ES2435740T3 - Aparato sensor - Google Patents
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Abstract
Conjunto de sensor de corriente (120) que comprende: un alojamiento (130, 135), y un portador (235) dispuesto en dicho alojamiento, estando acoplado dicho portador de manera móvil condicho alojamiento y siendo operativo para ser movible con respecto a dicho alojamiento; en el que dicho portador es operativo ademAs para soportar una pluralidad de núcleos de transformador decorriente (240, 245) en al menos una dimensión y para mantener sustancialmente la alineación de dichosnúcleos de transformador de corriente en paralelo entre si.
Description
Aparato sensor
Esta solicitud reivindica el beneficio segiin 35 U.S.C. §119(e) de la solicitud de patente provisional estadounidense
con nOmero de serie 60/645.317 presentada el 19 de enero de 2005.
Antecedentes
Los transformadores de instrumentos para la instalaciOn en lineas de transmisiOn de alta tension, que pueden incluir
los transformadores usados para reles protectores y mediciones, son grandes y caros. Esto es especialmente cierto
para transformadores de instrumentos disefiados para aplicaciones que implican tensiones de linea de transmision
altas. Tambien es muy costoso sustituir los transformadores de instrumentos debido a la necesidad de bajar
potencia de la linea de transmisiOn durante la sustituciOn. Un tipo de transformadores de instrumentos se denominan
transformadores de corriente (TC). Los TC pueden usarse para medir un flujo de corriente. El documento US
5124642 da a conocer un dispositivo de este tipo que comprende dos sensores inductivos.
La reclasificaciOn de transformadores de corriente es el proceso de tomar un transformador de corriente (IC)
existente y recalibrarlo, usando constantes de calibracion. Las constantes de calibraciOn pueden usarse para
modificar las mediciones de corriente realizadas por el TC para mejorar la precision del sensor de corriente medida.
Un aparato (sensorquot;) de reclasificaciOn de transformador de corriente puede usarse para ayudar en la reclasificacian
de un TC instalado existente. Ademas, un aparato sensor puede usarse para verificar la precisi6n de sistema de
extremo a extremo de puntos de medici6n de TC en una subestacion, puesto de distribuciOn u otra ubicaciOn. Un
aparato sensor tambien puede utilizarse para verificar la precision y/u operabilidad de nuevos equipos acoplados con
una linea de transmisi6n. Actualmente, los medidores y transformadores de instrumentos se calibran
independientemente en un laboratorio antes de instalarse como un sistema completo en el campo. Sin embargo, una
vez instalados en el campo no hay manera simple o econOmica de verificar la precision de todo el sistema.
Sumario
La invencion se refiere a un conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicacion 1. Mas particularmente, las
realizaciones dadas a conocer se refieren a un disefio mecanico y a un sistema operable para instalarse y
monitorizar parametros de potencia en una linea de potencia, tal como una linea de potencia de alta tension. El
sistema incluye mecanismos para permitir la compensaci6n de imprecisiones en la salida de los transformadores de
instrumentos. Las realizaciones dadas a conocer incluyen un aparato sensor que es preciso, autonomo, fad de
instalar y facil de usar.
El aparato sensor dado a conocer puede incluir un armaz6n de corona y un dispositivo montable de conductor. El
armaz6n de corona puede ser una estructura abierta que proporciona una envolvente externa y un volumen interno
en el que puede minimizarse la descarga de corona. El dispositivo montado de conductor puede ser un dispositivo
de medician de parametros de potencia que es un conjunto de sensor de corriente. El conjunto de sensor de
corriente puede ser un diseno de nixie° dividido que incluye un alojamiento que puede contener dispositivos lOgicos
yelectronicos operativos, tales como un suministro de potencia y un conjunto de circuitos de compensaci6n. El
conjunto de sensor de corriente tambien puede incluir un mecanismo para hacer pasar un primer conjunto de
alojamiento y un segundo conjunto de alojamiento que forman el alojamiento entre una posicion abierta y una
posici6n cerrada.
El conjunto de sensor de corriente incluye un portador. El portador esta dispuesto en el alojamiento y contiene una
pluralidad de nOcleos de transformador de corriente. En un diseno de nOcleo dividido, las partes discretas del
portador pueden incluirse tanto en el primer conjunto de alojamiento como en el segundo conjunto de alojamiento, y
contienen partes discretas de los nOcleos de transformador de corriente. El portador, los nucleos de transformador
de corriente y bobinados de transformador de corriente correspondientes pueden formar un conjunto de bobinado.
Las partes discretas del conjunto de bobinado pueden incluirse en cada uno de los conjuntos de alojamiento primero
y
segundo. El portador y el conjunto de bobinado pueden moverse dentro de los conjuntos de alojamiento
respectivos para permitir a alineacion contigua de las partes de nude° discretas cuando el conjunto de sensor de
corriente se sit0a en una posici6n cerrada.
El aparato sensor tambien puede incluir un sistema de posicionamiento global (GPS) y/o capacidades de
sincronizaciOn de tiempo para permitir la verificacien de precision de extremo a extremo de los transformadores de
instrumentos en un sistema de potencia. Ademas, el aparato sensor puede incluir una(s) antena(s) que
proporciona(n) datos de telemetria y/o que reciben datos de sincronismo/posicion de GPS para permitir la
comunicacion con, y el uso de, el aparato sensor instalado. El aparato sensor tambien puede incluir uno o ms
dispositivos de acoplamiento. Los dispositivos de acoplamiento pueden estar aislados del armaz6n de corona del
aparato sensor. Ademas, el aparato sensor puede incluir caracteristicas de proteccion ambiental para ampliar la vida
Otil del aparato sensor. El aparato sensor throb*, puede incluir una caracteristica de autoposicionamiento posterior
a la instalaciOn que usa la distribuciOn de peso, y un armaz6n de gula de instalaci6n, proporcionando todo ello
instalaciones mas faciles y a capacidad de instalar el aparato sensor en una linea de potencia activa sin tener que
interrumpir y/o desexcitar primero la linea.
Algunas realizadones del aparato sensor pueden presenter un armazOn de corona abierto o estructura de corona
abierta. El armaz6n de corona abierto puede permitir la modularidad en el disefio, permitiendo la adici6n de
componentes sin requerir que esos componentes adicionales presenten un exterior liso o un radio de plegado mayor
5 delo requerido normalmente por las practices de reducci6n de descarga de corona. El armaz6n abierto tambien
permite la comunicacion por RE con el aparato sensor y permite la alimentaciOn de campo electrico de cuerpo
capacitivo del aparato sensor en lugar de la alimentation del aparato sensor directamente desde el campo
magnetico de una lines de potencia o desde un dispositivo de almacenamiento de energia tal como una bateria. El
armazOn de corona abierto puede incluir uno o mas elementos que se conforman como curves cerradas pare
10 minimizar
el peso y la resistencia al viento cuando el aparato sensor esta en funcionamiento.
Otros sistemas, metodos, caracterisficas y ventajas de la invention serer', o resultaran, evidentes para un expert° en
la tecnica tras el examen de las siguientes figures y la description detallada.
Se pretende que todos los sistemas, metodos, caracteristicas y ventajas adicionales de este tipo se incluyan dentro
de esta descripci6n, est& dentro del alcance de la invencien, y se protejan mediante las siguientes reivindicaciones.
15 Breve description de los dibujos
La invenciOn puede entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos y descripciOn. Los componentes en las
figures no estan necesariamente a escala, poniendose enfasis en su lugar en la ilustraci6n de los principios de la
invenci6n.
La figura 1 ilustra una realizaciOn de un aparato sensor instalado en un conductor de potencia.
20 Lafigura 2 ilustra una vista en perspective del conductor de potencia y una realization del aparato sensor de la
figura 1.
La figura 3 ilustra una vista lateral del conductor de potencia y el aparato sensor de la figura 2.
La figura 4 ilustra el conductor de potencia y una vista trasera del aparato sensor de la figura 2.
La figura 5 ilustra el conductor de potencia y una vista desde abajo del aparato sensor de la figura 2.
25 La
figura 6 ilustra un conductor de potencia y una vista en perspective de otra realizatiOn del aparato sensor de la
figura 1.
La figura 7 ilustra un conductor de potencia y una vista en perspective de a& otra realization del aparato sensor de
la figura 1.
La figura 8 ilustra una pertiga de descarga elettrica y una realized& de un conjunto de sensor de corriente que
30 puede
incluirse en el aparato de corriente de las figuras 1-7. El conjunto de sensor de corriente se representa en una
posiciOn abierta.
La figura 9 ilustra una *riga de descarga electrica y una realization del conjunto de sensor de corriente de la figura
8 en una posicien cerrada.
La figura 10 ilustra una realized& del conjunto de sensor de corriente de la figura 8 en una posiciOn cerrada con la
35 pertiga de descarga electrica sujeta totalmente.
La figura 11 ilustra una realization del conjunto de sensor de corriente de la figura 8 con una parte de los
alojamientos retirada.
La figura 12 ilustra una realizatiOn del conjunto de sensor de corriente de la figura 8 con una parte del conjunto de
sensor de corriente retirada.
40 La
figura 13 es una vista lateral de una realized& del conjunto de sensor de corriente de la figura 8.
La figura 14 ilustra una secci6n transversal partial de una realized& del conjunto de sensor de corriente de la figura
13.
La figura 15 ilustra una secci6n transversal partial de otra realized& del conjunto de sensor de corriente de la figura
13.
45 Descripcion detallada
La figura 1 ilustra un aparato sensor 300, o estructura de sensor, instalado en un conductor de potencia 119. El
conductor de potencia 119 puede ser una linea de transmisi6n de alta tension o cualquier otra forma de linea de
suministro de potencia o mecanismo de suministro de potencia capaz de conducir una tension de linea y una
corriente de linee. En una aplicacion, el aparato sensor 300 puede disenarse pare una instalacion de subestaciOn de
alta tension (AT), tal como con niveles de tension de desde 38 kV hasta 765 kV. En otras aplicaciones, el aparato
sensor 300 puede disefiarse para cualquier otro nivel de tension y/o cualquier otra ubicaciOn de instalacion. Las
ubicaciones de instalaciOn de ejemplo incluyen lineas de transmision, conductores, terminales de generador,
equipos de maniobra, terminales de motor, una barra colectora, un conducto de barra colectora, un tubo de barra
colectora, un puesto de distribution y/o cualquier otra ubicaciOn en la que la potencia fluye a traves de un conductor
de potencia 119. Se apreciara que las caracteristicas de realization particulares del aparato sensor 300 pueden
implementarse dependiendo de la aplicacitn particular en la que vaya a implanterse el aparato sensor 300.
Durante la instalacion, el aparato sensor 300 puede situarse sobre el conductor de potencia 119 mientras el
conductor de potencia 119 este quot;activoquot;, usando una o mas pertigas de descarga electrica 118. Las pertigas de
descarga electrica 118 pueden ser cualquier forma de varilla no conductora que se extiende longitudinalmente con
un extremo proximal configured° para manejarse por un usuario, y un extremo distal configured° para entrar en
contacto con un dispositivo, tal como el aparato sensor 300. Las pertigas de descarga electrica 118 pueden perrnitir
la instalatiOn manual del aparato sensor 300 mientras un usuado de la pertiga de descarga electrica 118 puede
estar situado alejado del aparato sensor 300. Por tanto un usuado que realize una instalacion de este tipo puede
ester separado no solo del aparato sensor 300, sino tambien de la tensi6n de linea y la corriente de linea que
pueden estar presentes en el conductor de potencia 119. Por consiguiente, el sensor 300 puede instalarse sin la
desactivaciOn del tlujo de tension y corriente a time del conductor de potencia 119.
