ES2922103T3 - Procedimiento para el control de un interruptor de corriente continua, interruptor de corriente continua y sistema de tensión continua - Google Patents

Procedimiento para el control de un interruptor de corriente continua, interruptor de corriente continua y sistema de tensión continua Download PDF

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Abstract

La invención se relaciona con un método para controlar un interruptor de corriente continua (1), en particular un interruptor de protección de corriente de falla o un interruptor de circuito. El interruptor de corriente continua (1) tiene un primer interruptor semiconductor (2a) y un segundo interruptor de semiconductor (2b) que se puede apagar. El primer y segundo interruptor semiconductor (2a, 2b) se organizan entre una primera conexión (21) y una segunda conexión (22) de modo que una corriente (i) con una primera polaridad se puede realizar a través del primer interruptor semiconductor (2A), y una corriente (i) con la polaridad opuesta se puede realizar a través del segundo interruptor semiconductor (2b). Uno de los interruptores de semiconductores (2a, 2b) se apaga dependiendo de un valor de medición de corriente. La invención también se relaciona con un interruptor de corriente continua (1) con un primer y segundo interruptor semiconductor (2a, 2b) que puede apagarse y un controlador local (3) para llevar a cabo dicho método. La invención también se relaciona con un sistema de voltaje de CC (50) que comprende al menos una fuente de energía (5) con un voltaje de CC, a al menos una carga eléctrica (6) con una conexión de voltaje de CC, y a al menos un interruptor de corriente continua. (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el control de un interruptor de corriente continua, interruptor de corriente continua y sistema de tensión continua
La presente invención hace referencia a un procedimiento para el control de un interruptor de corriente continua. Además, la presente invención hace referencia a un interruptor de corriente continua y a un sistema de tensión continua.
Para poder conmutar una corriente continua, se requieren interruptores de corriente continua. A diferencia de la conmutación de los interruptores de corriente alterna, estos interruptores son mucho más complejos, ya que en la operación de corriente continua, como en el caso, por ejemplo, de las redes de tensión continua, la corriente no presenta un cruce por cero en el cual la corriente se pueda extinguir fácilmente.
Por lo tanto, los interruptores de corriente continua actualmente en el mercado son comparativamente costosos. Además, estos interruptores con frecuencia no son a prueba de cortocircuitos. Debido a su modo de funcionamiento, también son grandes y pesados y, por lo tanto, sólo pueden integrarse con gran esfuerzo en sistemas de suministro de energía eléctrica o sistemas de accionamiento. La solicitud DE 102013009991 A1 revela un procedimiento para el control de un interruptor de corriente continua que corresponde al concepto general de la reivindicación 1.
Un disyuntor se utiliza para la desconexión de circuitos eléctricos, conductores o consumidores individuales cuando se exceden los valores de corriente o de tensión permitidos. Esto se aplica, por ejemplo, tanto a un exceso de corriente como a una corriente de falla. Un interruptor de corriente de falla consiste en un interruptor que se abre cuando una corriente directa e inversa difiere en una cantidad específica.
El objeto de la presente invención consiste en mejorar un interruptor de corriente continua y su control.
Este objeto se resuelve mediante un procedimiento para el control un interruptor de corriente continua; en donde el interruptor de corriente continua presenta un primer interruptor semiconductor desconectable y un segundo interruptor semiconductor desconectable; en donde el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable están dispuestos entre una primera conexión y una segunda conexión de tal manera que una corriente eléctrica con una primera polaridad se puede conducir a través del primer interruptor semiconductor desconectable y la corriente eléctrica con una polaridad opuesta a la primera polaridad se puede conducir a través del segundo interruptor semiconductor desconectable; en donde uno de los interruptores semiconductores desconectables se desconecta en función de un valor de medición de corriente; en donde exactamente uno de los interruptores semiconductores desconectables se desconecta; en donde la selección del interruptor semiconductor desconectable que se debe apagar se realiza en función de la polaridad del valor de medición de corriente de la corriente eléctrica. Además, el objeto mencionado se resuelve mediante un interruptor de corriente continua con las características de la reivindicación 11. El objeto mencionado también se resuelve mediante un sistema de tensión continua con las características de la reivindicación 17.
