ES2329073T3 - Convertidor de corriente toroidal con circuito de compesacion de fase. - Google Patents
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Abstract
Convertidor de corriente toroidal, en particular para instalaciones de media y alta tensión, con un conductor primario, que atraviesa el toro magnético, así como un arrollamiento secundario arrollado alrededor del toro magnético, en el que en la parte secundaria está previsto un derivador de medición (RSh) o una carga aparente (Zb), caracterizado porque para la compensación 1 del error de fase (fi) entre la corriente primaria (IP) y la corriente secundaria (IS), en la parte secundaria está previsto un circuito de compensación (K) pasivo cuya capacidad (C) se mide fundamentalmente según la ecuación en la que C significa la capacidad del circuito de compensación omega significa la frecuencia angular fi significa el error de fase entre la corriente primaria y la corriente secundaria R Sh significa la resistencia de un posible derivador de medición y Zb significa la impedancia de una posible carga aparente.
Description
Convertidor de corriente toroidal con circuito
de compensación de fase.
La invención se refiere a un convertidor de
corriente toroidal según el preámbulo de la reivindicación de
dispositivo independiente, así como a un procedimiento para la
determinación de la corriente primaria con la ayuda de un
convertidor de corriente toroidal según el preámbulo de la
reivindicación de procedimiento independiente.
Este tipo de convertidores de corriente
toroidales se pueden emplear para convertir una corriente primaria
elevada en un conductor primario a través de un toro magnético en
una corriente secundaria un múltiplo más reducida en un
arrollamiento secundario alrededor del toro magnético. Hasta el
momento se han empleado este tipo de convertidores de corriente
toroidales, por ejemplo, para finalidades de cálculo, así como para
finalidades de protección, empleándose para finalidades de cálculo
y para finalidades de protección diferentes tipos de convertidores
de corriente (salida de tensión, salida de corriente).
Los convertidores de corriente toroidales con
salida de corriente se diseñan hoy en día por lo general según el
estándar IEC 60044-1 e IEC 60044-6,
según el cual la impedancia de carga (carga aparente) sólo se puede
modificar en una banda estrecha prescrita (la impedancia de carga
es más o menos constante). Los convertidores de corriente
toroidales con salida de corriente, pero carga aparente variable
son estado de la técnica para los sistemas de medición de corriente
empleados hoy en día.
Además, los convertidores de corriente
toroidales mencionados también se emplean con salida de tensión en
la parte secundaria de modo correspondiente al estándar IEC
60044-8. Un ejemplo para un convertidor de corriente
toroidal de este tipo con salida de tensión se conoce del
documento WO-A-98/58267. Otros
convertidores de corriente se conocen de los documentos US 4198595,
US 6670799, y US 6094044. Para los convertidores de corriente
toroidales descritos resulta, para la corriente primaria, la
relación
En la que I_{P} designa la corriente
primaria y U_{S} la tensión en la derivación de medición
R_{Sh}.
Sin embargo, en otros tipos de convertidores de
corriente toroidales (salida de tensión, salida de corriente) se
produce por medio de las pérdidas en el toro magnético (pérdidas
magnéticas) y en la corriente de magnetización necesaria del toro
magnético un error de transmisión complejo, que viene dado por
medio del error absoluto
Y el error de fase
\varphi =
\varphi_{P} -
\varphi_{S}
en el que I_{P} e
I_{S} representan una corriente compleja primaria y
secundaria, que están fijadas por medio de sus valores absolutos
|I_{P}| e |I_{S}| y los ángulos de fase
\varphi_{P} y \varphi_{S}
correspondientes.
Por medio del error de fase se originan errores
en la determinación de la corriente primaria, de manera que
incluso pequeños errores de fase, por ejemplo, en la determinación
de la relación de potencia de la red para energía de operación
intensiva pueden tener consecuencias muy notables en el lado de los
costes. Como consecuencia de esto, un objetivo de la invención es
proponer un convertidor de corriente toroidal en el que este error
de fase se compense o bien completamente o casi completamente.