La figura 2 es una vista en perspecfiva de un ejemplo de un aparato sensor 300 de ejemplo. El aparato sensor 300
puede acoplarse con el conductor de potencia 119 con uno o mas dispositivos de acoplamiento 103, tal como una
pinza, o cualquier otro mecanismo de sujeci6n que mantenga el sensor 300 en una position deseada con respecto
al conductor de potencia 119. Ademas, el aparato sensor 300 puede incluir un disposifivo montable de conductor,
que se acopla al conductor de potencia 119. El dispositivo montable de conductor puede ser un dispositivo de
mediciOn, tal como un conjunto de sensor de corriente, capaz de medir los parametros de potencia. Debido a que el
aparato sensor 300 puede levantarse manualmente hasta el conductor de potencia 119 puede ser ventajoso que el
aparato sensor 300 sea lo mas ligero posible.
Durante el funcionamiento, el aparato sensor 300 puede estar ubicado en un ambiente de exterior y puede ester
sometido a una amplia variedad de condiciones meteorolegicas. Por tanto, el aparato sensor 300 puede disefiarse
para ester protegido frente a la intemperie, temperature, agua, corrosion, oxidaciOn, luz del sol y/o cualquier otro
element°, como por ejemplo a traves del uso de conectores sellados, recintos hermeticos, materiales resistentes a la
corrosion y/o cualquier otro metodo o dispositivo para la protection ambiental.
El aparato sensor 300 puede contener una estructura de corona 100 formada para reducir los efectos de descarga
de corona. Las descargas de corona se pueden formar cuando la intensidad de un campo electric° producido en la
proximidad de un conductor de potencia 119 mediante una tensi6n de linea y una corriente de linea en el mismo
supera la resistencia de disruption del aire. Durante tales descargas de corona, se produce la ionizaciOn localizada
del aire. Puede provocarse radiointerferencia y las propiedades de material pueden degradarse cuando se produce
la descarga de corona. La descarga de corona aumenta por bordes afilados en areas conductoras de un aparato en
el que el gradiente de campo electric° es lo suficientemente alto. Para reducir la descarga de corona, los radios de
esquina de objetos empleados en aplicaciones de alta tension a menudo estan alisados. Ademas, los objetos con
bordes afilados pueden blindarse de manera eficaz frente a la descarga de corona rodeendolos al menos
parcialmente mediante objetos que tienen radios de curvature grandes (por ejemplo anillos de corona) que pueden
operarse a un potential similar a la tension de linea.
El aparato sensor 300 y el sistema electrOnico asociado pueden afimentarse indirectamente desde un campo
electric° generado por el conductor de potencia 119 utilizando una capacitancia de cuerpo libre de la estructura de
corona 100. La capacitancia de cuerpo libre de la estructura de corona 100 puede cargarse y descargarse en funci6n
de una forma de onda sinusoidal de la tensi6n de linea. El ternario fisico de la estructura de corona 100 puede varier
puesto que puede existir una relation inverse entre el tamario de la estructura de corona 100 y la generation de
potencia para el aparato sensor 300. Por ejemplo el campo electric° proporcionado por un conductor de potencia
119 que porta una tension entre fases de 138 kV puede dar como resultado la generaci6n de aproximadamente 3,5
vafios de potencia con una configuration del aparato sensor 300. Sin embargo, la misma configuraciOn del aparato
sensor 300 puede generar aproximadamente 7,0 vatios de potencia en un conductor de potencia 119 que porta una
tension entre fases de 230 kV. Por tanto, con un requisito de potencia fijo tal como 3,5 vatios, a medida que la
medici6n de tensi6n entre fases del conductor de potencia 119 aumenta, puede disminuirse el tamano relafivo de la
estructura de corona 100.
Tambien puede haber una relaciOn directa entre una magnitud de tension en el conductor de potencia 119 y un radio
de la estructura de corona 100 para permitir una descarga de corona reducida de manera deseable. Por
consiguiente, basandose en estas relaciones con tension disminuida en el conductor de potencia 119, Ilega un punto
en el que el campo electric° puede no cumplir ya las necesidades de potencia del aparato sensor 300. Una fuente
de potencia alternative, tal como una bateria, tambien puede usarse para alimentar el aparato sensor 300. En esta
situation, el aparato sensor 300 podria usarse sin la estructura de corona 100. Asimismo, a medida que la tension
aumenta en el conductor de potencia 119, la estructura de corona 100 puede reducirse en tame°, pero la reducciOn
de tamafio puede estar limitada por el tamafio de radios requerido. En una realized& alternative, la estructura de
corona 100 puede construirse de manera modular para ajustar el tamano del blindaje de corona proporcionado por la
estructura de corona para adecuarlo a la tension de linea especifica del conductor de potencia 119.
En referenda ahora a las figures 2 a 5, en una realizaciOn el aparato sensor 300 comprende la estructura de corona
100, tirantes de guia 101, aislantes 102, dispositivos de acoplamiento 103, un conjunto de sistema electrOnico 110 y
un conjunto de sensor de corriente 120. En otros ejemplos, el conjunto de sistema electrOnico 110 puede estar
incorporado en y former parte del conjunto de sensor de corriente 120.
La estructura de corona 100 puede ser un armazOn que es operable para servir para una pluralidad de funciones. En
primer lugar la estructura de corona 100 puede ser un blindaje de corona que distribuye el campo electric° para
minimizar la formed& de corona en el conjunto global. En otras palabras, el potencial de campo electric° de una
tensi6n de linea presente en un conductor de potencia 119 se puede reducir a niveles no ionizantes dentro de la
estructura de corona 100. El campo electric° puede distribuirse presentando un radio de curvature conductor grande
y blindando el radio de curvature mos pequefio dispositivos incluidos dentro de una envolvente definida por la
estructura de corona 100. En esta realizaciOn, a estructura de corona 100 puede incluir un elemento de armazon
mas que se extiende en una forma predeterminada con esquinas de radio grande para distribuir el campo electric°.
En segundo lugar, la estructura de corona 100 puede proporcionar suficiente capacitancia de cuerpo libre para
alimentar el aparato sensor 300. En tercer lugar, la estructura de corona 100 puede proporcionar ubicaciones para
montar diversos subconjuntos y componentes incluidos en el aparato sensor 300.
La estructura de corona 100, o estructura de blindaje de corona, o armazon de corona, puede ser una o mas
estructuras de armadura abierta continua formadas a partir de uno o rites elementos de material conductor. Cuando
existen multiples componentes de elemento, componentes de elemento no continuos pueden acoplarse
conjuntamente para formar una estructura de corona continua 100. La estructura de corona continua 100 puede ser
una armadura abierta de elementos que se extienden longitudinalmente para definir aberturas entre los mismos.
Alternativamente, algunos de los elementos no continuos pueden formarse con huecos de manera que la estructura
de corona no sea continua, sino que este formada en lugar de ello por segmentos con huecos de una longitud
determinada entre los segmentos. El uno o mas elementos tambien pueden conformarse como una o mas curves
cerradas, o curves planes cerradas. Tal como se usa en el presente documento, una quot;curve cerradaquot; se define como
cualquier material o estructura formado con uno o mas elementos, sin puntos de extremo, y que encierra un area.
Una quot;curve plena cerradaquot; se define como cualquier material o estructura formado con uno o mas elementos que
reside en un Calico piano sin puntos de extremo y que encierra un Area.
En un ejemplo, el material de corona puede formarse como uno o mas elementos alargados, huecos, tubulares,
livianos, resistentes a la intemperie y conductores. Por ejemplo, el material de corona puede ser un tubo aeronautic°
formado con aluminio o algtin otro tubo adecuado formado con material conductor. En otros ejemplos, la estructura
de corona 100 puede formarse con uno o mas elementos que son materiales macizos, y/o materiales en cualquier
otra forma de seed& transversal, que pueden conformarse como una curve plane y/o una curva plane cerrada.
Ademas, la estructura de corona puede permitir la facilidad de instalacion, proporcionar conductividad electrica y
tener la capacidad de soportar situaciones ambientales adversas. Alternativamente, la estructura de corona 100
puede formarse con uno o mas materiales que son materiales no conductores cubiertos con un revestimiento
conductor.
Laestructura de corona 100 puede incluir una o mas estructuras de armazOn de corona. En las realizaciones
ilustradas, la estructura de corona 100 comprende dos estructuras de armaz6n de corona formadas con armazones
tubulares. Cada una de las estructuras de armazon de corona pueden ser curves planes cerradas conformadas
como
toroides. En otros ejemplos, son posibles otras formas y cantidades de estructuras de armaz6n de corona. Por
ejemplo, la estructura de corona 100 puede ser una Unica estructura de armaz6n de corona continua formada como
una bobina helicoidal, una pluralidad de estructuras de armazOn de corona que forman segmentos que esten
separados entre si, o una Unica estructura de armaz6n de corona de curve cerrada.
En las figures 2-5, las estructuras de armaz6n de corona residen en pianos separados en lados opuestos del aparato
sensor 300. Ademas, las estructuras de armazOn de corona pueden colocarse para ser sustancialmente paralelas
entre si. En otros ejemplos, las estructuras de armazon de corona pueden residir en pianos que no son paralelos, o
que pueden former planos intersecados. En todavia otro ejemplo, el aparato sensor 300 puede incluir una (mica
estructura de armazOn de corona, o tres o mas estructuras de armaz6n de corona.
Durante el funcionamiento, las estructuras de armazen de corona ilustradas pueden colocarse en lados opuestos del
conductor de potencia 119 para crear un limite externo del aparato sensor 300 que rodea una parte del conductor de
potencia 119. Ademas, puede ester presente un volumen interno dentro de una envolvente formada entre las
estructuras de armaz6n de corona y el conductor de potencia 119. Dentro del volumen interno, se puede reducir el
campo electric° de modo que se minimiza la creaciOn de corona por cualquier objeto con bordes afilados. Tambien
pueden usarse otras estructuras de armazon de corona conformadas, tal como un circulo, una elipse, etc., para la
estructura de corona 100 siempre que el o los radios de curvature conductores incluidos en la forma sean capaces
de distribuir el campo electric° en la medida deseada. Ademas, los elementos que comprenden la estructura de
corona 100 pueden formarse usando multiples elementos o formas que emulan un radio de curvature mayor. De
este manera, no se requiere el mismo radio de curvature grande de la estructura de corona 100 para objetos que
residen en el interior del volumen definido por la(s) estructura(s) de armaz6n de corona de la estructura de corona
100.
