ES2319897T3 - Procedimiento y dispositivo de supervision de aislamiento. - Google Patents

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ES2319897T3 ES04076104T ES04076104T ES2319897T3 ES 2319897 T3 ES2319897 T3 ES 2319897T3 ES 04076104 T ES04076104 T ES 04076104T ES 04076104 T ES04076104 T ES 04076104T ES 2319897 T3 ES2319897 T3 ES 2319897T3
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Finn Johannesen
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Abstract

Procedimiento de supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo, una red de CC o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, por medio del cual se aplica un voltaje de medición en forma de un voltaje pulsado a la red que se va a supervisar entre la red y la tierra, caracterizado porque: - inicialmente se aplica un voltaje de desvío de CC y se ajusta hasta que se compensa esencialmente un posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar, - porque se aplica un impulso de voltaje de dicho voltaje de medición a la red entre la red y la tierra, - porque una corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta se supervisa hasta que se alcanza una etapa predeterminada, y - porque la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta en dicha etapa predeterminada se utiliza para establecer una evaluación de la impedancia de aislamiento de la red.

Description

Procedimiento y dispositivo de supervisión de aislamiento.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo, una red de CC o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia de aislamiento óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, por medio del cual se aplica un voltaje de medición en forma de voltaje pulsado a la red que se va a supervisar entre la red y la tierra. La presente invención se refiere asimismo a un dispositivo que funciona de acuerdo con dicho procedimiento y se refiere además a los usos de dicho dispositivo.
Antecedentes de la invención
En la técnica anterior, la supervisión de la resistencia de aislamiento en redes CA sin toma de tierra se realiza introduciendo un voltaje de CC de referencia y, a continuación, midiendo la corriente resultante que fluye a través de una resistencia conocida. Dichas disposiciones de la técnica anterior se dan a conocer, por ejemplo, en el documento "Protective Measures with Insulation Monitoring", Wolfgang Hofheinz, VDE Verlag, Berlín, 2ª edición, 2000.
No obstante, dichos procedimientos no son adecuados cuando la red comprende también un voltaje de CC.
En el documento EP 0 654 673 B1, se da a conocer un procedimiento de supervisión de aislamiento de redes eléctricas de CC y CA sin toma de tierra. Según esta técnica anterior, se aplica un voltaje de medición en forma de voltaje alterno pulsado con diferentes valores de voltaje pulsado a la red, por ejemplo, entre una conexión de fase y tierra (el casco del barco). Cuando se ha aplicado un impulso, se supervisa el estado transitorio hasta que se alcanza un valor esencialmente estacionario y dicho valor se mide. Inmediatamente después, el voltaje de medición se cambia por el siguiente voltaje y se repite la etapa de supervisión/medición para este impulso. Los dos valores medidos se utilizan para determinar la resistencia de aislamiento. Puesto que se utiliza la diferencia entre los valores de ambos impulsos, la influencia de un voltaje de CC (por ejemplo, un generador de CC situado en el circuito) se neutraliza.
En el documento DE 101 06 200 C1, se da a conocer otro ejemplo de dicha técnica anterior.
No obstante, para poder realizar una evaluación de la resistencia de aislamiento, estos procedimientos de la técnica anterior requieren la aplicación de por lo menos dos impulsos de medición diferentes. Puesto que el impulso debe mantenerse hasta que finaliza el estado transitorio, y puesto que para las resistencias y capacitancias relacionadas dichas etapas transitorias pueden ser relativamente largas, la evaluación según estos sistemas de la técnica anterior puede prolongarse de una manera considerable.
Además, estos procedimientos de la técnica anterior también requieren que se aplique un acoplamiento de red resistivo entre la red que se va a supervisar y la tierra para hacer frente a los posibles niveles de voltaje de CC considerables que pueden estar presentes en la red.
Uno de los objetivos de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un aparato para la supervisión del aislamiento de redes eléctricas de CC y CA, en los que existe una resistencia de aislamiento óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, que suponen una mejora con respecto a la técnica anterior que se acaba de mencionar.
Otro de los objetivos de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un aparato, por medio de los cuales es posible realizar una evaluación de la resistencia de aislamiento en un tiempo más corto que el de la técnica anterior.
Otro de los objetivos de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un aparato, por medio de los cuales es posible realizar una evaluación de la impedancia de aislamiento, por ejemplo, que comprende además una evaluación de la fuga capacitiva a tierra).
Por último, un objetivo de la presente invención es proporcionar asimismo un procedimiento y un aparato por medio de los cuales es posible obtener una mayor flexibilidad y versatilidad.
