ES2906176T3 - Sistema de compensación de fases - Google Patents

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ES2906176T3 ES16836740T ES16836740T ES2906176T3 ES 2906176 T3 ES2906176 T3 ES 2906176T3 ES 16836740 T ES16836740 T ES 16836740T ES 16836740 T ES16836740 T ES 16836740T ES 2906176 T3 ES2906176 T3 ES 2906176T3
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Abstract

Un sistema de compensación trifásico, que comprende: un circuito eléctrico (200) configurado para recibir tres fases de entrada de una fuente de energía trifásica de la que se suministran tres fases de salida respectivas, configurado dicho circuito eléctrico además para compensar cualquier fase de entrada incapaz de suministrar corriente a su fase única de salida correspondiente sustituyendo en lugar de dicha fase de salida una fase de salida que funcione de dichas tres fases de salida, y configurado además para compensar cualesquiera una o dos fases de entrada incapaces de suministrar corriente a sus correspondientes una o dos fases de salida, sustituyendo en lugar de dichas dos fases de salida, la fase de salida de la tercera fase, en donde dicho circuito eléctrico (200) comprende relés de control primero (C1), segundo (C2) y tercero (C3) conectados eléctricamente entre sí, comprendiendo cada uno contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control, en donde se conecta al menos un contacto de entrada normalmente abierto de un relé, en donde al menos un contacto de entrada normalmente abierto de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos otro relé de control; en donde al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de salida normalmente cerrado de al menos otro relé de control en donde, cuando dos de las tres fases no suministran corriente a sus respectivos relés de control, las fases que funcionan mal se compensan suministrando corriente desde el relé de control restante; en donde los contactos normalmente abiertos se abren en ausencia de corriente eléctrica y los contactos normalmente cerrados se cierran en ausencia de corriente eléctrica; en donde, en la ausencia de una o dos fases, las conexiones de los circuitos normalmente cerrados de un relé de una fase no operativa se configuran para recibir corriente de las conexiones del circuito normalmente abierto de una de las fases operativas, permitiendo que la fase no operativa funcione normalmente.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de compensación de fases
Campo de la invención
La presente invención hace referencia en general a los sistemas de respaldo de la red eléctrica y específicamente a un sistema de compensación trifásico.
Antecedentes
Un problema habitual con el que se encuentran a menudo los consumidores de un suministro de energía eléctrica trifásico es la "pérdida" de una fase. A veces, una (o incluso dos) de las fases suministradas por el proveedor de energía funcionan mal. En tal caso, los consumidores pueden utilizar fuentes de energía sustitutivas tales como, por ejemplo, un generador para compensar la(s) fase(s) "perdida(s)". Los consumidores que no tienen un proveedor de energía alternativo se quedan sin la electricidad que debería haber sido suministrada por la(s) fase(s) "perdida(s)".
La publicación de patente N.° GB 367455 describe la sustitución de fuentes en servicio. En un sistema, tal como un sistema de propulsión de barcos, que tiene generadores principales y auxiliares accionados por un motor principal común, tal como un motor diesel, y que tiene un segundo generador auxiliar que puede formar parte de un conjunto similar, un circuito de carga que se tenga que alimentar de forma continua se transfiere de forma automática de un generador auxiliar a otro si la tensión del primero cae por debajo de un valor determinado cuando la segunda máquina está generando una tensión adecuada.
La publicación de patente N.° GB 396759 describe sistemas que dependen de transformadores estáticos. Un sistema de transmisión de líneas aéreas de 3 fases/4 fases/3 fases en el que la corriente de alta tensión de 4 fases se transporta mediante al menos cuatro conductores y un cable de tierra, incluye dispositivos de protección que incorporan un relé de "haz equilibrado" mediante el cual, cuando se produce una avería en una línea, dicha línea y la línea que transporta el "cuarto de fase" asociado a ella se desconectan y se ponen a tierra, funcionando entonces el sistema como un sistema de 3 fases/2 fases de 3 cables/3 fases. Si se dispone de un par de conductores de repuesto, éstos pueden sustituir al conductor averiado y a la línea asociada.