Otras configuraciones ventajosas de la presente invención se indican en las reivindicaciones relacionadas.
La invención se basa en el descubrimiento de que un interruptor de corriente continua mecánico se sustituye por un interruptor electrónico, preferentemente un transistor. Debido a que este tiene que desconectar una corriente, se utiliza un interruptor semiconductor desconectable. Cuando la dirección de la corriente y/o la tensión se invierten, por ejemplo, en el caso de una recuperación, el semiconductor desconectable suele estar provisto de un diodo antiparalelo, que entonces conduce la corriente en la dirección opuesta. En este caso, la corriente sólo se puede desconectar independientemente de su dirección de flujo de corriente, también denominada polaridad, cuando se utiliza un segundo interruptor semiconductor desconectable dispuesto en antiserie con respecto al primer interruptor. En este contexto, antiserie significa que el segundo interruptor semiconductor que se puede desconectar está dispuesto en serie con respecto al primer interruptor semiconductor que se puede desconectar, pero que puede conducir una corriente en la otra dirección, es decir, en la polaridad opuesta. Dicho interruptor también funciona con un diodo inverso para permitir la operación del interruptor de corriente continua para ambas polaridades. De manera alternativa, los IGBT de bloqueo inverso también se pueden utilizar en un circuito antiparalelo. Los dos IGBT de bloqueo inverso están dispuestos en un circuito paralelo y alineados de tal manera que el primer interruptor semiconductor desconectable puede transportar la corriente con una primera polaridad y el segundo interruptor semiconductor desconectable puede transportar la corriente con la polaridad opuesta. Además de los IGBT de bloqueo inverso, también se puede disponer cualquier otro interruptor semiconductor desconectable con bloqueo inverso en un circuito antiparalelo.
De manera alternativa, ha demostrado ser ventajoso en la disposición antiserie cuando el diodo antiparalelo está integrado en el chip del transistor. Dicho interruptor también se conoce como interruptor de conducción inversa. En el caso de un MOSFET o JFET, también es posible operar el canal en ambas direcciones de corriente (disposición antiparalela).
Con esta disposición de interruptores, resulta posible conmutar corrientes continuas además de corrientes alternas. Una ventaja particular consiste en que, a diferencia de los interruptores mecánicos, no se puede conformar dentro del interruptor un arco eléctrico que deba ser extinguido, es decir, eliminado. El interruptor de corriente continua conforme a la invención también ofrece la posibilidad de interrumpir la corriente en una sola dirección. Para ello, entonces se desconecta exactamente uno de los interruptores semiconductores desconectables. De esta manera, un consumidor eléctrico se puede desconectar de la red eléctrica dejando de absorber energía, por ejemplo, cuando esto significa un riesgo de sobrecarga. Al mismo tiempo, todavía se puede realimentar energía, por ejemplo, desde un accionamiento, ya que la dirección de la corriente se invierte, es decir, la polaridad de la corriente cambia. De esta manera, el consumidor eléctrico puede continuar liberando energía almacenada, incluso cuando la absorción de energía ha sido interrumpida a través del interruptor de corriente continua. Esto resulta posible gracias a los dos interruptores semiconductores que se pueden desconectar.
La posible recuperación de energía aumenta la compatibilidad con el medio ambiente del sistema y ayuda a reducir los costes (energéticos). Además, se pueden evitar estados peligrosos, por ejemplo, para el mantenimiento, ya que con este interruptor de corriente continua todavía es posible descargar el acumulador de energía que se encuentra en el consumidor eléctrico. De este modo, el acumulador de energía se puede descargar por completo o al menos casi por completo antes del inicio de los trabajos de mantenimiento.
En las redes de tensión alterna (monofásicas o multifásicas), los consumidores se conectan y desconectan frecuentemente con interruptores (= contactores). Cuando se requiere un interruptor de reparación (= interruptorseccionador), el mismo se puede utilizar en lugar del interruptor. Para la protección contra cortocircuitos, por lo general se utiliza un dispositivo de conmutación de cortocircuito (= disyuntor) aguas arriba de él. Para la protección de línea y/o de cortocircuito también se puede utilizar un fusible de seguridad para proteger al consumidor. Cuando se utiliza el interruptor de corriente continua conforme a la invención, el concepto en redes de tensión alterna se puede transferir sencillamente a redes de corriente continua sin modificaciones.
