ES2890124T3 - Disyuntor de corriente continua y método de uso del mismo - Google Patents

Disyuntor de corriente continua y método de uso del mismo Download PDF

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Abstract

Un disyuntor de corriente continua que usa un capacitor cargado para producir una corriente inversa para cortar una corriente de falla, que comprende: una línea de circuito principal (10) que se conecta entre un suministro de energía (18) y una carga (19), en donde la línea de circuito principal (10) incluye un disyuntor principal (11); una línea de circuito de carga (20) que se dispone en la etapa posterior del disyuntor principal (11) y se conecta en paralelo a la carga (19), en donde la línea de circuito de carga (20) incluye un primer capacitor (21), un reactor (22) y un segundo diodo (24) conectados en serie en este orden, y el segundo diodo (24) se dispone para conducir desde la etapa posterior del disyuntor principal (11) a una etapa posterior de la carga (19); una línea de conmutación (30) que tiene un extremo que se conecta en paralelo a la etapa frontal del disyuntor principal (11) y el otro extremo que se conecta entre el reactor (22) y el segundo diodo (24), caracterizado porque la línea de circuito principal (10) incluye además un primer diodo (12) que se conecta en paralelo con el disyuntor principal (11), en donde el primer diodo (12) se dispone para permitir que fluya una corriente desde la carga (19) al ánodo del suministro de energía (18); porque la línea de conmutación (30) incluye un tercer diodo (31) y un conmutador de corriente (32) conectados en serie, en donde el tercer diodo (31) se dispone para conducir desde la etapa frontal del disyuntor principal (11) a una etapa posterior del conmutador de corriente (32); y porque la línea de circuito principal (10) incluye además un disyuntor auxiliar (13) y un reactor limitador de corriente (14) conectados en serie en un lado frontal del disyuntor principal (11), en donde el disyuntor auxiliar (13) se configura para abrirse cuando la corriente de falla que fluye a través del disyuntor principal alcanza un punto cero de corriente, eliminando de esta manera la corriente restante que fluye a través de la línea de conmutación y en donde se proporciona el reactor limitador de corriente (14) para evitar obstáculos mecánicos y térmicos del circuito debido a una corriente que fluye cuando el circuito está en cortocircuito y reduce la capacidad requerida del disyuntor al limitar la corriente que debe cortarse.

Description

DESCRIPCIÓN
Disyuntor de corriente continua y método de uso del mismo
Antecedentes de la invención
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un disyuntor de corriente continua y, más particularmente, a un disyuntor de corriente continua que es capaz de acortar un tiempo de operación de corte y reducir la magnitud de una corriente inversa requerida.
Descripción de la Técnica Relacionada
En general, un disyuntor de corriente continua es un dispositivo usado para cortar un sistema de manera rápida y eficiente para reparar y reemplazar un dispositivo en una línea de transmisión o distribución de HVDC (corriente continua de alta tensión) y proteger un dispositivo o sistema en el tiempo de ocurrencia de una corriente de falla. El documento WO 2014/166528 describe un arreglo de corte de circuito de corriente continua, que se adapta para acoplarse a una línea de transmisión que se dispone para transportar corriente continua para efectuar la interrupción del flujo de corriente continua en la línea de transmisión. El arreglo de corte de circuito comprende una unidad de interrupción de corriente, que se adapta para, cuando se activa, interrumpir la corriente en la línea de transmisión, y al menos un circuito de resonancia. El circuito de resonancia se conecta en paralelo con la unidad de interrupción de corriente e incluye al menos un capacitor, al menos un inductor y al menos un elemento conmutador.
La Figura 1 muestra un disyuntor convencional de corriente continua (por ejemplo, consultar el documento WO2013/045238 A1 (PCT/EP2012/067276)). Con referencia a la Figura 1, un disyuntor convencional de corriente continua 100 incluye una parte de conducción eléctrica principal que consiste de disyuntores mecánicos 110 y 120 y un diodo 124 que son responsables de la conducción eléctrica de una corriente nominal, una resistencia 150, un inductor 160, un capacitor 170 y un supresor de sobretensión 180. Además, el disyuntor convencional de corriente continua 100 incluye además un generador de pulsos (PG) 185 que consiste de un tiristor 190 y un diodo 195 y produce una corriente inversa para la extinción del arco en el momento del corte de corriente, y una parte que consiste de un diodo 130 y un supresor de sobretensión 140 que absorbe y cancela la energía que permanece en una línea.
