BR102012018144A2 - método e dispositivo para imprimir uma voltagem sinal de medição em uma rede de suprimento de energia - Google Patents

Abstract

método e dispositivo para imprimir uma voltagem sinal de medição em uma rede de suprimento de energia. a presente invenção refere-se a um método para imprimir uma voltagem sinal de medição (u) em uma rede de suprimento de energia (4) que compreende as etapas de fornecer um sinal gerador (usig) e transmitir de maneira indutiva o sinal gerador (usig) para a rede de suprimento de energia (4), no qual o sinal gerador (usig) é alternadamente amostrado por dois elementos de amostragem é sustentação (20, s1, s3) e os valores amostrado são alternadamente alocados a uma primeira sequência de pulsos (p1) e a uma segunda sequência de pulsos (p2), as sequências de pulso (p1, p2) são separadamente transmitidas de maneira indutiva e a voltagem sinal de medição de lado secundário (u) é formada adicionando juntas as voltagem parciais induzidas (u1, u2). além disso, a invenção é relativa a um dispositivo (2) para imprimir uma voltagem sinal de medição (u) em uma rede de suprimento de energia (4) que compreende um gerador de sinal (usig) para fornecer um sinal gerador (usig) e uma unidade de transmissão para transmissão indutiva do sinal gerador (usig) para a rede de suprimento de energia (4), no qual a unidade de transmissão para transmitir de maneira indutiva o sinal gerador (usig) para a rede de suprimento de energia (4) compreende uma unidade de comutação de lado primário (20) para amostrar o sinal gerador (usig) e para dividir os valores amostrados em duas sequências de pulsos deslocados em tempo (p1, p2), dois transformadores conectados em série (26, 28) no lado de saída para a transmissão indutiva separada das sequências de pulsos (p1, p2) e uma unidade de comutação de lado secundário (40) para adicionar juntas as sequências de pulsos induzidas deslocadas em tempo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA IMPRIMIR UMA VOLTAGEM SINAL DE MEDIÇÃO EM UMA REDE DE SUPRIMENTO DE ENERGIA". .A presente invenção refere-se a um método para imprimir uma voltagem sinal de medição em uma rede de suprimento de energia, que compreende as etapas de fornecer um sinal gerador ©.transmitir de maneira indutiva o sinal gerador para a rede de suprimento de energia.

Além disto, a invenção é relativa a dispositivo para imprimir uma voltagem sinal de medição em uma rede de suprimento de energia que compreende um gerador de sinal para. fornecer um sinal gerador de uma unidade de transmissão para transmitir de maneira indutiva o sinal gerador para a rede de suprimento de energia., Quando se trata de assegurar proteção suficiente a pessoal e plantas durante a operação de sistemas de rede de energia elétrica, a resistência de isolamento é de importância especial. Se a resistência de isolamento cai abaixo de um valor pré-definido, a proteção contra contato direto ou indireto com a planta elétrica é diminuída; em adição, correntes de vazamento podem ocorrer conduzindo a mau funcionamento de dispositivos elétricos ou a uma interrupção cara na operação.. Proteção· contra incêndio é outra razão por que os operadores: da planta e a; indústria de.seguros têm interesse em manter a planta.em perfeita condição técnica com relação, à sua resistência de isolamento.

Portanto, é necessário monitorar de maneira constante a resistência de isolamento em plantas elétricas. Um processo.de medição ativo para medir a resistência de isolamento tem-se provado ser aquele de introduzir uma voltagem CA como um sinal de medição, uma vez que ele é fácil de acoplar à rede de suprimento através de um transformador, desde que a rede de suprimento de energia se|a aterrada.

Contudo, com processos baseados em medições de voltagem CA deve ser mantido· na mente que além da resistência de isolamento que é olhada como um componente de resistência puramente ôhmíco, o componente capacitivo da rede avaliada como complexa, vazamento de impedân- cia é outro fator importante. Em particular em redes expandidas espaoiaJ-mcnte a capacidade de vazamento da rede pode aumentar em uma tal extensão que determinação da resistência de isolamento podería ser. distorcida por correntes de vazamento capa ativas,, Para; uma voltagem de medição pré-definida (CA-) estas correntes de vazamento capacitivas são dependentes da condutancia capacitiva que novamente aumenta quando aumenta a frequência. Portanto, é desejável por um fado manter a frequência, de medição tão baixa quanto possível para equilibrar a capacidade, elevada de-vazamento de rede para conjuntos expandidos de linha e, por outro lado, mi-: nirnizar a condutâncca capacitiva que aumenta proporciona Emente com a frequência..

