MX2007009101A - Interfaz de comunicaciones por lineas de energia y protector de sobretension. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sistema que incluye un puerto de entrada (205) de energia de CA para conexion a una linea de energia (115) de CA, un puerto (250) de salida de energia de CA para proporcionar energia de la linea de energia de CA, un circuito (225) de supresion de sobretension de energia de CA para limitar el voltaje en el puerto de salida de energia de CA, un puerto (260) de datos, un acoplador (240) capacitivo de datos para acoplar una senal de datos entre el puerto de entrada de energia de CA y el puerto de datos, y un circuito (245) de supresion de sobretension del puerto de datos para limitar el voltaje en el puerto de datos.

Description

IN ERFAZ DE COMUNICACIONES POR LINEAS DE ENERGÍA Y PROTECTOR DE SOBRETENSIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere a comunicaciones por líneas de energía, y de manera más particular, a un sistema que proporciona una interfaz entre una línea de energía y un dispositivo de comunicación, tal como un módem.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las comunicaciones por líneas de energía (PLC), también conocidas como banda ancha sobre líneas de energía (BPL) , es una tecnología que abarca transmisión de datos a altas frecuencias a través de líneas de energía eléctrica, es decir, conductores usados para transportar una corriente de energía. La corriente de energía se transmite típicamente a través de líneas de energía a una frecuencia a un intervalo de 50-60 hercios (Hz) . En las líneas de bajo voltaje, la corriente de energía se transmite con un voltaje entre aproximadamente 90 a 600 voltios. La BPL también se lleva a cabo sobre líneas de voltaje medio, que operan en un intervalo de 1,000 a 35,000 voltios. La frecuencia de las señales de datos es mayor que o igual a aproximadamente 1 megahercio (MHz) , y un voltaje de la señal de datos varía desde una fracción de un voltio a unas pocas decenas de REF. :183700 voltios. La comunicación de datos puede emplear varios esquemas de modulación tal como modulación de amplitud, modulación de frecuencia, modulación de impulso o modulación de espectro extendido. Un módem, usado como parte de una red de PLC, puede recibir su energía eléctrica de una línea de energía de bajo voltaje. Las terminales de la línea de energía en el módem también se pueden usar para la transmisión y recepción de señales de PLC. Se puede incluir un módem de PLC en el nodo de comunicaciones que se instala en un poste eléctrico y se acciona desde líneas elevadas. Los relámpagos y otros eventos transitorios en estas líneas pueden tener amplitudes en exceso de aquellas encontradas en las salidas de las líneas de energía de bajo voltaje dentro de las construcciones. Por lo tanto, un circuito de entrada de energía del nodo necesita proteger la circuitería del nodo de las sobretensiones transitorias de alto voltaje, por ejemplo, 6,000 voltios. Los componentes de protección de sobretensión frecuentemente son componentes derivados que tienen capacitancia sustancial que pondrían en cortocircuito las señales de datos de alta frecuencia que entran o dejan el nodo en su línea de energía. Un circuito de entrada de energía debe proporcionar simultáneamente flujo de señal de datos de alta frecuencia de baja pérdida y protección adecuada de sobretensión para todos los puertos de energía y puertos de datos . Un requerimiento adicional para los nodos de comunicación elevados es la diagnosis remota de fallas, incluyendo pérdida de la energía de entrada o abertura de fusibles. Las terminales de entrada de energía del nodo también sirven como terminales sensoras para estas condiciones, y de este modo reciben el embate de los eventos transitorios de sobretensión. Para los nodos de comunicación que tienen energía de batería de respaldo, la información de un sensor se puede transmitir a una instalación central de operaciones, desde la cual se puede despachar el personal de mantenimiento . En general un nodo requerirá sólo una fase y un conductor neutral para la energía del nodo. Sin embargo, las líneas elevadas de energía tienen