ES2817079T3

ES2817079T3 - Módulo de alimentación para equipos modulares de control remoto y equipos que comprenden el mismo

Info

Publication number: ES2817079T3
Application number: ES15170072T
Authority: ES
Inventors: Stéphane Sinistro; Christophe Mollier; Eric Suptitz
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: RU2680591C2; BR102015015479A2; AU2015203683A1; CN105281431B; EP2963746B1; FR3023444A1; CN105281431A; BR102015015479B1; US9515459B2; AU2015203683B2; RU2015125695A3; FR3023444B1; EP2963746A1; US20160006223A1; RU2015125695A

Abstract

Equipo de control remoto (10) caracterizado porque comprende: - un módulo de alimentación (100), comprendiendo dicho módulo de alimentación (100) una carcasa (110) que alberga medios electrónicos (150) que: - comprenden medios (170) de conexión a una red de baja tensión (4), medios (172) de conexión a una batería (105), medios (245) de conexión para alimentar módulos electrónicos (200, 300, 400), y - son adecuados para convertir la energía de la red eléctrica (4) y de la batería (105) a las que se pueden conectar en energía de alimentación para los módulos electrónicos (200, 300, 400) a los que se pueden conectar, la carcasa (110): - que comprende una cara de soporte (120) destinada a ser fijada a un soporte de pared, - que está cerrada por una primera parte (114) por una cubierta (132) que tiene una cara frontal (134) opuesta a la cara de soporte (120) y provista de medios de fijación (140) para los módulos electrónicos (200, 300, 400), y por una segunda parte (112) por una tapa (142) que comprende orificios (144) desde los cuales son accesibles los medios de conexión (170, 172, 174, 245) de los medios electrónicos (150), - al menos un módulo de monitorización (300) para una red de media tensión (3), estando dicho módulo de monitorización (300) instalado en la cara frontal (134) de la cubierta (132) del módulo de alimentación (100) a través de los medios de fijación (140) y conectado al módulo de alimentación (100) a través de los medios de conexión (245) para alimentar los módulos electrónicos del módulo de alimentación (100), - un módulo de comunicación (200) colocado en la cara frontal (134) de la cubierta (132) del módulo de alimentación (100) a través de los medios de fijación (140) y conectado a los medios de conexión (245) para la alimentación de los módulos electrónicos del módulo de alimentación (100), estando dicho módulo de comunicación (200) conectado también al módulo de monitorización (300) de modo que la conexión entre el módulo de monitorización (300) y el módulo de alimentación (100) sea en forma de conexión en serie a través del módulo de comunicación (200), y porque: - el módulo de comunicación (200) está conectado a dicho módulo de monitorización (300) por un enlace en serie mediante un puente rígido.

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo de alimentación para equipos modulares de control remoto y equipos que comprenden el mismo

Campo técnico

La invención se refiere a la arquitectura que rige la disposición de los varios componentes de una interfaz de control remoto de interruptores. En particular, la invención se refiere un equipo de control remoto que comprende el módulo de alimentación en el que se injertan los módulos de comunicación y monitorización o control/mando.

Estado de la técnica

Las redes de electricidad 1 están generalmente estructuradas en varios niveles, con una primera red de transmisión y distribución de muy alta y alta tensión desde las plantas de generación a largas distancias. Una red 3 de distribución de media tensión HTA o MT la sucede para la transmisión A menor escala, a clientes industriales o a redes de baja tensión BT que abastecen a clientes de baja demanda energética (véase también la figura 1A).

En la red de distribución 3, generalmente entre 1 y 35 kV, y más precisamente 15 o 20 kV en Francia, es usual que los aparatos de HTA 5 puedan ser controlados remotamente desde las subestaciones remotas 6, típicamente en subestaciones transformadoras de MT/BT. Así, Electricidad de France (EdF) utiliza interfaces 10 de control remoto de los interruptores de 400 A, o ITI, para controlar hasta ocho interruptores 5 mediante la red de radio analógica o digital a través de GPRS ("General Packet Radio Service"), la red telefónica conmutada de RTPC, un enlace telefónico dedicado (o enlace especializado LS), u otros tipos de redes informáticas.

Un ITI 10, alimentado directamente en la red alterna de BT 4, permite por lo tanto la telecomunicación con la estación del operador de la red 6, el funcionamiento de los mandos eléctricos de los interruptores 5, la detección de fallas de HTA, la apertura automática de un interruptor 5 al detectar el arranque defectuoso, la conmutación automática de las fuentes de alimentación, el registro de las maniobras y la señalización de eventos fechados. Además, la ITI 10 debe garantizar estas llamadas funciones principales en caso de pérdida de la fuente de alimentación alternativa; para ello, incluye una fuente de alimentación autónoma que sustituya a la fuente alternativa externa habitual.

De manera más general, este tipo de equipo llamado "control remoto", o FRTU (según la terminología anglosajona "Feeder automation Remóte Terminal Unit") está ubicado en las subestaciones de MT/BT 6 y realiza funciones de medición, comunicación y control, estando conectado corriente abajo a los sensores 7, y corriente arriba a un supervisor de control remoto 8 tipo SCADA (por "Supervisory Control And Data Acquisition").

Las especificaciones rigen los componentes del equipo de control remoto, que pueden variar en particular debido al entorno de la red (subterránea/aérea), su densidad (número de salidas a controlar), su puesta a tierra, las posibilidades de comunicación (radio, GSM, etc.), las especificidades de los sensores o las limitaciones de espacio, sin mencionar los requisitos normativos locales. Por consiguiente, es conveniente contar con una oferta modular que permita componer el equipo de control remoto 10 de manera que satisfaga mejor las necesidades del cliente, lo que facilita, entre otras cosas, la gestión técnica y la logística, al tiempo que permite una posible adaptación. Por lo tanto, es conveniente facilitar las conexiones entre los módulos de dicha oferta.

Por otra parte, la inclusión de medios de producción descentralizados, con paneles fotovoltaicos, parques eólicos y microcentrales eléctricas, en las redes de BT 4 y MT 3 aumenta considerablemente su complejidad, con una distribución de energía bidireccional e inconsistente cuyas fluctuaciones paramétricas deben ser gestionadas. En particular, además de las funciones de detección de fallas y control de la red de MT 3, sería conveniente ampliar las funcionalidades de un FRTU 10 a la gestión del plan de tensión de MT 3 y a la gestión de la red de BT 4. La publicación "INTELLIGENT TRANSFORMER SUBSTATIONS IN MODERN MEDIUM VOLTAGE NETWORKS AS PART OF "SMART GRID", 21st INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICITY DISTRIBUTION" de Schüpferling, Riemenschneider y Opitsch ilustra el estado de la técnica.

Descripción de la invención

Entre otras ventajas, la invención pretende proponer una configuración específica de uno de los módulos de un equipo de control remoto, la fuente de alimentación, para ofrecer una arquitectura modular optimizada.

En uno de sus aspectos, la invención se refiere a un módulo de alimentación, o taller de energía, para equipos de control remoto, cuya carcasa está adaptada para servir de soporte a los dispositivos electrónicos que alimenta. El módulo de alimentación comprende medios electrónicos de alimentación, en particular una placa de circuito impreso, que incluye medios para la conexión a una red de baja tensión y a una batería como fuente auxiliar, medios para transformar la energía de las fuentes a las que el módulo puede conectarse en energía de alimentación para aparatos electrónicos, y medios para la conexión a aparatos electrónicos para alimentarlos, así como posiblemente un puerto de comunicación y/o medios de visualización del tipo de diodos electroluminiscentes.

Los medios electrónicos de alimentación están alojados en una carcasa de módulo que comprende una cara de soporte, en particular de metal, destinada a ser fijada a un soporte de pared, por ejemplo mediante medios adecuados para la fijación a carriles DIN, como medios de fijación a presión en un carril y medios de bloqueo en un carril paralelo; la placa de circuito impreso se coloca preferentemente en paralelo a la cara de soporte.

