PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA VIGILANCIA ELÉCTRICA DE UN CONDUCTO DE ELECTRODOS DE UN APARATO TRANSFORMADOR BIPOLAR DE ALTA TENSIÓN-CORRIENTE CONTINUA. CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a procedimiento y un dispositivo para la vigilancia eléctrica de un conjunto de electrodos de un aparato de transformación bipolar de alta tensión-corriente continua, donde el punto de ramificación del conjunto de electrodos se divide en dos conductos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN. Aparato para la transformación de potencia por medio de una corriente continua de alta tensión que contiene dos estaciones de inyección de corriente que están unidas entre si por un conducto de corriente continua. En una llamada transformación de corriente continua monopolar, están las dos estaciones unidas entres sí por un solo conducto de corriente continua donde la corriente de retorno se conduce a través de la tierra. Un polo de corriente continua en cada estación se pone a tierra entonces por medio de una buena conexión a tierra. Normalmente está esta conexión a tierra a una cierta distancia de la estación directora de corriente y conectada a la estación por medio de un conducto eléctrico el cual se señala como conducto de electrodos. Frecuentemente puede ser deseable o necesario que la conexión a tierra esté colocada a una gran distancia de hasta 100 kilómetros de la estación. En una transformación de corriente continua, llamada de dos polos, están las estaciones unidas entre si por dos conductos de corriente continua de modo que en el funcionamiento normal de la corriente continua no se necesita regresar por medio de la tierra. Por diferentes razones, entre otras, para permitir el funcionamiento unipolar del aparato en caso de una falla de la dirección de corriente, también las estaciones directoras de corriente en las transformaciones o transmisiones de corriente continua de dos polos, se proveen con una conexión a tierra, la cual por medio de un conducto de electrodos queda conectada a la estación. Un conducto de electrodos está aislado con respecto a la tierra y consiste normalmente de un conducto cableado de varios alambres el cual depende de aisladores. Si bien la tensión entre el conducto de electrodos y la tierra normalmente es pequeña en relación a las otras tensiones en el aparato, una falla en la tierra en el conducto de electrodos produce el peligro de daños en las personas o daños en los otros componentes del aparato, como por ejemplo, daños de corrosión. También es necesario por lo tanto que la falla de tierra incluyendo las fallas de tierra de alto valor ohmico pueda descubrirse junto con las interrupciones en el conducto, rápida y fácilmente.
Para determinar las fallas de tierra en un conducto de electrodos, ya se ha propuesto utilizar un arreglo de protección diferencial. En un arreglo de protección de tal tipo, se mide la corriente en ambos extremos del conducto de electrodos y una diferencia entre las dos corrientes medidas significa que existe una falla de tierra. Tal arreglo de protección tiene sin embargo diferentes desventajas. Exige una unión informadora entre los dos extremos del conducto de electrodos y es por lo tanto especialmente al unir conductos de electrodos largos, bastante cara. Tal arreglo de protección tampoco reacciona a una falla de tierra que en tales casos se presenta, en donde el conducto de electrodos ya no conduce ninguna corriente lo que normalmente es el caso, en un funcionamiento sin transtorno de una transmisión bipolar. También en este caso, esto es sino fluye ninguna corriente directa a través del conducto de electrodos, pueden conducir corrientes no simétricas a la presentación de tensiones peligrosas en el conducto. También se ha propuesto el determinar fallas de tierra en un conducto de electrodos porque se alimente en la estación directora de corriente una señal de corriente alterna o una frecuencia que determine una señal de voltaje alterno en el conducto. En este caso se disponen filtros de sub-presión en ambos extremos del conducto donde estos filtros se determinan según la frecuencia de la señal introducida. Un miembro de medición de impedancia sirve para la medida de la impedancia en el conducto de electrodos con respecto a la tierra, en un punto de alimentación en la frecuencia alimentada. Otra variación de la impedancia sin medida es una indicación de una falla de tierra. Este procedimiento trabaja bien, en el caso de conductos de electrodos cortos, sin embargo muestra desventajas en conductos de electrodos largos. Para reconocer una falla del conducto debe la frecuencia de medición seleccionarse de tal modo que la longitud del conducto sea menor que un cuarto de la longitud de onda. Por esa razón, en caso de conductos de electrodos largos, debe escogerse una frecuencia tan baja, que se presente el peligro que la medición sea transtornada por la frecuencia de la red o por las ondas superiores más ínfimas de la frecuencia de la red. Además, en estas frecuencias tan bajas los filtros de subpresión dispuestos en ambos extremos del conducto de electrodos que para la corriente máxima en el conducto de electrodos deben estar diseñados, son muy grandes y costosos. En la EP 0360 109 Bl, se presenta un dispositivo de protección para un conducto de electrodos del tipo mencionado, en donde también en caso de conductos de electrodos largos se puede utilizar una frecuencia de medición elevada con lo cual esencialmente se pueden disminuir el tamaño y los costos de los filtros de subpresión así como el peligro de un transtorno por la frecuencia de la red, o por sus ondas superiores. Para evitar ondas permanentes en el conducto de electrodos está provisto el filtro