frecuentemente dos o tres fases, y es útil activar todas estas fases con señales de PLC. La activación de todas las líneas de fase con la misma señal de PLC puede incrementar la emisión electromagnética de estas líneas. En estos casos, es preferible activar diferentes conductores de fase con las señales de PLC de fases mutuamente opuestas, para obtener alguna cancelación de emisiones . Existe la necesidad de un circuito de interfaz de energía eléctrica para un módem de PLC que integre armoniosamente los requerimientos mencionados anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un sistema que incluye un puerto de entrada de energía de CA para la conexión a una línea de energía de CA, un puerto de salida de energía de CA para proporcionar energía de la línea de energía de CA, un circuito de supresión de sobretensión de energía de CA para limitar el voltaje en el puerto de salida de energía de CA, un puerto de datos, un acoplador capacitivo de datos para acoplar una señal de datos entre el puerto de entrada de energía de CA y el puerto de datos de un circuito de supresión de sobretensión del puerto de datos para limitar el voltaje en el puerto de datos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama de bloques de un nodo de comunicación de PLC que incluye una interfaz de línea de energí . La Figura 2 es un diagrama de bloques de una interfaz de línea de energía de la Figura 1. La Figura 3 es una vista esquemática de la interfaz de línea de energía de la Figura 1. La Figura 4 es una vista esquemática de una interfaz de línea de energía para acoplar señales a dos líneas de energía de CA, cada una de las cuales incluye una pluralidad de líneas de fase.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 es un diagrama de bloques de un nodo 100 de comunicaciones de PLC, tal como se puede instalar en un poste de servicios para líneas elevadas. El nodo 100 incluye una interfaz de línea de energía (PLI) 110, un suministro 160 de energía, un controlador 170 de carga, una batería 175, módems 120, 130 y 140, y un procesador 150 de datos. Se proporciona energía de corriente alterna (CA) al nodo 100 mediante un cable 115 de energía. El cable 115 de energía incluye una línea neutral (N) y tres líneas de fase, específicamente la fase 1 (Fl), fase 2 (F2), y fase 3 (F3) . Aunque el cable 15 de energía se muestra como que tiene tres líneas de fase, en la práctica, el cable 115 de energía puede incluir cualquier cantidad apropiada de una o más líneas de fase. La PLI 110 recibe energía de CA del cable 115 de energía, y proporciona energía de CA fuera al suministro 160 de energía. La PLI 110 también se acopla al módem 140 mediante un cable 142, y de este modo acopla las señales de comunicación de datos entre el cable 115 de energía y el módem 140. El suministro 160 de energía proporciona energía de corriente directa (CD) a las cargas (no mostradas) mediante las líneas 165, y también proporciona energía al controlador 170 de carga. El controlador de carga controla la carga de la batería 175, que proporciona energía para el nodo 100 en un caso donde falla la energía de CA, de la línea 115 de energía. Los módems 120, 130 y 140 tienen cada uno un puerto acoplador 121, 131 y 141, respectivamente, para conectar las señales de módem a los acopladores inductivos o capacitivos externos en las líneas de bajo voltaje o voltaje medio. El módem 140 también tiene un puerto 143 de señal, conectado a la PLC 110 mediante el cable 142, para acoplar una señal al cable 115 de energía. Los conectadores 121, 131 y 141 son para conectar acopladores inductivos o capacitivos de datos a las líneas de energía de bajo voltaje o de voltaje medio. Cuando se acciona el nodo 100 por una línea de energía de bajo voltaje en la cual también necesitan acoplarse los datos, entonces se proporciona una ruta mediante la PLI 110, y el conectador 141 está sin usar. También, puesto que sólo un módem, por ejemplo, el módem 140, estará para comunicarse sobre la línea de energía de bajo voltaje que está accionando el nodo 100, el nodo 100 se puede configurar de modo que el módem 140 es ese módem. El procesador 150 de datos controla los módems 120, 130 y 140, al enviar