Além disto, uma. baixa frequência de medição conduz a uma carga de corrente mais baixa no condutor de proteção se capacidades de vazamento ;da rede são grandes. Isto por sua vez significa uma carga reduzida no condutor do proteção a partir de requisitos funcionais com isto substancialmente impedindo colocar em perigo o conoeito de proteção de um "condutor de proteção". Isto também promove a aceitação de uma nova tecnologia de dispositivo.

Selecionar uma frequência de medição adequada, isto é, urna frequência de medição mínima é, portanto, de importância especial, Uma baixa frequência de medição do sinal de impressão de medição permite monitoramento de redes principais de suprimento de energia aterradas e quaisquer interferências de alta frequência que podem ocorrer, por exemplo, a partir de conversores de frequência, podem ser filtradas devido ao maior espaço de irequencsa utilizando circuitos de filtro menos caros.

Por exemplo, é conhecido do Pedido de Patente publicado do Requerente DE 103 55 088..Al determinar a resistência de isolamento introduzindo o um sinal de voltagem de modo comum conformado retangular contra terra, no qual a alimentação do sinal gerador ê preferivelmente efetuada por meio do um transformador, A frequência de medição resulta da frequência base contida na oscilação retangular com o tempo e é separada por meio de filtragem dos outros componentes de sinal de frequência mais alta presentes na rede da linha. Rara uma frequência cie rede de 50 hertz é proposto utilizar uma frequência de medição, de 175 hertz para o sinal gerador a ser alimentado, Com este método que propõe fornecer o sinal gerador por meio de um transformador provou-se ser desvantajoso que existam limites quanto a quão afastada a faixa de frequência de medição pode ser estendida no . sentido das frequências baixas utilizando um transformador. Uma vez que a voltagem induzida no lado secundário é proporcionai à mudança temporal em indução magnética a voltagem induzida também cai para uma frequência base decrescente do sinal cie alimentação. Para compensar esta diminuição em voltagem., o número de enroíamentos e/ou a seção transversal núcleo do transformador deveria ser aumentada pela mesma quantidade. Isto, contudo, deveria significar a utilização de transformadores desproporcion a Imente mais caros e maiores que, em adição, não seriam econômicos em relação a requisitos de energia. Para conseguir uma amplitude de voltagem no lado secundário para frequências de sinal de medição que se situam de maneira distinta abaixo de 100 hertz e que sejam: sufidentemente grandes para assegurar uma utilização confiável do processo, os transformadores requeridos deveríam ser tão caros que preços finais correspondentes para produtos em linha com o mercado não seriam realistas no ambiente de usuário projetado. De acordo com o estado da arte.,, e com base em considerações econômicas a frequência de medição é limitada a valores acima de aproximadamente 100 hertz quando utilizando transformadores para o suprimento de sinal. Em conclusão pode, portanto, ser dito que o problema se situa nâo na geração β«··!Ϊ:&*ίι ié&B. ' · ,ipÍ;í>h>,· ^««^8 'MvFjPHi iirá I K.M. S*· · Ιιϋ>%ϋ»1 a»*,·. :.· SPfc·iffS .¾¾.¾ '**“«<·. ***íií õinai ycieuui κΑ·σ uosaq ij iwia i iu iquu jj.i ií ι ιαι rw., ϋ.νβϋΟ i Pd transmissão ou acoplamento de maneira intuitiva; em uma maneira específica de produto para a rede de suprimento atual. A presente invenção está, portanto, baseada no requisito de ainda desenvolver um método a um dispositivo para imprimir voltagens sinal de medição em uma rede de suprimento atual de tal modo que uma impressão efetiva em custo de sinais de medição de baixa frequência seja realizável.

