ES2683652T3

ES2683652T3 - Un sensor de corriente CA para la medición de corriente CA en un conductor y un sistema indicador que comprende dicho sensor

Info

Publication number: ES2683652T3
Application number: ES07785925.4T
Authority: ES
Inventors: Søren Thiim
Original assignee: Thiim2 Aps
Current assignee: Thiim2 Aps
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: DK2038663T3; EP1884787A1; JP2009543081A; JP5202521B2; EP2038663A1; AU2007271990B2; US8421475B2; AU2007271990A1; CA2658973C; RU2009104010A; PL2038663T3; EP2038663B1; CN102590605A; US20090315566A1; CA2658973A1; WO2008006521A1; CN101535820A; RU2444019C2; CN102590605B

Abstract

Un sensor de corriente de CA (22; 24; 26) para realizar una medición sustancialmente en tiempo real de la magnitud de corriente eléctrica de CA en un conductor y para generar una señal de onda no eléctrica como salida, comprendiendo dicha señal de o 5 nda no eléctrica una serie de impulsos que tienen una frecuencia, que es proporcional a la magnitud de la corriente medida, comprendiendo dicho sensor de corriente: un medio de respuesta de corriente que comprende un transformador de corriente helicoidal inductivo (2210), adaptado para el montaje adyacente a dicho conductor eléctrico, proporcionando dicho medio de respuesta de corriente potencia eléctrica como corriente de excitación para dicho sensor de corriente; circuitos sensores (2220) que comprenden circuitos indicadores de nivel de corriente (2222) que comprenden un convertidor de corriente a frecuencia adaptado para proporcionar dicha señal de onda no eléctrica como una señal de impulso de indicación de nivel de corriente sustancialmente en tiempo real (CS1) que tiene una frecuencia de pulso (Pfcs) que es proporcional a la magnitud de dicha corriente de conductor cuando está dentro de un intervalo de corriente predeterminado (I1 - I2); y comprendiendo dichos circuitos sensores (2220) además un medio (2230) para emitir dicha señal de onda no eléctrica como salida, caracterizado porque dicha señal de onda no eléctrica comprende al menos una señal de indicación de onda no eléctrica en forma de una señal de indicación de polaridad de corriente (POS), y en el que la señal de indicación de polaridad de corriente (POS) indica la polaridad de la corriente eléctrica de CA como dos niveles de intensidad diferentes.

Description

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DESCRIPCION

Un sensor de corriente CA para la medicion de corriente CA en un conductor y un sistema indicador que comprende dicho sensor

CAMPO TECNICO DE LA INVENClON

La presente invencion se refiere a un sensor de corriente para realizar una medicion sustancialmente en tiempo real de la magnitud de corriente CA electrica en un conductor, que comprende un medio sensible a la corriente que comprende un transformador de corriente adaptado para montaje adyacente a dicho conductor de corriente; y circuitos sensores que comprenden medios para emitir una senal de onda no electrica como salida. La presente invencion se refiere ademas a un sistema indicador que comprende dicho sensor, adecuado para procesar dicha senal de onda no electrica para diferentes fines de monitorizacion, como indicar cortocircuitos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Existen sensores de corriente que se utilizan para una amplia gama de aplicaciones, como componentes de sistemas indicadores que indican diferentes estados electricos en un conductor basados en ellos, como valores de corriente momentaneos y promedios, valores de potencia, la presencia de cortocircuitos, averfas en la lfnea, cortacircuitos y similares. Para proporcionar una captacion de corriente fiable, se necesita una retroalimentacion de estado precisa y en tiempo real. Existen sensores de corriente para sistemas electricos de CC y CA. En el contexto de la presente solicitud, solo se consideran y se analizan los sensores de corriente para conductores que conducen corriente CA.

Un ejemplo de un estado electrico que debe indicarse son los cortocircuitos. El sistema indicador que se analiza a continuacion se refiere a la indicacion de cortocircuitos. Sin embargo, se ha comprendido mediante la invencion que un sensor de corriente segun la invencion puede monitorizar una amplia gama de estados de corriente o condiciones basadas en la corriente, y se puede usar un sistema indicador segun la invencion que comprende dicho sensor de corriente para indicar una multitud de estados electricos basados en el. El sistema indicador adaptado para la deteccion de cortocircuitos no debe interpretarse, por lo tanto, como limitante de la invencion, sino mas bien como ejemplificacion de la misma.

Cuando se producen cortocircuitos durante el funcionamiento de lfneas electricas de CA, como por ejemplo lfneas electricas de alimentacion y distribucion de voltaje de CA alto y medio en una red de distribucion o lfneas electricas para vfas ferroviarias, es importante localizarlos y repararlos lo mas rapido posible. Con ese fin, hay disponibles en el mercado indicadores de cortocircuito.

Generalmente, hay tipos conocidos de indicadores de cortocircuito disponibles que comprenden un sensor de corriente para lfneas de distribucion electrica de CA destinados a la indicacion remota o local de la presencia de cortocircuitos en las mismas a fin de reducir el tiempo de localizacion de cara al trabajo de mantenimiento y los costes asociados con el mismo. En particular, cuando se miden lfneas electricas de CA de alto voltaje, el problema es determinar la ocurrencia de dicho cortocircuito, por ejemplo, midiendo la corriente o mas correctamente la corriente de cortocircuito, sin una conexion potencial a la lfnea electrica de CA, lo que serfa costoso debido al requisito de tener un alto grado de aislamiento entre el conductor y la tierra, por ejemplo, una unidad indicadora colocada a distancia.

Las corrientes de cortocircuito experimentadas en un conductor electrico en lfneas electricas de CA a menudo son varias ordenes mas altas que la corriente en estado normal, dependiendo de la impedancia del conductor y la distancia entre el sensor y la posicion del cortocircuito en el conductor. El valor de las corrientes medidas en las que los indicadores se configuran para indicar un cortocircuito, es decir, el umbral de corriente de cortocircuito, puede ajustarse porque el umbral establecido depende de las condiciones en el punto de aplicacion, por ejemplo, diferentes secciones transversales de cable y cambio de carga electrica.

Algunos tipos disponibles de indicadores de cortocircuito para conductores de CA comprenden un sensor para cada fase o conductor que se monitoriza y comprenden dos tipos diferentes:

un primer tipo de sensor proporciona el indicador de cortocircuito adyacente al sensor, es decir, integrado con el sensor que se monta sobre el conductor supervisado en una unidad indicadora sensora. Esa es una ventaja cuando se monitorizan, por ejemplo, lfneas electricas aereas, que son libremente visibles desde el suelo, y el indicador es, por ejemplo, un destello de luz mecanico o potente o alternativamente se emite una senal de RF en el momento en

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que se capta un cortocircuito. Un ejemplo de tales unidades indicadoras sensoras se describe en, por ejemplo, US 5.748.095 para la visualizacion superior local de un estado de cortocircuito mediante una luz intermitente o un punto rojo en la lfnea que se esta monitorizando, mientras que durante las corrientes en estado normal, no se enciende la luz o se muestra un punto verde.

El segundo tipo proporciona la unidad indicadora separada de cada unidad sensora, por ejemplo, una para cada una de las tres fases que se monitorizan, en un sistema indicador de cortocircuitos. Esa es una ventaja cuando se monitorizan, por ejemplo, cables de tierra que no son libremente visibles y, por lo tanto, la unidad indicadora esta colocada en una posicion que permite su facil mantenimiento. Un ejemplo de tal sistema indicador de cortocircuito se describe en EP 0 463 860. Aquf tambien, la indicacion se proporciona cuando la unidad sensora ha captado una averfa o un cortocircuito.

Un sensor de corriente convencional para los dos tipo de indicadores comprende un transformador de corriente, que puede ser un transformador de tipo abierto o de abrazadera, que consiste en un yugo de material magnetico acoplable para disponer alrededor de un conductor o lfnea electrica que forma el primer devanado, es decir, una sola vuelta de transformador en el transformador. El devanado de transformador secundario se enrolla alrededor del material magnetico, por ejemplo, con varios devanados para suministrar a la unidad sensora de corriente una corriente de medicion. Este tipo de transformador de corriente permite la instalacion en los cables del sistema electrico sin desconectar los cables del sistema electrico de su fuente o carga.

Generalmente, el primer tipo de indicadores disponibles que comprende un sensor de corriente es adecuado para lfneas electricas de CA de todos los voltajes y el segundo tipo de indicador disponible es adecuado para voltaje de CA debido al aislamiento requerido entre el sensor y el nivel de tierra provisto en la unidad indicadora.

Sin embargo, muchos de los cortocircuitos experimentados por las companfas de distribucion electrica se proporcionan en sistemas de medio voltaje (MV) de alto, medio y bajo amperaje, es decir, de 1 a 40 kV y bajo voltaje (BV), es decir, lfneas de 110 a 480 V de CA. Incluso si la frecuencia de cortocircuitos experimentados es baja, algunas companfas de distribucion electrica han impuesto multas cuando ocurren cortes de energfa en su red de distribucion, lo que representa un incentivo para que estas companfas incrementen el tiempo de actividad en todas las areas de la red electrica. La indicacion de cortocircuitos tambien es necesaria en los campos de MV y BV relacionados, por ejemplo, las lfneas electricas operativas de la via ferroviaria que transmiten voltaje de CA de alrededor de 1 kV y las lfneas electricas de distribucion de alrededor de 400 V.

Por consiguiente, se necesitan indicadores automatizados y monitorizados a distancia que sean adecuados tanto para cables de distribucion de CA de AV, MV y BV y para una amplia gama de niveles de corriente de conductor.

Como ejemplo, en una red de distribucion de energfa electrica hay en particular en la red de medio voltaje (MV) y bajo voltaje (BV) una multitud de nodos de distribucion o estaciones, que proporciona conexiones a diferentes grupos de consumidores. La mayorfa de las lfneas portadoras de corriente se proporcionan actualmente como cables subterraneos; solo unos pocos lugares presentan cables aereos, especialmente en areas rurales. Ante la presencia de averfas o estados de corriente especfficos, como cortocircuitos en la red, es importante localizar y corregir los errores de forma rapida y fiable y es importante poder diferenciar entre las sobrecargas de corriente temporales y otros estados de corriente especfficos duraderos, como cortocircuitos.

Una ventaja de la monitorizacion remota de, por ejemplo, cortocircuitos en las muchas lfneas electricas de CA de MV y BV es que la identificacion de lfneas electricas problematicas se puede realizar de forma facil y rapida para determinar la posicion y el alcance de las inversiones en infraestructura de red mejorada, mantenimiento de equipo viejo y/o defectuoso y su reemplazo. Esto disminuye considerablemente los costes de mantenimiento y planificacion para las companfas de distribucion de energfa electrica.

La solicitud de patente EP 0 463 860 anteriormente mencionada describe un indicador de circuito con averfa que tiene un detector que indica las corrientes de averfa en un conductor monitorizado al indicador ubicado remotamente usando un enlace de senal electricamente aislado entre ellos. El detector comprende un sensor de corriente que esta conectado a un conductor portador de carga y el detector detecta la presencia de una averfa o perturbacion del sistema en el conductor monitorizado y senaliza a la unidad indicadora tal evento. Cuando el detector detecta una averfa de una magnitud de corriente predeterminada, se transmite un impulso de luz desde el detector al indicador a traves del enlace, es decir, un cable de fibra optica, donde, tras su recepcion, el impulso se convierte en un impulso electrico que hace que el indicador indique un estado de «averfa». El uso de un cable de fibra optica electricamente aislado asegura la separacion galvanica entre la lfnea electrica y el indicador, y tambien reduce los problemas con las interferencias electricas en la senal de deteccion retransmitida.

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Sin embargo, dicho detector conocido puede no ser lo suficientemente rapido como para captar, detectar y transmitir todas las instancias de cortocircuitos durante el penodo de tiempo de deteccion disponible antes de que la corriente de lmea alcance cero. Tener un cortocircuito que ocurre cerca del indicador reduce la duracion de la corriente de cortocircuito experimentada y aumenta su valor de corriente maximo, porque estos dos factores dependen tanto de la distancia desde la posicion del indicador al cortocircuito en el conductor y de la corriente en estado normal en las lmeas electricas. Ademas, dicho detector puede no ser lo suficientemente preciso como para distinguir entre picos de corriente de irrupcion y cortocircuitos reales, que dan como resultado fusibles quemados.

Por lo tanto, el prejuicio tecnico prevalente ha sido que los sensores de corriente autosuficientes en los dos tipos de sistemas indicadores conocidos anteriormente mencionados para lmeas electricas de AV han sido demasiado lentos para indicar cortocircuitos cercanos, en particular si se intentan aplicar a lmeas electricas de BV y MV. Como ejemplo, en una lmea electrica ferroviaria de 1 kV, el penodo de tiempo de desconexion para la liberacion del cortocircuito se reduce a 5 ms cuando se produce un cortocircuito cercano. Por consiguiente, el penodo de tiempo de deteccion para proporcionar una captacion fiable de un cortocircuito por parte del sensor de corriente es de aproximadamente o menos de 5 ms. Este penodo de tiempo es igual a un cuarto de un penodo en un sistema de 50 Hz, cuyo penodo es el intervalo de medicion conocido mas corto necesario para los indicadores de cortocircuito de CA de la tecnica anterior.