La estructura de corona 100 puede estar conectada con tirantes de gula 101 que forman una estructura de tirantes
deguia. Los tirantes de guia 101 pueden formarse de un material liviano, de baja densidad macizo o hueco, con la
suficiente rigidez para implementer la funcionalidad descrita. En la realizacien ilustrada, los tirantes de guia son
estructuras tubulares. En otros ejemplos, pueden usarse otras geometrias de section transversal y/o meltiples
geometrias de secciOn transversal. Cada uno de los tirantes de guia 101 pueden ser elementos continuos, o
puntales, que se extienden radialmente hacia fuera y ester) acoplados con una o mas de las estructuras de armaz6n
de corona.
Los firantes de guia 101 en combinaci6n con la estructura de corona 100 pueden formar una armadura abierta
continua de elementos interconectados. Los elementos interconectados pueden acoplarse para definir una pluralidad
de aberturas, espacios de aire, o celdas dentro del aparato sensor 300. Ademas, los elementos interconectados
pueden extenderse longitudinalmente una longitud predeterminada que es sustancialmente mayor que un area de
semi& transversal de los elementos interconectados. En el ejemplo ilustrado, los tirantes de gula 101 son puntales
con cada extremo conectado con un elemento de armaz6n de corona diferente de los elementos de armaz6n de
corona. Una secci6n media de cada uno de los tirantes de guia 101 se forma para extenderse hasta una zona
central del aparato sensor 300 y acoplarse con la place de montaje 104.
Los tirantes de guia 101 tambien pueden formarse en una estructura de tirantes de guia. La estructura de base de
guia puede mantener la estructura de corona 100 en una posici6n determinada con respecto a un conductor de
potencia 119 cuando se instala el aparato sensor 300. Los tirantes de guia 101 tambien pueden proporcionar
ubicaciones de soporte y/o acoplamiento para los dispositivos de acoplamiento 103, el conjunto de sistema
electronic° 110 y el conjunto de sensor de corriente 120. Adernas, los firantes de guia 101 pueden incluir una parte
de guia de conductor que se forma para ayudar a guiar el conductor de potencia 119 cuando un conductor de
potencia 119 entra en contacto con la parte de gula de conductor de los tirantes de guia.
Durante la instalaciOn del aparato sensor 300, la parte de guia de conductor puede utilizarse para ayudar a canalizar
el conductor de potencia 119 hacia los dispositivos de acoplamiento 103 y el conjunto de sensor de corriente 120.
Por consiguiente, la parte de gula de conductor de los firantes de guia puede recolocar el aparato sensor 300 con
respecto al conductor de potencia 119 de manera que los dispositivos de acoplamiento 103 y el conjunto de sensor
decorriente 120 se mueven a una alineaciOn predeterminada deseada con respecto al conductor de potencia 119.
Tal como se observe en las figuras 3 y 4, una place de montaje 104 puede estar acoplada con los tirantes de guia
101. La place de montaje 104 puede proporcionar una posicien de montaje para los bloques de aislamiento 102.
Ademas, la place de montaje 104 puede eliminar sustancialmente el movimiento independiente de los firantes de
guia 101, y mantener de manera fija la posiciOn de los tirantes de gula 101 unos con respecto otra otros. En otros
ejemplos, los tirantes de guia 101 pueden mantenerse de manera fija en posici6n mediante soldadura, elementos de
sujecien, o cualquier otro mecanismo de acoplamiento rigida. Una barra de montaje 105 tambien puede proporcionar
una ubicaciOn para montar tanto el conjunto de sensor de corriente 120 como el conjunto de sistema electitnico 110.
En una realizaciOn, el conjunto de sensor de corriente 120 se monta directamente por encima del conjunto de
sistema electranico 110, lo que permite una distribuci6n de peso apropiada del aparato sensor 300 tras la instalaciOn
ypermite la nivelacien autornatica en una posiciOn deseada cuando el aparato sensor 300 se instala en un conductor
de potencia 119.
Tras la instalacitin, el conjunto de sensor de corriente 120 puede ser concentric° al conductor de potencia 119. El
conjunto de sistema electitnico 110 puede montarse en una parte inferior del aparato sensor 300 de manera que el
centro de gravedad del aparato sensor 300 puede estar por debajo del conductor de potencia 119. El conjunto de
sistema electronic° 110 puede colocarse para estar a un angulo determinado por debajo del conjunto de sensor de
corriente 120 para mejorar la resistencia ambiental al permitir que el agua corra por el conjunto de sistema
electitnico 110 sin acumularse en el mismo.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 2, cada uno de los bloques de aislamiento 102 puede incluir un mecanismo
de enganche 108 que este aislado electricamente del dispositivo de acoplamiento 103. En la figura 2, los
mecanismos de enganche 108 de ejemplo son elementos roscados. Cada uno de los mecanismos de enganche 108
puede engancharse de manera selective con una pertiga de descarga electrica 118. Las pertigas de descarga
electrica 118, una vez enganchadas con los mecanismos de enganche 108, pueden usarse para montar el aparato
sensor completo 300 a un conductor de potencia 119. Los bloques de aislamiento 102 tambien pueden conectar los
dispositivos de acoplamiento 103 a la estructura de corona 100, mientras se mantiene el aislamiento electrico entre
los mismos. Por tanto, el dispositivo de acoplamiento 103 puede estar al nivel de tensiOn del conductor de potencia
119, mientras que los bloques de aislamiento 102 pueden mantener el resto del aparato sensor 300 a un potencial
inferior.
Tal como se describe mas adelante, la capacidad de mantener una parte del aparato sensor 300 a un potencial
inferior permite que el aparato sensor genere potencia en funciOn de la tensi6n de lima presente en el conductor de
potencia 119 y una capacitancia de cuerpo efectiva de la estructura de corona 100. La capacitancia de cuerpo
efecfiva de un objeto, tal como la estructura de corona 100, es una combinacion de una capacitancia de cuerpo libre
del objeto, el efecto del cuerpo con respecto a tierra y el efecto del cuerpo con respecto a otros objetos. La
capacitancia de cuerpo libre se refiere generalmente a la capacitancia de un objeto en el espacio libre.
Los dispositivos de acoplamiento 103 pueden usarse para mantener la relacion posicional entre la estructura de
sensor 300 y un conductor de potencia 119. Los dispositivos de acoplamiento 103 pueden formarse de material
conductor que acopla electricamente un lado de un bobinado primario de un suministro de potencia incluido en la
estructura de sensor 300 al conductor de potencia 119, mientras se mantiene el aislamiento electric° del resto de la
estructura a traves de los bloques de aislamiento 102. Los dispositivos de acoplamiento 103 pueden abrirse y
cerrarse
de manera remota desde una distancia usando una pertiga de descarga electrica 118 durante la instalacion
o retirada del aparato sensor 300 de un conductor de potencia 119. En una realizacion, los dispositivos de
acoplamiento 103 se abren y cierran usando el mecanismo de enganche 108, tal como un elemento roscado o un
perno en I. Tambien pueden usarse otras formas de mecanismos de enganche y medios de cierre mecanicos, tales
coma un trinquete, pinzas cargadas por resorte y/o cualquier otro mecanismo para manipular los dispositivos de
acoplamiento 103 entre una posicion abierta y cerrada.
En referencia a las figuras 6 y 7, en otra realizacion de ejemplo del aparato sensor 300, pueden ester ubicados
bloques de aislamiento 106 entre los extremos de los tirantes de guia 101 y las estructuras de corona 100. Con esta
colocaciOn, los bloques de aislamiento 106 pueden mantener el aislamiento electric° entre las estructuras de corona
100 y los dispositivos de acoplamiento 103. Tanto los dispositivos de acoplamiento 103 como una parte del aparato
sensor 300 que incluye el conjunto electronic° 110 y el conjunto de sensor de corriente 120, pueden estar al mismo
potencial que el conductor de potencia 119. Las places de montaje 104 pueden estar acopladas de manera fija a los
dispositivos de acoplamiento 103 de manera que forman unidades integrates.
Tal como se ilustra adicionalmente en as figuras 6 y 7, las places de montaje 104 pueden estar acopladas de
manera desmontable a barras de montaje 107 que estan tambien acopladas a una abrazadera de montaje 109. La
abrazadera de montaje 109 puede usarse para acoplar la estructura de corona 100 al conjunto de sensor de
corriente 120. Alternativamente, o edemas, pueden usarse abrazaderas de montaje 122 para conectar el conjunto de
sistema electrOnico 110 al conjunto de sensor de corriente 120.
En la realizacien de ejemplo de las figuras 6 y 7, las places de montaje 104 pueden estar acopladas con uno o mas
dispositivos de acoplamiento 103. Tal como se ilustra, un Unica dispositivo de acoplamiento 103, tal como una pinza
detension, puede usarse y conectarse a una primera de las places de montaje 104 en un lado del aparato sensor
300. Un adaptador de bloque de aislamiento 121 puede estar acoplado con una segunda de las places de montaje
104 de manera que el adaptador de bloque de aislamiento 121 puede proporcionar una barrera de aislamiento y
mecanica entre el conductor de potencia 119 y la segunda de las places de montaje 104. Una orejeta 123, tal
como
una abrazadera de conexion de partiga de descarga electrica puede unirse a la segunda de las abrazaderas de
montaje 104 para permitir el soporte equilibrado del aparato sensor 300 mientras se instate el aparato sensor 300 en
el conductor de potencia 119. Cuando se usan dos dispositivos de acoplamiento 103, tales como pinzas de tension,
puede disponerse el aislamiento entre al menos un dispositivo de acoplamiento 103 y el resto del aparato sensor
300 para impedir que a corriente de linea fluya a traves del aparato sensor 300 en lugar de a traves del conductor
de potencia 119, lo que podria afectar a la precisi6n de medicidn de corriente.
Enreferencia ahora a las figuras 2-7, el conjunto de sistema electrOnico 110 comprende un carro de sistema
electronic° 111, un conector sellado 112, una primera antena 113, una segunda antena 114, una cubierta 115, una
linea de sensor de corriente 116 y un linea de suministro de potencia 117. En el ejemplo ilustrado, el carro de
sistema electrOnico 111 puede formar un alojamiento o bandeja que tiene un Area interior (no mostrada). El carro de
sistema electronic° 111 de un ejemplo puede colocarse en la parte superior del conjunto de sistema electronic° 110.
Alternativamente, el carro de sistema electronic° 111 puede formar la parte lateral, la parte inferior, la pane superior,
o cualquier combinaciOn, o partes de las mismas, del conjunto electrOnico 110, o puede instalarse dentro de un
alojamiento del conjunto de sistema electranico 110.
El acceso a un area interior del carro de sistema electrOnico 111 para el mantenimiento, etc. puede ser a haves de la
cubierta 115. La cubierta 115 puede ser una secci6n de pared retirable formada para encerrar una abertura en el
carro de sistema electranico 111, o el alojamiento. El area interior del carro de sistema electronic° 111 puede
proporcionar un area de montaje para montar una pluralidad de dispositivos electrOnicos, tales como un dispositivo
montable de conductor, un procesador, una memoria, convertidores de analegico a digital, filtros, el suministro de
potencia y cualquier otro dispositivo electranico usado para proporcionar la funcionalidad descrita en el presente
documento. Ademes, en el area interior pueden incluirse dispositivos electrOnicos tales como dispositivos de
comunicacion y/o de procesamiento sefiales asociados con el conector sellado 112, la primera antena 113, la
segunda antena 114, la linea de sensor de corriente 116, la linea de suministro de potencia 117 y/o cualquier otro
disposifivo electronic° relacionado con entrada-salida. El carro electrOnico 111 tambien puede permitir el
acoplamiento del conjunto de sistema electrOnico 110 con la estructura de corona 100 a traves de la barra de
montaje 105.
