WO2014191605A1 - Procedimiento y aparato de testeo para pararrayos - Google Patents

Procedimiento y aparato de testeo para pararrayos Download PDF

Info

Publication number
WO2014191605A1
WO2014191605A1 PCT/ES2014/070439 ES2014070439W WO2014191605A1 WO 2014191605 A1 WO2014191605 A1 WO 2014191605A1 ES 2014070439 W ES2014070439 W ES 2014070439W WO 2014191605 A1 WO2014191605 A1 WO 2014191605A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lightning rod
priming device
test
test apparatus
data
Prior art date
Application number
PCT/ES2014/070439
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carlos Pomar Garcia
Veronica Pomar Pedredo
Moisés POZA MARTINEZ
Original Assignee
Aplicaciones Tecnologicas, S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aplicaciones Tecnologicas, S.A. filed Critical Aplicaciones Tecnologicas, S.A.
Priority to EP14739204.7A priority Critical patent/EP3024103B1/en
Priority to PL14739204T priority patent/PL3024103T3/pl
Priority to CN201480042322.0A priority patent/CN105684251B/zh
Priority to ES14739204.7T priority patent/ES2668993T3/es
Publication of WO2014191605A1 publication Critical patent/WO2014191605A1/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/60—Detecting; Measuring; Sensing; Testing; Simulating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2827—Testing of electronic protection circuits