La carcasa está cerrada en parte por una tapa, preferentemente aislante, que comprende orificios desde los cuales los medios de conexión y visualización son accesibles, y por la otra parte, por una cubierta, ventajosamente metálica, que tiene una cara frontal opuesta a la cara de soporte que está provista de medios para fijar dispositivos electrónicos alimentados, en particular un carril DIN; puede entonces ser provistos medios aislantes para aislar los medios electrónicos de la carcasa. Los orificios de ventilación están preferentemente presentes en dos paredes laterales de la cubierta para permitir una refrigeración por convección natural.

parteen otro aspecto, la invención se refiere a un equipo de control remoto cuya fuente de alimentación es proporcionada por dicho módulo. Así pues, el equipo de control remoto también incluye al menos un módulo para la monitorización de una red de media tensión. El equipo también puede comprender un módulo de comunicación, también colocado, mediante medios de fijación, en la cara frontal del módulo de alimentación al que está conectado por los medios de conexión, estando el módulo de comunicación conectado al módulo de monitorización de modo que el enlace entre el módulo de monitorización y el módulo de alimentación tenga la forma de una "daisy chairí' (cadena margarita) a través del módulo de comunicación. Ventajosamente, el módulo de alimentación y el módulo de comunicación se conectan adicionalmente a través de un puerto de comunicación.

Breve descripción de las figuras

Otras ventajas y características se verán más claramente en la siguiente descripción de los modos particulares de realización de la invención, que se dan a título ilustrativo y sin limitación alguna, representados en las figuras anexas.

Las figuras 1A y 1B ilustran esquemáticamente un equipo de control remoto según un modo de realización preferente de la invención y su ubicación en una red eléctrica.

Las figuras 2A y 2B representan un puente de conexión.

Las figuras 3A, 3B y 3C muestran los diferentes elementos para un taller de energía de un equipo de control remoto de acuerdo con un modo de realización preferente de la invención.

La figura 4 muestra la forma general de la carcasa de un módulo de equipo de control remoto de acuerdo con un modo de realización preferente de la invención.

Las figuras 5A y 5B representan un módulo de comunicación de un equipo de control remoto de acuerdo con un modo de realización preferente de la invención.

Las figuras 6 y 7 muestran los módulos de monitorización de la red de MT y BT para un equipo de control remoto según un modo de realización preferente de la invención.

La figura 8 ilustra esquemáticamente un equipo según un modo de realización de la invención implementado en una estación de MT/BT a vigilar.

Descripción detallada de un modo de realización preferente

Para simplificar la descripción, los componentes individuales se describen en relación a una posición de uso del equipo 10, montado en una caja 20 a nivel de la estación MT/BT 6 en una pared vertical. Sin embargo, se entiende que los términos de posición tales como "horizontal", "lateral", "fondo" no son en modo alguno restrictivos en cuanto al objeto de la invención. Además, los términos geométricos como "ortogonal",... deben ser entendidos en su acepción mecánica, es decir, tolerando una desviación de la definición matemática estricta: por ejemplo, un "rectángulo" puede, según la invención, ser curvo y tener ángulos romos que difieren ligeramente de 90°.

Como se muestra en las figuras 1A, un equipo 10 de control remoto comprende un primer módulo 100 destinado a su alimentación, un segundo módulo 200 que sirve como interfaz de comunicación y al menos un tercer módulo 300 destinado a la monitorización, o control/mando, de la red de media tensión MT 3. Además, el equipo 10 puede incluir al menos un cuarto módulo 400i para la monitorización de la red de baja tensión BT 4, utilizando el mismo módulo de comunicación 200 que el módulo o módulos 300i de monitorización de MT. Según el modo de realización preferente de la invención, cada módulo 100, 200, 300, 400 está formado por una carcasa individual que alberga los elementos funcionales y, por tanto, puede disociarse de los demás, por ejemplo para su sustitución; los módulos 100, 200, 300, 400 están conectados entre sí con medios adecuados para garantizar la comunicación y el suministro de energía.

El equipo de control remoto 10 es, como también se muestra en la figura 1B, clásicamente instalado en una caja dedicada 20, aunque otras opciones son posibles. Una caja 20 está parcialmente normalizado en cuanto a sus dimensiones y a los elementos que debe albergar, imponiendo dichos elementos, por su parte, ciertas limitaciones de aislamiento relativo: véase por ejemplo la solicitud de patente FR 13 56645. En particular, la caja 20 alberga una batería 105, generalmente en el fondo de la caja por razones de peso, un portafusibles 22, una comunicación externa de tipo radio 24 y el equipo de control remoto 10.

Ventajosamente, el equipo de control remoto 10 está ubicado en la parte superior de la caja 20 y forma una fila, los módulos de comunicación 200 y de monitorización 300, 400 en particular están alineados uno al lado del otro. Preferiblemente, los perfiles de los módulos alineados son similares para formar un conjunto coherente, con un ancho idéntico o múltiplo de un paso fijo, a fin de facilitar su montaje, el tendido de cables, las conexiones, así como el acceso y la visualización de las interfaces.

En un modo de realización preferente, el módulo de comunicación 200 se ubica en un extremo de la alineación, por ejemplo para facilitar su conexión a sistemas 8 de gestión externos como un sistema SCADA. Dado que el módulo de comunicación 200 debe conectarse funcionalmente a los otros módulos 100, 300, 400 del FRTU 10, y a fin de simplificar estas conexiones, se prefiere utilizar una conexión en serie o de tipo "daisy chairí' (cadena margarita), es decir, la transmisión de información para la comunicación se realiza paso a paso desde el módulo de comunicación 200, a través de medios adecuados 210, por ejemplo una conexión de tipo RJ45 preferentemente. Una ventaja adicional de esta solución es la posibilidad de añadir/quitar módulos de monitorización 300i, 400i sin límite. En el modo de realización preferente en el que los módulos de monitorización 300i, 400i y comunicación 200 se colocan uno al lado del otro, es ventajoso que los terminales de conexión 205 de cada módulo 200, 300, 400 se coloquen a la misma distancia del borde de su carcasa, de modo que la distancia entre ellos sea constante, por ejemplo, 26 mm. Así, es posible proporcionar medios de conexión 210 adecuados, cuyos dos conectores 212 están conectados por una longitud optimizada de cobre, que también proporciona un aspecto externo libre de cables colgantes.

En un modo de realización preferente ilustrado en la Fig. 2, la conexión 210 de la conexión en cadena margarita es rígida, en forma de puentes. Los dos conectores 212 están así conectados por una base en forma de U 214, que incluye un núcleo de cable enfundado 216, en particular 8 hilos si los conectores 212 son terminales RJ45. Para reducir al máximo el tamaño de la conexión 210, se aumenta el radio de curvatura del cable 216 y se colocan colectores 218 en el extremo de cada conector 212 para proteger dicho cable 216 que descansa sobre su borde.

Como se ha indicado, la conexión Ethernet de tipo RJ45 es la más adecuada para la transmisión de información dentro de un equipo modular de control remoto 10. Sin embargo, la elección de reducir al máximo la longitud del cable 216 genera dificultades para agarrar los puertos Ethernet macho 212 que incluyen un bloqueo 220 y un pestillo 222 para empujar en particular durante la extracción. Por lo tanto, según el modo de realización preferente, los dos conectores 212 se colocan en paralelo entre sí, con su pestillo 222 en el mismo lado de la conexión 210, y se utiliza un pulsador 224 para accionar los dos pestillos 222 al mismo tiempo. El pulsador 224 se mueve preferentemente pivotando sobre un eje, que se forma ventajosamente de forma integral con el pulsador 224 al sobresalir de una placa por dos patillas 226. El pulsador 224 coopera con un moldeado 228 de la parte en forma de U.