Adicionalmente sería deseable que el convertidor de corriente se
pudiera operar como convertidor de corriente universal tanto con
salida de tensión según el documento IEC 60044-8 o
con salida de corriente con carga aparente casi constante según el
documento IEC 60044-1 o bien el documento
60044-6.
Según la invención se propone un convertidor de
corriente toroidal tal y como está caracterizado por medio de las
características de las reivindicaciones de dispositivo
independientes. Las variantes ventajosas del convertidor de
corriente toroidal conforme a la invención se derivan de las
características de las reivindicaciones de dispositivo
independientes.
En particular, la invención se refiere a un
convertidor de corriente toroidal, por ejemplo para instalaciones
de media y alta tensión. Comprende un conductor primario que
atraviesa el toro magnético, así como un arrollamiento secundario
arrollado alrededor del toro magnético. En la parte secundaria está
previsto un derivador de medición o una carga aparente. Para la
compensación del error de fase entre la corriente primaria y la
corriente secundaria está previsto en la parte secundaria un
circuito de compensación pasivo, cuya capacidad se mide
fundamentalmente según la ecuación
en la
que
C significa la capacidad del circuito de
compensación
\omega significa la frecuencia angular
\varphi significa el error de fase entre la
corriente primaria y la corriente secundaria
R_{Sh} significa la resistencia de un posible
derivador de medición y
Z_{b} significa la impedancia de una posible
carga aparente.
\vskip1.000000\baselineskip
Un convertidor de corriente toroidal de este
tipo permite una compensación del error de fase a un valor
claramente por debajo de 1º, tal y como se explica posteriormente,
de manera que de este modo el error de fase se compensa
completamente o casi completamente.
En un ejemplo de realización del convertidor de
corriente toroidal conforme a la invención, la capacidad del
circuito de compensación se conforma a partir de la suma de la
capacidad de un cable y una capacidad de conexión adicional (por
ejemplo en el caso de un convertidor de corriente toroidal con
salida de corriente).
En un ejemplo de realización preferido del
convertidor de corriente toroidal, el circuito de compensación
comprende dos condensadores conectados en serie con polaridad
opuesta, preferentemente condensadores de tántalo (condensadores de
electrolito secos), si bien, dependiendo de la máxima tensión que
se produzca, también condensadores de electrolito húmedos. Estos
condensadores, para la misma capacidad, son considerablemente más
pequeños desde el punto de vista de su volumen que los
condensadores de metal papel lámina convencionales, y debido a ello
se pueden colocar fundamentalmente de un modo más sencillo en una
carcasa, y además también son más baratos.
En una variante de este ejemplo de realización
del convertidor de corriente toroidal conforme a la invención, a
cada uno de los dos condensadores conectados en serie con polaridad
opuesta está conectado en paralelo un diodo de protección. La
polaridad de los diodos de protección está opuesta,
respectivamente, a la polaridad del condensador correspondiente.
Los diodos de protección sirven - tal y como ya dice su nombre -
para la protección de los condensadores contra la polarización
inversa, ya que este tipo de condensadores sólo aguantan una tensión
comparativamente reducida de polaridad incorrecta. La tensión de
paso de los diodos, debido a ello, se ha de seleccionar menor que
la tensión polarizada incorrectamente máxima admisible para los
condensadores.
Para proteger el convertidor de corriente
toroidal, o mejor, sus componentes de la parte secundaria, y en
particular los condensadores de electrolito frente a
sobretensiones, en otro ejemplo de realización, el circuito de
compensación comprende un varistor (Variable
Resistor; descargador de ZnO, que al sobrepasar una tensión
determinada representa un cortocircuito). El varistor está
conectado, por ejemplo, en el ejemplo de realización mencionado
anteriormente, con los condensadores conectados en serie de
polaridad inversa en paralelo con el circuito en serie de los dos
condensadores (y - en caso de que haya - con los diodos de
protección). Al producirse la sobretensión, el varistor evita con
ello una destrucción de los condensadores.