Definitions

  • the present invention corresponds to the technical field of lightning rods with priming device (PDC), such as lightning rods with passive electronic or electric priming circuit, active electronic or electric, piezoelectric, lightning rod with special profile and in general, any lightning rod based in the principle of operation of the electro atmospheric condenser (one or more conductive parts isolated from the ground potential).
  • PDC priming device
  • the lightning rod with priming device is a type of lightning rod whose purpose, as in the rest of the lightning rod, is to attract the beam to itself to drive its electrical discharge to the ground, preventing it from causing damage in the area under your protection
  • this type of lightning rod with priming device emits an ascending discharge that captures the beam before it impacts with any other structure and, captures it at a greater distance than a conventional lightning rod, so that the radius of Lightning rod action.
  • the invention in the case of the first document FR2848351, relates to a lightning rod with active electronic priming circuit that has a test means for the development of a signal indicating the operating status of the circuit from the values measured by a circuit conditioning connected to it. It also has means for transmitting and receiving the signal and signaling means.
  • broadcasting means emit a radio signal in a defined frequency band and both they and the receiving ones are in an independent remote control box.
  • High voltage is used and the test is performed from time to time with a certain interval, only while the priming device is in a state of rest, which occurs after a period of time has elapsed since the electrical activity of the storm ends.
  • the invention relates to a method for evaluating the electrical parameters of the lightning protection system, in which at least one inspection cable electrically connected to the control unit. Reception is additionally mounted on the head of the lightning rod, equipped with grounding.
  • the lightning rod test device is activated by applying low voltage between the inspection cable and the grounding conductor or between the control cables only to control the electrical energy stored in the capacitor assembly.
  • the information obtained from the electrical parameters is transmitted by the conductors to the receiving unit that can be mounted directly on the head of the lightning conductor or at a certain distance from it, electrically coupled to its grounding conductor and by means of the inspection cable.
  • the receiving unit is connected to a set of capacitors that store electrical energy and are connected in turn with a device electromechanical.
  • the energy storage means are formed by a conventional battery, which will limit the charge / discharge cycles, reducing their useful life and entails an additional waste treatment.
  • test is carried out on a lightning rod with an electronic priming circuit only active, resulting not applicable to other types of lightning rod with a lightning device. priming.
  • the proposed analysis system does not present the option to distinguish between the different states of the lightning rod.
  • the result offered is that of a correct lightning rod or that there is an error, but without determining what the reason is of the error, whereby the operator or user must move to the lightning rod, disassemble it and perform a series of checks to detect what the error is due to and carry out the relevant repair operations.
  • none of the devices presented in both documents contain protection elements against overvoltages in the voltage or current inputs, which are exposed to potential differences of potential that can become very high and therefore dangerous . Description of the invention
  • the testing device for lightning rod with priming device presented here comprises on the one hand a transmitter unit configured to be installed in a lightning rod with power supply and energy storage means, a circuit measuring the frequency response of the priming device of the lightning rod, a control and processing element to activate the measurement and process the resulting frequency response, an A / D converter of the analog signal obtained from the test performed to the priming device before processing, a modulator circuit that receives the signal , and a transmitter antenna of the data obtained by the meter circuit already modulated.
  • the control and processing element of the sending unit is programmed to activate the test of the priming device that performs the test module, each time interval t1 configurable. Likewise, it is responsible for maintaining the sending unit in a state of rest during configurable time intervals t2, being t2 less than t1 and, activating the sending of the result of each test that is carried out every time t1, as well as repeated sending of the last test performed, every time t2. These times t1 and t2 are configurable either by software or by a timing of the elements.
  • the feeding means of the emitting unit may be based on renewable power sources such as a solar panel or the like and the storage means preferably do not have a limitation of the loading / unloading cycles and do not require a waste treatment, if You can use conventional power media like any type of battery, introducing the above limitations.
  • This testing device for lightning rod with priming device presented here performs a frequency test. This is that the control and processing element generates a set of pulses of a configurable value time that attacks the lightning rod priming device.
  • This priming device provides a voltage and frequency response that is related to the configuration and the state of the lightning rod.
  • the test apparatus has a wireless receiver unit, means for identifying the different states of the lightning rod, an internal memory that allows the data of the successive tests to be stored and an external connector to it for data extraction. to a device for processing them.
  • the means for identifying the different states of the lightning rod of this receiving unit can be formed by light pilots, preferably LED type, although any form of visualization of the result is optimal.
  • this receiving unit comprises an ignition switch, power supply and storage means, a control and processing element, a DC / DC converter that reduces the voltage of the storage means connected to the control and processed element, a circuit of disconnection or self-disconnection of the power system, an integrated antenna for the reception of the data, an element of demodulation of the same and a screen of visualization of the results.
  • This receiving unit allows to visualize the data of previous tests that are stored in the internal memory of the same and includes a button for the activation of this function.
  • the transmitting unit can comprise protection elements against overvoltages in each connection that can be affected by an overvoltage.
  • This device complies with UNE21 186: 201 1 in all its points.
  • Said lightning rod installation is such that the emitting unit of the apparatus is suitable for placement in the lightning rod, where the housing of the same can have any configuration, either trunk-pyramidal, flared, spherical, capped, cylindrical or any other that presents the characteristic elements of a lightning rod such as tip and shaft.
  • the emitting unit of the test apparatus can be integrated inside or outside the lightning rod.
  • said emitter unit comprises a housing connected to the part of the lightning rod that is grounded. Said housing has a first opening for the emission of the RF signal and a second opening for the cable connection of the frequency response measuring circuit in the emitting unit and the lightning rod priming device.
  • connection of the housing of the emitting unit with the lightning rod may comprise an adaptation piece and orientation of the housing.
  • This procedure comprises a series of steps that begin with an activation of the control and processing element.
  • a lightning rod priming device is tested by the emitting unit. Said testing is carried out every time a certain time interval t1 is exceeded or, in the event that a stop in the supply is detected by the supply means of the sending unit.
  • this emitter unit is normally in a state of rest for a certain time t2, with t2 being less than t1.
  • a send is made with the repeated data of the last test performed.
  • the shipments of a certain test repeatedly are carried out every time t2 until time t1 is exceeded, in which a new test is carried out which is the one that begins to be sent from that moment repeatedly with each time t2 until exceed time t1 again.
  • the receiving unit must be activated, receiving the data from the sending unit in a time less than or equal to t2. This activation is carried out every time a sending of data is carried out either from testing or repeated.
  • the data received comprises at least one sample of the test result differentiating the state in which the lightning rod is found to be correct, short-circuited or with a frequency response and / or incorrect priming device voltage.
  • other useful data can be added, such as the lightning rod reference or its characteristics.
  • a timeout counter with a configurable time limit t3 can be activated. This time value t3 is greater than the value of time interval t2, so that if time t3 is exceeded without receiving any data frame, an error signal is generated, identifying it as the receiver is outside the emission range of the sending unit, without enough energy to send or degraded for some other reason.
  • the time limit t3 determines the state in which the lightning rod is located, which can be correct, short-circuited or that your response in frequency and / or voltage of the priming device is not correct, and, on the other hand it may happen that the received signal does not is the correct one, which in this case allows to identify if there is an error in the reception of the data.
  • the test apparatus has energy supply and storage means that do not present any limitation in terms of loading / unloading cycles, nor does it use toxic substances or chemical reactions to obtain the energy, thereby reducing the maintenance and waste treatment costs, although common feeding means such as batteries can be used, incurring the previously set inconveniences.
  • the receiving unit is wireless, which eliminates the accessibility limitations of the operator or user that exist in the existing wired devices in the state of the art and, at the same time, the risks of exposed cables disappearing that present a greater possibility of deterioration in addition to suffering induced surges.
  • a very effective test method is proposed as well as safe since a low voltage frequency analysis allows to identify the complete state of the PDC, since each element that is part of the lightning rod has a contribution to its frequency response. Furthermore, when performed in low voltage there is no problem associated with the safety of people or property.
  • the combination of a frequency and a temporary test is allowed by analyzing the response to transients of the device, to offer a more exhaustive analysis if necessary.
  • the possibility of electronically identifying each terminal allows a great simplification in the revision and maintenance work by the operators or users.
  • This test apparatus does not have any electromechanical part, which also avoids possible noise due to the switching of the relays. In addition, it presents protection elements against surges for greater protection of the device.
  • the proposed apparatus presents a data storage memory, as well as the possibility of extracting them to a computer or any other data processing device, for the analysis thereof. They can also be displayed on the screen of the receiving unit itself.
  • Another advantage that it presents is that when displaying the results it is not limited to saying that there is an error, but that it discriminates between the possible causes of it, determining in what situation the lightning rod is.
  • This device in turn minimizes energy consumption by reducing the number of tests performed.
  • the state of rest in which the sending unit is maintained and that the tests are carried out every certain time greater than the time of rest the reception of a signal is obtained every end of a state of rest, which verifies that the The device works, but a new test is not performed until a certain time when it is considered necessary. This reduces consumption and takes maximum care of the components that are part of the test apparatus and the priming device.
  • This test device is valid for any lightning rod with a priming device, regardless of whether this device is a passive or active electric or electronic priming circuit, a piezoelectric or with a special profile. Any lightning rod that has a floating element is susceptible to being tested by this system.
  • this device is equally valid for lightning rods with electronic priming circuit active as passive.