El
conector sellado 112 puede proporcionar una conexien electrica para acoplarse y comunicarse con el sistema
electrOnico de dispositivo interno sin retirar la cubierta 115. Por ejemplo, un ordenador, tal como un ordenador
portatil, un asistente de datos personal (PDA), un terminal especializado, etc., puede acoplarse con el conector
sellado 112 para descargar y subir datos, realizar diagnOsticos, depuraci6n de errores, mejoras, etc. El conector
sellado 112 puede ser cualquier forma de conector electric° de mUlfiples contactos que puede montarse en
superficie en el conjunto de sistema electronic° 110. El conector sellado 112 tambien puede proporcionar un sellado
ambiental entre los dispositivos electronicos internos ubicados en el interior del conjunto de sistema electr6nico 110,
los contactos electricos mUltiples y las condiciones ambientales externas, tales como la humedad. El conector
sellado 112 tambien puede permitir una conexiOn alimentada al conjunto de sistema electronic° 110 de modo que el
aparato sensor 300 puede alimentarse antes de su instalaciOn en un conductor de potencia 119.
Laprimera antena 113 puede permitir que el aparato sensor 300 comunique y reciba datos de tiempo y/o posici6n, o
envie/redba datos dependiendo de la aplicacion, a traves de un dispositivo de comunicaciOn externo, tal como un
satelite. Por ejemplo, la primera antena 113 puede incluir una antena de sistema de posicionamiento global (quot;GPSquot;)
para recibir datos GPS de un satelite GPS. La primera antena 113 incluye un extremo proximal y un extremo distal.
El extremo proximal puede montarse en el conjunto de sistema electronic° 110. El extremo distal de la primera
antena 113 puede extenderse longitudinalmente en direccion opuesta al conjunto de sistema electronic° 110 una
distancia predeterminada. El extremo distal de la pdmera antena 113 puede colocarse para minimizar la exposiciOn
de la primera antena 113 a la descarga de corona. Por ejemplo, el extremo distal de la primera antena 113 puede
centrarse sustancialmente con respecto a una o mas de las estructuras de armazon de corona incluidas en el
armaz6n de corona 100. Ademas, la primera antena 113 puede colocarse para permitir un trayecto de comunicaci6n
para uno o mas
satelites. En otros ejemplos, cuando el trayecto de comunicaci6n no se ye afectado por la posiciOn
de la pdmera antena 113 y/o la primera antena 113 es inmune a la descarga de corona, la primera antena puede
ubicarse en otro lugar.
La segunda antena 114 puede ser una antena de radiofrecuencia o de radio disefiada para comunicar de manera
inalambrica datos tal como datos de telemetria con un dispositivo externo al aparato sensor 300. La segunda antena
114 tambien puede montarse en una superficie del conjunto de sistema electrOnico 110. La segunda antena 114
puede usarse para comunicarse con una estaciOn con base en tierra. En un ejemplo, la segunda antena 114 puede
ser una antena de fipo piano. Aunque pueden usarse otros tipos de antenas de radio, tales
como una antena de
latigo, el uso de la antena de fipo piano es ventajoso debido a su perill bajo, que minimiza la resistencia al viento y la
formaciOn de corona. La antena de radio 114 puede colocarse ventajosamente en una superficie, tal como una
superficie inferior, del conjunto de sistema electronic° para permifir un patr6n de radiacion eficaz, y por tanto un uso
mas eficaz cuando el aparato sensor 300 esta instalado en un conductor de potencia elevado 119. En otros
ejemplos, una antena puede realizar la funcionalidad tanto de la primera antena 113 como de la segunda antena
114.
El procesador puede ser cualquier dispositivo informatico capaz de ejecutar instrucciones para realizar una lOgica.
La memoria puede ser cualquier forma de dispositivo de almacenamiento de datos accesible mediante el procesador
y/o cualquier otro dispositivo. La memoria puede almacenar instrucciones ejecutables mediante el procesador.
Ademas, la memoria puede almacenar datos especificos de instalaciOn, datos de medicitin, datos de parametros de
potencia y/o cualquier otro dato relacionado con la funcionalidad y el funcionamiento del aparato sensor 300. Por
tanto, los datos proporcionados con el conjunto de sensor de corriente 120 pueden acumularse durante un periodo
de tiempo en la memoria y a continuaciOn transmitirse de manera periOdica en un lote a un dispositivo externo, tal
como una estaciOn con base en tierra. Ademas, los datos medidos y/o determinados pueden almacenarse como una
copia de seguridad en la memoria en caso de que la transmision de datos resulte imposible, se retrase o se
produzca algun otro fallo. Los datos almacenados en memoria tambien pueden permitir la descarga de cualquier
mediciOn de datos del conjunto de sensor de corriente 120 tras la retirada del aparato sensor 300 del conductor de
potencia 119. Ademas, el almacenamiento de datos en memoria puede usarse para omitir la necesidad de la
segunda antena 114, ya que los datos de medici6n pueden recuperarse en un momento posterior, en lugar de
comunicar los datos en tiempo real o a intervalos determinados mediante comunicaciones de RF con un dispositivo
externo al aparato sensor 300 durante el funcionamiento en un conductor de potencia 119.
El conjunto de sensor de corriente 120 puede acoplarse con el conjunto de sistema electronic° 110 por medio de la
linea de sensor de corriente 116. En un ejemplo, la linea de sensor de corriente 116 es un cable de multiples
conductores blindado y flexible que esta sellado tanto en el conjunto de sensor de corriente 120 como en el conjunto
de sistema electrOnico 110 con un conector resistente a la intemperie, tal como un empalmador de cable. En otros
ejemplos, puede usarse cualquier otra forma de cable y/o conector. En una realizacion, los datos que van a
transmifirse entre el conjunto de sensor de corriente 120 y el conjunto de sistema electrOnico 110 pueden
transmitirse de manera inalambrica, tal como con comunicaciones por Bluetooth, y puede omitirse la linea de sensor
de corriente 116.
La linea de suministro de potencia 117 puede acoplarse entre uno de los disposifivos de acoplamiento 103 y el
conjunto de sistema electrOnico 110. En un ejemplo, a linea de suministro de potencia es un cable de alta tension
flexible que conecta un lado de un bobinado pdmario incluido en el suministro de potencia incluido en el recinto de
sistema
electronic° 110 al conductor de potencia 119 a traves del dispositivo de acoplamiento 103. La linea de
suministro de potencia 117 puede sellarse con conectores resistentes a la intemperie, tales coma empalmadores de
cable, en cualquiera de o ambos extremos. Ademas, o alternativamente, la linea de suministro de potencia 117
puede acoplarse con el dispositivo de acoplamiento 103 con un elemento de sujeci6n, tal como un perno.
Las figures 8 a 15 ilustran realizaciones de ejemplo del conjunto de sensor de corriente 120. El conjunto de sensor
de corriente 120 puede sujetar y guiar de manera repetida y precisa un conjunto de bobinado, desde una posici
abierta, mostrada en la figura 8, hasta una posiciOn cerrada mostrada en la figura 9. El conjunto de sensor de
corriente 120 puede incluir un transformador de corriente de nude° dividido (TC). En el TC de &deo dividido, el
conjunto de bobinado puede estar dividido en un primer conjunto de bobinado 205 y un segundo conjunto de
bobinado 206 (figura 8) que permite que la instalaciOn del conjunto de sensor de corriente 120 se coloque para
rodear una parte de un conductor de potencia 119 sin necesidad de interrumpir, o abdr, un conductor de potencia
continuo 119. Esto ventajosamente termite la instalac& en conductores de potencia activos 119 sin que sea
necesario retirar la potencia del conductor de potencia 119.
Mientras este cerrado, el conjunto de sensor de corriente 120 tambien puede proporcionar protecci6n del conjunto
de bobinado frente a elementos ambientales, tales como la humedad y la suciedad. Ademas, el conjunto de sensor
de corriente 120 puede incluir un recinto electricamente conductor que proporciona un blindaje electromagnetic°
para el conjunto de bobinado. El conjunto de sensor de corriente 120 tambien puede incluir disposifivos electrOnicos
relacionados con la recogida y el procesamiento de parametros de potencia medidos. Los dispositivos electranicos
de ejemplo incluyen conjuntos de circuitos de compensaci6n, un circuito de suministro de potencia, amplificadores,
convertidores de serial, filtros, un mOdulo de comunicaci6n, etc. que ester) relacionados con la calibration, mediciOn
y procesamiento de parametros de potencia. Ademas, los dispositivos electronicos pueden incluir una memoria que
puede almacenar constantes de calibraciOn, informaciOn especffica de TC tal como una clase de precisiOn, tasas,
informed& de lugar y/o cualquier otro dato relacionado con el conjunto de sensor de corriente 120. Se puede tener
acceso a los dispositivos electrOnicos a traves de cubiertas de acceso 165 y 175.
En una realization, el conjunto de sensor de corriente 120 incluye partes de cuerpo que son una primera mitad de un
alojamiento 130 y una segunda mitad de un alojamiento 135. La primera mitad de un alojamiento 130 y la segunda
mitad de un alojamiento 135 pueden formarse de un material rigid°, tal como metal. Las mitades del alojamiento 130
y135 pueden ajustarse entre si y sujetarse de manera fija con elementos de sujecion 132, para formar un primer
conjunto de alojamiento 134 y un segundo conjunto de alojamiento 136. Los conjuntos de alojamiento primero y
segundo 134 y 136 pueden estar configurados cada uno para rodear una parte de un conductor de potencia y tener
los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206 respectivos dispuestos en los mismos.
Ademes, cada uno de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 puede incluir una cubierta externa.
Lacubierta externa puede ser un material unido de manera separada, o puede ser una parte formada de manera
solidaria de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136. La cubierta externa puede estar construida
de un material electricamente conductor para proporcionar blindaje elettromagnetico. Ademas, la cubierta externa
puede incluir propiedades de blindaje ambiental. Las propiedades de blindaje ambiental pueden proporcionar un
recinto estanco al liquido y al polvo.
Tal como se ilustra de la mejor manera en la figura 8, cada uno de los conjuntos de alojamiento primero y segundo
134 y 136 incluyen tambien una primera superficie complementaria interne 207 y una segunda superficie
complementaria interna 208. Las superficies complementarias internas primeras y segundas 207 y 208 en cede uno
de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 estan alejadas una de otra cuando el conjunto de
sensor de corriente 120 este en la posiciOn abierta, y estan alineadas de manera adyacente cuando el conjunto de
sensor de corriente 120 este en la posiciOn cerrada.
Las mitades combinadas de los alojamientos 130, 135 tambien forman una bisagra rotatoria intercalada, alrededor
de una clavija 180 y dientes de interbloqueo 140, 145. La bisagra giratoria intercalada proporciona un punto de
pivote para permitir que los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 pasen entre la posici6n abierta y
la posiciOn cerrada. Los dientes de interbloqueo 140, 145 pueden extenderse alejandose desde as primeras
superficies complementarias internas 207 incluidas en los conjuntos de alojamiento pdmero y segundo 134 y 136.
