MXPA04008885A

MXPA04008885A - Proteccion de dispositivo acoplado inductivo de tension media contra transitorios electricos.

Info

Publication number: MXPA04008885A
Application number: MXPA04008885A
Authority: MX
Inventors: Cern Yehuda
Original assignee: Ambient Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-11-26
Also published as: EA200401206A1; US7529073B2; JP4041068B2; AU2003225760A1; WO2003079493A3; US20060268487A1; US20030210135A1; US7116007B2; CA2479198A1; EP1488626A2; EA006836B1; KR20040093138A; WO2003079493A2; IL164040A0; BR0308423A; JP2005520473A; CN1653794A

Abstract

Se proporciona un metodo para proteger cargas asociadas con acopladores de senal inductivos del sistema de distribucion de energia. El metodo incluye (a) proporcionar un acoplador de senal inductivo (110) que tiene un primer devanado (105) en serie con un conductor en linea de un sistema de distribucion de energia, y un segundo devanado (115) que tiene un a primera y segunda terminales de conexion (120, 125), (b) conectar una primera terminal de un primer fusible a la primera terminal de conexion, y una primera terminal de un segundo fusible a la segunda terminal de conexion, una segunda terminal de cada fusible esta conectada a un dispositivo de comunicacion, y (c) conectar una primera terminal de un primer transformador reductor (140) a la segunda terminal del primer fusible (130), y una primera terminal de un segundo transformador reductor (145) a la segunda terminal del segundo fusible (135), una segunda terminal de cada transformador reductor esta conectada a una tierra electrica.

Description

PROTECCION DE DISPOSITIVO ACOPLADO INDUCTIVO DE TENSION MEDIA CONTRA TRANSITORIOS ELECTRICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al acoplamiento de señales de comunicación con sistemas de distribución de corriente eléctrica. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las señales de datos moduladas por radiofrecuencia (rf) se pueden acoplar y comunicar en redes de distribución de energía de tensión media y baja. El uso de acopladores inductivos para este propósito se describe en la Patente Norteamericana No. 6,452,482, titulada "Inductive Coupling of a Data Signal to a Power Transmisión Cable", y la Solicitud de Patente Norteamericana No. 10/082,063, presentada el 25 de febrero de 2002, titulada "Coupling Broadband Modems to Powers Lines" , ambas asignadas al cesionario de la presente solicitud, y cuyos contenidos se incorporan adjunto por referencia . Las redes de distribución de energía ocasionalmente están sometidas a variaciones o transitorios significativos en tensión y corriente. Por ejemplo, un pulso de corriente fuerte de tiempo de rápida elevación se crea cuando un dispositivo de línea de energía tal como un transformador de distribución hace corto circuito, o cuando líneas de energía REF. 158788 caen y se tocan entre sí. Similarmente , una descarga eléctrica o impacto del rayo a un punto próximo en la línea de energía, genera una onda viajera en la línea de energía. Un método estándar de simular un impacto de rayo es el pulso Basic Impulse Loading (BIL) , usado para probar los dispositivos de línea de energía que serán conectados a las líneas de energía, y la cual tiene un tiempo de elevación de 1.2 microsegundos , con un tiempo de caída mucho más largo. La amplitud de tales pulsos de prueba puede variar entre 90 y 200 kV pico. Un acoplador inductivo de línea de energía es básicamente un transformador que primero está conectado a la línea de energía y en segundo está conectado a un aparato de comunicaciones tal como un módem. El devanado o bobinado principal tiene una o solo algunas vueltas y presenta una impedancia muy baja en una frecuencia de energía. Sin embargo, el acoplador es capaz de acoplar la energía de alta frecuencia representada por el inicio rápido de un pulso de descarga eléctrica u otro transitorio, y la tensión sustancial será inducida en el circuito secundario del acoplador . La descarga disruptiva del acoplador de tensión media de un alambre primario de energía para hacer tierra ocurre cuando la tensión del alambre excede la capacidad aislante del acoplador, si durante la operación normal o durante los pulsos de tensión, variante se' originan impactos de rayo o transitorios de conmutación. La descarga disruptiva puede ocurrir en la superficie externa del acoplador o internamente entre las partes del acoplador. La descarga disruptiva se puede considerar un evento muy raro para los dispositivos convenientemente aislados unidos a una línea de energía de tensión media. Por ejemplo, los transformadores de corriente y potenciales usados comúnmente por utilidad frecuentemente no llevan el circuito protector especial. Pero en el caso de un acoplador de datos, que es conveniente para utilizarse de manera ubicua en una base de clientes grande, se considera prudente protegerlo contra eventos raros, para prevenir daños o perjuicios. Además, puesto que el módem está conectado a líneas que conducen al