de subpresión en extremos alejados del conducto de electrodos, en referencia al punto de alimentación, con miembros de resistencia los cuales tienen un valor de resistencia que se ajusta el filtro a la impedancia de onda del conducto de electrodos. De esta manera se evita que la señal de medición se refleje en los extremos alejados del conducto de electrodos . Por la US-5 083 085 se conoce un procedimiento para fijar el lugar del lugar de falla en un cable. En este procedimiento para la determinación del lugar de la falla, conduce un técnico puesto a la acción este procedimiento, donde primeramente se conecta libremente el cable que tenga la falla, esto es, el cable deja de estar en funcionamiento como siguiente paso, en un extremo del cable puesto en libertad se conecta un dispositivo con el cual se realiza el procedimiento para la determinación del lugar de falla. Este dispositivo alimenta un primer impulso eléctrico en el cable e indica las reflexiones recibidas , posteriormente se aumenta un voltaje conectado al cable puesto en libertad, se alimenta un segundo impulso al cable y se indican las reflexiones recibidas. Por el aumento de atención o voltaje alimentado, varía la impedancia en los lugares de falla del cable, de modo que se puede recibir una reflexión que produzca una indicación del lugar de falla. Las señales de eco señaladas se comparan entre sí. Por medio de esta señal de diferencia y un tiempo de curso captado, puede entonces calcularse el lugar de falla en el cable. Para captar el estado de un conducto de electrodos de un aparato de transmisión de corriente continua-alta tensión (al que señalaremos como aparato HGÜ) ya se ha propuesto un procedimiento (solicitud de patente con el numero de acta oficial 196 50 974.2) el cual un primer impulso eléctrico alimenta a un primer extremo del conjunto de electrodos y se capta una señal de eco de éste conducto. Posteriormente, se alimenta un segundo impulso al primer extremo en el conducto y se capta su señal eco. Estas dos señales de eco a continuación se comparan entre sí. En una desviación „ y/o una coincidencia entre las dos señales de eco, se produce una señal de información correspondiente. Estos pasos del procedimiento se siguen repitiendo hasta que se genera una señal de falla. Con esta señal de información se detiene el procedimiento de captación de estado. Por medio de las señales de eco indicadas, se puede obtener el lugar de falla, una comparación de las señales de eco que tengan falla con señales de eco alimentadas para diferentes situaciones de funcionamiento permite una determinación rápida de la falla (conexión a tierra, interrupción de conducto, ... ) Un dispositivo para llevar a cabo este procedimiento propuesto, presenta un generador de impulso, una instalación de evaluación y un miembro de acoplamiento. A través de este miembro de acoplamiento se alimenta el impulso del generador de impulso al conducto de electrodos y su señal de eco se vuelve a conducir a la instalación de evaluación. El dispositivo está conectado a un primer extremo del conducto de electrodos. El segundo extremos del conducto de electrodos está unido al potencial de tierra. Para que el impulso eléctrico no corra por el aparato HGÜ sino únicamente en la pieza parcial de vigilancia del conducto de electrodos, el conducto de electrodos está provisto por el lado extremo con miembros de amortiguamiento. La instalación de evaluación incluye un comparador, un alimentador y una instalación de inicio o disparo. El generador de impulso genera sincrónicamente a la acción temporal, impulsos de forma rectangular que contienen fracciones iguales que se alimentan -continuamente al conducto de electrodos hasta que se presenta u?a señ^l de fa^la. Este procedimiento ya propuesto, permite un reconocimiento de falla sencillo en el funcionamiento del aparato HGÜ, sin que tengan que utilizarse las señales de medición existentes. Con esto el procedimiento trabaja autárquicamente . Puesto que en el caso de que no exista falla la tierra comparte con el conducto el impulso, influyen las capacidades oscilantes de conducción de tierra, las señales de eco y con esto un reconocimiento seguro de las fallas. Además la radiación de energía electromagnética ocasionada por el impulso en el modo de acción continuo, es bastante elevada. Otra desventaja consiste en que en ambos extremos del conjunto de electrodos deben conectarse en serie a este conducto de electrodos miembros dé amortiguación, de esta manera el gasto para una instalación posterior es bastante elevado en una instalación ya existente HGÜ. SUMARIO DE LA INVENCIÓN. La invención se propone la tarea, el proponer un procedimiento para la vigilancia de un conducto de electrodos de un aparato o instalación bipolar HGÜ en el cual ya no se presenten las desventajas indicadas, y también proporcionar un dispositivo para llevar a cabo dicho procedimiento . La tarea se resuelve con las características de las reivindicaciones 1 y 11. De esta manera para que con el nuevo procedimiento desde las señales de impulso no simétricas se genere una señal de impulso simétrica en un modo de acción contrario y que se alimente en ambos conductos del conducto de electrodos, la tierra apenas y toma parte en la transmisión de este impulso, de modo que el procedimiento de acuerdo con la invención, es casi independiente de una capacidad conductora de tierra fuertemente basculante. Otra ventaja consiste en que se reduce la radiación en forma de energía electromagnética en contra posición a un modo de acción continuo o igual. Además ocasiona el modo de acción contrario una pequeña amortiguación de la conducción de modo que se permite un elevado campo del sistema con una dispersión simultánea más