  • This procedure allows to distinguish between the possible states in which the lightning rod can be found, reducing the operating time of the operator or user, because if there is an error it will have determined what the reason is and therefore it can be corrected more quickly.
  • Figure 1. Shows a flow chart of the operation procedure of the sending unit.
  • Figure 2. Shows a flow chart of the operation procedure of the receiving unit.
  • Figure 3. Shows a block diagram of the electronic circuits of the sending unit.
  • Figure 4. Shows a block diagram of the electronic circuits of the receiving unit.
  • Figure 5. Shows a perspective view of a emitter unit located outside the lightning rod, for a first preferred embodiment of the invention.
  • Figure 6. Shows a plan view of a receiving unit for a first and second preferred embodiment of the invention.
  • Figure 7.- Shows a front view of a emitter unit located inside the lightning rod, for a second preferred embodiment of the invention.
  • the lightning rod test apparatus 1 with the priming device proposed herein is formed by a transmitter unit 2 configured to be installed in a lightning rod 1 and, a receiving unit 3.
  • the emitting unit 2 as can be seen in Figure 3, comprises feeding means 4, which in this first preferred embodiment of the invention are formed by a solar panel and, storage means 5 of the energy obtained by the same, that they fulfill the condition of not presenting limit in the number of loading / unloading cycles, nor requiring waste treatment, both of which are part of the feeding block A.
  • a second measuring block B formed by a measuring circuit 6 of the frequency response of the lightning rod and an A / D converter 7 of this response before being processed and, a third emission block C comprising a modulating circuit 8 that It receives the signal, modulates it and sends it through a broadcast antenna 9.
  • the sending unit 2 in turn comprises a control and processing element 10.1 for the activation of test module 44 and the processing of the resulting digitized frequency response.
  • Said control and processing element 10.1 is programmed to activate the test repeatedly after a certain period of time t1 elapses, which in this first preferred embodiment of the invention is 24 hours.
  • control and processing element 10.1 activates the sending of the test result each time a new one is made after a time t1 has elapsed, and activates the repeated sending of this same result every time t2 at which the idle state ends.
  • the test apparatus comprises an individual identification system of each lightning rod, so that when the control and processing element 10.1 sends the test result, it also activates the sending of the identification from the equipment to the receiving unit. In the case of repeated sending of the result of the previous test, the identification of the equipment to which these data correspond is sent simultaneously.
  • Both t1 and t2, in this preferred embodiment of the invention, are configurable by software.
  • the transmitter unit 2 has a protection element 11 against overvoltages.
  • the receiving unit 3 is wireless and, comprising identification means 19 of the different states of the lightning rod, an internal memory that allows to store the data of the tests that are being carried out and an external connector to it, which will allow the extraction of the data of said tests to a device for processing them.
  • the receiving unit as can be seen in Figure 6, has a button 12 to be able to display said previous test data in it.
  • the receiving unit 3 is formed by a block power supply D having said power supply and storage means 13, a power switch 14 of the receiving unit 3, an optional DC / DC converter 15 and an automatic disconnection circuit 16 for the case in which the unit takes time excessive without being turned off manually by the official.
  • It also has a reception block E formed by an antenna 17 integrated for the reception of the data and a demodulation element 18 thereof.
  • a display block F formed by the identification means 19 of the different states of the lightning rod 1 which in this first embodiment of the invention are formed by light pilots 19.1 type led and, a display screen 19.2 of the result and optionally the terminal identification.
  • the receiving unit 3 comprises a control and processing element 10.2 that interrelates these actuation blocks D, E, F.
  • This device fulfills the condition of being able to withstand at least 3 pulses of 100 kA wavelength of 10/350 ⁇ amplitude, as well as the UNE21186: 2011 standard in all its points.
  • an additional test is performed which evaluates the temporal response of the circuit against each pulse or set of pulses, obtaining the response of the circuit after a configurable value time.
  • the lightning rod 1 has a housing-like configuration in which the priming device, not shown in the Figures, is disposed with the corresponding tip 46 and the corresponding axis 45.
  • the emitting unit 2 comprises a housing 20 connected to the lightning rod 1, in the part thereof that is connected to ground 45, in order to avoid dangerous potential differences and shield the equipment.
  • the housing 20 of this transmitter unit 2 has a first opening for the signal emission and a second opening for the connection via cable 21 of the measuring circuit 6 of the equivalent frequency response of the priming device, existing in the transmitter unit 2, with the lightning rod priming device 1.
  • connection of the emitter unit 2 with the lightning rod 1 has an adaptation piece 22 and orientation of the housing 20.
  • the housing 20 it is possible It allows the housing 20 to be positioned so that the solar panel is oriented towards the desired position, preferably the one with the highest average exposure to sunlight throughout the year.
  • the lightning rod can be seen for a second embodiment of the invention in which the testing device for lightning rod with priming device is similar to that described for the first embodiment of the invention, but in which the installation Lightning rod comprises the transmitter unit of the device integrated inside the lightning rod housing.
  • the lightning rod 1 also has a housing-like body inside which the priming device, not shown, with the corresponding tip 46 and the corresponding axis 45, with the particularity that the emitter unit 2 is integrated inside the body of the lightning rod 1.
  • the housing 20 described above is not necessary.
  • this test procedure consists of the following steps:
  • activation 23 of the control and processing element (10.1) is performed first.
  • a test 24 of the lightning rod priming device 1 is performed every determined time interval t1 which in this preferred embodiment of the invention is 24 hours.
  • the data obtained from the test are sent together with the identification data of the lightning rod, wirelessly to the receiving unit 3.
  • the sending unit 2 enters the idle state 26 for a certain time t2, configurable according to the needs or conditions and, which in this embodiment of the invention is 90 seconds, which complies with the condition of being less than the value of t1.
  • the next step occurs once a time interval t2 of 90 seconds has elapsed, and therefore the sending unit ends its idle period.
  • the control and processing element performs an analysis 27 on whether a time period t1 of 24 hours has elapsed. If not, sending 28 of the same data resulting from the previous test performed, every t2 time of 90 seconds, is repeated until a t1 time of 24 hours elapses.
  • control and processing element (10.1) analyzes whether the time After this, it is greater than t1 which in this case is 24 hours, and the result is positive, it activates the test module 44 for performing a new test 29 of the lightning rod priming device 1.
  • the activation of the realization 29 of a new test is also carried out if the existence of a stop in the supply means of the sending unit is detected.
  • Figure 2 shows the operating procedure of the receiving unit 3. This process begins with the activation 30 of the receiving unit 3 each time a test data is sent.
  • the receiving unit 3 is waiting to receive a data frame that is compatible with the communication standard used.
  • a timeout counter 31 is activated, with a determined time limit t3 which in this preferred embodiment of the invention is 2 minutes, which complies with being greater than the idle time t2 of 90 seconds
  • This counter will allow the receiving unit 3 to check if a data frame has been received within the maximum transmission / reception time configured in both devices.
  • timeout 32 is exceeded. If the analysis shows that timeout 32.1 has been exceeded, without obtaining data, the sending unit 3 determines that there is an error 40 due to that is outside the range of the sending equipment or that the transmitter is malfunctioning and shows this result 41 to the operator or user, ending the procedure 42, so that the operator or user can repair the problem.
  • the receiver continues waiting for the data frame and analyzes whether it receives it or not 33. If the data is not received 33.2 the wait continues.
  • a compatible data frame 33.1 arrives at receiver 3 before the waiting time is exceeded, it checks 34 if said data is in accordance with the possible test results.
  • the sending unit determines that there is an error 40 because the data received does not match the possible test results and shows this result 41 to the operator or user, ending the process 42 so that the operator or User can repair the problem.
  • the error is distinguished because the receiver is not within the range of the transmitter 32.1 or if the error is due to a reception of erroneous data 34.2.
  • the receiving unit 3 analyzes whether the lightning rod 1 works correctly 35. If the result is indeed affirmative 35.1, said result 38 is shown to the operator or user and stores result 39, returning to the beginning 43 of the procedure.
  • the result determines that the state of the lightning rod is not correct 35.2, it is analyzed if there is a short circuit 36.
  • the result 38 is shown at Operator or user and the same 39 is stored, starting the process 43 again, but if the result obtained is that there is no short circuit 36.2, it will be analyzed if what happens is that the frequency response of the priming device is not correct 37.
  • this result 38 is shown to the operator or user, and the result 39 is stored again starting the process 43, while if that is not the problem, the existence of an error is determined 40 and the result 41 is shown to the operator or user completing the process 42 to correct the existing error.
  • the storage 38 of the results is carried out in the internal memory of the receiving unit to be able to display them again on the results screen 19.2 or to extract them to an external data processing device, such as a computer.
  • the test apparatus also offers the possibility of storing the results obtained in an internal memory for a later visualization of the same in the same receiving unit or to be able to download them through the external connector to a data processing device in which they can be performed much more complete studies of the results obtained from the priming device.
  • this device differentiates between the different reasons why the test result may fail, which is much more efficient since the operator or user quickly knows where the problem is and can act immediately to remedy it. All this is also done with a small number of tests, which reduces the consumption of the test apparatus in addition if the wear of the elements involved in the test is also reduced.
  • the installation of lightning rods with this test device allows the option that the emitting unit is inside or outside the lightning rod housing, depending on the specific characteristics of each case.
  • the testing procedure for lightning rods with this type of device and installation is completely autonomous and allows the testing device to be able to distinguish the different states in which the priming device of a certain lightning rod is.
  • the emitter also sends the reference of the lightning conductor to which it is testing, allowing a unique identification of the lightning rod, preventing confusion between the different lightning rods.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Aparato de testeo para pararrayos (1) con circuito de cebado, que comprende una unidad emisora (2) con un elemento de control y procesado (10.1) programado para activar el test cada tiempo t1, manteniendo dicha unidad en estado de reposo (26) durante intervalos t2, siendo t2 menor que t1 y, activar el envío del resultado cada tiempo t1 y del resultado repetido cada tiempo t2 y, una unidad receptora (3) inalámbrica con medios de identificación (19) de los estados del pararrayos. Instalación de pararrayos (1) con aparato de testeo, y procedimiento de testeo que comprende: activación (23) del elemento de control y procesado (10.1), testeo (24) cada intervalo t1, encontrándose la unidad emisora (2) en reposo (26) durante intervalos t2, envío de datos (25), envío repetido (28) de estos cada tiempo t2, activación (30) de la unidad receptora (3), recepción de datos, muestra del resultado (38) y, almacenamiento del mismo (39).