equipo del cliente, el módem se pone a tierra. Por lo tanto, la tensión de energía de distribución se debe aislar del módem. Si el acoplador inductivo secundario fuera aislado de la tierra, entonces la diferencia de tensión entre la línea de energía y la tierra sería dividida a través (a) del acoplador primario al aislamiento secundario y (b) del aislamiento de otros dispositivos en la cadena de dispositivos que conducen al módem. Las caídas de tensión serán proporcionales a las impedancias a través de cada interfase de aislamiento, y así inversamente proporcional a la capacitancia perdida a través de cada interfase . Cuando se trata con líneas de energía de corriente alterna (ca) de tensión media, con tensiones en exceso de 2,000 voltios efectivos (rms) con relación a neutral o tierra, esta división de tensión capacitiva sería difícil hacerla determinista, ya que la capacitancia del acoplador dependería de la posición y diámetro de la línea de energía dentro del acoplador. Por lo tanto, cualquier otro dispositivo aislador necesitaría ser capaz de aislar completamente la tensión de la línea de energía, lo cual es grande y costoso. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se dirigen a. técnicas para proteger un acoplador inductivo de señales de datos para una red de distribución de energía contra transitorios eléctricos tales como sobretensión y extracorriente . Más específicamente, las modalidades de la presente invención permiten a un acoplador inductivo soportar puntas de tensión y proporcionan protección contra sobretensiones a partir de una descarga disruptiva, es decir, la interrupción repentina del aislamiento eléctrico en el acoplador, con el acoplamiento óptimo de la señal de datos por rf entre un módem de datos por rf y la línea de energía. Las modalidades también protegen contra los pulsos de corriente transitoria que pueden crearse en la línea de distribución de energía, por lo cual se provoca un choque de descarga eléctrica o cortocircuitos' de la línea a la tierra eléctrica . Un método para proteger las cargas asociadas a los acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía incluye (a) proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión, (b) conectar una primera terminal de un primer fusible a la primera terminal de conexión, una primera terminal de un segundo fusible a la segunda terminal de conexión, una segunda terminal de cada fusible se conecta a un dispositivo de comunicación, y (c) conectar una primera terminal de un primer transformador reductor a la segunda terminal del primer fusible, y una primera terminal de un segundo transformador reductor a la segunda terminal del segundo fusible, y una segunda terminal de cada transformador reductor se conecta a una tierra eléctrica. Otro método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, incluye (a) proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primer y segunda terminales de conexión, (b) eñcapsular el segundo devanado dentro de una capa de aislamiento eléctrico, y (c) conectar el segundo devanado a una tierra eléctrica que usa circuitos de protección para así situar cualquier campo de alta tensión a través de la capa de aislamiento eléctrico. Otro método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, incluye proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión, en donde el acoplador tiene un cuerpo que incluye vertientes que proporcionan una trayectoria de fuga para evitar una descarga disruptiva externa durante un transitorio eléctrico. Otro método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, incluye (a) proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión, el acoplador tiene un cuerpo que incluye una placa conductora en un extremo del acoplador distal del primer devanado, y (b) conectar la placa conductora a una tierra eléctrica para conducir una corriente de descarga disruptiva -directamente a la tierra eléctrica. Otro método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, incluye (a) proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión, y (b) conectar cada terminal del segundo devanado a una tierra eléctrica vía un transformador reductor, el transformador reductor presenta una impedancia alta a frecuencias de señal y una impedancia baja a la corriente de una señal de falla eléctrica. Un arreglo de componentes incluye (a) un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera terminal de conexión y una segunda terminal de conexión, (b) un primer fusible que tiene una primera terminal conectada a la primera terminal de conexión, y una segunda terminal para acoplar una señal a una primera terminal de un dispositivo de comunicación, (c) un segundo fusible que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal de conexión, y una segunda terminal para acoplar una señal a una segunda terminal del dispositivo de comunicación, (d) un primer transformador reductor que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal del primer fusible, y una segunda