De hecho, el conjunto formado por el extremo de los conectores 212, el cable 216 y los colectores 218 está moldeado por un plástico, el moldeado 228 está dotado de dos ojales 230, con o sin aberturas, para recibir las patillas 226 del pulsador 224. En ausencia de tensión, el pulsador 224 está adyacente a los pestillos 222 de los puertos Ethernet 212 sin presionar sobre ellos; preferentemente una parte del pulsador 224 descansa sobre una placa 232 formada en el moldeado, formando así el moldeado 228 una escotadura 234 debajo de la otra parte del pulsador 224, situado al otro lado del eje 226. Una presión sobre el pulsador 224 en el lado de la escotadura 234 provoca un giro sobre el eje 226 de modo que dicha parte del pulsador 224, adyacente a los pestillos 222, viene a presionar simultánea e idénticamente sobre los dos pestillos 222 para liberar los bloqueos mecánicos 220 de los conectores RJ45, con el fin de insertar o extraer el puente 210 de los módulos adyacentes entre los que proporciona el enlace. La operación se realiza así de una sola vez y con una sola mano.

Preferentemente, la parte moldeada 228 de la conexión 210 incluye medios para hacerla parcialmente flexible, en particular un fuelle 236. Esta flexibilidad permite, por ejemplo, insertar fácilmente las patillas 226 en los ojales 230 al montar el puente 210, y ajustar los conectores 212 si es necesario al insertarlos en los terminales 205 de los módulos para aceptar una ligera diferencia de nivel o de espacio entre los módulos 200, 300, 400 uno al lado del otro.

La mayor ventaja del sistema de conexión 210 es su facilidad de uso para conectar y desconectar los módulos entre sí, ya que los dos pestillos de conexión 222 se accionan al mismo tiempo. Además, la configuración permite limitar el espacio necesario para conectar los módulos 200, 300, 400 y permite una buena visualización de la conexión real. Sin embargo, se entiende que se pueden utilizar otros tipos de conexión para esta conexión en cadena margarita del FRTU 10.

Cada uno de los módulos de monitorización 300i, 400i y comunicación 200 también está conectado al módulo de alimentación 100 para suministro de energía. El módulo de alimentación 100 del equipo de control remoto 10 puede adaptarse para servir como taller de energía, diseñado para la supervisión y control de toda la subestación 6, incluida la motorización de los interruptores MT 5 o incluso BT 9. Como cualquier equipo de control remoto, el taller de energía 100 está adaptado para ser alimentado por la red de BT 4 y por una batería 105 que es capaz de controlar (nivel de carga, temperatura...), en particular cuando la red principal es defectuosa, para proporcionar varios niveles de tensión simultáneamente, para alimentar las diversas funciones del FRTU 10 (comunicación, medidas, control de los interruptores motorizados 5)...: los medios electrónicos, preferiblemente en forma de placa(s) de circuito impreso, constituyen la parte funcional correspondiente del taller de energía 100.

Dadas las limitaciones de volumen y masa de tal taller de energía, especialmente para grandes potencias que requieren dimensiones mínimas para los transformadores, radiadores, etc., un desafío es integrar las cajas 20 que albergan el equipo necesario para el control remoto en el volumen limitado impuesto por algunos especificadores. Según la invención, se ha desarrollado otra una solución a las alternativas conocidas (unidad de alimentación masiva independiente, tarjeta de gestión asociada a un compartimento de baterías, o un módulo asociado de baja potencia sobre carril DIN como en la gama iRIO), con el fin de satisfacer las limitaciones mecánicas (dimensiones máximas de la envoltura del FRTU 10), térmicas (problemas de calentamiento) y electromagnéticas (cohabitación de señales electrónicas de diferentes niveles y a diferentes frecuencias), integrándose al mismo tiempo en la gama modular 10 desarrollada.

Así, como se muestra en la figura 1B, el módulo de alimentación 100 según el modo de realización preferente de la invención está diseñado para servir de soporte para la alineación de los módulos de comunicación 200 y los módulos de monitorización 300, 400: el módulo de alimentación 100 es plano, colocado en paralelo al soporte de pared, por ejemplo fijado mediante uno o más carriles DIN, y su carcasa 110 incluye en la cara frontal medios destinados a soportar los otros módulos 200, 300, 400 del equipo de control remoto 10. En particular, el módulo de alimentación 100 tiene un grosor inferior a 85 mm, por ejemplo, 70-74 mm 7 mm de carril de fijación, para un hueco en la pared de menos de 200 mm * 300 mm, por ejemplo, 190 * 270 (± 1) mm2. Esto minimiza la pérdida de espacio, mantiene bajas las limitaciones mecánicas para mantener el taller de energía 100, y se facilita y no se limita la distribución de los niveles de tensión.

Además, para garantizar una buena visibilidad de su interfaz hombre-máquina y una buena accesibilidad de las distintas conexiones, el taller de energía 100 tiene una regleta de interfaz funcional 112, por ejemplo, situada en la parte inferior de la carcasa 110. Con el fin de aumentar la modularidad y reducir las conexiones, la alimentación de los módulos 200, 300, 400 del FRTU 10 se realiza también paso a paso, mediante una cadena margarita, de forma similar a la transmisión de información entre dichos módulos: sólo uno de los módulos, preferiblemente el módulo de cabeza de comunicación 200, se alimenta a través de una conexión en la regleta funcional 112, los demás se alimentan a través de una conexión que puede ser acoplada a la conexión de transmisión de datos o preferiblemente separada con cables de alimentación dedicados 240, posiblemente en forma de puentes si los terminales de alimentación 245 cumplen criterios de separación similares a los descritos para los terminales de transmisión 205.

En un modo de realización preferente, como se muestra en la Fig. 3, el módulo de alimentación 100 comprende, por lo tanto, una carcasa 110 de dos partes con, además de la regleta funcional 112, una parte principal del alojamiento 114 sustancialmente paralelepípedo rectangular. La carcasa comprende una placa base 116, preferiblemente una chapa plegada, que forma las paredes laterales 118 de la parte principal del alojamiento 114 y la cara posterior 120 del módulo 100. Dicha cara posterior 120 está destinada a ser fijada a una pared vertical, por ejemplo de la caja 20, y ventajosamente comprende relieves 122 que lo hace posible para enganchar a un carril DlN 124, preferentemente a dos carriles DIN horizontales presentes en el soporte de pared; ventajosamente, los resaltos 126 son también formados para descansar en dichos carriles 124 para permitir un posicionamiento paralelo a la pared, y/o los orificios 128 están adaptados para acomodar un bloqueo 130 en al menos uno de los carriles DIN 124.

La carcasa 110 está cerrada por una primera cubierta 132, hecha de chapa plegada en particular, que forma la cara frontal 134 para acomodar los otros módulos 200, 300, 400 y las caras superior e inferior 136 de la parte principal del alojamiento 114. Las caras superior e inferior 136 están equipadas cada una con ojales de ventilación 138, que optimizan la convección natural y la refrigeración de los componentes de la fuente de alimentación alojados en la carcasa 110; la cara frontal 134 está equipada con medios de fijación de los otros módulos 200, 300, 400 del equipo 100, ventajosamente un carril DIN 140.

La carcasa 110 en el área de la regleta de interfaz funcional 112 está cerrada por una segunda tapa 142 con las aberturas 144 necesarias para la instalación de los conectores y elementos de visualización de la interfaz hombremáquina; en vista de esta configuración, se entiende que la cara inferior de la primera tapa 132 es más estrecha que la cara superior. La segunda tapa 142 está ventajosamente hecha de material aislante o plástico para garantizar el aislamiento en los conectores.

La carcasa 110 alberga los medios para transformar la energía recibida por el módulo 100, en forma de un circuito impreso que está aislado de la tapa metálica 132 por medios adecuados, en particular un aislante inferior 146 que recubre tres paredes de la carcasa 110 y un aislante intermedio 148 que aumenta las distancias de aislamiento, ventajosamente hecho de plástico. Preferentemente, los medios necesarios para garantizar el funcionamiento del taller de alimentación 100 se presentan en forma de una única placa de circuito impreso 150 que se colocará paralela a la parte inferior de la base 120 del equipo de control remoto 10, estando todos los elementos funcionales situados en la misma superficie de dicha placa 150 que limita las limitaciones mecánicas y de fabricación; la electrónica de tarjeta única permite también una gestión más sencilla de las referencias de los componentes y de su esquema de disposición.