Description

APARATO DE TESTEO PARA PARARRAYOS CON DISPOSITIVO DE CEBADO, INSTALACIÓN DE PARARRAYOS CON DICHO APARATO Y PROCEDIMIENTO
DE TESTEO Campo técnico de la invención
La presente invención corresponde al campo técnico de los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC), como por ejemplo los pararrayos con circuito de cebado electrónico o eléctrico pasivo, electrónico o eléctrico activo, piezoeléctricos, pararrayos con perfil especial y en general, cualquier pararrayos basado en el principio de funcionamiento del condensador electro atmosférico (una o más partes conductoras aisladas del potencial de tierra).
En concreto, al aparato de testeo de dicho pararrayos, a la instalación del pararrayos con dispositivo de cebado y con dicho aparato de testeo, así como al procedimiento que se emplea para el testeo, que analiza la respuesta en frecuencia de dicho dispositivo de cebado.
Antecedentes de la Invención
Los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC) son un tipo de pararrayos cuya finalidad, como en el resto de pararrayos, es la de atraer el rayo hacia sí mismo para conducir la descarga eléctrica de este hacia tierra, evitando que cause daños en la zona bajo su protección.
Para ello, este tipo de pararrayos con dispositivo de cebado (PDC) emite una descarga ascendente que capta el rayo antes de que impacte con cualquier otra estructura y, lo capta a una mayor distancia que un pararrayos convencional, por lo que aumenta el radio de acción del pararrayos.
Con el objetivo de asegurar que este tipo de pararrayos se encuentra en perfectas condiciones para realizar una protección efectiva de la zona, es necesario realizar un control continuo o periódico del dispositivo de cebado así como de algunas partes del propio PDC. Como ejemplo del estado de la técnica pueden mencionarse los documentos de referencia FR2848351 y el WO 2004/102594 A2.
En el caso del primer documento FR2848351 , la invención se refiere a un pararrayos con circuito de cebado electrónico activo que presenta unos medios de prueba para el desarrollo de una señal que indica el estado de funcionamiento del circuito a partir de los valores medidos mediante un circuito de acondicionamiento conectado al mismo. Presenta además unos medios de emisión y de recepción de la señal y unos medios de señalización.
Estos medios de emisión emiten una señal de radio en una banda de frecuencia definida y tanto ellos como los de recepción se encuentran en una caja de control remoto independientes. Se utiliza alta tensión y se realiza el test cada cierto tiempo con un intervalo determinado, únicamente mientras el dispositivo de cebado está en estado de reposo, lo que ocurre una vez transcurrido un tiempo desde que termina la actividad eléctrica de la tormenta.
En el caso del segundo documento de referencia WO2004/102594 A2, la invención se refiere a un método para realizar la evaluación de los parámetros eléctricos del sistema de protección contra rayos, en el que al menos un cable de inspección conectado eléctricamente a la unidad de recepción está adicionalmente montado en la cabeza del pararrayos, equipada con toma de tierra. El dispositivo de pruebas del pararrayos se activa mediante la aplicación de baja tensión entre el cable de inspección y el conductor de puesta a tierra o entre los cables de control únicamente para controlar la energía eléctrica almacenada en el conjunto de condensadores.
La información obtenida de los parámetros eléctricos se transmiten por los conductores a la unidad de recepción que puede montarse directamente sobre la cabeza del pararrayos o a cierta distancia de esta, acoplado eléctricamente a su conductor de puesta a tierra y mediante el cable de inspección.
La unidad de recepción está conectada a un conjunto de condensadores que almacenan energía eléctrica y están conectados a su vez con un dispositivo electromecánico.
No obstante, los medios planteados en el estado de la técnica presentan ciertos inconvenientes.
Así pues, en el primer documento los medios de almacenamiento de la energía están formados por una batería convencional, lo que va a limitar los ciclos carga/descarga, reduciendo su vida útil y conlleva un tratamiento de residuos adicional.
En el caso del segundo documento, la utilización de dispositivos electromecánicos presenta el problema de que van a generarse perturbaciones electromagnéticas y ruido de conmutación, junto con un número de conmutaciones pequeño que va a limitar su vida útil. Además, el hecho de que la unidad de recepción se encuentre cableada con el pararrayos limita y dificulta la accesibilidad del pararrayos y aumenta el coste del proceso. Igualmente se genera un deterioro del cable expuesto que puede sufrir sobretensiones inducidas.
En ninguno de los dos casos se almacenan los resultados, por lo que no pueden visualizarse a posteriori y mucho menos extraerlos a cualquier dispositivo de procesado de datos para análisis de los mismos.
En ninguno de los dos documentos se habla en ningún momento de análisis frecuencial.
En el primer documento se utiliza alta tensión y el test de comprobación se realiza cada intervalo de tiempo determinado dando como ejemplo de realización 90 segundos. De este modo, el test se va repitiendo cada 90 segundos mientras no se supere un tiempo límite que puede ser 45 minutos u otro cualquiera pues es ajustable, sin actividad eléctrica en las nubes. Esto acelera el desgaste de los medios de análisis del circuito.
Además, el test se realiza a un pararrayos con circuito de cebado electrónico activo únicamente, resultando no aplicable a otros tipos de pararrayos con dispositivo de cebado.
Así mismo, en ambos documentos, el sistema de análisis planteado no presenta la opción de distinguir entre los diferentes estados del pararrayos, Así, el resultado ofrecido es el de pararrayos correcto o el de que existe un error, pero sin determinar cual es el motivo del error, con lo cual el operario o usuario debe desplazarse hasta el pararrayos, desmontarlo y realizar una serie de comprobaciones para detectar a qué se debe el error y realizar las operaciones de reparación pertinentes. A su vez, ninguno de los dispositivos presentados en ambos documentos contiene elementos de protección frente a sobretensiones en las entradas de tensión o corriente, con lo cual se encuentran expuestos a posibles diferencias de potencial que pueden llegar a ser muy elevadas y por tanto, peligrosas. Descripción de la invención
El aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado que aquí se presenta comprende por una parte una unidad emisora configurada para ser instalada en un pararrayos con unos medios de alimentación y almacenamiento de energía, un circuito medidor de la respuesta en frecuencia del dispositivo de cebado del pararrayos, un elemento de control y procesado para activar la medida y procesar la respuesta en frecuencia resultante, un conversor A/D de la señal analógica obtenida del test realizado al dispositivo de cebado antes de su procesado, un circuito modulador que recibe la señal, y una antena emisora de los datos obtenidos por el circuito medidor ya modulados.
El elemento de control y procesado de la unidad emisora está programado para activar la realización del test del dispositivo de cebado que realiza el módulo de test, cada intervalo de tiempo t1 configurable. Así mismo, se encarga de mantener la unidad emisora en un estado de reposo durante intervalos de tiempo t2 configurable, siendo t2 menor que t1 y, de activar el envío del resultado de cada test que se realiza cada tiempo t1 , así como del envío repetido del último test realizado, cada tiempo t2. Estos tiempos t1 y t2 son configurables bien mediante software o mediante una temporización de los elementos.
Los medios de alimentación de la unidad emisora pueden estar basados en fuentes de alimentación renovables como por ejemplo un panel solar o similar y los medios de almacenamiento preferentemente cumplen no tener limitación de los ciclos carga/descarga y no precisar de un tratamiento de residuos, si bien se pueden utilizar medios de alimentación convencionales como cualquier tipo de batería, introduciendo las susodichas limitaciones.
Este aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado que aquí se presenta realiza un test frecuencial. Este consiste en que el elemento de control y procesado genera un conjunto de pulsos de un tiempo de valor configurable que ataca al dispositivo de cebado del pararrayos. Este dispositivo de cebado, proporciona una respuesta en tensión y frecuencia que guarda una relación con la configuración y el estado del pararrayos.
Puede comprender como test adicional la evaluación de la respuesta temporal del circuito ante señales transitorias, alternas o continuas, sean periódicas o no. De este modo, ante un pulso o conjunto de ellos, aplicando señales de cualquiera de los tipos mencionados, se evalúa la respuesta del dispositivo pasado un tiempo de valor también configurable, midiéndose la evolución de dicho conjunto de pulsos introducido previamente. Se obtiene una señal analógica medida por el circuito medidor, que se transforma en digital mediante el conversor A/D y mediante el elemento de control y procesado es procesada mediante métodos matemáticos que permiten obtener la respuesta ante transitorios del pararrayos con dispositivo de cebado.
Por otra parte, el aparato de testeo presenta una unidad receptora inalámbrica, unos medios de identificación de los diferentes estados del pararrayos, una memoria interna que permite almacenar los datos de los sucesivos test realizados y un conector externo a la misma para extracción de los datos a un dispositivo de procesado de los mismos. Los medios de identificación de los diferentes estados del pararrayos de esta unidad receptora pueden estar formados por unos pilotos luminosos, preferentemente tipo led, si bien cualquier forma de visualización del resultado resulta óptima.
Así mismo, esta unidad receptora comprende un interruptor de encendido, unos medios de alimentación y almacenamiento de energía, un elemento de control y procesado, un conversor DC/DC que reduce la tensión de los medios de almacenamiento conectado al elemento de control y procesado, un circuito de desconexión o autodesconexión del sistema de alimentación, una antena integrada para la recepción de los datos, un elemento de demodulación de los mismos y una pantalla de visualización de los resultados.
Esta unidad receptora permite visualizar los datos de tests anteriores que se guardan en la memoria interna de la misma y comprende un pulsador para la activación de esta función. Opcionalmente, se puede incluir un sistema de identificación individual de cada pararrayos que es enviado mediante un código único, a la unidad receptora, para facilitar las operaciones de mantenimiento y seguimiento, así como para poder identificar la procedencia de los datos en instalaciones con más de un pararrayos con dispositivo de cebado.
La unidad emisora por su parte, puede comprender elementos de protección frente a sobretensiones en cada conexión susceptible de verse afectada por una sobretensión.
Este aparato cumple la normativa UNE21 186:201 1 en todos sus puntos.
Además del aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado, se presenta en la presente memoria una instalación de pararrayos con aparato de testeo siendo este como el definido anteriormente.
Dicha instalación de pararrayos es tal que la unidad emisora del aparato es apta para su colocación en el pararrayos, donde la carcasa del mismo puede tener cualquier configuración, bien tronco-piramidal, acampanada, esférica, de casquete, cilindrica o cualquier otra que presente los elementos característicos de un pararrayos como por ejemplo punta y eje.
La unidad emisora del aparato de testeo puede encontrarse integrada en el interior del pararrayos o en el exterior del mismo.
En este último caso, dicha unidad emisora comprende una carcasa conectada a la parte del pararrayos que se encuentra conectada a tierra. Dicha carcasa presenta una primera abertura para la emisión de la señal RF y una segunda abertura para la conexión por cable del circuito medidor de la respuesta en frecuencia en la unidad emisora y el dispositivo de cebado del pararrayos.
Dicha conexión de la carcasa de la unidad emisora con el pararrayos, puede comprender una pieza de adaptación y orientación de la carcasa.