Éstos y otros objetivos se alcanzan por medio de la presente invención que se describe con mayor detalle a continuación.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo, una red de CC y/o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia de aislamiento óhmica y capacitiva inevitable entre la red y tierra, por medio del cual se aplica un voltaje de medición en forma de voltaje pulsado a la red que se va a supervisar entre la red y la tierra, y por medio del cual:
-
inicialmente se aplica un voltaje de desvío de CC, y dicho voltaje se ajusta hasta que se compensa esencialmente un posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar,
-
se aplica un impulso de voltaje de dicho voltaje de medición a la red entre la red y la tierra,
-
la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta se supervisa hasta que se alcanza una etapa predeterminada, y
-
la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta en dicha etapa predeterminada se utiliza para establecer una evaluación de la impedancia de aislamiento de la red.
Según la presente invención, se puede realizar una evaluación de la impedancia de aislamiento, por ejemplo la resistencia de aislamiento óhmico, después de aplicar solo un impulso del voltaje de medición, por ejemplo, aplicando un solo impulso de voltaje a la red. De esta forma, se puede facilitar un resultado, por ejemplo presentándolo en pantalla, sin ningún retardo de tiempo considerable, lo cual es importante en caso de que se produzca un fallo y en particular un fallo potencialmente perjudicial. La importancia de esta cuestión se acentúa además por el hecho de que, debido a las grandes capacitancias presentes normalmente en dichos sistemas, el tiempo que transcurre hasta que finaliza el estado transitorio una vez que se ha aplicado un impulso de voltaje de medición es considerable. Por lo tanto, la ventaja que aporta la aplicación de un único impulso de voltaje para obtener un resultado es muy significativa.
Debe observarse que la etapa de aplicación y ajuste del voltaje de desvío de CC puede realizarse, evidentemente, empezando con un voltaje cero y comprobando el efecto de éste, y a continuación ajustando si es necesario el voltaje de desvío. Esto también supone una ventaja en la medida en que si la red que se va a supervisar no comprende ninguna fuente de CC, esta etapa se terminará de inmediato, puesto que no es necesario realizar ningún ajuste. Por lo tanto, en dicha situación, esta etapa solo comprenderá en la práctica una comprobación de la situación.
Ventajosamente, tal como se especifica en la reivindicación 2, dicho impulso de voltaje de dicho voltaje de medición que puede ser positivo o negativo, puede interrumpirse cuando se llega a dicha etapa predeterminada.
Según la presente invención, la duración del impulso de voltaje de medición puede reducirse según las necesidades de las circunstancias específicas, es decir, no es necesario que los impulsos aplicados sean de una duración fija específica, puesto que en la práctica, en muchas situaciones no se necesita dicha duración para llegar al final de un estado transitorio. Por lo tanto, la presente invención ofrece una mayor eficacia y flexibilidad.
Según otra forma de realización conveniente tal como la especificada en la reivindicación 3, dicho impulso de voltaje de dicho voltaje de medición puede estar seguido de un subsiguiente impulso de voltaje que presenta una polaridad diferente o igual,
-
por medio del cual se puede supervisar la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta generada por dicho impulso de voltaje subsiguiente, hasta que se alcanza una etapa predeterminada, y
-
se puede utilizar la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta determinada en dicha etapa predeterminada para establecer una subsiguiente evaluación de la impedancia de aislamiento de la red.
La presente invención ofrece resultados con rapidez y una supervisión esencialmente continua o casi continua de la red.
Según una forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 4, el resultado de dicha evaluación o evaluaciones de la impedancia de aislamiento de la red puede presentarse, por ejemplo, inmediatamente después de la evaluación o por lo menos durante el período de lectura que sigue a un correspondiente impulso de voltaje de dicho voltaje de medición.
Según otra forma de realización preferida, tal como la descrita en la reivindicación 5, dicho procedimiento puede comprender la aplicación de por lo menos dos impulsos de voltaje de medición que presentan diferentes polaridades, por medio de los cuales puede facilitarse una impedancia de aislamiento evaluada, por ejemplo mediante lectura o presentación visual, correspondiente a un impulso de voltaje de medición positivo y negativo, respectivamente.
La presente invención permite facilitar resultados específicos que corresponden, por ejemplo, a voltajes de medición positivos y negativos, y facilitar además de ese modo información útil relativa al estado de aislamiento de la red.