terminal conectada a una tierra eléctrica, y (e) un segundo transformador reductor que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal del segundo fusible, y una segunda terminal conectada a la tierra eléctrica. Otro arreglo de componentes incluye (a) un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado encapsulado dentro de una capa de aislamiento eléctrico, y (b) un circuito entre el segundo devanado y una tierra eléctrica para situar un campo de alta tensión a través de la capa de aislamiento eléctrico. Otro arreglo de componentes incluye (a) un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera terminal de conexión y una segunda terminal de conexión, (b) un primer transformador reductor entre la primera terminal de conexión y una tierra eléctrica, y (c) un segundo transformador reductor entre la segunda terminal de conexión y la tierra eléctrica. Cada uno del primer transformador reductor y el segundo transformador reductor presenta una impedancia alta a una frecuencia de señal y una impedancia baja a la corriente de una señal de falla eléctrica. Un acoplador de señal inductivo para acoplar una señal a un sistema de distribución de energía incluye un primer devanado en serie con un conductor en línea del sistema de la distribución de energía, y vertientes para proporcionar una trayectoria de fuga para evitar una descarga disruptiva externa durante un transitorio eléctrico. Otro acoplador de señal inductivo para acoplar una señal a un sistema de distribución de energía incluye un devanado en serie con un conductor en línea del sistema de distribución de energía, y una placa conductora en un extremo del acoplador distal del primer devanado, para conducir una corriente de descarga disruptiva a una tierra eléctrica. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención será entendida más fácilmente por la referencia a la descripción detallada siguiente tomada junto con las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 muestra un circuito acoplador inductivo de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que se protege contra transitorios de sobretensión. Las figuras 2A, 2B y 2C muestran modalidades de la presente invención en donde un arreglo de capacitores y supresores de sobrecargas, se protegen contra transitorios eléctricos . La figura 3 muestra el circuito equivalente para un transitorio de tensión creado por descarga disruptiva. La figura 4 muestra una sección transversal de una implementación física particular de un acoplador inductivo de acuerdo a una modalidad de la presente invención. Las figuras 5A y 5B muestran implementaciones específicas particulares de un fusible dual de acuerdo a una modalidad de la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una modalidad de la presente invención pone a tierra el devanado secundario de un acoplador inductivo por dispositivos de rf apropiados. Esto protege contra transitorios de sobretensión y tiene la ventaja completa del principio del acoplamiento magnético, que no es afectado por el espesor del aislamiento del devanado. Por lo tanto, la tensión media de la línea de energía es aislada del módem solamente por el aislamiento del devanado secundario. Esta configuración evita que la corriente de descarga disruptiva se propague a las líneas y cargas de baja tensión, y así se previene daño al módem y a otro equipo el cual puede estar conectado el acoplador. La figura 1 muestra un circuito acoplador inductivo de acuerdo a una modalidad de la presente invención, que se protege contra transitorios de sobretensión. La línea 100 de distribución de energía forma un devanado primario 105 del acoplador inductivo 110, que a su vez está conectado a un módem de señal de datos por rf (no mostrado) vía las terminales de salida 160 y 165. El devanado secundario 115 tiene terminales 120 -y 125, que se conectan a terminales superiores de fusibles de protección transitorios 130 y 135, respectivamente. Los transformadores reductores de rf 140 y 145 se conectan a terminales inferiores de los fusibles a tierra 150, generalmente vía un alambre 155 conectado a la "tierra polar", un alambre de tierra que corre de una varilla de tierra a la base del polo eléctrico, hasta la superficie del polo. Esta tierra polar 150 generalmente estará fácilmente disponible en aplicaciones típicas de un acoplador 110 de inductancia de línea de energía usado para puentear un transformador de distribución en polos de energía eléctrica. El acoplador 110 puentea físicamente un espacio entre la línea de energía 100 y la tierra 150 conectada al devanado secundario 115 del acoplador. Así, una trayectoria de fuga es necesaria que sea lo suficientemente larga para evitar una descarga disruptiva externa. Una modalidad típica proporciona "vertientes" . En caso que ocurra de todos modos una descarga disruptiva externa, el acoplador 110 puede incluir una base de metal expuesta conectada a la tierra 150 a la cual un arco de descarga disruptiva externa puede saltar sin causar daños.