En otro ejemplo de realización del convertidor
de corriente toroidal conforme a la invención, el toro magnético
presenta uno (o varios) entrehierro(s). El entrehierro sirve
para la linealización de la curva de magnetización del toro
magnético, si bien reduce la inductividad del convertidor de
corriente, y con ello aumenta el error de fase entre la corriente
primaria y la corriente secundaria.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
procedimiento correspondiente para la determinación de la corriente
primaria, tal y como está caracterizado por medio de las
características de la reivindicación de procedimiento
independiente. Las variantes ventajosas del procedimiento conforme
a la invención resultan a partir de las características de las
reivindicaciones de procedimiento independientes.
En particular, la invención se refiere a un
procedimiento para la compensación del error de fase entre la
corriente primaria y la corriente secundaria de un convertidor de
corriente toroidal, en particular para instalaciones de media y
alta tensión. El convertidor de corriente toroidal comprende un
conductor primario que atraviesa el toro magnético, así como un
arrollamiento secundario arrollado alrededor del toro magnético, y
un derivador de medición o una carga aparente prevista en la parte
secundaria. Para la compensación del error de fase se prevé en la
parte secundaria un circuito de compensación pasivo cuya capacidad
se mide fundamentalmente según la ecuación
en la
que
C significa la capacidad del circuito de
compensación
\omega significa la frecuencia angular
\varphi significa el error de fase entre la
corriente primaria y la corriente secundaria
R_{Sh} significa la resistencia de un posible
derivador de medición y
Z_{b} significa la impedancia de una posible
carga aparente.
\vskip1.000000\baselineskip
Las ventajas de este procedimiento y de sus
variantes mencionadas a continuación se corresponden con las
ventajas que ya han sido mencionadas anteriormente en la
explicación del transformador toroidal correspondiente, o bien de
sus ejemplos de realización y variantes.
En una variante del procedimiento, la capacidad
del circuito de compensación se conforma a partir de la suma de la
capacidad de un cable y una capacidad de conexión adicional (por
ejemplo un convertidor de corriente toroidal con salida de
corriente). Para la determinación de la capacidad de conexión
adicional requerida se resta la capacidad del cable de la capacidad
(completa) del circuito de compensación.
De este modo, en una variante del procedimiento
conforme a la invención se puede usar una circuito de compensación
con dos condensadores conectados en serie con polaridad inversa,
usándose como condensadores, preferentemente, condensadores de
tántalo, pudiéndose considerar también, sin embargo - dependiendo
de la resistencia a la tensión requerida condensadores de
electrolito húmedo.
En una variante de esta variante del
procedimiento también se puede usar, en particular, un circuito de
compensación en el que para cada uno de los dos condensadores
conectados en serie con polaridad inversa esté conectado un diodo
de protección en paralelo, y la polaridad de los diodos de
protección sea correspondientemente opuesta a la polaridad del
condensador correspondiente.
En otra variante del procedimiento se puede usar
un circuito de compensación con un varistor para la protección
contra sobretensiones. Finalmente, en una variante adicional del
procedimiento se puede usar un toro magnético con uno o con varios
entrehierros.
Tal y como ya se ha mencionado, las ventajas de
las variantes del procedimiento correspondientes se corresponden
con las ventajas que se mencionan en la explicación de los ejemplos
de realización correspondientes del transformador del toro
magnético.
Otros aspectos ventajosos de la invención se
derivan de la siguiente explicación de un ejemplo de realización
ventajoso con la ayuda del dibujo. Muestran, en una representación
esquemática:
Fig. 1 el esquema equivalente referido a la
parte primaria de un ejemplo de realización del convertidor de
corriente toroidal conforme a la invención para la explicación del
principio de compensación,
Fig. 2 el diagrama vectorial de la corriente
primaria referido a la tensión en el derivador de medición de un
convertidor de corriente toroidal con salida de tensión y
Fig. 3 una sección de la parte secundaria del
convertidor de corriente conforme a la invención con un ejemplo de
un circuito de compensación.