Según otra forma de realización ventajosa, tal como la especificada en la reivindicación 6, se puede alcanzar dicha etapa predeterminada cuando se alcanza un valor predeterminado de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta.
La presente invención aporta una flexibilidad añadida, ya que los criterios para interrumpir cada impulso de medición pueden establecerse con vistas a las necesidades o las circunstancias particulares, por ejemplo, también en consideración de las demandas y las especificaciones de los clientes.
Ventajosamente, tal como se especifica en la reivindicación 7, puede alcanzarse dicha etapa predeterminada cuando se alcanza un valor esencialmente estacionario de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta.
Según la presente invención, los impulsos de medición pueden interrumpirse en cuanto se considera que el estado transitorio ha finalizado, por ejemplo, también cuando se toman en consideración ciertas necesidades, expectativas, demandas de los usuarios, etc. Por lo tanto, se puede determinar, por ejemplo, que la etapa transitoria finaliza cuando la diferencia entre dos muestras consecutivas o similares es inferior a un valor predeterminado (por ejemplo, 1%, 2%, 5%, etc.), o se puede utilizar un valor absoluto para la diferencia. Además, se puede utilizar la derivada del tiempo para determinar la etapa deseada de una manera similar.
Según otra forma de realización conveniente, tal como la especificada en la reivindicación 8, dicho ajuste del voltaje de desvío de CC puede realizarse mientras se supervisa una corriente o una derivada de ésta en dicha red, y un posible voltaje de desvío de CC inherente a la red que se va a supervisar puede considerarse compensado cuando dicho voltaje de desvío de CC tiene un efecto que esencialmente se corresponde con dicha corriente o una derivada de ésta, por ejemplo, cuando la diferencia entre ambos está comprendida entre un intervalo predeterminado, por ejemplo, esencialmente es igual a cero.
Debe tenerse en cuenta que el voltaje de desvío de CC puede aplicarse de diversos modos y que la comparación con el efecto de la fuente de CC de la red puede realizarse de varias maneras. Por ejemplo, una corriente que se origina a partir de la fuente de CC de la red puede compararse con la corriente que se origina a partir del voltaje de desvío, siempre dentro del contexto del sistema de medición. Asimismo, debe tenerse en cuenta que el voltaje de desvío de CC puede aplicarse como una corriente que establece un efecto correspondiente para compensar la señal medida originada a partir de la fuente de CC de la red.
Preferentemente, como se especifica en la reivindicación 9, después de la finalización de un impulso de voltaje de dicho voltaje de medición, se puede controlar si dicho posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar se ha compensado o no mediante dicho voltaje de desvío de CC, y si es necesario se puede realizar un ajuste.
La presente invención permite controlar con regularidad el nivel de voltaje de desvío de CC y ajustarlo si es necesario, y dicho control puede configurarse de numerosas maneras. Por ejemplo, se puede realizar una comprobación del nivel de voltaje de desvío de CC después de cada impulso de voltaje de medición, después de un número de dichos impulsos, después de un intervalo de tiempo predeterminado, etc., dependiendo siempre de la naturaleza de la red que se va a supervisar o dependiendo de las necesidades del usuario, etc.
Según otra forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 10, dicha evaluación de la impedancia de aislamiento de la red puede facilitar una determinación de la resistencia de aislamiento óhmica de la red.
De forma adicional o alternativa, tal como se especifica en la reivindicación 11, dicha evaluación de la impedancia de aislamiento de la red puede facilitar una determinación de la resistencia de aislamiento capacitiva de la red.
Mediante la presente invención, se pueden obtener ventajas adicionales en los casos en los que es deseable o necesario supervisar la resistencia de aislamiento capacitiva de la red, tarea que puede realizarse de diversas maneras que resultarán evidentes a los expertos en la materia. Por ejemplo, las señales supervisadas o medidas durante la etapa transitoria pueden analizarse y evaluarse, pudiéndose determinar en consecuencia la capacitancia relacionada con la carga de la impedancia entre la red y la tierra.
Como se especifica en la reivindicación 12, dicha red eléctrica sin toma de tierra que se va a supervisar puede comprender cargas tales como unos rectificadores u otros convertidores.
Se observará que el procedimiento según la presente invención puede utilizarse en conexión con cualquier tipo de cargas y en conexión con cualquier tipo de red. No obstante, las redes que comprenden cargas tales como rectificadores u otros convertidores tienen un interés particular.
Además, tal como se especifica en la reivindicación 13, dicha red eléctrica sin toma de tierra que se va a supervisar puede comprender una o más fases, es decir puede ser, por ejemplo, una red trifásica.