La placa 150 lleva los diversos medios necesarios para asegurar el funcionamiento del módulo de alimentación 100, así como elementos para funciones preferentes, especialmente para el control de parámetros. En particular, la placa 150 incluye un transformador para el aislamiento de BT, un circuito de de rectificación y conversión para proporcionar un voltaje de 12 V CC a partir de 220 V CA, y un circuito de carga de batería 105. Además, según se requiere, la placa 150 incluye circuitos para medir y controlar las corrientes y los voltajes de entrada y salida. Ventajosamente, la placa 150 incluye también un microprocesador de supervisión y un circuito cargador que permite suministrar una corriente diferente, especialmente a los interruptores MT 5, así como los medios adaptados a la monitorización de la batería así como de los radiadores u otros elementos de refrigeración.

Estos elementos se completan con su acceso a nivel de la tapa de la interfaz 142 mediante:

• medios de conexión 170 a una fuente de alimentación de BT, en particular monofásica;

• medio de conexión 172 a una batería 105 ;

• medios de conexión 245 para distribuir la alimentación, en particular 12 V, a los dispositivos electrónicos inteligentes, o IED por "Intelligent Electronic Device", aquí los otros módulos del equipo, y en particular el módulo de comunicación 200;

• medios de conexión 174 para alimentar, en particular con 12 V, equipos de comunicación normalizados, como una radio 24;

• medios de conexión para otra fuente de alimentación, en particular 24 o 48 V, por ejemplo para la motorización de los interruptores de MT 5;

• conectores a los sensores, por ejemplo, un sensor de temperatura;

• conectores a las entradas/salidas;

• medios de conexión dedicados para la prueba de la batería con carga externa;

• medios de direccionamiento, por ejemplo, mediante una rueda de codificación;

• diodos electroluminiscentes 176 para indicar el estado (batería, conexión de un módulo a uno de los conectores, ...).

En particular, el módulo de alimentación incluye un puerto 180 dedicado a la comunicación directa con el módulo de comunicación 200, en particular un conector para el enlace Modbus, que puede permitir, por ejemplo, una actualización de los procesadores de monitorización/control; en función de la integración o no del módulo de alimentación 100 en el bucle de comunicación 210, puede proporcionarse otro terminal de comunicación RJ45205.

El módulo de alimentación 100 es así plano y sirve de soporte mecánico para las demás funciones. La fijación en la cara posterior en dos carriles DIN 130 paralelos, uno por enganche y el otro por bloqueo, permite montar y desmontar el taller de energía 100 en su soporte sin necesidad de herramientas especiales. Además, la presencia de orificios 138 en la parte superior e inferior de la tapa 132 permite la convección natural del taller de energía 100 sin un ventilador, garantizando al mismo tiempo el grado de protección IP2x. Según el nivel de aislamiento de la aplicación, el prescriptor, el país,...la cara posterior 120 del módulo de alimentación 100 puede utilizarse para hacer funcionar el equipo como un disipador de calor mediante el uso de un sello térmico.

La disposición de los módulos de comunicación 200 y los módulos de monitorización 300, 400 en el carril DIN 140 de la cara frontal, así como la regleta de conexiones 112 del taller de energía 100, permiten una conexión simplificada, de fácil acceso y visual, concentrando todas las conexiones en la parte inferior de la fuente de alimentación. Dado que los módulos 200, 300 y 400 requieren una fuente de alimentación en todos los casos, el hecho de que la fuente de alimentación los soporte mecánicamente facilita su integración al definir una arquitectura común, aunque no se elija la opción de conexión en cadena margarita. La superposición de los módulos 200, 300, 400 en la fuente de alimentación 100 en dirección de la profundidad de la caja ahorra espacio en comparación con las soluciones habituales, dado el aprovechamiento de la profundidad, dimensión que se utiliza menos y que permite ahorrar volumen funcional.

En particular, los módulos 200, 300, 400 tienen todos un perfil similar, basado en el de los diversos dispositivos eléctricos conocidos montados en carriles DIN. Sin embargo, parece que los módulos 200, 300, 400 deberían adaptarse preferentemente para mostrar una interfaz hombre-máquina y permitir un gran número de conexiones. En particular, como se muestra en la figura 4 y de acuerdo con un modo de realización preferente, para aumentar el área de conexión, el perfil de las carcasas 30 de los módulos 200, 300, 400 no es rectangular, sino que incluye una parte oblicua.

Más concretamente, la forma general 30 de las carcasas de los módulos 200, 300, 400 comprenden una pared trasera 32 provista de medios de fijación 34 en un carril, en particular en el carril DIN 140 del módulo de alimentación 100, una pared delantera 36, opuesta a la pared trasera 32 y destinada a la visualización de la información, en particular para alojar la interfaz hombre-máquina 38 del módulo, y dos paredes laterales 40 similares destinadas a ser colocadas entre ellas. La pared superior 42 puede estar situada directamente debajo de la pared de una caja 20 (véase la figura 1B) y es preferentemente horizontal. Como ya se ha señalado, es ventajoso que la distancia entre las dos paredes laterales 40 de cada carcasa 30 sea un múltiplo del mismo valor, en particular para cumplir con un paso de 45 mm; además, para satisfacer las máximas necesidades de espacio de los prescriptores, y teniendo en cuenta el grosor del módulo de alimentación 100 que se le ha añadido, es preferible que la distancia entre la pared trasera 32 y la delantera 36 sea inferior a 140 mm ; la altura de la carcasa, correspondiente a la de la pared trasera 32, es ventajosamente del orden de 140 mm, lo que deja un acceso suficiente a la regleta 112 del módulo de alimentación 100, tanto para las conexiones como para la visualización de la interfaz específica de dicho módulo 100.

La pared inferior 44 está destinada más específicamente a las conexiones. Para aumentar su superficie y facilitar las citadas conexiones, según un modo de realización preferente, la pared inferior 44 está en tres partes. En la parte delantera 46, sustancialmente horizontal, se encuentran los terminales de conexión 205 para la conexión en cadena margarita, preferentemente situados a una distancia constante de sus respectivos bordes a la altura del borde superior con la pared lateral 40: especialmente si se utilizan los conectores 210 que se muestran en relación con la Fig. 2, la conexión es fácil. La parte inferior 48, que también es sustancialmente horizontal, comprende el acceso a una pestaña de bloqueo 34' de los medios de fijación 34 a un carril y los terminales de conexión 245 para la fuente de alimentación. Entre la parte inferior 48 y la parte delantera 46, la parte intermedia 50 es preferentemente oblicua, lo que aumenta su longitud, y se utiliza para las conexiones específicas de los módulos 200, 300, 400.

El volumen de la carcasa 30 debe seguir siendo lo suficientemente grande como para alojar los diversos elementos funcionales, y preferiblemente el ángulo a entre la parte trasera 48 y la parte intermedia 50 de la pared inferior 44 es de alrededor de 160°. La pared frontal 36 es lo suficientemente larga para insertar una interfaz hombre-máquina 38 legible, especialmente con una altura de 77,5 mm. En un modo de realización ventajoso, la pared frontal 36 y la interfaz hombre-máquina 38 forman parte de una unidad funcional, o nariz, 52 que se engancha al resto de la carcasa una vez montada: véase también la figura 5B.

Así, en el modo de realización preferente, dos carriles DIN 124 con una distancia adecuada entre ellos (por ejemplo, con una distancia entre centros de 100 mm) sirven como soportes de pared. El taller de alimentación 100 se engancha al carril superior y luego se fija al riel inferior con un bloqueo 130, que se fija a la base metálica 116 de la carcasa 110. Una vez fijado al soporte, el módulo de alimentación 100 puede entonces acomodar en su carril DIN 140 situado en la cara frontal 134 los distintos módulos 200, 300, 400 del equipo 10 según la invención.

Si el número de módulos excede la capacidad del carril DIN 140 (ventajosamente 6 veces el paso, es decir, un módulo 200 doble y cuatro módulos de monitorización 300i, 400i), es posible añadir otro carril DIN directamente en el soporte de pared, ya sea como una extensión del módulo de alimentación 100 o por debajo de él.

