ES2301628T3 - Sistema de control. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para el control de un pararrayos conectado a una red eléctrica, comprendiendo una unidad de registro (1) y medios (63, 66) para la fijación de la unidad de registro al pararrayos, comprendiendo la unidad de registro una línea de tierra (16), que se conecta o está dirigida a conectarse a tierra y que se dirige a conectarse conductivamente con el pararrayos cuando la unidad de registro se fija al pararrayos de forma que la intensidad que circula a través del pararrayos pasará a través de esta línea de tierra (16), medios (4) para el registro de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos, un elemento (19) para el registro, basándose en los registros de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos, de los pulsos de intensidad que pasan a través del pararrayos, y un elemento de almacenamiento (5) para almacenar datos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y datos relativos a los pulsos de intensidad registrados, caracterizada porque la unidad de registro (1) comprende adicionalmente una sonda de campo (17) conectada a tierra, tal sonda de campo se adapta para generar una intensidad por la influencia del campo eléctrico de la red eléctrica a la cual está conectado el pararrayos, un sensor (18) para el registro de la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, adaptándose el elemento de almacenamiento (5) para almacenar los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, y un medidor de tiempo (3), adaptándose el elemento de almacenamiento (5) para almacenar los datos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra asociadas a una información de tiempo determinada por medio del medidor de tiempo (3).

Description

Sistema de control.

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Campo de la invención y técnicas anteriores

La presente invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 posterior para el control de un pararrayos conectado a una red eléctrica. Un dispositivo de este tipo se describe en el documento US-A-4 796 283. La invención también se refiere a un sistema para el control de uno o varios pararrayos conectados a una red eléctrica.

La invención pretende usarse principalmente para el control de los denominados pararrayos de óxido de cinc sin explosores.

Las redes eléctricas actuales constituyen unas grandes inversiones en tiempo e instalaciones. Por lo tanto, los cortes no planificados implican normalmente pérdidas de ingresos muy grandes. Esto es particularmente grave cuando los cortes se deben a componentes de la red defectuosos, ya que en tales casos se añadirán los costes de sustitución y/o reparación de las instalaciones. Muchos procesos industriales dependen completamente de un acceso seguro a la corriente. Para mantener estos requisitos, se introducen diferentes tipos de equipos para vigilar diferentes procesos en la red eléctrica. De particular interés son los procesos que caracterizan las condiciones anormales en la red eléctrica. Tales procesos transitorios y/o intermitentes constituyen a menudo los grandes riesgos en relación con la funcionalidad de la red eléctrica. Tales procesos transitorios y/o intermitentes pueden, por ejemplo, estar constituidos por sobretensiones provocadas, por ejemplo, por caídas de rayos o similares, conexión o desconexión de grandes consumidores de energía, conmutaciones en subestaciones, etc.

Actualmente se usan diferentes tipos de pararrayos en la subestaciones para proteger los equipos contra las sobretensiones entrantes. Los pararrayos se conectan entre los cables activos y tierra. La nueva generación de pararrayos es un pararrayos sin explosores con varistores de óxido de cinc conectados en serie. Cuando el nivel de tensión es demasiado alto, los pararrayos permitirán la conducción de la corriente a tierra, por lo que la sobretensión se reduce. La característica intensidad-tensión de los varistores de óxido de cinc es tal que la intensidad derivada aumenta muy rápidamente con tensiones que sólo son ligeramente sobreelevadas. Con la tensión de funcionamiento continuo, estos pararrayos consumen intensidades del orden de 1 mA. Incluso cuando se descargan a través de los pararrayos las más altas intensidades que tienen lugar con un rayo, la tensión se aumenta en sólo 2 a 2,5 veces la normal.

Actualmente se lleva a cabo normalmente un control de las sobretensiones que han tenido lugar con un contenido de energía que sea considerable por lo que se refiere a los pararrayos, por medio de los denominados contadores de impulsos, que se conectan al circuito de tierra de un pararrayos. El contador de impulsos da información sobre el grado al que está sujeta la instalación a sobretensiones y también sirve como elemento de control para el pararrayos de forma que un número excepcional de sobretensiones registradas durante un cierto período de tiempo produciría la revisión y comprobación del pararrayos. Normalmente se sitúa un contador de impulsos con un relé que cuenta el número de impulsos que pasan a través del pararrayos. Normalmente, el contador es sensible al contenido de energía de la sobretensión y la función de contar se activa cuando se exceden ciertos valores predeterminados con respecto a la amplitud y/o duración del pulso de corriente. Los contadores de impulsos de acuerdo con el estado de la técnica tienen a menudo un visualizador que muestra el número de impulsos registrados.

En un pararrayos de óxido de cinc, los varistores están continuamente sujetos a una tensión de funcionamiento que produce la circulación a través del pararrayos de una intensidad constante del orden de 1 mA. En condiciones normales esta intensidad es esencialmente capacitiva pero contiene también un pequeño componente resistivo de algunas decenas de \muA. Son sólo los cambios en la componente de la intensidad resistiva los que pueden indicar posibles cambios en la característica del pararrayos. Los pararrayos de óxido de cinc tienen una vida útil muy larga, pero su bloque varistor sufre un lento deterioro que da como resultado el incremento gradual de la intensidad de fuga resistiva. Cuando la intensidad de fuga resistiva aumenta a un cierto nivel, hay un riesgo de que tenga lugar un proceso de desarrollo térmico, lo que daría como resultado la destrucción de los bloques de varistores. Es por tanto de interés comprobar la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos. En la actualidad se realiza normalmente fijando un instrumento, a través de un elemento de fijación aislante, a la placa de tierra del pararrayos en el momento de la comprobación, tal instrumento comprende una denominada sonda de campo. Esta sonda de campo está destinada a recoger el campo eléctrico de la red eléctrica a la que está conectado el pararrayos. El instrumento comprende adicionalmente una línea, a través de la cual se conecta a tierra la sonda de campo y un sensor para registrar la intensidad que circula entre la sonda de campo y tierra. Basándose en la medición de los valores obtenidos a través de este sensor y la medición de los valores obtenidos en un sensor adicional adaptado para registrar la intensidad que circula entre el pararrayos y tierra, puede calcularse la intensidad de fuga resistiva del pararrayos con un método específico de cálculo.

Bajo condiciones de contaminación severa, los pararrayos podrían calentarse parcialmente debido a variaciones transitorias en la tensión de distribución causados por el polvo externo sobre la carcasa del pararrayos. En tales casos, la carcasa de los pararrayos debería limpiarse regularmente. La capa de polvo acumulada en la carcasa contiene partículas conductoras y semiconductoras, que producen la circulación de una intensidad de fuga a través de la carcasa. La intensidad de fuga que circula a través de la carcasa se incluirá en la intensidad de fuga total a través del pararrayos. Un aumento repentino de la intensidad de fuga total a través del pararrayos indica que la carcasa se ha ensuciado y necesita limpiarse.

Por lo tanto se han empezado a usar instrumentos que están conectados al circuito de tierra del pararrayos para medir la intensidad de fuga total a través del pararrayos.