En otra configuración ventajosa de la invención, la desconexión de uno de los interruptores semiconductores desconectables se realiza en el caso de una falla. Tan pronto como se detecta un error, el interruptor de corriente continua se desconecta. La desconexión se puede realizar en una sola dirección de corriente con la desconexión exacta de un interruptor. De manera alternativa, la desconexión también puede tener lugar en ambas direcciones de corriente desconectando ambos interruptores semiconductores desconectables. La falla se puede detectar, por ejemplo, a través de una corriente que está por encima de un valor admisible desde el punto de vista operativo. Otra posibilidad consiste en examinar alternativa o adicionalmente la velocidad de aumento de la corriente y, ante el exceso de un valor especificado, inferir una falla. La velocidad de aumento de la corriente corresponde a la derivación del tiempo de la corriente.
En otra configuración ventajosa de la invención, la desconexión de uno de los interruptores semiconductores desconectables se realiza en función de la derivación del tiempo del valor de medición de la corriente. Con la dependencia de la derivación del tiempo del valor de corriente medido, se puede detectar una falla debido a un aumento excesivo de corriente eléctrica. Esta detección ofrece la ventaja de abrir el interruptor de corriente continua incluso antes de alcanzar valores de corriente elevados y evitar una carga de corrientes elevadas tanto para el consumidor como para el interruptor de corriente continua. Así, los interruptores semiconductores desconectables pueden, en ocasiones, dimensionarse incluso significativamente más pequeños y más rentables.
De acuerdo con la presente invención, la selección del interruptor semiconductor desconectable que se debe apagar se realiza en función de la polaridad del valor de medición de corriente de la corriente eléctrica. Ha resultado ventajoso analizar la corriente de falla, es decir, la corriente en caso de una falla, con respecto a su polaridad. La información sobre la polaridad requiere sólo 1 bit, de modo que se puede transmitir de manera particularmente sencilla.
El signo de la corriente de falla detectada o de la tensión permite que el dispositivo de control local del interruptor determine si la falla se ha presentado en el lado de la carga o en el lado de la red. Esto resulta posible de manera sencilla usando la polaridad de la corriente. Dependiendo de la polaridad de la corriente, es decir, en función de la dirección de la corriente, sólo se abre el interruptor que se encuentra en la dirección de la falla. Esto permite que la carga alimentada por el interruptor de corriente continúe funcionando sin interrupción, particularmente, en caso de una falla del lado de la red, que puede haber sido causada por una falla en otra carga o en uno de los dispositivos de suministro de energía eléctrica. Las fallas del lado de la red y del lado de la carga se pueden identificar en función de la polaridad de la corriente de falla, es decir, en función de la polaridad de la corriente en un caso de falla. Esto se puede reconocer fácilmente por el signo del valor de medición de la corriente.
En otra configuración ventajosa de la invención, la desconexión se realiza en un primer valor límite para una primera polaridad y en un segundo valor límite para una polaridad opuesta a la primera polaridad, en donde el primer valor límite es al menos un 25 % mayor que el segundo valor límite. Ha demostrado resultar ventajoso cuando el umbral de activación del interruptor de corriente continua para corrientes de falla del lado de la red se establece más alto que el umbral de activación del interruptor para corrientes de falla del lado de la carga. Una diferencia de al menos un 25%, en particular, el monitoreo de una corriente de falla de un 30% superior, provoca que, en caso de una falla en una carga, se active preferentemente el interruptor dispuesto inmediatamente aguas arriba, es decir, el interruptor de corriente continua del consumidor correspondiente, de lo cual resulta una selectividad natural y deseada.
En otra configuración ventajosa de la invención, un cortocircuito se detecta mediante vigilancia Uce y se desconecta a través del dispositivo de control local, que está previsto para controlar el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable, en particular, independientemente de un controlador de nivel superior. El interruptor de corriente continua con sus interruptores semiconductores desconectables antiparalelos se combina con un sistema de vigilancia Uce ya conocido de los circuitos inversores, la cual en caso de una corriente de cortocircuito puede apagarlo automáticamente en el rango de unos pocos ms sin que tenga que estar presente un controlador de nivel superior. En este caso, la vigilancia Uce actúa sobre el interruptor semiconductor desconectable del interruptor de corriente continua en el cual se ha excedido un nivel de tensión predeterminado. Esto permite que la carga alimentada por el interruptor de corriente continúe funcionando sin interrupción, particularmente, en caso de una falla del lado de la red, que puede haber sido causada por una falla en otra carga o en la fuente de energía.