Como se indica a continuación, según la presente invención, es posible supervisar una red realizando una supervisión/medición entre una única línea de fase y tierra, aunque la red comprenda más de una línea de fase. Por lo tanto, cuando se produce un fallo de impedancia en conexión con una única línea de fase, dicho fallo también se puede detectar según la presente invención, aunque las mediciones se realicen entre otra línea de fase y con polo a tierra, por ejemplo debido a la conexión entre líneas de fase en la fuente (por ejemplo, el generador). De esta manera, con un procedimiento según la presente invención, se podrá supervisar la resistencia de aislamiento con polo detierra, no sólo para la línea de fase con respecto a la cual se realizan las mediciones, sino también para las otras líneas de fase comprendidas dentro del sistema de la red.
Según otra forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 14, dicho procedimiento puede comprender la etapa de activación de una alarma, por ejemplo una alarma audible o visible, en caso de que la impedancia de aislamiento se halle por debajo de un umbral predeterminado.
Según otra forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 15, dicho procedimiento puede comprender la etapa de realización de una evaluación basada en por lo menos dos valores de impedancia de aislamiento determinados para detectar y posiblemente indicar situaciones de fallo particulares, por ejemplo, fallos relativos a las ramas positivas o negativas de circuitos tales como los de un convertidor o un rectificador.
La presente invención aporta varias características y ventajas adicionales, incluida la ventaja que permite al usuario recibir información puntual acerca de ciertas situaciones de fallo particulares, por ejemplo, situaciones relacionadas con fallos específicos de los circuitos de los convertidores o los rectificadores, las baterías, etc.
Asimismo, la presente invención se refiere a un dispositivo para la supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo una red de CC o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia de aislamiento óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, comprendiendo dicho dispositivo unos medios para aplicar un voltaje de medición en forma de voltaje pulsado a la red que se va a supervisar, entre la red y la tierra, y unos medios para supervisar la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta, en el que dicho dispositivo comprende unos medios para aplicar un voltaje de desvío de CC ajustable, y dicho dispositivo comprende además unos medios para supervisar el efecto de dicho voltaje de desvío de CC y unos medios para ajustar automáticamente el voltaje de desvío de CC ajustable hasta que se compensa un posible voltaje de CC inherente a la red.
La presente invención permite la evaluación de la impedancia de aislamiento, por ejemplo, la resistencia de aislamiento óhmica, con el dispositivo, una vez que se ha aplicado un solo impulso del voltaje de medición. Por lo tanto, se puede facilitar un resultado, por ejemplo, presentándolo visualmente, sin ningún retardo de tiempo considerable, hecho que es importante en caso de que se produzca un fallo y, en particular, un fallo potencialmente perjudicial. La importancia de lo anterior se acentúa además por el hecho de que, debido a las grandes capacitancias presentes normalmente en dichos sistemas, el tiempo transcurrido hasta que finaliza el estado transitorio una vez se ha aplicado un impulso de voltaje de medición es considerable. Así pues, la ventaja que supone no tener que aplicar más de un impulso de voltaje para obtener un resultado es muy significativa, y en consecuencia el dispositivo según la presente invención es capaz de facilitar información rápida y fiable referente al estado de la impedancia de aislamiento.
Debe observarse que los medios para aplicar y ajustar el voltaje de desvío de CC pueden evidentemente estar diseñados de tal manera que inicialmente aplican un voltaje cero y a continuación comprueban el resultado de dicha acción, para ajustar después el voltaje de desvío si es necesario. Esto tiene también como ventaja que, si la red que se va a supervisar no comprende ninguna fuente de CC, esta etapa terminará de inmediato, puesto que no es necesario efectuar ningún ajuste. Por lo tanto, en la práctica en una situación como la indicada, esta etapa solo comprenderá una comprobación de la situación.
Preferentemente, como se especifica en la reivindicación 17, dicho dispositivo puede comprender unos medios de control para realizar dicho ajuste automático del voltaje de desvío de CC ajustable en etapas específicas, por ejemplo tras un impulso de voltaje de medición y a intervalos predeterminados, por ejemplo, una vez que se ha aplicado un número de impulsos de voltaje de medición.
La presente invención permite controlar el nivel de voltaje de desvío de CC con regularidad y ajustarlo si es necesario, y dicho control puede configurarse de numerosas maneras. Por ejemplo, puede realizarse una comprobación del nivel de voltaje de desvío de CC después de cada impulso de voltaje de medición, después de un número de dichos impulsos, después de un intervalo de tiempo predeterminado, etc., dependiendo siempre de la naturaleza de la red que se va a supervisar o dependiendo de las necesidades del usuario, etc. Por lo tanto, el dispositivo puede realizar de forma automática, flexible y fiable la supervisión de la impedancia de aislamiento.