En el esquema equivalente de un ejemplo de
realización del convertidor de corriente toroidal mostrado en la
Fig. 1, referido a la parte primaria, R_{Fe} designa la
resistencia lineal equivalente para las pérdidas magnéticas y Lm la
inductividad del convertidor de corriente. La resistencia del
arrollamiento secundario está designada con R_{S}, y la
derivación de medición con R_{SH}. El derivador de medición
R_{SH} puede estar conformado en este caso como parte del
arrollamiento secundario, tal y como se describe en el documento
WO-A-98/58267. Puesto que el
esquema equivalente mostrado en la Fig. 1 está referido a la parte
primaria, estas resistencias están ocupadas respectivamente con el
factor ü^{2}, es decir, con el cuadrado de la relación de
transmisión ü, que resulta a partir del cociente del número de
espiras N_{P} del conductor primario y del número de espiras
Número de espiras N_{S} del arrollado secundario. Además, se
reconoce la capacidad C_{Z} de los condensadores adicionales y la
capacidad del cable C_{c} de las lineas. En el ejemplo
representado, una carga aparente puramente óhmica está indicada con
la resistencia R_{b} (la impedancia fundamentalmente compleja
Z_{b} de la carga aparente tiene en este caso sólo una
parte real R_{b}, es con ello una resistencia óhmica) en las
conexiones secundarias S_{1} y S_{2}. El valor de las
impedancias de los condensadores adicionales tiene un valor de
5 o bien el del cable 6 Estas
impedancias están ocupadas - como la resistencia R_{b} óhmica de
la carga aparente - con el factor ü2, ya que se han transformado
desde la parte secundaria a la parte primaria, ya que el esquema
equivalente está referido a la parte primaria. La capacidad
conjunta C resulta a partir de la suma de las capacidades C_{Z} y
CC siendo C = C_{Z} + CC. En las conexiones secundarias S_{1} y
S_{2} está la tensión U_{S}\cdotü, ya que la tensión
de la parte secundaria U_{S} se ha de multiplicar en la
transformación a la parte primaria con la relación de transmisión
ü. R_{E} es la resistencia de entrada del contador de cálculo
conectado, aparato de control y/o de protección, que está ocupada
igualmente con el factor ü2, ya que el esquema equivalente está
referido a la parte primaria.
A través de las conexiones primarias P_{1} y
P_{2} fluye la corriente primaria I_{P}. Esta corriente
primaria I_{P} se divide en las corrientes parciales
I_{R}(Fe) e I_{L}, así como en la
corriente parcial I_{S}/ü, ya que la corriente secundaria
I_{S}, como consecuencia de la transformación en la parte
primaria, se ha de dividir a través de la relación de transmisión ü
(ver más arriba).
Dependiendo del tipo de convertidor de corriente
(salida de tensión, salida de corriente), en la Fig. 1 puede estar
previsto el derivador de medición R_{Sh} o la carga aparente
R_{b}. A partir del esquema equivalente (Fig. 1) resulta - con la
condición de que R_{E} >> R_{Sh} o bien R_{E} >>
R_{b} entre la corriente primaria I_{P} y la tensión
U_{S} en las conexiones secundarias S_{1} y S_{2} (o
bien en este caso en el derivador de medición R_{Sh}) la relación
de modo correspondiente a la siguiente ecuación
Esta relación también se puede ver a partir del
diagrama vectorial de la Fig. 2. Para el convertidor de corriente
no compensado, la capacidad total C es igual a cero (todavía no hay
ninguna capacidad). Gracias a ello resulta el error de fase
\varphi entre la corriente primaria y la tensión U_{S}
(la corriente secundaria I_{S} a través del derivador de
medición está en fase con la corriente U_{S}), de la siguiente
manera:
\vskip1.000000\baselineskip
Con
resulta la siguiente
relación:
\newpage
Para una compensación total, la parte imaginaria
de la ecuación [1] ha de ser igual a cero (ninguna diferencia de
fase entre I_{P} y U_{S}), es decir, se ha de dar
lo siguiente:
En caso de que, ahora, pongamos la ecuación [4]
en la ecuación [5], y se además se tiene en cuenta que
12 entonces se tiene para la capacidad total C:
o en el caso de una carga aparente
Z_{b}, de modo
correspondiente:
A partir de la ecuación [6a] se puede reconocer
que, por ejemplo, al dividir por dos el tamaño del derivador de
medición R_{Sh} para la compensación, la capacidad total C se ha
de duplicar. En caso de que la capacidad total C se determine tal y
como se ha descrito anteriormente, el error de fase \varphi se ha
de compensar tal y como se reconoce en la flecha punteada en la
Fig. 2.