órdenes que configuran los módems 120, 130 y 140 para un conjunto de parámetros de operación y envía y recibe datos digitales hacia y desde una línea de energía mediante uno o más de los módems 120, 130 y 140. Una línea 152 transporta datos lógicos desde la PLI 110 al procesador 150 de datos. Los datos lógicos indican el estado con respecto a una o más de las líneas de fase. La Figura 2 es un diagrama de bloques de la PLI 110. La PLI 110 incluye un puerto 205 de entrada de energía de CA, un bloque 210 de fusible, un circuito 220 de aislamiento de radiofrecuencia (RF) , un circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA, un sensor 230 de línea, un acoplador 240 de datos capacitivo y un circuito 245 de supresión de sobretensión de puerto de datos. La PLC 110 también incluye un puerto 250 de salida de energía de CA, un puerto 260 de datos y un puerto lógico 270. El puerto 205 de entrada de energía de CA es para la conexión a la línea 115 de energía de CA. El puerto 250 de salida de energía de CA proporciona energía desde la línea 115 de energía de CA. El circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA limita el voltaje en el puerto 250 de salida de energía de CA. El acoplador 240 capacitivo de datos acopla una señal de datos entre el puerto 205 de entrada de energía de CA y el puerto 260 de datos. El circuito 245 de supresión de sobretensión del puerto de datos limita el voltaje del puerto 260 de datos.

El puerto 205 de entrada de energía de CA recibe la línea neutral (N) y las tres líneas de fase (Fl, F2 , F3 ) del cable 115 de energía (ver Figura 1), y encamina estas líneas al bloque 210 de fusible. Como se explica en mayor detalle más adelante, en asociación con la Figura 3, varios subconjuntos de la línea neutral (N) y las tres líneas de fase (Fl, F2 , F3 ) se encaminan al circuito 220 de aislamiento de RF, el sensor 230 de línea y el acoplador 240 capacitivo de datos. Una salida del circuito 220 de aislamiento de RF se encamina al circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA. Una salida del circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA se encamina al puerto 250 de salida de energía de CA. Una salida del sensor 230 de línea se encamina al puerto 270 lógico. El acoplador 240 capacitivo de datos se acopla al circuito 245 de supresión de sobretensión de puerto de datos, que a su vez se acopla al puerto 260 de datos. La Figura 3 es una vista esquemática de la PLI 110 y proporciona detalles adicionales con respecto a la implementación del puerto 205 de entrada de energía de CA, bloque 210 de fusible, circuito 220 de aislamiento de RF, circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA, sensor 230 de línea, acoplador 240 capacitivo de datos y circuito 245 de supresión de sobretensión de puerto de datos. El puerto 205 de entrada de energía de CA se implementa por las terminales 301, 302, 303 y 304, que se conectan a la línea neutral (N) y las tres líneas de fase (Fl, F2 , F3 ) (ver Figura 2), respectivamente. Una terminal 105 es una tierra de seguridad. La terminal 105 se conecta a una tierra eléctrica, que se puede accesar al conectar a una funda, bastidor, u otro componente estructural del nodo 100. Por ejemplo, la terminal 105 se puede conectar al bastidor de la PLI 110 y al bastidor de suministro 160 de energía. El bloque 210 de fusible se conecta al puerto 205 de entrada de energía de CA y se implementa por los fusibles 310, 311, 312 y 313, en serie con la línea neutral (N) y las tres líneas de fase (Fl, F2 , F3 ) , respectivamente. Los fusibles 310, 311, 312 y 313 protegen a la PLI 110 de las sobretensiones de la línea neutral (N) y las tres líneas de fase (Fl, F2, F3 ) . El circuito 220 de aislamiento de RF se implementa por los inductores 343, 344, 345, 346, 355 y 356, capacitores 350, 351 y 353 y los tubos 380 y 381 de gas. El circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA se implementa por las resistencias 360 y 361 y los cinco amortiguadores 362 de sobretensión de varistor de óxido de metal (MOV) . El sensor 230 de línea se implementa por los puentes 389 y 390, de rectificador de onda completa, un aislante 393 óptico dual, las resistencias 