Los dientes de interbloqueo extendidos 140, 145 pueden proporcionar proteccitm mecanica a la(s) superficie(s)
expuesta(s) de los conjuntos de bobinado 205 y 206. La protecciOn mecanica puede proporcionarse mientras el
conjunto de sensor de corriente 120 este en la position abierta y este guiandose sobre un conductor de potencia 119
(figura 2) para colocar el conductor de potencia para alinearlo de manera sustancialmente concentrica al conjunto de
sensor
de corriente 120. Si el conductor de potencia se mueve involuntariamente entrando en contacto con los
dientes 140 y 145, los dientes 140 y 145 pueden impedir el dario, tal como una raya o marca en las superficies de
contacto expuestas de los conjuntos de bobinado 205 y 206. Tal den° a los conjuntos de bobinado 205 y 206
potencialmente puede hacer que el conjunto de sensor de corriente 120 se vuelva impreciso o inoperable. Adernas,
los dientes 140 y 145 tambien pueden permitir el centrado del conductor de potencia 119 de manera concentrica con
respecto al conjunto de sensor de corriente 120.
Un blindaje 150 puede unirse a al menos uno de cada uno de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y
136 adyacente a las segundas superficies complementadas internas 208. El blindaje 150 puede impedir que un
conductor de potencia se pince entre las segundas superficies complementarias 208 cuando los conjuntos de
alojamiento primero y segundo 134 y 136 pasan a la posici& cerrada. Ademas, de manera similar a los dientes 140
y145, el blindaje 150 puede proporcionar protecciOn a las superticies de contact° de los conjuntos de bobinado 205
y 206 y permitir que un conductor de potencia 119 se alinee de manera concentrica con respecto al conjunto de
sensor
de corriente 120. Pueden proporcionarse empaquetaduras en una o ambas de las superficies
complementarias internas primeras y segundas 207, 208. Cuando el conjunto de sensor de corriente 120 este en la
posiciOn cerrada, las empaquetaduras pueden comprimirse mediante las superficies complementarias internas
primeras y segundas 207, 208 para proporcionar un sellado estanco al agua y al polvo para el conjunto de sensor de
corriente 120.
Un aislante 160 puede acoplarse con los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 para impedir que el
conductor toque cualquier superficie de metal expuesta del conjunto de sensor de corriente 120. Puede producirse
un aislamiento electric°, del orden de unos pocos kilovoltios, entre el conductor de potencia y el armazOn de corona
100
(figura 2) para que el suministro de potencia del aparato sensor 150 proporcione corriente en un bobinado
secundario del suministro de potencia. El aislante 160 puede mantener este aislamiento de tension. En la realizacion
alternativa ilustrada en las figures 6 y 7, el suministro de potencia puede estar configurado de manera que puede no
requerirse el aislamiento electric° entre el conjunto de sensor de corriente 120 y el conductor de potencia 119. Por
consiguiente en este realizacien puede omitirse el aislante 160.
Enla realizacien ilustrada del conjunto de sensor de corriente 120, el mecanismo para abrir y cerrar el conjunto de
sensor de corriente 120 puede disefiarse pare operarse de manera remota con una pertiga de descarga electrica
118. La pertiga de descarga electrica 118 puede incluir una mordaza de aperture y cierre que puede acoplarse de
manera selective con una palanca 194 incluida en el conjunto de sensor de corriente 120. La mordaza de apertura y
cierre de la pertiga de descarga electrica 118 puede acoplarse de manera selectiva con la palanca 194 para accionar
el
conjunto de sensor de corriente 120 entre las posiciones abierta y cerrada.
En la realizaciOn ilustrada en las figuras 8-10, se representa a palanca 194 como un elemento roscado 200. En este
realizacion, la mordaza de apertura y cierre de la pertiga de descarga electrica 118 puede hacerse pasar a traves de
un aro incluido en el elemento rotatorio y roscado 200. En las figures 8 y 9, la pertiga de descarga electrica 118 de
ejemplo se representa en una posicien sujeta parcialmente, y en la figura 10, la pertiga de descarga electrica 118 de
ejemplo se representa en una posicion sujeta totalmente. El elemento roscado 200 de ejemplo pasa a haves de un
primer elemento en el segundo conjunto de alojamiento 136 tal come a traves de un bloque enchavetado 190 y a
traves de una superficie enchavetada roscada 191.
Durante el funcionamiento, cuando el elemento roscado 200 se hace rotar con la pertiga de descarga electrica 118,
la pane de elemento roscado 200 por encima del bloque enchavetado 190 se vuelve mas large o mas coda,
dependiendo del sentido de rotaci6n. El elemento roscado 200 tambien pasa a traves de un segundo elemento en el
primer conjunto de alojamiento 134, tal como a traves de un bloque no enchavetado 185 y a traves de un orificio de
paso liso (no mostrado). El orificio de paso liso permite que el elemento roscado 200 rote libremente dentro del
bloque no enchavetado 185. Sin embargo, un anillo de cierre 198 y tuercas 192 pueden limitar el elemento roscado
200 dentro del bloque no enchavetado en una direcciOn axial del elemento roscado 200. Alternativamente, el anillo
decierre 198 y las tuercas 192 pueden sustituirse por una tuerca ranurada y clavija de reten, o cualquier otro
mecanismo mecanico para hmitar el desplazamiento axial del elemento roscado 200.
Cuando se hace rotar el elemento roscado 200, se crea un desplazamiento axial a lo largo del elemento roscado 200
entre el bloque enchavetado 190 y el bloque no enchavetado 185. Este movimiento se transfiere al primer conjunto
de alojamiento 134 a traves de pernos 195, que fuerzan al segundo conjunto de alojamiento 136 a rotar alrededor de
unaclavija 180 produciendo de este modo la accion de aperture y cierre del conjunto de sensor de corriente 120. En
un ejemplo, la superficie enchavetada 191 del bloque enchavetado 190 puede formarse para ajustarse en una
seccion enchavetada 126 de una pertiga de descarga electrica 118 de ejemplo cuando el mecanismo de pertiga de
descarga electrica 118 este sujeto totalmente, tal como se ilustra en la figura 10. Esto puede proporcionar estabilidad
adicional entre la pertiga de descarga electrica 118 y el conjunto de sensor de corriente 120 mientras se este
instalando en un conductor de potencia 119.
En realizaciones alternatives, pueden usarse otros sistemas y/o mecanismos para accionar el conjunto de sensor de
corriente 120 entre las posiciones abierta y cerrada. Por ejemplo, el enclavamiento podria operarse mediante otros
mecanismos, tales como una bisagra de acci6n automatica que se opera de manera remota y/o es autoalimentada.
Ademas, los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 del conjunto de sensor de corriente 120 pueden
acoplarse de manera selective a traves de cualquiera de una variedad de mecanismos que permiten abrir el conjunto
de sensor de corriente 120, alinearlo con un conductor de potencia, y cerrarlo. Por ejemplo, los conjuntos de
alojamiento primero y segundo 134 y 136 pueden unirse alrededor de un conductor de potencia mediante el uso de
imanes, pernos, conexiones, un tornillo deslizante, una junta esferica, o cualquier otro mecanismo de uniOn de los
alojamientos primero y segundo 134 y 136 de manera repetible.
La
figura 11 representa el conjunto de sensor de corriente 120 con una de las mitades de los alojamientos 135, 130
retirada. Los disposifivos electrOnicos incluidos en el conjunto de sensor de corriente 120 pueden montarse en los
conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 por detras de las cubiertas de acceso 165, 175. El cableado
para el conjunto de sensor de corriente 120 puede salir a traves de un orificio formado en la cubierta de acceso 165
y una proteccion contra tirones 170. La protecciOn contra tirones puede ubicarse en el conjunto de sensor de
corriente 120 en una posici6n que proporciona funcionamiento sin obstrucciOn de la palanca 194 pare abrir y cerrar
el conjunto de sensor de corriente 120. El conjunto de circuitos de compensaci6n 210 para los nOcleos de TC 240,
245 puede incluirse en los conjuntos de alojamiento primero y/o segundo 134 y 136, por ejemplo montado en la
cubierta de acceso 165. En una realization, durante el funcionamiento, el conjunto de circuitos de compensaciOn
210 puede operar para compensar de manera activa una tasa y una fase del conjunto de sensor de corriente 120.
Par consiguiente el conjunto de sensor de corriente 120 puede operar con un error de tasa y fase muy bajo con
respecto a la serial de corriente de linea medida del conductor de potencia.
En una realization, puede suministrarse una tension determinada, tal coma 12 voltios de CC al conjunto de sensor
de corriente 120 a traves de la linea de sensor de corriente 116 (figura 4). La tension determinada puede
suministrarse desde el suministro de potencia incluido en el conjunto de sistema electrOnico 110. El conjunto de
circuitos de compensaciOn 210 puede alimentarse con la tension determinada. Altemativamente, o ademas, puede
proporcionarse opcionalmente un circuito de suministro de potencia 215 para el conjunto de circuitos de
compensaciOn 210 en el conjunto de sensor de corriente, par ejemplo montado en la cubierta de acceso 175. El
circuito de suministro de potencia 215 puede permitir que el conjunto de sensor de corriente 120 se alimente de
manera separada, par ejemplo con una bateria u otra fuente de potencia. El cableado entre el circuito de suministro
depotencia 215 y el circuito de compensation 201 puede tenderse en una ranura 220 formada en cada uno de los
conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136.
Los ejemplos del conjunto de sensor de corriente 120 representados en las figuras 8-15 tambien pueden usarse de
manera separada del aparato sensor 300. El uso separado del aparato sensor 300 puede permitirse mediante
opci6n de incluir el conjunto de circuitos de suministro de potencia 215, por detras de la cubierta de acceso 175. En
una realizatiOn alternafiva o adicional, el suministro de potencia 215 puede ser accesible con una pertiga de
descarga elActrica 118, y puede retirarse o instalarse mientras el aparato sensor 300 esta instalado. Por ejemplo el
conjunto de sensor de corriente 120 puede alimentarse usando una fuente de potencia, tal coma una bateria, y la
bateria puede instalarse o refirarse del conjunto de sensor de corriente 120 usando una pertiga de descarga
electrica 118. Por tanto, un usuario puede modificar la fuente de potencia, por ejemplo aumentar la potencia
disponible, o sustituir la bateria, si se requiere mientras el conjunto de sensor de corriente 120 permanece instalado
en un conductor de potencia.
Tal como se ilustra en las figuras 8 y 11, el conjunto de sensor de corriente 120 incluye tambien los conjuntos de
bobinado primero y segundo 205 y 206. Los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206 comprenden cada
uno un nOcleo de TC principal 240, un nOcleo de TC de compensation 245, un portador 235, clavijas 250, 255, un
bobinado principal 225 y un bobinado de compensaciOn 292. En el disefio de nixie° dividido ilustrado, el nide° de
TC principal 240 y el nixie° de TC de compensation 245 pueden incluir cada uno una pluralidad de partes de nide°
discretas. Por tanto una primera parte de n6cleo discreta de cada uno del nixie() de IC principal 240 y el n0cleo de
TC de compensaci6n 245 pueden incluirse en el primer conjunto de alojamiento 134 en el primer conjunto de
bobinado 205 y una segunda parte de nOcleo discreta de cada uno del nilcleo de TC principal 240 y el nOcleo de TC
de compensation 245 pueden incluirse en el segundo conjunto de alojamiento 136 en el segundo conjunto de
bobinado 206. En el ejemplo ilustrado, cada una de las partes de nOcleo puede formarse en un semicirculo dentro de
respectivamente uno del primer conjunto de alojamiento 134 y el segundo conjunto de alojamiento 136.