En otra configuración ventajosa de la invención, la carga del respectivo interruptor semiconductor desconectable se determina conformando un valor i*t o un valor i2*t; en donde al exceder un valor límite de carga, el respectivo interruptor semiconductor desconectable se desconecta. Los interruptores semiconductores desconectables del interruptor de corriente continua están equipados respectivamente con una medición de corriente que puede detectar corrientes que aumentan lentamente y/o corrientes que están permanentemente por encima del valor de medición y según un modelo i*t o i2*t u otro algoritmo para la determinación de la carga del semiconductor desconectar un eventual exceso de corriente que representaría una carga no admisible, en particular, una carga térmica alta no admisible en el semiconductor y en las líneas de suministro. De esta manera, se pueden detectar sobrecargas del consumidor que aumentan lentamente. La evaluación se puede realizar en la electrónica del propio interruptor o mediante el dispositivo de control local. En el primer caso, el umbral de activación se puede configurar o parametrizar. En el caso de que esta medición de corriente pueda detectar corrientes de cortocircuito muy rápidamente (preferentemente en unos pocos ms, en particular, menos de 10 ms), se puede prescindir de la vigilancia Uce.
En otra configuración ventajosa de la invención, se conforma una diferencia entre el valor de medición de la corriente y otro valor de medición de la corriente; en donde el otro valor de medición de la corriente se detecta en un punto en el cual se asume una corriente inversa que corresponde al valor de medición de corriente; en donde cuando se excede el valor de la diferencia, al menos uno de los interruptores semiconductores desconectables se desconecta. En un ramal hacia un consumidor eléctrico que está protegido por el interruptor de corriente continua se pueden disponer interruptores para ambas barras colectoras de corriente continua, que se pueden activar juntos o por separado. En esta disposición, se puede determinar la diferencia de corriente en las dos barras. La diferencia se puede informar a un controlador de nivel superior, por ejemplo, con fines de diagnóstico. Por lo tanto, la protección de corriente de falla se puede implementar fácilmente sin la necesidad de elementos adicionales, como un disyuntor diferencial.
En otra configuración ventajosa de la invención, la diferencia se conforma selectivamente en frecuencia, en particular, para frecuencias inferiores a 1 kHz. Ha demostrado resultar ventajoso que el dispositivo de control local abra ambos interruptores semiconductores desconectables cuando la diferencia excede un umbral predeterminado, por ejemplo, de 300 mA. La medición de la diferencia se puede restringir en el rango de la frecuencia, por ejemplo, a frecuencias por debajo de 1 kHz, para evitar una respuesta falsa del interruptor de corriente continua.
En otra configuración ventajosa de la invención, el interruptor de corriente continua presenta un comparador para la detección de la polaridad de la corriente. Un comparador es una manera sencilla de determinar si la corriente eléctrica presenta una polaridad positiva o negativa. Esto significa que mediante comparador se puede determinar la dirección de la corriente al examinar si la corriente presenta un valor mayor o menor que cero. El comparador es un componente fiable que resulta especialmente adecuado para su uso en aplicaciones relevantes para la seguridad. En comparación con un análisis de la polaridad de la corriente asistido por software, resulta mucho más sencillo proporcionar y garantizar la prueba de un comportamiento fiable.
En otra configuración ventajosa de la invención, entre la primera conexión y uno de los interruptores semiconductores desconectables está dispuesto un elemento de protección, en particular, un interruptor seccionador y/o un fusible. Cuando, por ejemplo, nuevamente debido a picos altos de tensión inadmisibles en el interruptor de corriente continua, en particular, en los interruptores semiconductores electrónicos que se pueden desconectar, este último no puede desconectarse a tiempo o falla cuando se desconecta y una corriente de cortocircuito se debe poder desconectar a pesar de ello de forma segura, aguas arriba del interruptor de corriente continua se conecta un elemento de seguridad, también denominado como elemento de protección. En una ejecución sencilla, el elemento de protección puede consistir en un fusible como un fusible de seguridad o un fusible explosivo. La respuesta del fusible puede ser evaluada por el dispositivo de control local del interruptor de corriente continua e informada a un controlador de nivel superior.