La publicación de patente N.° GB 413723 describe una disposición de relés eléctricos que responde a la relación de fases entre las tensiones correspondientes de dos sistemas trifásicos que involucra un relé equilibrado mecánicamente que tiene un elemento de contacto que se controla de forma diferente mediante dos bobinas energizadas respectivamente de acuerdo con dos tensiones cuyas magnitudes dependen de dicha relación de fases.
La publicación de patente N.° GB 597302 describe un aparato de relés para conectar una red a la red de suministro cuando la tensión de la primera es inferior en una cantidad predeterminada a la de la segunda, comprende un relé de inducción que tiene varios electroimanes, teniendo uno de dichos imanes un devanado conectado a la red de suministro o a la red y teniendo otro de dichos imanes un devanado alimentado con corriente proporcional a la diferencia de tensión entre la red y la red de suministro para hacer que el relé opere un interruptor automático conectado entre la red de suministro y la red.
La publicación de patente N.° RU 66619 describe un corrector del factor de potencia trifásico que comprende una unidad inversora de potencia, detectores de potencia que abarcan el suministro de potencia y un sistema de control, caracterizado por que la unidad inversora de potencia del nodo se compone de dos módulos inversores de potencia, cada uno de los cuales contiene un circuito puente trifásico con seis elementos clave incluidos, un inductor trifásico y un condensador de almacenamiento con un detector de tensión y el sistema de control comprende una unidad de bloque ADC que determina la corriente de compensación de referencia con el voltaje PI en el condensador, los controladores PID de la corriente y la unidad de modulación por ancho de pulso vectorial, la salida del ADC se conecta a las entradas del bloque que determina las corrientes de compensación de referencia con el voltaje PI en el condensador, la salida del cual se conecta por medio de un bloque de corriente de los controladores PID a la entrada del bloque de modulación por ancho de pulso vectorial, que es la gestión del bloque de salida final.
La publicación de patente N.° RU 2122273 describe un dispositivo que tiene tres relés de subtensión con contactos de apertura y cierre, condensadores correctores, reactores de cambio de fase y terminales de carga transitoria. Entre los reactores de cambio de fase y los terminales de carga trifásica se insertan tres condensadores de corrección de fase recientemente introducidos; cada condensador se cortocircuita mediante contactos de cierre conectados en paralelo de los relés de subtensión de las fases inherentes y retrasadas; cada reactor de cambio de fase se cortocircuita mediante contactos conectados en paralelo de los relés de subtensión de las fases adyacentes.
La publicación de patente N.° RU 2340063 describe un dispositivo que contiene terminales de red A, B, C, tres relés de comprobación de tensión con grupo de contactos normalmente cerrados, grupo de contactos normalmente abiertos y grupo de contactos adicional, condensador común, reguladores de fase y terminales de entrada. Por lo tanto, los terminales de red se conectan a la fuente de CA, cada relé se conecta a la tensión de fase entre la fase similar y el cable neutro. El condensador común se conecta entre las fases anteriores y las recuperadas. Los reguladores de fase se conectan en el corte de las fases correspondientes entre los terminales de red y los terminales de entrada. Y el regulador de la fase recuperada se puentea. Los reguladores de las fases compuestas se utilizan para el cambio adicional de los vectores de tensión de las fases adyacentes.
La publicación de patente N.° RU 2353038 describe un dispositivo que incluye terminales de red, tres relés de control de tensión, tres bobinas de choque de fase, una unidad de contacto con dos grupos de contactos que tienen puntos de contacto comunes y un condensador común. El primer grupo de contactos contiene tres pares de contactos normalmente cerrados, mientras que el primer par incluye la conexión en serie del primer contacto de relé con el segundo contacto de relé, el segundo par - el segundo contacto de relé con el tercer contacto de relé, el tercer par - el tercer contacto de relé con el primer contacto de relé. Además, todas las entradas del par se acoplan con las fases correspondientes, mientras que sus salidas - con el punto común del primer grupo de contactos. El segundo grupo de contactos incluye también tres pares de contactos. Además, el primer par incluye la conexión en serie del contacto cerrado del primer relé y el contacto abierto del segundo relé, el segundo par - el contacto cerrado del segundo relé y el contacto abierto del tercer relé, el tercer par - el contacto cerrado del tercer relé y el contacto abierto del primer relé. Además, las entradas de todos los pares se acoplan con las fases correspondientes, mientras que sus salidas se conectan al punto común del segundo grupo de contactos. Entre el punto común del primer grupo y el punto común del segundo grupo hay un condensador común.