Según otra forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 18, dicho dispositivo puede comprender unos medios para determinar cuándo alcanza dicha corriente resultante o una variable obtenida a partir de ésta una etapa predeterminada, por ejemplo, un valor predeterminado o un valor esencialmente estacionario de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta, y unos medios para interrumpir dicho impulso de voltaje de medición cuando se alcanza dicha etapa.
La presente invención aporta una flexibilidad añadida, ya que los criterios para interrumpir los impulsos de medición pueden establecerse tomando en consideración las necesidades o circunstancias particulares, por ejemplo, tomando también en consideración las demandas y las especificaciones de los clientes. Por ejemplo, el dispositivo puede interrumpir los impulsos de medición en cuanto se considera que el estado transitorio ha finalizado, por ejemplo, tomando también en consideración ciertas necesidades, expectativas, demandas del usuario, etc. Por lo tanto, el dispositivo puede determinar, por ejemplo, que la etapa transitoria ha finalizado cuando la diferencia entre dos muestras consecutivas o similares es inferior a un valor predeterminado (por ejemplo, 1%, 2%, 5%, etc.), o se puede utilizar un valor absoluto para la diferencia. Además, se puede utilizar la derivada del tiempo de la señal medida para determinar la etapa deseada de una manera similar.
Ventajosamente, tal como se especifica en la reivindicación 19, dicho dispositivo puede comprender unos medios para aplicar impulsos de medición positivos o negativos o de ambos tipos a dicha red.
Mediante la presente invención, el dispositivo puede facilitar resultados específicos correspondientes a voltajes de medición positivos y negativos (por ejemplo, por separado), lo cual permite obtener más información útil referente al estado de aislamiento de la red.
Según una forma de realización preferida particular, tal como la especificada en la reivindicación 20, dicho dispositivo puede comprender unos medios para establecer una evaluación de la impedancia de aislamiento de la red, basándose en dicha corriente resultante supervisada o una variable derivada a partir de ésta originada a partir de uno o más impulsos de voltaje de medición.
Mediante la presente invención, el dispositivo puede facilitar varias características adicionales, por ejemplo, información referente a la impedancia supervisada, que puede diferir dependiendo de la polaridad de los voltajes medidos y por medio de la cual puede informarse al usuario acerca de situaciones de fallo específicas. También se puede indicar al usuario el progreso del nivel de la impedancia.
Ventajosamente, tal como se especifica en la reivindicación 21, dicho dispositivo puede comprender unos medios de presentación visual para indicar los valores de dicha impedancia de aislamiento (por ejemplo, la resistencia de aislamiento óhmica o capacitiva).
En otra forma conveniente, tal como la especificada en la reivindicación 22, dicho dispositivo puede comprender unos medios de presentación visual para indicar los valores relativos a los diferentes impulsos de voltaje de medición (por ejemplo impulsos de voltaje negativo y positivo).
Asimismo, tal como se especifica en la reivindicación 23, dicho dispositivo puede comprender unos medios, tales como unos medios de alarma visibles o audibles, para indicar situaciones de fallos particulares, por ejemplo, cuando la impedancia de aislamiento se halla por debajo de un umbral predeterminado) o fallos relativos, por ejemplo, a las ramas positivas o negativas de, por ejemplo, un circuito de convertidor o rectificador.
Según otra forma de realización preferida, tal como la especificada en la reivindicación 24, dicho dispositivo puede estar diseñado para funcionar de acuerdo con un procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 15.
Además, la presente invención se refiere asimismo al uso de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en redes eléctricas sin toma de tierra (por ejemplo, redes de CC o redes de CA), comprendiendo dichas redes diversas cargas, que comprenden por ejemplo rectificadores u otros convertidores.
Se observará que el procedimiento y el dispositivo según la presente invención pueden utilizarse en conexión con cualquier tipo de cargas y en conexión con cualquier tipo de red. No obstante, las redes que comprenden cargas tales como rectificadores u otros convertidores tienen un interés particular.
La presente invención se refiere asimismo al uso de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en redes eléctricas sin toma de tierra, por ejemplo redes de CC o redes de CA, comprendiendo dichas redes una o más líneas de fase, por ejemplo, sistemas monofásicos, sistemas trifásicos, etc.