El taller de energía 100 se conecta entonces a sus fuentes de alimentación 4, 105, a los medios de comunicación externos que pueda alimentar, a las motorizaciones de los interruptores 5 a alimentar y controlar, y a los otros módulos 200, 300, 400 del equipo de control remoto 10; como se indica, preferentemente, el taller de alimentación 100 se conecta para alimentarla sólo al módulo de comunicación 200, que transmitirá la energía paso a paso, preferentemente mediante un sistema de puentes 240. El taller de energía 100 también está conectado a dicho módulo de comunicación 200 por un enlace Modbus 180 dedicado para el intercambio de información específica relativa a la monitorización y el control inherentes al equipo de control remoto 10.

De hecho, es el segundo módulo 200 el que conecta los módulos de monitorización 300, 400 entre sí y con el mundo exterior: este elemento 200 interactúa en la comunicación ascendente (a un centro de control SCADA 8, a un técnico, a un sistema de almacenamiento) pero también en la comunicación descendente, es decir, la comunicación entre módulos de monitorización 300, 400, con el taller de energía 100, con equipos 5, 9 de terceros en la subestación 6.

Como en las ofertas tradicionales de control remoto para la gestión de las redes eléctricas de MT 3, el medio de comunicación 200 puede utilizar varios medios (Ethernet, USB, GPRS, 3G, radio, etc.) y varios protocolos (según las normas IEC, o Modbus/TCP, o incluso en ciberseguridad según la norma IEC 62351), con el fin de dar acceso a mediciones e informaciones a distancia, así como para pasar órdenes a los interruptores 5 para su reconfiguración (tras una avería, un cambio de esquema de funcionamiento en el mantenimiento, la descarga de los alimentadores antes de la sobrecarga del transformador, etc.). Los medios de comunicación 200 implementados pueden gestionar la comunicación a distancia con el centro de control 8, la comunicación local para las necesidades de configuración in situ y las necesidades de mantenimiento, o los intercambios con otros equipos situados en la misma subestación 6, como una pasarela, con, en particular, una malla para los intercambios internos del producto 10.

Aquí, además, los medios de comunicación están alojados en una misma carcasa 250 formando un módulo de comunicación 200, cuyo perfil será similar al de los otros módulos según la figura 4, y cuya anchura es clásicamente mayor que el paso, a saber 90 mm.

De hecho, según un modo de realización preferente, las funciones proporcionadas por el módulo de comunicación 200 se separan en dos bloques: la comunicación ascendente que concierne a la transmisión de información en particular a un sistema de gestión centralizada 8 o a una radio 24 u otra, y el resto, asimilado a la comunicación descendente, que por lo tanto concierne a toda la comunicación entre los módulos del equipo de control remoto 10 así como con los elementos de la subestación MT/BT 6.

La comunicación ascendente es determinada por el cliente del equipo 10 de acuerdo con su elección de protocolo y medio (por ejemplo, comunicación por red telefónica conmutada, o GSM, o radio; comunicación 3G o FSK) y puede evolucionar con la actualización de protocolos o equipos dedicados. Según un modo de realización preferente de la invención, los elementos relativos a la comunicación ascendente, es decir, en definitiva la "traducción" para transferir los datos en recepción o en transmisión, se aplican en casetes 252 extraíbles del módulo de comunicación 200. Así pues, según la implantación del equipo 10 y/o su actualización, se elige un casete 252 apropiado, insertado en un alojamiento 254 adecuado de la carcasa 250 para que la comunicación pueda asegurarse inmediatamente según el protocolo correcto. Las casetes 252 comprenden los medios necesarios para su función, asociados, en su caso, con aislamientos, y preferentemente una interfaz hombre/máquina 256 similar entre sí, que indique en particular el fallo de comunicación, transmisión y recepción, así como ciertas funciones específicas (como un diodo electroluminiscente adjunto para el casete GSM), un medio de conexión de hilos 258 o posiblemente una antena de 258'. La carcasa 250 del módulo de comunicación 200 incluye, ventajosamente, dos ranuras 254 de inserción de la casete 252, una de las cuales puede dejarse sin utilizar, aumentando así la anchura del módulo 200 pero permitiendo una mayor flexibilidad y facilidad de uso, al tiempo que ofrece la posibilidad de redundancia en caso de fallo de uno de los medios.

La comunicación descendente se lleva a cabo por medios electrónicos apropiados, en particular un conjunto 260 de tarjetas electrónicas, por ejemplo cada una dedicada a funciones o bloques de funciones. Preferentemente, para permitir la adaptación de los medios de comunicación 200, o incluso de los módulos de monitorización 300, 400 y los módulos de alimentación 100 conectados a él, el conjunto electrónico 260 comprende un microprocesador adaptado para prestar diferentes servicios y que puede actualizarse y/o reconfigurarse desde el exterior.

En particular, el conjunto de tarjetas 260 lleva los medios adecuados para:

• la gestión de las actualizaciones ;

• la gestión de las interrupciones y los fallos (puesta en marcha, pruebas, análisis posteriores al fallo) ;

• la gestión de las fuentes de alimentación, las entradas/salidas, incluidos los LED externos y las posibles sondas de temperatura, las interfaces hombre/máquina, así como la potencia, lo que permite controlar el consumo del módulo así como la información proporcionada;

• la implementación de ciberseguridad;

• la gestión de los casetes 252 de comunicación;

• la implementación de comunicación adicional, como la comunicación WiFi o USB o red local Ethernet (LAN por “Local Area Network”) a, por ejemplo, un servidor Web básico que proporcione una visión general de los datos internos del módulo para su instalación o mantenimiento, o a un dispositivo "esclavo" para ser gestionado;

• y por supuesto la comunicación con los otros módulos 100, 300, 400 del equipo de control remoto 10.

La disposición de las tarjetas del conjunto 260 está diseñada para encajar en una carcasa 250, parte de la cual debe poder permanecer "vacía", formando los alojamientos 254 para recibir los casetes 252, que pueden o no estar delimitadas por las paredes de la carcasa. La carcasa de 250 está así recortada en varias partes 250A, 250B, 250C alrededor del conjunto electrónico 260, preferentemente con una nariz de interfaz desmontable 52. Los medios de conexión del conjunto electrónico 260 salen de la carcasa por el lado oblicuo 50 mencionado anteriormente; en vista de la presencia de los alojamientos 254, dicho lado oblicuo de conexión 50 sólo puede estar presente en una parte del espesor del módulo 200 como extensión de la nariz 52 y de la interfaz hombre-máquina; la otra parte, situada a nivel de los casetes 252, puede simplificarse, y está destinada más bien a las conexiones con equipos de terceros 262 o con la red extendida WAN 262' ("Wide Area Network"), independientemente del funcionamiento real del equipo de control remoto 10. Además, se puede prever un puerto USB 264 para ampliar la memoria del microprocesador o para una cámara de vídeo: la conexión puntual se realiza preferentemente en una parte del conjunto de tarjetas 260 accesibles en los alojamientos 254 de los casetes 252.

Aparte de los medios de comunicación inalámbricos, como una conexión WiFi, y posiblemente con la excepción de los medios de conexión por cable 262, 264 a equipos de terceros, los medios de conexión y visualización del conjunto electrónico 260 preferentemente todos emergen de la carcasa 250 en su cara inferior 44, con en particular: el puerto Modbus 266 de enlace con el taller de energía 100, entradas/salidas 268 para sensores (como un sensor de temperatura o un sensor de puerta) o relés, ...

Los dos puertos de comunicación 205, respectivamente los puertos de alimentación 245, comunes a los módulos 200, 300, 400 se instalan en la parte frontal 46, respectivamente en la parte inferior 48, de la pared inferior 44, con al menos uno de los puertos 205, 245 situado a la distancia predefinida del borde de la carcasa 250 que se colocará al lado de un módulo de monitorización 300, 400 para utilizar los puentes de conexión 210, 240; el segundo puerto de comunicación 205' está destinado a cerrar el bucle de comunicación con un cable Ethernet y el segundo puerto de alimentación 245' está destinado a la conexión con el taller de energía 100 : por lo tanto, pueden ubicarse a una distancia diferente, ya que no se pueden utilizar los puentes de conexión 210, 240. Aquí es ventajoso que la parte de la carcasa con las ranuras 254 sea la parte situada en la cabecera de la fila del equipo de control remoto 10.