La publicación de patente N.° RU 2551351 describe un dispositivo que comprende terminales de red, tres relés de tensión de accionamiento rápido y desconexión rápida con contactos de cierre y apertura, siete relés repetidores por fase con contactos de cierre y apertura, tres condensadores de recuperación de fase, tres bobinas de choque de cambio de fase, tres condensadores de compensación de fase, terminales para la conexión de una carga trifásica y una fuente de alimentación. Los relés de tensión se acoplan a la tensión de fase de las respectivas fases de la red, los condensadores de recuperación de fase se acoplan a la tensión de línea, en la que cada uno de los condensadores se conecta en serie a un contacto de apertura del relé repetidor de la respectiva fase, cada una de las bobinas de choque de cambio de fase se deriva mediante los contactos de cierre de los relés repetidores primero y segundo de la fase respectiva y mediante los contactos de cierre en serie de los relés repetidores tercero y cuarto de la fase respectiva, los relés repetidores se conectan a la salida negativa de la fuente de alimentación directamente y a la salida positiva a través de los contactos de cierre del relé de tensión respectivamente. Cada condensador de compensación de fase se deriva mediante los contactos de cierre del quinto y sexto relé repetidor de la fase respectiva y el condensador de cambio de fase de cada fase se acopla entre la misma fase de la red y la fase siguiente a la fase de retardo a través del contacto de apertura del séptimo relé repetidor de la fase respectiva.
La publicación de patente N.° SU 633110 describe una disposición de redundancia automática para la fuente de alimentación.
El documento WO2014/191692 describe un selector de fase para seleccionar la fase adecuada.
La publicación de patente N.° US 4004191A describe un método para reducir el desequilibrio de la corriente en el sistema eléctrico de una línea de transmisión de corriente alterna trifásica que funciona en un régimen de fases incompleto utilizando los cables de la línea y los transformadores acoplados eléctricamente a la misma. Un cable desconectado de la línea que opera en el régimen de fases incompleto se pone a tierra en un extremo de la misma y en el otro extremo de la misma se conecta una fuente de tensión alterna adecuada para aumentar la corriente que fluye a través de los neutros del transformador, reduciendo de este modo el desequilibrio de la corriente en el sistema eléctrico. Una forma de realización de la invención prevé la utilización de un alambre de protección del cable contra rayos en lugar del cable en caso de que este último se rompa.
Ninguna de las anteriores ofrece compensar la(s) fase(s) "perdida(s)" utilizando la(s) otra(s) fase(s) disponible(s).
Hace tiempo que se siente la necesidad de un sistema de compensación que permita a un consumidor recibir un suministro de energía eléctrica trifásico en los casos en que se averíen una o dos de las tres fases sin tener que recurrir a (un proveedor)proveedores de energía sustitutivo(s).
Sumario
De acuerdo con el aspecto de la presente invención se proporciona un sistema de compensación trifásico, que comprende: un circuito eléctrico configurado para conectarse a una fuente de energía eléctrica trifásica configurada para suministrar tres fases y con consumidores y para permitir el suministro de energía eléctrica trifásico a los consumidores en ausencia de una o dos de las tres fases.
La fuente de energía eléctrica trifásica puede comprender una de la compañía de electricidad, un generador trifásico y un alternador trifásico.
El circuito eléctrico comprende relés de control primero, segundo y tercero conectados entre sí, comprendiendo cada uno de los cuales contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control.
De acuerdo con el aspecto de la presente invención se proporciona un método de compensación de una fase perdida, que comprende: proporcionar un sistema de compensación trifásico, que comprende: un circuito eléctrico que comprende relés de control primero, segundo y tercero conectados entre sí; configurado el circuito eléctrico para conectarse con consumidores y con una fuente de energía eléctrica trifásica configurada para suministrar tres fases, una a cada uno de los relés de control primero, segundo y tercero respectivamente; y cuando una de las tres fases no suministra corriente a su respectivo relé de control, compensar la fase que funciona mal suministrando corriente desde uno de los otros dos relés de control.