En la descripción anterior y en la continuación, se indica que es posible supervisar una red mediante un único dispositivo según la presente invención, aun cuando la red comprenda más de una línea de fase. Por ejemplo, un fallo de impedancia generado en conexión con una línea de fase puede ser detectado por un dispositivo conectado entre otra línea de fase y con polo a tierra, por ejemplo debido a la conexión entre líneas de fase en la fuente, por ejemplo el generador. Por lo tanto, un dispositivo según la presente invención supervisará la resistencia de aislamiento con polo a tierra, no solo para la línea de fase a la cual está conectado, sino también para las otras líneas de fase comprendidas dentro del sistema de red.
Por último, la presente invención se refiere asimismo al uso de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en las redes eléctricas sin toma de tierra situadas en barcos, medios de transporte tales como trenes, vehículos sobre raíles, etc., edificios, hospitales, instalaciones industriales, instalaciones mineras, obras, etc.
Figuras
A continuación, se describirá la presente invención de forma más detallada haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 representa una vista general de un ejemplo de red eléctrica sin toma de tierra con un dispositivo de supervisión de aislamiento,
la figura 2 representa un ejemplo de un monitor de aislamiento de la técnica anterior en forma de diagrama de bloques,
la figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra de manera general el principio de un aparato y un procedimiento según una forma de realización de la presente invención,
la figura 4 representa de manera similar un aparato según otra forma de realización de la presente invención, y
las figuras 5 a 8 ilustran el funcionamiento de un aparato según la presente invención en forma de diversas secuencias de medición.
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Descripción detallada
En la figura 1, se representa de modo general una red eléctrica sin toma de tierra, en la que se ilustra un generador eléctrico 10, por ejemplo, un generador CA con tres devanados de estator 11, 12 y 13 que está conectado a las tres líneas de energía L1, L2 y L3, respectivamente, y conectado en un punto en estrella común 14. Este punto en estrella 14 no está conectado a tierra 15, por ejemplo, el casco de un barco, la carrocería de la locomotora de un tren, etc. Para supervisar la resistencia de aislamiento a tierra, se conecta un dispositivo de supervisión 20 entre una de las líneas de fase L1, L2 o L3 y la tierra, por ejemplo, con un terminal de fase 21 conectado a L1 y un terminal de tierra 22 conectado a tierra 15. Según la presente invención, como se describirá con mayor detalle más adelante, es posible supervisar la resistencia de aislamiento entre cualquiera de las líneas de fase y tierra y detectar si se ha establecido una trayectoria de fuga, por ejemplo 16 entre L2 y tierra 15, o si existe una resistencia de aislamiento inadmisiblemente baja.
En la figura 2, se ilustra un dispositivo de supervisión de resistencia de aislamiento o un medidor de resistencia de aislamiento de la técnica anterior. En este caso, se representa una fuente de CC 23, por ejemplo una batería de 12 V, que está conectada al terminal SL 22 para proporcionar un voltaje de medición. Este voltaje de medición se aplica entre la tierra 15 y una línea de fase y provocará un correspondiente flujo de corriente de fuga en el circuito. Esta corriente de fuga se mide con los medios de medición representados, que están conectados al terminal de fase 21 y que comprenden un filtro pasabaja 24 para impedir que la frecuencia de la red altere la medición. Este filtro pasabaja 24 representado también comprende una resistencia 30 que desempeña la función de la resistencia conocida, por ejemplo una resistencia con tolerancias pequeñas, que genera la señal adecuada que se va a medir, por ejemplo el voltaje ocasionado por el voltaje de impulsos aplicado. Además, la señal se amplifica en el amplificador de medición 25 y se transmite hasta una pantalla 26 que comprende, por ejemplo, un instrumento de bobina móvil e indicadores 27 y 28, por ejemplo indicadores LED. El puntero del instrumento 26 indicará la resistencia de aislamiento en una escala, por ejemplo en M\Omega, o la calificará de "aceptable o no aceptable". Los indicadores 27 y 28 pueden indicar, por ejemplo, que el instrumento está listo/activado o que se ha producido un fallo, es decir, que la resistencia de aislamiento se halla por debajo de un nivel predeterminado.