Por último, en esta memoria además del aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado y la instalación de pararrayos con dicho aparato, se presenta un procedimiento de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado mediante el aparato de testeo descrito y para instalaciones de pararrayos con aparato de testeo como el definido anteriormente.
Este procedimiento comprende una serie de pasos que se inician con una activación del elemento de control y procesado. A continuación, se realiza un testeo del dispositivo de cebado del pararrayos por la unidad emisora. Dicho testeo se efectúa cada vez que se sobrepasa un intervalo de tiempo t1 determinado o, en el caso en que se detecta una parada en el suministro por los medios de alimentación de la unidad emisora. Con la finalidad de reducir el consumo de energía, esta unidad emisora se encuentra normalmente en un estado de reposo un tiempo t2 determinado, siendo t2 menor que t1.
Seguidamente, se realiza el envío tanto de los datos resultantes del testeo como de las características del pararrayos a la unidad receptora, como si procede, del código de identificación del pararrayos. Este envío se realiza cada vez que se realiza el testeo, que es cada vez que se sobrepasa el período de tiempo t1 o en caso de que se detecte una parada en el suministro.
Por otra parte, cada vez que se interrumpe el estado de reposo transcurrido un tiempo t2, se realiza un envío con los datos repetidos del último test realizado. Los envíos de un determinado test de forma repetida, se realizan cada tiempo t2 hasta que se sobrepasa el tiempo t1 , en que se realiza un nuevo test que es el que empieza a enviarse a partir de ese momento de forma repetida con cada tiempo t2 hasta sobrepasar de nuevo el tiempo t1.
Para la obtención del resultado de los datos, debe activarse la unidad receptora, realizándose la recepción de los datos desde la unidad emisora en un tiempo inferior o igual a t2. Esta activación se realiza cada vez que se realiza un envío de datos ya sea de testeo o repetidos.
Los datos recibidos comprenden al menos una muestra del resultado del test diferenciando el estado en que se encuentra el pararrayos que puede ser que está correcto, cortocircuitado o con una respuesta en frecuencia y/o tensión del dispositivo de cebado incorrecta. Además se pueden añadir otros datos de utilidad como puede ser la referencia del pararrayos o sus características.
Al activar la unidad receptora, puede activarse un contador de tiempo de espera con un tiempo límite t3 configurable. Este valor de tiempo t3 es superior al valor del intervalo de tiempo t2, de manera que si se supera el tiempo t3 sin haber recibido ninguna trama de datos, se genera una señal de error, identificando el mismo como que el receptor se encuentra fuera del rango de emisión de la unidad emisora, sin energía suficiente como para realizar el envío o degradado por algún otro motivo. Por el contrario, si no se supera el tiempo límite t3, existen dos posibilidades, por un lado que la señal recibida sea correcta, en cuyo caso el resultado mostrado determina el estado en el que se encuentra el pararrayos, que puede ser correcto, cortocircuitado o que su respuesta en frecuencia y/o tensión del dispositivo de cebado no sea la correcta, y, por otro lado puede ocurrir que la señal recibida no sea la correcta, que en este caso permite identificar si existe un error en la recepción de los datos.
Por último, se almacenan los datos recibidos para posteriores visualizaciones.
Con el aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado, la instalación de pararrayos con dicho aparato de testeo y el procedimiento de testeo mediante dicho aparato que aquí se proponen, se obtiene una mejora significativa del estado de la técnica.
Esto es así pues el aparato de testeo presenta unos medios de alimentación y almacenamiento de energía que no presentan ninguna limitación en cuanto a ciclos de carga/descarga, ni utiliza sustancias tóxicas ni reacciones químicas para obtención de la energía, con lo cual se reducen los costes de mantenimiento y de tratamiento de residuos, si bien se pueden utilizar medios de alimentación comunes como pueden ser baterías, incurriendo en los inconvenientes anteriormente fijados. Además la unidad receptora es inalámbrica con lo cual se eliminan las limitaciones de accesibilidad del operario o usuario que existen en los dispositivos cableados existentes en el estado de la técnica y a su vez desaparecen los riesgos por cables expuestos que presentan mayor posibilidad de deterioro además de sufrir sobretensiones inducidas.
Se plantea un método de testeo muy efectivo a la vez que seguro puesto que un análisis frecuencial en baja tensión permite identificar el estado completo del PDC, ya que cada elemento que forma parte del pararrayos tiene una contribución a la respuesta en frecuencia de éste. Además al realizarse en baja tensión no existe ningún problema asociado a la seguridad de las personas ni los bienes.
Se permite la combinación de un testeo frecuencial como de uno temporal analizando la respuesta ante transitorios del dispositivo, para ofrecer un análisis más exhaustivo si fuera necesario. Además la posibilidad de identificar electrónicamente cada terminal, permite una gran simplificación en las labores de revisión y mantenimiento por parte de los operarios o usuarios. Este aparato de testeo no presenta ninguna parte electromecánica, con lo cual se evitan igualmente posibles ruidos debidos a la conmutación de los relés. Además, presenta elementos de protección frente a sobretensiones para una mayor protección del aparato.
Así mismo, el aparato propuesto presenta una memoria de almacenamiento de datos, así como la posibilidad de extracción de los mismos a un ordenador o cualquier otro dispositivo procesador de datos, para el análisis de los mismos. También pueden visualizarse en la propia pantalla de la unidad receptora.
Otra ventaja que presenta es que al mostrar los resultados no se limita a decir que existe un error, sino que discrimina entre las posibles causas del mismo, determinando en qué situación se encuentra el pararrayos. Este aparato a su vez, minimiza el consumo de energía al reducir el número de test realizados. Así, gracias al estado de reposo en el que se mantiene a la unidad emisora y que los test se realizan cada determinado tiempo superior al tiempo de reposo, se obtiene la recepción de una señal cada fin de un estado de reposo, que constata que el aparato funciona, pero no se realiza un nuevo test hasta un tiempo determinado en que se considera que ya es necesario. Se consigue con ello reducir el consumo y cuidar al máximo los componentes que forman parte del aparato de test y el dispositivo de cebado.
Este aparato de test es válido para cualquier pararrayos con dispositivo de cebado, independientemente de si éste dispositivo es un circuito de cebado eléctrico o electrónico pasivo o activo, un piezoeléctrico o con perfil especial. Cualquier pararrayos que disponga de algún elemento flotante es susceptible de ser testeado por este sistema.
Además, este aparato es igualmente válido para pararrayos con circuito de cebado electrónico activo como pasivo.
Con la instalación de pararrayos con aparato de testeo, se ofrece una variedad de posibles colocaciones del aparato, que ofrece mayores posibilidades, pues la unidad emisora puede estar integrada en el pararrayos o encontrarse en su exterior, lo que facilita las tareas de reparación y mantenimiento cuando estas sean necesarias.
Con el procedimiento de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado, mediante un aparato de testeo como el indicado, también se obtienen múltiples ventajas, pues es un procedimiento de testeo totalmente autónomo mediante un análisis frecuencial del dispositivo de cebado, para comprobar si el equipo funciona correctamente.
Este procedimiento permite distinguir entre los posibles estados en los que puede encontrarse el pararrayos, reduciendo el tiempo de actuación del operario o usuario, pues si existe un error va a tener determinado cuál es el motivo y por tanto se puede corregir con mayor rapidez.
Se consigue por tanto un procedimiento de testeo mucho más seguro y de un menor costo, que resulta muy efectivo, fácil de utilizar, cómodo para el operario o usuario y que facilita el resultado concreto del estado del pararrayos.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1.- Muestra un diagrama de flujo del procedimiento de funcionamiento de la unidad emisora.
La Figura 2.- Muestra un diagrama de flujo del procedimiento de funcionamiento de la unidad receptora.
La Figura 3.- Muestra un diagrama de bloques de los circuitos electrónicos de la unidad emisora. La Figura 4.- Muestra un diagrama de bloques de los circuitos electrónicos de la unidad receptora.
La Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de una unidad emisora situada en el exterior del pararrayos, para un primer modo de realización preferente de la invención.
La Figura 6.- Muestra una vista en planta de una unidad receptora para un primer y un segundo modo de realización preferente de la invención.
La Figura 7.- Muestra una vista frontal de una unidad emisora situada en el interior del pararrayos, para un segundo modo de realización preferente de la invención.
Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invención
A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un primer modo de realización preferente de la invención, el aparato de testeo para pararrayos 1 con dispositivo de cebado que aquí se propone está formado por una unidad emisora 2 configurada para ser instalada en un pararrayos 1 y, una unidad receptora 3.
La unidad emisora 2, como puede observarse en la Figura 3, comprende unos medios de alimentación 4, que en este primer modo de realización preferente de la invención están formados por un panel solar y, unos medios de almacenamiento 5 de la energía obtenida por el mismo, que cumplen la condición de no presentar límite en el número de ciclos carga/descarga, ni precisar de tratamiento de residuos, formando ambos parte del bloque de alimentación A.
Presenta un segundo bloque de medida B, formado por un circuito medidor 6 de la respuesta en frecuencia del pararrayos y un conversor A/D 7 de esta respuesta antes de ser procesada y, un tercer bloque de emisión C que comprende un circuito modulador 8 que recibe la señal, la modula y la envía a través de una antena de emisión 9.
La unidad emisora 2 comprende a su vez un elemento de control y procesado 10.1 para la activación del módulo de test 44 y el procesado de la respuesta en frecuencia digitalizada resultante. Dicho elemento de control y procesado 10.1 está programado para activar la realización del test de forma repetida cada vez que transcurre un período de tiempo t1 determinado, que en este primer modo de realización preferente de la invención es de 24h. De igual modo, la unidad emisora
2 se encuentra en un estado de reposo 26 que va a durar un período de tiempo t2, también determinado, con la condición de que t2 es menor que t1. Por último, el elemento de control y procesado 10.1 activa el envío del resultado del test cada vez que se realiza uno nuevo al transcurrir un tiempo t1 y, activa el envío repetido de este mismo resultado cada tiempo t2 en que termina el estado de reposo.
En este modo de realización preferente de la invención, el aparato de testeo comprende un sistema de identificación individual de cada pararrayos, de manera que cuando el elemento de control y procesado 10.1 realiza el envío del resultado del test, activa igualmente el envío de la identificación del equipo a la unidad receptora. En el caso del envío repetido del resultado del test anterior, igualmente se envía de forma simultánea la identificación del equipo al que corresponden esos datos. Tanto t1 como t2, en este modo de realización preferente de la invención, son configurables mediante software.
Como se observa en la Figura 3, en cada conexión la unidad emisora 2 presenta un elemento de protección 11 frente a sobretensiones.
La unidad receptora 3 es inalámbrica y, comprende unos medios de identificación 19 de los diferentes estados del pararrayos, una memoria interna que permite almacenar los datos de los test que se van realizando y un conector externo a la misma, que va a permitir la extracción de los datos de dichos tests hasta un dispositivo de procesado de los mismos. La unidad receptora, como puede observarse en la Figura 6, presenta un pulsador 12 para poder visualizar dichos datos de test anteriores en la misma.