La fuente de energía eléctrica trifásica puede comprender una de la compañía de electricidad, un generador trifásico y un alternador trifásico.
Cada uno de los relés de control primero, segundo y tercero comprende contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control.
De acuerdo con el aspecto de la presente invención se proporciona un método de compensación de una fase perdida, que comprende: proporcionar un sistema de compensación trifásico, que comprende: un circuito eléctrico que comprende relés de control primero, segundo y tercero conectados entre sí; configurado el circuito eléctrico para conectarse con consumidores y con una fuente de energía eléctrica trifásica configurada para suministrar tres fases, una a cada uno de los relés de control primero, segundo y tercero respectivamente; y cuando dos de las tres fases no suministran corriente a sus respectivos relés de control, compensar las fases que funcionan mal suministrando corriente desde el relé de control restante. La fuente de energía eléctrica trifásica puede comprender una de la compañía de electricidad, un generador trifásico y un alternador trifásico.
Cada uno de los relés de control primero, segundo y tercero comprende contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de la invención y para mostrar cómo se puede llevar a cabo la misma, se hará referencia ahora, puramente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos.
Con referencia específica ahora a los dibujos en detalle, se subraya que los detalles mostrados son a modo de ejemplo y solamente con fines de descripción ilustrativa de las formas de realización preferidas de la presente invención, y se presentan con el fin de proporcionar lo que se cree que es la descripción más útil y fácilmente comprensible de los principios y aspectos conceptuales de la invención. En este sentido, no se intenta mostrar los detalles estructurales de la invención con más detalle del necesario para una comprensión fundamental de la invención, ya que la descripción, tomada conjuntamente con los dibujos, pone de manifiesto a los expertos en la técnica cómo se pueden llevar a la práctica las diversas formas de la invención. En los dibujos adjuntos:
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de un cuadro de distribución de ejemplo existente;
Las Figuras 2A y 2B muestran diagramas de bloques esquemáticos de dos opciones de implementación de ejemplo del sistema de compensación trifásico de la presente invención en el cuadro de distribución de ejemplo existente de la Figura 1;
La Figura 3 muestra una representación esquemática del sistema de compensación trifásico de acuerdo con las formas de realización de la presente invención;
La Figura 4 muestra una vista esquemática de un relé de control IEC;
La Figura 5 muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en la que hay una corriente eléctrica en cada fase R, S y T;
La Figura 5A muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase S;
La Figura 5B muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase T;
La Figura 5C muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase R;
La Figura 6 muestra otra representación esquemática de un sistema de compensación trifásico 200A de acuerdo con las formas de realización de la presente invención;
La Figura 7 muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en la que hay una corriente eléctrica en cada fase R, S y T;
La Figura 7A muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase S;
La Figura 7B muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase T; y.
La Figura 7C muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase R;
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
Antes de explicar al menos una forma de realización de la invención en detalle, se debe entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y a la disposición de los componentes descritos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención se puede aplicar a otras formas de realización o se puede poner en práctica o llevar a cabo de diversas maneras. Además, se debe entender que la fraseología y la terminología empleadas en la presente memoria tienen por objeto la descripción y no se deben considerar como restrictivas.
La presente invención proporciona un sistema de compensación trifásico para los casos en los que una o dos de las tres fases funcionan mal.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de un cuadro de distribución de ejemplo existente 100 que comprende un interruptor trifásico 110 y un dispositivo de corriente residual trifásico 120.
Las tres fases suministradas por el proveedor de energía 105 (por ejemplo, la compañía de electricidad, el alternador trifásico, el generador trifásico, etc.), pasan a través del interruptor trifásico 110, a continuación, a través del dispositivo de corriente residual trifásico 120 y a los consumidores 130 (por ejemplo, por medio de interruptores automáticos - no mostrados).
Las Figuras 2A y 2B muestran diagramas de bloques esquemáticos de dos opciones de implementación de ejemplo del sistema de compensación trifásico 200 de la presente invención en el cuadro de distribución de ejemplo existente 100 de la Figura 1;
La Figura 2A muestra el sistema de compensación trifásico 200 de la presente invención implementado entre el interruptor trifásico 110 y el dispositivo de corriente residual trifásico 120.