387, 391, 388, 392, 396 y 397, y los capacitores 394 y 395. Una salida del sensor 230 de línea se proporciona al puerto lógico 270. El puerto lógico 270 se implementa por las terminales 398 y 399. El acoplador 240 capacitivo de datos se implementa con las resistencias 328, 327 y 326 y los capacitores 323, 322 y 321. El circuito 245 de supresión de sobretensión del puerto de datos es para limitar el voltaje en el puerto 250 de salida de energía de CA. El circuito 245 de supresión de sobretensión de puerto de datos se implementa por los tubos 330 y 331 de gas, un transformador 335 de señal, cadenas 332 y 333 de diodo de avalancha, y la resistencia 334. El puerto 250 de salida de energía de CA se implementa por las terminales 370, 371 y 372. Mediante el puerto 250 de salida de energía de CA, la PLI 110 proporciona energía de CA al suministro 160 de energía (ver Figura 1) . El puerto 260 de datos se implementa como BNC 340. El BNC 340 se conecta al módem 140 (ver Figura 1) . La PLI 110 proporciona comunicación de datos entre el módem 140 y la línea 115 de energía. La comunicación de datos es bidireccional, sin embargo, en los siguientes varios párrafos, por simplicidad, la comunicación de datos se describe como que procede del módem 140 a la línea 115 de energía.

Una señal de datos del módem se acopla a través del BNC 340 a un devanado del lado derecho del transformador 335 de señal, y a través del transformador 335 de señal. Del transformador 335 de señal, el devanado del lado izquierdo, terminal superior, la señal de datos prosigue (a) a través del capacitor 321, fusible 312, y terminal 302 a la línea de fase 1, y (b) a través del capacitor 323, fusible 310 y terminal 304 a la línea de la fase 3. Del transformador 335 de señal, devanado del lado izquierdo, tapa central, la señal de datos prosigue desde el fusible 313 y la terminal 301 a la línea neutral. El transformador 335 de señal, terminal inferior del devanado del lado izquierdo, la señal de datos prosigue mediante un puente 338, capacitor 322, fusible 311 y terminal 303 a la línea de la fase 2. La fase de la señal de datos que aparece en el transformador 335 de señal, devanado del lado izquierdo, terminal de fondo es opuesta a aquella que aparece en el transformador 335 de señal, devanado del lado izquierdo, terminal superior. Por consiguiente, debido a la colocación del puente 38, como se muestra en la Figura 3, la fase de la señal de datos en la línea de la fase 2 será opuesta a aquella en la línea de la fase 1 y la línea de la fase 3. Sin embargo se señala que se puede remover el puente 338 y en cambio, se puede insertar un puente en la ubicación 339 de modo que la señal de datos desde el transformador 335 de señal, devanado del lado izquierdo, terminal superior también se encaminará a través del capacitor 322 a la línea de la fase 2, y como tal, las señales de datos estarán en fase entre sí en cada una de las líneas de la fase 1, 2 y 3. Cuando el nodo 100 se instale en una ubicación donde estén disponibles menos de las tres fases en las líneas de bajo voltaje en el sistema de distribución de energía, los conductores no usados que emanan de las terminales 303 y 304 se pueden conectar a la Fase 1. Este arreglo puede reducir la atenuación de RF en el cable de energía. Los capacitores 321, 322 y 323 deben resistir cualquier sobretensión de entrada que aparezca en el puerto 205 de entrada de energía de CA, y se deben tazar por consiguiente, por ejemplo 6 kv. Los capacitores 321, 322 y 323 deben tener una baja impedancia y baja pérdida a frecuencias en un intervalo de operación de 1 a 40 MHz, y se pueden configurar de un material dieléctrico cerámico. Las resistencias 326, 327 y 328 se conectan en paralelo por los capacitores 321, 322 y 323, respectivamente, y sirven como resistencias derivadoras a los capacitores 321, 322 y 323 de descarga para seguridad, si los capacitores 321, 322 y 323 se cargan, y luego se desconectan. Las resistencias 326, 327 y 328 también se tazan para alto voltaje. Las sobretensiones de impulso debido a relámpagos o eventos transitorios de conmutación pueden arribar al puerto 205 de entrada de energía de CA. Estas sobretensiones