Como se muestra en la Figura 4, la unidad receptora 3 está formada por un bloque de alimentación D que presenta dichos medios de alimentación y almacenamiento de energía 13, un interruptor de encendido 14 de la unidad receptora 3, un conversor DC/DC 15 opcional y un circuito de desconexión automática 16 para el caso en que la unidad lleve un tiempo excesivo sin ser apagado de forma manual por el funcionario.
Presenta a su vez un bloque de recepción E formado por una antena 17 integrada para la recepción de los datos y un elemento de demodulación 18 de los mismos.
Por último, comprende un bloque de visualización F formado por los medios de identificación 19 de los diferentes estados del pararrayos 1 que en este primer modo de realización referente de la invención están formados por unos pilotos luminosos 19.1 tipo led y, una pantalla de visualización 19.2 del resultado y opcionalmente la identificación del terminal.
Así mismo, la unidad receptora 3 comprende un elemento de control y procesado 10.2 que interrelaciona estos bloques de actuación D, E, F.
Este aparato cumple la condición de ser capaz de soportar al menos 3 impulsos de corriente de amplitud 100 kA de onda 10/350 με, así como la normativa UNE21186:2011 en todos sus puntos.
En este modo de realización preferente de la invención, además del test frecuencial, se realiza un test adicional que evalúa la respuesta temporal del circuito frente a cada impulso o conjunto de impulsos, obteniendo la respuesta del circuito pasado un tiempo de valor configurable.
En esta memoria se presenta también una instalación de pararrayos 1 con aparato de testeo siendo éste como el definido.
En este primer modo de realización preferente de la invención, como puede observarse en la Figura 5 el pararrayos 1 presenta una configuración a modo de carcasa en cuyo interior se encuentra dispuesto el dispositivo de cebado, no representado en las Figuras, con la correspondiente punta 46 y el correspondiente eje 45.
En esa misma Figura 5, se muestra que en este modo de realización preferente de la invención la unidad emisora 2 del aparato de testeo para pararrayos 1 con dispositivo de cebado, se encuentra instalado en el exterior del pararrayos 1.
De este modo, la unidad emisora 2 comprende una carcasa 20 conectada al pararrayos 1 , en la parte del mismo que se encuentra conectada a tierra 45, para de este modo, evitar diferencias de potencial peligrosas y apantallar el equipo.
La carcasa 20 de esta unidad emisora 2 presenta una primera abertura para la emisión de la señal y una segunda abertura para la conexión mediante cable 21 del circuito medidor 6 de la respuesta en frecuencia equivalente del dispositivo de cebado, existente en la unidad emisora 2, con el dispositivo de cebado del pararrayos 1.
En este modo de realización preferente de la invención y tal y como se puede observar en la Figura 5, la conexión de la unidad emisora 2 con el pararrayos 1 presenta una pieza de adaptación 22 y orientación de la carcasa 20. De este modo, se posibilita que la carcasa 20 se coloque de manera que el panel solar quede orientado hacia la posición deseada, preferentemente la de mayor exposición media a la luz solar durante todo el año.
En la Figura 7 puede observarse el pararrayos para un segundo modo de realización de la invención en el que el aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado es similar al descrito para el primer modo de realización de la invención, pero en la que la instalación de pararrayos comprende la unidad emisora del aparato integrada en el interior de la carcasa del pararrayos.
Como se muestra en dicha Figura 7, en este segundo modo de realización preferente de la invención, el pararrayos 1 presenta igualmente un cuerpo a modo de carcasa en cuyo interior se encuentra alojado el dispositivo de cebado, no representado, con la correspondiente punta 46 y el correspondiente eje 45, con la particularidad de que la unidad emisora 2 se encuentra integrada en el interior del cuerpo del pararrayos 1. En este caso, no es necesaria la carcasa 20 anteriormente descrita.
En esta memoria se presenta a su vez, para ambos modos de realización preferente de la invención, un procedimiento de testeo para pararrayos 1 con dispositivo de cebado, según el aparato de testeo y la instalación de pararrayos 1 con dicho aparato definidos en esta misma memoria.
Así pues, este procedimiento de testeo está formado por los pasos siguientes:
Como se puede observar en la Figura 1 , en primer lugar se realiza la activación 23 del elemento de control y procesado (10.1).
En segundo lugar se realiza un testeo 24 del dispositivo de cebado del pararrayos 1 cada intervalo de tiempo determinado t1 que en este modo de realización preferente de la invención es de 24 horas.
A continuación, se envían los datos 25 obtenidos del testeo junto con los datos de identificación del pararrayos, de forma inalámbrica hasta la unidad de recepción 3.
Una vez realizado el envío de datos 25, la unidad emisora 2 entra en estado de reposo 26 durante un tiempo determinado t2, configurable según las necesidades o condicionantes y, que en este modo de realización de la invención es de 90 segundos, que cumple la condición de ser menor que el valor de t1.
El siguiente paso ocurre una vez que ha transcurrido un intervalo de tiempo t2 de 90 segundos, y por tanto la unidad emisora finaliza su periodo de reposo. En ese momento el elemento de control y procesado realiza un análisis 27 sobre si ha transcurrido un período de tiempo t1 de 24 horas. En caso negativo, se repite el envío 28 de los mismos datos resultantes del anterior test realizado, cada tiempo t2 de 90 segundos, hasta que transcurra un tiempo t1 de 24 horas.
Si por el contrario, el elemento de control y procesado (10.1) analiza si el tiempo transcurrido es superior a t1 que en este caso es de 24 horas, y el resultado es positivo, activa el módulo de test 44 para la realización de un nuevo test 29 del dispositivo de cebado del pararrayos 1.
La activación de la realización 29 de un nuevo test se realiza igualmente si se detecta la existencia de una parada en los medios de alimentación de la unidad emisora.
A continuación la unidad emisora vuelve a entrar en reposo 26 y se repite el proceso.
En la Figura 2 se muestra el procedimiento de funcionamiento de la unidad receptora 3. Este proceso se inicia con la activación 30 de la unidad receptora 3 cada vez que se realiza un envío de los datos del test.
Desde el momento de la activación 30, la unidad receptora 3 está a la espera de recibir una trama de datos que sea compatible con el estándar de comunicación utilizado. Con el inicio del funcionamiento de esta unidad se activa un contador 31 de tiempo de espera, con un tiempo límite determinado t3 que en este modo de realización preferente de la invención es de 2 minutos, que cumple ser mayor que el tiempo de reposo t2 de 90 segundos.
Este contador va a permitir a la unidad receptora 3 comprobar si se ha recibido una trama de datos dentro del tiempo de emisión/recepción máximo configurado en ambos dispositivos.
Para ello, se realiza un análisis de si se ha excedido el tiempo de espera 32. Si del análisis resulta que sí se ha excedido el tiempo de espera 32.1 , sin obtención de datos, la unidad emisora 3 determina que existe un error 40 debido a que se encuentra fuera del rango de alcance del equipo emisor o que el emisor funciona incorrectamente y muestra este resultado 41 al operario o usuario, finalizando el procedimiento 42, para que el operario o usuario pueda reparar el problema.
En el caso en que no se ha excedido el tiempo de espera 32.2 el receptor continúa esperando la trama de datos y analiza si la recibe o no 33. Si no se reciben los datos 33.2 continúa la espera.
Si por el contrario sí llega una trama de datos compatible 33.1 al receptor 3 antes de que se exceda el tiempo de espera, este comprueba 34 si dichos datos son conformes a los posibles resultados de test.
Si los datos no son compatibles 34.2, la unidad emisora determina que existe un error 40 debido a que los datos recibidos no concuerdan con los posibles resultados del test y muestra este resultado 41 al operario o usuario, finalizando el proceso 42 para que le operario o usuario pueda reparar el problema. De este modo, se distingue el error debido a que el receptor no se encuentra dentro de la zona de alcance del emisor 32.1 o si el error es por una recepción de datos erróneos 34.2.
En el caso en que los datos recibidos sí se correspondan 34.1 con los posibles resultados del test la unidad receptora 3 analiza si el pararrayos 1 funciona correctamente 35. Si efectivamente el resultado es afirmativo 35.1 , se muestra dicho resultado 38 al operario o usuario y se almacena el resultado 39, volviendo al inicio 43 del procedimiento.
Si el resultado determina que el estado del pararrayos no es correcto 35.2, se analiza si existe un cortocircuito 36. En este caso, al igual que en el anterior, si el resultado es que sí existe un cortocircuito 36.1 , se muestra el resultado 38 al operario o usuario y se almacena el mismo 39 iniciándose de nuevo el proceso 43, pero si el resultado obtenido es que no existe cortocircuito 36.2, pasa a analizarse si lo que ocurre es que la respuesta frecuencial del dispositivo de cebado no es la correcta 37.
Si efectivamente se obtiene que no es la correcta 37.1 , se muestra este resultado 38 al operario o usuario, y se almacena el resultado 39 volviendo a iniciarse el proceso 43, mientras que si ese tampoco es el problema, se determina la existencia de un error 40 y se muestra el resultado 41 al operario o usuario finalizando el proceso 42 para subsanar el error existente. El almacenamiento 38 de los resultados se realiza en la memoria interna de la unidad receptora para poder visualizarlos de nuevo en la pantalla 19.2 de resultados o para extraerlos a un dispositivo externo de procesado de datos, como puede ser un ordenador.
Con el aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado, la instalación de pararrayos con el mismo y el procedimiento de test mediante este aparato que aquí se presentan se consiguen importantes mejoras respecto al estado de la técnica.
Así pues, se obtiene un test que permite de una forma segura y de muy bajo consumo, un test frecuencial y/o temporal de transitorios muy sencillo y eficaz.
Además, con este aparato de testeo y gracias a los medios de alimentación y almacenamiento que presenta, no existe limitación en los ciclos carga/descarga, ni precisa de tratamiento de residuos.
De este modo, se reducen los costes y además, siendo un aparato con una unidad receptora inalámbrica, se facilita la manejabilidad del mismo por los operarios o usuarios, eliminando los límites de accesibilidad, así como aumentando la seguridad de los mismos.
El aparato de testeo además ofrece la posibilidad de guardar los resultados obtenidos en una memoria interna para una posterior visualización de los mismos en la misma unidad receptora o bien poder descargarlos mediante el conector externo a un dispositivo de procesado de datos en el cual se pueden realizar estudios mucho más completos de los resultados obtenidos del dispositivo de cebado.
Así mismo, este aparato diferencia entre los diferentes motivos por lo que pueda dar error el resultado del testeo, con lo cual resulta mucho más eficiente ya que el operario o usuario conoce rápidamente donde se encuentra el problema y puede actuar en seguida para remediarlo. Todo ello se realiza además con un número reducido de tests, con lo cual disminuye el consumo del aparato de testeo además de reducirse igualmente el desgaste de los elementos que intervienen en el test.
Por su parte la instalación de pararrayos con este aparato de testeo permite la opción de que la unidad emisora se encuentre dentro o fuera de la carcasa del pararrayos, según las características determinadas de cada caso.
Así mismo, el procedimiento de testeo para pararrayos con este tipo de aparato e instalación, es completamente autónomo y permite que el aparato de testeo sea capaz de distinguir los diferentes estados en que se encuentra el dispositivo de cebado de un determinado pararrayos.
Por último también existe la posibilidad de que el emisor envíe además del test la referencia del pararrayos al que testea, permitiendo una identificación unívoca del pararrayos, evitando que exista confusión entre los distintos pararrayos.
Es pues un procedimiento sencillo y cómodo que facilita en gran medida el trabajo del operario o usuario al permitir que el aparato de testeo pueda ofrecer un resultado lo más concreto posible.