El portador 235, que tambien se denomina nucleo en H, puede incluirse en cada uno de los conjuntos de bobinado
primero y segundo 205 y 206. El portador 235 puede soportar en al menos una dimensi6n el nixie() de TC principal
240 y el tittle° de TC de compensation 245. Ademes, el portador 235 puede sujetar de manera fija en su sitio el
n0cleo de TC principal 240 y el nOcleo de TC de compensation 245. El portador 235 puede formarse con cualquier
material rigido, tal como plastico, fibra de carbono, acero, aluminio, etc. El portador 235 tambien puede formarse
como un Calico elemento unitario de construction de una sola pieza. Alternativamente, el portador 235 puede
comprender una pluralidad de elementos discretos que se acoplan para formar el portador 235. El nide° de TC
principal 240 y el nixie° de TC de compensaciOn 245 pueden mantenerse en contacto con el portador 235 con la
ayuda de un agente aglutinante, tal como un material adhesivo (por ejemplo resina epoxidica), un elemento de
sujecion mecanico, ajuste por fricciOn o cualquier otra forma de mecanismo de sujeciOn. Alternativamente, un
mecanismo de sujecien externo al portador 235 puede soportar y/o sujetar el nide° de TC principal 240 y el nOcleo
de TC de compensaciOn 245 en contacto contiguo con el portador 235.
Enotro ejemplo, el portador 235 puede formarse con un material semirrigido o flexible que permite albergar de
manera flexible los n0cleos de TC 240 y 245. Por consiguiente, las tolerancias de mecanizaci6n y bobinado de los
nOcleos de TC 240 y 245 y los bobinados 225 y 292 pueden ser mayores al tiempo que aim se albergan de manera
flexible en el portador 235. Tras la instalaci6n de los nOcleos de TC 240 y 245 y los bobinados 225 y 292 en el
portador 235, el agente aglutinante puede usarse no sOlo para mantener el contacto sino tambien para proporcionar
rigidez al portador 235 Ademas, o alternafivamente, a instalacion de los ntcleos de TC 240 y 245 y los bobinados
225 en el portador 235 puede proporcionar una rigidez deseable al portador 235.
De manera similar a los nOcleos de TC 240 y 245, el portador 235 tambion puede dividirse en una pluralidad de
portadores 235 dispuestos en cada uno del primer conjunto de alojamiento 134 y el segundo conjunto de alojamiento
136. Cada uno de los portadores 235 puede estar dispuesto en los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y
206 para soportar las partes de nOcleo del ntcleo de TC principal 240 y el nOcleo de TC de compensaciOn 245.
Cada una de las panes discretas del nticleo de TC principal 240 y el nkleo de TC de compensaciOn 245 puede
incluir superficies de contacto 238 tal como se ilustra de la mejor manera en las figuras 11 y 12. El nkleo de TC
principal 240 y el nixie° de TC de compensaciOn 245 pueden sujetarse en contacto contiguo con el portador 235 de
manera que las superficies de contacto 238 de las partes de nkleo en el primer conjunto de alojamiento 134 son
sustancialmente coplanarias y pueden acoplarse de manera precisa, o alinearse de manera contigua, con
superficies de contacto opuestas 238 en partes de nticleo opuestas incluidas en el segundo conjunto de alojamiento
136 cuando los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 se mueven desde la posicion abierta (figura
8) hasta la posici6n cerrada (figura 9). Por tanto, el portador 235 puede inicialmente conseguir y sustancialmente
mantener la alineacion de as partes de nide° del nkleo de TC principal 240 y el nixie° de TC de compensacion
245 de manera que las superficies de contacto 238 se mantienen contiguas cuando el conjunto de sensor de
corriente 120 esta en la posici6n cerrada.
El nticleo de compensacidn 245 puede bobinarse con un bobinado de compensacion 292 antes de situarse en el
portador 235. El nticleo de compensaci6n 245 y el bobinado de compensaci6n 292 pueden operar de manera
conjunta para medir una corriente que se usa para compensar la medicion de corriente del nixie° de TC principal
240 y el bobinado de TC principal 225. El bobinado de compensacion 292 puede acoplarse con el conjunto de
circuitos de compensaci6n 210 para reducir de manera eficaz el error de medicidn de fase y tasa de una medicion de
corriente de linea.
El nkleo de TC principal 240 puede bobinarse con el bobinado de TC principal 225. El nkleo de TC principal 240 y
el bobinado de TC principal 225 pueden operar de manera conjunta para medir una corriente de CA presente en un
conductor de potencia cuando las secciones de nixie° del nixie° de TC principal estan alineadas para rodear una
parte del conductor de potencia. El bobinado de TC principal 225 puede bobinarse en el nkleo de TC principal 240
en una pluralidad de secciones. En un ejemplo, cada uno de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y
136 puede incluir una parte de nkleo del nixie° de TC principal 240 bobinada con dos secciones del bobinado de
TC principal 225. Cada seccion del bobinado de TC principal 225 tambien puede estar bobinada alrededor de al
menos
una parte del portador 235, el nkleo de compensaciOn 245 y el bobinado de compensacian 292 incluido en
los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 respectivos.
Cada portador 235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206, pueden ser movibles, o
deslizables, dentro de los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y, 136 respectivos. Los portadores 235
son movibles con respecto al conjunto de alojamiento 234 y 236 respectivo sobre clavijas 250, 255 en ranuras 260,
265
(figura 10). Las ranuras 260 y 265 pueden estar formadas en las mitades de los conjuntos de alojamiento 130 y
135. Por consiguiente, los portadores 235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206,
pueden moverse en al menos una dimension con respecto a los conjuntos de alojamiento 134 y 136 respectivos, y
impedirse su movimiento con respect° a los conjuntos de alojamiento 134 y 136 respectivos en al menos otra
dimensiOn. Tal como se usa en el presente document°, el termino quot;dimensionquot; se refiere a cualquier direcciOn,
trayecto o recorrido en el espacio tridimensional. Las clavijas 250, 255 respectivas pueden estar acopladas de
manera fija con el portador 235, y extenderse hacia fuera desde el portador 235 para engancharse con las
respectivas ranuras 260, 265. En otros ejemplos, puede incluirse un nOmero menor o mayor de clavijas y ranuras en
el conjunto de sensor de corriente 120.
Un componente elastic°, en esta realizaciOn un resorte 230, puede estar dispuesto entre los conjuntos de
alojamiento primero y segundo 134 y 136 y uno respectivo de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y
206 colocado de manera m6vil en los mismos. El resorte 230 puede mantener una presion sobre el conjunto de
bobinado primero o segundo 205 6 206 respectivo y/o el portador 235 para mantener el portador 235 en una
posiciOn desviada hacia delante dentro de las ranuras 260 y 265 para permifir el contacto Optimo con/entre las
superficies de contact° 238 y la alineacik las mismas.
Cuando se cierra el conjunto de sensor de corriente 120, las superficies de contacto 238 de los nkleos de TC 240,
245 pueden entrar en contacto entre si, compensandose cualquier desalineaciOn, tal como una tolerancia de
fabricacion, mediante el movimiento de los portadores 235, y deslizandose cada uno de los conjuntos de bobinado
primero y segundo 205 y 206 al interior de las ranuras 260, 265. Las clavijas 255, 250 pueden ser de area de
section transversal diferente, para permitir un movimiento lineal y/o rotacional controlado o limitado, tal como una
acci6n de balanceo o una rotacian de los portadores 235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y
segundo 205 y 206, con respecto a los alojamientos 134 y 136, cuando se cierra el conjunto de sensor de corriente
120. La action de balanceo y/o rotacion controlada puede impedir que los portadores mOviles 235 se encasquillen
en las ranuras 260, 265. Alternafivamente, o ademas, puede permitirse el movimiento y la rotacion de los portadores
235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206, con respecto a los alojamientos primero
ysegundo 134 y 136 mediante una variedad de otros mecanismos, tales como superficies de baja fried
colindantes, conexiones flexibles y/o cojinetes de bolas. En otra realizacik de ejemplo, el portador 235, y/o cada
uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206, pueden estar dispuestos en un compuesto o
sustancia que tiene propiedades elastomericas y son movibles de manera deseable con respecto a los alojamientos
primero y segundo 134 y 136.
Cuando el conjunto de sensor de corriente 120 se cierra totalmente, uno o mas resortes 230 pueden mantener una
fuerza de cierre en las superficies de contact° 238 de los nkleos de IC 240, 245. Por tanto, los IC de nkleo
dividido pueden operar de manera apropiada, con las partes de rincleo de los rincleos 240, 245 mantenidas en
contacto positivo con fuerzas de compresi6n opuestas suministradas por los resortes 230. El diseno mOvil del
portador 235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206, permite la realineacien precisa
y automatica de las superficies de contact° 238 para minimizar las tolerancias de mecanizacian y fabricaci6n y las
desalineaciones, disminuyendo asi el caste de montaje y fabricaciOn del conjunto de sensor de corriente 120.
Alternative, o adicionalmente, el resorte 230 puede susfituirse por cualquier otro mecanismo que pueda ejercer una
fuerza sobre los portadores 235, y cada uno de los conjuntos de bobinado primero y segundo 205 y 206, para
empujar las superficies de contacto 238 la una hacia la otra, tal como un bloque o tope elastomerico entre el
conjunto de alojamiento 134 6 136 y el portador 235, bandas de caucho, juntas fences o cualquier otra forma de
elementos de resorte capaces de ejercer una fuerza.
En otra realizaciOn, un portador mOvil 235, y el conjunto de bobinado correspondiente, puede estar presente en solo
un conjunto de alojamiento 134 6 136, y los nOcleos y bobinados en el conjunto de alojamiento complementario 134
6 136 pueden estar fijos en su sitio. El movimiento del portador 235 y el conjunto de bobinado correspondiente
dentro del Unico conjunto de alojamiento 1340 136 puede ser de tal manera que las superficies de contacto 238 de
los nircleos se alineen de manera precisa cuando los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136 se
juntan en la posici6n cerrada.
La figura 12 muestra el conjunto de sensor de corriente 120 con los aislantes 160 retirados para mostrar una primera
superficie interna 270 de la primera mitad del conjunto de alojamiento 130 incluida en el primer conjunto de
alojamiento 134, y una segunda superficie interna 275 de la primera mitad del conjunto de alojamiento 134 incluida
en
el segundo conjunto de alojamiento 136. Tal coma se ilustra de la mejor manera en la figura 14, estas superficies
internas 270, 275 pueden entrar casi en contacto entre si, cuando las mitades primera y segunda del conjunto de
alojamiento 130 y 135 se acoplan para formar los conjuntos de alojamiento primero y segundo 134 y 136.