Por lo tanto, la resistencia óhmica entre dos conductores se mide introduciendo un voltaje de CC de referencia y a continuación midiendo la corriente resultante que fluye a través de una resistencia conocida, por ejemplo, la resistencia 30, mientras que el voltaje de CA de interferencia se compensa mediante, por ejemplo, un inductor, un filtro o un dispositivo similar. No obstante, aunque este principio es perfectamente válido siempre y cuando no exista ningún voltaje o ningún voltaje de CA entre los conductores, cualquier voltaje de CC presente en la red determina que el procedimiento no sea aplicable. Dicho voltaje de CC introduce un error que es directamente proporcional al voltaje de referencia utilizado. Además, los voltajes de CC de, por ejemplo, hasta 1.000 V destruyen la mayoría de óhmetros estándar.
La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra en general el principio de un aparato y un procedimiento según una forma de realización de la presente invención que permiten la supervisión de la impedancia de aislamiento, por ejemplo generalmente la resistencia, por ejemplo, también en redes que comprenden tanto fuentes de CC como fuentes de CA.
En este caso el voltaje de medición está representado por una fuente 40, que comprende un voltaje de CC que puede ser una batería u otra forma de fuente de energía eléctrica estable. Como se ha indicado, esta fuente 40 puede ser capaz de aplicar un voltaje cero, un voltaje positivo o un voltaje negativo, indicados mediante los terminales 42, 41 y 43, respectivamente. Estos terminales pueden estar conectados al terminal de tierra 22 (SL), tal como se ilustra, para generar un voltaje de medición o un voltaje cero.
Los medios de medición, por analogía con lo que se ha descrito anteriormente con referencia a la técnica anterior (figura 2), están conectados al terminal de fase 21 (P), aunque debe tenerse en cuenta que es posible intercambiar las conexiones. Como se ha descrito anteriormente, la rama de medición comprende un filtro pasabaja 24 para compensar la fuente de CA, es decir la influencia de la frecuencia de CA. El filtro pasabaja 24 representado también comprende la resistencia conocida 30 descrita anteriormente. Desde el filtro pasabaja 24, la señal de medición se transmite a un sistema de ajuste de desvío designado de manera general mediante el número de referencia 46. Por motivos ilustrativos, dicho sistema se representa provisto de una fuente de voltaje positivo 47, una fuente de voltaje negativo 49 y unas resistencias ajustables 48 y 50 para establecer un voltaje de desvío de CC adecuado. Como se ha indicado, el sistema de ajuste de desvío 46 puede ser controlado por unos medios de control que adoptan la forma de un controlador de lógica, un microprocesador o unos medios similares 54.
Una vez que la señal de medición ha pasado por el sistema de ajuste de desvío 46, ésta debe pasar por otro filtro pasabaja 56, que es ajustable, antes de llegar a los medios de control 54 en forma de señal resultante de la medición 57. Esta señal resultante de la medición 57 también constituye la entrada para un diferenciador 58, por ejemplo unos medios para establecer la derivada del tiempo 59 de la señal 57, que es evaluada por los medios de control 54. Además, los medios de control 54 están conectados a unos medios de presentación visual 60 que pueden adoptar la forma de, por ejemplo, un instrumento de bobina móvil como el descrito anteriormente con referencia a la técnica anterior. Los medios de presentación visual también pueden comprender otros indicadores 61, 62 y 63, por ejemplo indicadores LED, cuya función se describirá de forma más detallada más adelante.
El aparato representado en la figura 3 puede estar conectado a una red que comprende tanto fuentes de CA como fuentes de CC por medio de los terminales 21 y 22. Inicialmente, no hay ningún voltaje de medición conectado a la red, por ejemplo se aplica el terminal de voltaje cero 42 de la fuente de voltaje de medición 40. La señal de medición del terminal 21 se transmite a través del filtro pasabaja 24, cuyo efecto tal como se ha descrito anteriormente es la supresión del componente de CA procedente de la fuente o las fuentes de CA de la red, a través de los medios de ajuste de desvío 46 en los que no se aplica ninguna de las fuentes de voltaje, y a través del filtro pasabaja ajustable 56, hasta los medios de control, como la señal de resultado de la medición 57. Debido a la capacitancia entre la línea de fase y la tierra del sistema, la señal de medición 57 varía de forma transitoria hasta que la capacitancia se carga por completo, pudiéndose determinar dicho estado observando la dependiente del tiempo de la señal 57, por ejemplo, por medio del diferenciador 58. Cuando la salida 59 del diferenciador alcanza un nivel estable, por ejemplo esencialmente cero, cuando el nivel es esencialmente constante o cuando no experimenta un cambio superior a una cantidad predeterminada en cada intervalo, entonces se determina el nivel de la señal 57. Si dicho nivel no es cero (o sustancialmente cero), significa que hay una fuente de CC presente en la red, y entonces la resistencia de aislamiento no puede determinarse aplicando simplemente un voltaje de CC de medición 40. Dependiendo de la polaridad o el signo de la señal 57, los medios de control 54 aplican un voltaje de desvío positivo 47 o negativo 49 a la red por medio de la línea de control o de comunicación 52 y ajustan el voltaje de desvío (ilustrado por medio de las resistencias ajustables 48 ó 50) hasta que el nivel de la señal de medición 57 es cero (o esencialmente cero).