La Figura 2B muestra el sistema de compensación trifásico 200 de la presente invención implementado entre el dispositivo de corriente residual trifásico 120 y los consumidores 130
La Figura 3 muestra una representación esquemática del sistema de compensación trifásico 200 de acuerdo con las formas de realización de la presente invención, que comprende: una carcasa 300 que comprende tres relés de control C1, C2 y C3 tales como, por ejemplo, el relé de control IEC 700-K22Z disponible en http://ab.rockwellautomation.com/Relavs-and-Timers/700-K- lEC-Control-Relays. Cada relé de control comprende dos contactos normalmente abiertos (13 y 43), dos contactos normalmente cerrados (21 y 31) y un contacto de control (A1). La Figura 4 muestra una vista esquemática de un relé de control. Como se puede observar en la Figura 4, los contactos normalmente abiertos están abiertos en ausencia de corriente eléctrica y los contactos normalmente cerrados están cerrados en ausencia de corriente eléctrica. Cuando una corriente eléctrica pasa del contacto A1 al contacto A2 (conectado al neutro N (0)), los contactos normalmente abiertos se cierran y los contactos normalmente cerrados se abren.
Volviendo a la Figura 3, la atención se centra en el relé de control C3. En funcionamiento normal, el contacto A1 recibe una corriente eléctrica de la fase T. La corriente eléctrica pasa del contacto A1 al contacto A2 conectado a N (0), hace que se cierren las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 y que se abran las conexiones entre los contactos 21 y 22 y entre los contactos 31 y 32, permitiendo de este modo que la corriente eléctrica de la fase T pase del contacto 13 al contacto 14 al contacto 43 al contacto 44 a Tout.
Lo mismo ocurre en el relé de control C2 cuando recibe una corriente eléctrica de la fase S y en el relé de control C1 cuando recibe una corriente eléctrica de la fase R.
En ausencia de la corriente eléctrica de la fase T en el relé de control C3, las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 se abren y las conexiones entre los contactos 21 y 22 y entre los contactos 31 y 32 se cierran. En tal caso, la corriente eléctrica de la fase R puede ser suministrada por:
1. Contacto 43 de C1 a contacto 21 de C3 a contacto 22 de C3 a Tout y/o
2. Contacto 32 de C1 a contacto 31 de C3 a contacto 32 de C3 a Tout
Se apreciará que el contacto 43 de C1 se puede conectar de forma alternativa al contacto 31 de C3. En tal caso, el contacto 32 de C1 se conecta al contacto 21 de C3.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C3 a la corriente eléctrica de la fase R permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase T y además en ausencia de al menos otra fase (R o S), es decir, en ausencia de T y S o en ausencia de T y R.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C2 a la corriente eléctrica de la fase T permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase S y además en ausencia de al menos otra fase (R o T), es decir, en ausencia de S y R o en ausencia de S y T.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C1 a la corriente eléctrica de la fase S permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase R y además en ausencia de al menos otra fase (T o S), es decir, en ausencia de R y S o en ausencia de R y T.
La Figura 5 muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en la que hay una corriente eléctrica en cada fase R, S y T (funcionamiento normal). La corriente eléctrica de la fase T pasa del contacto A1 de C3 al contacto A2 de C3 a N (0) y hace que se cierren las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44, es decir, la corriente eléctrica pasa de T in al contacto 13 al contacto 14 al contacto 43 al contacto 44 a Tout. Lo mismo ocurre en las fases S y R.
La Figura 5A muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en la que hay una corriente eléctrica sólo en la fase S. La corriente eléctrica de la fase S pasa del contacto A1 de C2 al contacto A2 de C2 a N (0) y hace que las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 se cierren, es decir, la corriente eléctrica pasa de Sin al contacto 13 al contacto 14 al contacto 43 al contacto 44 a Sout. En C1 y C3 no hay corriente eléctrica suministrada por Rin y Tin respectivamente, por lo tanto las conexiones entre los contactos 21 y 22 y los contactos 31 y 32 de C3 se cierran y las conexiones entre los contactos 21 y 22 y los contactos 31 y 32 de C1 se cierran. La corriente eléctrica suministrada por Sin pasa al contacto 13 de C2, al contacto 14 de C2, al contacto 43 de C2, al contacto 21 de C1, del contacto 21 de C1 al contacto 22 de C1 y de allí tanto a Rout como al contacto 31 de C3 al contacto 32 de C3 a Tout.
