ES2623918T3 - Limitador de corriente de falla - Google Patents

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ES2623918T3 ES12174401.5T ES12174401T ES2623918T3 ES 2623918 T3 ES2623918 T3 ES 2623918T3 ES 12174401 T ES12174401 T ES 12174401T ES 2623918 T3 ES2623918 T3 ES 2623918T3
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Abstract

Un limitador de corriente de falla que bloquea una corriente de falla, el limitador de corriente de falla comprende: una unidad (10) de medición configurada para medir una corriente de entrada; un detector (20) configurado para detectar una entrada un flujo de corriente de falla de una corriente medida por la unidad (10) de medición y transmite una señal de encendido a un primer interruptor (80) y una señal de apagado a un elemento (30) semiconductor de potencia; el elemento (30) semiconductor de potencia se configura para recibir la señal de apagado que se va a cambiar en un estado APAGADO; el primer interruptor (80) configurado para recibir la señal de encendido que se va a cambiar a un estado ENCENDIDO; y un elemento (70) de resistencia configurado para bloquear la corriente de falla caracteriza porque: un limitador de corriente de falla comprende un primer fusible (50) de potencia conectado al primer interruptor (80) en serie para cortar temporalmente la corriente de falla introducida, y el elemento (70) de resistencia se conecta al primer fusible (50) de potencia en paralelo, en el que la conexión en paralelo del elemento (70) de resistencia y el primer fusible (50) de potencia se conectan en serie al primer interruptor (80).

Description

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DESCRIPCION
Limitador de corriente de falla ANTECEDENTES DE LA DIVULGACION CAMPO TECNICO
La presente divulgacion se refiere a un limitador de corriente de falla y mas particularmente a un limitador de corriente de falla utilizado en sistemas electricos de potencia.
ANTECEDENTES
Un limitador de corriente de falla es un medio para detectar una corriente de falla generada por relampagos, conexion a tierra y cortocircuitos y limitar la corriente a un nivel normal dentro de varios segundos, utilizando un superconductor como un dispositivo de limitacion de corriente que no tiene sustancialmente ninguna resistencia hasta un valor de corriente predeterminado pero representa rapidamente una alta resistencia sobre un valor de corriente predeterminado para limitar la corriente de conduccion.
El limitador de corriente de falla se concentra con una enorme cantidad de energfa debido a la resistencia generada por el superconductor, de tal manera que el consumo de energfa del superconductor aumenta cuando se incrementa el voltaje aplicado al superconductor.
Es decir, un superconductor exhibe cero resistencia durante su estado de operacion normal en un sistema, sin embargo, cuando una corriente de falla fluye en el sistema, el superconductor se apaga para producir la resistencia que limita la corriente de falla. En este momento, la resistencia puede provocar que se aplique considerable energfa al limitador de corriente. Cuando se aplica un voltaje alto al sistema que hace funcionar el superconductor, la energfa que fluye en el superconductor aumenta en forma correspondiente debido a la impedancia producida en el superconductor. De acuerdo con la anterior, se necesitan muchos superconductores para distribuir la energfa.
De esta manera, para minimizar el consumo de energfa del superconductor, se necesita un gran numero de superconductores que conduce a aumentar el coste de fabricacion, y aumento el volumen total de acuerdo con el uso de mayor numero de superconductores, incrementando por lo tanto el coste de instalacion y refrigeracion.
Es decir, que el superconductor tiene un precio muy alto y la cantidad de superconductores significa un gran volumen, lo que puede aumentar los costes de instalar y refrigerar el superconductor. Para superar los problemas anteriores, un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido (SFCL) que incluye medios interrupcion de circuitos existentes y se ha divulgado una pequena serie de superconductores. Pero la sugerencia ha fallado en resolver el problema del precio. Como la capacidad de limitador de corriente de falla de superconductor resistivo se hace grande, se tiene que incrementar el tamano de las bobinas lineales y el numero de embobinados por lo que tiene una desventaja de coste y operacion.
La figura 1 es un diagrama de circuitos que ilustra una estructura de un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de acuerdo con la tecnica anterior, y la figura 2a es una grafica de corriente de limitador de corriente de falla de superconductor tipo hibrido de la figura 1, la figura 2b es una grafica que ilustra el tiempo de inicio de operacion de limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de la figura 1, la figura 2c es una grafica que ilustra una corriente de arco en el limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de la figura 1 y la figura 2d es una grafica de corriente limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido en donde el arco electrico no se bloquea por el circuito principal del limitador de corriente de falla.