Se han empezado a usar dispositivos de control que comprenden medios para el registro combinado de la intensidad de fuga total a través del pararrayos y de la cuenta de impulsos. Tal dispositivo de control se comercializa por ABB AB bajo el nombre de "Surge Arrester Monitoring (SAM)" (Supervisor de pararrayos). El dispositivo vendido por ABB AB comprende un sensor de intensidad, que se conecta a la línea de tierra del pararrayos y se conecta a una unidad de registro a través de un cable, en cuya unidad de registro se registran las sobretensiones que tienen lugar basándose en los valores medidos obtenidos en el sensor de intensidad. Dicha unidad comprende adicionalmente un elemento de almacenamiento para almacenar los datos relativos a los valores medidos de la intensidad total y los datos relativos al número de sobretensiones registradas. El dispositivo vendido por ABB AB comprende adicionalmente una unidad de lectura, que es conectable a la unidad de registro a través de un cable para transferir datos desde la unidad de registro a la unidad de lectura. Con este conocido dispositivo, no es posible determinar la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos. Para determinar la intensidad de fuga resistiva, se requiere que la sonda de campo se fije al pararrayos a través de un elemento de fijación aislado en el momento de la comprobación en la forma mencionada anteriormente.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es conseguir un dispositivo para el control de un pararrayos conectado a una red eléctrica, que en una forma simple y funcional ofrece la posibilidad de vigilar un pararrayos con respecto al número de sobretensiones que tienen lugar, la intensidad de fuga total a través del pararrayos, así como la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos.

Sumario de la invención

De acuerdo con la invención, dicho objeto se consigue por medio de un dispositivo que tenga las características definidas en la reivindicación 1.

Debido al hecho de que la unidad de registro incluida en el dispositivo de la invención comprende medios para el registro de la intensidad que circula desde el pararrayos a tierra, medios para el registro de la intensidad que circula entre una sonda de campo y tierra y medios para almacenar los datos relativos a estas intensidades asociados con una información del tiempo determinada por medio de un medidor de tiempo, será posible usar los datos almacenados en la unidad de registro para calcular, en un momento posterior, la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos por medio de estos datos de intensidad asociados al tiempo, la intensidad de fuga resistiva puede calcularse nominalmente por medio del denominado Método B2 (Análisis del armónico de tercer orden con compensación de los armónicos de tensión (Apéndice 1, Sección 6 CEI 60099-5)).

Por medio del dispositivo de la invención será posible evitar los inconvenientes y los riesgos asociados con los métodos de medida previamente usados con una sonda de campo separada temporalmente y fijada manualmente al pararrayos. Dado que los pararrayos que se intenta vigilar están conectados a redes de alta tensión, se asocian con grandes riesgos de daños personales cada vez que la sonda de campo ha de fijarse a un pararrayos para realizar la operación de medición. Adicionalmente, la fijación temporal y manual de una sonda de campo a un pararrayos implica que es difícil obtener exactamente las mismas condiciones de medida en cada ocasión de medición. Dado que la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos tiene un valor relativamente bajo, incluso pequeños cambios en las condiciones de medición podrían implicar que los valores de la intensidad de fuga resistiva obtenidos en diferentes ocasiones de medida no tengan la precisión tal que puedan compararse entre sí con una buena certeza para determinar cómo cambia en el tiempo la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos. Estos inconvenientes y riesgos pueden eliminarse completamente si la sonda de campo se integra en la unidad de registro, que se destina a estar permanentemente conectada a la línea de tierra del pararrayos.

De acuerdo con la realización preferida de la invención, la sonda de campo se conecta a tierra a través de la línea de tierra incluida en la unidad de registro, cuya línea de tierra conecta el pararrayos a tierra. Por ello, la unidad de registro sólo ha de tener una única conexión a tierra, lo que simplifica la construcción de la unidad de registro.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la sonda de campo se conecta a un medio de almacenamiento de energía, adaptándose un conmutador de adaptación que conduce, durante los periodos de medición de intensidad, la intensidad desde la sonda de campo a tierra a través del sensor que está adaptado para registrar la corriente que circula entre la sonda de campo y tierra, y que conduce la intensidad desde la sonda de campo al medio de almacenamiento de energía durante los periodos de almacenamiento de la energía. Por ello, la intensidad generada por la sonda de campo puede almacenarse y usarse para suministro de energía a los componentes incluidos en la unidad de registro.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, el medio de almacenamiento de la energía de la unidad de registro comprende un supercondensador, que constituye un medio de almacenamiento de energía muy duradero y muy eficiente que es capaz de almacenar incluso las muy pequeñas intensidades generadas por la sonda de campo.