El resultado es un suministro eléctrico trifásico, aunque sólo se disponga de una fase.
La Figura 5B muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en la que hay una corriente eléctrica sólo en la fase T;
La Figura 5C muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 3 en la que hay una corriente eléctrica sólo en la fase R;
La Figura 6 muestra otra representación esquemática de un sistema de compensación trifásico 200A de acuerdo con las formas de realización de la presente invención, que comprende: una carcasa 300A que comprende tres relés de control C1, C2 y C3 tales como, por ejemplo, el relé de control IEC 700-K22Z disponible en http://ab.rockwellautomation.com/Relavs-and-Timers/700-K- lEC-Control-Relays. Cada relé de control comprende dos contactos normalmente abiertos (13 y 43), dos contactos normalmente cerrados (21 y 31) y un contacto de control (A1). La atención se centra en el relé de control C3. En funcionamiento normal, el contacto A1 recibe una corriente eléctrica de la fase T. La corriente eléctrica pasa del contacto A1 al contacto A2 conectado a N (0), hace que se cierren las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 y que se abran las conexiones entre los contactos 21 y 22 y entre los contactos 31 y 32 permitiendo de este modo que la corriente eléctrica de la fase T pase del contacto 43 al contacto 44 a Tout.
Lo mismo ocurre en el relé de control C2 cuando recibe una corriente eléctrica de la fase S y en el relé de control C1 cuando recibe una corriente eléctrica de la fase R.
En ausencia de corriente eléctrica de la fase T en el relé de control C3, las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 se abren y las conexiones entre los contactos 21 y 22 y entre los contactos 31 y 32 se cierran. En tal caso, la corriente eléctrica de la fase R puede ser suministrada por:
1. Contacto 13 de C1 a contacto 21 de C3 a contacto 22 de C3 a Tout y/o
2. Contacto 32 de C1 a contacto 31 de C3 a contacto 32 de C3 a Tout.
Se apreciará que el contacto 43 de C1 se puede conectar de forma alternativa al contacto 31 de C3. En tal caso, el contacto 32 de C1 se conecta al contacto 21 de C3.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C3 a la corriente eléctrica de la fase R permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase T y además en ausencia de al menos otra fase (R o S), es decir, en ausencia de T y S o en ausencia de T y R.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C2 a la corriente eléctrica de la fase T permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase S y además en ausencia de al menos otra fase (R o T), es decir, en ausencia de S y R o en ausencia de S y T.
La conexión de los contactos 21 y 31 de C1 a la corriente eléctrica de la fase S permite el funcionamiento normal trifásico en ausencia de la fase R y además en ausencia de al menos otra fase (T o S), es decir, en ausencia de R y S o en ausencia de R y T.
La Figura 7 muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en la que hay una corriente eléctrica en cada fase R, S y T (funcionamiento normal). La corriente eléctrica de la fase T pasa del contacto A1 de C3 al contacto A2 de C3 a N (0) y hace que se cierren las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44, es decir, la corriente eléctrica pasa de T in al contacto 43 al contacto 44 a Tout. Lo mismo ocurre en las fases S y R.
La Figura 7A muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en la que hay una corriente eléctrica sólo en la fase S. La corriente eléctrica de la fase S pasa del contacto A1 de C2 al contacto A2 de C2 a N (0) y hace que las conexiones entre los contactos 13 y 14 y entre los contactos 43 y 44 se cierren, es decir, la corriente eléctrica pasa de Sin al contacto 43 al contacto 44 a Sout. En C1 y C3 no hay corriente eléctrica suministrada por Rin y T in respectivamente, por lo tanto las conexiones entre los contactos 21 y 22 y los contactos 31 y 32 de C3 se cierran y las conexiones entre los contactos 21 y 22 y los contactos 31 y 32 de C1 se cierran. La corriente eléctrica suministrada por Sin pasa al contacto 43 de C2 al contacto 44 de C2 al contacto 14 de C2 al contacto 13 de C2 al contacto 21 de C1, del contacto 21 de C1 al contacto 22 de C1 y de allí tanto a Rout como al contacto 31 de C3 al contacto 32 de C3 a Tout.