Con referencia a las figuras 1 y 2, una corriente electrica Itot pasa a traves del cortacircuitos 210 cerrado y el superconductor 100 (lmain) durante un estado de operacion normal sin ninguna falla, de tal manera que la perdida provocada por la ocurrencia de la resistencia es substancialmente “0”. Sin embargo, en un caso donde una corriente de falla (Ifuse) fluye en el circuito, el superconductor 100 se empieza a apagar (A) a una velocidad muy alta y la corriente de falla (Ifuse) se deriva a la bobina 220 excitadora debido a la impedancia desarrollada en el superconductor 100.
En este momento, se genera un campo magnetico por la corriente que fluye en la bobina 220 excitadora, y una corriente de Foucault que tiene un componente diamagnetico se mdice en un reflector 230 electromagnetico ubicado sobre la bobina 220 excitadora.
De acuerdo con lo anterior, el reflector 230 se mueve rapidamente y abre un cortacircuitos 210 mecanicamente conectado con el reflector 230 de tal modo que corta el flujo de corriente de falla en el superconductor 100 (B).
Sin embargo, en el limitador de corriente de falla configurado de esta manera, el minuto en que se abre el cortacircuitos 210, ocurre una corriente de arco a traves de cortacircuitos 210, que hace que la corriente de falla siga fluyendo en el
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superconductor 100. Para eliminar la corriente de arco, se disena el limitador de corriente de falla para cerrar un contacto 240 corto que se conecta mecanicamente con el reflector 230 (C) electromagnetico.
Es decir, la corriente de falla completa se transfiere a traves de los contactos 240 cortos a un circuito auxiliar, y por lo tanto, la corriente de arco a traves del cortacircuitos 210 se elimina (D) y luego la corriente de falla se trasfiere al circuito auxiliar y se reduce por la unidad 300 (E) de limitacion de corriente.
Sin embargo, en el curso de limitar la corriente de falla asf explicada, el arco electrico que ocurre a traves del cortacircuitos 210 que se conecta en serie con el superconductor 100 puede no ser suficientemente retirada antes que la unidad 300 de limitacion de corriente empiece a operar o funcionar debido a diferencia en impedancia entre un circuito principal formado con el superconductor 100 y el interruptor de alta velocidad y la unidad 300 de limitacion de corriente que forma el circuito auxiliar y que funciona para limitar la corriente (F).
De acuerdo con lo anterior, un arco electrico (corriente de arco) se reproduce a traves del cortacircuitos 210 debido a diferencia en impedancia entre el circuito principal y el circuito (G) auxiliar, que pueden reducir la impedancia de arco, de tal manera que la corriente de falla puede ir a traves del superconductor 100 que cambia en un estado de conduccion normal y el cortacircuitos 210 que se hace mas conductor debido al arco electrico. En este momento, se aplica la mayor parte de voltaje al superconductor 100 que esta en estado de conduccion normal, de tal manera que la energfa de falla puede fluir en el superconductor 100, danando por lo tanto el superconductor 100.
La figura 3 es un diagrama de circuito que ilustra un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de acuerdo con la tecnica anterior, propuesta para resolver los problemas mencionados anteriormente, en donde se agrega a este un elemento 400 semiconductor de potencia. El elemento semiconductor 400 de potencia se agrega al circuito principal para bloquear una corriente de arco generada despues que se apaga el superconductor 100.
Sin embargo, el limitador de corriente de falla de acuerdo con la figura 3 tambien falla en resolver los problemas, debido a que se emplean superconductores y el numero de superconductores se puede ajustar para ajustar la corriente de funcionamiento para aumentar por lo tanto los costes de instalar y refrigerar el superconductor y reducir la conveniencia en la manipulacion.