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De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la unidad de registro está equipada con al menos una célula solar conectada al medio de almacenamiento de energía. Por ello, la carga del medio de almacenamiento de energía se acelera, particularmente durante la parte luminosa del año. El uso de una sonda de campo y de células solares en combinación para cargar el medio de almacenamiento de energía da como resultado que la unidad de registro puede ser auto-mantenida en relación con la energía para el funcionamiento de los componentes incluidos en la unidad de registro. El registro de los datos medidos sólo necesita realizarse intermitentemente y requiere muy poca energía. La energía generada por la sonda de campo es normalmente suficiente para el funcionamiento de los componentes responsables del registro y del almacenamiento de los datos medidos. Se requiere más energía cuando los datos han de ser transmitidos, y la energía generada por la sonda de campo pudiera ser demasiado pequeña para hacer posible la transmisión de datos en los momentos deseados. Por medio de una o varias células solares complementarias, se obtiene sin embargo la energía de mayor potencia requerida para la transmisión de datos. La transmisión de datos se realiza normalmente durante el día cuando las condiciones de luz son tales que la energía requerida puede generarse por dichas células solares. Con la excepción de las publicaciones periódicas y los cortos períodos de tiempo en los que se realizan las medidas, la sonda de campo suministra continuamente energía a la unidad de registro y por ello asegura que la unidad de registro siempre, incluso durante los periodos de oscuridad del año y en la noche, tiene acceso a suficiente energía como para realizar el registro de almacenamiento de los datos medidos. Debido a que de esta manera la unidad de registro puede realizarse auto-mantenida en cuanto a energía, la unidad de registro podría ser completamente libre de mantenimiento durante su vida útil. Esta vida útil está bastante limitada por la vida útil del medio de almacenamiento de energía, y vale la pena indicar de nuevo que un supercondensador tiene una vida útil muy larga y por tanto es muy favorable para usarse como medio de almacenamiento de energía en este contexto.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, los medios para registro de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra desde el pararrayos comprenden un primer sensor inductivo para registro de la intensidad de fuga que circula a través del pararrayos, y un segundo sensor inductivo para el registro de los pulsos de intensidad, tales sensores comprenden cada uno una bobina dispuesta alrededor de la línea de tierra. Usando sólo sensores inductivos para el registro de la corriente que circula en la línea de tierra, puede diseñarse completamente la conexión entre el pararrayos y tierra sin ninguna caída de tensión, lo que contribuye a una alta seguridad en el caso de que tengan lugar fuertes intensidades de cortocircuito. El uso de un sensor separado para el registro de la intensidad de fuga y un sensor separado para el registro de los pulsos de intensidad implica también que será posible diseñar el contador de impulsos incluido en la unidad de registro de forma tal que los pulsos de intensidad de varios niveles de fuerza diferentes podrán registrarse de forma separada.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, el elemento de almacenamiento de la unidad de registro se adapta para almacenar los datos relativos a los pulsos de intensidad registrados asociados a una información de tiempo determinada por medio de un medidor de tiempo de forma que estos datos almacenados puedan relacionarse con un punto en el tiempo específico. Por ello, se dan las posibilidades de evaluar los registros muy precisamente en un momento posterior y de establecer, por comparación con sucesos que han sido registrados y asociados al tiempo en otra forma, la fiabilidad de la red eléctrica a la que está asociado el pararrayos con la unidad de registro conectada y las causas de las sobretensiones correspondientes a los pulsos de intensidad registrados.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la unidad de registro comprende un sensor de temperatura para registro de la temperatura ambiente, estando adaptado el elemento de registro para almacenar los datos relativos a la información de temperatura determinada por medio del sensor de temperatura de forma que los datos almacenados en relación con la intensidad que pasa a través de la línea de tierra desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo y tierra puedan relacionarse con la temperatura que predomina en la ocasión de la medición. Por ello, será posible, en un cálculo posterior de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos, tener en cuenta la influencia de la temperatura sobre los valores medidos en cuestión. Esto se realiza adecuadamente por normalización de los valores medidos basándose en la temperatura registrada, es decir recalculando los valores medidos a los valores de índice correspondientes a un nivel de temperatura predeterminado.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, los componentes incluidos en la unidad de registro se disponen en una carcasa, a través de la cual se extiende la línea de tierra, estando adaptada la carcasa para fijarse al pararrayos a través de la línea de tierra. Adicionalmente, la línea de tierra se diseña para ser resistente al menos con respecto a la parte de la línea de tierra que se intenta extender entre la carcasa y el pararrayos, y la carcasa se fija a la línea de tierra en tal forma que es esencialmente inmóvil en relación con dicha parte resistente, de forma que la carcasa, cuando se fija al pararrayos, queda soportada por el pararrayos a través de dicha línea de tierra en una posición que es esencialmente fija en relación con el pararrayos. Por ello, la línea de tierra puede consiguientemente usarse como una fijación mecánica para fijar la unidad de registro al pararrayos, sin que la carcasa, en la que se disponen los componentes incluidos en la unidad de registro, llegue a estar en contacto directo con el pararrayos. La carcasa, y por tanto los componentes activos de la unidad de registro, se fijan simultáneamente en su posición en relación con el pararrayos, por lo que se asegura que las posiciones mutuas entre los componentes activos de la unidad de registro y el pararrayos son las mismas en diferentes situaciones de medida. La expresión componentes activos se dirige aquí a incluir la sonda de campo y los medios adaptados para registrar la intensidad que circula a través de la línea de tierra desde el pararrayos.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la línea de tierra está dotada con un agujero pasante en el extremo que se emplea para enfrentar con el pararrayos para recibir un tornillo de montaje, por medio del cual la línea de tierra, y por ello la unidad de registro, se puede fijar a una placa de material conductor eléctrico en el pararrayos. Por ello, la unidad de registro puede fijarse fácilmente a un pararrayos convencional equipado con una placa, a través de uno de los tornillos de montaje que fijan el pararrayos a los aislantes sobre los que se monta el pararrayos.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, los espacios en el interior de la carcasa de la unidad de registro, entre los componentes dispuestos en la carcasa y las paredes interiores de la carcasa, se rellenan con un compuesto de relleno, preferiblemente de material de goma o plástico. Por ello, dichos componentes se fijan en el interior de la carcasa a la vez que se protegen por el compuesto de relleno de la influencia mecánica en forma de impactos y golpes. Rellenando la carcasa con un compuesto de relleno de un material que sea impermeable al agua, dichos componentes se protegen adicionalmente de la influencia ambiental externa. Esta inmersión de los componentes en el relleno contribuye en gran medida a obtener una unidad de registro prácticamente libre de mantenimiento.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la unidad de registro comprende un elemento de comunicación, preferiblemente en forma de un transmisor de radio, para la transmisión sin hilos de los datos almacenados en el elemento de almacenamiento. Por ello, los datos almacenados en la unidad de registro pueden leerse sin que el personal de lectura haya de situarse junto a la unidad de registro y consecuentemente sin tener que estar sujeto al entorno de alta tensión de la proximidad de la unidad de registro. Adicionalmente, se reduce la necesidad de cableado a la vez que la lectura puede realizarse de forma relativamente rápida. Esto implica ahorros en relación con los costes de instalación así como con el tiempo de trabajo.

De acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, la unidad de registro comprende un detector de activación, que se adapta para recoger señales externas de habilitación, un elemento de control conectado al elemento de comunicación y al detector de activación, cuyo elemento de control se adapta para iniciar, basándose en la señal de habilitación recogida por el detector de activación, la transmisión de datos desde el elemento de comunicación, y un elemento para el almacenamiento permanente de un código de identificación que es único para la unidad de registro individual, estando adaptado el elemento de control para iniciar la transmisión de datos desde el elemento de comunicación sólo cuando se recoge por el detector de activación una señal de control que comprende dicho código de identificación. Por ello, el personal de lectura puede iniciar fácilmente la transmisión de datos desde una unidad de registro específica.

La invención también se refiere a un sistema de acuerdo con la reivindicación 21 y reivindicación 22, respectivamente, para el control de uno o varios pararrayos conectados a una red eléctrica, cuyo sistema comprende una unidad de registro de la invención dispuesta en cada pararrayos de una unidad de lectura comprendiendo medios para recibir datos almacenados en los elementos de registro de la unidad de registro y un elemento de almacenamiento para almacenar los datos recibidos.

Realizaciones preferidas adicionales del dispositivo de la invención y del sistema de la invención aparecerán a partir de las reivindicaciones dependientes y de la descripción posterior.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá más detenidamente a continuación por medio de los ejemplos de realización, con referencia a los dibujos adjuntos. Se muestra en:

la figura 1 un diagrama de bloques esquemático de una unidad de registro y una unidad de lectura incluida en un sistema de acuerdo con la presente invención,

la figura 2 un diagrama esquemático del circuito de la conexión a un sensor y a un medio de almacenamiento de energía de una sonda de campo incluida en una unidad de registro,

la figura 3 una vista esquemática en perspectiva de una unidad de registro fijada a un pararrayos,

la figura 4 una vista esquemática del corte parcial ilustrando algunos de los componentes incluidos en la unidad de registro de acuerdo con la figura 3,

la figura 5 un diagrama de bloques esquemático ilustrando un sistema de acuerdo con la presente invención, y

la figura 6 una vista en perspectiva ilustrando un conjunto de unidades incluidas en un sistema de acuerdo con la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático ilustrando una unidad de registro 1 incluida en un dispositivo de acuerdo con la invención. Una unidad de lectura 2, que se incluye en un sistema de la invención junto con la unidad de registro 1, se ilustran también en este diagrama de bloques. La misma y única unidad de lectura 2 es capaz de funcionar en la debida sucesión junto con un número de unidades de registro 1. La unidad de registro 1 está dirigida a conectarse a un pararrayos 14 para registrar los parámetros asociados con el funcionamiento del pararrayos. Para esta finalidad, la unidad de registro 1 comprende una línea de tierra 16, que, cuando la unidad de registro 1 se fija al pararrayos 14, tiene uno de sus extremos conectado conductivamente al pararrayos y su otro extremo conectado conductivamente a tierra de forma que la intensidad que circula a través del pararrayos pasará a través de esta línea de tierra 16. Se adapta una parte 4 para registrar la intensidad eléctrica que pasa a tierra a través de la línea de tierra 16 desde el pararrayos 14. Los medios de registro 4 se conectan a un elemento de control 3 adaptado para controlar el funcionamiento de la unidad de registro y a un elemento 19 adaptado para registrar, basándose en los registros de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra desde el pararrayos, los pulsos de intensidad que pasan a través del pararrayos. Los pulsos de intensidad a través del pararrayos son producidos por sobretensiones que tienen lugar en la red eléctrica a la que está conectado el pararrayos. Mediante el registro del número de pulsos de intensidad que pasan a través del pararrayos, será posible en consecuencia obtener información acerca del número de sobretensiones que han tenido lugar.