WO 2004/099798 describe un dispositivo de medicion de corriente, un sistema que comprende dicho dispositivo y un procedimiento de compensacion para calibrar dicho sistema, en el que el dispositivo comprende un sensor de corriente de efecto Faraday de fibra optica para una medicion de corriente electrica en lmeas electricas de MV. El sensor comprende un material magneto-optico que se coloca transversalmente a la corriente en una lmea electrica y mide el efecto Faraday de la corriente en el mismo, que establece que el plano de una luz incidente polarizada experimenta una rotacion relativa al campo magnetico aplicado. Los sensores estan conectados a modulos de medicion que utilizan fibras opticas, que grnan la luz polarizada. Como se indica en el documento, una desventaja de estos sensores de efecto Faraday es que hay fuentes de perturbaciones en la deteccion del cambio de polarizacion de la senal luminosa, que comprenden ruido optico en el circuito de deteccion, ruido electrico en la fuente de luz, interferencia de campos magneticos de inductores y sistemas cercanos, montaje y configuracion del sensor, forma y diametro del conductor, tolerancias de produccion del sensor, efectos de temperatura en la fuente y detector de luz, degradacion de la fuente y detector de luz durante la vida util de los productos. Por lo tanto, es necesario calibrar antes de comenzar las mediciones y durante la monitorizacion de las lmeas, lo que aumenta los costes de las unidades sensoras e indicadoras por igual. Dado el hecho de que se requiere un gran numero de dispositivos para habilitar un sistema de monitorizacion de red, esto aumenta el coste total del sistema descrito.

GB 2339295 describe un dispositivo para medir la magnitud de una corriente alterna. Dicho dispositivo incluye un convertidor de corriente a frecuencia y un convertidor electro-optico.

En US 6.566.855 se describe un dispositivo o sensor que mide la magnitud de corriente en un conductor acoplado a un dispositivo electrico. Dicho dispositivo genera una senal de salida electrica que comprende una serie de impulsos que tienen una frecuencia, donde dicha frecuencia de la serie de impulsos es sensible a la magnitud de corriente medida. El dispositivo se usa para captar la corriente para diferentes tipos de cargas electricas, como bombas, compresores, calentadores, transportadores y similares para conductores de corriente CA y BV. Sin embargo, dicho dispositivo no es adecuado para monitorizar conductores de AV o incluso MV, ya que el dispositivo necesita estar suficientemente electricamente aislado entre el conductor y la tierra. Esto se debe al hecho de que el dispositivo utiliza un aislador optico de bajo voltaje y el dispositivo solo puede adaptarse a aplicaciones de mayor voltaje a un elevado coste. Ademas, la senal de frecuencia se transmite desde el dispositivo al controlador digital a traves de cables electricos. Por consiguiente, una aplicacion en conductores de CA de AV y MV requerina la aplicacion de un costoso aislamiento electrico entre el dispositivo y el conductor, o indicador y tierra. Ademas, el sensor descrito es demasiado lento como para proporcionar valores de corriente realistas en el tiempo ya que proporciona un valor de corriente promedio medido durante un penodo de tiempo de muestreo relativamente largo, es decir, mas de un penodo de ciclo, como se puede ver en el diagrama de circuito proporcionado.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invencion proporcionar un sensor de corriente CA de bajo coste adecuado para la integracion en un sistema indicador, por ejemplo, para indicar cortocircuitos, y siendo el sistema indicador correspondiente, que proporciona deteccion rapida de estados de corriente en conductores CA electricos, en particular facilmente adaptable para su uso en la deteccion de una amplia gama de magnitudes de corriente de conductor en la distribucion electrica de BV, MV y AV, por ejemplo, para detectar cortocircuitos. Ademas, un objetivo de la presente invencion es que el sensor de corriente y, por lo tanto, tambien el sistema indicador, debe ser capaz de proporcionar indicaciones fiables de dichos estados de corriente, como cortocircuitos, dentro de penodos de

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tiempo de deteccion cortos, por ejemplo, mas cortos que 5 ms.

RESUMEN DE LA INVENCION

Este objeto se consigue mediante el sensor de corriente mencionado inicialmente segun la parte caracterizadora de la reivindicacion 1, y un sistema indicador segun la reivindicacion 8, que comprende dicho sensor.

Por consiguiente, en un primer aspecto de la invencion, se proporciona un sensor de corriente CA segun la reivindicacion 1. La senal de onda no electrica es preferentemente una senal luminosa de un LED y la provision de una senal pulsada durante corrientes en estado normal que proporcionan mediciones de corriente sustancialmente en tiempo real en lugar de una senal de error unica durante otros estados de corriente, como un cortocircuito, permite una amplia gama de aplicaciones para dicho sensor.

Ademas, se proporciona un sensor de bajo coste. Los componentes que proporcionan convertidores de corriente a frecuencia son en si mismos conocidos en la tecnica y faciles de implementar y a menudo comprenden un circuito oscilante, por ejemplo, que comprende uno o mas amplificadores. Mediante la invencion, se utiliza un numero limitado de componentes que consumen potencia para los circuitos de indicacion de nivel de corriente, lo que reduce el consumo total de potencia del sensor, que nuevamente se proporciona desde el conductor que se va a medir.

Esta es una gran ventaja, porque entonces se puede seleccionar un punto de ajuste inferior I1 muy pequeno y, por consiguiente, el sensor puede medir magnitudes de corriente muy pequenas de corrientes de conductor en estado normal. Preferentemente, h puede seleccionarse con base en la corriente de excitacion minima requerida para proporcionar dicha senal de onda no electrica, es decir, el valor de corriente que proporciona la corriente de excitacion minima de los circuitos sensores, y puede proporcionarse mediante un equilibrio entre la salida del transformador de corriente y el diseno del circuito, dependiendo de la aplicacion requerida.

Ademas, los costes de produccion de cada sensor de corriente individual en comparacion con los sensores, detectores e indicadores de la tecnica anterior son bajos. Esto es en particular una ventaja cuando se utilizan muchos sensores de corriente, por ejemplo, en la monitorizacion de una red de lfneas de distribucion, reduciendo por lo tanto los costes de instalacion.

Ademas, los costes de instalacion se han reducido en comparacion con, por ejemplo, los sensores Faraday, porque no se necesitan ajustes iniciales o posteriores relativos a una unidad de deteccion, porque los componentes del sensor son menos sensibles a las influencias ambientales como la temperatura ambiente, los campos electricos y magneticos y la humedad.

Tambien se han reducido los costes de mantenimiento porque el personal de mantenimiento puede simplemente reemplazar un sensor de corriente danado o que funciona mal, y proporcionandose la unidad sensora preferentemente en una sola pieza, no requiriendo reparacion y facilitando el reemplazo. Esta es una ventaja para las lfneas electricas de MV y BV, ya que estas redes requieren un gran numero de unidades sensoras en los nodos para una red de monitorizacion de cobertura.

La persona experta en la materia puede por consiguiente proporcionar un intervalo de frecuencia correspondiente a cualquier intervalo de corriente predeterminado adecuado, es decir, que dicho sensor proporciona rangos de rendimiento sustancialmente libremente seleccionables, mediante la seleccion de los componentes apropiados que proporcionan el convertidor de corriente a frecuencia, es decir, que los sensores de corriente pueden ser adecuados para medir diferentes rangos de corriente, en sensores de alcance multiple que varfan de amplio a corto alcance, y una seleccion muy adaptativa de sus dos puntos finales. Esto proporciona diferentes sensores de corriente segun la presente invencion, por ejemplo, se puede proporcionar un sensor para medir corrientes dentro de un intervalo de corriente de medio alcance predeterminado de 10 a 160 A, se puede proporcionar otro sensor para un intervalo de corriente de amplio alcance predeterminado de entre 2 y 500 A, y otro para niveles de corriente de conductor pequenos, digamos un sensor de corto alcance para corrientes de conductor de entre 2 y 20 A.

Por ejemplo, dicho intervalo de corriente predeterminado puede estar entre 40 y 160 A, o entre 20 y 200 A, o entre 10 y 40 A, donde cada intervalo de corriente puede seleccionarse apropiadamente seleccionando adecuadamente los componentes del transformador de corriente, como el numero de devanados, la calidad del material de devanado, el diametro de devanado individual y la calidad del hierro del transformador, y seleccionando con base en ello un conjunto de componentes para los circuitos sensores, siendo cada sensor por lo tanto adaptable a la corriente dentro de la lfnea del conductor que se va a medir. Por lo tanto, el intervalo de corriente resultante tambien es una funcion de la capacidad de respuesta de los medios de respuesta a la corriente, por ejemplo,

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transformadores de corriente hechos de hierro de grado alto, medio o bajo. Las pruebas realizadas por el solicitante han mostrado que al usar un transformador de corriente que usa hierro de bajo grado generalmente disponible, se podia alcanzar un intervalo de corriente medido de una linea de MV de entre 10 y 160 A con el mismo sensor de corriente. Al usar hierro de alto grado, las pruebas han mostrado que se puede lograr un intervalo de corriente de cada sensor de entre 2 y 500 A.

Al proporcionar al sensor una capacidad de autoalimentacion, es decir, que la potencia para el funcionamiento y las mediciones que se realizan dentro de dicho sensor se suministra sustancialmente desde la linea en la que se va a medir, esto elimina el requisito de tener una fuente de alimentacion externa para el sensor. Esto es en particular una ventaja para las lfneas electricas de alto voltaje debido al extenso aislamiento electrico requerido para eliminar cualquier riesgo de averfas a tierra a traves de la unidad sensora hasta la unidad detectora posicionada remotamente.

Se ha comprendido mediante la invencion que incluso cuando se tienen corrientes de conductor en estado normal por debajo del intervalo de corriente predeterminado, las corrientes de cortocircuito todavfa pueden detectarse, porque los valores de las corrientes de cortocircuito, que estan ocurriendo y que deben captarse, pueden ser varias veces mas altos que los valores de las corrientes de linea durante los estados normales. Por consiguiente, un sensor de corriente segun la invencion tambien es adecuado para captar corrientes de cortocircuito mucho mas altas que las corrientes en estado normal, siempre que las corrientes de cortocircuito esten dentro de dicho intervalo de corriente predeterminado I1 - I2 o superior al menos durante un intervalo de medicion de, por ejemplo, 5 ms. Por consiguiente, las corrientes de linea en estado normal hasta cero pueden ser monitorizadas, incluso si los niveles de corriente no alcanzan niveles donde el sensor proporcione cualquier senal de frecuencia. Por lo tanto, una senal de presencia o disponibilidad de sensor es ventajosa para determinar si el sensor esta activo y midiendo, incluso si no se emite ninguna senal de impulso de corriente desde el.

Las pruebas han mostrado que pueden medirse corrientes de linea normales tan bajas como aquellas proximas a cero para una indicacion fiable de una corriente de cortocircuito mediante unidades sensoras segun la invencion.

Mediante la invencion se ha comprendido que los sensores de corriente conocidos del primer tipo han sido provistos de circuitos sensores muy lentos, de modo que cuando se aplica una corriente inferior a la corriente de excitacion normal, es decir, cuando ha ocurrido y pasado un estado de cortocircuito , no hay corriente de excitacion en el sensor en exactamente ese momento en el tiempo en el que se necesita esa potencia. Por lo tanto, han sido habilitados para proporcionar una senal de error, cuando el estado de cortocircuito ha alcanzado.

Los sensores del segundo tipo son muy lentos, ya que tienen perfodos de medicion que duran mas de un perfodo o mas.

Sin embargo, se ha comprendido mediante la invencion que mediante una combinacion de las ventajas de los dos tipos de sensores conocidos, es decir, el transformador de corriente autosuficiente que proporciona la corriente de excitacion del sensor desde el primer tipo de indicador, excluyendo la captacion de averfas, y utilizando la capacidad de emision de ondas y, por lo tanto, la caracterfstica electricamente aislada del segundo tipo de indicador, y al proporcionar un convertidor de corriente a frecuencia de frecuencia relativamente alta, se ha proporcionado un tercer tipo de unidad sensora, que proporciona un sensor estable de bajo coste que proporciona un bajo consumo de energfa y es adaptable para un amplio rango de corrientes de conductor y voltajes.

Segun una realizacion de un sensor de corriente segun la presente invencion, la frecuencia de impulso de dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente se encuentra dentro de un intervalo de frecuencia predeterminado, por ejemplo, entre 1 y 250 kHz u otro intervalo adecuado, donde dicho intervalo de frecuencia se selecciona para ser adecuado para la cooperacion con un sistema indicador, es decir, para una indicacion fiable del valor de corriente sustancialmente instantaneo real y estados de corriente relacionados.