El documento WO 2011/057675 divulga un dispositivo para interrumpir una corriente electrica que fluye a traves de una lmea de distribucion o transmision de potencia que comprende una conexion en paralelo de un disyuntor y una resistencia no lineal, donde el disyuntor principal comprende por lo menos un semiconductor interruptor de potencia de una primera deteccion de corriente. El dispositivo comprende adicionalmente una conexion en serie de un interruptor de alta velocidad que comprende por lo menos un interruptor mecanico y de un disyuntor auxiliar, el disyuntor auxiliar tiene una resistencia mas pequena que el disyuntor principal y comprende por lo menos un interruptor semiconductor de potencia de la primera direccion de corriente. La conexion en serie se conecta en paralelo a la conexion paralela. En un metodo para utilizar el dispositivo se abre primero el disyuntor auxiliar, conmutando por lo tanto la corriente al disyuntor principal, despues de eso se abre el interruptor de alta velocidad y despues de eso se abre el disyuntor principal conmutando por lo tanto la corriente a la resistencia no lineal. El dispositivo se puede utilizar adicionalmente en una disposicion de limitacion de corriente.
RESUMEN DE LA DIVULGACION
Se ha hecho la presente divulgacion para resolver los anteriores problemas de la tecnica anterior, y por lo tanto un objeto de determinadas realizaciones de la presente invencion es proporcionar un limitador de corriente de falla configurado para eliminar facilmente una corriente de falla presente allt
En un aspecto general de la presente divulgacion, se proporciona un limitador de corriente de falla que bloquea una corriente de falla, el limitador de corriente de falla comprende: una unidad de medicion configurada para medir una corriente de entrada; un detector configurado para detectar un flujo de una corriente de falla de una corriente medicion por la unidad de medicion de falla y transmitir una senal de encendido a un primer interruptor y una senal de apagado a un elemento semiconductor de potencia; el elemento semiconductor de potencia se configura para recibir la senal de apagado que se va a cambiar a un estado apagado; el primer interruptor se configura para recibir la senal de APAGADO que se va a cambiar a un estado ENCENDIDO; y un elemento de resistencia configurado para bloquear la corriente de falla: el limitador de corriente de falla comprende adicionalmente un primer fusible de potencia conectado al primer interruptor en serie para cortar temporalmente la corriente de falla introducida, el que el elemento de resistencia se conecta al primer fusible de potencia en paralelo, y la conexion en paralelo del elemento de resistencia y el primer fusible de potencia se conectan en serie al primer interruptor.
Preferiblemente, pero no necesariamente, el limitador de corriente falla comprende adicionalmente un segundo interruptor conectado en serie al elemento semiconductor de potencia para abrir un punto de contacto allf, en donde se introduce una corriente de falla.
Preferiblemente, pero no necesariamente, la conexion en serie entre el segundo interruptor y el elemento semiconductor de potencia se conecta en paralelo a la conexion en serie entre el primer interruptor y el elemento de resistencia.
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Preferiblemente, pero no necesariamente, el detector transmite una senal abierta al segundo interruptor, en donde se abre el segundo interruptor mediante la senal abierta.
Preferiblemente, pero no necesariamente, la unidad de medicion incluye un transformador de corriente y una bobina de Rogowski.
Preferiblemente, pero no necesariamente, el limitador de corriente de falla comprende adicionalmente un segundo fusible de potencia conectado en serie al elemento de resistencia.
Preferiblemente, pero no necesariamente, el detector transmite la senal de encendido antes de la senal abierta.
Preferiblemente, pero no necesariamente, el detector transmite la senal abierta antes de la senal de apagado.
Preferiblemente, pero no necesariamente, el elemento semiconductor de potencia incluye uno cualquiera del tiristor comunicado por puerta integrada (IGBT), un tiristor de apagado de puerta (GTO) y un transistor bipolar de puerta aislada (IGcT).
Preferiblemente, pero no necesariamente, el primer interruptor incluye uno cualquiera de un SCR (rectificador controlado por silicio) y un punto de contacto de tipo contacto.
El limitador de corriente de falla de acuerdo con la presente divulgacion tiene un efecto ventajoso porque el limitador de corriente de falla se configura al eliminar los superconductores y emplear un elemento semiconductor de potencia, con lo cual es facil controlar el limitador de corriente de falla y se habilita la deteccion de corriente de falla confiable utilizando un detector de falla de alta velocidad.