Claims

REIVINDICACIONES
1- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, caracterizado por que comprende
una unidad emisora (2) configurada para ser instalada en un pararrayos (1), que incorpora unos medios de alimentación (4) y almacenamiento (5) de energía, un circuito medidor (6) de la respuesta en frecuencia del dispositivo de cebado del pararrayos, un elemento de control y procesado (10.1) para activar dicho dispositivo de cebado y procesar la respuesta en frecuencia resultante, un conversor A/D (7) de la señal analógica obtenida del test realizado al dispositivo de cebado antes de su procesado, un circuito modulador (8) de la señal y, una antena emisora (9) de los datos procesados ya modulados;
donde el elemento de control y procesado (10.1) está programado para activar la realización del test del dispositivo de cebado que realiza el módulo de test, cada intervalo de tiempo t1 configurable, manteniendo la unidad emisora (2) en estado de reposo (26) durante intervalos de tiempo t2 configurable, siendo t2 menor que t1 y, activar el envío del resultado de un nuevo test cada tiempo t1 y el envío del resultado repetido del último test realizado cada tiempo t2;
una unidad receptora (3) inalámbrica que comprende una antena receptora (17), un demodulador (18) de la señal obtenida por la misma, unos medios de identificación (19) de los diferentes estados del pararrayos, una memoria interna que permite almacenar los datos de los sucesivos test realizados y, un conector externo a la misma para extracción de los mismos a un dispositivo de procesado de datos.
2- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según la reivindicación 1 , caracterizado por que los tiempos t1 y t2 son configurables mediante software.
3- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según la reivindicación 1 , caracterizado por que los tiempos t1 y t2 son configurables mediante una temporización de los elementos. Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de alimentación (4) de la unidad emisora se basan en fuentes de alimentación renovables.
Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los medios de alimentación (4) de la unidad emisora se basan en fuentes de alimentación standard, como baterías.
Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que soporta al menos 3 impulsos de corriente de amplitud 100kA de onda 10/350 με.
Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad receptora (3) comprende un interruptor de encendido (14), unos medios de alimentación y almacenamiento (13) de energía, un elemento de control y procesado (10.2), un conversor DC/DC (15) opcional que reduce la tensión de los medios de almacenamiento (13) conectado al elemento de control y procesado (10.2), un circuito de desconexión automática (16) y, una pantalla (19.2) de visualización de los resultados.
Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de identificación (19) de los diferentes estados del pararrayos de la unidad receptora (3) comprenden unos pilotos luminosos (19.1), preferentemente leds.
Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad receptora (3) permite visualizar los datos de tests anteriores y comprende un pulsador (12) para activar esta opción.
10- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende un sistema de identificación del pararrayos en cada trama de datos para facilitar las tareas de control, seguimiento y mantenimiento de los pararrayos.
1 1- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende además del análisis frecuencial, un análisis temporal de la respuesta del circuito ante señales transitorias, alternas o continuas, sean periódicas o no.
12- Aparato de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad emisora (2) comprende elementos de protección (1 1) frente a sobretensiones en cada conexión susceptible de recibir una sobretensión.
13- Instalación de pararrayos (1) con aparato de testeo, como el que se define en las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la unidad emisora (2) del aparato es apta para su colocación en el pararrayos (1), siendo la carcasa del mismo de forma tronco-piramidal, acampanada, de casquete, cilindrica, esférica o cualquier otra que presente los elementos característicos de un pararrayos como pueden ser punta y eje (45).
14- Instalación de pararrayos (1) con aparato de testeo, según la reivindicación 13, caracterizado por que la unidad emisora (2) del aparato se encuentra integrada en el interior de la carcasa del pararrayos (1).
15- Instalación de pararrayos con aparato de testeo, según la reivindicación 13, caracterizado por que la unidad emisora (2) del aparato se encuentra en el exterior de la carcasa del pararrayos (1).
16- Instalación de pararrayos con aparato de testeo, según la reivindicación 14, caracterizado por que la unidad emisora (2) comprende una carcasa (20) de la misma conectada a la parte del pararrayos (1) que se encuentra conectada a tierra (45), y presenta una primera abertura para la emisión de la señal y una segunda abertura para la conexión por cable (21) del circuito medidor de la respuesta en frecuencia en la unidad emisora (2) y el dispositivo de cebado del pararrayos (1).
17- Instalación de pararrayos (1) con aparato de testeo, según la reivindicación 14, caracterizado por que la conexión de la carcasa (20) de la unidad emisora (2) comprende una pieza de adaptación (22) y orientación de la misma.
18- Procedimiento de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, mediante un aparato de testeo como el que se define en las reivindicaciones 1 a 12 y una instalación de pararrayos con dicho aparato como la que se define en las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado por que comprende
activación (23) del elemento de control y procesado (10.1);
un testeo (24) del dispositivo de cebado del pararrayos (1) por la unidad emisora (2) cada vez que se sobrepasa un intervalo de tiempo t1 determinado, o si se detecta una falta de suministro en los medios de alimentación (4) de la misma, encontrándose dicha unidad emisora (2) en un estado de reposo (26) durante intervalos de tiempo t2 determinado, siendo t2 menor que t1 ;
un envío de los datos (25) resultantes del testeo y características del pararrayos (1) a la unidad receptora (3);
un envío repetido (28) de dichos datos, cada intervalo de tiempo t2, cuando se interrumpe el estado de reposo (26), hasta que se sobrepasa el período de tiempo t1 ;
una activación (30) de la unidad receptora (3) y recepción de datos por la misma cada vez que se realiza un envío de datos de testeo o repetidos, que comprende la activación de un contador (31) de tiempo de espera con un tiempo límite t3 configurable, siendo t3 superior a t2;
una muestra del resultado (38) diferenciando el estado del pararrayos en correcto, cortocircuitado o que la respuesta en frecuencia del dispositivo de cebado del mismo no es la correcta, y;
un almacenamiento de los datos (39) para posteriores visualizaciones.
19- Procedimiento de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según la reivindicación 13, caracterizado por que si se supera el tiempo límite t3 sin recepción de datos genera una señal de error (40) identificándose que el receptor se encuentra fuera del rango de emisión de la unidad emisora (2), sin energía suficiente como para realizar el envío o degradado por algún otro motivo.
20- Procedimiento de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según la reivindicación 13, caracterizado por que si no se supera el tiempo límite t3, y la señal recibida es correcta, el resultado mostrado (38) diferencia si el pararrayos está correcto, cortocircuitado o con una respuesta en frecuencia del dispositivo de cebado incorrecta.
21- Procedimiento de testeo para pararrayos (1) con dispositivo de cebado, según la reivindicación 13, caracterizado por que si no se supera el tiempo límite t3, y la señal recibida no es correcta, permite identificar si existe un error en la recepción de los datos.
PCT/ES2014/070439 2013-05-30 2014-05-29 Procedimiento y aparato de testeo para pararrayos WO2014191605A1 (es)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14739204.7A EP3024103B1 (en) 2013-05-30 2014-05-29 Testing method and apparatus for a lightning arrester
PL14739204T PL3024103T3 (pl) 2013-05-30 2014-05-29 Sposób testowania i przyrząd do odgromnika
CN201480042322.0A CN105684251B (zh) 2013-05-30 2014-05-29 用于避雷器的测试方法和测试装置
ES14739204.7T ES2668993T3 (es) 2013-05-30 2014-05-29 Procedimiento y aparato de ensayo para pararrayos