La interfaz hombre-máquina 270 del módulo de comunicación está adaptada para permitir al usuario visualizar el estado de las diferentes funcionalidades implementadas en y por el módulo de comunicación 200, en particular a través de los diodos electroluminiscentes, como el estado de las funciones de comunicación (presencia de WiFi, alarma...), el estado de las principales funciones del módulo de alimentación 100 (presencia de las diferentes tensiones, fallo de batería...), el funcionamiento de los otros módulos... Los pulsadores permiten la activación o inhibición, así como la implementación manual de automatismos de red como los dispositivos de conmutación de fuentes.

Además, el módulo de comunicación 200, según el modo de realización preferente, está configurado para poder comunicarse con una herramienta externa para actualizar el software y ciertas configuraciones: se integra un puerto USB 272 para conectar una herramienta de configuración, preferentemente en la cara frontal y la interfaz hombremáquina 270. Ventajosamente, el puerto USB 272 está oculto por un sello flexible 274 extraíble y cautivo. Algunos de los diodos pueden configurarse opcionalmente a través del microprocesador mediante el puerto USB 272.

Esta funcionalidad que ofrece el puerto USB 272 y la reconfiguración también permite la recuperación remota de datos como historiales de eventos, alarmas y mediciones para el diagnóstico posterior a eventos en la red eléctrica, lo que también ofrece posibilidades de monitorización y administración de hardware de la base instalada. Esta opción, así como la elección de los casetes de comunicación ascendente 252, permite mejorar el módulo de comunicación 200, y más generalmente la unidad de control remoto 10, según los avances tecnológicos (como la definición de nuevos protocolos de comunicación), los deseos de los clientes (como hacia los teléfonos inteligentes), pero también según las modificaciones arquitectónicas de la red 1, al poder tener en cuenta la adición de nuevos módulos de monitorización 300, 400 u otros. Aunque abierta a estas evoluciones futuras, la oferta sigue siendo fiable y segura, sobre todo en lo que respecta a la ciberseguridad, ya que todas las comunicaciones pasan por el módulo dedicado 200.

De hecho, además de las comunicaciones externas y el módulo de alimentación 100, el módulo de comunicación 200 gestiona naturalmente la información necesaria para el control remoto de la red MT 3. Recibe los datos recogidos por el módulo o módulos de monitorización de la MT 300 y les transmite toda la información necesaria para la gestión de la red 3: de hecho, una oferta de control remoto tiene por objeto detectar las disfunciones, en particular de tipo cortocircuito, en la red o redes de MT 3, e intervenir en la red utilizando al menos un interruptor 5 para aislar la sección defectuosa de la red, por ejemplo, y reconfigurar la red 3 para reducir al mínimo el número de clientes afectados por el incidente. En particular, cuando los interruptores 5 están motorizados, el módulo de alimentación 100 está adaptado para alimentar su funcionamiento (mediante un transformador y una conexión de 24 ó 48 V, por ejemplo) y el módulo de comunicación 200 puede enviar la indicación al módulo de monitorización 300 correspondiente para su accionamiento; alternativamente, la alimentación podría suministrarse mediante el módulo de control/mando 300 o el módulo de comunicación 200 sujeto a un enlace, por ejemplo también en cadena margarita, de una fuente de alimentación de 24 ó 48 V.

De manera más general, los equipos de control remoto comprenden medios de control/mando de MT capaces de realizar las funciones requeridas en los canales, es decir, una de las líneas que comprende uno de los interruptores 5 como se muestra en la figura 1A, que vigilan mediante enlaces con los sensores de MT 7 colocados en ellas, es decir

• detección de fallas de tipo cortocircuito (fase a fase o fase a tierra) ;

• gestión de la presencia/ausencia de la red ;

• gestión de la posición del interruptor 5 ;

• control (local o remoto) del interruptor 5 en el cierre y la apertura ;

• posible consideración de automatizaciones de redes como un interruptor automático de la fuente de alimentación PASA o una automatización descentralizada de alarmas (ADA) ;

• monitorización de corrientes y tensiones de MT, potencias y energías.

De acuerdo con el modo de realización preferente de la invención, para aprovechar al máximo la arquitectura modular del equipo de control remoto 10, cada módulo de control/mando 300 monitorea sólo un canal: esto facilita las conexiones evitando errores de conexión; además, aunque el requisito habitual es clásicamente de 4 canales (con una entrada principal y una de emergencia a una estación de MT/Bt 6, así como una salida a una estación siguiente y posiblemente una a otra estación), al final, en la práctica se utilizan pocos canales, lo que da lugar a una congestión y un costo innecesarios con los dispositivos que proporcionan este requisito por defecto. Además, las carcasas 310 de los módulos de control/mando de MT de un solo canal 300 son lo suficientemente estrechas como para alinear fácilmente tres o cuatro de ellos con el módulo de alimentación 100 si es necesario.

Además, se sabe que los medios y métodos para detectar fallas dependen de muchos factores: red aérea o subterránea, red de tres o cuatro hilos, puesta a tierra del neutro de la red, existencia de una red secundaria, presencia o no de sensores de corriente y/o tensión de MT 7. Además, el tipo de sensores 7 en sí mismo varía según las redes 3, así como los interruptores 5 pueden o no ser motorizados. Según el modo de realización preferente de la invención, los medios electrónicos de procesamiento de la señal recogida para el módulo de monitorización 300 se adaptan para ser configurados de acuerdo con la red de implantación: pueden comprender uno o más algoritmos de detección de fallas, preferentemente entre los descritos en el documento EP 2169799 o EP 2687860 por ejemplo, con medios de selección en el momento de la implantación; alternativamente, los algoritmos pueden ser actualizados a través de un enlace como un puerto USB accesible quitando la nariz 52, o a través del módulo de comunicación 200.

El microprocesador específico para la función del módulo de monitorización de MT 300 utiliza ventajosamente un sistema idéntico al del módulo de comunicación 200, en particular en lo que se refiere a los gestores de configuración, potencia, prueba, actualización y mantenimiento para el análisis de fallas.

En particular, los medios electrónicos comprenden una tarjeta de corriente con los medios de conexión apropiados 322, una tarjeta de voltaje con los medios de conexión apropiados 324, y una tarjeta de control de interruptores 5 con los medios de conexión apropiados 326, posiblemente asociada con los medios de control de los motores asociados 328. Los medios para determinar el control del interruptor, es decir, la detección de fallos, pueden ser objeto de una tarjeta dedicada, o bien implantarse en la tarjeta de control, u otra solución; puede proporcionarse una conexión para la actualización/selección directamente en el módulo de control/mando de MT 300 (en particular, quitando la nariz 52) o a través del módulo de comunicación 200. De hecho, por supuesto, la carcasa 310 también alberga los elementos adecuados para la alimentación 245 y la comunicación 205, por ejemplo, mediante la conexión en cadena margarita.

El módulo de monitorización de MT 300 también incluye una interfaz hombre-máquina, preferentemente en combinación con una unidad de nariz 52 de la carcasa 310. La interfaz hombre-máquina 340 está adaptada para permitir al usuario visualizar el estado de las diferentes funcionalidades implementadas en y por el módulo de monitorización de MT 300, en particular a través de diodos electroluminiscentes 342, como estados, alarmas, estado del PLC de la red, estado del control local o remoto, etc. La interfaz hombre-máquina 340 esquematiza preferentemente la red 344 indicando los estados de los distintos elementos (seccionador de puesta a tierra, interruptor, presencia de tensión) por medios coloreados. Los pulsadores 346 permiten la activación o la inhibición, así como la ejecución manual de una orden local en el interruptor asociado de MT 5. Algunos de los diodos 342 pueden ser configurados por el microprocesador a través del puerto USB o a través del módulo de comunicación 200.

Así, el equipo de control remoto 10 incluye 300 módulos estandarizados de monitorización y control que pueden adaptarse a cualquier red 1, 3 de manera simplificada, ya sea en cuanto al número de módulos 300i a utilizar o en cuanto al sistema de detección de fallas y control/mando a implementar.