pequeña de la señal de eco. La ventaja más importante del modo de acción contrario, es sin embargo su completo desacoplamiento al modo de acción continuo o igual. Las señales de transtorno que vienen del aparato HGÜ pueden únicamente expanderse en el modo de acción continuo puesto que de esta manera el punto de ramificación del conducto de electrodos está unido a un único conductor y con eso un campo electromagnético únicamente puede existir entre ese conductor y la tierra. Las señales de transtorno que vienen del aparato HGÜ, se expanden aproximadamente con la velocidad de la luz en el control de los electrodos, en el punto de ramificación se dividen aproximadamente en una fase y amplitud igual y emigran entonces a los dos conductores de onda propiamente conductor-tierra y conductor-tierra hacia el extremo alejado del aparato de conducto de electrodos. Entre las conexiones de alimentación puestas a igual distancia del punto de ramificación, no pueden estas señales de transtorno generar ninguna tensión por lo cual se produce un desacomplamiento idealmente independiente de la frecuencia del procedimiento para la vigilancia del conducto de electrodos del aparato HGÜ. En razón de la reciprocidad del conducto de electrodos, no pueden por otra parte ninguna señal que se alimenten en las conexiones de alimentación en el modo de acción contrario, llegar al aparto HGÜ con lo cual el procedimiento es independiente de los estados de conexión accidentales del aparato HGÜ. Para poder alimentar una señal al modo de acción contrario en el conducto de electrodos, que consiste de dos conductos debe hacerse el corto circuito para este modo ineficaz en el punto de ramificación. Esto puede por ejemplo, ocasionarse de tal modo que entre las conexiones de alimentación y el punto de ramificación cada vez se conecte una bobina de gran inductividad en serie en el conducto de electrodos. Puesto que en el funcionamiento unipolar fluyen corrientes de la magnitud kA por el conducto de electrodos, deben las dos bobinas para ello necesarias, prepararse para estas corrientes . Una conformación ventajosa del nuevo procedimiento se aprecia, en que la alimentación de las señales de impulso en el modo de acción contrario se realiza sin aquellos elementos constructivos como las bobinas mencionadas, esto es posible si los puntos de alimentación se encuentran a una distancia predeterminada del punto de ramificación donde esta distancia se mida de tal modo que sea aproximadamente un cuarto de la longitud de onda conductora en la frecuencia promedio del impulso no simétrico de tierra generado. En esta frecuencia se transforma el corto circuito en el punto de ramificación en una descarga o marcha al vacío a las conexiones de alimentación y en las frecuencias vecinas, este corto circuito se transforma en una reactancia de alto valor ohmico. Que puede imaginarse conectada a las conexiones de alimentación en paralelo a la resistencia de onda del conducto . Otra ventaja de este procedimiento consiste en que este procedimiento de vigilancia se puede ajustar por sí mismo a las diferentes condiciones de funcionamiento. Esto se consigue porque una curva de diferencia de eco, se genera en dependencia de una curva de eco de valor actual y de una curva de eco de valor nominal alimentada que se ha formado dinámicamente. Por la utilización de una curva de eco nominal dinámica, variable con el tiempo se unen por ejemplo influjos de las temporadas del año en el conducto de electrodos en el procedimiento de vigilancia, de modo que en cada ocasión se puede obtener un caso de falla bien marcado .
Si se genera una señal de falla entonces puede desconectarse el procedimiento de vigilancia de esta manera se interrumpe o se desconecta la generación de impulsos. En una conformación ventajosa del nuevo procedimiento se genera adicionalmente una curva de eco nominal estática predeterminada y se le rodea de una banda de tolerancia que se determina de una curva de eco nominal estática superior y una inferior, está incluida en una curva límite. Una curva de eco nominal dinámica formada se prueba ahora por medio de esa curva de eco nominal estática si cuando menos una amplitud de esa curva de eco nominal estática queda arriba de la banda de tolerancia de la curva de eco nominal estática. Si por lo menos una vez dentro de un período de tiempo predado se presenta esto, entonces se genera una señal de falla y se desconecta el procedimiento de vigilancia. Por la utilización de una curva de eco nominal estática predeterminada pueden obtenerse defectos en el dispositivo para la vigilancia del conducto de electrodos los cuales si se presentan esporádicamente, pueden caer bajo otra condición de funcionamiento variante en el tiempo. Otra conformación ventajosa del nuevo procedimiento procura el formar la curva de eco nominal dinámica desde un valor promedio de cuando menos 2 ecos de curva actuales que se sucedan en el tiempo. Esto es, que continuamente desde un número predeterminado de curvas de eco actuales sucesivas se forma un valor promedio y se establece como curva de eco nominal dinámica. De esta manera en cada nueva curva de eco actual, se presenta un nuevo valor promedio como curva de eco nominal dinámica. Esto sucede únicamente cuando en la evaluación de una curva de diferencia de eco no se genera ninguna señal de información o aviso. Otras conformaciones ventajosas del procedimiento para la vigilancia de un conducto de electrodos de un aparato bipolar HGÜ, se indica en las reivindicaciones 4 y 5 así como 7 a 10. De tal manera que en el dispositivo para realizar el nuevo procedimiento de vigilancia junto a un aparato de vigilancia del impulso-eco, que presenta un generador de impulsos y un aparato receptor también