El elemento de control 3 preferiblemente comprende un microprocesador y funciones de reloj asociadas con él. Puede comprender también varios microprocesadores interconectados. El elemento de control 3 puede por ello procesar los datos de mediciones obtenidas desde los medios de registro 4 y, si es necesario, añadir información relativa al momento en el tiempo para el registro de un dato de medida específico. El elemento de control 3 es responsable también del control de los otros elementos en la unidad de registro 1.

La unidad de registro 1 comprende adicionalmente un elemento de almacenamiento 5 para almacenar datos. La introducción y escritura en el elemento de almacenamiento se controla por el elemento de control 3. Se sitúa preferiblemente un elemento de identificación 8 en la unidad de registro 1. Ese elemento de identificación 8 incluye un código de identificación para la unidad de registro 1 almacenado en forma permanente. El código de identificación puede leerse a petición del elemento de control 3, pero no puede cambiarse o sustituirse durante el funcionamiento. La unidad de registro 1 comprende adicionalmente un elemento de suministro de energía 9, que es responsable del suministro de energía a la unidad de registro y sus elementos. Las realizaciones preferidas del elemento de la fuente de alimentación se describen adicionalmente a continuación.

La unidad de registro comprende adicionalmente una denominada sonda de campo 17, que se conecta a tierra, preferiblemente a través de la línea de tierra 16 previamente mencionada. La sonda de campo 17 se adapta para generar una intensidad por influencia del campo eléctrico de la red eléctrica a la que se conecta el pararrayos 14, y puede estar constituida por una placa de material eléctricamente conductor, tal como aluminio. La sonda de campo 17 debe disponerse en el pararrayos en un lugar en el que el campo eléctrico de la red eléctrica sea tan grande como sea posible, y debería tener una superficie relativamente grande para ser influenciada de forma efectiva por dicho campo. Se adapta un sensor 18 para registrar la intensidad que circula entre la sonda de campo 17 y tierra.

El elemento de almacenamiento 5 se adapta para almacenar los datos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra 16 desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo 17 y tierra asociados a la información de tiempo determinada por medio de un medidor de tiempo, de forma que esta información almacenada pueda relacionarse con un momento específico en el tiempo. Dicho medidor de tiempo es en la realización aquí mostrada constituido por las funciones de reloj del elemento de control.

La unidad de registro 1 se sitúa a menudo en una forma inaccesible, y a menudo en la proximidad de altas tensiones. De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la unidad de registro 1 está equipada adicionalmente con elementos para comunicación con el mundo que la rodea. Un detector de activación 6 se adapta para recibir las señales externas para comenzar ciertos procesos predeterminados en el elemento de control 3, que se describen a continuación con más detalle. El detector de activación 6 es preferiblemente de tipo pasivo, por lo que no requiere una gran cantidad de energía para controlar la llegada de señales. Se dispone de un elemento de comunicación 7 para la transmisión inalámbrica de datos desde el elemento de almacenamiento 5 de la unidad de registro a la unidad de lectura 2. De esta forma, se hace posible por consiguiente una lectura controlada remotamente de los datos almacenados en la unidad de registro.

La unidad de lectura 2 está completamente desconectada eléctricamente de la unidad de registro 1, y comprende también un elemento de control 10 responsable del control de la unidad de lectura 2 y los elementos incluidos en él. Se dispone un elemento de activación 11 para la transmisión de señales al detector de activación 6 de la unidad de registro. El funcionamiento del elemento de activación se controla por el elemento de control 10. En la unidad de lectura 2 se incluye también un elemento de comunicación 12. Este elemento de comunicación 12 corresponde al elemento de comunicación 7 de la unidad de registro, y se dispone por consiguiente para la recepción inalámbrica de datos desde el elemento de comunicación 7 de la unidad de registro. La unidad de lectura 2 se dota adicionalmente con un elemento de almacenamiento 15 para el almacenamiento de los datos recibidos. Sin embargo, esta comunicación es preferiblemente bidireccional y adaptada para permitir la transmisión de datos así como instrucciones entre los elementos de control 3 y 10. Adicionalmente la unidad de lectura 2 está dotada preferiblemente con una interfaz 13 para comunicación con las unidades externas de proceso de datos.

Los medios de registro 4 son responsables de la detección de los pulsos de sobretensión que tengan lugar en el pararrayos 14 conectado. Tales pulsos de sobretensión tienen lugar sólo en ciertas ocasiones irregulares, de donde la unidad de registro está inactiva la mayor parte del tiempo. Durante tales periodos de inactividad pueden desconectarse muchas funciones en el elemento de control 3, los medios de registro 4 y el elemento de comunicación 7, es decir pueden situarse en un estado inactivo. Esto reduce al mínimo los requisitos de suministro de corriente. Cuando se registran pulsos de intensidad, la aparición del pulso de intensidad se usa como una señal de arranque para las funciones de registro. Se realiza el registro del pulso de intensidad y se almacena preferiblemente junto con el punto de tiempo de su incidencia en el elemento de almacenamiento 5. El registro de los impulsos, es decir los impulsos de intensidad, pueden realizarse como una simple cuenta del número de impulsos, o como una medida de, por ejemplo, la amplitud o la duración de la intensidad o la variación en el tiempo de la consiguiente intensidad de fuga.

Cuando un usuario desea leer remotamente el contenido en el almacenamiento 5 de la unidad de registro, se usa la unidad de lectura. En este caso, se emite una señal de habilitación a través del elemento de activación 11. Cuando el detector de activación 6 detecta una señal de habilitación entrante, se comienza una secuencia de transmisión en el elemento de control 3. La unidad de lectura 2 se dota preferiblemente también con funciones que desconectan el elemento de activación cuando comienza la transmisión de datos o tras un cierto período de tiempo. El elemento de activación se adapta preferiblemente para transmitir señales de habilitación inalámbricas tales como luz láser, señales de radio, señales acústicas o señales electromagnéticas así como otras longitudes de onda. Como una alternativa al inicio de la transmisión de datos desde la unidad de registro por medio de una señal de habilitación, la unidad de registro 1 podría adaptarse para transmitir los datos medidos a intervalos de tiempo predeterminados o en conexión con el registro de un pulso de intensidad.