Este requisito baseado em um método em conjunto com o pre- âmbulo da reivindicação 1, é alcançado em: que o sinal gerador é amostrado . de maneira .alternada por meio de dois elementos amostrados e mantidos, os valores amostrados são alocados de maneira alternada a uma primeira sequência de pulso e a uma segunda sequência de pulso,, as sequências de pulsos são transmitidas separadamente de maneira indutiva, a voltagem sinal de medição do lado secundário è formada adicionando juntas as voltagens parciais induzidas, A idéia principal da presente invenção está baseada, de maneira vantajosa, na utilização de dois transformadores de uma dimensão menor, ao invés de somente um transformador substancialmente mais caro e maior. Os dois transformadores são operados em uma frequência muito, mais alta, preferivelmente na faixa desde 100 hertz ou acima e para a faixa de mega-hertz que, portanto, podem de acordo com as descobertas baseadas na lei de indução, ter uma seção núcleo reduzida, isto ê, dimensões reduzidas para uma voltagem induzida constante - que está em linha com a redução de custo projetada. Para alcançar a voltagem sinal de medição de frequência baixa desejada, no lado secundário, um sinal gerador de baixa frequência é inicialmente amostrado de maneira alternada por dois elementos de amostra e sustentação, no qual a velocidade de amostragem se. situa diversas vezes acima da frequência base do sinal gerador. Para esta finalidade os respectivos valores de corrente e voltagem do sinal gerador são tomados de maneira alternada por dois elementos de amostra e sustentação em intervalos de tempo equídistantes e alocados de maneira alternada a uma primeira sequência de pulsos e uma segunda sequência de pulsos. Devido a alocá-los .jfcljWfc· '· *»·««*, .Μ.|4^'«·βή-»£^Ι<0·Ν|’ ' MA. "-'WM IK AMM awí >%.·.·.· aBL* * Εμ,ιΜ* d"ik ££,'<** , ·'. ''««fcúM . . '.a"* 8''$*,«*« *=*"*·: · ' uc tssai tuna aii^Htoua jjussw oay vi tauaa, oss 999 deslocadas no tempo uma contra a outra pela duração do tempo de sustentação, onde de maneira alternada uma sequência de pulsos assume um valor de zero, enquanto a respectiva mente outra sequência de pulsos fornece um valor amostrado. Devido ao circuito de amostra e sustentação as sequências de. pulsos consistem de pulsos retangulares cuja altura corresponde ao respectivo valor do sinal gerador .amostrado. As sequências de pulso sio transmitidas separadamente de maneira indutiva por meio de dois frans- formadores diferentes, Uma vez que a amostragem é efetuada em uma velocidade de amostragem substancialmente acima da frequência base do sinal gerador :e as sequências de pulsos geradas a partir doe valores amostrado sâo, portanto submetidas a uma velocidade muito mais alta de mudança do que o sinal gerador continuo no tempo, os transformadores sâo operados em uma frequência muito mais. alta. Isto tem o efeito, de acordo com a invenção, de conseguir uma voltagem induzida mais alta comparada ao utilizar o sinal gerador contínuo no tempo para acionar os transformadores direta-mente, No lado. secundário a voltagem sinal de medição é formada adicionando juntos os pulsos de voltagens induzidos (parcial) deslocados no tempo para ser capaz de utilizar os componentes de voltagem induzidos de ambos os dois trajetos de transmissão através de toda a progressão no tempo. De maneira vantajosa, um sinal gerador de baixa frequência ê assim transmitido amostrando para o lado secundário e está disponível ai, como requerido, como um sinal de medição :de baixa frequência.

Em um outro desenvolvimento vantajoso amostragem ê realizada por meio. dos elementos de. amostragem e sustentação em uma frequência de pulsos de fpLl|S0 - 1/tpuEso , respectrvamente, onde o tempo de sustentação ttaid corresponde respectivamente à metade de uma duração de pulso. Selecionar estes parâmetros de amostragem resulta nos valores amostrados de uma sequência de pulsos que tem um valor de zero, enquanto os valores amostrados da respectivamente outra sequência de pulsos assume o valor amostrado do sinal gerador. Os dois sinais componentes somados de acordo com a invenção fornecem então uma progressão de voltagem: com o dft ΐ SagSi' λ··.% - : ivuipu w-w ωρβ WAJI I IU ΚΛ ¥V6t,P||VI I f VIV* <&fl fCU Μ'**' WSIAO | B tWIO UICtpa pW1! ü!.«” pa e que segue filtragem passa-baixo correspondente, gera a voltagem de medição em.baixa frequência desejada no lado secundário,.