El limitador de corriente de falla de acuerdo con la presente divulgacion tiene otro efecto ventajoso porque se utiliza un fusible de potencia para limitar inicialmente una corriente de falla, y la corriente de falla se limita en segundo lugar utilizando un resistor, con o cual la corriente de falla se puede limitar mas perfectamente, y se emplea un SCR para que el limitador de corriente de falla evite que se introduzca una corriente en el limitador de corriente de falla en el caso en donde fluya corriente normal.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Con el fin de explicar el principio de la presente divulgacion, algunos dibujos acompanantes relacionados con sus realizaciones preferidas, se reporten adelante, con proposito de ilustracion, ejemplificacion, y descripcion, aunque no se pretende que sean exhaustivas. Las figuras describen una o mas realizaciones de ejemplo de acuerdo con los conceptos actuales, solo por via de ejemplo, no por via de limitacion. En las figuras, numerales de referencia similares se refieren a los mismos elementos o elementos similares.
Sin embargo, una amplia variedad de realizaciones utiles y practicas potenciales se entenderan mas facilmente a traves de la siguiente descripcion detallada de determinadas realizaciones de ejemplo, con referencia a los dibujos de ejemplo acompanantes en los que:
La figura 1 es un diagrama de circuitos que ilustra una estructura de un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de acuerdo con la tecnica anterior;
La figura 2a es una grafica del limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de la figural;
La figura 2b es una grafica que ilustra un tiempo de inicio de operacion del limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de la figura 1;
La figura 2c es una grafica que ilustra una corriente de arco en el limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de la figura 1;
La figura 2d es una grafica de corriente del limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido en donde no se bloquea la corriente de arco electrica;
La figura 3 es un diagrama de circuitos que ilustran un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de acuerdo con la tecnica anterior;
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un limitador de corriente de falla de superconductor de tipo hibrido de acuerdo con la presente divulgacion;
La figura 5a es una grafica que ilustra una corriente que fluye en el limitador de corriente de falla de la figura 4 de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente divulgacion; y
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La figura 5b es una vista magnificada de una parte de la figura 5a de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente divulgacion.
DESCRIPCION DETALLADA
Las realizaciones y ventajas divulgadas de esta se entienden mejor mediante referencia de las figuras 1a 5 de los dibujos, se utilizan numerales similares para partes similares y correspondientes de los diversos dibujos. Otras caractensticas y ventajas de las realizaciones divulgadas son o seran evidentes para el experto comun en la tecnica luego del examen de las siguientes figuras y descripcion detallada. Se pretende que todas dichas caractensticas y ventajas adicionales esten incluidas dentro del alcance de las realizaciones divulgadas, y protegida por los dibujos acompanantes. Adicionalmente, las figuras ilustradas solo son de ejemplo y no pretenden afirmar o implicar cualquier limitacion con respecto al entorno, arquitectura o procesos en los que se pueden implementar diferentes realizaciones. De acuerdo con lo anterior, los aspectos descritos pretenden abarcar todas dichas alteraciones, modificaciones, y variaciones que caen dentro del alcance y la idea novedosa de la presente invencion.
Mientras tanto, la terminologfa utilizada aqrn tiene el proposito de describir solo implementaciones particulares y no pretende que limiten la presente divulgacion. Los terminos “primero”, “segundo”, y similares, no designan aqrn ningun orden, cantidad, o importancia, si no que por el contrario se utilizan para distinguir un elemento de otro. Por ejemplo, se puede conectar un segundo elemento constituyente como un primer elemento constituyente sin apartarse del espmtu y alcance de la presente divulgacion, y en forma similar, un primer elemento constituyente se puede designar como un segundo elemento constituyente.
Como se utiliza aqrn, los terminos “un” y “uno” aqrn no designan una limitacion de cantidad, sino por el contrario denotan la presencia de por lo menos un elemento referenciado. Es decir, como se utiliza aqrn, las formas singulares “un”, "uno” y “la” se pretende que incluyan tambien las formas plurales, asf como a menos que el contexto indique claramente otra cosa.
Se entendera que cuando un elemento se refiere a “conectado” o “acoplado” a otro elemento, este se puede conectar o acoplar directamente conectado al otro elemento o elementos de intervencion que pueden estar presentes. En contraste, cuando un elemento se denomina como elemento “conectado directamente” o “acoplado directamente” a otro elemento, no se presentan elementos de intervencion.