El intervalo de rendimiento de frecuencia de impulso puede adaptarse para el sensor de corriente que coopera dentro de un sistema indicador, de modo que el intervalo de frecuencia de impulso seleccionado pueda ser de banda ancha, media o estrecha, y los dos puntos finales, es decir, el valor mfnimo y maximo seleccionados segun los requisitos de la unidad detectora disponible dentro de dicho sistema indicador y, por supuesto, al ancho y a las posiciones de los intervalos de valor de corriente con los que deben corresponderse.

Ademas, estos rangos de frecuencia se seleccionan segun corresponda a las corrientes esperadas que se van a medir, dependiendo de la aplicacion del sensor, para acomodar un cierto numero de impulsos durante el perfodo de tiempo de medicion, por ejemplo, hasta que la corriente sea cero en el conductor monitorizado despues de un

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cortocircuito. El numero de impulsos puede en cualquier caso ser tan bajo como un impulso por perfodo de medicion o mas, vease mas adelante.

Ejemplos de rangos de frecuencia de impulsos operativos podrfan estar entre 50 y 180 kHz, entre 10 y 90 kHz, entre 100 y 130 kHz, entre 10 y 300 kHz o extenderse a los rangos de MHz o Hz o cualquier otro rango adecuado. En general, se selecciona una correspondencia sustancialmente positiva, donde una frecuencia de impulso baja refleja un valor de corriente de conductor instantaneo mas bajo, y una frecuencia de impulso alta refleja un valor de corriente de conductor instantaneo mas alto, respectivamente. Sin embargo, puede existir cualquier otra relacion conocida por el experto en la materia, segun los requisitos de la aplicacion y del sistema, como una relacion lineal negativa, una relacion exponencial o cualquier otra relacion conocida por el experto.

En otra realizacion preferida de un sensor de corriente segun la invencion, dichos circuitos sensores comprenden ademas circuitos de indicacion de disponibilidad de sensor adaptados para proporcionar dicha senal de onda no electrica como senal de indicacion de disponibilidad de sensor que indica la disponibilidad del sensor, en particular cuando la corriente de conductor electrico esta por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado. Como se mencionaba anteriormente, cuando la corriente de lfnea normal esta por debajo del intervalo de corriente predeterminado, es decir, esta es demasiado baja como para ser medida de forma continua por el sensor de corriente, este ultimo no proporcionara una senal de indicacion de nivel de corriente durante esos perfodos de tiempo. Proporcionando la presente realizacion, el sensor de corriente transmitira una senal de indicacion de disponibilidad de sensor para indicar que el sensor de corriente esta funcionando adecuadamente, por ejemplo, al personal de mantenimiento o monitorizacion y/o a maquinaria automatizada, como un PC de monitorizacion colocado remotamente. Por consiguiente, el rango de rendimiento de captacion de corriente efectivo se ha aumentado, de hecho, mediante la invencion a valores de corriente muy por debajo del punto final inferior del intervalo de corriente predeterminado I1.

Se ha comprendido mediante la realizacion preferida de la presente invencion mencionada anteriormente, que esta es una ventaja especffica cuando se dispone de una corriente muy baja, como corrientes de lfnea en estado normal. Cuando se utiliza con corrientes de conductor en estado normal relativamente bajas, por ejemplo, 0,5 A y hasta el extremo inferior del rango de medicion I1, la corriente de excitacion inducida en la unidad sensora puede ser demasiado baja para accionar el convertidor de corriente a frecuencia y proporcionar una senal de impulso para la indicacion de la corriente de conductor. Se ha comprendido mediante la invencion que tal indicacion de la corriente de conductor no es necesaria durante el estado normal, es decir, el estado energizado del conductor, sino solo durante la aparicion de una corriente de cortocircuito en dicho conductor.

La senal de indicacion de disponibilidad del sensor, por ejemplo, proporcionando una senal recurrente durante estados de baja energfa, puede aparecer de forma diferente a la senal de impulso de indicacion de nivel de corriente para que un sistema indicador pueda diferenciar entre las dos senales cuando estas se retransmiten al mismo tiempo. Las senales de impulso y la senal recurrente pueden, por ejemplo, ser diferentes en longitud de impulso, frecuencia de impulso, frecuencia de transmision como una diferencia significativa en el intervalo de frecuencia luminosa utilizado. Sin embargo, esta se puede adaptar de cualquier manera adecuada, por ejemplo, de maneras convencionales conocidas por el experto en la materia del procesamiento de senales.

En todavfa otra realizacion de dicho sensor de corriente segun la presente invencion, la frecuencia de impulso de dicha senal de indicacion de disponibilidad de sensor recurrente es predeterminada y relativamente baja en comparacion con la frecuencia de dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente, como el intervalo entre una vez por cada decima de segundo y una vez cada diez segundos, preferentemente alrededor de una vez por segundo. Dado que el sensor, al medir corrientes muy bajas, recibe muy poca potencia para accionar los circuitos sensores, es decir, una corriente muy baja, es una ventaja proporcionar dicha senal de disponibilidad de sensor solo cuando sea necesaria para reducir la potencia necesaria para accionar los circuitos de indicacion de disponibilidad de sensor. Por lo tanto, la frecuencia de repeticion de impulsos de la ultima senal se mantiene preferentemente baja. Esto proporciona otra ventaja, ya que el sensor por debajo de su rango de corriente puede ponerse en un estado de baja potencia en el que el convertidor de corriente a frecuencia se desactiva, reduciendo el consumo total de potencia del sensor, por ejemplo, al aumentar I1. Al dirigir toda la potencia disponible a los circuitos de disponibilidad de sensor, es posible permitir que la funcion de disponibilidad de sensor permanezca activada con una corriente de conductor muy baja, por ejemplo, inferior a 1 A o incluso cercana a cero para un rango de medicion de corriente de hasta mas de 500 A.

En otra realizacion preferida mas de dicho sensor de corriente segun la presente invencion, dichos circuitos sensores comprenden ademas circuitos de indicacion de perdida de voltaje para proporcionar una medicion de voltaje electrostatico de dicho conductor electrico y se adapta para proporcionar dicha senal de onda no electrica

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como una senal de indicacion de perdida de voltaje, cuya presencia indica que el voltaje a traves de dicho conductor electrico es inferior a un valor de voltaje mfnimo predeterminado despues de un perfodo de tiempo predeterminado despues de que la corriente este por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado, cuyo perfodo de tiempo predeterminado es preferentemente mas corto que el perfodo de la senal de indicacion de disponibilidad de sensor, como despues de entre 50 y 500 ms. Por lo tanto, la necesidad de sensor de voltaje independiente, por ejemplo, en forma de un transformador independiente para la monitorizacion del voltaje del conductor se elimina, lo que reduce el numero de componentes de sistema requeridos y a instalar, lo que reduce sustancialmente el coste total de instalacion y mantenimiento de dicho sistema. El valor de voltaje mfnimo predeterminado puede ser preferentemente del 30 al 50 % del voltaje nominal o cualquier otro nivel de bajo voltaje adecuado. Preferentemente, dichos circuitos de indicacion de disponibilidad del sensor y dichos circuitos de perdida de voltaje se proporcionan fntegramente para proporcionar al menos dicha senal de indicacion de perdida de voltaje en forma de un impulso especffico. La potencia que normalmente alimenta los circuitos de disponibilidad se puede usar entonces para alimentar los circuitos de indicacion de perdida de voltaje. Ademas, la determinacion de que el voltaje es bajo se realiza localmente dentro del sensor de corriente, lo que reduce la complejidad necesaria en los circuitos adicionales dentro de dicho sistema indicador. Dicho impulso especffico puede ser un impulso diferente a los otros impulsos, como se mencionaba anteriormente, por ejemplo, teniendo una amplitud especffica o usando una banda de frecuencia de onda de transmisor especffica, o siendo un impulso singular despues de un perfodo predeterminado de ausencia de impulsos.

En otra realizacion mas del sensor de corriente segun la presente invencion, dichos circuitos sensores comprenden ademas circuitos de indicacion de direccion de flujo de potencia para proporcionar una senal de indicacion de angulo de fase y una senal de indicacion de polaridad desde dichos medios para emitir una senal de onda no electrica. Por consiguiente, usando la fase y polaridad de la corriente para proporcionar la direccion de potencia de la corriente de conductor, dicho sensor es capaz de proporcionar una indicacion de en que direccion con respecto al sensor de corriente se ha producido el estado actual, por ejemplo, un cortocircuito, en cuestion, porque la indicacion de direccion proporcionada aquf en el perfodo de tiempo de medicion proporcionado justo antes de que el cortocircuito sea registrado por el sistema indicador, y, por lo tanto, la polaridad, la fase y, posiblemente, tambien la direccion al cortocircuito o similar pueden calcularse a partir de esa informacion. Nuevamente, la medicion necesaria para realizar la determinacion de la direccion del flujo de potencia se realiza en el sensor, y la determinacion y visualizacion de dicha direccion se realiza dentro del sistema indicador de cortocircuitos.

Alternativamente, en otra realizacion mas del sensor de corriente segun la presente invencion, dichos circuitos sensores comprenden ademas circuitos de indicacion de direccion de flujo de potencia para proporcionar una senal de direccion de flujo especffica indicativa de dicha direccion de flujo de potencia desde dichos medios para emitir una senal de onda no electrica. Por lo tanto, la senal que indica la direccion del flujo puede ser usada directamente por dicho sistema indicador para proporcionar y visualizar la direccion de flujo de potencia. La senal binaria puede proporcionarse desde una unidad de microcontrolador u otros circuitos ubicados dentro de los circuitos sensores.

En una realizacion preferida de dicho sensor de corriente, dichos medios para emitir una senal de onda no electrica es al menos un diodo emisor de luz y la senal de onda no electrica es al menos una senal luminosa. Por lo tanto, en particular para lfneas electricas de AV y MV, se eliminan cualesquiera influencias electricas en la senal de onda de la corriente de conductor debido a radiofrecuencia o interferencias electromagneticas.

En una realizacion suya, se proporcionan medios para emitir una senal de onda no electrica para emitir cada uno de dichos impulsos y otras senales de indicacion, y en otra se proporciona un medio para emitir una senal de onda no electrica para emitir todas las senales mencionadas. Tener un emisor para cada senal reduce la frecuencia de error, si el mismo emisor va a emitir senales superpuestas, sin embargo, uno o un numero reducido de emisores es una ventaja, ya que solo se necesitan uno o un numero reducido de receptores y enlaces de comunicacion, lo que reduce los costes de produccion e instalacion. Por supuesto, puede que solo se necesite un receptor/enlace de comunicacion, si se usa el procesamiento de senales apropiado durante la transferencia y recepcion de dichas senales. Una forma de usar el procesamiento de senales es mediante una realizacion donde la banda de frecuencia de onda de cada uno de dichos impulsos u otras senales difiere de las demas, o mas de un LED, teniendo cada uno su espectro y/o amplitud diferentes.

En todavfa otra realizacion preferida mas del sensor de corriente segun la presente invencion, dicho medio para emitir una senal de onda no electrica es al menos un diodo emisor de luz y la senal de onda no electrica es al menos una senal luminosa. Por consiguiente, al usar un diodo emisor de luz o lEd para proporcionar la senal o senales de impulso desde el sensor de corriente, se puede proporcionar una senal fiable, cuya deteccion en un sistema indicador puede proporcionarse usando componentes disponibles comercialmente, como contadores de impulsos, por ejemplo, que comprenden fotodiodos, alternativamente circuitos sensibles a la luz integrados con una unidad de

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microcontrolador (MCU). Esto reduce los costes de produccion y aumenta la fiabilidad de la senal recibida. El LED puede transmitir en diferentes intervalos de frecuencia luminosa, segun la senal que se esta transmitiendo, cuyas frecuencias pueden seleccionarse de entre los tipos disponibles, que comprenden diodos infrarrojos, visibles, ultravioletas y laser. Se pueden concebir otras senales de ondas no electricas, incluidas senales de onda mecanicas y sonoras. Estas pueden, sin embargo, resultar demasiado lentas para la presente solicitud a la hora de proporcionar una indicacion rapida de los estados de corriente. Otro tipo de senal de onda son las ondas de RF u otra senal de onda electromagnetica.

En otra realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, dicho medio para emitir una senal de onda no electrica es un dispositivo que proporciona todas las senales, alternativamente; es un dispositivo para cada senal. Al usar solo un dispositivo, por ejemplo, un LED para proporcionar una o mas senales, por ejemplo, para indicar diferentes resultados de medicion del sensor de corriente, el numero de dispositivos de salida como un enlace de comunicacion se mantiene bajo, lo que reduce los costes de produccion e instalacion. Sin embargo, proporcionar mas de un dispositivo puede acabar por aumentar la fiabilidad de la senal transmitida, ya que pueden superponerse y cooperar para la deteccion por uno o mas medios de deteccion. Por consiguiente, se pueden usar diferentes tecnicas de procesamiento de senales para que dicho sistema indicador sea capaz de diferenciar entre las diferentes senales proporcionadas por un sensor de corriente. Por lo tanto, en una realizacion la banda de frecuencia de onda y/o la longitud de impulso de cada una de dichas senales de impulso difiere de las demas. En otra realizacion, la amplitud de cada una de dichas senales de impulso difiere de las demas.