El resultado es un suministro eléctrico trifásico, aunque sólo se disponga de una fase.
La Figura 7B muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase T;
La Figura 7C muestra una situación de ejemplo de acuerdo con la representación de la Figura 6 en el que hay una corriente eléctrica sólo en la fase R;
Se apreciará que el sistema 200A se puede implementar en lugar del sistema 200 de las Figura 2A y 2B.
Se apreciará que el sistema de la presente invención se puede conectar a cualquier fuente de energía eléctrica trifásica, tal como una compañía eléctrica, un alternador trifásico o cualquier otra fuente de energía eléctrica trifásica.
El sistema de la presente invención se puede integrar, por ejemplo, en casas, barcos, aviones, etc., o en cualquier sistema que comprenda una fuente de energía eléctrica trifásica.
Se apreciará que en los casos en que una o dos de las fases funcionen mal, se puede dar una situación en la que los consumidores necesiten más de lo que la(s) fase(s) de trabajo pueda(n) suministrar. En una situación de este tipo, el interruptor trifásico abre el circuito eléctrico debido a una sobrecarga. Para evitar que el interruptor trifásico abra el circuito eléctrico, el usuario puede desconectar los aparatos eléctricos, independientemente de la fase a la que estén conectados, hasta un punto en el que la(s) fase(s) de trabajo pueda(n) satisfacer las necesidades de los consumidores.
Los expertos en la técnica apreciarán que la presente invención no se limita a lo que se ha mostrado y descrito de forma particular anteriormente en la presente memoria. Más bien, el alcance de la presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas e incluye las combinaciones y subcombinaciones de las diversas características descritas anteriormente en la presente memoria.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de compensación trifásico, que comprende:
un circuito eléctrico (200) configurado para recibir tres fases de entrada de una fuente de energía trifásica de la que se suministran tres fases de salida respectivas, configurado dicho circuito eléctrico además para compensar cualquier fase de entrada incapaz de suministrar corriente a su fase única de salida correspondiente sustituyendo en lugar de dicha fase de salida una fase de salida que funcione de dichas tres fases de salida, y configurado además para compensar cualesquiera una o dos fases de entrada incapaces de suministrar corriente a sus correspondientes una o dos fases de salida, sustituyendo en lugar de dichas dos fases de salida, la fase de salida de la tercera fase,
en donde dicho circuito eléctrico (200) comprende relés de control primero (C1), segundo (C2) y tercero (C3) conectados eléctricamente entre sí, comprendiendo cada uno contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control, en donde se conecta al menos un contacto de entrada normalmente abierto de un relé, en donde al menos un contacto de entrada normalmente abierto de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos otro relé de control;
en donde al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de salida normalmente cerrado de al menos otro relé de control en donde, cuando dos de las tres fases no suministran corriente a sus respectivos relés de control, las fases que funcionan mal se compensan suministrando corriente desde el relé de control restante;
en donde los contactos normalmente abiertos se abren en ausencia de corriente eléctrica y los contactos normalmente cerrados se cierran en ausencia de corriente eléctrica;
en donde, en la ausencia de una o dos fases, las conexiones de los circuitos normalmente cerrados de un relé de una fase no operativa se configuran para recibir corriente de las conexiones del circuito normalmente abierto de una de las fases operativas, permitiendo que la fase no operativa funcione normalmente.
2. El sistema de compensación trifásico de la reivindicación 1, en donde una primera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del primer relé de control y con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con una primera fase de salida, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control, con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del dicho primer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control se conecta con una segunda fase de salida; una segunda fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del segundo relé de control y con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo primer contacto de salida normalmente abierto de dicho segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con una tercera fase de salida; una tercera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del tercer relé de control y con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; el contacto de salida de control del primer relé de control se conecta con dicho contacto de salida de control del segundo relé de control, con dicho contacto de salida de control del tercer relé de control y con el neutro.