existe un dispositivo de suministro que está enlazado por el lado de salida cada vez con una conexión de alimentación de los dos conductos del conductor de electrodos, se genera desde una señal de impulso no simétrica por el generador de impulso una señal de impulso simétrica en el modo de acción opuesta. El aparato de vigilancia -eco está enlazado con las entradas de circuito de alimentación. Este circuito de alimentación presenta por el lado de entrada una instalación para la transformación del impulso y por el lado de salida dos condensadores de acoplamiento que cada vez unen las salidas de la instalación para la transformación de impulsos con una conexión de inserción. Por la conformación del dispositivo de alimentación, por una parte se genera desde una señal de impulso no simétrica de tierra del generador de impulso, una señal de impulso simétrica en el modo de acción contrario (o sea una oposición de fase de 180°), donde las ventajas ya mencionadas del modo de acción en contra se presentan en contra posición al modo de acción igual, y por otra parte los trastornos que provienen del aparato HGÜ, únicamente se transmiten muy fuertemente amortiguados a la instalación de recepción. En una conformación ventajosa del circuito o conmutación de suministro se ha provisto como instalación para la transformación del impulso un transmisor de separación, con arrollamiento de baja tensión y de alta tensión, dos bobinas y dos conductores, donde cada vez una bobina y un conductor están conectados eléctricamente en paralelo a un arrollamiento de alta tensión. El punto de unión de los dos arrollamientos de alta tensión, está unido con el potencial de tierra. Los dos condensadores de acoplamiento forman con las dos bobinas, dos filtros de paso elevado que cada vez están determinados en la frecuencia promedio del impulso generado. Los conductores de derivación protegen al transmisor de separación de trastornos transcientes (golpe de rayos, golpe de conmutación) , antes de la sobretensión. De acuerdo con otra conformación ventajosa del nuevo dispositivo, presenta el generador de impulso dos fuentes de voltaje, dos condensadores, dos conmutadores, dos resistencias y una instalación de accionamiento para el conmutador, donde cada condensador está unido conductivamente con una fuente de voltaje por medio de una resistencia. Un punto de unión de estos dos condensadores y un punto de unión de las dos fuentes de voltaje están cada vez unidas con un potencial de tierra. Los condensadores son unibles cada vez con la salida del generador de impulso por medio de un conmutador donde la instalación de accionamiento está unida con la salida de control del generador de impulso. Con ayuda de tal generador de impulsos, se produce de manera sencilla un impulso libre de fracción igual de banda angosta y de forma rectangular con una fracción espectral elevada en su frecuencia promedio. En principio también pueden utilizarse para el nuevo procedimiento de vigilancia otras formas de impulsión que poseen las propiedades espectrales ya mencionadas . Por ejemplo puede un impulso de dientes de sierra que corra simétrico al eje del tiempo también utilizarse. Sin embargo, la generación de tales impulsos es complicada. De acuerdo a otra conformación ventajosa del nuevo dispositivo, presenta la aparato receptor un dispositivo para el señalamiento en el tiempo actual o real de las señales de eco, una unidad calculadora, un almacenador o memoria principal y una posición de corte de entrada y salida, donde la entrada de control de está instalación de suministro está unida con una entrada de control del dispositivo para el señalamiento en el tiempo real de las señales de eco. La unidad calculadora está relacionada con la memoria principal del dispositivo para el señalamiento del tiempo real y con las posiciones de corte. Una entrada de señal del dispositivo para el señalamiento del tiempo real, está unido con la entrada de la instalación de recepción, donde se relaciona un control de aparato sobre coordinado por el lado de entrada y salida con las posiciones de corte de salida y entrada. Por la unión de la salida de control del generador de impulso con la entrada de control del dispositivo para el señalamiento del tiempo real, se dispara el funcionamiento de este dispositivo para la emisión de impulsos del generador de impulsos. Con esto pueden las señales de eco marcarse o señalarse para un tiempo predeterminado, esto es, esta parte de la aparato receptor se hace funcionar on line (esto es en una operación dependiente de la computadora) . La siguiente elaboración de estas señales en eco, ya se realiza off line, donde el desarrollo de esta elaboración se desarrolla centralmente en la unidad calculadora. En el nuevo dispositivo, están dispuestas las conexiones de suministro de los conductos del conducto de electrodos preferentemente para el fin perseguido cada vez a una cierta distancia de un punto de ramificación de los conductos de electrodos, donde esta distancia es especialmente igual a un cuarto de la longitud de onda de la longitud de onda en el espacio libre en la frecuencia promedio del impulso. Por la selección de la distancia de esta conexión de la alimentación del punto de ramificación, ya no necesitan conectarse ningunos elementos de conexión en el conducto de electrodos. Para la frecuencia promedio del impulso de alimentación se transforma el corto circuito en el punto de ramificación de los conductos de electrodos por medio del conducto de ?/4 en una marcha en vacío en la posición de alimentación, para esta frecuencia esta asi el conducto de una longitud ?