pasarán a través de los capacitores 321, 322 y 323 de acoplamiento de una manera relativamente sin fustigar, pero se debe prevenir que alcancen el BNC 340. La protección inicial de sobretensión se proporciona por las cadenas 332 y 333 de diodo de avalancha, que están parcialmente aisladas entre sí, por la resistencia 334. La conexión de diodos de avalancha en una cadena en serie, como en cada una de las cadenas 332 y 333 de diodo de avalancha, reduce la capacitancia de la cadena con relación a un diodo individual. Típicamente, la capacitancia es menos de 3 picofaradios (pF) para una cadena de tres diodos, teniendo de esta manera un efecto imperceptible de carga capacitiva en las señales de PLC cuyas frecuencias pueden alcanzar decenas de MHz . La conexión en serie proporciona una mayor capacidad combinada de absorción de energía que un dispositivo similar de capacitancia similar . Dada una ocurrencia de una sobretensión, después de un retraso de típicamente 100 a 200 nanosegundos (ns) , los tubos 330 y/o 331 de gas se disparan, asegurando el voltaje de sobretensión a menos de 50 voltios, y removiendo la mayoría del esfuerzo de las cadenas 332 y 333 de diodo de avalancha de relativamente baja energía. Un efecto de este esquema de protección de tres etapas (es decir, tubos 330, 331 de gas, cadena 332 de diodo de avalancha, y cadena 333 de diodo de avalancha) es limitar el voltaje pico en el puerto de módem a menos de 60 voltios durante un periodo de menos de 200 ns. Los inductores 343, 344, 345 y 346 representan una alta impedancia a frecuencias de RF, y de este modo, también representan una alta impedancia a las frecuencias de la señal de datos. Impiden que una señal de alta frecuencia del BNC 340, que alcanza los puntos 315 y 316, se ponga en cortocircuito por los capacitores 350, 351 y 353 y por una capacitancia de los amortiguadores 362 de sobretensión de MOV. En un inductor práctico, una cierta cantidad de capacitancia inter-vuelta es inherente en su devanado, y una resonancia paralela de esta capacitancia con la inductancia del inductor se presenta a una frecuencia de auto-resonancia. Por arriba de esta frecuencia, el inductor se comporta como un capacitor cuya magnitud de impedancia disminuye con la frecuencia. La frecuencia auto-resonante debe alcanzar al menos la vecindad de la frecuencia de módem más altamente usada. Un planteamiento para incrementar la frecuencia auto-resonante es reemplazar un inductor individual por una combinación en serie de múltiples inductores, cada uno con inductancia reducida y capacitancia parásita reducida en comparación a un inductor individual de valor combinado. Este arreglo incrementa sustancialmente la frecuencia autoresonante, y se implementa en la Figura 3 al realizar un inductor en la línea neutral por el par de inductores 343 y 344 en serie, y de manera similar en la línea de la fase 1 por los inductores 345 y 346. Un planteamiento alternativo es usar los llamados inductores de pi-bobinado, que tienen típicamente cerca de cuatro secciones y se enrollan en una geometría de capacitancia mínima. Los capacitores 350, 351, 353, 355 y 356, y los inductores 343, 344, 345 y 346, colectivamente, operan como un filtro de paso bajo. El filtro de paso bajo esta en serie con las terminales 370 y 371 de CA, y el propósito primario del filtro de paso bajo es bloquear el ruido generado en el suministro 160 de energía (mostrado en la Figura 1) y aplicado a través de las terminales 370, 371 y 372, de que alcancen el puerto 205 de entrada de energía de CA y que provoquen emisiones electromagnéticas excesivas radiadas o conducidas . Otros circuitos dentro del nodo 100, tal como la CPU y las tarjetas de módem, pueden generar ruido electromagnético ambiente. Este ruido, si no está abatido, se puede inducir en los alambres conectados a los puertos 250, 260 y/o 270, y pasa a través de la PLI 110, provocando emisiones electromagnéticas excesivas radiadas o conductivas. El filtro de paso bajo mencionado anteriormente también es para bloquear este ruido y para reducir estas emisiones. El ruido electromagnético mencionado anteriormente también se puede inducir en conductores dentro de la PLI 110.