Además, el equipo de control remoto de acuerdo con un modo de realización preferente de la invención también permite la monitorización de la red BT 4. En efecto, en el ámbito del control a distancia de las redes de distribución eléctrica 1, sólo se suele considerar la gestión de la red de MT 3, siendo lo que está en juego principalmente la continuidad y la calidad de la distribución: como un fallo en BT 4 sólo afecta a un número muy limitado de clientes, al contrario que el mismo fallo en MT 3, a veces sólo se realiza una observación pasiva de la red de BT 4, la mayoría de las veces agregando los datos de los contadores de los clientes. Sin embargo, parece que en vista de lo que está en juego en cuanto a la eficiencia energética, la integración de las energías renovables dispersas, el balance de fase o la gestión del plan de tensión de BT puede resultar crucial.

La cohabitación dentro del mismo producto de las funciones de MT y BT está clásicamente excluida por razones de aislamiento: típicamente se requiere un aislamiento de 10 kV entre los grupos de MT y BT. En el equipo de control remoto 10 según la invención, las funciones de monitorización de la red de BT 4 se integran utilizando sensores autónomos de BT 410 que se comunican de forma inalámbrica, preferentemente según el protocolo ZigBee. Así, se respeta el aislamiento entre los grupos de módulos que constituyen la arquitectura. Como se muestra en la figura 7, los sensores 410 utilizados son preferentemente en forma de un triplete de núcleos 412 de apertura, cada uno de los cuales puede ser instalado sin interrumpir la red en uno de los cables del canal, siendo particularmente adecuado para los cables 4A, 4B, 4C de hasta 27 mm. Preferentemente, los tres núcleos 412 de un conjunto de sensores 410 están asociados a una base de comunicación 414, que también puede incluir una interfaz de visualización 416, por ejemplo para comprobar el estado de la comunicación Zigbee. Ventajosamente, los elementos específicos de configuración para el emparejamiento de intercambio de datos inalámbricos a través del protocolo Zigbee, así como los puntos de acceso durante las pruebas de producción, están enmascarados bajo un sello extraíble 418.

Los datos de un conjunto de sensores 410 se transmiten al módulo de monitorización de BT 400, que incluye los medios de recepción ZigBee 420 en su carcasa 430; Preferentemente, el módulo de monitorización de BT 400 comprende además medios para la conexión 432 a un sensor de corriente cableado 9' que monitoriza las corrientes del secundario del transformador MT/BT, a fin de asegurar una medición continua que permita las funciones de monitorización del transformador, a diferencia de los sensores 410 que pueden presentar una posible discontinuidad de medición comunicada al módulo 400, debido a un nivel de corriente insuficiente para garantizar la autoalimentación.

El módulo de monitorización de BT 400 también incluye medios de conexión 434 a un sensor de voltaje de la red de BT 4 y preferentemente medios de conexión 436 a sensores de temperatura para cumplir sus funciones. De hecho, el módulo de control/mando de la red BT 400, además de servir como pasarela de comunicación Zigbee para sus sensores 410, está adaptado para realizar algunas o todas las siguientes funciones:

• gestión de los sensores 410;

• mediciones de corrientes, tensiones, potencias (o factor de potencia) y energías (activa, reactiva y aparente;

total y por fase) de acuerdo con las normas indicadas de entradas y salidas de BT 4, para una mejor gestión y equilibrio del plan de carga ;

• detección de corte de neutro, presencia/ausencia de tensión, fusión de fusibles de BT;

• monitorización del equilibrio de cargas;

• registro de las formas de onda;

• indicación del paso de fallas de BT de tipo cortocircuito, cualquiera que sea el cable 4A, 4B, 4C y para cualquier sistema de puesta a tierra;

• detección de MT de un fallo de puesta a tierra resistente o de un conductor roto según el principio descrito en el documento FR 2976363 por ejemplo;

• medición de la frecuencia real de BT.

Para ello, el módulo de monitorización de BT 400 está alojado en su carcasa 430, de forma similar al de la carcasa 310 de monitorización de MT y que comprende por supuesto los medios de conexión 205, 245 para las conexiones en cadena margarita de comunicación y alimentación, así como posiblemente un puerto de actualización USB, accesible en particular quitando la nariz 52, y medios electrónicos, en particular en forma de tarjeta, capaces de cumplir las funciones anteriores.

Los medios electrónicos del módulo de monitorización de BT 400 pueden ser adaptados para ser actualizados o modificados por medio de un microprocesador como se describe en relación con el módulo de MT 300, también a través de la comunicación directa por medio del módulo de comunicación 200. Además de estas funcionalidades específicas del módulo de monitorización de BT 400, los medios electrónicos comprenden de hecho, como en el caso del módulo de monitorización de MT 300, medios para poner en marcha el módulo 400, medios para gestionar las actualizaciones y la configuración del procesador, medios para reaccionar ante un fallo de hardware, mediante una autocomprobación, medios para vigilar el consumo del módulo en relación con el modo de alimentación (batería 105 o red 4) del equipo 10, medios para analizar los acontecimientos internos después de un fallo y dar un diagnóstico, medios para comunicarse con los demás módulos, o incluso medios para dar a un servidor remoto una visión general de los datos internos del módulo 400.

Entre las funciones a implementar, también es posible dar información sobre el transformador de la subestación 6, información que será comunicada al gestor central 8, como la medición de su temperatura, la predicción del final de su vida útil monitoreando la temperatura y la carga, el control de la posición de su ajuste monitoreando el nivel de tensión de BT.

Además, del hecho de la implementación de la medición y monitorización de las corrientes de BT y MT dentro del mismo equipo de control remoto 10, se facilita la detección de la fusión de los fusibles del transformador, ya que las corrientes de BT y MT están disponibles directamente a través de la comunicación 205: esta detección puede implementarse en el módulo de BT 400 y/o MT 300 o directamente en el controlador central 8.

Preferentemente, los medios electrónicos se adaptan para sincronizar las señales provenientes de los medios receptores 420 para poder gestionar la pluralidad de alimentadores, y por ejemplo para implementar el procedimiento descrito en la solicitud de patente FR 13 61222 que permite la monitorización de las potencias y energías en la pluralidad de alimentadores de BT con una única medida de tensión. Así, es posible concentrar el control de varios canales de BT en el mismo módulo 400.

Además, si la entrada y/o salidas 4 del cuadro de distribución de BT están equipados con interruptores y disyuntores 9, puede ser posible controlarlos a través de una comunicación dedicada, por ejemplo a través de la conexión en cadena margarita o comandos integrados a través del módulo de comunicación 200. Por último, el módulo de control/mando de BT 400 también incluye una interfaz hombre-máquina, preferentemente en combinación con una nariz 52 de la carcasa 430. La interfaz hombre-máquina 440 está adaptada para permitir al usuario visualizar el estado de las diversas funcionalidades implementadas en y por el módulo de monitorización de BT 400, en particular a través de los diodos 442 electroluminiscentes, como el estado, las alarmas, el estado de la comunicación Zigbee, etc. La interfaz hombre-máquina 440 esquematiza preferentemente la red 444 indicando el estado de los diferentes elementos (seccionadorde puesta atierra, interruptor, presencia de tensión) por medios coloreados... Preferentemente, la interfaz hombre-máquina 440 del módulo de baja tensión 400 está en la misma forma que la interfaz 340 del módulo de MT 300, excepto los pulsadores 346, para simplificar la interpretación de los datos por parte del usuario.

Así, gracias a las opciones tecnológicas según el modo de realización preferente, es posible integrar una función de monitorización de hasta doce alimentadores de BT trifásicos en un equipo de control remoto 10 con un solo módulo de monitorización de BT 400. En particular, los problemas de aislamiento se resuelven utilizando sensores autoalimentados que se comunican de forma inalámbrica.