/4 eléctricamente no existente con toda la instalación HGÜ. El impulso alimentado procura en esta frecuencia únicamente la distancia de onda de los dos conductos del conducto de electrodos, los cuales conducen al electrodo de tierra y al punto de ramificación. En otras frecuencias se transforma el corto circuito en el punto de ramificación, por medio del conducto que ya no tiene una longitud ?/4, en una reactancia, la cual podría imaginarse conectada en paralelo en el lugar de alimentación a la resistencia de onda del conducto. Por medio de la utilización de unidades donadoras por el lado del aparato asi como por la excitación del modo de acción contraria, no son necesarias ningunas medidas de conmutación adicionales para el acoplamiento del arreglo de medición desde la estación. Con esto se puede prescindir de los miembros costosos de amortiguación. Otras conformaciones ventajosas para el dispositivo para la vigilancia de una conducción de electrodos de un aparato HGÜ bipolar, pueden apreciarse en las super reivindicaciones 13 a 19. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para una aclaración más detallada de la invención, se hará referencia a los dibujos en los cuales se representa esquemáticamente un ejemplo de realización del dispositivo de acuerdo con la invención. LA FIGURA 1, muestra un dispositivo de acuerdo con la invención con una conducción de electrodos de un aparato HGÜ; LA FIGURA 2, una imagen de circuito en principio del generador de impulso del dispositivo de acuerdo con la Fig. 1, donde en LA FIGURA 3, se muestra un diagrama de un impulso generado durante el tiempo t;
LA FIGURA 4, muestra una imagen de circuito de la aparato receptor del dispositivo según la Fig. 1, en LA FIGURA 5, se representa en un diagrama durante el tiempo t, una curva de eco-actual indicada de un conducto o conducción de electrodos libre de falla, donde en; LA FIGURA 6, se representa para hacerlo intuitivo en un diagrama durante el tiempo t, una curva diferencial de eco en una falla-tierra-conductor, en el conducto de electrodos; y LA FIGURA 7, muestra en un diagrama durante el tiempo t, una curva de eco-nominal estática con una banda de tolerancia correspondiente. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Fig. 1, muestra un dispositivo 2, de acuerdo con la invención para la vigilancia de un conducto de electrodos 4, de un aparato de transmisión-corriente continua, voltaje elevado bipolar, que únicamente se ha representado para su correcta apreciación con una estación
6, directora de corriente. En una instalación HGÜ, que también se señala como transmisión de corriente continua de dos polos están las dos estaciones directoras de corriente unidas entre si por dos conductos de corriente continua 8 y
, y cada estación presenta dos directores de corriente 12 y 14, que están unidos por un conducto de unión 16 eléctricamente y conectados en serie. En el funcionamiento normal de esta instalación bipolar HGÜ, no se conduce de regreso la corriente continua a través de la tierra. Por diferentes razones entre otras para permitir un funcionamiento monopolar de la instalación en caso de una falla de un director de corriente, también se proveen las estaciones directoras de corriente en transmisiones de corriente continua bipolar con una conexión a tierra, la cual está conectada en la guía o conductor de unión 16, por medio del conducto de electrodos 4, en la estación 6. Este conducto de electrodos 4, está aislado con respecto a tierra y consiste normalmente de un conductor que cuelga de aisladores. El conducto de electrodos representado 4, está en el punto de ramificación 18, llamado el Splitting Point disociado en dos conductos 20 y 22, los cuales se acoplan en el extremo al potencial de tierra. Estos conductos 20 y 22, de la conducción de electrodos 4, pueden dado el caso tener hasta lOOkm, de largo. La segunda estación directora de corriente que aquí no se representa detalladamente, de la instalación bipolar HGÜ, está igualmente equipado con un conducto de electrodos, esto es, el aparato o instalación HGÜ, está instalado con una simetría de espejo. En el conducto de electrodos 4, fluye en el funcionamiento libre de falla -así en el funcionamiento simétrico- casi ninguna corriente. Si bien la tensión o voltaje entre el conducto de electrodos 4, y la tierra es normalmente pequeño hay en relación a otras tensiones en el aparato, basándose en una falla de tierra en el conducto de electrodos 4, también el peligro de daños a persona o a otros componentes del aparato o instalación, por esta razón es necesario que la falla de tierra incluyendo una falla de tierra de alto valor ohmico, se descubra de manera rápida y satisfactoria. Además es importante para el funcionamiento de esta instalación bipolar HGÜ, que también se conozca el estado de este conducto de electrodos 4. En una interrupción de la conducción o en un funcionamiento con falla de la instalación HGÜ, no seria entonces posible un funcionamiento no simétrico de este aparato bipolar HGÜ. Para la vigilancia del conducto de electrodos 4, consistente de dos conductos 20 y 22, se ha provisto el dispositivo 2, de acuerdo con la invención. Este dispositivo 2, presenta un aparato de vigilancia eco-impulso 24, y un dispositivo de alimentación 26. Este aparato de vigilancia eco-impulso 24, consiste de un generador de impulsos 28, y de una aparato receptor 30. El generador de impulso 28, del cual se representa una forma de realización ventajosa más detalladamente en la Fig. 2, está enlazado por medio de un cable coaxial 32, con las condiciones de entrada del dispositivo de suministro 26. Estas conexiones del dispositivo de suministro 26, están además unidas con las conexiones de entrada de la instalación recepción 30, para garantizar una señal lo más posible pobre en trastornos debe este cable coaxial 32, estar doblemente blindado. Además, está una salida del control del generador de impulso 28, enlazada con una entrada de control de la aparato receptor 30, por medio de un conducto de control 34. El dispositivo de alimentación 26, está unido por el lado de salida cada vez con una conexión de alimentación 36 y 38, de los conductos 20 y 22, del conducto de electrodos 4. Estas conexiones de alimentación 36 y 38, están dispuestas a distancia del punto de ramificación 18, donde esta distancia "a" aproximadamente corresponde a ?