Las superficies internas 270, 275 pueden estar separadas por un hueco 290 de una distancia predeterminada que se
define par las partes sustancialmente enfrentadas en paralelo de las superficies internas 270, 275. El hueco 290
puede proporcionar el aislamiento electric° de las superficies internas 270, 275. El hueco 290 entre las superficies
internas 270, 275 puede ser una distancia predeterminada que deshabilita el contacto electricamente conductor
entre las superficies 270, 275 en el centro del conjunto de sensor de coniente 120. Tal contacto podria representar
efectivamente una espira de bobinado cortocircuitada para el conjunto de sensor de corriente 120 que puede afectar
a la medicion. Por tanto, el hueco 290 puede eliminar un trayecto conductor que rodea completamente el conjunto de
sensor
de corriente 120 y par tanto garantizar que se evite una situacien de cortocircuito y que se mida la corriente
de manera apropiada.
El hueco 290 entre las superticies internas 270, 275 puede crear una capacitancia electrica pequena. La
capacitancia electrica puede actuar coma un filtro proporcionando lo que es efectivamente una espira de
transformador cortocircuitada. Por tanto, la capacitancia electrica generada con el hueco 290 puede cortocircuitar
esencialmente cualquier corriente de alta frecuencia que fluya en el conductor de potencia. Par consiguiente, tales
corrientes de alta frecuencia pueden aparecer en magnitud reducida en la salida del conjunto de sensor de corriente
120. El efecto global del hueco 290 puede ser minimizar o eliminar que se propague ruido de alta frecuencia en el
conjunto de sensor de corriente 120, mientras se permite de manera deseable que el conjunto de sensor de
corriente 120 mida de manera apropiada corrientes de CA de baja frecuencia (tal como 50 Hz o 60 Hz) presentes en
un conductor de potencia.
La figura 14 representa tambien los nOcleos de TC principal y de compensaciOn 240 y 245 mantenidos
sustancialmente en paralelo y dispuestos al menos parcialmente dentro de un primer canal 296 y un segundo canal
298 respectivos formados de manera adyacente dentro del portador 235. Dentro de los canales primer° y segundo
296 y 298, los nOcleos de TC principal y de compensaciOn 240 y 245 pueden estar separados par una pared comun
294
del portador 280. El primer canal 296 este formado para albergar una secci6n transversal del nixie° de TC
principal 240. El segundo canal 298 este formado para albergar una secci6n transversal del nircleo de TC de
compensacien 245 y el bobinado de compensacien 292 que se ha colocado para rodear al menos una parte del
nide° de TC de compensaciOn 245. Tambien puede disponerse un agente aglutinante 295 en los canales primero y
segundo 296 y 298. El agente aglutinante 295 puede estar en contacto can la superticie de los micleos de IC 240 y
245. Ademas, o alternativamente, el agente aglutinante 295 puede estar en contacto con una superficie del bobinado
de compensacion 292. En el ejemplo ilustrado, el bobinado de TC principal 225 este bobinado para rodear el rincleo
de TC de compensaciOn 245, el bobinado de compensacien 292, el nixie° de TC principal 240 y el portador 235.
Tal coma se ilustra de la mejor manera en las figuras 11 y 12, los nucleos de TC principal y de compensacion 240 y
245 estan dispuestos en los canales primero y segundo 296 y 298 respectivos para extenderse mas elle de un
extremo de los canales primer° y segundo 296 y 298 una distancia determinada. Los nircleos de TC principal y de
compensaci6n 240 y 245 se extienden mas elle del extremo del portador 235 de manera que el portador 235 no
interferira con la alineacion y el contacto electric° entre las superficies de contacto 238 cuando el conjunto de sensor
de corriente 120 este en la posiciOn cerrada.
La figura 15 muestra una seccien transversal de otro ejemplo del conjunto de sensor de corriente ilustrado en la
figura 13. En esta realizaci6n de ejemplo, se representa un portador 280 con una configured& de un Unit° canal.
En la configuraciOn de un unico canal del portador 280, los necleos de TC tanto principal como de compensaci6n
240 y 245, y los bobinados de TC tanto principal como de compensaci6n 225 y 292 se encierran en un Oda) canal
del portador 280. La configured& de un Onico canal este formada por tres paredes de cerramiento para incluir una
abertura 282 que se extiende longitudinalmente a lo largo del portador 280. Todos los necleos de TC principal y de
compensaci6n 240 y 245, y los bobinados de TC principal y de compensaciOn 225 y 292 pueden insertarse dentro
del canal a traves de la abertura 282. En el ejemplo ilustrado, el nude° de TC principal 240 este colocado mas cerca
de la abertura 282 que el nOcleo de IC de compensacien 245. En otros ejemplos, puede implementarse cualquier
otra oriented& de los nticleos de TC principal y de compensacien 240 y 245, y los bobinados de TC principal y de
compensaciOn 225 y 292.
En este ejemplo, los micleos de TC principal y de compensaciOn 240 y 245 y los bobinados de TC principal y de
compensacion 225 y 292 se mantienen sustancialmente en paralelo mediante el portador 280. Adernas, en esta
realized& un agente aglutinante 295 puede entrar en contacto y encerrar al menos parcialmente los nOcleos y
bobinados dentro del portador 235. Sin embargo, en otros ejemplos los mecanismos de sujeci6n y/o tolerancias y
materiales para el portador y los nucleos y bobinados pueden hacer que el agente aglutinante 295 sea innecesario.
Ademas, en este ejemplo, el bobinado de TC principal 225 este bobinado para rodear el nixie() de TC de
compensacion 245, el bobinado de compensaciOn 292 y el nixie() de IC principal 240, pero este dispuesto dentro
del portador 280. Adernas, la primera mitad del conjunto de alojamiento 130 y la segunda mitad del conjunto de
alojamiento 135 pueden combinarse para formar uno del primer conjunto de alojamiento 134 o el segundo conjunto
de alojamiento 136. El primer conjunto de alojamiento 134 o el segundo conjunto de alojamiento 136 tambien
pueden incluir el hueco 290, tal como se comento anteriormente. Como en los ejemplos descritos previamente, el
portador 280 y el conjunto de bobinado pueden estar dispuestos de manera mOvil en el alojamiento.
En un funcionamiento de ejemplo, el aparato sensor 300 de una realizacion puede instalarse por un tecnico de linea
usando pertigas de descarga electrica 118, tales como una pertiga de descarga electrica de pistola. Las pertigas de
descarga electrica 118 pueden fijarse a los bloques de aislamiento 102 y los dispositivos de acoplamiento 103,
mientras el aparato sensor 300 se encuentra a su lado, tal como en el suelo. Una vez fijadas las pertigas de
descarga electrica 118, el aparato sensor 300 puede elevarse de manera manual verticalmente comenzando en el
dispositivo 300 y Ilevando el aparato sensor 300 a una posici6n vertical de manera que este arriba en el aire en el
extrema de las pertigas de descarga electrica 118. Una vez que el aparato sensor 300 este vertical, el aparato
sensor 300 puede elevarse adicionalmente en vertical hasta un conductor de potencia elevado 119 de manera que el
conductor de potencia 119 entra en contacto con el tirante de guia 101. El aparato sensor 300 podria elevarse
adicionalmente en vertical usando el tirante de guia 101 para guiar el conductor de potencia 119 haste la entrada del
conjunto de sensor de corriente 120 y los dispositivos de acoplamiento 103.
Cuando el conductor de potencia 119 se coloce en los dispositivos de acoplamiento 103, puede liberarse una pertiga
de descarga electrica 118 del bloque de aislamiento 102 y usarse para apretar el dispositivo de acoplamiento 103
sobre el conductor de potencia 119 usando el mecanismo de enganche 108 (vease la figura 3). Tras fijar el primero
de dos dispositivos de acoplamiento 103, podria repetirse el procedimiento con otra pertiga de descarga electrica
para fijar totalmente el dispositivo 300 al conductor de potencia 119. La etapa final podria ser para user una de las
pertigas de descarga electrica 118 para acoplar el conjunto de sensor de corriente 120 al conductor de potencia 119
conectando la pertiga de descarga electdca 118 al elemento roscado 200 del conjunto de sensor de corriente 120 y
dandole vueltas hasta que el conjunto de sensor de corriente 120 se cierre totalmente. Alternativamente, aUn otra
[Adige de descarga electrica 118 puede acoplarse al elemento roscado 200 del conjunto de sensor de corriente 120
al comienzo del procedimiento, para ayudar a estabilizar el aparato sensor 300 durante la elevacien, y para cerrar a
continued& el conjunto de sensor de corriente 120 en el momento apropiado. En todavia otras alternatives, o
edemas, el aparato sensor 300 puede montarse en el conductor mediante otros medios remotos. Por ejemplo el
aparato sensor 300 puede estar adaptado para montarse mediante cables o una pertiga aislante large, tal como una
pertiga de descarga electrica, desde un helicOptero, grim, camien con elevador, por un instalador que este unido al
conductor de potencia, y/o mediante cualquier otro medio remoto.
Tras la instalaciOn, el aparato sensor 300 de una realized& puede alimentarse indirectamente usando el campo
electrico del conductor de potencia 119. En esta realized& de ejemplo, el conjunto de sensor 300 puede incluir el
suministro de potencia. El suministro de potencia puede incluir un transformador de eficiencia ultraalta (no
mostrado). El transformador de eficiencia ultrealta puede tener un bobinado primario de alta tension que este
conectado electricamente entre el conductor de potencia 119 (a &ayes del dispositivo de acoplamiento 103) y la
estructura de corona 100. El transformador tambien puede incluir un bobinado secundario. La capacitancia de
cuerpo efectiva de la estructura de corona 100 puede permitir que fluya una corriente de CA.
La corriente de CA puede fluir a medida que la capacitancia de cuerpo libre se carga y descarga en respuesta a la
forma de onda sinusoidal de la tension de linea en el conductor de potencia 119. Como resultado del flujo de
corriente de CA, puede producirse una diferencia en el potencial entre el conductor de potencia 119 y la estructura
de corona 100. La corriente de CA puede magnetizar el nide° de transformador a traves del bobinado primario y
permifir que aumente una tensiOn primaria del transformador en el bobinado primario. Un circuito de fijaciOn
electrOnico puede hmitar la tension primaria aumentada a una tension predeterminada, tal como aproximadamente
3 kV. Por consiguiente, el suministro de potencia puede desarrollar potencia para suministrar a los dispositivos
incluidos en el aparato sensor 300, asi coma suministrar potencia a una conexiOn de potencia que puede usarse
para alimentar dispositivos externos al aparato sensor 300.
Una tension y corriente de salida de un bobinado secundario del transformador puede reducirse, rectificarse (o no
rectificarse) y usarse para alimentar los disposifivos electronicos en el conjunto de sistema electronic° 110 y el
conjunto de sensor de corriente 120. La tension de salida del bobinado secundario puede rectificarse mediante un
rectificador de tension, tal como un rectificador de puente completo. Par ejemplo, una tension en la linea de sensor
de corriente 116 que puede usarse para alimentar el conjunto de sensor de corriente 120 puede reducirse mediante
el transformador y rectificarse, para generar una tension de CC determinada, tal coma reducida desde
aproximadamente 3 kV de CA hasta aproximadamente 12 V de CC. Un suministro de potencia de ejemplo con un
bobinado pdmario acoplado entre un conductor de potencia y un armazOn de corona se describe adicionalmente en
la solicitud de patente estadounidense en tramitacion con nOmero de serie 10/877.742, titulada quot;Method and
Apparatus for Instrument Transformer Reclassificationquot; (Metodo y aparato para la reclasificacien de transformadores
de instrumentos) presentada el 25 de junio de 2004, y la solicitud de patente PCT con ntimero de serie
PCT/US2004/23645, titulada quot;Body Capacitance Electric Field Powered Device for High Voltage Linesquot; (Dispositivo
alimentado por campo electric° de capacitancia de cuerpo para lineas de alta tension), presentada el 22 de julio de
2004.