Además o alternativamente, se puede instalar un interruptor seccionador como interruptor de reparación, lo que garantiza que se puedan realizar trabajos de reparación en el consumidor eléctrico en la posición de apagado. En caso de que el interruptor de reparación se accione aunque el interruptor electrónico siga encendido, detectando y evaluando los componentes de alta frecuencia de las señales de tensión y corriente, se puede detectar la presencia de un arco eléctrico tanto en el interruptor seccionador como en el consumidor eléctrico y después apagar con uno de los interruptores semiconductores desconectables del interruptor de corriente continua. Para ello, se puede usar el mismo dispositivo de medición de corriente que se utiliza para detectar la polaridad de la corriente de falla. Por lo tanto, este procedimiento resulta particularmente rentable ya que no se requiere otro hardware para la medición de corriente.
El controlador de nivel superior puede, por ejemplo, encender y apagar el interruptor de corriente continua a través de un BUS. También puede informar del estado del interruptor electrónico (encendido, apagado, activado, etc.). Además, el nivel de las tensiones y/o el nivel de la corriente se detecta y evalúa: cuando se registra el nivel de las tensiones y/o las corrientes en los interruptores en serie individuales, se puede determinar dónde se ha producido una sobrecarga o un cortocircuito y después desconectar de forma selectiva. Ventajosamente, sólo se desconecta en la dirección en la cual se ha producido la falla.
En otra configuración ventajosa de la invención, el dispositivo de control local presenta una interfaz a un controlador de nivel superior; en donde mediante el controlador de nivel superior se pueden conectar y desconectar los interruptores semiconductores desconectables. Allí, al menos un valor de tensión o un valor de corriente del interruptor de corriente se pueden transmitir a través de un BUS a un controlador de nivel superior, preferentemente sin potencial. Esta medición de tensión abre la posibilidad de garantizar la selectividad para detectar y caracterizar de manera fiable una falla y determinar su ubicación. En el caso más simple, esta información transmitida sólo presenta 1 bit (|U|>Umax) o 2 bits (U<-Umax o U>Umax). Alternativa o adicionalmente, la selectividad se puede generar configurando las curvas características de corriente/tiempo en la electrónica del interruptor.
A continuación, la presente invención se explica en detalle mediante los ejemplos de ejecución representados en las figuras. Las figuras muestran:
Figura 1: un interruptor de corriente continua conectado con un consumidor eléctrico y con una fuente de energía eléctrica.
Figura 2: un sistema de suministro de energía eléctrica.
La figura 1 muestra un interruptor de corriente continua 1 que está conectado con una fuente de energía eléctrica 5 y con un consumidor eléctrico 6. La fuente de energía 5 puede tratarse de un generador, un sistema fotovoltaico, una red de suministro de energía eléctrica o un acumulador de energía como, por ejemplo, una batería. El interruptor de corriente continua 1 sirve para separar la carga eléctrica 6 de la fuente de energía 5 y para desconectar una corriente i. Para medir la corriente i se utiliza un dispositivo de medición de corriente 4, que puede estar dispuesto dentro del interruptor de corriente continua 1 o fuera del interruptor de corriente continua 1. Los interruptores semiconductores desconectables 2a, 2b están dispuestos en antiserie entre la primera conexión 21 del interruptor de corriente continua 1 y la segunda conexión 22. Esto significa que un flujo de corriente eléctrica a través del primer interruptor semiconductor 2a fluye a través del diodo antiparalelo hacia el segundo interruptor semiconductor 2b. Cuando la polaridad es opuesta, es decir, cuando se invierte la dirección del flujo de corriente, la corriente fluye a través del segundo interruptor semiconductor 2b y a través del diodo antiparalelo al primer interruptor semiconductor 2a. Aquí no se muestra una conexión antiparalela de los dos interruptores semiconductores 2a, 2b. En este caso, se puede prescindir de los diodos, pero los interruptores semiconductores deben presentar capacidad de un bloqueo inverso.