Con el fin de proporcionar una senal de impulso fiable con una alta resolucion, cuya senal puede registrarse mediante componentes electronicos actualmente disponibles, en una realizacion del sensor de corriente segun la invencion, el ancho de impulso de cada impulso, al menos de la senal de impulso de indicacion de nivel de corriente, es de 0,5 a 5 ps, preferentemente de 1 a 3 ps, lo mas preferentemente de 1,2 a 2 ps, proporcionando tambien por lo tanto mediciones de tiempo casi real. Esto se puede lograr seleccionando la composicion apropiada de los circuitos de indicacion de nivel de corriente, por ejemplo, usando una conversion rapida de corriente a frecuencia. Ademas, el procesamiento de senales proporciona otra realizacion de la presente invencion en el que el ancho y/o la altura de impulso de cada senal de impulso difiere de las demas que usan tecnicas de procesamiento de senales.

En una realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, se adapta para suministrar potencia electrica adicional a dicho sensor. Alternativamente o a modo de suplemento, dicho sensor comprende una fuente de alimentacion electrica local, es decir, una alimentacion interna como una baterfa y/o una alimentacion externa, tal como paneles alimentados por energfa solar y/o uno o mas receptores de potencia alimentados por RF. En general, el transformador de corriente se usa para alimentar un sensor de corriente autosuficiente, es decir, la potencia para accionar el sensor de corriente se extrae electromagneticamente de la corriente de conductor utilizando el transformador de corriente. Esta es una ventaja cuando se monitorizan lfneas electricas de CA de AV o MV, donde la potencia se proporciona desde ellas. Al menos uno de los conductores en los que se va a medir pasa a traves de un nucleo magneticamente permeable que magnifica el campo magnetico del conductor o conductores. La corriente CA cambia constantemente el potencial de positivo a negativo y viceversa, generalmente a una velocidad de 50 o 60 Hz. El campo magnetico que se expande y colapsa induce corriente a los devanados, lo que permite a uno medir con precision la corriente electrica en el cable. Sin embargo, el sensor de corriente puede comprender ademas una fuente de alimentacion electrica local, es decir, una alimentacion interna como una baterfa y/o una alimentacion externa, aun asf electricamente aislada del entorno, como paneles alimentados por energfa solar y/o receptor de potencia alimentado por RF. Una baterfa u otro respaldo, como paneles solares, que pueden estar electricamente aislados del entorno, pueden ser una ventaja La indicacion de perdida de voltaje solo es necesaria despues de que se haya producido un cortocircuito en el conductor medido, y, despues, debido a la alta corriente de cortocircuito, hay suficiente energfa disponible para accionar el sensor.

La provision de potencia local suplementaria no aumenta el trabajo de mantenimiento, por ejemplo, para reemplazar baterfas o similares, porque la vida util de las baterfas usadas puede ventajosamente superar por mucho la potencia requerida por el sensor, ya que, en particular, los circuitos de indicacion de perdida de voltaje requieren una fuente de alimentacion muy pequena. Preferentemente, dicho respaldo suplementario son baterfas recargables y/o condensadores, recargandose, por ejemplo, durante corrientes en estado normal por dicha corriente de conductor.

En una realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, se adapta para que un conductor electrico sea una lfnea electrica de CA en una red de distribucion electrica. Alternativamente, se adapta para que un conductor electrico sea una lfnea electrica de CA para una via ferroviaria. Estas son areas de uso del sensor de corriente y el sistema indicador correspondiente en las que son particularmente ventajosos, ya que son de bajo coste y pueden requerirse muchos sensores de corriente para una red de monitorizacion de cobertura, especialmente en redes de distribucion electrica de BV y MV y para lfneas electricas ferroviarias. Se ha comprendido mediante la

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invencion que el conductor electrico que se va a captar podrfa ser tambien un cable electrico de consumo, por ejemplo, para un electrodomestico.

En una realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, se adapta ademas para captar mas de un conductor, por ejemplo, para captar fugas de tierra a cargas electricas mediante analisis diferenciales. En una realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, el tamano del yugo de dicho transformador de corriente helicoidal inductivo se adapta para rodear, sostener y captar mas de un conductor. El transformador en el sensor puede entonces estar provisto de un yugo de dimensiones relativamente grandes para rodear a mas de un conductor o adaptarse de otra manera para captar mas de un cable. Cuando se requiere un analisis diferencial, por ejemplo, al realizar fugas a tierra a diferentes cargas electricas, como bombas, calentadores y similares. Esto es en particular tambien una ventaja para conductores multicable, por ejemplo, cuando el conductor esta provisto de una seccion de cable con conexion a tierra.

En una realizacion del sensor de corriente segun la presente invencion, dicho sensor, es decir, dichos medios sensibles a la corriente, circuitos y medios emisores, estan todos provistos en una unidad unitaria que comprende una carcasa. Por lo tanto, se proporciona un dispositivo sensor de corriente de bajo coste y bajo consumo de potencia, que puede miniaturizarse, disenarse e instalarse facilmente en lfneas electricas convencionales o conductores de una multitud de tipos.

En otro aspecto mas de la presente invencion, se proporciona un sistema indicador para un conductor electrico, que comprende un sensor de corriente CA del tipo mencionado anteriormente. En una realizacion suya, dicho sistema indicador comprende ademas un enlace de comunicacion electricamente aislado para retransmitir al menos dicha senal de onda no electrica desde dicho sensor de corriente; y una unidad detectora operable para captar al menos la frecuencia de al menos dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente desde dicho sensor de corriente y traducirla a un valor de corriente instantaneo para la aplicacion para determinar diferentes estados de conductor, como el valor de corriente instantaneo, la ocurrencia de cortocircuitos, cortes de retransmision, sobrecargas de potencia y similares.

Por lo tanto, se proporciona un sistema indicador versatil, rapido y fiable que puede adaptarse para su uso con conductores electricos en lfneas electricas de BV, MV y AV y para una amplia gama de deteccion de corriente y que puede usarse para indicar un numero de estados basados en la corriente, como el valor de corriente promedio, cortocircuitos, averfas en la lfnea electrica, cortes de retransmision, averfas en la lfnea base y todos sustancialmente en tiempo real, proporcionando valores de corriente instantaneos.

La determinacion de un estado de corriente presente en el conductor, por ejemplo, si ha ocurrido un cortocircuito, se proporciona preferentemente de forma remota desde la unidad sensora y no dentro de la unidad sensora autoalimentada, como es el caso con algunos tipos de indicadores conocidos. En los indicadores conocidos, la captacion de corriente, la determinacion de un cortocircuito y a menudo tambien su indicacion se proporcionan todos dentro de un dispositivo provisto en el conductor. Mediante la invencion, el solicitante ha comprendido que si alguien tuviese que determinar un estado de corriente, como un estado de cortocircuito, remotamente a partir de la captacion, la determinacion en si misma y su indicacion se pueden proveer de una fuente de alimentacion continua, por ejemplo, desde una unidad indicadora independiente, que hace que la determinacion y la indicacion sean independientes de las limitaciones de los perfodos de tiempo de deteccion. Esto proporciona la ventaja de que las determinaciones de cortocircuitos pueden realizarse dentro de perfodos de tiempo de captacion de corriente muy cortos. Esto proporciona una determinacion muy rapida y fiable del valor de magnitud de la corriente CA.

La unidad detectora esta preferentemente adaptada para seleccionar uno o mas de los estados de corriente actualmente disponibles para ser monitorizados mediante la disposicion de medios de seleccion como interruptores DIP, botones, medios de visualizacion o buses para establecer uno o mas de dichos estados actuales que se va a medir.

Un sensor de corriente segun la invencion comprende convertidores de corriente a frecuencia para proporcionar senales de impulso diferentes o moduladas, cuya frecuencia y/o presencia indica los resultados del sensor del sensor o sensores de corriente, en lugar de sistemas indicadores conocidos segun el primer tipo, que proporcionan detectores ubicados sobre las lfneas de conductores para proporcionar una determinacion de un estado de corriente, como un cortocircuito, en el momento de la ocurrencia. Esto reduce significativamente el numero de componentes que consumen potencia de los circuitos sensores, lo que, como se mencionaba anteriormente, reduce significativamente la corriente de conductor mas baja detectable Ii. Ademas, al usar senales o senales de impulso moduladas y/o diferentes para cada medicion diferente, se pueden usar una o mas de las tecnicas de procesamiento de senales conocidas por el experto en la materia para diferenciar entre las diferentes senales y su contenido de informacion.

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El termino «senal de onda no electrica» se define como una senal en un movimiento ondulado de un medio, que no es electrico, es decir, no se propaga utilizando electrones, sino de cualquier otra forma, como, en particular, mediante el uso de una onda electromagnetica, como luz visible o infrarroja, ondas de radiofrecuencia u otras ondas no electricas, como ondas mecanicas o sonoras. El uso de un enlace de comunicacion electricamente aislado, por ejemplo, como un cable optico, para la senal de onda no electrica tiene la ventaja de proporcionar una lfnea de transferencia electricamente aislada entre la unidad indicadora, que a menudo esta conectada a tierra, y el conductor en el que se va a medir. Sin embargo, otra ventaja es que, cuando se proporcionan uno o mas de tales enlaces, cuando se proporcionan mediante cableado en conexion con otros cables, como cables electricos en, por ejemplo, paneles electricos, cajas de conexiones y fusibles, interruptores y similares, el riesgo de, por ejemplo, un defecto de aislamiento que provoca un arco electrico entre los cables se reduce significativamente.

En otra realizacion suya, el sistema indicador comprende ademas medios de umbral de corriente operables para determinar si la corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente esta por encima de un umbral de corriente predeterminado; y medios de visualizacion de cortocircuitos operables para indicar que se ha producido un cortocircuito en dicho conductor electrico con base en dicha determinacion de corriente, proporcionando, por lo tanto, un sistema indicador de cortocircuitos.

El valor de corriente realista en el tiempo y preciso proporcionado por el al menos un sensor puede usarse por consiguiente para determinar si hay un cortocircuito presente en el conductor electrico que se esta monitorizando, incluso para conductores de potencia de BV y/o cortocircuitos cercanos en lfneas de AV.

En uso, las pruebas han demostrado que un sistema indicador segun la invencion es muy rapido y proporciona mediciones de corriente fiables y detecciones de cortocircuitos dentro de duraciones de corrientes de cortocircuito de menos de 1 ms, lo que es muy corto en comparacion con los indicadores y detectores de estado de corriente conocidos actualmente disponibles.

En una realizacion preferida del sistema indicador segun la presente invencion, este comprende ademas un medio de medicion de voltaje para realizar una medicion de voltaje a traves de dicho conductor electrico; un medio de umbral de voltaje operable para determinar si el voltaje medido por dicho medio de medicion de voltaje esta por debajo de un umbral de voltaje predeterminado tras un perfodo de tiempo predeterminado despues de que dicho medio de umbral de corriente haya realizado una determinacion positiva; y siendo dicho medio de visualizacion de cortocircuitos operable para indicar que se ha producido un cortocircuito en dicho conductor electrico cuando dicho medio de umbral de voltaje ha realizado una determinacion positiva. Por consiguiente, el presente sistema indicador no es sensible a los picos de corriente de corta duracion no relacionados con cortocircuitos, lo que reduce el numero de indicaciones de error.

En una realizacion suya, dicho medio de medicion de voltaje y dicho medio de umbral de voltaje estan provistos fntegramente dentro de dicho sensor de corriente que comprende dichos circuitos de perdida de voltaje. Por consiguiente, se puede prescindir de un sensor de medicion de voltaje independiente, lo que reduce aun mas los costes de instalacion y mantenimiento. Alternativamente, dicho medio de medicion de voltaje comprende un sensor de medicion de voltaje independiente de dicho sensor de corriente, en cuyo caso los medios de umbral de voltaje se proporcionan por separado de dicho sensor de corriente, preferentemente dentro de una unidad detectora. La realizacion de una medicion de voltaje despues de un perfodo de tiempo dado asegura que los picos de corriente temporales dentro del conductor, cuyos picos no se deban a cortocircuitos, no se determinen por error como corrientes de cortocircuito.

En una realizacion preferida del sistema indicador, este comprende ademas un medio de visualizacion de disponibilidad de sensor, que puede funcionar en particular cuando dicha corriente de conductor esta por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado. Por consiguiente, el rango de trabajo del sistema indicador se ha incrementado para incluir niveles de corriente por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado.