El funcionamiento del disyuntor convencional de corriente continua 100 es el siguiente. En el momento de la conducción de la corriente nominal, el disyuntor mecánico 120 se cierra para que fluya la corriente nominal. En este momento, debido a una diferencia de potencial entre un cuarto nodo 104 y un segundo nodo 102, el capacitor 170 se carga a través de una trayectoria del diodo 195 del PG 185 ^ la resistencia 150 ^ el capacitor 170. Cuando el capacitor está completamente cargado, la diferencia de potencial entre el cuarto nodo 104 y el segundo nodo 102 desaparece y se corta el flujo de corriente hacia el PG 185. Por lo tanto, el disyuntor de corriente continua 100 se completa para estar listo para funcionar.
Cuando ocurre una corriente de falla y el disyuntor de corriente continua 100 comienza a realizar su operación de corte, los disyuntores mecánicos 110 y 120 se abren primero. Sin embargo, los disyuntores mecánicos 110 y 120 están en un estado donde la corriente de falla continúa fluyendo debido a una corriente de arco. A continuación, el tiristor 190 del PG 185 se enciende para cargar inversamente el capacitor 170 a través de una trayectoria del capacitor 170 ^ el inductor 160 ^ el tiristor 190. Cuando la cantidad de carga inversa del capacitor 170 alcanza una tensión de descarga del supresor de sobretensión 140, el supresor de sobretensión 140 se lleva a un estado de conducción eléctrica. Entonces, el capacitor 170 comienza a descargarse y, en consecuencia, una corriente inversa fluye hacia el disyuntor mecánico 120 a través de una trayectoria del capacitor 170 ^ el supresor de sobretensión 140 ^ el diodo 130 ^ el disyuntor mecánico 120 ^ el diodo 195 ^ la resistencia 150. En consecuencia, la corriente de falla que fluye hacia el disyuntor mecánico 120 se encuentra con la corriente inversa, produciendo de esta manera un punto cero de corriente. Como resultado, se extingue un arco del disyuntor mecánico 120. Una corriente inversa que permanece después de la extinción del arco fluye a través del diodo 125. Además, la energía que permanece en una línea después de completar el corte del disyuntor mecánico 120 se absorbe a través de los supresores de sobretensión 140 y 180 y el capacitor 170 del PG 185 se recarga para prepararse para una siguiente operación de corte.
Sin embargo, en el disyuntor convencional de corriente continua 100 descrito anteriormente, el capacitor 170 del PG 185 tiene que cargarse inversamente para crear la corriente inversa en el momento de la operación de corte. Dicho proceso puede resultar en un retraso de la operación de corte. Además, dado que la corriente de falla aumenta rápidamente, tiene que cortarse una corriente de falla mayor que aumenta tanto como el tiempo de retraso. Esto puede imponer una gran carga sobre el capacitor 170, el disyuntor mecánico 120 y el supresor de sobretensión 140, lo que requiere partes que tengan una mayor capacidad, lo que puede resultar en un aumento en los costos de producción de los disyuntores de corriente continua.
Resumen de la invención
En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un disyuntor de corriente continua que sea capaz de acortar un tiempo de operación de corte y reducir la magnitud de una corriente inversa requerida.
La presente invención se define por las características de la reivindicación independiente adjunta. Las modalidades beneficiosas preferidas de la misma se definen mediante las características secundarias de las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Con los disyuntores de corriente continua de acuerdo con las modalidades de la presente invención, dado que el primer capacitor ya está cargado en el estado estacionario, es posible producir inmediatamente una corriente inversa en el momento de la operación de corte. Esto permite acortar el tiempo necesario para la operación de corte y cortar un circuito para hacer frente a una corriente de falla menor. En consecuencia, es posible emplear un disyuntor mecánico y un capacitor de pequeña capacidad con un bajo rendimiento de corte requerido, lo que puede resultar en una reducción de los costos de producción.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de circuito de un disyuntor convencional de corriente continua.