El dispositivo de control local 3, que está conectado con las conexiones de control de los interruptores semiconductores 2a, 2b, sirve para controlar los interruptores semiconductores 2a, 2b. La lógica de control o lógica de regulación utiliza en este caso la señal del dispositivo de medición de corriente 4 como una variable de entrada. La interfaz 11 al controlador de nivel superior 8 sirve para la conexión con un controlador 8 de nivel superior que no está mostrado aquí.
Como elemento de protección adicional, se puede integrar un fusible 9 en el ramal del consumidor, que garantiza la protección de la carga eléctrica 6 en caso de una carga de alta corriente independientemente del interruptor de corriente continua 1, en particular, independientemente del dispositivo de control local 3.
La figura 2 muestra un sistema de tensión continua 50 que presenta una pluralidad de fuentes de energía eléctrica 5 y de consumidores eléctricos 6. Para evitar repeticiones, se remite a la descripción de la figura 1 y a los símbolos de referencia indicados allí. Estos componentes están conectados entre sí a través de una barra colectora 7. En este caso, la barra colectora 7 comprende un conductor de suministro y un conductor de retorno, que se utiliza para la corriente hacia el consumidor eléctrica 6 (conductor de suministro) y de regreso nuevamente (conductor de retorno) a la fuente de energía 5. Las fuentes de energía individuales 5 y los consumidores eléctricos 6 están conectados cada uno con la barra colectora 7 de forma separable a través de uno o varios interruptores de corriente continua 1, que no están representados aquí. La transmisión de energía eléctrica dentro del sistema de tensión de corriente continua entre los componentes se realiza mediante tensión continua en la barra colectora 7. En este caso, entre los dos conductores se presenta una tensión continua.
En el consumidor eléctrico inferior se ilustra en detalle la posibilidad de una protección de la corriente de falla, de modo que algunos componentes esenciales del interruptor de corriente continua 1 están representados con más detalle. Para establecer la protección de la corriente de falla, en la correspondiente ruta de carga está presente otro dispositivo de medición de corriente 41. El dispositivo de medición de corriente 4 está dispuesto en uno de los dos conductores de la barra colectora 7 y el otro dispositivo de medición de corriente 41 correspondiente está dispuesto en el otro conductor. De esta manera, se pueden medir la corriente de suministro al consumidor eléctrico 6 y la corriente de retorno de este consumidor eléctrico 6. Para el caso en el que dichas corrientes no sean idénticas, es decir, cuando la diferencia no es igual a cero, se puede suponer que existe una corriente de falla y el interruptor de corriente continua abre su conexión mediante al menos uno de los dos interruptores semiconductor desconectables 2a, 2b. Para ello, el otro dispositivo de medición de corriente 41 puede transmitir la señal de medición al interruptor de corriente continua 1. El dispositivo de control local 3, que no se muestra aquí, evalúa dicha señal, por ejemplo, calculando la diferencia con la señal del dispositivo de medición de corriente 4 y, de ser necesario, inicia la reacción de protección accionando al menos uno de los interruptores semiconductores desconectables 2a., 2b conmutando este interruptor semiconductor al estado de bloqueo.