Se entendera adicionalmente que los terminos “comprende” y/o “que comprende”, y/o “incluye” o “que incluye” cuando se utiliza en esta especificacion, especifica la presencia de caractensticas regiones, enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes, indicados, pero no precluye la presencia o adicion de una o mas de otras caractensticas, regiones, enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.
Tambien, “de ejemplo” significa un ejemplo, a diferencia del mejor. Si tambien se aprecia que las caractensticas, capas y/o elementos descritos aqrn se ilustran con dimensiones y/ orientaciones particulares relativas a otros para propositos de simplicidad y facilidad de comprension, y que las dimensiones actuales y/o orientaciones pueden diferir sustancialmente de las ilustradas.
Es decir, en los dibujos, el tamano y tamanos relativos de capas, regiones y/o otros elementos se pueden exagerar o reducir por claridad. Numeros similares se refieren elementos similares a lo largo del documento y se omitiran explicaciones que dupliquen otras explicaciones. Como se puede utilizar aqrn, los terminos “sustancialmente” y “aproximadamente” proporcionan una tolerancia aceptada en la industria para su termino correspondiente y/o relatividad entre elementos.
De aqrn en adelante, se describira un limitador de corriente de falla de acuerdo con la presente divulgacion en detalle con referencia a los dibujos acompanantes.
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un limitador de corriente de falla de acuerdo con la presente divulgacion.
Con referencia a la figura 4, un limitador de corriente de falla comprende una unidad (10) de medicion, un FFD (Detector de falla rapida, 20), un elemento (30) semiconductor de potencia, un interruptor (40) rapido, primeros y segundos fusibles (50 y 60) de potencia, un elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente y un SCR (rectificador controlado de silicio, 80).
El elemento (30) semiconductor de potencia y el interruptor (40) rapido se conectan en serie para formar un circuito principal.
Una conexion en serie entre el SCR (80) y el primer fusible (50) de potencia se conectan en paralelo a una conexion en serie entre el elemento (30) semiconductor de potencia y el interruptor (40) rapido, y una conexion en serie entre el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente y se conecta el segundo fusible (60) de potencia en serie al
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primer fusible (50) de potencia. Estas conexiones del SCR (80), y los primeros y segundos fusibles (50 y 60) de potencia y los elementos (70) de resistencia de limitacion de corriente forman el circuito de limitacion de corriente.
La unidad (10) de medicion mide una corriente y acumulacion de corriente. La unidad (10) de medicion incluye preferiblemente un CT (transformador de corriente) y una bobina Rogowski. El CT y la bobina Rogowski son bien conocidos en la tecnica de tal manera que no se proporcionara mas explicacion y se omite.
En el caso donde unidad (10) de medicion mide una acumulacion de corriente para detectar una falla, es decir, en un caso en donde se presenta corriente de falla, la FFD (20) transmite una senal de encendido enciende el SCR (80) al SCR (80), transmite una senal abierta que abre el interruptor (40) rapido al interruptor (40) rapido y transmite una senal de apagado que apaga el elemento (30) semiconductor de potencia al elemento (30) semiconductor de potencia, cuyos detalles se describiran posteriormente.
El elemento (30) semiconductor de potencia en estado de ENCENDIDO en momento normal, pero recibe la senal de apagado del FFD (20) y se conmuta a un estado APAGADO, en un caso en donde se presenta corriente de falla. El elemento (30) semiconductor de potencia puede ser uno cualquiera de un tiristor comunicado con puerta integrada (IGBT), un tiristor de apagado de puerta (GTO) y un transistor bipolar de puerta aislada (IGCT), pero no se limita a esto.
El interruptor (40) rapido se configura para mantener el aislamiento en una velocidad rapida que sirve para proteger el elemento (30) de semiconductor de potencia. El interruptor (40) rapido recibe una senal abierta de la FFD (20) para abrir un circuito principal en una velocidad rapida, en un caso en donde se presenta la corriente de falla.