/4, donde ? representa las longitudes de onda en espacio libre en la frecuencia promedio de un impulso generado u(t) del generador de impulso 28. Además, están estas conexiones de alimentación 36 y 38, cada vez unidas por medio de una derivación o drenaje 40 y 42, con el potencial a tierra. Estas dos derivaciones 40 y 42, protegen al dispositivo de alimentación 26, por el lado de alta tensión con respecto a trastornos transcientes (relámpagos). El dispositivo de alimentación 26, presenta por el lado de entrada una instalación 25, para la transformación del impulso y por el lado de salida dos condensadores de acoplamiento 50 y 52. La instalación 25, para la transformación del impulso presenta un transmisor separador 44, dos bobinas 46 y 48 y dos derivaciones 54 y 56. Este transmisor separador 44, consiste de dos arrollamientos de alta tensión 58 y 60, y de un arrollamiento de baja tensión 62. El punto de unión 64, de ambos arrollamientos de alta tensión 58 y 60, queda unido al potencial de tierra. Las dos conexiones del arrollamiento de baja tensión 62, forman las conexiones del dispositivo de alimentación 26, a las cuales está conectado el cable coaxial 32. Las bobinas 46, 48, quedan conectadas eléctricamente en paralelo a los arrollamientos de alta tensión 58, 60. Además, está la derivación 54, 56, conectada eléctricamente en paralelo al arrollamiento de alta tensión 58, 60, del transmisor separador 44. El condensador de acoplamiento 50, 52, une el punto de alimentación 36, 38, con una conexión del arrollamiento de alta tensión 58, 60. Estos dos condensadores de acoplamiento 50 y 52, realizan el acoplamiento del dispositivo de alimentación 26, al potencial de alta tensión del conducto de electrodos 4. Por lo tanto, deben estos condensadores de acoplamiento 50 y 52, estar preparados para el nivel correspondiente de alta tensión del conducto de electrodos 4. Las dos bobinas dispuestas simétricamente al potencial de tierra y señaladas con las cifras 46 y 48, forman en conjunto con los dos condensadores de acoplamiento 50, 52, cada vez un filtro de paso elevado. Estos filtros de paso elevado bloquean los trastornos de baja frecuencia que vienen del conducto de electrodos 4, esto es sobre oscilaciones de corriente características que se general por el aparato HGÜ, y en el funcionamiento no simétrico del aparato HGÜ, también fluyen por el conducto de electrodos 4. Las derivaciones 54 y 56, protegen a los arrollamientos de alta tensión 58 y 60 del transmisor de separación 44, en los trastornos transcientes
(relámpagos, golpe de conmutación) frente a las sobretensiones. Estas derivaciones 54 y 56, están dimensionadas para una tensión o voltaje mucho más pequeño que las derivaciones 40 y 42. El transmisor de separación 44, cuida de un ajuste de impedancia de la resistencia de onda del cable coaxial 32, a la resistencia de onda de los conductos 20 y 22, el conducto de electrodos 4. Además representa este transmisor separador 44, un transmisor o portador de simetría, el cual genera de la señal de impulso no simétrica generada por el generador de impulso, una señal de impulso simétrica en el modo de acción contrario. La Fig. 2, muestra una imagen de conexión en principio del generador de impulso 28, del aparato de vigilancia-eco-impulso 24, según la Fig. 1. Este generador de impulso 28, presenta dos fuentes de voltaje 66 y 68, dos condensadores 70 y 72, dos conmutadores o interruptores 74 y 76, dos resistencias 78 y 80, y una instalación de accionamiento 82, para los conmutadores 74 y 76. El condensador 70 o 72, está por medio de la resistencia 78, 80, unido con conducción eléctrica con las fuentes de corriente 66, 68. El punto de unión 84, de los dos condensadores 70 y 72, está unido con el punto de unión 86, de las dos fuentes de tensión 66 y 68, el cual además, está unido al potencial de tierra. Con las resistencias 78 y 80, se ajusta la corriente de carga de los condensadores 70 y 72. Estos condensadores 70 y 72, son cada uno unibles por medio del conmutador 74 y 76, con la salida del generador de impulso 28, al cual está conectado el cable coaxial 32. Como conmutadores 74 y 76, se proveen conmutadores electrónicos, por ejemplo transistores. Dependiente de la selección del conmutador electrónico, es la conformación de la instalación de accionamiento 82. Además, la frecuencia de conmutación de los conmutadores 74 y 76, y los ciclos de carga son dependientes entre si. Si los condensadores 70 y 72, están cargados, en el punto de tiempo tx primeramente se conecta el conmutador 74, para una tensión temporal predeterminada t2-t17 después del curso de esta tensión temporal t2-tL se abre de nuevo este conmutador 76. Posteriormente, ambos condensadores 70 y 74, se vuelven a cargar por medio de las fuentes de voltaje 66 y 68, para generar el siguiente impulso u(t), como se representa en la Fig. 3, en un diagrama con respecto al tiempo t. Con el cierre del primer conmutador 74, al punto de tiempo t? envía la instalación de accionamiento 80, una señal de disparo St, por medio del conducto de control 34, a la entrada de control del aparato receptor 30, la cual se representa más detalladamente en la Fig. 4. El impulso generado u(t), de acuerdo con la Fig.