Los transformadores reductores de rf 140 y 145 se proporcionan para poner a tierra cualquier corriente de descarga disruptiva interna potencial dentro del acoplador 110. El devanado secundario 115 por lo general está incorporado en el cuerpo de material aislante del acoplador 110, que debe ser .bastante grueso para proporcionar un grado de aislamiento suficiente para la tensión del estado constante ("resistente") y para pulsos BIL de tensión muy rápidos. Los transformadores reductores de rf 140 y 145 proporcionan una impedancia de rf sustancialmente mayor que la impedancia de rf del devanado secundario 115 del acoplador, mientras que proporcionan una impedancia baja a la tierra 150 después de algunos microsegundos de un pulso de falla. La conexión de transformadores reductores 140 y 145 en la desviación con la tensión de señal proporciona un efecto de filtración de paso alto, debido a que las frecuencias bajas se ponen en cortocircuito efectivamente a 150. Para las frecuencias del módem arriba de 1 MHz, los transformadores reductores 140 y 145 pueden por lo general tener una inductancia de 10 uH cada uno, proporcionando una reactancia a través del devanado secundario 115 del acoplador en exceso de 124 ohmios y elevándose con frecuencia. Los transformadores reductores 140 y 145 deben tener una frecuencia auto-resonante arriba de la frecuencia más alta de interés . La corriente de descarga disruptiva se limita solamente por la capacidad de la línea de energía 100, normalmente hasta 10,000 amperios efectivos o aproximadamente de 14,000 amperios pico. Esta corriente de descarga disruptiva se interrumpe por y se divide aproximadamente igual entre los fusibles 130 y 135. Hasta que los fusibles 130 y 135 se abran de golpe, los transformadores reductores de rf 140 y 145 necesitan poner la corriente en cortocircuito sin fallar. Así, los transformadores reductores de rf 140 y 145 se deben enrollar con alambre capaz de soportar el pulso de corriente de descarga disruptiva que puede fluir. La velocidad y tamaño de un pulso de corriente de descarga disruptiva posible sugiere el uso de fusibles de expulsión convenientemente clasificados o de fusibles limitadores de corriente para los fusibles de protección contra transitorios 130 y 135. Un fusible de expulsión puede interrumpir la corriente hasta 8 milisegundos después del inicio de un transitorio de descarga disruptiva. Un fusible limitante de corriente puede interrumpir más rápidamente, estimado para no exceder 4 milisegundos después del inicio de un transitorio de descarga disruptiva. Para mantener la conformidad con estándares de radiación electromagnética, se espera que la corriente de señal de datos sea mucho menor de un amperio, así que un nivel de corriente de 1 amperio para los fusibles 130 y 135 sea conveniente para minimizar la duración de cualquier corriente de descarga disruptiva después de una falla interna del aislamiento. Tanto los fusibles de expulsión como limitantes de corriente tienen una longitud y anchura considerables, de acuerdo a lo necesario para extinguir el arco de energía alta iniciado y mantenido por la corriente de cortocircuito de kilo-amperio de las líneas de distribución de energía. La colocación de dos fusibles individualmente empaquetados 130 y 135 uno al lado de otro, crea un área sustancial cerrada en el plano del par de fusibles, produciendo una inductancia sustancial en serie con la señal de alta frecuencia. Puede notarse que durante la operación normal, sólo la tensión de señal pequeña se aplica entre los fusibles 130 y 135, y que durante una descarga disruptiva interna, ambos estarían anulando esencialmente la misma falla. Por lo tanto, puede ser ventajoso combinar los dos fusibles 130 y 135 en un solo alojamiento, y compartir el mecanismo de extinción del arco. Colocando los dos fusibles 130 y 135 en paralelo entre sí con un espaciamiento y espesor correspondientes con la impedancia característica observada del devanado secundario 115 del acoplador, el efecto de inductancia y capacitancia falsas será minimizado, hasta el punto de la impedancia secundaria del acoplador se conozca y sea constante sobre la frecuencia.