De maneira vantajosa, a transmissão indutiva separada das sequências. de pulso continua de forma periódica durante dois períodos de tempo onde, em um primeiro período do tempo que; coincide com o tempo de sustentação do primeiro elemento de amostragem e sustentação o núcleo magnético de um primeiro transformador é modulado por um pulso retangu- lar da primeira sequência de pulsos presente no lado primário, um segundo .transformador, que corresponde à segunda sequência de:pulso deslocada no tempo não recebe um sinal gerador que é mantida em OV no primário e o lado secundário durante degradação da energia armazenada, no qual como resultado da modulação no lado primário, uma primeira voltagem parcial é formada no lado secundário do primeiro transformador. No segundo período de tempo imediatamente seguinte ao primeiro período de tempo, e que coincide com o-tempo de sustentação do segundo elemento de escanea mento e sustentação, o núcleo magnético de um segundo transformador é modulado por um pulso retangular da segunda sequência de pulsos presente no lado primário, o primeiro transformador que corresponde à primeira sequência de pulsos deslocada em tempo, não recebe um sinal gerador e é mantido em OV durante degradação da energia armazenada em ambos, no lado primário e no lado secundário, no qual, como resultado da modulação no lado primário., uma segunda voltagem parcial é formada no lado secundário do segundo transformador.

No primeiro período de tempo o primeiro transformador ê operado por um pulso, retangular, enquanto o segundo transformador é, de maneira vantajosa, desconectado por circuitos adequados do gerador, e onde devido à formação de curto-circuito no; primário e lado secundário, uma degradação da energia armazenada é tornada possível. A voltagem de medição gerada na rede de suprimento de energia é formada, neste primeiro período de tempo peta voltagem induzida no enrolamento secundário do primeiro transformador. No segundo período de tempo que segue imediatamente o pnmeifo período de tempo, o segundo transformador é operado por um pulso· retangular enquanto no primeiro transformador uma degradação de energia tem lugar durante a formação de curto-circuito dos enroiamentos. Neste segundo período de tempo a voltagem de medição gerada é formada pela voltagem do segundo transformador induzida no enrolamento secundário. Este segundo período de tempo é imediatamente seguido por um outros ciclos que continuam de maneira periódica, que consistem de primeiro e segundo períodos de tempo, O. sínaí gerador pode assumir qualquer dado sinal com o tempo, incluindo uma voltagem CC e é„ em particular, uma voltagem sinal conformado retangular. Uma voltagem conformada retangular com o tempo é facilmente gerada e reflete a frequência de sinal de um sinal senoidal em sua frequência base. Circuitos de filtração podem ser utilizados para separar e avaliar"esta frequência base.

Com relação a um dispositivo, o requisito é correspondido em que a unidade de transmissão para transmissão indutiva do sinal gerador para transmitir de maneira indutiva o sinal gerador para a rede de suprimento de energia compreende uma unidade de comutação de lado primário, para amostrar o sinal gerador e. para dividir os valores amostrados em duas sequências de:pulsos deslocadas com o tempo uma contra, outra, dois transformadores conectados em série no lado de saída para a transmissão intuitiva separada das sequências de pulsos,, e uma unidade de comutação de lado secundário para adicionar juntas as. sequências de pulsos induzidas deslocadas, no tempo. A unidade de comutação do lado primário é utilizada, por um lado, como unidade de amostragem para o.sinal gerador e, por outro lado, para dividir os valores amostrados em duas sequências de pulsos que são deslocadas no. tempo uma contra a outra. As duas sequências de pulsos fornecem então de maneira vantajosa dois transformadores separados.