En el presente documento, la frase quot;acoplado conquot; o quot;acoplado aquot; se define como que quiere decir conectado
directamente a o conectado indirectamente a Imes de uno o mas componentes intermedios. Tales componentes
intermedios pueden incluir componentes basados en hardware y/o software. Ademas, para aclarar el uso en as
reivindicaciones adjuntas e informer por la presente al public°, las frases quot;al menos uno de lt;Agt;, lt;Bgt;, y lt;Ngt;quot; o quot;al
menos uno de lt;Agt;, lt;Bgt;,...lt;Ngt; o combinaciones de los mismosquot; se definen por el solicitante en el sentido mas
amplio, reemplazando cualquier otra definition implicita anterior o posterior en el presente documento a menos que
se afirme expresamente por el solicitante lo contrario,
como que quieren decir uno o mas elementos seleccionados
del grupo que comprende A, B,... y N, es decir, cualquier combinaciOn de uno o mas elementos A, B, o N
incluyendo cualquier elemento en solitario o en combinaci6n con uno o mas de los otros elementos que pueden
incluir, en combinaci6n, elementos adicionales no enumerados.
Las realizaciones descritas anteriormente del aparato sensor 300 describen un diseno mecanico y un sistema para
instalar y monitorizar parametros de potencia en un conductor de potencia 119 tal como una linea de transmision de
alta tensiOn. El aparato sensor 300 incluye mecanismos para compensar imprecisiones en la salida de
transformadores de instrumentos incluidos en un sistema de potencia. El aparato sensor 300 puede incluir edemas
una estructura de armaz6n de corona para proporcionar protecci6n frente a la descarga de corona y un dispositivo
montable de conductor, que puede usarse para medir un parametro de potencia tal la corriente.
como
En un ejemplo, el aparato sensor 300 incluye un conjunto de sensor de corriente 120 que es preciso, autOnomo, mas
facil de instalar y mas fad de usar. El aparato sensor 300 tambien puede incluir capacidades de GPS y/o de
sincronizacion de tiempo para mejorar la precision de medicien. Ademas, el conjunto de sensor de corriente 120
puede incluir un alojamiento que puede contener la lOgica y el sistema electrOnico de funcionamiento, tales como el
suministro de potencia y el conjunto de circuitos de compensation. El conjunto de sensor de corriente 120 tambien
puede incluir un disefio de transformador de corriente de mitre° dividido que incluye un mecanismo de pivote y un
portador dispuestos de manera movil en cada uno de un primer conjunto de alojamiento 134 y un segundo conjunto
dealojamiento 136 que forman el alojamiento. El portador puede incluir partes discretas del Nide° de TC principal
240 y el nixie° de TC de compensacien 245, y es movible con respecto a los conjuntos de alojamiento 134 y 136
para permifir que superficies de contacto 238 incluidas en los nticleos discretos se alineen de manera contigua
cuando el alojamiento este en la position cerrada.
El aparato sensor 300 tambien puede incluir un sistema de autoposicionamiento posterior a la instalacion que usa
distribuciOn de peso para posicionar el aparato sensor 300 con respecto a un conductor de potencia 119. Ademas, el
aparato sensor 300 puede incluir un sistema de guiado de instalacien. El sistema de autoposicionamiento y el
sistema de guiado de instalaciOn pueden proporcionar una instalaciOn mas foci!, y la capacidad de instalar el aparato
sensor 300 en un conductor de potencia activo sin tener que interrumpir y/o desexcitar primero el conductor de
potencia.
La(s) antena(s) de radiofrecuencia puede(n) proporcionar la comunicacien de datos de telemetria, datos de
sincronismo/posiciOn de GPS, o ambos, para permitir la facilidad de la comunicacien con, y el uso de, el aparato
sensor 300 instalado. Tambien pueden proporcionarse mecanismos de acoplamiento blindables y resistentes a la
intemperie que ester, aislados de la estructura de corona del aparato sensor 300 asi como otras caracteristicas de
protection ambiental. El aparato sensor 300 tambien puede tener un disefio de armaz6n abierto. El disefio de
armazOn abierto puede permitir la modularidad en el aparato sensor, es decir permitir la edition de componentes
adicionales sin requerir que esos componentes adicionales presenten un radio suave o identico al que puede
requedrse par una estructura de corona. El disetio de armaz6n abierto tambien puede permitir comunicacian de
radiofrecuencia con interferencia minimizada, y proporcionar una estructura funcional liviana resistente que minimiza
los efectos perjudiciales debidos al fuerte viento, la Iluvia y/u otras condiciones relacionadas con el ambiente. El
aparato sensor 300 tambien puede usar potencia capacitive en lugar de alimentar el aparato sensor 300
directamente desde el campo magnetic° de la linea de potencia, o alimentar el aparato sensor 300 a partir de una
bateria.
Se pretende por tanto que la descripci6n detallada anterior se considere ilustrativa en lugar de limitativa, y debe
entenderse que son las siguientes reivindicaciones las que pretenden definir el alcance de esta invenciOn.
Claims (17)
- REIVINDICACIONES1. Conjunto de sensor de corriente (120) que comprende:un alojamiento (130, 135), yun portador (235) dispuesto en dicho alojamiento, estando acoplado dicho portador de manera m6vil con dichoalojamiento y siendo operativo para ser movible con respecto a dicho alojamiento;en el que dicho portador es operativo ademAs para soportar una pluralidad de nOcleos de transformador decorriente (240, 245) en al menos una dimension y para mantener sustancialmente la afineacion de dichosnOcleos de transformador de corriente en paralelo entre si.
- 2. Conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicacion 1, en el que:dichosnucleos de transformador de corriente comprenden una pluralidad de partes de nOcleo discretas, incluyendo dichas pages de nixie° una primera parte de nucleo, una segunda parte de nOcleo, una tercera parte de nixie() y una cuarta parte de nOcleo.
- 3. Conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicacion 2, en el que:dicho portador comprende una pluralidad de portadores, ycadauno de dichos portadores comprende al menos un canal que alberga al menos una parte de al menos una de dicha primera o dicha segunda partes de nOcleo y al menos una de dicha tercera o dicha cuarta partes de nucleo.
- 4. Conjunto de sensor de corriente segOn cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en el que dicha primera ydicha segunda partes de ruicleo son alineables para formar un nOcleo principal que es operativo para rodearuna parte de un conductor y medir una corriente de CA.
-
- 5.
- Conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicaciOn 4, en el que dicha tercera y dicha cuarta partes de nticleo son alineables para formar un nucleo de compensacion (245) que es operativo para compensar medicidn realizada por dicho nucleo principal.
-
- 6.
- Conjunto de sensor de corriente segOn cualquiera de las reivindicaciones 2-5, que comprende ademas un
bobinadoprincipal (225) y un bobinado de compensacion (292), en el que dicho bobinado principal rodea dichos micleos de transformador de corriente, y en el que dicho bobinado de compensacion rodea al menos dos de dichas partes de nOcleo. -
- 7.
- Conjunto de sensor de corriente segin) cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que dicho portador
comprende un primer canal (296) y un segundo canal (298) formados cada uno para albergar al menos uno dedichos nOcleos de transformador. -
- 8.
- Conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicacion 7, en el que dicho primer canal y dicho segundo canal ester) forrnados con una pared comOn.
-
- 9.
- Conjunto de sensor de corriente segOn cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dicho portador esta acoplado de manera fija con una clavija (250, 255) y dicho alojamiento esta formado con una ranura (260,
265),en el que dicha clavija se extiende desde dicho portador y esta dispuesta en dicha ranura para acoplar de manera mOvil dicho portador con dicho alojamiento. - 10. Conjunto de sensor de corriente segim la reivindicacien 3, que comprende ademas un agente aglutinante(295) operativo para unir de manera fija al menos una de dichas partes de nOcleo con al menos uno de dichos portadores.
-
- 11.
- Conjunto de sensor de corriente segOn cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende adernas un agente aglutinante operafivo para unir de manera fija dichos nticleos de transformador con dicho portador, en el que dicho portador esta fabricado de un material flexible operativo para albergar de manera flexible dicho nOcleo de transformador y dicho agente aglutinante es operativo para proporcionar rigidez a dicho portador.
-
- 12.
- Conjunto de sensor de corriente segOn cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende ademas un bobinado de compensackin que rodea al menos parte de uno de dichos micleos de transformador de corriente, en el que dicho portador comprende un primer canal y un segundo canal, estando formado dicho primer canal para albergar una semi& transversal combinada de dicho bobinado de compensacion y dicho uno de dichos rfilicleos de transformador de corriente, y estando formado dicho segundo canal para albergar
unaseccion transversal de otro de dichos nOcleos de transformador de corriente. - 13. Conjunto de sensor de corriente segen la reivindicaciOn 12, que comprende edemas un agente aglutinante dispuesto en dicho primer canal en contacto con una superficie de dicho bobinado de compensacien y dicho uno de dichos nOcleos de transformador de corriente, estando dispuesto tambien dicho agente aglutinanteen dicho segundo canal en contact() con una superficie de dicho otro de dichos nOcleos de transformador 5 decorriente.
-
- 14.
- Conjunto de sensor de cordente segen cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que dicho alojamiento
consiste en un primer conjunto de alojamiento (130) y un segundo conjunto de alojamiento (135) configurados para rodear cada uno una parte de un conductor. -
- 15.
- Conjunto de sensor de corriente segen la reivindicaciOn 14, en el que dicho primer conjunto de alojamiento
10 ydicho segundo conjunto de alojamiento son operativos para pasar entre una posici6n abierta y una posicion cerrada. - 16. Conjunto de sensor de corriente segen cualquiera de las reivindicaciones 1-15, que comprende edemas un conjunto de sistema electrOnico (110) acoplado con dicho conjunto de sensor de corriente, en el que dicho conjunto de sistema electrOnico comprende medios de comunicacien para comunicarse con dispositivos15 externos y un suministro de potencia operativo para suministrar potencia a dicho conjunto de sensor de corriente.
- 17. Conjunto de sensor de corriente segOn la reivindicaciOn 16, en el que dicho suministro de potencia esoperativo para deriver potencia de una tension y una corriente que pueden suministrarse a dicho conductor de potencia.20 18. Conjunto de sensor de corriente segen la reivindicacien 16 6 17, en el que dicho suministro de potencia comprende una bateria.Figura 1Figura 2Figura 3Figura 4Figura 5/300Figura 6Figura 7Figura 8235 245 %.238 160 250 235Figura 11Figura 12136 Figura 13160298 275Figura 14Figura 15
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