La Figura 2 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 3 es una vista que muestra formas de onda de tensión y corriente en el momento del corte de una corriente de falla en el disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 4 es una vista que muestra las formas de onda de tensión y corriente de la Figura 3 individualmente.
La Figura 5 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.
La Figura 6 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua de acuerdo con otra modalidad más de la presente invención.
Descripción detallada de la modalidad preferida
Los objetos, características y ventajas anteriores serán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada junto con los dibujos acompañantes. Por lo tanto, los expertos en la técnica pueden comprender y llevar a la práctica fácilmente las ideas técnicas de la presente invención. En la siguiente descripción detallada de la presente invención, se omitirá la descripción concreta sobre funciones o construcciones relacionadas si se considera que las funciones y/o construcciones pueden oscurecer innecesariamente la esencia de la presente invención. A continuación, se describirán en detalle modalidades preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos acompañantes. A lo largo de los dibujos, los mismos elementos o similares se denotan con los mismos números de referencia.
En la especificación, los términos "etapa frontal" y "etapa posterior" de un elemento se basan en la dirección del flujo de una corriente en un estado estacionario. Por ejemplo, si se interpone un disyuntor entre un ánodo y un cátodo de un suministro de energía, una corriente fluye a lo largo de una trayectoria del ánodo del suministro de energía ^ la etapa frontal del disyuntor ^ el disyuntor ^ la etapa posterior del disyuntor ^ el cátodo del suministro de energía.
La Figura 2 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3 es una vista que muestra formas de onda de tensión y corriente en el momento del corte de una corriente de falla en el disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 4 es una vista que muestra las formas de onda de tensión y corriente de la Figura 3 individualmente. A continuación, se describirán en detalle los disyuntores de corriente continua de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención con referencia a los dibujos.
Con referencia a la Figura 2, un disyuntor de corriente continua 1 de acuerdo con una modalidad de la presente invención se conecta entre un suministro de energía 18 y una carga 19. El disyuntor de corriente continua 1 incluye una línea de circuito principal 10 que incluye un disyuntor principal 11 y un primer diodo 12 conectados en paralelo; y una línea de circuito de carga 20 que se dispone en la etapa posterior del disyuntor principal 11, que se conecta en paralelo a la carga 19 e incluye un primer capacitor 21, un reactor 22 y un segundo diodo 24 conectados en serie.
La línea de circuito principal 10 se conecta de manera circular entre el suministro de energía 18 y la carga 19. Una corriente fluye desde un ánodo (polo ) del suministro de energía 18 a un cátodo (polo -) del suministro de energía 18 a través de la carga 19.
El disyuntor principal 11 que se dispone en la línea de circuito principal 10 es responsable de la conducción eléctrica y el corte de una corriente nominal. En esta modalidad, el disyuntor principal 11 puede configurarse con un conmutador mecánico típico o un conmutador de alta velocidad. Dicha configuración del disyuntor principal 11 puede ser opcional de acuerdo con una tensión nominal. En este caso, el conmutador de alta velocidad puede ser uno o más de una pluralidad de conmutadores mecánicos con una pequeña resistencia de contacto conectados en serie de acuerdo con una tensión nominal. Además, el disyuntor principal 11 puede emplear un disyuntor que se usa típicamente en un sistema de corriente alterna (CA).
El primer diodo 12 se dispone en paralelo al disyuntor principal 11. En esta modalidad, el primer diodo 12 se dispone para permitir que fluya una corriente desde la carga 19 al ánodo del suministro de energía 18. El primer diodo 12 también proporciona el paso de una corriente inversa restante que fluye en el momento del corte de corriente.
Por conveniencia de la descripción, la etapa frontal del disyuntor principal 11 se denomina primer nodo 101, la etapa posterior del disyuntor principal 11 se denomina segundo nodo 102, y la etapa posterior de la carga 19 se denomina tercer nodo 103.