El SCR (80) se configura para formar el circuito que limita la corriente que se completa en encendido antes de apagado del elemento (30) semiconductor de potencia. El SCR (80) es en general conductor a un valor instantaneo de 50kA o mas corrientes. El SCR (80) funciona como un interruptor de potencia. Aunque la presente divulgacion ha ilustrado el SCR (80) que funciona como un interruptor de potencia, la aplicacion del interruptor de potencia no se limita al SCR (80) y la aplicacion de otros elementos capaces de funcionar como un interruptor de potencia no se descartan. Por ejemplo, el interruptor puede ser un punto de contacto de tipo contacto. En este momento, el indicador del SCR (80) se enciende, define que una corriente de falla fluye en el circuito limitador de corriente debido a una diferencia de impedancias de un circuito principal y el circuito limitador de corriente.
El primer fusible (50) de potencia se conecta en paralelo con el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente se forma inicialmente para cortar la corriente de falla presentada en el circuito de limitacion de corriente y deriva la corriente de falla al elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente.
El primer fusible (50) de potencia se puede disenar para cortar una gran corriente de falla. Inicialmente el primer fusible (50) de potencia corta inicialmente la corriente de falla presentada en el circuito limitador de corriente, en donde el momento del primer fusible (50) de potencia se fusiona, la corriente de falla se desvfa al elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente.
El segundo fusible (60) de potencia se conecta al elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente en serie y tambien corta la corriente de falla presentada en el circuito de limitacion de corriente y corta la corriente de falla que pasa el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente. El segundo fusible (60) de potencia se puede disenar para cortar una pequena corriente de falla sobre el primer fusible (50) de potencia. La corriente de falla introducida en el segundo fusible (60) es una corriente residual despues de que el primer fusible (50) de potencia se caliente y funda por el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente.
Aunque los primeros y segundos fusibles (50, 60) de potencia son elementos que tienen la misma funcion, el primer fusible (50) de potencia funciona para derivar la corriente de falla al elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente, mientras que el segundo fusible (60) de potencia funciona para cortar completamente la corriente de falla. La estructura ffsica de los fusibles de potencia es bien conocida en la tecnica, de tal manera que no se explicara adicionalmente aqrn.
El elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente es una resistencia que limita la corriente de falla introducida para cortar la corriente de falla en asociacion con el segundo fusible (60) de potencia. El tamano de la impedancia en el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente se determina en consideracion de funcionamiento en cooperacion con el segundo fusible (60) de potencia.
Ahora, una detallada operacion de limitacion de corriente de falla de acuerdo con la presente divulgacion se describira con referencia a los dibujos acompanantes. La figura 5a es una grafica que ilustra una corriente que fluye en el limitador de corriente de falla de la figura 4 de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente divulgacion y la figura 5b es una vista magnificada de una parte de la figura 5a de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente divulgacion.
En primer lugar, el paso de corrientes al circuito principal que incluye el elemento (30) semiconductor de potencia y el interruptor (40) rapido en tiempos normales, se bloquea el circuito de limitacion de corriente incluyendo los primeros y
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segundos fusibles (50 y 60) de potencia y el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente es bloqueado de una corriente porque se apaga el sCr (80). La unidad (10) de medida sirve para medir continuamente una corriente.
En un caso en donde la unidad (10) de medida detecta la ocurrencia de una corriente de falla, el FFD (20) detecta una corriente de falla a una velocidad rapida basada en esta, transmite una senal de encendido al SCR (80) para encender el SCR (80).
“I” en la figura 5b define un momento cuando se detecta una corriente de falla. “J” en la figura 5b ilustra un momento cuando se enciende el SCR (80). El indicador del SCR (80) se enciende, define que una corriente de falla fluye en al circuito limitador de corriente en una diferencia en impedancias entre el circuito principal y el circuito limitador de corriente.
Adicionalmente, el FFD (20) transmite una senal abierta que abre un punto de contacto del interruptor (40) rapido, con lo cual el punto de contacto del interruptor (40) rapido se abre. El momento en que se abre el punto de contacto del interruptor (40) rapido, fluye corriente de arco a traves del punto de contacto para aumentar la corriente de falla hacia el circuito limitador de corriente en respuesta a la impedancia de arco, por lo que una corriente de falla en el circuito principal se reduce o debilita en su tendencia al alza.
Aun adicionalmente, la FFD (20) transmite una senal de apagado que apaga el elemento (30) semiconductor de potencia en el curso de abrir el interruptor (40) rapido, con lo cual se apaga el elemento (30) semiconductor de potencia.