Por lo tanto, la PLI 110 se puede enjuagar dentro de una caja protegida, para reducir al mínimo esta inducción y las emisiones resultantes. Cuando un impulso transitorio fuerte arriba en la terminal 302, o en la terminal 301, los inductores 343, 344, 345, 346, 355 y 356 actúan como circuitos abiertos y bloquean la porción inicial del impulso transitorio. Esto es particularmente importante en un caso donde los amortiguadores 362 de sobretensión de MOV tienen una respuesta que es demasiado lenta al absorber la porción inicial del impulso transitorio. La característica de circuito abierto inicial de un arreglo en serie de inductores 343, 344 y 356, y un arreglo en serie de inductores 345, 346 y 355 provoca que casi todo el impulso transitorio fuerte parezca cruzar estos dos arreglos en serie, y puede provocar cortocircuito a través de uno o ambos. Para absorber de manera segura esta energía de impulso inicial, los tubos 380 y 381 de gas se conectan a través de los arreglos en serie respectivos de los inductores. Cada tubo de gas tiene un voltaje de disparo en el intervalo de 100 a 300 voltios. El tubo 380 de gas se conecta en derivación con el arreglo en serie de inductores 343, 344 y 356 y el tubo 381 de gas se conecta en derivación con el arreglo en serie de inductores 345, 346 y 355. El tubo 380 de gas se dispara cuando el voltaje a través del arreglo en serie e inductores 343, 344 y 356 excede su voltaje de disparo, y el tubo 381 de gas se dispara cuando el voltaje a través del arreglo en serie de los inductores 345, 346 y 355 excede su voltaje de disparo. El disparo de los tubos 380 y 381 de gas transfiere energía del impulso a los amortiguadores 362 de sobretensión de MOV. En todo momento diferente, los tubos 380 y 381 de gas actúan como un circuito abierto de baja capacitancia, y no afectan la función de aislamiento de señal de los inductores 343, 344, 345 y 346. En un arreglo típico, la terminal 301 (es decir neutral) y la terminal 105 (es decir, cierra eléctrica) se conectarán conjuntamente a las líneas de energía. Si un impulso transitorio fuerte se imprime entre la terminal 302 (es decir, fase 1) y las terminales 301 y 105 conjuntamente conectadas, entonces las caídas de voltaje se desarrollan a través del arreglo en serie de inductores 343, 344 y 356 y el arreglo en serie de inductores 345, 346 y 355, pero no se desarrollan entre la terminal 105 y la terminal 372, que se conectan directamente de forma conjunta. De esta manera, ausente alguna medida de intervención, un alto voltaje de modo común se aplicará a las terminales 370 y 371 con respecto a la terminal 372, excediendo posiblemente la potencia de voltaje de entrada de modo común de suministro 160 de energía. Sin embargo, bajo estas condiciones, el tubo 382 de gas conduce, proporcionando de esta manera la medida de intervención mencionada anteriormente, y reduciendo el voltaje de modo común a niveles seguros. Las resistencias 360 y 361 son resistencias de energía de bajo valor, típicamente 1 ohmio y 5 vatios cada una. Las resistencias 360 y 361 limitan la corriente de sobretensión pico que deben absorber los amortiguadores 362 de sobretensión de MOV, incrementando la longevidad de los amortiguadores 362 de sobretensión de MOV. Para una corriente de entrada de suministro de energía de aproximadamente 1 amperio, la caída de voltaje de aproximadamente 2 voltios para las resistencias 360 y 361 no afectará la operación de suministro 160 de energía. El fusible 313 (es decir, neutral) y el fusible 312 (fase 1) tienen una gama de corriente diseñada para ampliar el arribo de un impulso de sobretensión transitorio de una amplitud que dañaría la PLI 110. La gama de corriente para los fusibles 312 y 313 es mayor que aquella adecuada para proteger el suministro 160 de energía. Por lo tanto, se coloca un fusible 367 adicional corriente abajo