En una realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, este comprende ademas un medio de visualizacion de nivel de corriente. Por ejemplo, una pantalla LCD o indicadores LED de valor o similares. Por lo tanto, se muestra el nivel de corriente actual, por ejemplo, una pantalla para cada conductor o una pantalla para todos, proporcionando, por ejemplo, un promedio o un valor cuadratico medio RMS (Real Mean Square) de los conductores que se esta monitorizando. El nivel de corriente mostrado es generalmente la corriente de lfnea en estado normal dentro del intervalo de corriente predeterminado y no la corriente de cortocircuito medida. La pantalla se puede usar ademas para fines de configuracion, indicando variables y valores de configuracion.

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En una realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, dicha unidad detectora esta ubicada remotamente respecto a dicho sensor de corriente. Esto aumenta la accesibilidad de la unidad detectora, por ejemplo, para mantenimiento y reparacion, lo que es una ventaja, en particular, para cables de tierra y aereos de diffcil acceso, reduce las influencias de perturbaciones electromagneticas en la determinacion de un cortocircuito de dicho sistema y proporciona la posibilidad de proporcionar una unidad detectora para mas de un sensor de corriente. Alternativamente, la unidad detectora esta provista fntegramente de dicho sensor de corriente, lo que puede ser una ventaja para un solo conductor que se monitoriza para cables de baja potencia, como cables domesticos.

En otra realizacion mas del sistema indicador segun la presente invencion, dicho medio de umbral de corriente comprende ademas un dispositivo de ajuste de corriente de entrada ajustable, como uno o mas interruptores DIP, potenciometros y/o botones pulsadores, o usa el medio de visualizacion para configurar la corriente de entrada para proporcionar dicho valor de umbral de corriente. Por consiguiente, el mismo sensor de corriente puede aplicarse a diferentes tipos de conductores configurando el umbral de corriente a un valor adecuado, que depende de las corrientes de cortocircuito esperadas en ese punto en el conductor monitorizado. El dispositivo de ajuste de corriente de entrada ajustable puede proporcionar la corriente de entrada, es decir, la corriente de conductor en estado normal a la que el sistema es sensible. Este puede ser por pasos o de ajuste continuo, por ejemplo, una corriente de entrada ajustable en 14 pasos de 40 A a 160 A. Por lo tanto, asf se facilita la instalacion. En una realizacion suya, dicho dispositivo de ajuste de umbral de corriente ajustable esta provisto de medios para un ajuste remoto del umbral de corriente ajustable. Por consiguiente, el intervalo de corriente dicho sistema puede ser operado de forma remota, lo que reduce las horas de trabajo del personal necesarias para el transporte a un sistema indicador, en caso de que la corriente de entrada cambie o algo similar.

En todavfa otra realizacion mas del sistema indicador segun la presente invencion, dicho enlace de comunicacion es un cable de fibra optica electricamente aislado y la senal de onda no electrica es una senal de onda luminosa, lo que reduce las influencias electromagneticas sobre la senal transmitida en el mismo.

En otra realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, dicho medio de visualizacion de cortocircuitos comprende al menos un diodo emisor de luz. Por lo tanto, se proporciona una indicacion individual de un cortocircuito en uno o mas de los conductores.

En una realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, dicho medio de visualizacion de cortocircuitos se proporciona ademas remotamente respecto a dicha unidad detectora para una indicacion remota de un cortocircuito, por ejemplo, como un modulo de interfaz digital para la comunicacion con un PC remoto para la visualizacion de un cortocircuito y otros parametros. Un PC con software adecuado y una unidad de interfaz digital en comunicacion con, por ejemplo, una interfaz digital de dicha unidad detectora proporcionara la posibilidad de una visualizacion comun de cortocircuitos u otros estados de corriente de mas de un sistema indicador: esto reduce el tiempo necesario para inspeccionar cada unidad detectora de la red de conductores monitorizada. Esto es, en particular, una ventaja cuando se proporcionan muchos sistemas. Dicha interfaz digital tambien proporciona la posibilidad de proporcionar informacion adicional y control remoto sobre las condiciones de corriente y voltaje reales.

En todavfa una realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, este comprende ademas un medio de reinicio del indicador, y en una realizacion suya, dicho medio de reinicio del indicador esta provisto de medios que permiten un reinicio remoto. Dicho medio de reinicio del indicador sirve para reiniciar el sistema indicador, cuando el conductor vuelve a la corriente en estado normal despues de un cortocircuito, y puede comprender medios de reinicio manual, por ejemplo, un interruptor o un boton pulsador en la unidad detectora, medios de reinicio automatico y/o interfaz digital.

En una realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, este comprende ademas medios de visualizacion de la direccion de potencia. Por lo tanto, se puede proporcionar una localizacion mas precisa del cortocircuito que se indica, lo que reduce aun mas el tiempo de mantenimiento necesario para reparar la lfnea con el cortocircuito.

En otra realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, este comprende ademas una fuente de alimentacion sustancialmente continua para la unidad detectora cuando esta en funcionamiento. A diferencia de algunos indicadores conocidos, la determinacion e indicacion de un cortocircuito no estan restringidas por ningun perfodo de tiempo de deteccion del sensor de corriente. En su lugar, la deteccion, es decir, la determinacion del estado de corriente y la retransmision de dicha informacion las realiza dicha unidad detectora, con base en dicha senal pulsada del sensor. El hecho de que la propia unidad detectora este provista de una fuente de alimentacion continua proporciona una indicacion fiable del estado de corriente, incluso cuando la senal del sensor ya no esta disponible debido a la perdida de la corriente de excitacion del sensor desde dicho conductor en el caso de, por

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ejemplo, cortocircuitos.

En otra realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, dicha unidad detectora proporciona dicha corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente como un promedio o RMS de corriente traducido a partir de una serie de impulsos proporcionados continuamente dentro de un intervalo de medicion, preferentemente un intervalo de medicion corto en el rango de aproximadamente 1 ms. Por consiguiente, se dispone de una indicacion muy rapida de la corriente del conductor para la determinacion de un cortocircuito y su visualizacion y, opcionalmente, para la visualizacion de dicho promedio o valor RMS de corriente, por ejemplo, como una media de un rango de promedios o valores RMS de corriente.

En otra realizacion del sistema indicador segun la presente invencion, dicho valor de corriente sustancialmente instantaneo se proporciona a dicha unidad detectora para una determinacion de la calidad de corriente y/o voltaje. Debido al valor de corriente sustancialmente instantaneo obtenido por un sistema indicador segun la invencion, se puede obtener una evaluacion de la calidad de la senal de corriente y/o senal de voltaje, es decir, el grado en que la corriente y/o voltaje del conductor se aproxima a una curva idealmente sinusoidal , cuyo grado es una medida de calidad de la corriente y/o voltaje del conductor.

Un sistema indicador segun otra realizacion mas de la invencion, dicha unidad detectora esta provista fntegramente de dicho sensor de corriente. Alternativamente, dependiendo del punto de vista, uno o mas sensores de corriente pueden proporcionarse fntegramente con dicha unidad detectora. Esto es, en particular, una ventaja cuando se monitorizan lfneas de BV, donde no se requiere aislamiento de alto voltaje entre las dos.

A continuacion se describe la invencion con mas detalle con referencia a dos realizaciones ejemplares ilustradas en los dibujos esquematicos, donde los mismos numeros indican las mismas caracterfsticas, en las que:

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una foto que ilustra una realizacion de un sistema indicador segun la presente invencion que comprende tres sensores de corriente segun sus primeras realizaciones;

La figura 2 es una vista general del sistema indicador de la figura 1;

La figura 3 es un diagrama general muy esquematico que ilustra una segunda realizacion de un sensor de corriente segun la presente invencion que comprende circuitos sensores de corriente;

La figura 4 es un diagrama de circuito simplificado de circuitos de sensores para un sensor de corriente de la figura 3 o la figura 1; y

Las figuras 5A - 5E son pantallas de salida de una configuracion de prueba que comprende un sensor de corriente segun una primera realizacion de la invencion, que muestra la corriente de CA del conductor real y la frecuencia de impulso de luz resultante del sensor de corriente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

En la figura 1 se muestra una vista en perspectiva vista desde arriba de un sistema indicador 1 segun una realizacion de la presente invencion, en la que esta adaptado para indicar cortocircuitos,, que comprende tres sensores de corriente 22, 24 y 26, respectivamente, segun sus primeras realizaciones segun la invencion, estando cada uno de ellos adaptado para posicionarse sobre cada uno de sus conductores en una red de distribucion de potencia de CA de tres fases y para medir la corriente en ellos para una conversion de corriente a frecuencia en una senal de impulso CS1 en forma de una senal de onda luminosa, siendo su frecuencia de impulso Pfcs una indicacion del nivel de corriente medido.

El sensor de corriente 22 capta continuamente, es decir, mide y transmite informacion en dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente CS1 con respecto a la corriente de conductor real en perfodos de tiempo de medicion o intervalos de deteccion predeterminados sucesivos, cuya duracion se mantiene lo mas baja posible para proporcionar una indicacion rapida, como 1 ms. Esto permite un numero suficientemente grande de impulsos dentro de dicho perfodo para proporcionar valores de magnitud de corriente sustancialmente instantaneos, proporcionando ademas una precision estadfstica mejorada y permite un promedio o valor RMS de corriente preciso dentro de dicho perfodo de tiempo de medicion preestablecido, que es al menos cinco veces mas rapido que los perfodos de tiempo de deteccion alcanzados por los sistemas indicadores conocidos actualmente disponibles. La frecuencia de impulso PfCS de dicha senal de impulso puede ser, por ejemplo, 10 veces o mas por perfodo de tiempo de medicion, es decir, 10 kHz o mas, vease la discusion en relacion a las figuras 5A - 5C.

Correspondientemente, en algunas realizaciones de dicho sensor de corriente 22, dicho sensor de corriente puede

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proporcionar senales o senales de impulso adicionales para una indicacion de, por ejemplo, disponibilidad de sensor en condiciones de corriente en estado normal relativamente bajas, y/o perdida de voltaje en el conductor o conductores despues de un perfodo de tiempo predeterminado, y/o informacion sobre angulo de fase y polaridad del voltaje y/o corriente para determinar su direccion del flujo de potencia o informacion directa en el conductor, para cooperar con los medios de deteccion y visualizacion correspondientes, como se describira mas adelante. Ademas, al usar senales diferentes para cada medicion diferente, se pueden usar varias tecnicas de procesamiento de senales conocidas por el experto en la materia para diferenciar entre las diferentes senales y su contenido de informacion. Las diferentes tecnicas de procesamiento de senales son conocidas por los expertos y no se discutiran mas alla de mencionar algunos ejemplos que comprenden el uso de diferentes amplitudes del impulso, diferentes anchos de los impulsos individuales, diferentes frecuencias de impulso, usando tecnicas de discernimiento para diferenciar entre impulsos de superposicion usando medios de procesamiento de senales, y similares, tales como el uso de bandas de frecuencia de onda luminosa diferentes, es decir, infrarrojos, rojo visible, verde visible y/o luz laser de diferentes bandas y amplitudes de onda.

Dicho sistema 1 comprende ademas un enlace de comunicacion para cada sensor, que comprende cables de fibra optica 32, 34, 36, estando dispuesto su extremo proximal con dicho sensor de corriente y estando su extremo proximal recogido en una unidad detectora 5 para la determinacion e indicacion individual de un cortocircuito presente. Alternativamente, tambien se puede proporcionar un enlace de comunicacion, determinacion e indicacion comunes. Cada uno de los tres sensores de corriente 22, 24, 26 es de construccion similar y, por lo tanto, solo se describira uno mas adelante en relacion a la descripcion de la figura 3. Se han ilustrado tres sensores; uno destinado para cada fase en una lfnea electrica ferroviaria trifasica de 1 kV. Sin embargo, obviamente, se puede proporcionar cualquier numero de sensores y enlace o enlaces de comunicacion correspondientes dependiendo de la aplicacion, por ejemplo, desde un sensor, una unidad detectora para cada conductor, hasta varios sensores, uno para cada conductor monitorizado, y una o mas unidades detectoras dentro de una o mas unidades detectoras. Ademas, el ejemplo que se muestra para medir cables de 1 kV solo pretende ser un ejemplo y no limitar el alcance.

El enlace de comunicacion es un cable de fibra optica que puede ser de cualquier grado disponible, como un cable SH4001 de fibra plastica encamisado de nucleo de 1 mm, que es adecuado para transmitir impulsos de ondas luminosas que tienen determinadas frecuencias de impulso dadas, y utiliza bandas de frecuencia luminosa iguales o diferentes. La longitud de dicho cable de fibra optica puede ser cualquier longitud adecuada, dependiendo de la atenuacion de la onda en el mismo, por ejemplo, un cable de 1 a 10 metros de longitud.