En términos más generales, las diferentes opciones tomadas en el modo de realización preferente permiten proporcionar un equipo 10 de control remoto que satisfacen los nuevos desafíos de las redes de distribución eléctrica modernas e "inteligentes" (o "Smart Grids"). La oferta modular presentada facilita la coherencia de la gama entre los diferentes contextos de aplicación (red subterránea frente a red aérea, teniendo en cuenta los recursos energéticos distribuidos, la supervisión ampliada del dominio de MT al dominio de BT, etc.), manteniendo al mismo tiempo la posibilidad de evolución, tanto en términos de software como de hardware. La elección de la modularidad de los programas y equipos informáticos se refleja en la mecánica de los diversos componentes, pero también en su disposición (distribución de la alimentación, por ejemplo) y en su interoperabilidad (intercambios de información entre los módulos).

En particular, el equipo de control remoto 10 incluye los medios de alimentación 100, los medios de comunicación 200, los medios de monitorización de MT 300 y los medios de monitorización de BT 400. Cada uno de estos medios 100, 200, 300, 400 se encuentra preferentemente alojado en una carcasa funcional 110, 250, 310, 430, siendo estos módulos en formato DIN y teniendo el mismo perfil 30 para los que están alineados, facilitando así su montaje y optimizando el cableado de los conectores de la solución, lo que se realiza ventajosamente mediante puentes Ethernet 210 similares entre sí para la mayoría de las conexiones: la solución no está fijada ni limitada por una caja 20, aunque se considera "común" en la implementación.

En particular, la solución propuesta e ilustrada en un modo de realización en la figura 8 gira en torno a:

• un taller de alimentación 100 que alimenta todas las funciones (electrónica, radio/GSM, motorización de los interruptores) con el nivel de tensión requerido, a partir de la red de BT 4 y una fuente auxiliar proporcionada por una batería 105 que proporciona la gestión (carga, monitorización); la carcasa 110 de este taller de energía 100 sirve de soporte mecánico para los demás módulos, integrando un carril DIN 140 en la cara frontal;

• un módulo de comunicación 200, que conecta los módulos entre sí, pero también con el mundo exterior (al centro de control 8, a la “nube” y a las aplicaciones de almacenamiento de datos para la monitorización, a una computadora para el personal técnico, al equipo de terceros en la subestación 6...); este módulo soporta diferentes tipos de comunicación y diferentes protocolos, y proporciona funciones de ciberseguridad; también soporta la base de datos, y las funcionalidades del sistema a través de un taller de PLC;

• al menos un módulo 300i de control y mando de interruptores de MT 5 que soporta todas las funciones relacionadas con un alimentador de MT 3;

• al menos un módulo de monitorización de BT 400 asociado a una unidad de sensores autoalimentados y comunicándose de forma inalámbrica 410, o más.

La fuente de alimentación de los módulos 200, 300, 400 así como la comunicación entre ellos se realiza preferentemente mediante conexión en cadena margarita, lo que aumenta aún más las posibilidades de evolución y adaptación, a la vez que facilita la instalación e implementación. De este modo, los requisitos de seguridad cibernética y de cifrado de datos pueden integrarse directamente en el módulo de comunicación 200, que gestiona todos los intercambios. Además, los diversos medios de implementación del control, la monitorización, el mando y la comunicación están previstos para poder adaptarse a las necesidades del cliente in situ, en función de la red (incluso si se trata de un flujo bidireccional) gracias a las facilidades del software, y se actualizan mediante una plataforma común, en particular un procesador en el módulo de comunicación 200 que puede conectarse a cualquier herramienta de configuración, de modo que el equipo 10 pueda integrar las nuevas funcionalidades desarrolladas durante su vida útil. Una vez instalado, el equipo 10 incluye preferentemente en todos los casos los medios para utilizar los diferentes medios y protocolos de comunicación disponibles, ofreciendo un mejor rendimiento, un mayor ancho de banda y posibilidades de redundancia en caso de fallo de la red de comunicaciones. Se proporciona conexión con equipos de terceros, así como un mayor almacenamiento de datos (mediciones, historial de eventos, alarmas), localmente y/o a distancia, mediante transferencias y copias de seguridad periódicas.

En el modo de realización preferente, además, se integra una gestión optimizada del consumo de equipo 10 mediante el uso de modos de "ahorro de energía" en los microprocesadores o el uso de principios de auto-alimentación. Además, los sistemas electrónicos implementados en los diferentes módulos 100, 200, 300, 400 pueden tener en cuenta la definición de lógicas de control localizadas, con el fin de garantizar nuevas funcionalidades curativas (como la autocuración después de una avería) o preventivas (como la supresión de la carga en caso de picos de consumo, o la posibilidad de recurrir a la producción descentralizada cercana para aliviar la red principal), sin tener que volver necesariamente de forma sistemática al centro de control 8.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Equipo de control remoto (10) caracterizado porque comprende:

- un módulo de alimentación (100), comprendiendo dicho módulo de alimentación (100) una carcasa (110) que alberga medios electrónicos (150) que:

- comprenden medios (170) de conexión a una red de baja tensión (4), medios (172) de conexión a una batería (105), medios (245) de conexión para alimentar módulos electrónicos (200, 300, 400), y - son adecuados para convertir la energía de la red eléctrica (4) y de la batería (105) a las que se pueden conectar en energía de alimentación para los módulos electrónicos (200, 300, 400) a los que se pueden conectar, la carcasa (110):

- que comprende una cara de soporte (120) destinada a ser fijada a un soporte de pared,

- que está cerrada por una primera parte (114) por una cubierta (132) que tiene una cara frontal (134) opuesta a la cara de soporte (120) y provista de medios de fijación (140) para los módulos electrónicos (200, 300, 400), y por una segunda parte (112) por una tapa (142) que comprende orificios (144) desde los cuales son accesibles los medios de conexión (170, 172, 174, 245) de los medios electrónicos (150), - al menos un módulo de monitorización (300) para una red de media tensión (3), estando dicho módulo de monitorización (300) instalado en la cara frontal (134) de la cubierta (132) del módulo de alimentación (100) a través de los medios de fijación (140) y conectado al módulo de alimentación (100) a través de los medios de conexión (245) para alimentar los módulos electrónicos del módulo de alimentación (100),

- un módulo de comunicación (200) colocado en la cara frontal (134) de la cubierta (132) del módulo de alimentación (100) a través de los medios de fijación (140) y conectado a los medios de conexión (245) para la alimentación de los módulos electrónicos del módulo de alimentación (100), estando dicho módulo de comunicación (200) conectado también al módulo de monitorización (300) de modo que la conexión entre el módulo de monitorización (300) y el módulo de alimentación (100) sea en forma de conexión en serie a través del módulo de comunicación (200), y porque:

- el módulo de comunicación (200) está conectado a dicho módulo de monitorización (300) por un enlace en serie mediante un puente rígido.

2. Equipo de control remoto (10) según la reivindicación 1 en el que la cubierta (132) y la cara de soporte (120) son metálicas, la tapa (142) es aislante.

3. Equipo de control remoto (10) según la reivindicación 2 que comprende medios para aislar (146, 148) medios electrónicos (150) con respecto a la cubierta (132) y la cara de soporte (120).

4. Equipo de control remoto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que los medios electrónicos comprenden una placa de circuito impreso (150) que se aloja paralelamente a la cara de soporte en la carcasa (110).

5. Equipo de control remoto (10) según la reivindicación 4, en el que la placa de circuito impreso (150) comprende además un puerto de comunicación (180), comprendiendo la tapa (142) un orificio de acceso a dicho puerto (180).

6. Equipo de control remoto (10) según la reivindicación 5, en el que la placa de circuito impreso (150) comprende además medios de visualización (176), comprendiendo la segunda tapa (142) orificios adaptados para dichos medios de visualización (176).

7. Equipo de control remoto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6 en el que los medios para fijar la cara frontal (134) de la cubierta (132) comprenden un carril DIN (140).

8. Equipo de control remoto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7 en el que la cara de soporte (120) comprende medios (122) de fijación con dos carriles paralelos.

9. Equipo de control remoto (10) según la reivindicación 8, en el que los medios de fijación comprenden medios de encaje (122) en un primer carril y medios de bloqueo (130) en el segundo carril.

10. Equipo de control remoto (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9 en el que la cubierta (132) comprende dos paredes laterales (136) provistas de orificios de ventilación (138).