En un caso típico, el código de identificación de la unidad de registro 1 se transmite seguido de los datos medidos que están almacenados en el elemento de almacenamiento 5. El elemento de control de la unidad de lectura controla que el dato recibido es correcto y transmite el dato adicionalmente a una unidad de proceso de datos 31, donde tiene lugar una evaluación, o almacena el dato en el elemento de almacenamiento 15 para una transmisión posterior a tal unidad de proceso de datos 31. Cuando se acaba la secuencia de transmisión, la unidad de registro 1 vuelve al estado inactivo, donde el consumo de energía se minimiza. La unidad de procesos de datos externa 31 puede por ejemplo comprender una base de datos con los códigos de identificación existentes o los tiempos de arranque correspondientes del respectivo reloj del procesador de la unidad de registro 1. Por ello pueden evaluarse los instantes de tiempo de cada suceso para cada unidad de registro individual sin ningún riesgo de mezcla.

El elemento de comunicación 7 y 12, respectivamente, es preferiblemente un transmisor de radio de AM o FM, en cuyo caso pueden usarse técnicas de transmisión de radio y protocolos de transmisión de radio conocidos. Dado que pueden usarse componentes estándar, el costo para el elemento de comunicación, el elemento de activación y el detector de activación será muy bajo. Es posible naturalmente usar otra técnica de transmisión inalámbrica para la transmisión de datos desde la unidad de registro.

Los elementos de comunicación 7 y 12 se adaptan adecuadamente para la comunicación bidireccional de forma que el elemento de comunicación 7 de la unidad de registro pueda transmitir los datos medidos a la unidad de lectura 2 así como recibir las instrucciones de control desde la unidad de lectura, al mismo tiempo que el elemento de comunicación 12 de la unidad de lectura puede recibir los datos desde la unidad de registro 1 así como las instrucciones de control de transmisión a la unidad de registro. Esto permite un control más flexible de la unidad de registro 1 y una reposición, detección de averías, control del nivel de suministro de energía, etc. controlados remotamente.

Dado que la unidad de registro 1 está en un estado inactivo o de baja efectividad la mayor parte del tiempo, cuando el consumo de energía puede ser tan bajo como unos pocos \muA, el consumo de energía medio es del mismo orden. El elemento de suministro de energía 9 puede por tanto consistir por ejemplo en una simple batería de litio, que podría tener una vida útil de aproximadamente 10 años. De acuerdo con una realización preferida de la invención, el elemento de suministro de energía 9 comprende en su lugar un medio de almacenamiento de energía, preferiblemente en la forma de un así denominado gran supercondensador 20, también denominado condensador de doble capa, que se carga a través de la sonda de campo 17. En este caso, el campo eléctrico de la red eléctrica al que se conecta el pararrayos se usa por consiguiente para la generación de energía para la unidad de registro 1. De acuerdo con esta realización, se adapta un interruptor de conmutación 21 para conducir la intensidad desde la sonda de campo 17 a tierra a través del sensor previamente mencionado 18 durante los periodos de medición de intensidad, y para conducir la intensidad desde la sonda de campo 17 al medio de almacenamiento de energía 20 durante los periodos de almacenamiento de energía. El circuito eléctrico a través del cual se conecta la sonda de campo 17 alternativamente a tierra a través del sensor 18 o al medio de almacenamiento de energía 20 se ilustra esquemáticamente en la figura 2. En el ejemplo mostrado, el sensor 18 está formado por un medidor de tensión 22, que se adapta para medir la tensión a través de la resistencia 23. Se obtiene un valor de la intensidad en la línea 24 entre la sonda de campo 17 y tierra por simple recálculo del valor de la medida de tensión obtenida a través de la resistencia 23. En el ejemplo mostrado se sitúan en la parte del circuito que conecta la sonda de campo 17 al supercondensador 20, un elemento de rectificación 25, tal como un diodo, para rectificación de la intensidad al supercondensador y un varistor 26 para limitación de la tensión a través del supercondensador. Se dispone una conexión a tierra entre el supercondensador 20 y el varistor 26. Esta conexión a tierra se conecta adecuadamente a la línea de tierra 16 previamente mencionada. El conmutador de cambio 21 se controla adecuadamente por el elemento de control 3. Preferiblemente, se conectan también una o más células solares al medio de almacenamiento de energía para la carga del mismo. Con las células solares actuales, la carga puede realizarse relativamente con rapidez incluso cuando la cantidad de luz es moderada, y el consumo de energía será normalmente de tal magnitud que la plena carga del supercondensador será suficiente para dar a la unidad de registro 1 suministro de energía durante días. Durante los periodos con poca luz solar, la sonda de campo garantiza que el medio de almacenamiento de energía 20 se carga con suficiente energía como para realizar el registro y almacenamiento de los datos de medida.

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Se muestra en la figura 3 una realización preferida de la unidad de registro 1 incluida en un dispositivo o un sistema de acuerdo con la invención. La unidad de registro se diseña particularmente para usarse con un pararrayos 14 que se dispone verticalmente y descansa sobre un número de soportes de aislamiento 61 a través de una placa inferior 60 de material eléctricamente conductor. La unidad de registro se equipa aquí con una carcasa 62, a través de la cual se extiende la línea de tierra 16. Esta línea de tierra 16 se dota en uno de sus extremos, el extremo que está diseñado para enfrentarse al pararrayos, con un elemento de fijación 63, aquí en la forma de un agujero pasante 63 para recibir un tornillo de montaje 72, por medio del cual la línea de tierra 16, y por tanto la carcasa 62, se fijan a la placa 60 del pararrayos. La línea de tierra se dispone adecuadamente para fijarse a la placa 60 por medio de uno de los tornillos que montan la placa del pararrayos a los soportes de aislamiento 61. En su otro extremo, el extremo que está diseñado para ser situado alejado del pararrayos, la línea de tierra 16 se equipa con un elemento de fijación 64 para la conexión de un cable de tierra 65 (ver figura 6). Naturalmente es posible también dejar la línea de tierra 16, que se extiende a través de la carcasa 62, pasar directamente sobre un cable que se dirige a tierra. En la realización mostrada en la figura 3, la unidad de registro 1 se fija a la placa 60 del pararrayos sólo a través de la línea de tierra 16, de forma que la carcasa 62 y los componentes dispuestos en ella no estarán en contacto directo con el pararrayos, donde no se requiere un aislamiento entre el pararrayos y la unidad de registro. Para fijar la carcasa, y por ello los componentes activos de la unidad de registro en su posición en relación con el pararrayos cuando la unidad de registro se fija al pararrayos a través de la línea de tierra 16, la parte 66 de la línea de tierra que está diseñada para extenderse entre la carcasa y el pararrayos se diseña para ser resistente, a la vez que la carcasa 62 se fija a esta parte 66 en tal forma que la carcasa es inmóvil o esencialmente con la mínima movilidad en relación con dicha parte 66. En la realización mostrada en la figura 3, la línea de tierra se diseña para ser resistente en toda su extensión entre los elementos de fijación 63 y 64.