Como se muestra adicionalmente en la figura 1, el sensor de corriente 22 puede comprender un transformador de corriente 2210 del tipo de abrazadera generalmente provisto de una carcasa para sensor 2252. Dicho transformador de corriente 2210 comprende un yugo 2244 con forma de U de un material magneticamente inducible, que se debe sujetar alrededor de dicha lfnea electrica usando medios de fijacion 2242 y se fija magneticamente mediante un tornillo 2246 a la carcasa 2252. El transformador 2210 esta provisto de tal manera, por ejemplo, utilizando una bobina alrededor de un nucleo (no se muestra) que se extiende entre los medios de separacion 2242, que se suministra una potencia electrica de excitacion a los circuitos sensores (no se muestran), que se describiran en detalle a continuacion en relacion a la discusion de las Figuras 3 y 4, dentro de la carcasa 2252, al menos cuando fluye una corriente de cortocircuito en la lfnea electrica que se esta captando. Por lo tanto, se proporciona una fuente de alimentacion autosuficiente para accionar los circuitos del sensor. Como suplemento, se puede proporcionar una fuente de alimentacion externa o interna electricamente aislada del entorno, por ejemplo, en forma de celulas solares, cuando el area que rodea el sensor de corriente esta provista de luz suficiente, por ejemplo, luz solar, o baterfas dentro de la carcasa del sensor de corriente, lo que, en particular, es una ventaja para monitorizar lfneas electricas de baja corriente. Una tecnica reciente para proporcionar una fuente de alimentacion externa que esta electricamente aislada del entorno es un receptor de potencia alimentado por RF en el que la potencia se suministra a traves de ondas de radiofrecuencia proporcionadas a distancia desde dicho sensor de corriente.

Ademas, dicho sensor puede estar provisto de un emisor/receptor alimentado por banda de ondas electromagneticas (RF, luz, IR, etc. ) para retransmitir datos relativos a las mediciones realizadas, y/o para configurar y/o regular otros valores dentro del sensor, como el intervalo de corriente I1-I2 que se va a medir dentro, I max y/o similares.

En una realizacion (no se muestra), el sensor de corriente puede adaptarse ademas para captar mas de un conductor. Este puede ser el caso cuando se captan fugas a tierra en conductores que conducen a cargas electricas, como bombas, calentadores, iluminacion y similares, donde el analisis diferencial se puede realizar sobre tales multitudes de conductores en los que se va a medir. Por ejemplo, el sensor de corriente puede adaptarse para este uso si el tamano del yugo de dicho transformador de corriente helicoidal inductivo esta adaptado para rodear, sostener y captar mas de un conductor. El transformador en el sensor puede proporcionarse entonces para captar

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mas de un cable y, por ejemplo, proporcionar una senal de deteccion, cuando la corriente que va en una direccion no es igual a la corriente que regresa, es decir, que la suma de corrientes es diferente de cero. Tal analisis diferencial es necesario, por ejemplo, cuando se realizan fugas de tierra a dicha carga electrica. Esto, en particular, tambien es una ventaja para los conductores multicable, por ejemplo, cuando el conductor esta provisto de dos o mas conductores de corriente y/o una o mas secciones de cable conectadas a tierra.

La unidad detectora 5 comprende medios de deteccion 51, como se muestra en la figura 2, que, por ejemplo, pueden ser un detector de impulsos de luz tal como un fotodiodo o similar, por ejemplo, integrado con una unidad microcontroladora, comprendida dentro de una carcasa que tiene una cara frontal para facilitar la lectura. Dicha unidad detectora 5 acomoda ademas circuitos detectores (no se muestran por simplificar y facilitar la vista general). La unidad detectora 5 comprende ademas medios de visualizacion de cortocircuitos en forma de un LED rojo y uno verde para cada medio de visualizacion de cortocircuitos 532, 543, 536 en la cara frontal, cuya conmutacion puede mostrar una luz roja cuando se determina un cortocircuito en el conductor, y una luz verde cuando se mide una corriente en estado normal, y/o cuando el medio de deteccion 51 registra una senal de indicacion de disponibilidad de sensor, en cuyo caso los LED tambien pueden funcionar como medios de visualizacion de disponibilidad de sensor 540. En la figura 3 se muestra un LED 540 independiente provisto en la carcasa del indicador.

Ademas, dicha unidad de deteccion 5 puede comprender medios de visualizacion de nivel de corriente (no se muestran), que pueden mostrar el valor promedio o el valor RMS de las corrientes que se miden en los tres conductores que proporcionan el valor de corriente operativo, o puede ser el valor de corriente de entrada al que se proporciona el sistema indicador. Los medios de visualizacion pueden estar provistos de una pantalla LCD, o una pantalla indicadora de nivel, u otros medios adecuados para comunicar un valor numerico relativo. Este valor de corriente de entrada o valor de puntos de ajuste de cortocircuito puede ajustarse manualmente mediante interruptores DIP 552, mediante interruptores de subida/bajada y/o configurarse de forma remota, en el que el experto conoce otras variantes en si mismas. Ademas, dicha unidad de deteccion 5 comprende medio de reinicio del indicador 560 para reiniciar el sistema indicador despues de que se haya indicado un cortocircuito, por ejemplo, cuando la lfnea se repara consecuentemente. Los medios de visualizacion de cortocircuitos o los LED 532, 543, 536 pueden permanecer en rojo hasta que se reinicie el indicador. Los medios de reinicio tambien pueden comprender un reinicio manual externo, o un reinicio automatico despues de un perfodo de tiempo determinado ajustable, por ejemplo, 4 horas o un dfa, dado al personal de mantenimiento tiempo suficiente para registrar el cortocircuito y repararlo. El ajuste de dicho valor de corriente operativo o de entrada, el reinicio del sistema indicador 1 y la visualizacion mediante los medios de visualizacion de cortocircuitos pueden realizarse ademas de forma remota desde dicha unidad detectora 5, por ejemplo, usando una interfaz digital 580 transmitiendo, por lo tanto, instrucciones y visualizaciones remotas. Ademas, dicha unidad detectora 5 esta provista de un sistema de montaje 570, por ejemplo, para la cooperacion con un carril estandar, como el carril DIN tS 35.

En la figura 2 se muestra una vista general esquematica del sistema indicador 1 de la figura 1, en el que las unidades sensoras 22, 24 y 26 estan situadas alrededor de los conductores L1, L2 y L3, como una lfnea electrica ferroviaria trifasica de 1 kV. Se proporcionan los cables de fibra optica 32, 34 y 36 respectivos para retransmitir senales luminosas de onda no electricas desde dichas unidades sensoras 22, 24 y 26, respectivamente, a la unidad de deteccion 5, donde se proporciona una unidad microcontroladora o MCU para procesar las senales luminosas individuales de cada unidad sensora. Las senales luminosas recibidas comprenden senales de impulso de corriente, cuya frecuencia es proporcional a la corriente del conductor medida. La unidad microcontroladora MCU es capaz de traducir cada senal o senal de impulso CS recibida a un valor de corriente y funciona como la unidad detectora 5.

Los conductores L1, L2, L3 son lfneas electricas ferroviarias de CA de 1 kV, por ejemplo, para suministrar luz y potencia de servicio a ubicaciones a lo largo del ferrocarril. Sin embargo, dichos sensores de corriente 22, 24, 26 pueden adaptarse a cualquier conductor electrico de CA de diametro pequeno a grande, por ejemplo, de entre unos pocos mm a varios cm. Sin embargo, se debe tener en cuenta el tamano, ya que, en particular, el yugo 2244 debe adaptarse para acoplar conductores de diferentes tamanos. Los conductores pueden ser conductores de CA para lfneas electricas de BV, MV y AV, dependiendo de la composicion de los circuitos sensores.

Dichos circuitos detectores comprenden medios de deteccion 51 para captar al menos la frecuencia de al menos dicha senal de impulso de corriente y traducirla a una corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente, por ejemplo, mediante el uso de dicha MCU como se muestra en la figura 2. En el sistema indicador de cortocircuitos, los circuitos detectores comprenden ademas medios de umbral de corriente operables para determinar si la corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente CS esta por encima de un umbral de corriente predeterminado Imax. El sistema comprende ademas medios de umbral de voltaje operables para determinar si el voltaje medido por medios de medicion de voltaje esta por debajo de un umbral de voltaje predeterminado Vmin despues de un perfodo de tiempo predeterminado t 1 , como aproximadamente 200 ms

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para una linea electrica de 1 kV o al menos por debajo de 500 ms, despues de que dicho medio de umbral de corriente haya realizado una determinacion positiva de una corriente por encima del intervalo de corriente predeterminado. Sin embargo, tales circuitos detectores pueden proporcionarse segun tecnicas convencionales para el experto, y no se describiran mas en el presente documento. El perfodo de tiempo predeterminado se selecciona segun la aplicacion, es decir, los niveles de potencia monitorizados. Los medios 51 pueden estar provistos fntegramente, es decir, la MCU y los medios de determinacion, por ejemplo, en un rele biestable para cambiar los medios de visualizacion de cortocircuitos a un estado de averfa, por ejemplo, un LED que emite luz roja visible.

El valor de corriente de entrada configurado mediante los interruptores DIP 552 en la unidad detectora 5, cuya corriente de entrada determina un nivel de activacion de sobrecorriente o umbral de corriente de la unidad detectora 5, que depende del tipo de conductor en el que se va a medir. Por ejemplo, debido a la corriente de onda sinusoidal medida en las lfneas electricas de CA, un ajuste del valor de la corriente de entrada de, por ejemplo, 40 A corresponded a un ajuste de sobrecorriente de 40 V2 o 54,4 A. La corriente real permitida Imax en el perfodo de tiempo de medicion de 1 ms para la configuracion de corriente de entrada de 40 A sera, por lo tanto, de 54,4 A. En otras palabras, cualquier corriente medida que sea mas alta que 54,4 A en un perfodo de 1 ms, seguida por una medicion de voltaje despues de dicha demora de 200 ms, por ejemplo, Vmin por debajo de 20 Vcc o 40 Vca, se detectara como una corriente de cortocircuito del rango de 40 A de ± 10 % o ± 5 %, o mejor aun segun la aplicacion.

Dichos medios de medicion de voltaje pueden proporcionarse de dos maneras: en una primera realizacion dicho medio de medicion de voltaje es un monitor de medicion de voltaje 40 independiente, como se muestra en la figura 2, que puede ser el proporcionado por el transformador principal utilizado en la planta, proporcionando una medicion que se debe retransmits a la MCU para determinar si el voltaje se pierde, es decir, si esta por debajo de dicho umbral de voltaje Vmin, por ejemplo, del 10 al 50 % del voltaje nominal o menos, despues de dicho perfodo de tiempo predeterminado t1.

En una segunda realizacion, los medios de medicion de voltaje y los medios de umbral de voltaje estan provistos fntegramente 2240 dentro del sensor de corriente 22 en circuitos indicadores de perdida de voltaje 2226, como se indica en la figura 3, para proporcionar una medicion de voltaje electrostatico de dicho conductor electrico, que puede implementarse usando varios componentes disponibles, estando adaptados para proporcionar dicha senal de onda no electrica como una senal de indicacion de perdida de voltaje VLS, cuya presencia indica que el voltaje en dicho conductor electrico es mas bajo que dicho valor de voltaje mfnimo predeterminado despues de dicho perfodo de tiempo predeterminado. La segunda realizacion proporciona la ventaja de reducir el tiempo de instalacion disminuyendo el numero de componentes que se instalaran por separado y simplificando los circuitos detectores.

La realizacion de una medicion de voltaje despues de un perfodo de tiempo dado asegura que los picos de corriente temporales dentro del conductor, cuyos picos no se deban a cortocircuitos, no se determinen por error como corrientes de cortocircuito. Dicha medicion de voltaje realizada con el sensor es opcional, pero se requiere una medicion de voltaje para determinar correctamente si una sobretension es, de hecho, un cortocircuito y no algun otro problema de potencia de corta duracion.

Se proporciona un reinicio manual como un interruptor a traves de los terminales C1 y C2 para reiniciar el sistema indicador a un estado operativo, por ejemplo, cuando se ha reparado el cortocircuito o cuando el estado de corriente ha vuelto al modo normal.

La alimentacion para los circuitos detectores se proporciona mediante una fuente de alimentacion sustancialmente estable, por ejemplo, una fuente de alimentacion de CA o CC electrica, como la red electrica, un paquete de baterfas o similar, provista en los terminales A1 y A2. Por lo tanto, no se imponen restricciones sobre el perfodo de tiempo de deteccion de la corriente de cortocircuito y se proporciona una determinacion fiable de un cortocircuito.

Durante el uso, como se muestra en la figura 2, cuando cada sensor de corriente 22, 24, 26 esta sujeto a su respectivo conductor L1, L2, L3, cada sensor de corriente 22, 24, 26 genera una senal de impulso de onda no electrica, donde la frecuencia de impulso de la senal de impulso resultante es proporcional a la corriente del conductor de CA captada por el sensor de corriente correspondiente en el conductor. Se proporciona una visualizacion de los cortocircuitos en forma de LED 532, 534, 536 para cada sensor de corriente provisto para una indicacion de un cortocircuito o estado de averfa del conductor que se va a captar. Alternativamente, se proporciona un LED comun para todos los sensores, que indica un cortocircuito o en otros ejemplos del sistema indicador otros estados basados en la corriente tambien, como potencia, potencia reactiva y similares.