3, está simétrico al eje del tiempo t, esto quiere decir que no presenta ninguna fracción igual o continua. Además, presenta este impulso u(t) en su frecuencia promedio una fracción espectral estampada notablemente. La altura de esta frecuencia promedio depende de si por ejemplo en el conducto de electrodos 4, se transmiten datos, o si el conducto de electrodos 4, está en la cercanía de conductos de energía, en los cuales adicionalmente tiene lugar una transmisión de datos. Una transmisión de datos de ese tipo tiene lugar en lo general en una zona de frecuencia de por ejemplo, 30 kHz hasta 500 kHz. Si el ancho del impulso del impulso generado u(t), se selecciona correspondientemente angosto, queda esta frecuencia promedio arriba de los 500 kHz. En un ancho de impulso correspondiente al valor recíproco de la duración del impulso t3- tx de por ejemplo 2 µs será la frecuencia promedio 500KHz. Esto es el ancho del impulso generado u(t) deberá ser menor que 2 µs . Pero ya este impulso únicamente presenta fracciones centrales pequeñas abajo de su frecuencia promedio, el trastorno de las instalaciones transmisores de datos será cercano a cero En principio pueden también utilizarse otras formas de impulso. Pero, en la selección de otras formas de impulso debe observarse que la fracción continua mas pequeña posible esté presente y que una fracción espectral notable se presente en la frecuencia promedio, con estas condiciones puede especialmente el impulso u(t) según la Figura 3 pobre de aplicación generarse con un alto grado de eficiencia. La exigencia que el impulso debe presentar la parte mas escasa posible en fracción continua , se funda en que, el transmisor separador 44 del dispositivo de alimentación 26 no puede transmitir ninguna fracción continua en el espectro de frecuencia del impulso u(t) . La Figura 4 muestra una imagen de conmutación en principio de la instalación de recepción 30 según la Figura 1. Esta instalación de recepción 30 presente un dispositivo para el señalamiento del tiempo actual o real de las señales de eco, una unidad calculadora 90, un a memoria principal 92 y una posición de corte de entrada y salida 94 y 96. Además presenta esta instalación de recepción 30 extra un almacenador de documentación 98 y una presentación de pantalla 100. La entrada del dispositivo 88 a la indicación tiempo actual de las señales de eco está enlazada o combinada con la conexión de entrada de la instalación de recepción 30, a la cual está conectado el cable coaxial 32. Además está una conexión de control de este dispositivo 88 unida con la entrada de control de la instalación receptora 30, con la cual está unido conducto de control 34. Por el lado de salida está este dispositivo 88 enlazado a 1 indicación de tiempo real con la unidad calculadora 90, que además está enlazado con la memoria principal 92 y la memoria de documentación 98, que pueden intercambiar datos, por el lado de entrada está esa unidad calculadora 90 enlazada además con la posición de corte de entrada 94, especialmente una posición de corte de entrada binaria, y por el lado de salida con la pantalla de imagen 100 y la posición de corte de salida 96, especialmente una posición de corte de salida binaria. Por medio de ambas posiciones de corte 94 y 96 queda unida la instalación de recepción 30 con un control de aparatos sobre coordinado, que no se representa claramente. De este control de aparatos, que es un aparte de una técnica conductora del aparato HGÜ, obtiene la instalación de recepción 30 parámetros de funcionamiento y ajuste. Por medio de la posición de corte 96 alcanza una señal de llamada o señal de estado generada para la técnica conductora. El dispositivo 88 para la señalización del tiempo real de señales de eco consiste de un transductor y análogo - digital y de una memoria , especialmente una memoria de leer- escribir, que está conectada posteriormente al transductor análogo digital. Este transductor A/D se inicia por medio del impulso disparo St del generador de impulso 28, esto es, el transductor A/D empieza con la digitalización de la señal de entrada análoga , esto es la señal de eco que entra. Estos valores sensados o de muestra digitales se almacenan después de la digitalización. Estos dos componentes del dispositivo 88 trabajan on line esto es, las señales de eco que llegan se elaboran en el tiempo actual. La altura de la frecuencia sensada del transductor A/D y la rapidez del almacenamiento de los valores sensados digitales depende de lo largo que sea el conducto de electrodos 4. Esto significa , que por la longitud del conducto de electrodos 4 se determina el tiempo de marcha del eco, lo cual es interesante para la evaluación. Además la altura de la frecuencia de sensado o toma de muestra dependiente de la capacidad de memoria.