La unidad de registro 1 mostrada en la figura 3 está equipada con dos células solares 67 dispuestas sobre o en la carcasa 62, cuyas células solares se conectan al medio de almacenamiento de energía de la unidad de registro. Estas células solares 67, de las cuales sólo una aparece en la figura 3, se disponen en dos paredes 68, 69 de la carcasa 62, cuyas paredes se disponen esencialmente de forma vertical y giradas respecto al pararrayos. Naturalmente podrían disponerse también una o varias células solares en la pared superior de la carcasa, pero esto implicaría un gran riesgo de que las células solares fueran cubiertas por nieve, hojas que caen, etc. Debido al hecho de que las células solares, como se muestra la figura 3, están dirigidas en diferentes direcciones, se tiene la ventaja de que les será posible recoger la luz incidente desde diferentes direcciones.

La carcasa 62 encierra los componentes que se han descrito como incluidos en la unidad de registro 1 esquemáticamente ilustrados en la figura 1. Algunos de estos componentes aparecen en la figura 4, por ejemplo la sonda de campo 17, que consiste aquí en una placa, preferiblemente de aluminio, que tiene una forma de U y es esencialmente plana en su extensión. La sonda de campo 17 se dispone de tal forma en la carcasa 62, que se extenderá con su extensión esencialmente plana esencialmente perpendicular al eje longitudinal del pararrayos cuando la unidad de registro 1 se fija al pararrayos, y cuando la sonda de campo, como se muestra en la figura 4, tiene forma de U, sus patas 77, 78 se disponen angularmente hacia el pararrayos. Adicionalmente, la sonda de campo 17 está dispuesta tal que su parte superior 70 se localiza en alguna forma por debajo de la parte inferior de la carcasa 71 del pararrayos, para impedir que la sonda de campo sea influenciada por el funcionamiento del pararrayos. También aparece en la figura 4 el supercondensador 20, el tal supercondensador se dispone en este ejemplo de realización sobre una tarjeta de circuito impreso 73, que tiene adecuadamente una forma que corresponde a la forma de la sonda de campo, como se ilustra en la figura.

También aparece en la figura 4 un sensor 74 incluido en los medios de registro 4. Este sensor es inductivo y consiste en una bobina dispuesta alrededor de la línea de tierra 16. De acuerdo con una realización preferida de la invención, los medios de registro 4 también comprenden un segundo sensor inductivo 75 en la forma de una bobina dispuesta alrededor de la línea de tierra 16, el tal sensor 75 está indicado con línea discontinua en la figura 4. Uno de los sensores 74, 75 está destinado para el registro de la intensidad de fuga. El otro de los sensores 74, 75 se conecta al elemento 19 que está indicado para registrar los pulsos de intensidad que tiene lugar, y se incluye junto con este elemento 19 en el contador de impulsos de la unidad de registro. Este sensor se equipa adecuadamente con varios devanados dispuestos alrededor de un núcleo de hierro para hacer posible un registro con relativamente alta resolución de varios niveles de intensidad diferentes de los pulsos de intensidad que tienen lugar. Cada devanado se conecta a un condensador, que se carga con la intensidad inducida en el devanado. Cuando la tensión a través del condensador excede un cierto nivel predeterminado, se activa un circuito de detección de nivel conectado al condensador, por ejemplo el circuito tiene la forma de un circuito de transistor, siendo leída esta activación por el elemento de control 3. Cada devanado puede conectarse a uno o varios circuitos detectores de nivel dependiendo de la resolución deseada, por ejemplo cuántos niveles de intensidad diferentes de los pulsos de intensidad a través del pararrayos se desea registrar separadamente y como de próximos se desea disponer estos diferentes niveles de intensidad. Naturalmente también es posible diseñar dicho elemento 19 en otras formas que las aquí descritas. La amplitud del pulso de intensidad se relaciona directamente con la amplitud del pulso de sobretensión que produce el pulso de intensidad, y determinando el nivel de la amplitud del pulso de intensidad se puede determinar el nivel de amplitud de la correspondiente sobretensión. El cálculo de la amplitud de los pulsos de sobretensión correspondientes a los pulsos de intensidad registrados se lleva a cabo adecuadamente en la unidad de lectura 2, o más adecuado en la unidad de proceso de datos 31.

En el caso en que sólo se desee contar el número de pulsos de sobretensión que tienen lugar conteniendo una intensidad por encima de un único nivel predeterminado, es suficiente con que los medios de registro 4 comprendan un único sensor.

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Los espacios en el interior de la carcasa 62, entre los componentes dispuestos en la carcasa y las paredes interiores de la carcasa, se rellenan adecuadamente con un compuesto de relleno, indicado esquemáticamente en 76 en la figura 4, preferiblemente de material de goma o plástico. La goma de silicona ha demostrado ser un material particularmente adecuado para rellenar la carcasa. Por consiguiente al ser encapsulados por el compuesto de relleno, dichos componentes se fijan en el interior de la carcasa 62 a la vez que se protegen por el compuesto de relleno de la influencia mecánica en forma de impactos y golpes. Rellenando la carcasa con un compuesto de relleno 76 de un material impermeable al agua, tales componentes se protegen también de la influencia del ambiente externo.

De acuerdo con una realización preferida del sistema de la invención, la unidad de lectura 2 o la unidad de proceso de datos 31 se equipa con un medio para determinar un valor de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos. Por ejemplo, el elemento de control 10 de la unidad de lectura puede adaptarse para determinar esta intensidad de fuga. Dicho medio se adapta adecuadamente, basándose en los datos recibidos en relación con la intensidad que pasa a través de la línea de tierra 16 desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo 17 y tierra, para calcular el tercer armónico de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos, obteniéndose el valor de la intensidad de fuga resistiva través del pararrayos como una función de dicho tercer armónico. Este es un método conocido para el cálculo de la intensidad de fuga resistiva a través de un pararrayos usualmente denominado "Método B2" (Análisis del armónico de tercer orden con compensación de los armónicos de tensión (Anexo 1, Sección 6 CEI 60099-5)). De acuerdo con este método, el tercer armónico de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:

\overline{I}_{3r} = \overline{I}_{3t} - K \cdot\frac{I_{1t}}{I_{1p}}\cdot\overline{I}_{3p}

En la fórmula anterior:

\overline{I}_{3r} - indica el tercer armónico de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos,

I_{1t} - indica la amplitud de la intensidad de fuga total a través del pararrayos (obtenida a través de la medida de la intensidad en la línea de tierra 16, es decir a través de los medios de registro 4),

I_{1p} - indica la amplitud de la intensidad entre la sonda de campo 17 y tierra (obtenida a través del sensor 18),

\overline{I}_{3p} - indica el tercer armónico de la intensidad entre la sonda de campo 17 y tierra (por ejemplo obtenido mediante análisis de Fourier de los valores medidos en el sensor 18),

\overline{I}_{3t}- indica el tercer armónico de la intensidad de fuga total a través del pararrayos (por ejemplo obtenido mediante análisis de Fourier de los valores medidos en los medios de registro 4), y

K - indica una constante, que en el caso de un pararrayos dispuesto en un sistema trifásico tiene el valor de 0,75.