“K” en la figura 5b ilustra un momento cuando se abre el interruptor (40) rapido. En este momento, el circuito principal se corta para apagar una corriente de arco de punto de contacto del interruptor (40) rapido. “L” ilustra que la corriente de falla se desvfa completamente hacia el circuito limitador de corriente.
Posteriormente, la corriente de falla fluye al circuito limitador de corriente, y despues de un periodo predeterminado de tiempo, se funde el primer fusible (50) de potencia, en donde “M” define el momento en que se funde o fusiona el primer fusible (50) de potencia.
Al mismo tiempo, se fusiona el primer fusible (50) de potencia, la corriente de falla fluye al elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente, en donde “O” ilustra un momento desde el que se inicia la limitacion de corriente por el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente. Se puede observar que la corriente de falla se limita en respuesta al tamano de impedancia del elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente.
La corriente de falla que ha pasado el elemento (70) de resistencia de limitacion de corriente fluye en el segundo fusible (60) de potencia, donde “N” en la figura 5b ilustra un momento en que se empieza a fundir el segundo fusible (60) de potencia.
Como es evidente de lo anterior, el limitador de corriente de falla es excelente en limitar el efecto de una corriente de falla y facil de controlar al adoptar solo el elemento (30) semiconductor de potencia en lugar de los superconductores.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un limitador de corriente de falla que bloquea una corriente de falla, el limitador de corriente de falla comprende: una unidad (10) de medicion configurada para medir una corriente de entrada;
    un detector (20) configurado para detectar una entrada un flujo de corriente de falla de una corriente medida por la unidad (10) de medicion y transmite una senal de encendido a un primer interruptor (80) y una senal de apagado a un elemento (30) semiconductor de potencia;
    el elemento (30) semiconductor de potencia se configura para recibir la senal de apagado que se va a cambiar en un estado APaGaDO;
    el primer interruptor (80) configurado para recibir la senal de encendido que se va a cambiar a un estado ENCENDIDO; y
    un elemento (70) de resistencia configurado para bloquear la corriente de falla caracteriza porque:
    un limitador de corriente de falla comprende un primer fusible (50) de potencia conectado al primer interruptor (80) en serie para cortar temporalmente la corriente de falla introducida, y el elemento (70) de resistencia se conecta al primer fusible (50) de potencia en paralelo,
    en el que la conexion en paralelo del elemento (70) de resistencia y el primer fusible (50) de potencia se conectan en serie al primer interruptor (80).
  2. 2. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 1, caracterizado por:
    un segundo interruptor (40) conectado en serie al elemento (30) semiconductor de potencia para abrir un punto de contacto allf, cuando se introduce una corriente de falla.
  3. 3. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 2, caracterizado porque la conexion en serie entre el segundo interruptor (40) y el elemento (30) semiconductor de potencia se conectan en paralelo a la conexion en serie entre el primer interruptor (80) y el elemento (70) de resistencia.
  4. 4. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 2 o 3, caracterizado porque el detector (20) transmite una senal abierta al segundo interruptor (40), y el segundo interruptor (40) se abran mediante la senal abierta.
  5. 5. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 1, caracterizado porque la unidad (10) de medicion incluye un transformador de corriente y una bobina de Rogowski.
  6. 6. El limitador de corriente de falla de una cualquier de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado adicionalmente por: un segundo fusible (60) de potencia conectado en serie al elemento (70) de resistencia.
  7. 7. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 4, caracterizado porque el detector (20) adicionalmente para transmitir la senal de encendido antes de la senal abierta.
  8. 8. El limitador de corriente de falla de la reivindicacion 4 o 7, caracterizado porque el detector (20) adicionalmente para transmitir la senal abierta antes de la senal de apagado.
  9. 9. El limitador de corriente de falla de una cualquier de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento (30) semiconductor de potencia incluye uno cualquiera de un tiristor de comunicacion de puerta integrado (IGBT), un tiristor de apagado de puerta (GTO), y un transistor bipolar de puerta aislada (IGCT).
  10. 10. El limitador de corriente de falla de una cualquier de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el primer interruptor (80) incluye una cualquiera de un SCR (rectificador controlado por silicio) y un punto de contacto de tipo contacto.
    se configura se configura
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