La línea de circuito de carga 20 se interpone entre la etapa posterior del disyuntor principal 11 y la etapa posterior de la carga 19, es decir, entre el segundo nodo 102 y el tercer nodo 103. El primer capacitor 21, el reactor 22 y el segundo diodo 24 pueden conectarse en serie en la línea de circuito de carga 20.
El primer capacitor 21 se carga cuando fluye una corriente normal. Cuando se produce una corriente de falla y se abre el disyuntor principal 11, el primer capacitor 21 se descarga para producir una corriente inversa.
El reactor 22 se proporciona para mantener de manera estable un circuito al limitar un cambio rápido de corriente. El reactor 22 puede configurarse con una bobina.
El segundo diodo 24 se dispone para conducir desde el segundo nodo 102 al tercer nodo 103. Se puede incluir además un segundo capacitor 23 en la línea de circuito de carga 20. Una primera resistencia 25 y una segunda resistencia 26 pueden conectarse en paralelo al primer capacitor 21 y al segundo capacitor 23, respectivamente. En consecuencia, se pueden controlar las tensiones de carga con las que se cargan el primer capacitor 21 y el segundo capacitor 23. Por ejemplo, suponiendo que una tensión nominal de la línea de circuito principal 10 es 100 kV y que la primera y la segunda resistencia 25 y 26 tienen sus respectivas resistencias de 40 kQ y 10 kQ, el primer y el segundo capacitor 21 y 23 respectivamente conectados en paralelo a la primera y la segunda resistencia 25 y 26 se cargan respectivamente con tensiones de carga de 80 kV y 20 kV de acuerdo con una relación de resistencia de la primera y la segunda resistencia 25 y 26. Es decir, las tensiones de carga con las que se pueden controlar el primer y el segundo capacitor 21 y 23 controlando esta relación de resistencia. En primer lugar, la tensión de carga del primer capacitor 21 se puede controlar para cumplir con la capacidad que se requiere para el corte de corriente. Se proporciona una línea de conmutación 30 entre la etapa frontal (es decir, el primer nodo 101) del disyuntor principal 11 y un nodo entre el reactor 22 y el segundo capacitor 23 del circuito de carga 20. Por conveniencia de la descripción, el nodo entre el reactor 22 y el segundo capacitor 23 se denomina cuarto nodo 104.
Un tercer diodo 31 y un conmutador de corriente 32 pueden disponerse en serie en la línea de conmutación 30. El tercer diodo 31 se dispone para conducir desde el primer nodo 101 al cuarto nodo 104.
El conmutador de corriente 32 puede configurarse con un conmutador mecánico o un conmutador semiconductor de potencia que se puede encender/apagar. Un ejemplo del conmutador semiconductor de potencia puede incluir un tiristor, un IGBT (transistor bipolar de compuerta aislada), un IGCT (tiristor controlado por compuerta aislada), un GTO (tiristor de desactivación por compuerta) o similares.
Un disyuntor auxiliar 13 y un reactor limitador de corriente 14 pueden disponerse en serie en la línea de circuito principal 10. El disyuntor auxiliar 13 se proporciona para eliminar la corriente restante. El disyuntor auxiliar 13 puede ser un disyuntor mecánico típico.
El reactor limitador de corriente 14 se proporciona para evitar obstáculos mecánicos y térmicos del circuito debido a una corriente de cortocircuito y reducir la capacidad requerida del disyuntor limitando la corriente a cortar. El reactor limitador de corriente 14 se puede configurar con una inductancia invariable.
El funcionamiento del disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención se describirá a continuación.
Cuando el disyuntor principal 11 y el disyuntor auxiliar 13 están cerrados (enchufados, circuito cerrado) y el conmutador de corriente 32 está abierto, fluye una corriente normal a lo largo de la línea de circuito principal 10 (ver un circuito i1 en la Figura 2). En este momento, una corriente fluye hacia el primer y el segundo capacitor 21 y 23 de la línea de circuito de carga 20 mientras carga el primer y el segundo capacitor 21 y 23 (ver un circuito i2 en la Figura 2). En este momento, como se muestra en la Figura 5, en el primer y el segundo capacitor 21 y 23, se forma un ánodo en el lado del segundo nodo 102 y se forma un cátodo en el lado del tercer nodo 103. Aquí, como se describió anteriormente, la tensión de carga del primer y el segundo capacitor 21 y 23 puede controlarse mediante la primera y la segunda resistencia 25 y 26. Cuando el primer y el segundo capacitor 21 y 23 se cargan completamente, no fluye más corriente en el circuito i2 y una corriente de la línea de circuito principal 10 fluye hacia el circuito i1 que tiene la carga 19.
