cada caso prioridad a la señal que llegue en primer lugar y realizando el dispositivo de modo que, tras la recepción de una señal, ignore durante un tiempo predeterminado la recepción de otra señal. Esto constituye una solución sencilla a un eventual conflicto. Naturalmente, también existe la posibilidad de que el dispositivo 10 almacene la segunda señal y la transmita a sus salidas, desplazada correspondientemente en el tiempo tras la transmisión de la primera señal. Además, es posible que el dispositivo genere en cada caso una señal de acuse de recibo cuando ha transmitido una señal. En este caso, la falta de transmisión debido a un bloqueo puede ser reconocida por el emisor de la instrucción, que puede emitir de nuevo al dispositivo 10 la señal de instrucción correspondiente.

El dispositivo 10 está alojado preferentemente en una carcasa adecuada para la incorporación en el cuadro de una instalación doméstica. Las conexiones de entrada pueden ser de doble borne, para simplificar la realización de bucles en las líneas.

Para transmitir señales entre distintos circuitos de fase L1', L2', L3' de una instalación doméstica se utiliza por lo tanto un dispositivo 10 que recibe una señal en sus entradas y la emite por su salida igual o desplazada de acuerdo con la fase destino. Esto permite una transmisión de datos segura entre varios circuitos de fase de la instalación doméstica.

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Referencias citadas en la descripción

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y lo OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documento de patente citado en la descripción

\bullet DE 4008023 C [0002]

\bullet US 6097761 A [0002]

\bullet US 5055746 A [0002]

\bullet EP 1289217 A [0002] [0002]

\bullet US 4990908 A [0002]

Claims (10)

1. Dispositivo para transmitir señales entre aparatos (11-15) de una instalación eléctrica doméstica separados por circuitos de fase y/o circuitos de seguridad y/o circuitos de protección, presentando el dispositivo (10) al menos una entrada de señal (20, 21) y medios receptores de señal configurados para recibir señales en forma de ondas de tensión de red, en particular semiondas de tensión de red, y al menos una salida de señal (24, 25) y medios generadores de señal configurados para suministrar señales en forma de semiondas de tensión de red, estando los medios generadores de señal configurados para reproducir las señales recibidas por los medios receptores de señal, caracterizado porque el dispositivo (10) tiene en su lado de salida una conexión (28, 29) para aplicar de una fase de tensión de red (L1, L2, L3) y porque los medios generadores de señal están configurados para proporcionar en la salida de señal (24, 25) las semiondas de tensión de red de esta fase (L1, L2, L3) controladas conforme a la señal.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios generadores de señal están configurados para reproducción en fase y/o reproducción con desplazamiento de fase de señales recibidas de acuerdo con un desplazamiento de fase de la instalación doméstica.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las entradas de señal y los medios receptores de señal por una parte y las salidas de señal y los medios generadores de señal por otra parte están eléctricamente aislados entre sí.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una respectiva entrada de señal se asocia, conforme a la señal, a una respectiva salida de señal que puede seleccionarse entre varias salidas de señal del dispositivo, o porque una entrada de señal se asocia, conforme a la señal, a varias salidas de señal, o porque varias entradas de señal se asocian asignadas, conforme a la señal, a una salida de señal.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque están previstas dos o más entradas y/o dos o más salidas, siendo asociadas, conforme a la señal, todas las entradas a todas las salidas.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque está configurado de modo que, al recibirse una primera señal, no se transmiten durante un tiempo predeterminado otras señales recibidas en otras entradas.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque está configurado para recibir y generar señales que se presentan sólo como semiondas positivas o bien negativas y que en todo caso presentan separaciones.

8. Utilización de un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7 para transmitir señales en una instalación doméstica, en la que las señales se transmiten como semiondas de tensión de red por una línea de instalación (9) separada de las líneas de fase (F, N, P).

9. Utilización según la reivindicación 8, caracterizada porque las señales se transmiten tanto en forma de una sucesión de semiondas que representa un código binario como en forma de una sucesión de semiondas a evaluar en función de su longitud, transmitiendo el dispositivo ambos tipos de transmisión de señales.

10. Utilización según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque el dispositivo (10) se utiliza para transmitir señales entre aparatos (11 a 15) de distintos circuitos de fase (L1', L2', L3') y/o porque el dispositivo se emplea para transmitir señales dentro de un mismo circuito de fase entre distintos circuitos de seguridad o circuitos de corriente de defecto.