Como se muestra en la figura 3, los circuitos sensores 2220 se alimentan con una corriente de excitacion, es decir, una alimentacion autosuficiente a traves del transformador de corriente 2210 y comprenden los circuitos de

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indicacion de nivel de corriente 2222, que comprenden un convertidor de corriente a frecuencia que usa uno o mas amplificadores para la provision de una senal de impulso de onda luminosa que tiene una frecuencia Pfcs proporcional a la corriente de entrada, es decir, la magnitud de la corriente de conductor, cuya senal de impulso se emite por el medio 2230, es decir, un LED, que es comun a todas las senales de onda luminosas emitidas por el sensor de corriente. Alternativamente, un primer grupo de emisores puede enviar una, un numero de o todas las senales, un segundo grupo, de nuevo, una, algunas o todas; o se proporciona un LED para cada senal que se va a emitir, que requiere los enlaces de comunicacion y medios de recepcion correspondientes dentro de la unidad detectora 5.

Dicho intervalo de corriente predeterminado Ii - I2 es el rango de trabajo del sensor de corriente, es decir, la corriente de conductor adecuada para suministrar la corriente de excitacion de los circuitos sensores para proporcionar una senal luminosa pulsada. Este rango puede seleccionarse preferentemente segun la aplicacion, por ejemplo, de 10 a 200 A para lfneas de 1 kV, ode 5 a 500 para lfneas electricas de BV seleccionando apropiadamente los componentes de los circuitos. Para ser detectable, el ancho del impulso se ajusta a un ancho adecuado en relacion al intervalo de medicion de 1 ms, y actualmente hay unidades detectoras disponibles para detectar anchos de impulso en el rango de menos de 10 ps, por ejemplo, entre 0,5 y 5 ps, preferentemente de 1 a 3 ps, lo mas preferentemente aproximadamente de 1,2 a 2 ps. La altura y/o el ancho de los impulsos individuales se pueden seleccionar como corresponda para fines de diferenciacion. Esta seleccion de resolucion del tren de impulsos es una ventaja del presente sensor de corriente, porque puede adaptarse facilmente a cualquier resolucion de deteccion dada de una unidad detectora correspondiente en un sistema segun la invencion.

El Imax mencionado anteriormente, es decir, el valor de umbral de corriente para identificar, por ejemplo, cortocircuitos o averfas de lfnea, preferentemente se selecciona como estando dentro de dicho intervalo de deteccion de corriente I1 - I2 o puede definirse como igual a I2.

Un ejemplo de circuitos indicadores de nivel de corriente 2222 se muestra en la figura 4, en la que se proporciona una entrada de potencia electrica en los dos terminales, por ejemplo, desde el transformador de corriente 2210, de un convertidor de corriente a frecuencia y la salida es proporcionada por una senal de impulso de un LED, cuya frecuencia de impulso es proporcional a la corriente a traves de dicho transformador 2210. Los circuitos 2222 que comprenden un convertidor de corriente a frecuencia comprenden un amplificador/comparador operativo, que esta conectado en una disposicion con un numero de componentes de los circuitos. Dado el hecho de que el experto en la materia conoce diferentes tecnicas para adaptar los tipos, valores y posiciones de los componentes de los circuitos segun la aplicacion requerida, y para proporcionar convertidores de corriente a frecuencia de otros tipos, estos no se discutiran mas aquf.

Segun la invencion, la especificacion que cada convertidor de corriente a frecuencia de los sensores debe contemplar depende de la aplicacion. Los circuitos 2222 mostrados en la figura 4 estan dispuestos para ser aplicables en una lfnea electrica ferroviaria de servicio trifasica de 1 kV, un sensor para cada fase, y contempla las siguientes especificaciones: el intervalo de entrada de corriente operativa de 40 A a 160 A, que permite una proporcionalidad, es decir, una dependencia de una sola variable, que puede ser no lineal, o parcial o totalmente lineal o logarftmicamente proporcional dentro de un intervalo de frecuencia de salida adecuado, es decir, para la cooperacion con la unidad detectora del sistema indicador de cortocircuitos, de modo que sea capaz de registrar de manera fiable su frecuencia de impulso, cuyo intervalo de frecuencia adecuado puede ser de 50 kHz a 180 kHz para una resolucion alta y deteccion fiable con componentes detectores actualmente disponibles.

Como se muestra en la figura 3, los circuitos sensores 2220 comprenden ademas circuitos indicadores de disponibilidad de sensor 2224 para proporcionar una senal de indicacion de disponibilidad de sensor AS, cuya frecuencia de impulso PfAs esta predeterminada y es relativamente baja en comparacion con la frecuencia de impulso Pfcs de dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente CS1, por ejemplo, un intervalo entre una vez por cada decima de segundo y una vez cada diez segundos, preferentemente aproximadamente una vez por segundo.

Los circuitos sensores comprenden ademas circuitos indicadores de perdida de voltaje 2226, que preferentemente pueden integrarse con dichos circuitos indicadores de disponibilidad de sensor 2224, para proporcionar una medicion de voltaje electrostatico de dicho conductor electrico y adaptarse para proporcionar dicha senal de onda no electrica como una senal de indicacion de perdida de voltaje o senal de impulso VLS, cuya presencia indica que el voltaje a traves de dicho conductor electrico es inferior a un valor de voltaje mfnimo predeterminado despues de un perfodo de tiempo predeterminado, que es preferentemente mas corto que el perfodo de la senal de indicacion de disponibilidad de sensor, como despues de 200 ms. Puede ser una senal de impulso unica especffica, diferente de cada una de las otras senales del sensor de corriente para que la unidad detectora pueda diferenciar entre ellas.

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Como se muestra en la figura 3, los circuitos sensores 2220 comprenden ademas circuitos indicadores de direccion de flujo de potencia 2228. Se contemplan dos realizaciones diferentes, una primera 2228A para proporcionar informacion sobre mediciones de voltaje para una posterior determinacion de la direccion del flujo de potencia en la unidad detectora 5, por ejemplo, proporcionando dos senales de impulso distintas teniendo cada una de las cuales su frecuencia de impulso PfpA y Pfpp, una correspondiente al angulo de fase y la otra a la polaridad de dicho voltaje medido, emitiendose dichas senales de impulso desde dichos medios para emitir una senal de onda no electrica; y una segunda realizacion, en la que la determinacion de la direccion del flujo se realiza dentro de los circuitos sensores, proporcionando una senal de impulso singular que tiene valores binarios basados en una determinacion continua de la direccion de flujo de la corriente. El experto en la materia conoce otras formas de indicar la direccion de flujo de potencia, retransmitidas a la unidad detectora 5. Correspondientemente, la unidad detectora 5 puede diferenciar y traducir estas senales de impulso a un valor de direccion de flujo de potencia, que es binario, por ejemplo, bien la corriente fluye en una direccion durante el cortocircuito o fluye en la otra, donde la direccion de flujo de corriente se indica con medios de visualizacion de la direccion de flujo (no se muestran). Por lo tanto, se puede indicar la direccion al cortocircuito para una reparacion facil y rapida por parte del personal de mantenimiento.

Los circuitos 2222, 2224, 2226, 2228 puede proporcionarse fntegramente, en particular los circuitos 2224 y los circuitos de indicacion de perdida de voltaje 2226 puede proporcionarse fntegramente, beneficiandose los circuitos de perdida de voltaje de un voltaje amplificado presente para los circuitos de indicacion de disponibilidad de sensor 2224 para una indicacion fiable de la cafda de voltaje. Ademas, pueden incluirse circuitos de preservacion de energfa para administrar y reducir el consumo de potencia de los circuitos sensores. Mediante la invencion se ha comprendido que se pueden incluir circuitos adicionales para proporcionar mediciones adicionales de las propiedades del conductor electrico para el procesamiento, determinacion y/o indicacion por dichos medios de deteccion 51 y unidad 5, y el sensor de corriente segun la invencion puede ser utilizado para otras aplicaciones que no sean un sistema indicador de cortocircuitos como se describe en la presente solicitud.

Ademas, dicho sensor puede proporcionarse en una unidad unitaria, veanse las figuras 1 y 2, en cuyo caso se proporciona una unidad de bajo consumo de potencia, que es adecuada para cooperar dentro de un sistema indicador como se describe.

Obviamente, dado que el indicador puede proporcionarse con la capacidad de recibir valores de corriente en vivo casi instantaneos y opcionalmente niveles de voltaje, el indicador puede adaptarse ademas para indicar valores y/o niveles de potencia reales, es decir, sus promedios, y/o indicar la potencia reactiva en el conductor de CA que se va a medir cuando tambien se proporciona el angulo de fase de la corriente/voltaje.

Ademas, dicho sistema indicador puede proporcionarse fntegramente (no se muestra), lo que puede ser una ventaja, en particular, en sistemas de BV, donde no se requiere un aislamiento electrico de alto voltaje, en cuyo caso todo el sistema indicador que comprende uno o mas sensores puede instalarse en un solo paso de instalacion.

En uso, un procedimiento de indicacion rapida de un estado de corriente de CA en un conductor electrico comprende los pasos para proporcionar una medicion de corriente a partir de un sensor de corriente segun la invencion provisto en dicho conductor electrico; transformar dicha medicion de corriente en una senal de impulso de corriente, cuya frecuencia es proporcional a dicha medicion de corriente; retransmitir dicha senal de impulso de corriente a una unidad detectora para una traduccion a un valor de corriente instantaneo para su aplicacion en la determinacion de diferentes estados de conductor, como el valor de corriente instantaneo, la ocurrencia de cortocircuitos, cortes de retransmision, sobrecargas de potencia y similares.

Un estado de corriente es determinante si ha tenido lugar un cortocircuito, comprendiendo dicho procedimiento ademas la determinacion de si dicha senal de impulso de corriente esta por encima de un umbral de corriente predeterminado y, en ese caso, despues de un perfodo de tiempo predeterminado, la determinacion mediante una medicion de voltaje en el conductor electrico de si el voltaje esta por debajo de un valor mfnimo predeterminado y, en ese caso, la indicacion de que se ha producido un cortocircuito en dicho conductor.

Resultados de las pruebas

Se realizaron pruebas exhaustivas con el sensor de corriente de la figura 1 que tiene un diagrama de circuito de sensor equivalente al que se muestra en la figura 4.

Las figuras 5A a 5E muestran la senal de dicho sensor de corriente que muestra la corriente real del conductor y la senal de frecuencia correspondiente del LED transmisor del sensor de corriente.

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En la figura 5A se muestra la corriente de conductor medida, es decir, una curva sinusoidal aproximadamente de 50 Hz, que tiene cero en la lmea horizontal indicada por 2>, y la salida de frecuencia correspondiente del LED, que se indica por la salida de luz, que tiene su cero en la lmea horizontal indicada por 1>, correspondiendo cada division del eje x a 5 ms. Como se puede ver mas claramente en la figura 5B, que es una ampliacion de la figura 1, se muestra una vista mas detallada de la entrada y la salida del sensor de corriente, donde cada division del eje x es de 2,5 ms, donde la salida de luz aparentemente escalonada esta de hecho constituida por un tren de impulsos luminosos que tiene frecuencias mucho mas altas que dicha corriente de CA que se va a medir.

Tambien se puede observar en las figuras 5A y 5B que la informacion sobre la polaridad de la senal de corriente real se muestra como dos niveles de intensidad diferentes de la luz emitida por el LED. Las corrientes negativas son, de hecho, discernibles de las corrientes positivas por la altura maxima de cada impulso de frecuencia de luz, siendo la primera generalmente mas baja que la ultima. Esto permite una deteccion de la polaridad de la corriente instantanea medida, que tambien puede indicarse mediante dicha unidad detectora 5.

En la figura 5C se muestra una vista aun mas detallada de la entrada y salida del sensor de corriente en una ampliacion, donde cada division del eje x corresponde a 1 ms. Aqrn, se ve claramente que se puede proporcionar un valor de magnitud de corriente instantanea a partir de la frecuencia, es decir, el numero de impulsos luminosos por penodo de tiempo, es decir, 1 ms en la figura 5c.