Si ocurre una corriente de falla en la línea de circuito principal 10, la corriente de falla dibuja una curva suave por el reactor limitador de corriente 14 (ver una corriente de falla Ical en la Figura 3). Cuando un detector (no mostrado) o similar, detecta la corriente de falla, el disyuntor principal 11 se abre. En este momento, mientras el disyuntor principal 11 asegura una distancia de aislamiento mecánico, la corriente de falla continúa fluyendo a través del disyuntor principal 11 debido a un arco.
Posteriormente, cuando el disyuntor principal 11 se abre hasta que alcanza una tensión umbral (es decir, cuando transcurre un tiempo predeterminado (varios milisegundos)), el conmutador de corriente 32 se cierra. Cuando el conmutador de corriente 32 está cerrado, se forma un circuito cerrado i3 que tiene una trayectoria del primer nodo 101 ^ el cuarto nodo 104 ^ el segundo nodo 102 ^ el primer nodo 101. En este momento, una corriente de carga del primer capacitor 21 fluye hacia el disyuntor principal 11 en la dirección inversa a la corriente de falla, extinguiendo de esta manera un arco y por lo tanto bloqueando la corriente de falla. Es decir, una corriente de arco (corriente de falla) que fluye a través de la trayectoria i1 se encuentra con una corriente de descarga inversa que fluye a través de la trayectoria i3, produciendo de esta manera un punto cero de corriente, que da como resultado la extinción del arco del disyuntor principal 11. La Figura 3 muestra la corriente de falla Ical y una forma de onda de corriente Itotal en el momento de la operación del disyuntor. Dado que el primer capacitor 21 ya se cargó en el momento de la conducción de corriente normal, se produce inmediatamente una corriente inversa sin necesidad de una carga separada. Por otro lado, una corriente inversa que permanece después de la extinción del arco fluye a través del primer diodo 12.
Cuando la corriente de falla que fluye a través del disyuntor principal 11 alcanza el punto cero de corriente por la corriente inversa que fluye a través del circuito i3, la corriente restante que fluye a través de la línea de circuito principal 10 fluye a través de un circuito i4 y un circuito i5. Aquí, el circuito i4 es un circuito que tiene una trayectoria del suministro de energía 18 ^ el primer nodo 101 ^ el cuarto nodo 104 ^ el segundo nodo 102 ^ la carga 19 > el tercer nodo 103 ^ el suministro de energía 18. El circuito i5 es un circuito que tiene una trayectoria del suministro de energía 18 ^ el primer nodo 101 ^ el cuarto nodo 104 ^ el tercer nodo 103 ^ el suministro de energía 18. En este momento, el primer y el segundo capacitor 21 y 23 están cargados. Cuando el primer y el segundo capacitor 21 y 23 se cargan completamente, la corriente que fluye a través de las trayectorias i4 e i5 se corta automáticamente.
A continuación, el disyuntor auxiliar 13 se abre para cortar la corriente restante y el disyuntor de corriente continua 1 se separa completamente del sistema de corriente continua.
La Figuras 3 y 4 muestran ejemplos de formas de onda de corriente y tensión que se obtienen simulando la operación de corte del disyuntor de corriente continua de acuerdo con una modalidad de la presente invención a través de un programa PSCAD/EMTDC cuando ocurre una corriente de falla.
En la Figura 3, Ical representa una forma de onda de corriente de falla cuando el disyuntor de corriente continua no funciona, Itotal representa una forma de onda de corriente cuando funciona el disyuntor de corriente continua, y Ec b representa una forma de onda de tensión cuando funciona el disyuntor de corriente continua. En la Figura 4, Ec b representa una forma de onda de tensión cuando el disyuntor de corriente continua funciona, Itotal representa una forma de onda de corriente cuando el disyuntor de corriente continua funciona, Ifs representa una forma de onda de corriente que fluye a través del disyuntor principal 11, y Ibyp representa una forma de onda de corriente que fluye a través del conmutador de corriente 32.