En la Fig. 3 se muestra un ejemplo de
realización para el circuito de compensación K. con cuya ayuda se
puede realizar la capacidad adicional C_{Z} que se puede conectar
adicionalmente para la compensación del error de fase. La capacidad
de conexión adicional C_{Z} se conforma en este caso por medio de
los dos condensadores adicionales con las capacidades C_{Z1} y
C_{Z2}. Cuando C_{Z1} y C_{Z2} son, respectivamente, igual de
granes, y el circuito en serie de los dos condensadores adicionales
conforma la capacidad adicional C_{Z}, resulta la capacidad
adicional C_{Z} = C_{Z1}/2 = C_{Z2}/2. En caso de que se haya
de determinar la capacidad adicional requerida C_{Z} para la
compensación del error de fase \varphi, entonces se ha de tener
en cuenta que la capacidad total C es C= C_{Z} + CC, de manera
que de la capacidad total C requerida para la compensación se ha de
restar en primer lugar la capacidad del cable CC de las posibles
líneas, para determinar la capacidad adicional C_{Z} que se puede
conectar requerida. En la Fig. 3 están representados a trazos el
derivador de medición R_{Sh}, o bien la carga aparente
Z_{b} y la resistencia de entrada R_{E} del sistema de
medición. Puesto que R_{E} >> R_{Sh}, o bien
|Z_{b}|, la resistencia de entrada R_{E} no se considera en
la determinación de la capacidad requerida para la
compensación.
Los dos condensadores del circuito de
compensación K con las capacidades C_{Z1} y C_{Z2} están
conectados en serie con la polaridad inversa. En el caso de los
condensadores mostrados en la Fig. 3 se trata de condensadores de
electrolito, preferentemente de condensadores de tántalo. Los
condensadores de electrolito (por ejemplo condensadores de
electrolito húmedos) en general, y en particular también los
denominados condensadores de tántalo (condensadores de electrolito
secos) presentan con la misma capacidad, en comparación con los
condensadores convencionales de metal-papel un
volumen fundamentalmente reducido, y debido a ello se pueden
colocar de un modo considerablemente más sencillo en una carcasa.
Además, desde el punto de vista de costes también son más baratos
que los condensadores de metal-papel. Si se pueden
usar condensadores de tántalo o condensadores de electrolito
húmedos también depende, entre otras cosas de cómo es la tensión
máxima que se puede poner en los condensadores. La resistencia a la
tensión de los condensadores de electrolito húmedos, en concreto,
es mayor (tiene un valor, por ejemplo, de 500 V para condensadores
de electrolito aluminio) que la de los condensadores de tántalo
(tiene un valor, por ejemplo, de 50 V).
Los condensadores de electrolito, sin embargo,
son sensibles frente a la polarización inversa. Una tensión
polarizada de modo incorrecto en los condensadores de electrolito
que sobrepaso un cierto valor (comparativamente reducido), lleva a
un daño o una destrucción de los condensadores de electrolito. Para
evitar esto, los condensadores están protegidos por medio de
diodos de protección D_{1} y D_{2}, debido a lo cual con cada
uno de los dos condensadores conectados en serie está conectado en
paralelo un diodo de protección D_{1} y D_{2}. La polarización
del diodo de protección correspondiente D_{1} y D_{2}, sin
embargo, es inversa a la polarización del condensador
correspondiente. La tensión de paso del diodo de protección D_{1}
o D_{2} correspondiente, es decir, la tensión con la que el diodo
de protección D_{1} y D_{2} correspondiente se hace conductor,
se encuentra por debajo de la máxima tensión polarizada
incorrectamente que se puede soportar de los condensadores de
electrolito. Al producirse una tensión polarizada incorrectamente,
así pues, el diodo de protección correspondiente D_{1} y D_{2}
comienza a conducir bien, antes de que el condensador de
electrolito correspondiente se dañe o se destruya.
El varistor V (Variable Resistor,
por ejemplo de la tecnología ZnO) conectado en paralelo al circuito
en serie de los condensadores de electrolito (y los diodos de
protección), una resistencia dependiente de la tensión, que al
pasar una determinada tensión representa un cortocircuito, protege
el circuito de compensación, y en particular los condensadores
contra las sobretensiones que se producen.