En el caso de un fusible limitador de corriente donde los alambres serán enrollados en una hélice doble en forma de espiral "araña" , en preparación para llenar el volumen con arena, existe otra técnica para reducir los efectos falsos de reactancias del fusible. Una barra central magnética se puede insertar dentro de la hélice, transformándola en un transformador reductor de modo común. Tal transformador reductor tiene atenuación de modo diferencial mínima, incluso cuando el coeficiente de acoplamiento entre los devanados es mucho menor que una unidad . Un mecanismo inherente que limita la transferencia de la energía de falla es la saturación de los núcleos del acoplador. Una vez que la corriente de falla causa la saturación del núcleo, la fuerza magnetomotor y la tensión secundaria inducida básicamente se aseguran. Los transitorios de falla de la línea de energía y las descargas poseen una forma de onda que contiene energías sobre un espectro amplio de frecuencias. Solamente frecuencias relevantes para las comunicaciones de módem deben alcanzar el módem. Para este fin, se pueden utilizar capacitores en serie como filtros paso alto que limiten la energía transitoria que alcanza el módem. Otro efecto secundario de unir un acoplador inductivo a una línea de energía, es el flujo de la corriente de circulación. El acoplador inductivo se puede observar como un transformador de corriente (CT, por sus siglas en inglés) , y en los circuitos del transformador reductor descritos más adelante, el CT secundario es puesto en cortocircuito por la combinación de series de los dos transformadores reductores. La descarga disruptiva se puede tratar como un cortocircuito instantáneo del circuito secundario al circuito primario, y puesto que los inductores del transformador reductor 140 y 145 actúan inicialmente como un circuito abierto, la tensión primaria entera aparecerá a través de cada transformador reductor 140 y 145, por algunos diez nanosegundos iniciales. Esto se puede conducir de acuerdo a lo mostrado en la figura 2A, agregando capacitores de acoplamiento de alta frecuencia 200 y supresores de descargas 205, que bajan la tensión instantánea inicial impresa en tanto en los transformadores reductores 140 y 145 como en los capacitores 200, actuando como cortocircuito temporal por los primeros diez nanosegundos críticos. Esto permite el uso de transformadores reductores 140 y 145 y capacitores 200, cuyo nivel de tensión es 10 a 100 veces menor que la tensión primaria pico o máxima. En una modalidad alternativa mostrada en la figura 2B, un descargador o pararrayos tubular de gas 220 está conectado a través del devanado secundario 115, para absorber por lo menos parte de la energía acoplada al secundario por una corriente de descarga de tiempo de subida rápido. La adición de este dispositivo en cualquiera de las modalidades mostradas en las figuras 1 y 2 reducirá la energía de descarga que los protectores de descarga subsecuentes necesitan para absorber con seguridad. En una modalidad alternativa mostrada en la figura 2C, un supresor de descarga adicional 210 se puede colocar en paralelo a los supresores de descarga 205. Los supresores de descarga 205 y 210. actúan como una impedancia baja cuando una falla de corriente genera tensiones que exceden su tensión establecida. Si los dispositivos son idénticos, el supresor 210 actuaría como el limitador primario de tensión para el modo diferencial, mientras que el par en serie de supresores 205 actuaría como limitador de reserva en caso de que el supresor primario 210 fallara en la condición de circuito abierto . La filtración de paso alto de los transformadores reductores de desviación y de capacitores en serie, limita la duración de los pulsos de falla, y permite el uso de supresores de descarga de energía relativamente baja. Solamente tales dispositivos de energía baja están disponibles con la capacitancia terminal baja necesaria para evitar la carga de alta frecuencia de la señal por los supresores de descarga. La impedancia de frecuencia de energía muy pequeña de un acoplador de alta frecuencia reduce la fuerza electromotriz (emf, por sus siglas en inglés) generada en el inductor secundario 115, y la existencia de la resistencia suficiente del fusible, u opcionalmente la adición de un resistor de valor pequeño 215 en serie con cada conductor secundario (normalmente, una mitad a un ohmio) , puede reducir generalmente el flujo de corriente resultante a menos de un amperio por mil amperios que fluyen en la línea de energía 100.