del circuito 225 de supresión de sobretensión de energía de CA, en serie con la terminal 371. Un corte térmico 368 protege el nodo 100 del sobrecalentamiento, y corta la energía del suministro 160 de energía, si la temperatura dentro del forro del nodo 100 excede un valor preestablecido. El sensor 230 de línea es un sensor de voltaje de línea dual. La resistencia 387 se conecta a la terminal 302, y la resistencia 388 se conecta al lado corriente abajo del fusible 312, es decir, punto 316, para percibir si el voltaje de fase está presente en la terminal 302 y si se reventó el fusible 312. La resistencia es 387 y 388 son de alto valor, típicamente 120 k ohmios, tazadas para al menos 6 kV para sobrevivir a las sobretensiones transitorias de entrada en las terminales 301 y 302. Las resistencias 387 y 388 conducen una pequeña cantidad de corriente de línea a los puentes 389 y 390 de rectificador de onda completa. Los puentes 389 de rectificador de onda completa convierten el voltaje percibido por la resistencia 387 y proporcionan una salida de DC . Los puentes 390 de rectificador de onda completa convierten el voltaje percibido por la resistencia 388 y proporcionan una salida de CD. Las salidas de CD de los puentes 389 y 390 de rectificador de ondas completas se encaminan, mediante resistencias 391 y 392 limitantes de corriente, a los diodos emisores de luz (LED) en los aislantes 393 ópticos duales. Los capacitores 394 y 395 reducen al mínimo la ondulación, y mantienen a los LED conduciendo sobre el ciclo completo de frecuencia de energía, cuando se energizan la terminal 302 y el punto 316. El aislante 393 óptico dual proporciona señales aisladas, mediante las resistencias 396 y 397, a las terminales 398 y 399. Las resistencias 396 y 397 limitan las corrientes de salida en el caso de fallas por cortocircuito en las terminales 398 y 399. La salida de las terminales 398 y 399 se proporcionan a circuitos de entrada lógica (no mostrado) del procesador 150 de datos (ver Figura 1). La Figura 4 es un subconjunto conceptual de la implementación de la Figura 3, y muestra un arreglo alternativo que se refiere al acoplamiento capacitivo donde no se requiere flujo de energía de CA. La Figura 4 introduce los capacitores 421, 422 y 423 de acoplamiento y sus correspondientes resistencias 426, 427 y 428 derivadoras para conectarse a un puerto 405 de entrada de energía de CA. El puerto 405 de entrada de energía de CA se fusiona de manera separada por los fusibles 410, 411 y 412, que protegen contra la sobrecorriente si un capacitor 421, 422 ó 423 de acoplamiento falla por cortocircuito. Como se explica anteriormente, el puerto 205 de entrada de energía de CA se conecta a la línea 115 de energía. El puerto 405 de entrada de energía de CA se conecta a una línea de energía adicional que tiene hasta tres fases . Las técnicas descritas en la presente son de ejemplo, y no se debe considerar como que implementen alguna limitación particular de la presente invención. Se debe entender que se pueden contemplar varias alternativas, combinaciones y modificaciones, por aquellos expertos en la técnica. La presente invención se propone que abarque todas estas alternativas, modificaciones y variaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Sistema, caracterizado porque comprende; un puerto de entrada de energía de CA para conexión a una línea de energía de CA; un puerto de salida de energía de CA para proporcionar energía de la línea de energía de CA; un circuito de supresión de sobretensión de energía de CA para limitar el voltaje al puerto de salida de energía de CA; un puerto de datos, un acoplador de datos capacitivo para acoplar una señal de datos entre el puerto de entrada de energía de CA y el puerto de datos; y un circuito de supresión de sobretensión del puerto de datos para limitar el voltaje en el puerto de datos.