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La intensidad de fuga resistiva través del pararrayos es, como se mencionó anteriormente, obtenida como una función del tercer armónico calculado de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos. La relación entre dicho tercer armónico y el valor de la intensidad de fuga resistiva es específico de cada tipo de pararrayos y se determina empíricamente por mediciones. La relación depende de la temperatura. Para tener esto en cuenta, los valores de medición de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra 16 desde el pararrayos y los valores de medición de la intensidad que circula entre la sonda de campo 17 y tierra pueden por ejemplo recalcularse hacia los valores de índice correspondientes a un nivel de temperatura predeterminado. Para hacer posible tal recálculo, ha de registrarse la temperatura predominante en conexión con el registro de dichos valores de medida. Para este fin, la unidad de registro 1 se equipa adecuadamente con un sensor de temperatura 30 para el registro de la temperatura ambiente, estando adaptado el elemento de almacenamiento 5 para almacenar los datos relativos a la información de temperatura determinados por medio del sensor de temperatura, de forma que los datos almacenados en relación con la intensidad que pasa a través de la línea de tierra desde el pararrayos y los datos almacenados en relación con la intensidad que circula entre la sonda de campo y tierra pueden relacionarse con la temperatura que predomina en la situación de la medición.

La unidad de proceso de datos 31 se adapta adecuadamente, basándose en valores predeterminados de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos, para determinar la funcionalidad del pararrayos y para indicar si dicho pararrayos está defectuoso o no y la necesidad de reparación y/o sustitución. Adicionalmente, la unidad de proceso de datos 31 se adapta adecuadamente, basándose en los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra 16 desde el pararrayos, cuyos datos representan la intensidad de fuga total en el pararrayos para determinar e indicar si la carcasa del pararrayos necesita limpiarse o no.

Un sistema 40 de acuerdo con la presente invención para el control de uno o varios pararrayos conectados a una red eléctrica se ilustra muy esquemáticamente en la figura 5, y comprende al menos una unidad de registro 1 y al menos una unidad de lectura 2. La unidad de registro 1 es activable para la transmisión inalámbrica de los datos de medida almacenados en ella. La misma única unidad de lectura 2 se usa ventajosamente para varias unidades de registro 1 como se ilustra en la figura. La unidad de lectura 2 usa entonces el código de identificación para separar los datos de las diferentes unidades de registro. El sistema 40 comprende también preferiblemente al menos una unidad de proceso de datos 31 para procesar los datos recogidos.

La unidad de proceso de datos 31 puede consistir en un ordenador convencional, tal como por ejemplo un PC, que comprende un programa para el procesamiento y análisis de los datos medidos recogidos por medio de las unidades de registro. La unidad de proceso de datos 31 también comprende adecuadamente un programa para la administración de los pararrayos abarcados por el sistema, y puede adaptarse para almacenar información acerca de los pararrayos, tal como por ejemplo la información acerca de la localización de un pararrayos específico, es decir en qué subestación y dónde se localiza el pararrayos dentro de la subestación, como está conectado el pararrayos, es decir en una fase o tres fases, el tipo de pararrayos, código de identificación, tensión nominal, etcétera. Por ello, la unidad de proceso de datos puede usarse para evaluar con precisión los pararrayos y su funcionamiento, y pueden generarse informes del tipo deseado bien automáticamente en ciertos momentos o estados predeterminados o bien cuando surja la necesidad.

Se ilustra en la figura 6 una unidad de registro 1, una unidad de lectura 2 y una unidad de proceso de datos 31 incluidos en un sistema de acuerdo con la invención. Como aparece en la figura, la unidad de lectura 2 está adecuadamente equipada con un conjunto de pulsadores 50, por medio de los cuales puede controlar un operador el proceso para la transmisión de datos desde una unidad de registro deseada. La unidad de lectura está equipada también aquí con un elemento de presentación en forma de un visualizador 51, a través del cual el operador puede comprobar los datos recibidos para determinar si puede asumirse o no que sean correctos. De acuerdo con una realización del sistema de la invención, la unidad de lectura también comprende medios para procesar los datos recibidos, de donde la comprobación del funcionamiento del pararrayos puede llevarse a cabo directamente por medio del visualizador de la unidad de lectura. Para simplificar la construcción de la unidad de lectura y mantener los costes de fabricación de la unidad de lectura bajos, se prefiere sin embargo que la mayor parte del procesado y evaluación de los datos registrados se lleve a cabo en una unidad de proceso de datos 31 separada, a la cual se transfieren los datos desde las unidades de registro a través de una o varias unidades de registro. La transferencia de datos desde una unidad de registro a una unidad de proceso de datos puede llevarse a cabo tanto por medios inalámbricos como por cable.

De acuerdo con la realización preferida de la invención descrita anteriormente, las unidades de registro 1 y unidades de lectura 2 se diseñan para la transferencia inalámbrica de datos. La transferencia de datos desde las unidades de registro podría sin embargo tener lugar también a través de una conexión fija, por ejemplo por medio de fibra óptica. Podrían suministrarse asimismo instrucciones de control a la unidad de registro a través de una conexión fija. Se remarca adicionalmente que es completamente posible dotar a la unidad de registro con elementos de presentación para visualizar los datos de medición registrados, y con medios para procesar y evaluar los datos de medición registrados.

Naturalmente la invención no está limitada en forma alguna a las realizaciones preferidas descritas anteriormente; por el contrario hay varias posibilidades de modificaciones de la misma que deberían ser evidentes a las personas con experiencia en la técnica, sin por ello desviarse de la idea básica de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (33)

1. Un dispositivo para el control de un pararrayos conectado a una red eléctrica, comprendiendo una unidad de registro (1) y medios (63, 66) para la fijación de la unidad de registro al pararrayos, comprendiendo la unidad de registro una línea de tierra (16), que se conecta o está dirigida a conectarse a tierra y que se dirige a conectarse conductivamente con el pararrayos cuando la unidad de registro se fija al pararrayos de forma que la intensidad que circula a través del pararrayos pasará a través de esta línea de tierra (16), medios (4) para el registro de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos, un elemento (19) para el registro, basándose en los registros de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos, de los pulsos de intensidad que pasan a través del pararrayos, y un elemento de almacenamiento (5) para almacenar datos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y datos relativos a los pulsos de intensidad registrados, caracterizada porque la unidad de registro (1) comprende adicionalmente una sonda de campo (17) conectada a tierra, tal sonda de campo se adapta para generar una intensidad por la influencia del campo eléctrico de la red eléctrica a la cual está conectado el pararrayos, un sensor (18) para el registro de la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, adaptándose el elemento de almacenamiento (5) para almacenar los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, y un medidor de tiempo (3), adaptándose el elemento de almacenamiento (5) para almacenar los datos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra asociadas a una información de tiempo determinada por medio del medidor de tiempo (3).

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sonda de campo (17) se conecta tierra a través de dicha línea de tierra (16).

3. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la sonda de campo (17) se conecta a un medio de almacenamiento de energía (20), adaptándose un conmutador de cambio (21) para conducir la intensidad desde la sonda de campo (17) a tierra por medio de dicho sensor (18) durante los periodos de medición de intensidad, y para conducir de intensidad desde la sonda de campo a los medios almacenamiento de energía (20) durante los periodos de almacenamiento de energía.

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de almacenamiento de energía comprende un supercondensador (20).

5. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por que la unidad de registro está dotada con al menos una célula solar (66) conectada al medio de almacenamiento de energía (20).

6. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios (4) para el registro de la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos comprenden un primer sensor inductivo (74) para el registro de la intensidad de fuga que circula a través del pararrayos y un segundo sensor inductivo (75) para el registro de los pulsos de intensidad, cada uno de los cuales comprende una bobina dispuesta alrededor de la línea de tierra (16).

7. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de registro (1) se adapta para contar el número de pulsos que exceden un nivel de intensidad predeterminado.

8. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de registro (1) se adapta para contar los diferentes números de pulsos de intensidad que exceden diferentes valores de intensidad predeterminados.

9. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de almacenamiento (5) se adapta para almacenar los datos relativos a los pulsos de intensidad registrados asociados a una información de tiempo determinada por medio de un medidor de tiempo (3).

10. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de registro (1) comprende un sensor de temperatura (30) para el registro de la temperatura ambiente, adaptándose el elemento de almacenamiento (5) para almacenar los datos relativos a la información de temperatura determinada por medio del sensor de temperatura de forma que los datos almacenados relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra puedan relacionarse con la temperatura que predomina en la ocasión de la medida.

11. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los componentes incluidos en la unidad de registro (1) se disponen en una carcasa (62), a través de la que se extiende la línea de tierra (16), disponiéndose la carcasa (62) para fijarse al pararrayos a través de la línea de tierra (16), que la línea de tierra (16) se diseña para ser robusta al menos con respecto a la parte (66) de la línea de tierra (16) que se diseña para extenderse entre la carcasa (62) y el pararrayos, y que la carcasa (62) se fija a la línea de tierra (16) en tal forma que queda esencialmente inmóvil en relación con dicha parte robusta (66) de forma que la carcasa (62), cuando se fija al pararrayos, es soportada por el pararrayos a través de dicha línea de tierra (16) en una posición que es esencialmente fija en relación con el pararrayos.

12. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la línea de tierra, en el extremo de la misma que está diseñado para enfrentarse al pararrayos, está provisto con un agujero pasante (63) para recibir un tornillo de montaje, por medio del cual la línea de tierra, y por ello la carcasa, se puede fijar a una placa de material eléctricamente conductor en el pararrayos.

13. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque los espacios en el interior de la carcasa (62), entre los componentes dispuestos a la carcasa y las paredes interiores de la carcasa, son rellenados con un compuesto de relleno (76), preferiblemente de material impermeable al agua.

14. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de registro (1) comprende un elemento de comunicación (7) para la transmisión inalámbrica de los datos almacenados en el elemento de almacenamiento (5).

15. Un dispositivo de acuerdo con reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de comunicación (7) comprende un transmisor de radio.

16. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el elemento de comunicación (7) se adapta para la transmisión de datos así como para recibir instrucciones de control.

17. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-16, caracterizado porque el elemento de comunicación (7) se adapta para transmitir datos con intervalos de tiempo predeterminados.

18. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-16, caracterizado porque el elemento de comunicación (7) se adapta para transmitir datos en relación con el registro de un impulso de corriente por la unidad de registro.

19. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14-16, caracterizado porque la unidad de registro (1) comprende un detector de activación (6), que se adapta para recoger las señales externas de habilitación, y que la unidad de registro (1) comprende un elemento de control (3) conectado al elemento de comunicación (7) y al detector de activación (6), cuyo elemento de control se adapta para iniciar la transmisión de datos desde el elemento de comunicación (7) basándose en las señales de habilitación recogidas por el detector de activación.

20. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque la unidad de registro (1) comprende un elemento (8) para el almacenamiento permanente de un código de identificación único para la unidad de registro individual, adaptándose el elemento de control (3) para iniciar la transmisión de datos desde el elemento de comunicación (7) sólo cuando la señal controlada recogida por el detector de activación (6) comprende dicho código de identificación.

21. Un sistema para el control de uno o varios pararrayos conectados a una red eléctrica, caracterizado porque el sistema comprende una unidad de registro (1) de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 1-20 dispuesto en cada pararrayos, comprendiendo adicionalmente el sistema una unidad de lectura (2), que comprende medios (12) para recibir los datos almacenados en el elemento de almacenamiento (5) de la unidad de registro y un elemento de almacenamiento (15) para almacenar los datos recibidos.

22. Un sistema para el control de uno o varios pararrayos conectados con la red eléctrica, caracterizado porque el sistema comprende una unidad de registro (1) de acuerdo con las reivindicaciones 19 ó 20 dispuesto en cada pararrayos, comprendiendo adicionalmente el sistema una unidad de lectura (2), que comprende un elemento de activación (11) para transmitir una señal de habilitación, por medio de la cual una unidad de registro (1) es activable para la transmisión de los datos almacenados en el elemento de almacenamiento (5) de la unidad de registro, un elemento de comunicación (12) para la recepción inalámbrica de datos desde la unidad de registro (1) activada por medio de la señal de habilitación, y un elemento de almacenamiento (15) para el almacenamiento de los datos recibidos.

23. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque el elemento de comunicación (12) de la unidad de lectura comprende un transmisor de radio.

24. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 21 ó 22, caracterizado porque el elemento de comunicación (12) de la unidad de lectura se adapta para la transmisión de instrucciones de control hacia, así como recibir datos de una unidad de registro (1), activada por medio de la señal de habilitación.

25. Un sistema de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 21-23, caracterizado porque la unidad de lectura (2) comprende medios para hacer que la señal de habilitación incluya un código de identificación seleccionable correspondiente a un código de identificación almacenado en la unidad de registro (1) que la unidad de lectura desea activar en el momento.

26. Un sistema de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 21-24, caracterizado porque la unidad de lectura (2) comprende medios (10) para procesar los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos hacia los valores que representan la intensidad de fuga total a través del pararrayos.

27. Un sistema de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 21-25, caracterizado porque la unidad de lectura (2) comprende medios para determinar, basándose en los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, un valor para la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos.

28. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 25 ó 26, caracterizado porque la unidad de lectura comprende un elemento de presentación (51) para la visualización de dichos valores.

29. Un sistema de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 21-28, caracterizado porque el sistema comprende una unidad de proceso de datos (31), a la que se transfieren los datos almacenados en el elemento de almacenamiento (15) de la unidad de lectura, adaptándose la unidad de proceso de datos (31) para almacenar y evaluar dichos datos.

30. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 29, caracterizado porque la unidad de proceso de datos (31) se adapta, basándose en los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos, para determinar e indicar si la carcasa (71) del pararrayos necesita o no limpiarse.

31. Un sistema de acuerdo con la reivindicaciones 29 ó 30, caracterizado porque la unidad de proceso de datos (31) comprende medios para determinar, basándose en los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, un valor de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos.

32. Un sistema de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 29-30 en combinación con la reivindicación 29 o de acuerdo con la reivindicación 31, caracterizado porque la unidad de proceso de datos (31) se adapta, basándose en determinados valores de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos, para determinar la funcionalidad del pararrayos y para indicar si dicho pararrayos está o no defectuoso.

33. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 26, 31 ó 32, caracterizado porque los medios (10) para determinar un valor de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos se adaptan para calcular, basándose en los datos recibidos relativos a la intensidad que pasa a través de la línea de tierra (16) desde el pararrayos y los datos relativos a la intensidad que circula entre la sonda de campo (17) y tierra, el tercer armónico de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos, obteniéndose el valor de la intensidad de fuga resistiva a través del pararrayos como una función de dicho tercer armónico.