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ESP201330792 2013-05-30
ES201330792A ES2418204B2 (es) 2013-05-30 2013-05-30 Aparato de testeo para pararrayos con dispositivo de cebado, instalación de pararrayos con dicho aparato y procedimiento de testeo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014191605A1 true WO2014191605A1 (es) 2014-12-04

Family

ID=50114937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2014/070439 WO2014191605A1 (es) 2013-05-30 2014-05-29 Procedimiento y aparato de testeo para pararrayos

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3024103B1 (es)
CN (1) CN105684251B (es)
ES (2) ES2418204B2 (es)
PL (1) PL3024103T3 (es)
PT (1) PT3024103T (es)
WO (1) WO2014191605A1 (es)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105186372A (zh) * 2015-09-28 2015-12-23 国网江西省电力科学研究院 一种适用于研究10kV线路避雷器接地形式的试验方法
CN106099649A (zh) * 2016-02-19 2016-11-09 广东立信防雷科技有限公司 一种互联网避雷针及其测试方法
CN107894519A (zh) * 2017-12-01 2018-04-10 国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司 220kV及以上电压等级多节氧化锌避雷器综合测试箱
CN112354894A (zh) * 2020-11-27 2021-02-12 国网福建省电力有限公司 一种避雷器自动化检测装置及检测方法
CN112354894B (zh) * 2020-11-27 2024-05-10 国网福建省电力有限公司 一种避雷器自动化检测装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109148064A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 长江大学 一种适用于户外科研设备的避雷装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000321318A (ja) * 1999-05-11 2000-11-24 Chubu Electric Power Co Inc 避雷器の漏れ電流測定方法及び装置
US20010038290A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Coffeen Larry T. System and method for off-line impulse frequency response analysis test
JP2004037169A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Showa Denshi Kogyo Kk 避雷器の動作監視装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5087885A (en) * 1990-04-16 1992-02-11 Electron Instruments Lighting arrester tester
US6124714A (en) * 1998-03-09 2000-09-26 Hd Electric Company Lightning and surge arrester test apparatus and method
FR2848351B1 (fr) * 2002-12-06 2005-03-11 Duval Messien Paratonnerre a amorcage equipe de moyens de maintenance distants
PL201126B1 (pl) * 2003-05-19 2009-03-31 Eugeniusz Smycz Sposób i zestaw urządzeń testujących do przeprowadzania oceny parametrów elektrycznych instalacji odgromowych

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000321318A (ja) * 1999-05-11 2000-11-24 Chubu Electric Power Co Inc 避雷器の漏れ電流測定方法及び装置
US20010038290A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Coffeen Larry T. System and method for off-line impulse frequency response analysis test
JP2004037169A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Showa Denshi Kogyo Kk 避雷器の動作監視装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105186372A (zh) * 2015-09-28 2015-12-23 国网江西省电力科学研究院 一种适用于研究10kV线路避雷器接地形式的试验方法
CN106099649A (zh) * 2016-02-19 2016-11-09 广东立信防雷科技有限公司 一种互联网避雷针及其测试方法
CN107894519A (zh) * 2017-12-01 2018-04-10 国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司 220kV及以上电压等级多节氧化锌避雷器综合测试箱
CN107894519B (zh) * 2017-12-01 2023-08-04 国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司 220kV及以上电压等级多节氧化锌避雷器综合测试箱
CN112354894A (zh) * 2020-11-27 2021-02-12 国网福建省电力有限公司 一种避雷器自动化检测装置及检测方法
CN112354894B (zh) * 2020-11-27 2024-05-10 国网福建省电力有限公司 一种避雷器自动化检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
PT3024103T (pt) 2018-05-18
CN105684251B (zh) 2018-02-02
ES2418204A1 (es) 2013-08-12
ES2418204B2 (es) 2014-04-25
CN105684251A (zh) 2016-06-15
EP3024103A1 (en) 2016-05-25
PL3024103T3 (pl) 2018-10-31
EP3024103B1 (en) 2018-02-14
ES2668993T3 (es) 2018-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2668993T3 (es) Procedimiento y aparato de ensayo para pararrayos
ES2725807T3 (es) Sensor de corriente de fuga para aislador de tipo de suspensión
ES2727044T3 (es) Sistema para monitorizar líneas de suministro eléctrico
RU2018108041A (ru) Промежуточный штекер для защиты от кражи и электрический терминал
ES2726808T3 (es) Sensor de corriente de fuga para aislador del tipo de poste
KR101412665B1 (ko) 도로 상태 센싱 장치 및 이를 이용한 도로 환경 모니터링 시스템
US11002882B2 (en) Lightning strike alarm system using bipolar conventional air terminal
WO2017182488A3 (en) Wirelessly powered high security document with visual indicator and systems
ES2818731T3 (es) Indicador de interferencia electromagnética y método relacionado
NO126547B (es)
ES2593980T3 (es) Sistema de medida de magnitudes físicas, dispositivo de alimentación y procedimiento de configuración asociados a un sistema de medida de este tipo
WO2016193507A1 (es) Sistema de detección e indicación de descargas parciales y tensión
CN104849533A (zh) 一种高压验电器
KR20210034473A (ko) 사물 인터넷 기반 피뢰침 시스템
CN104977932A (zh) 一种gis内部元素成分远程测试设备
KR101710370B1 (ko) 초절전 스마트 전기울타리 시스템
US11609358B2 (en) Lightning strike alarm system using bipolar conventional air terminal
CN109000803A (zh) 一种高压开关柜热成像监测装置
CN102224817A (zh) 超声波驱逐装置
US20160042843A1 (en) Electric Fence Insulator Having Indicator Light
KR101953070B1 (ko) 탈부착용 검전기
KR20130071031A (ko) 이동용 서지 방전 접지 장치
CN203414597U (zh) 一种可遥控飞行的χ-γ剂量率测量仪
US20170343590A1 (en) Hand-held Voltmeter for Electric Fence
CN205541221U (zh) 一种用于国网输电线的防破坏的装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14739204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014739204

Country of ref document: EP