También resulta posible llevar a cabo la protección de corriente de falla usando un controlador de nivel superior 8. En este caso, además de la señal del dispositivo de medición de corriente 4, que se genera, por ejemplo, a través de una interfaz 11 correspondiente, la señal del otro dispositivo de medición de corriente 41 también se transmite al controlador de nivel superior 8. El controlador de nivel superior 8 también puede monitorear el estado operativo de los componentes individuales (fuentes de energía 5 y consumidores eléctricos 6) a partir de las señales de los interruptores de corriente continua individuales 1 y, eventualmente, controlar uno o más interruptores de tensión continua 1. También es posible utilizar estas informaciones para determinar el estado de los componentes individuales en el sistema de corriente continua 50.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el control un interruptor de corriente continua (1), en particular de un interruptor de corriente de falla o de un interruptor de protección; en donde el interruptor de corriente continua (1) presenta un primer interruptor semiconductor desconectable (2a) y un segundo interruptor semiconductor desconectable (2b); en donde el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) están dispuestos entre una primera conexión (21) y una segunda conexión (22) de tal manera que una corriente eléctrica (i) con una primera polaridad se puede conducir a través del primer interruptor semiconductor desconectable (2a) y la corriente eléctrica (i) con una polaridad opuesta a la primera polaridad se puede conducir a través del segundo interruptor semiconductor desconectable (2b); en donde uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) se desconecta en función de un valor de medición de corriente;
caracterizado porque
exactamente uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) se desconecta; en donde la selección del interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) que se debe apagar se realiza en función de la polaridad del valor de medición de corriente de la corriente eléctrica (i).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el primer interruptor semiconductor desconectable (2a) y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2b) están dispuestos en antiserie.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el primer interruptor semiconductor desconectable (2a), en particular configurado como un IGBT de bloqueo inverso, y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2b), configurado en particular como un IGBT de bloqueo inverso, están dispuestos en un circuito antiparalelo.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la desconexión de uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) se realiza en el caso de una falla.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en donde la desconexión de uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) se realiza en función de la derivación del tiempo del valor de medición de la corriente.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la desconexión se realiza en un primer valor límite para una primera polaridad y en un segundo valor límite para una polaridad opuesta a la primera polaridad, en donde el primer valor límite es al menos un 25 % mayor que el segundo valor límite.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde se detecta un cortocircuito mediante vigilancia Uce y se desconecta a través del dispositivo de control local (3), que está previsto para controlar el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b ), en particular, independientemente de un controlador de nivel superior (8).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la carga del respectivo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) se determina conformando un valor i*t o un valor i2*t; en donde al exceder un valor límite de carga, el respectivo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) se desconecta.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde se conforma una diferencia entre el valor de medición de la corriente y otro valor de medición de la corriente; en donde el otro valor de medición de la corriente se detecta en un punto en el cual se asume una corriente inversa que corresponde al valor de medición de corriente; en donde cuando se excede el valor de la diferencia, al menos uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) se desconecta.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en donde la diferencia se conforma selectivamente en frecuencia, en particular, para frecuencias inferiores a 1 kHz.
11. Interruptor de corriente continua (1) que presenta:
- un primer y un segundo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b);
- un dispositivo de control local para la ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10;
en donde el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) están dispuestos entre una primera conexión (21) y una segunda conexión (22) de tal manera que una corriente eléctrica (i) con una primera polaridad se puede conducir a través del primer interruptor semiconductor desconectable (2a) y la corriente eléctrica (i) con una polaridad opuesta a la primera polaridad se puede conducir a través del segundo interruptor semiconductor desconectable (2b); en donde el dispositivo de control local (3) está configurado para desconectar la corriente eléctrica (i) a través del interruptor de corriente continua (1) en función de un valor de medición de corriente desconectando exactamente uno de los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b) y la selección del interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) que se debe apagar se realiza en función de la polaridad del valor de medición de corriente de la corriente eléctrica (i).
12. Interruptor de corriente continua (1) según la reivindicación 11, en donde el interruptor de corriente continua presenta un comparador para la detección de la polaridad de la corriente eléctrica (i).
13. Interruptor de corriente continua (1) según una de las reivindicaciones 11 ó 12, en donde el primer y el segundo interruptor semiconductor desconectable (2a, 2b) presentan respectivamente una supervisión Uce.
14. Interruptor de corriente continua (1) según una de las reivindicaciones 11 a 13, en donde entre la primera conexión (21) y uno de los interruptores semiconductores desconectables está dispuesto un elemento de protección, en particular, un interruptor seccionador y/o un fusible (9).
15. Interruptor de corriente continua (1) según una de las reivindicaciones 11 a 14, en donde el interruptor de corriente continua (1) presenta un dispositivo de medición de corriente (4) y/o un dispositivo de medición de tensión (42).
16. Interruptor de corriente continua (1) según una de las reivindicaciones 11 a 15, en donde el dispositivo de control local (3) presenta una interfaz (11) a un controlador de nivel superior (8); en donde mediante el controlador de nivel superior (8) se pueden conectar y desconectar los interruptores semiconductores desconectables (2a, 2b).
17. Sistema de tensión continua (50) que comprende:
- al menos una fuente de energía eléctrica (5) con una tensión continua;
- al menos un consumidor eléctrico (6) con una conexión de tensión continua;
- al menos un interruptor de corriente continua (1) según una de las reivindicaciones 11 a 16.
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