Se puede considerar una descarga disruptiva interna del acoplador 110, del devanado primario 105 al devanado secundario 115, simplificada aquí a una terminal 120 del devanado (ver figura 1) . La figura 3 muestra el circuito equivalente según lo observado por el transitorio de tensión de descarga disruptiva. Una fuente de 10 kV de 300 representa la tensión máxima instantánea de un transformador de distribución de clase de 15 kV que tiene una fase típica para la tensión neutral de 7-8 kV rms . La resistencia fuente 305 limita la corriente a un valor de cortocircuito de 10 kA. Las líneas de transmisión 310 y 315 representan una sola fase de líneas de distribución aéreas. El cierre del interruptor 320 representa un cortocircuito instantáneo debido a la descarga disruptiva interna. El resistor 325 representa la resistencia de un fusible tal como 130 y 135, y el transformador reductor 330 (equivalente al transformador reductor 140 de la figura 1) cierra el circuito a tierra polar 335. El paso alto del capacitor 340 acopla las señales de comunicaciones a las terminales del módem 345, y el supresor de descarga 350 (equivalente al supresor 205 en la figura 2) protege el módem contra transitorios de sobretensión. La carga capacitiva de desviación del capacitor 340 y supresor 350 (el último actúa como casi un cortocircuito durante eventos transitorios) baja la tensión transitoria inicial en el nodo 355, y por lo tanto a través del capacitor 340, permitiendo el uso de un capacitor de bajo costo. La figura 4 ilustra en sección transversal la implementación física particular de un acoplador inductivo de acuerdo a una modalidad de la presente invención. El alambre de energía primario 400 pasa a través de la abertura de los núcleos magnéticos 405 del acoplador 410. El alambre secundario 415 se encapsula en el material aislante 417 del cual se moldea el acoplador 410, con un espesor 420 apropiado para la tensión resistente de la línea y la tensión BIL. Las vertientes 425 proporcionan la trayectoria apropiada de fuga. La placa conductora 430 se une a la base del cuerpo del acoplador, y está conectada vía el alambre 435 a la tierra polar 440. Si el cuerpo del acoplador no proporciona una trayectoria de fuga o aislamiento suficientes correspondientes con el estado constante o tensión transitoria en el conductor 400 de línea de energía, entonces una descarga disruptiva podría ocurrir. La corriente de descarga disruptiva externa al acoplador 410 saltará a la placa conductora 430, y se conducirá inofensivamente a la tierra polar 440. La figura 5a ilustra un fusible dual 500, según lo implementado en un fusible de expulsión. Los alambres 505 conectan los elementos del fusible 510 a dos placas para hilos terminales 515. Los elementos del fusible 510 se tensan mediante resortes 520, y el volumen entero se incorpora en un material de extinción del arco, con orificios (no mostrados) a través de los cuales se expele cualquier arco de gas. La figura 5b ilustra un fusible dual 550, según lo implementado en un fusible limitador de corriente. Los elementos del fusible 555 se enrollan en forma de araña 560 y terminan en dos placas para hilos terminales 565. Opcionalmente, la araña puede tener un centro hueco en el cual el núcleo magnético 570 pueda insertarse opcionalmente. El volumen entero se llena con arena (no mostrada) . Aunque se han descrito varias modalidades ejemplificadas de la invención, debe ser evidente a los expertos en la técnica que varios cambios y modificaciones pueden hacerse, que lograrán algunas de las ventajas de la invención sin apartarse del alcance real de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende: proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión; conectar una primera terminal de un primer fusible a la primera terminal de conexión, y una primera terminal de un segundo fusible a la segunda terminal de conexión, una segunda terminal de cada fusible se conecta a un dispositivo de comunicación; y conectar una primera terminal de un primer transformador reductor a la segunda terminal del primer fusible, y una primera terminal de un segundo transformador reductor a la segunda terminal del segundo fusible, una segunda terminal de cada transformador reductor se conecta a una tierra eléctrica. 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno del primer y segundo transformadores reductores utilizan alambre de medida suficiente para resistir el flujo de corriente alta durante un tiempo de acción de su fusible asociado.
3. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno del primer y segundo transformadores reductores posee una frecuencia auto-resonante en exceso de una frecuencia más alta utilizada por el dispositivo de comunicación.
4. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende conectar una primera terminal de un supresor de descarga a la primera terminal de conexión del segundo devanado y conectar una segunda terminal del supresor de descarga a la segunda terminal de conexión del segundo devanado .
5. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el supresor de descarga se selecciona del grupo que consiste de un descargador y pararrayos de descargas tubular de gas.
6. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer fusible y el primer transformador reductor forman una primera resistencia en serie, y un segundo fusible y el segundo transformador reductor forman una segunda resistencia en serie, y en donde cada una de la primera y segunda resistencias en serie exceden una resistencia de umbral seleccionado para minimizar la corriente de circulación de la frecuencia de energía.
7. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente : proporcionar un primer resistor en serie con el primer fusible y el primer transformador reductor para formar una primera resistencia en serie, y proporcionar un segundo resistor en serie con el segundo fusible y el segundo transformador reductor para formar una segunda resistencia en serie, en donde cada una de la primera y segunda resistencias en serie exceden una resistencia de umbral seleccionado para minimizar la corriente de circulación de energía.
8. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer y segundo fusibles se empaquetan en un solo alojamiento común.
9. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el primer y segundo fusibles son fusibles limitadores de corriente helicoidales que tienen un eje de hélice.
10. Método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende adicionalmente: colocar un núcleo magnético en el eje de hélice.
11. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende: conectar un capacitor en serie con la segunda terminal de cada uno del primer y segundo fusibles y del dispositivo de comunicación; y. conectar un supresor de descarga entre el dispositivo de comunicación lateral de cada capacitor y la tierra eléctrica, de tal modo que la carga capacitiva reduzca la magnitud de un transitorio de tensión inicial resultante de una descarga disruptiva entre los devanados del acoplador de señal inductivo.
12. Método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende: proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión; encapsular el segundo devanado dentro de una capa de aislamiento eléctrico; y conectar el segundo devanado a una tierra eléctrica que usa circuitos de protección para situar cualquier campo de alta tensión a través de la capa de aislamiento eléctrico.
13. Método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende: proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y - segunda terminales de conexión, el acoplador tiene un cuerpo que incluye vertientes que proporcionan una trayectoria de fuga para evitar una descarga disruptiva externa durante un transitorio eléctrico.
14. Método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende: proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión, el acoplador tiene un cuerpo que incluye una placa conductora en un extremo del acoplador distal del primer devanado; y conectar la placa conductora a una tierra eléctrica para conducir una corriente de descarga disruptiva directamente a la tierra eléctrica.
15. Método para proteger cargas asociadas con acopladores de señal inductivos del sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende: proporcionar un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera y segunda terminales de conexión; y conectar cada terminal del segundo devanado a una tierra eléctrica vía un transformador reductor, el transformador reductor presenta una impedancia alta a frecuencias de señal y una impedancia baja a la corriente de una señal de falla eléctrica.
16. Método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque conductores del segundo devanado están conectados a terminales de salida que están conectadas a un dispositivo de comunicación vía capacitores en serie.