3. El sistema de compensación trifásico de la reivindicación 2, en donde una primera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del primer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con una primera fase de salida y con dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control se conecta con una segunda fase de salida; dicha segunda fase de entrada se conecta con dicho segundo contacto de entrada de control del segundo relé de control y con dicho contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con una tercera fase de salida; una tercera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho contacto de salida de control del primer relé de control se conecta con dicho contacto de salida de control del segundo relé de control, con dicho contacto de salida de control del tercer relé de control y con el neutro.
4. El sistema de compensación trifásico de la reivindicación 1, en donde dicho sistema de compensación trifásico monofásico proporciona una sola fase para múltiples aparatos eléctricos.
5. Un método de compensación de una fase perdida de una fuente de energía trifásica, que comprende proporcionar un sistema de compensación trifásico, que comprende:
un circuito eléctrico (200) que comprende relés de control primero (C1), segundo (C2) y tercero (C3) conectados entre sí, configurados para recibir tres fases de la fuente de energía eléctrica trifásica, una a cada uno de dichos relés de control primero (C1), segundo (C2) y tercero (C3) respectivamente, y para compensar el mal funcionamiento de una de dichas tres fases que no suministre corriente a su respectivo relé de control, suministrando corriente al respectivo relé de control desde uno de los otros dos relés de control,
en donde dicho circuito eléctrico (200) comprende relés de control primero (C1), segundo (C2) y tercero (C3) conectados eléctricamente entre sí, comprendiendo cada uno contactos de entrada primero y segundo normalmente abiertos, contactos de salida primero y segundo normalmente abiertos, contactos de entrada primero y segundo normalmente cerrados, contactos de salida primero y segundo normalmente cerrados, un contacto de entrada de control y un contacto de salida de control, en donde se conecta al menos un contacto de entrada normalmente abierto de un relé en donde al menos un contacto de entrada normalmente abierto de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos otro relé de control;
en donde al menos un contacto de entrada normalmente cerrado de al menos un relé de control se conecta con al menos un contacto de salida normalmente cerrado de al menos otro relé de control en donde, cuando dos de las tres fases no suministran corriente a sus respectivos relés de control, compensar las fases que funcionan mal suministrando corriente desde el relé de control restante;
en donde los contactos normalmente abiertos se abren en ausencia de corriente eléctrica y los contactos normalmente cerrados se cierran en ausencia de corriente eléctrica;
en donde, en la ausencia de una o dos fases, las conexiones de los circuitos normalmente cerrados de un relé de una fase no operativa se configuran para recibir corriente de las conexiones del circuito normalmente abierto de una de las fases operativas, permitiendo que la fase no operativa funcione normalmente.
6. El método de la reivindicación 5, en donde una primera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del primer relé de control y con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con una primera fase de salida, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control, con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control se conecta con una segunda fase de salida; una segunda fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del segundo relé de control y con dicho segundo primer contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con una tercera fase de salida; una tercera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del tercer relé de control y con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho contacto de salida de control del primer relé de control se conecta con dicho contacto de salida de control del segundo relé de control, con dicho contacto de salida de control del tercer relé de control y con el neutro.
7. El método de la reivindicación 5, en donde en donde una primera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del primer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control; dicho primer contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del primer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del primer relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del segundo relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del primer relé de control se conecta con una primera fase de salida y con dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del segundo relé de control se conecta con una segunda fase de salida; una segunda fase de entrada se conecta con dicho segundo contacto de entrada de control del segundo relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del segundo relé de control; dicho primer contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho primer contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de entrada normalmente cerrado del segundo relé de control se conecta con dicho segundo contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente cerrado del tercer relé de control, con dicho primer contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control; dicho segundo contacto de salida normalmente abierto del tercer relé de control se conecta con una tercera fase de salida; una tercera fase de entrada se conecta con dicho contacto de entrada de control del tercer relé de control y con dicho segundo contacto de entrada normalmente abierto del tercer relé de control; dicho contacto de salida de control del primer relé de control se conecta con dicho contacto de salida de control del segundo relé de control, con dicho contacto de salida de control del tercer relé de control y con el neutro.
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