Mientras que la dimensión mencionada
anteriormente del error del valor absoluto |\varepsilon| en
el convertidor de corriente toroidal con salida de tensión se puede
compensar por medio del dimensionamiento del derivador de medición
R_{Sh} hacia el error de valor absoluto requerido, a continuación
a partir de un ejemplo numérico se explica el dimensionamiento de
la capacidad adicional C_{Z} para un convertidor de corriente
toroidal con salida de tensión. En este caso se ha de medir el
error de fase \varphi del convertidor de corriente no compensado,
lo que se puede realizar con un puente de medición adecuado. La
capacidad del cable CC depende de la longitud de la linea de
medición, y es conocida. El tamaño del derivador de medición
R_{Sh} tiene un valor de R_{Sh} = 1,125\Omega, habiendo de
tenerse en cuenta que también en relación con la constancia del
error del valor absoluto |\varepsilon| se han de usar
preferentemente derivadores con una constancia de temperatura
elevada, por ejemplo, derivadores de medición con alambre de
resistencia del tipo ISAOHM® de la firma Isabellenhütte, Dillenburg
(Alemania), La frecuencia de trabajo se ha determinado para el
presente ejemplo f = 50 Hz, es decir, \omega = 314 s^{-1}. La
magnitud del error de fase \varphi se ha determinado por medio de
una medición previa y
resulta \varphi = 30'.
resulta \varphi = 30'.
A partir de esto, para la capacidad total C
requerida se tiene, de modo correspondiente a la ecuación [4]:
Si se conectan dos condensadores de electrolito
de la misma capacidad en serie, tal y como se muestra a partir de
la Fig. 3, entonces la capacidad de la conexión en serie resulta la
mitad de las capacidades individuales. Con ello, con una conexión
en serie de dos condensadores de la capacidad C_{Z1} y C_{Z2}
con C_{Z1} = C_{Z2} = 47 \muF la capacidad de conexión
adicional resulta C_{Z} = 23,5 \muF. A partir de. esto, como
consecuencia de 16 con los valores indicados
anteriormente para C. w y R_{Sh} (con la simplificación
tan\varphi\approx\varphi para pequeños ángulos \varphi) un
ángulo \varphi = 0,48º = 28,5'. El error de fase que se produce
después de la compensación - sin tener en cuenta una posible
capacidad del cable (que típicamente está aproximadamente en el
intervalo de 50-200 pF/m) - tiene un valor sólo de
1.5' (minuto de ángulo).
Con una corriente nominal de I_{P} =
1,25 kA, una relación de transmisión Ü = 1:2500, una resistencia
secundaria RS = 12,6\Omega, resulta una tensión de funcionamiento
en el derivador de medición R_{Sh} de U_{S} \approx 0,5V, con
la corriente de cortocircuito completamente desplazada de 25 kA una
tensión de 35 V. Esta tensión máxima que se produce en el caso de
cortocircuito ha de ser soportable para los condensadores, lo que
para los condensadores de tántalo mencionados anteriormente, así
como para los condensadores de electrolito húmedos no representa
ningún problema.
Del mismo modo, esto también se puede aplicar
para convertidores de corriente estándar con una impedancia de
carga Z_{b} de la carga aparente. Las cargas aparentes con
un ángulo de fase positivo o negativo se tienen en cuenta en la
medición del error de fase \varphi de modo automático.
También se ha de mencionar que los convertidores
de corriente toroidales con uno o varios entrehierros son
especialmente ventajosos, ya que estos entrehierros contribuyen de
un modo fundamental a la linealización de la curva característica
de magnetización.