Para preencher as tarefas de discretização em tempo e geração de sequência de pulsos, bem como de degradação da energia armazenada no núcleo magnético do respectivo transformador, a unidade de comutação do lado prima ri o consiste de cíoís elementos dc comutação úuü cOnectãrnr.O enrolamento primário do respectivo transformador alternadamente com o gerador de sinal, e de dois outros elementos de comutação que alternada-mente fazem: curto-circuito do respectivo enrola mento primário Utilizando estes circuitos no lado primário rios períodos de tempo rios quais um dos dois transformadores está conectado com o sinal gerador, o respectivamerrte outro transformador é colocado em curto-circuito e sua energia armazenada é degradada. A unidade de comutação do lado secundário, de maneira vantajosa, consiste de um primeiro grupo de comutação que conecta as voltagens ; induzidas do primeiro transformador para a rede de suprimento de energia ou faz curto-circuito de seus en no lamentos secundários, e um segundo grupo de comutação conectado em série que alternada mente a ele conecta as voltagens induzidas do segundo transformador à rede de suprimento de energia ou faz curto-circuito de seus enrolamentos secundários, Esta implementação da unidade de comutação do lado secundário faz com que quando o primeiro grupo de comutação está aberto a voltagem do primeiro transformador induzida no.lado secundário seja conectada, para o sistema de grade no quai um elemento de comutação, é fornecido para cada condutor nos primeiro e segundo grupos de comutação e, ao mesmo tempo, quando o segundo grupo de comutação está fechado, permite que a energia no segundo transformador seja degradada. Por rneio disto, o primeiro grupo de comutação é fechado e o segundo grupo e aberto provocando degradação de energia no primeiro transformador e transmissão da voltagem induzida rio segundo transformador para o sistema de grade.

Em uma implementação preferida, os elementos de comutação das unidades de comutação são implementados como elementos de comutação semicondutores (energia). Os elementos semicondutores podem ser d iodos, transistores ou tiristores; estes não são submetidos a desgaste e são capazes de processar frequências de comutação elevadas.

Além disto, o dispositivo compreende um circuito de controle para o controle de tempo das unidades de comutação primária e secundaria, O •·Λΐ·ν*®Ι j ιΊ*#*γ.·.·ΛΛήΙίΓΛίΑ --.«ws. i *I»J. !»·<*» i*?,·..#*.·**.:, -*%· ***.' : •j&gjP·· wii ouum .%*«* uutiyvit# xs uc^ci minai ι^ιιιρυο UO ouçftwttss ç# tns? chamento dlo lado primário e das unidades de comutação do lado primário e do lado secundário, permitindo com isto amostragem, degradação de energia, e conexão ao sistema de grade ser realizadas de maneira sincronizada para ambos os.trajetos.de transmissão:.

Em um projeto vantajoso, cada um dos dois transformadores tem uma seção transversal de núcleo menor do que um único transformador que gera a mesma voltagem secundária para uma transmissão convencional em baixa frequência utilizando transformadores., Utilizando este .projeto, o dispositivo de acordo com a invenção permite que transformadores de di-. mensão menor sejam utilizados, o que reduz o componente custo dos trans-: formadores e resulta em produtos específicos de mercado.