Estos valores sensados almacenados forman como función de tiempo una curva de eco - real EK según la Figura 5. La subsiguiente elaboración de esta curva -eco real que obtiene el tiempo real se realiza ahora off-line ( fuera de linea) . Para esto esos valores sensados digitalizados se copian en la memoria principal 92. Además pueden esos valores sensados representarse gráficamente en la pantalla 100, esto es la curva eco actual EK representada en la Figura 5 aparece en la pantalla 100. Esta curva EK de eco - real se compara por medio de la unidad calculadora 90 con una curva de eco nominal dinámica almacenada en la memoria principal 92, esto es se calcula un curva diferencial de eco EDK como, por ejemplo, se representa en la Figura 6 en un diagrama para el tiempo t. Esa curva diferencial de eco EDK se provee una curva límite GKO y GKU que corren constantes arriba y abajo de la curva diferencial de eco EDK. Ambas curvas limite GKO y GKU forman una banda de tolerancia que se utiliza para encontrar lugares de falla. La curva eco - actual EK de acuerdo con la Figura 5 muestra, que en caso de falla del impulso en el extremo del conducto de electrodos 4, que allí se ha definido se refleja. El eco es aventado hacia atrás y es en el receptor representado o evaluado en el campo del tiempo, produce por ejemplo, esta curva eco - actual EK, la palabra de impulso de todo el sistema ( cable coaxial 32, dispositivo de suministro o alimentación 26 y el conducto de electrodos libre de falla 4) . Esta curva-eco -actual EK representa casi una presión de dedo del sistema libre de falla . En la Figura 5 se representa un curva -eco-actual EK de un conducto de electrodos 4 de aproximadamente 7,4 Km de largo libre de fallas. El eje de tiempo correspondiente t de este diagrama está con un parámetro de kilómetros de distancia.En esta curva - eco actual EK pueden diferenciarse varias zonas . Estas zonas están numeradas , las cuales se indican a continuación: a) impulso de alimentación (1) b) reflexión en el transmisor de separación 44 (2) c) proceso de oscilación o transciente de entrada o de salida del dispositivo de alimentación (3), d)reflexión definida del extremo del conducto de electrodos (4) . Si ahora se presenta una falla en el conducto de electrodos 4 ( falla conductor- tierra o interrupción de conducción) entonces se produce un eco adicional desde el lugar de falla- Esto conduce a una variación de la curva eco -actual Ek. De acuerdo con la representación de la Figura 6 está una falla conductor- tierra a una distancia aproximadas del punto de alimentación 36, 38 de aproximadamente 4.5 km y genera un eco claro o un golpe LEF. Simultáneamente la curva eco- actual EK des extremo del conducto de electrodo de descarga igualmente, lo que se presenta en la curva diferencial como un segundo golpe FZ. El primer golpe LEf cercano en el tiempo proviene siempre del lugar de falla , y es utilizado para la determinación del lugar de falla , en caso de que esto se desee como objeto. Desde la forma o desde la fuerza del eco reflejado desde el lugar de falla se dejan obtener en lo general también conclusiones sobre la clase de la falla ( falla conductor- tierra o interrupción de conducción ) . Para una vigilancia duradera del conducto de electrodos
4, basta sin embargo, el vigilar en lo general la curva de diferencia de eco EDK en el golpe LEF, que quede afuera de la banda de tolerancia. Como ya se ha mencionado, para la obtención de la curva de diferencia diferencial -eco edk se utiliza una curva de eco nominal dinámica. Esta curva de eco nominal se forma cuando menos de dos curvas de eco actuales EKr y EK2 trazadas una después de la otra en el tiempo, en donde de estas dos curvas EKX y EK2 se forma una curva -eco de valor promedio, que luego se archiva como curva -eco nominal. Este calculo se continua dinámicamente, esto es, que una nueva curva eco actual EK3 se utiliza para formar una nueva curva -eco nominal, donde la primera curva eco actual EKX ya no se utiliza. Un calculo de ese tipo puede realizarse con ayuda de un registro desplazante ( registro digital que puede archivar información en forma de pulsos) donde siempre se introduce una nueva curva y se olvida la curva mas antigua. De ;las curvas que se introducen en el registro desplazante , se calcula la curva- eco de valor promedio, con eso después de cada impulso de disparo St se calcula una nueva curva -eco nominal dinámica . Este calculo empieza primeramente cuando , la comparación de una curva -eco real presente con una curva -eco nominal presente señala una estado libre de falla. Por medio de parámetro de ajuste, se determina cuantas curvas- eco actuales o reales han de utilizarse para calcular una curva -eco dinámica nominal . Por esta utilización de una curva- eco nominal dinámica variable en el tiempo se pueden unir , por ejemplo, influjos de las estaciones del año en el conducto de electrodos 4, de modo que se puede obtener un caso de falla de manera univoca. Junto la evaluación dinámica tiene lugar también una evaluación estática. En esa evaluación estática se utiliza una curva -eco nominal EK*no variable en el tiempo fija, la cual está coordinada a una situación de funcionamiento determinada del conducto de electrodos
4. Esta curva -eco nominal estática EK* se rodea de una curva límite GKOd y GKUd que corren arriba y abajo respectivamente y forman una banda de tolerancia de acuerdo con la presentación en la Figura 7. En la evaluación estática se compara una curva-eco nominal dinámica formada con la curva -eco nominal EK*, para de ello conocer , si esta curva eco nominal dinámica todavía queda dentro de la banda de tolerancia. Si esto no se presenta todavía dentro del período de tiempo predado cuando menos una vez, se genera una señal de falla. Tan pronto como se ha generado una señal de falla, se desconecta el dispositivo 2 para la vigilancia de un conducto de electrodos 4, hasta que este manualmente vuelve a conectarse. Con la generación de una señal de falla se archiva intermediamente la curva de eco- nominal dinámica momentánea asi como un número de curvas -eco actuales, esto es reales, pretéritas con fines de documentación en la memoria de documentación 98. El ajuste de la banda de tolerancia de la curva de eco nominal estática EK* y el ajuste de la banda de tolerancia de la curva diferencia de eco se realiza por medio de parámetro de ajuste. El llamado de una curva -eco nominal estática EK*, que pertenece a una situación especial de funcionamiento del conducto de electrodos 4 se ocasiona por medio de parámetro de funcionamiento. Es condición, que en la memoria principal 92 estén almacenadas o archivadas varias curvas EK* de eco nominales estáticas.