2. 2. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la línea de energía de CA incluye una pluralidad de líneas de fase de energía, y en donde el puerto de entrada de energía de CA es para la conexión a la pluralidad de líneas de fase de energía .
3. 3. Sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el acoplador capacitivo de datos acopla señales de datos entre el puerto de datos y más de una de la pluralidad de líneas de fase de energía.
4. 4. Sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el acoplador capacitivo de datos acopla una primera señal de datos que tiene una primera fase a una primera de la pluralidad de líneas de fase de energía, y en donde el acoplador capacitivo de datos acopla una segunda señal de datos que tienen una segunda fase a una segunda de la pluralidad de líneas de fase de energía.
5. 5. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un inductor inductivo que aisla el circuito de supresión de sobretensión de CA del puerto de entrada de energía de CA, en donde el inductor inductivo tiene alta impedancia a una frecuencia de la señal de datos .
6. 6. Sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el inductor inductivo comprende una pluralidad de inductores en serie con el puerto de entrada de energía de CA.
7. 7. Sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende: un fusible para conectar el puerto de salida de energía de CA, en donde el circuito de supresión de sobretensión de energía de CA comprende un amortiguador de sobretensión de baja capacitancia que tiene (a) una primera terminal conectada a una terminal del inductor inductivo más cerca al puerto de entrada de energía de CA, y (b) una segunda terminal conectada a una terminal del inductor inductivo más cerca al puerto de salida de energía de CA.
8. 8. Sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el circuito de supresión de sobretensión de energía de CA comprende un amortiguador de sobretensión conectado en derivación a través del inductor inductivo .
9. 9. Sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el amortiguador de sobretensión comprende un amortiguador de tubo de gas .
10. 10. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un filtro de paso bajo en serie con el puerto de salida de energía de CA.
11. 11. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de supresión de sobretensión de energía de CA comprende un amortiguador de sobretensión conectado al puerto de salida de energía de CA y una tierra eléctrica.
12. 12. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de supresión de sobretensión de puerto de datos comprende un amortiguador de tubo de gas y un amortiguador de diodo de avalancha.
13. 13. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una resistencia que percibe un voltaje del puerto de entrada de energía del puerto de CA; un conversor que convierte el voltaje percibido a un voltaje de DC; y un aislante óptico que recibe el voltaje de CD, y proporciona una señal aislada a un puerto de salida lógica.
14. 14. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: un primer fusible que tiene una primera gama de corriente en serie con el puerto de entrada de energía de CA; y un segundo fusible que tiene una segunda gama de corriente, en serie con el puerto de salida de energía de CA, en donde la primera y segunda gamas de corriente son diferentes entre sí.
15. 15. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el puerto de entrada de energía de CA es un primer puerto de energía de CA, y la línea de energía de CA es una primera línea de energía de CA, y en donde el sistema comprende además un segundo puerto de entrada de energía de CA para la conexión a una segunda línea de energía de CA.
16. 16. Sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la segunda línea de energía de CA incluye una pluralidad de líneas de fase de energía, y en donde el segundo puerto de entrada de energía de CA es para la conexión a la pluralidad de líneas de fase de energía.