Outros aspectos vantajosos de projeto resultam da. descrição abaixo e dos desenhos que explicam uma modalidade .preferida da invenção ã guisa de exemplos, Nos desenhos a figura 1 mostra uma aplicação da. presente invenção, a figura 2 mostra uma construção principal do dispositivo de a» cordo com a: invenção, a figura 3 mostra voltagens com· o tempo de um: sinal gerador amostrado conformado em se no, e a figura 4 mostra voltagens com o tempo de um sinal gerador amostrado conformado retangular, A figura 1 mostra uma aplicação típica do método de acordo com a invenção, bem como do dispositivo 2 de acordo com a invenção, para imprimir uma. voltagem sinal de medição U .em uma rede de suprimento de e-nergia quatro. A rede de suprimento de energia 4 é implementada como uma rede aterrada 4, com três condutores ativos L1, 12, L3 e um condutor neutro N. Imprimir um sinal de medição tem lugar entre o suprimento de rede 6 e o consumidor Zi. mostrado .como uma. carga de resistência por meio do dispositivo 2 de acordo com a invenção, ilustrado de maneira esquemática por um gerador de sinal 8 e um transformador de modo comum: 10. Filtragem; e avaliação do sinal de medição para determinar uma resistência ôhmica de Isolamento Ptp são realizadas por. Uma unidade de;avaliação 12 μ«ι« « quaií uni transformador de medição de corrente 14 é conectado, o qual captura uma corrente residual de ΔΙ que ocorre nos condutores L1, 12, L3 e N. Um componente capacitívo de impedâneia de vazamento de rede avaliada complexa está mostrado simplificado para cada condutor ativo pela respectiva, capacidade Cai , C&2 C 0^3- A. figura 2 mostra a construção principal, do dispositivo 2 de a-cordo com a. invenção, que é também utilizada para explicar como o método. de acordo com a invenção é executado. No desenho esquemático uma voltagem sinal gerador de baixa frequência Us^ que é conectada por meio de uma unidade de comutação do lado primário 20 com enrolamentos primários 22» 24 de dois transformadores 26, 28. No lado secundário os dois transformadores 26, 28 compreendem cada um três enrolamentos 30, 31, 32 e 34» 35, 36 conectados respectivamente a condutores LI, L2» 1:3 onde uma unidade de comutação do lado secundário 40 realiza a conexão de uma primeira e urna segunda voltagem parcial induzida Um U:. Impressão da voltagem sinal de medição U composta de voltagens parciais induzidas Ui, Ua é executada para todos os condutores ativos L1, L2, L3 e condutor neutro N. da mesma maneira; no interesse de simplificar o desenho, o condutor neutro N não está mostrado na figura 2, Em detalhe, a unidade de comutação do lado primário 20 consiste em quatro elementos de comutação SI, S2, S3 e S4. onde os elementos de comutação SI e S3 estabelecem de maneira alternada» ou anulam, a conexão entre o sinal gerador Usig e os enrolamentos primários 22, 24 do respectivo transformador 26» 28, e os elementos de comutação S2 e S4 alter-nadamente fazem curto-circuito dos respectivos enrolamentos primários 22. 24. Os elementos de comutação S1 e S3 podem ser entendidos como realizações do elemento amostra de um circuito de amostragem, No ponto no· tempo mostrado na figura 2 dentro dc um período de tempo T1, o elemento de comutação S1 está fechado enquanto os elementos de comutação S2 e S3 estão abertos. Â voltagem sinal gerador Usjg está presente no enrolamento primário 22 do primeiro transformador 26, enquanto a conexão do en rolamento prima no 24 do segundo transformador 23 para o sma! gerador Usrg está interrompida. Ao mesmo tempo o elemento de comutação S4 está fechado, fazendo com que o en rolamento primário 24 do segundo transforma-' dor 28 seja colocado em curto- circuito» e permitindo que a energia armazenada no ciclo de escaneamento precedente seja degradada. Em um período de tempo T2 que segue ímediatamente o período de tempo T1, elementos de comutação S1„ S2 mudam seu respectivo estado, de modo que o en rolamento primáriO! 24 do segundo transformador 28 está agora conectado corn a voltagem sinal gerador Usig por meio do elemento de comutação ago-ra fechado 33 e o elemento de. comutação aberto S4, e degradação de e-nergia no primeiro transformador 26 pode ter lugar por meio do elemento de comutação fechado S2 e com o elemento de comutação 81 aberto. A unidade de comutação do lado secundário 40 compreende um primeiro grupo de comutação· SG1 um segundo grupo de comutação 5Θ2 onde os elementos de comutação do: primeiro grupo de comutação S<31 são encontrados nas seções condutoras dos condutores L1, L2 e L3 entre os pontos de conexão dos enrolamentos secundários 30, 31, 32 do primeiro transformador 26 e os elementos de comutação do segundo grupo de .comutação SG2 são encontrados entre os pontos de conexão dos enrolamentos secundários 34, 35, 36 do segundo transformador 28. Os grupos de comutação SG1 e SG2 sio controlados de-maneira sincronizada:com os elementos de comutação 81 atè S4, de tal.modo que no primeiro período de tempo TI no qual a voltagem sinal gerador Usi@ é conectada, ao primeiro, transformador 26, .uma primeira voltagem parcial Ui induzida no primeiro transformador 26 é também transmitida por meio dos elementos de comutação abertos do primeiro grupo de comutação SG1 para os condutores L1„ L2 e L3, Ao mesmo tempo, os elementos de comutação -do segundo grupo de comutação SG2 são· fechados, permitido com isto degradação de energia no lado secundário no segundo transformador 28, por meio de seus enrolamentos colocados em: curto-circuito 34, 35, 36 De maneira correspondente, os elementos de comutação abertos do grupo de comutação SG2 seja dois permitem transmissão da segunda voltagem parcial \J2 induzida no segundo: transformador 28 no período de tempo T2 para o setenis de grade 4, enquanto nos enrolamentos 30, 31, 32 do primeiro.transformador 26 uma corrente de compensação para degradação de energia pode escoar por meio dos elementos de comutação fechados do primeiro grupo de comutação SG1.