En las figuras 5D y 5E se muestra el frente ascendente de una superposicion de una serie de impulsos individuales de las figuras 5A, 5B y 5c, en la que el frente de cada senal esta posicionado el uno sobre el otro. La ampliacion aqrn se aplica a cada division en 1 ps y 250 ns, respectivamente, en el eje x. El borde de salida del primer impulso es una indicacion de que el ancho de cada impulso («impulso» izquierdo en la imagen) puede diferir de tal forma que cuanto mayor sea el valor de una corriente de conductor instantanea medida, mayor sera el ancho del impulso luminoso que se emite y viceversa. Esto se debe al lapso del tiempo de descarga de los condensadores que se utilizan en los circuitos sensores. Ademas, se muestra que los impulsos subsiguientes («impulso» derecho) tambien pueden presentar diferentes distancias respecto a su impulso inicial, hecho que tambien es causado por dicho efecto. Por consiguiente, se puede extraer informacion adicional sobre los valores de corriente de las distancias entre dos impulsos y/o el ancho de cada impulso individual. Por consiguiente, se proporcionan mediciones de corriente de tan solo dos e incluso un impulso por penodo de medicion (1 ms), lo que es una mejora muy sustancial con respecto a los sistemas indicadores conocidos.

Esta claro que el rango dinamico del sensor de corriente, es decir, el intervalo de corriente medida operativa al intervalo de frecuencia de salida se puede adaptar para que sea adecuado para la aplicacion dada. Pruebas adicionales han demostrado que un rango dinamico del orden de 1 a 500 A, que incluye el rango en el que esta activa la funcion de disponibilidad de sensor, es alcanzable para el sensor de corriente segun la invencion, cuyo rango puede obviamente ser desplazado hacia arriba o hacia abajo segun el intervalo de corrientes que se va a medir mediante la seleccion adecuada de los componentes del circuito en el circuito del sensor. Las pruebas revelan que la relacion alcanzable entre el valor mmimo y maximo de la corriente generalmente es de 1:100.

En general, cuando se selecciona un rango dinamico de deteccion de corriente amplio, por ejemplo, de 1:10 hasta 1:200, dependiendo del transformador y los componentes que se usen, esto da como resultado un mayor coste y viceversa. Por consiguiente, se puede seleccionar de hecho cualquier rango de corriente dinamico apropiado, por ejemplo, cuando se proporciona un sensor de corriente segun la invencion para lmeas electricas de Av, se puede seleccionar un rango dinamico amplio, para lmeas electricas de MV, un rango dinamico estrecho, y para lmeas electricas de BV, un rango dinamico corto o viceversa. Esto tambien se reflejara directamente en el tamano ffsico del sensor de corriente, que, de nuevo, es una funcion del tamano del transformador.

Un sistema indicador segun la invencion puede comprender ademas un sensor de temperatura (no se muestra), por ejemplo, comprendiendo dicha unidad detectora 5 dicho sensor de temperatura para proporcionar indicaciones de este parametro con el fin de detectar otros estados de error, como llamaradas o incendios cerca del sistema indicador.

Un sistema indicador segun la invencion, en el que dicha unidad detectora comprende ademas medios de visualizacion y/o medios de retransmision para la indicacion remota de la medicion de un voltaje y/o un angulo de fase y/o potencia y/o

Se ha encontrado otra aplicacion del sistema indicador y sensor segun la invencion. La provision de valores de corrientes casi instantaneos incluso proporciona una oportunidad unica para evaluar la calidad de la corriente de

conductor y/o la calidad del voltaje, cuando se proporciona una medicion de voltaje suplementaria. La calidad de una corriente o voltaje de un conductor puede definirse como el grado en que la curva de senal resultante se corresponde con la curva sinusoidal ideal. Cuanto mas alto sea este grado, mejor, porque una curva no sinusoidal indica perdidas de potencia u otros problemas en la lfnea del conductor. En una realizacion, la unidad detectora esta 5 provista de la capacidad de proporcionar una evaluacion de una serie de valores instantaneos de corriente y/o voltaje y una correlacion con la forma sinusoidal esperada, el sistema indicador puede proporcionar la deteccion de dichos estados de corriente en dichos uno o mas conductores monitorizados.

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REIVINDICACIONES

1. Un sensor de corriente de CA (22; 24; 26) para realizar una medicion sustancialmente en tiempo real de la magnitud de corriente electrica de CA en un conductor y para generar una senal de onda no electrica como salida, comprendiendo dicha senal de onda no electrica una serie de impulsos que tienen una frecuencia, que es proporcional a la magnitud de la corriente medida, comprendiendo dicho sensor de corriente:

un medio de respuesta de corriente que comprende un transformador de corriente helicoidal inductivo (2210), adaptado para el montaje adyacente a dicho conductor electrico, proporcionando dicho medio de respuesta de corriente potencia electrica como corriente de excitacion para dicho sensor de corriente;

circuitos sensores (2220) que comprenden circuitos indicadores de nivel de corriente (2222) que comprenden un convertidor de corriente a frecuencia adaptado para proporcionar dicha senal de onda no electrica como una senal de impulso de indicacion de nivel de corriente sustancialmente en tiempo real (CS1) que tiene una frecuencia de pulso (Pfcs) que es proporcional a la magnitud de dicha corriente de conductor cuando esta dentro de un intervalo de corriente predeterminado (I1 - I2); y

comprendiendo dichos circuitos sensores (2220) ademas un medio (2230) para emitir dicha senal de onda no electrica como salida,

caracterizado porque dicha senal de onda no electrica comprende al menos una senal de indicacion de onda no electrica en forma de una senal de indicacion de polaridad de corriente (POS), y en el que la senal de indicacion de polaridad de corriente (POS) indica la polaridad de la corriente electrica de CA como dos niveles de intensidad diferentes.
2. El sensor segun la reivindicacion 1, en el que la frecuencia de impulsos (Pfcs) de dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente (CS1) se encuentra dentro de un intervalo de frecuencia predeterminado, donde dicho intervalo de frecuencia se selecciona para ser adecuado para la cooperacion dentro de un sistema indicador para indicar estados de corriente en dicho conductor, como una condicion de cortocircuito.
3. El sensor segun la reivindicacion 1, en el que dichos circuitos sensores comprenden ademas: circuitos indicadores de disponibilidad de sensor (2224) adaptados para proporcionar dicha senal de onda no electrica como senal de indicacion de disponibilidad de sensor (AS) que indica la disponibilidad del sensor, en particular, cuando la corriente del conductor electrico esta por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado

(I1 - |2);

circuitos de indicacion de perdida de voltaje (2226) para proporcionar una medicion de voltaje electrostatico de dicho conductor electrico y adaptados para proporcionar dicha senal de onda no electrica como una senal de indicacion de perdida de voltaje (VLS), cuya presencia indica que el voltaje a traves de dicho conductor electrico es inferior a un valor de voltaje mfnimo predeterminado despues de un perfodo de tiempo predeterminado despues de que la corriente este por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado, cuyo perfodo de tiempo predeterminado es preferentemente mas corto que el perfodo de la senal de indicacion de disponibilidad de sensor, como despues de 50 a 500 ms;

circuitos indicadores de direccion de flujo de potencia (2228A) para proporcionar una senal de indicacion de angulo de fase (PAS) y una senal de indicacion de polaridad (POS) desde dicho medio para emitir una senal de onda no electrica; y

circuitos de indicacion de la direccion del flujo de potencia (2228B) para proporcionar una senal de direccion de flujo especffica (BS) indicativa de dicha direccion de flujo de potencia desde dicho medio para emitir una senal de onda no electrica.

en el que dichos circuitos de indicacion de disponibilidad de sensor y dichos circuitos de indicacion de perdida de voltaje estan provistos fntegramente para proporcionar al menos dicha senal de indicacion de perdida de voltaje (VLS) en forma de al menos una senal de impulso especffica.
4. El sensor segun la reivindicacion 3, en el que una frecuencia de impulso (Pfas) de dicha senal de indicacion de disponibilidad de sensor (AS) esta predeterminada y es relativamente baja en comparacion con la frecuencia de impulso (Pfcs) de dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente (CS1), como el intervalo entre una vez por cada decima de segundo y una vez cada diez segundos, preferentemente aproximadamente una

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5. El sensor segun la reivindicacion 1, en el que dicho medio para emitir una senal de onda no electrica se selecciona de entre uno o mas dispositivos para proporcionar todas las senales y/o senales de impulso, como al menos un diodo emisor de luz que produce una senal de onda luminosa como senal de onda no electrica.
6. El sensor segun cualquiera de las reivindicaciones 5, en el que dicho medio para emitir una senal de onda no electrica es un dispositivo para cada senal, en el que la banda y/o amplitud de la frecuencia de onda y/o el ancho y/o altura del impulso de cada senal difiere de los demas.
7. El sensor segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes adaptado para:

un conductor electrico que es una lfnea electrica de CA en aplicaciones como en una red de distribucion de potencia y para una via ferroviaria; y

captar mas de un conductor, por ejemplo, para captar fugas a tierra a cargas electricas realizando analisis diferenciales.
8. Un sistema indicador (1) para un conductor electrico, que comprende un sensor de corriente de CA (22; 24; 26) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. El sistema indicador segun la reivindicacion 8, que comprende ademas:

un enlace de comunicacion electricamente aislado (32; 34; 36) para retransmitir al menos dicha senal de onda no electrica desde dicho sensor de corriente; y

una unidad detectora (5) operable para captar al menos la frecuencia de al menos dicha senal de impulso de indicacion de nivel de corriente (CS1) desde dicho sensor de corriente y traducirla a un valor de corriente sustancialmente instantanea para su aplicacion para determinar diferentes estados de conductor, como el valor de corriente instantanea, la aparicion de cortocircuitos, cortes de retransmision, sobrecargas de potencia y similares.
10. Sistema indicador segun las reivindicaciones 8 y 9, que comprende ademas:

un medio de medicion de voltaje (40; 2240) para realizar una medicion de voltaje a traves de dicho conductor electrico;

un medio de umbral de voltaje operable para determinar si el voltaje medido por dicho medio de medicion de voltaje (40; 2240) esta por debajo de un umbral de voltaje predeterminado (Vmin) despues de un perfodo de tiempo predeterminado (t1) despues de que un medio de umbral de corriente haya realizado una determinacion positiva, en el que dicho medio de medicion de voltaje y dicho medio de umbral de voltaje estan provistos fntegramente dentro de dicho sensor de corriente que tiene circuitos de perdida de voltaje;

un medio de umbral de corriente, que comprende un dispositivo de ajuste de la corriente de entrada ajustable (552), operable para determinar si la corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente (CS) esta por encima de un umbral de corriente predeterminado (Imax);

un medio de indicacion de cortocircuitos (532; 534; 536), que comprende al menos un diodo emisor de luz (523; 534; 536), operable para indicar que ha ocurrido un cortocircuito en dicho conductor electrico con base en dicha determinacion de corriente o cuando dicho medio de umbral de voltaje ha hecho una determinacion positiva;

una fuente de alimentacion sustancialmente continua para la unidad detectora (5), cuando esta en funcionamiento;

un medio de reinicio del indicador (560) que comprende un medio (570) que permite un reinicio remoto;

un sensor de temperatura;

un medio de visualizacion de disponibilidad de sensor (540), que es operable, en particular, cuando dicha corriente de conductor esta por debajo de dicho intervalo de corriente predeterminado (I1, I2); y

un medio de visualizacion de nivel de corriente y un medio de visualizacion de direccion de potencia.

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11. El sistema indicador segun la reivindicacion 9, en el que dicha unidad detectora (5) esta: situada a distancia respecto a dicho sensor de corriente (22; 24; 26); o

provista fntegramente con dicho sensor de corriente (22, 24, 26).
12. El sistema indicador segun la reivindicacion 9, en el que dicha unidad de deteccion (5) proporciona dicha corriente correspondiente a la frecuencia de dicha senal de impulso de corriente como una corriente media o valor RMS traducidos a partir de una serie de impulsos proporcionados continuamente para reflejar la corriente a tiempo real.
13. El sistema indicador segun la reivindicacion 9, en el que dicha unidad detectora (5) comprende: dicho sensor de temperatura, y un medio de visualizacion y/o medio de retransmision para la indicacion remota de una corriente y/o voltaje medidos y/o un angulo de fase y/o calidad y/o polaridad de corriente y/o y/o voltaje y/o potencia y/u otro valor determinado basado en cualquiera de los parametros mencionados.
14. Un sistema indicador segun la reivindicacion 10, en el que dicho medio de indicacion de cortocircuitos se proporciona ademas de forma remota respecto a dicha unidad detectora (5) para una indicacion remota de uno o mas estados de corriente, como un cortocircuito, por ejemplo, que comprende un modulo de interfaz digital (580 ) para la comunicacion con un PC remoto para la visualizacion de dicho estado de corriente, como una condicion de cortocircuito, y/u otros parametros.
15. El sistema indicador segun la reivindicacion 10, en el que dicho medio de umbral de corriente comprende ademas un dispositivo de ajuste de corriente de entrada ajustable, como uno o mas interruptores DIP (552) o potenciometros, para ajustar la corriente de entrada para proporcionar dicho valor de umbral de corriente, y en el que dicho dispositivo de ajuste de umbral de corriente ajustable esta provisto de medios (580) para un ajuste remoto del umbral de corriente ajustable.