Si ocurre una corriente de falla a 0,0 ms mientras fluye una corriente nominal (antes de 0,0 ms) en un estado estacionario, la corriente de falla aumenta suavemente por el reactor limitador de corriente 14. En este análisis, dado que el disyuntor de corriente continua se configura para operar a 2 kA, el disyuntor principal 11 comienza a abrirse a aproximadamente 0,5 ms de acuerdo con una señal de operación de abertura del disyuntor principal 11. Cuando el conmutador de corriente 32 se cierra a aproximadamente 2,7 ms con un lapso de tiempo predeterminado después de la operación de abertura del disyuntor principal 11, una corriente inversa (Ibyp en la Figura 4) fluye y una corriente de arco (If s en la Figura 4) que fluye a través del disyuntor principal 11 se encuentra con la corriente inversa Ibyp, produciendo de esta manera un punto cero de corriente para extinguir la corriente del arco. A continuación, el primer y el segundo capacitor 21 y 23 se cargan completamente en aproximadamente 6,0 ms, completando de esta manera la operación de corte del disyuntor de corriente continua, como se puede confirmar en la Figura 4.
La Figura 5 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua 2 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. En esta modalidad, el disyuntor de corriente continua 2 incluye además un diodo y una resistencia no lineal para controlar las tensiones de carga del primer y el segundo capacitor 21 y 23.
Primero, un cuarto diodo 27 y una primera resistencia no lineal 28 pueden disponerse en serie en una línea que se conecta en paralelo a la etapa frontal del primer capacitor 21 y la etapa posterior del reactor 22. Además, se puede conectar una segunda resistencia no lineal 29 en paralelo al segundo capacitor 23. En general, una resistencia no lineal tiene la característica de que pasa una corriente cuando alcanza una cierta tensión o un valor superior a esta. Por lo tanto, si el primer y el segundo capacitor 21 y 23 están sobrecargados, una corriente fluye a través de las resistencias no lineales primera y segunda 28 y 29 que se conectan en paralelo, evitando de esta manera que el primer y el segundo capacitor 21 y 23 se sobrecarguen.
La Figura 6 es un diagrama de circuito de un disyuntor de corriente continua 3 de acuerdo con otra modalidad más de la presente invención. En esta modalidad, el disyuntor de corriente continua 3 incluye además un segundo disyuntor principal 41, un quinto y un sexto diodo 42 y 43 y un segundo disyuntor de corriente 44 además del disyuntor de corriente continua de las modalidades descritas anteriormente. Aquí, el segundo disyuntor principal 41, el quinto y el sexto diodo 42 y 43 y el segundo disyuntor de corriente 44 se disponen en simetría con el disyuntor principal 11, el primer y el tercer diodo 12 y 31 y el conmutador de corriente 32, respectivamente, con respecto a la línea de circuito de carga 20. Además, se proporciona un segundo suministro de energía 17 en dirección inversa al suministro de energía 18. Esta configuración permite cortar una corriente bidireccional.
Con los disyuntores de corriente continua de acuerdo con las modalidades de la presente invención descritas anteriormente, dado que el primer capacitor ya está cargado en el estado estacionario, es posible producir inmediatamente una corriente inversa en el momento de la operación de corte. En otras palabras, la carga inversa convencional es innecesaria. Esto hace posible acortar el tiempo necesario para la operación de corte y cortar un circuito para hacer frente a una corriente de falla menor. En consecuencia, es posible emplear un disyuntor mecánico y un capacitor de pequeña capacidad con un bajo rendimiento de corte requerido, lo que puede resultar en una reducción de los costos de producción.
De acuerdo con la presente invención como se describió anteriormente, dado que el primer capacitor ya está cargado en el estado estacionario, es posible producir inmediatamente una corriente inversa en el momento de la operación de corte. Esto permite acortar el tiempo necesario para la operación de corte y cortar un circuito para hacer frente a una corriente de falla menor. En consecuencia, es posible emplear un disyuntor mecánico y un capacitor de pequeña capacidad con un bajo rendimiento de corte requerido, lo que puede resultar en una reducción de los costos de producción.