Devido à amostragem alternada que tem lugar no lado primário por meio da unidade de comutação' do lado primário 20 em conjunto com a unidade de comutação do lado secundário 40, controlada aí de maneira sincronizada, duas sequências de pulso P1 e P2 deslocadas no tempo uma contra a outra por um tempo de sustentação thaw sâo formadas {vide figura 3 e figura 4), Estas sequências de pulso P1 e P2 são então transmitidas separadamente por meio dos primeiro e segundo· transformadores 2.6, 28. Assim, a voltagem sinal gerador do lado primário de:baixa frequência U$ig é mapeada de forma discreta no tempo no lado-secundário e pode ser; reconstruída sem erros por meio de filtragem adequada passa-haixo, levando em consideração o teorema cie amostragem. A voltagem sinal de medição de baixa frequência desejada. U está então disponível na rede de suprimento de energia 4. A figura 3 e a figura 4 mostram as voltagens com o tempo de um sinal .gerador amostrado ilustra sua composição de lado primário a partir da soma das duas sequências de pulsos deslocadas no tempo PI e P2. A amostragem de cada sequência de .pulsos é efetuada em frequência de pulso fpuiso o tempo de sustentação tjwid que corresponde -à metade da duração de pulso = 1/2fr,Uiso- Devido ao deslocamento no tempo pelo tempo de sustentação thow, as sequências de pulsos Ρ1, P2 preenchem de maneira alternada os espaços de amostragem é adicionam .para fornecer um sinal gerador amostrado U'Sig que ê: uma aproximação como. degrau de conformação em seno (figura 3) de voltagem sinal gerador US4g. No caso de uma voltagem sinal gerador conformada retangular (figura 4) üSfl, a superposição de sequências de pulsos Pt, P2 conduz a uma réplica quase exata da voltagem sinal gerador USjg.

Claims (10)

1.. Método pa.ra imprimir uma voltagem sina! de medição em uma rede de suprimento de energia, que .compreende as etapas de fornecer um sinal gerador, transmissão· indutiva do sinal, gerador para a rede de. suprimento dá energia, caracterizado pelo fato de o sínat gerador (U^g) ser amostrado alternada mente por meio de dois elementos de amostragem e sustentação (20, S1, S3), os valores amostrados serem alocados de maneira alternada a uma: primeira sequência de pulsos (Pi) e a uma segunda sequência:de pulso <P2), as sequências de pulso (Pi:, P2) serem transmitidas separadamente de maneira indutiva, a voltagem sinal de medição do lado secundário (U) ser formada adicionando juntas as voltagem espaciais induzidas (Ut, U2).