Claims (14)
1. Convertidor de corriente toroidal, en
particular para instalaciones de media y alta tensión, con un
conductor primario, que atraviesa el toro magnético, así como un
arrollamiento secundario arrollado alrededor del toro magnético, en
el que en la parte secundaria está previsto un derivador de
medición (R_{Sh}) o una carga aparente (Z_{b}),
caracterizado porque para la compensación 1 del error de fase
(\varphi) entre la corriente primaria (IP) y la corriente
secundaria (IS), en la parte secundaria está previsto un circuito
de compensación (K) pasivo cuya capacidad (C) se mide
fundamentalmente según la ecuación
en la
que
C significa la capacidad del circuito de
compensación
\omegasignifica la frecuencia angular
\varphi significa el error de fase entre la
corriente primaria y la corriente secundaria
R_{Sh} significa la resistencia de un posible
derivador de medición y
Z_{b} significa la impedancia de una posible
carga aparente.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Convertidor de corriente toroidal según la
reivindicación 1, en el que la capacidad (C) del circuito de
compensación (K) se conforma a partir de la suma de la capacidad
(CC) de un cable y una capacidad de conexión adicional
(C_{Z}).
3. Convertidor de corriente toroidal según una
de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el circuito de
compensación (K) comprende dos condensadores (C_{Z1}, C_{Z2})
conectados en serie con polaridad inversa.
4. Convertidor de corriente toroidal según la
reivindicación 3, en el que los condensadores (C_{Z1}, C_{Z2})
conectados en serie con polaridad opuesta son condensadores de
tántalo.
5. Convertidor de corriente toroidal según una
de las reivindicaciones 3 ó 4, en el que a cada uno de los 1
condensadores (C_{Z1}, C_{Z2}) conectados en serie con polaridad
inversa está conectado en serie un dioda de protección (D_{1},
D_{2}), y la polaridad de los diodos de protección (D_{1},
D_{2}) está opuesta, respectivamente, a la polaridad del
condensador (C_{Z1}, C_{Z2}) correspondiente.
6. Convertidor de corriente toroidal según una
de las reivindicaciones anteriores, en el que el circuito de
compensación (K) comprende un varistor (V) para la protección
frente a sobretensiones.
7. Convertidor de corriente toroidal según una
de las reivindicaciones anteriores, en el que el toro magnético
presenta uno o varios entrehierros.
8. Procedimiento para la compensación del error
de fase entre la corriente primaria (IP) y la corriente secundaria
de un convertidor de corriente toroidal, en particular para
instalaciones de media y alta tensión, en el que el convertidor de
corriente toroidal presenta un conductor primario que atraviesa el
toro magnético, así como un arrollamiento secundario arrollado
alrededor del toro magnético, y un derivador de medición (R_{Sh})
o una carga aparente (Z_{b}) previsto en la parte
secundaria, caracterizado porque para la compensación del
error de fase (\varphi) se prevé en la parte secundaria un
circuito de compensación (K) pasivo, cuya capacidad (C) se mide
fundamentalmente según la ecuación
en el
que
C significa la capacidad del circuito de
compensación
\omega significa la frecuencia angular
\varphi significa el error de fase entre la
corriente primaria y la corriente secundaria
R_{Sh} significa la resistencia de un posible
derivador de medición y
Z_{b} significa la impedancia de una posible
carga aparente.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que la capacidad (C) del circuito de compensación (K) se
conforma a partir de la suma de la capacidad (CC) de un cable y de
una capacidad de conexión adicional (C_{Z}), en el que para la
determinación de la capacidad adicional (C_{Z}) se resta la
capacidad (CC) del cable de la capacidad (C) del circuito de
compensación (K).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 ó 9, en el que se usa un circuito de
compensación (K) con dos condensadores (C_{Z1}, C_{Z2})
conectados en serie con polaridad inversa.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que como condensadores (C_{Z1}, C_{Z2}) se usan
condensadores de tántalo.
12. Procedimiento según la reivindicación 11 ó
12, en el que se usa un circuito de compensación (K), en el que a
cada uno de los dos condensadores (C_{Z1}, C_{Z2}) conectados en
serie está conectado en paralelo un diodo de protección (D_{1},
D_{2}), y la polaridad de los diodos de protección (D_{1},
D_{2}) está opuesta respectivamente a la polaridad del
condensador (C_{Z1}, C_{Z2}) correspondiente.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 12, en el que se usa un circuito de
compensación (K) con un varistor (V) para la protección contra
sobretensiones.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 13, en el que se usa un toro magnético con uno
o varios entrehierros.
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