Si bien la presente invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a las modalidades ilustrativas de la misma, los expertos en la técnica entenderán que pueden hacerse varios cambios en la forma y detalles. Las modalidades ilustrativas se proporcionan con el propósito de ilustrar la invención, no en un sentido limitante. De este modo, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones de la invención siempre que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un disyuntor de corriente continua que usa un capacitor cargado para producir una corriente inversa para cortar una corriente de falla, que comprende:
    una línea de circuito principal (10) que se conecta entre un suministro de energía (18) y una carga (19), en donde la línea de circuito principal (10) incluye un disyuntor principal (11);
    una línea de circuito de carga (20) que se dispone en la etapa posterior del disyuntor principal (11) y se conecta en paralelo a la carga (19), en donde la línea de circuito de carga (20) incluye un primer capacitor (21), un reactor (22) y un segundo diodo (24) conectados en serie en este orden, y el segundo diodo (24) se dispone para conducir desde la etapa posterior del disyuntor principal (11) a una etapa posterior de la carga (19);
    una línea de conmutación (30) que tiene un extremo que se conecta en paralelo a la etapa frontal del disyuntor principal (11) y el otro extremo que se conecta entre el reactor (22) y el segundo diodo (24), caracterizado porque
    la línea de circuito principal (10) incluye además un primer diodo (12) que se conecta en paralelo con el disyuntor principal (11), en donde el primer diodo (12) se dispone para permitir que fluya una corriente desde la carga (19) al ánodo del suministro de energía (18); porque la línea de conmutación (30) incluye un tercer diodo (31) y un conmutador de corriente (32) conectados en serie, en donde el tercer diodo (31) se dispone para conducir desde la etapa frontal del disyuntor principal (11) a una etapa posterior del conmutador de corriente (32); y porque la línea de circuito principal (10) incluye además un disyuntor auxiliar (13) y un reactor limitador de corriente (14) conectados en serie en un lado frontal del disyuntor principal (11), en donde el disyuntor auxiliar (13) se configura para abrirse cuando la corriente de falla que fluye a través del disyuntor principal alcanza un punto cero de corriente, eliminando de esta manera la corriente restante que fluye a través de la línea de conmutación y en donde se proporciona el reactor limitador de corriente (14) para evitar obstáculos mecánicos y térmicos del circuito debido a una corriente que fluye cuando el circuito está en cortocircuito y reduce la capacidad requerida del disyuntor al limitar la corriente que debe cortarse.
  2. 2. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la línea de circuito de carga (20) incluye además un segundo capacitor (23).
  3. 3. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además una primera resistencia (25) y una segunda resistencia (26) que se conectan en paralelo al primer capacitor (21) y al segundo capacitor (23), respectivamente, en donde la primera resistencia (25) y la segunda resistencia (26) se usan para controlar las capacidades de carga del primer capacitor (21) y el segundo capacitor (23).
  4. 4. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el disyuntor principal (11) es un conmutador mecánico o un conmutador de alta velocidad.
  5. 5. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conmutador de corriente (32) es un conmutador mecánico o un conmutador semiconductor de potencia.
  6. 6. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un circuito que se conecta en paralelo a la etapa frontal del primer capacitor (21) y la etapa posterior del reactor (22), en donde el circuito incluye un cuarto diodo (27) y una primera resistencia no lineal (28) conectados en serie, el cuarto diodo (27) que se dispone para conducir desde la etapa posterior del conmutador de corriente (32) a la etapa posterior del disyuntor principal (11).
  7. 7. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 2, en donde una segunda resistencia no lineal (29) se conecta en paralelo al segundo capacitor (23).
  8. 8. El disyuntor de corriente continua de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un segundo disyuntor principal (41), un quinto diodo (42), un sexto diodo (43) y un segundo disyuntor de corriente (44) se disponen en simetría con el disyuntor principal (11), el primer diodo (12), el tercer diodo (31) y el conmutador de corriente (32), respectivamente, con respecto a la línea de circuito de carga (20).
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