2, Método de acdrdo com a reivindicação 1, caracterizado pelo· tato de amostragem por meio dos elementos de amostragem e sustentação (20, S1, 53) ser realizada, utilizando uma frequência de pulso (fpulso ) e por o· tempo de. sustentação corresponder à metade :de uma duração de pulso., . respectivamente.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado-pelo fato de a transmissão indutiva separada de sequências de pulso. (PI, P2) continuar de maneira:periódica durante dois períodos de tempo (ΤΙ, T2) fio qual em um 'primeiro· penodo de tempo (TI) que coincide com o tempo de sustentação (t|10id) dos primeiros elementos-de amostragem e-sustentação (20, Si), o núcleo magnético de um primeiro transformador (26) ser modulado por um pulso retangular da primeira sequência de- pulsos (P1) presente no lado primário, um segundo transformador (28) que corresponde à segunda .sequência de pulsos deslocada no tempo (P2) não receber um sina! gerador (Usig) e ser mantido em OV no lado primário e no lado secundário durante degradação da energia;armazenada, devido à modulação do lado primário, uma primeira voltagem parcial (Ui) ser formada no lado secundário do primeiro transformador (26) e por no segundo período de tempo (T2) que coincide com. o tempo de sustentação (thow) do segundo elemento de amostragem é sustentação (20, S3) e imediata mente em seguida ao primeiro período de tempo (T1), .núcleo magnético do segundo transformador (.28) ser modulado por um pulso retangular da segunda sequência de pulso (P2) presente no lado primário, o primeiro transformador (26) que corresponde à primeira sequência de pulsos deslocada no tempo (Pt) não receber um sinal gerador (Usig) e ser mantido em OV no primário e no lado secundário durante degradação da energia armazenada, devido.à modulação do lado primário, uma segunda voltagem pardal .-(1½) ser formada no lado secundário do segundo transformador (28).

4. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado. pelo fato de o sinal gerador (U8ig) assumir qualquer dado sinal com o tempo que incluí uma voltagem CC e ser em particular uma voltagem .sinal conformada, retangular.

5,.. Dispositivo para imprimir uma voltagem sinal de medição em urna rede de suprimento de energia que compreende um gerador de sinal para fornecer um sinal gerador e uma unidade de transmissão para transmitir de maneira indutiva o sina! gerador para. a rede de suprimento de energia, caracterizado pelo fato de a unidade de transmissão compreender uma unidade de comutação de lado primário (20) para mostrar o sinal gerador (U^g) e para dividir os valores amostrados em duas sequências de pulsos (P1, P2) deslocadas no tempo uma. contra a outra, dois transformadores conectados em série (26, 28) no lado de saída para a transmissão indutiva separada das sequências de pulso (P1, P2) e uma unidade de comutação do lado secundário (40) para adicionar juntas as sequências de pulso induzidas desloca- das no tempo.

6, Dispositivo de acordo com a reivindicação S, caracterizado pelo.fato de a unidade de comutação do lado primário (20) consistir em dois elementos de comutação (S1, S3) que conectam o eriroiarnento primário {22, . 24) do respectivo transformador (26, 28) aiternadamente com o gerador de sinal (Usig) e dois outros elementos d# comutação (S2„ S4) que altèrnadâ-mente colocam em curto-circuito o respectivo eriroiarnento primário (22, 24).

7 Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pe~ . Io fato de a unidade d:e comutação do lado secundário (40) consistir em um primeiro grupo de comutação (SGt) que conecta as voltagens induzidas (Ui) do primeiro transformador (26) à rede de suprimento de energia (4) ou coloca em curto-circuito seus enroiamentos secundários (30, 31, 32) e um segundo grupo de comutação conectado em série (SG2) que aíternadamente conecta as voltagens induzidas (¾) do segundo transformador à rede de suprimento de energia (4) ou coloca em curto-circuito seus enroiamentos secundários (34,. 35,36).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado paio fato de os elementos de comutação (SI, S2, S3. S4, SG1, SG2) de unidades de comutação (20, 40) serem implementados como elementos de com utação; semicond utores.

9. Dispositivo de acordo com. qualquer uma .das reivindicações 5 a 8, caracterizado por um circuito de controle para o controle em tempo das unidades de comutação primária e secundária (20, 40).

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações ο α 3, αοκι ι/.αυυ penu icuu uc «g-csucs uiií uua uum £0) ter uma seção transversal de núcleo menor do que. um único transformador que gera a mesma voltagem secundária para uma transmissão convenciona! em baixa frequência com a ajuda de transformadores.