17. Método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque adicionalmente comprende conectar por lo menos un supresor de descarga de capacitancia baja a través de terminales de salida.
18. Arreglo de componentes, caracterizado porque comprende : un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera terminal de conexión y una segunda terminal de conexión; un primer fusible que tiene una primera terminal conectada a la primera terminal de conexión, y una segunda terminal para acoplar una señal a una primera terminal de un dispositivo de comunicación; un segundo fusible que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal de conexión, y una segunda terminal para acoplar una señal a una segunda terminal del dispositivo de comunicación; un primer transformador reductor que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal del primer fusible, y una segunda terminal conectada a una tierra eléctrica; y un segundo transformador reductor que tiene una primera terminal conectada a la segunda terminal del segundo fusible, y una segunda terminal conectada a la tierra eléctrica .
19. Arreglo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende un supresor de descarga que tiene una primera terminal conectada a la primera terminal de conexión del segundo devanado, y una segunda terminal conectada a la segunda terminal de conexión del segundo devanado.
20. Arreglo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el supresor de descarga se selecciona del grupo que consiste de un descargador y pararrayos de descargas tubular de gas .
21. Arreglo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende .- un primer resistor en serie con el primer fusible; y un segundo resistor en serie con el segundo fusible.
22. Arreglo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer y segundo fusibles se empaquetan en un solo alojamiento común.
23. Arreglo, de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el primer y segundo fusibles son fusibles limitadores de corriente helicoidales.
24. Arreglo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque los fusibles limitadores de corriente helicoidales tienen un núcleo magnético.
25. Arreglo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque adicionalmente comprende: un primer capacitor que tiene una primera terminal en serie con la segunda terminal del primer fusible, y una segunda terminal para acoplar la señal a la primera terminal del dispositivo de comunicación; un segundo capacitor que tiene una primera terminal en serie con la segunda terminal del segundo fusible, y una segunda terminal para acoplar la señal a la segunda terminal del dispositivo de comunicación; un supresor de descarga entre la segunda terminal del primer capacitor y la segunda terminal del segundo capacitor.
26. Arreglo de componentes, caracterizado porque comprende : un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado encapsulado dentro de una capa de aislamiento eléctrico; y un circuito entre el segundo devanado y una tierra eléctrica para situar un campo de alta tensión a través de la capa de aislamiento eléctrico.
27. Acoplador de señal inductivo para acoplar una señal a un sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende : un primer devanado en serie con un conductor en línea del sistema de distribución de energía; y vertientes para proporcionar una trayectoria de fuga para evitar una descarga disruptiva externa durante un transitorio eléctrico.
28. Acoplador de señal inductivo para acoplar una señal a un sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende : un devanado en serie con un conductor en línea del sistema de distribución de energía; y una placa conductora en un extremo del acoplador distal del primer devanado, para conducir una corriente de descarga disruptiva a una tierra eléctrica.
29. Arreglo de componentes, caracterizado porque comprende : un acoplador de señal inductivo que tiene un primer devanado en serie con un conductor en línea de un sistema de distribución de energía, y un segundo devanado que tiene una primera terminal de conexión y una segunda terminal de conexión; un primer transformador reductor entre la primera terminal de conexión y una tierra eléctrica; y un segundo transformador reductor entre la segunda terminal de conexión y la tierra eléctrica, en donde cada uno del primer y segundo transformadores reductores presenta una impedancia alta a una frecuencia de señal y una impedancia baja a la corriente de una señal de falla eléctrica.
30. Arreglo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque adicionalmente comprende: un primer capacitor en serie con la primera terminal de conexión y que tiene una terminal de dispositivo lateral para acoplar una señal a una primera terminal de un dispositivo de comunicación; y un segundo capacitor en serie con la segunda terminal de conexión y que tiene una terminal de dispositivo lateral para acoplar una señal a una segunda terminal del dispositivo de comunicación.
31. Arreglo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque adicionalmente comprende un supresor de descarga para suprimir una tensión de falla entre la terminal de dispositivo lateral del primer capacitor y la terminal de dispositivo lateral del segundo capacitor.