Cuando se ha establecido ese valor, se aplica un impulso de voltaje de medición, ya sea un voltaje positivo 41 o bien un voltaje negativo 43, controlado por los medios de control 54 por medio de la línea de control o de comunicación 55. Cuando se aplica un impulso de voltaje de medición, se observa la señal de medición 57, por ejemplo calculando una derivada de tiempo 59 o similar, y cuando se determina que el nivel de la señal de medición 57 es constante (o esencialmente constante), se considera que la señal es la adecuada para determinar la resistencia de aislamiento del sistema de red, por ejemplo mediante procedimientos conocidos de manera general y descritos en la técnica anterior. Una vez que se ha determinado la señal de medición deseada, el voltaje de impulsos de medición puede desconectarse y la resistencia de aislamiento puede indicarse en la pantalla 60.
A continuación, se describirá de forma más detallada la función del filtro pasabaja ajustable 56. Este filtro 56 es operativo para compensar las posibles fluctuaciones de las mediciones, por ejemplo ocasionadas por señales de ruido, etc. El filtro calcula un promedio de las variaciones de la señal de medición, por ejemplo el voltaje de CC medido, la resistencia de aislamiento medida, la corriente medida, etc. El filtro ajustable 56 puede ser controlado por los medios de control 54, de tal manera que inicialmente se utiliza un valor del filtro que proporciona un tiempo de respuesta rápido para la supervisión. Si este valor no proporciona el resultado deseado, es posible ajustar el filtro para que calcule el promedio adecuado de la señal, por ejemplo incrementando también de ese modo el tiempo de respuesta. Por ejemplo, el filtro puede ajustarse en incrementos o etapas, por ejemplo, en cinco etapas, pudiendo calcular la última de estas el promedio de una frecuencia de, por ejemplo, 0,05 Hz.
Como se indica en la figura 3, la pantalla puede comprender diversos indicadores 61, 62 y 63, además del puntero de, por ejemplo, un instrumento de bobina móvil. Se observará que, en lugar de dicho instrumento de bobina móvil, es posible utilizar otros medios para indicar el valor de la resistencia de aislamiento, por ejemplo unos medios de lectura digital, etc. Uno de los indicadores 61 puede servir para indicar que el aparato es operativo, mientras que los otros dos pueden servir para indicar un tipo de fallo de resistencia de aislamiento particular, por ejemplo, la polaridad. Por ejemplo, el indicador 62 puede indicar un fallo relativo a una rama particular de un rectificador del circuito del convertidor, mientras que el indicador 63 puede indicar un fallo relativo a la rama opuesta. Esto se aplica de forma análoga a los defectos de aislamiento referentes a baterías inherentes a la red, etc. Estos fallos, por ejemplo la polaridad de los defectos, se detectan utilizando diferentes polaridades para medir los voltajes impulsivos, puesto que un voltaje de medición positivo tal vez no conduzca hasta un defecto medido, mientras que un voltaje de medición negativo conduce hasta un defecto indicado, y viceversa, para los defectos de la resistencia de aislamiento. Por lo tanto, utilizando voltajes impulsivos de medición de diferentes polaridades y evaluando las mediciones resultantes en su contexto, será posible facilitar e indicar dicha información adicional con referencia a dichas situaciones de fallo particulares. Además, debe tenerse en cuenta que los medios de presentación visual 60 pueden presentar de forma simultánea diferentes valores, por ejemplo la resistencia de aislamiento correspondiente a impulsos de medición negativos e impulsos de medición positivos, la resistencia de aislamiento y la capacitancia de aislamiento, etc.
La figura 4 representa un aparato según otra forma de realización de la presente invención, que, sin embargo, funciona de una manera similar a la del aparato descrito anteriormente con referencia a la figura 3. En la figura 4, el aparato o instrumento se designa de forma general mediante el número de referencia 74 y está conectado a una línea de fase 70 y una protección o línea de tierra 15 (o el casco de un barco, etc.). Entre estas dos líneas, se representa la resistencia de aislamiento 72, la capacitancia (equivalente) 73 para, por ejemplo, el casco, un generador de CA 10 y un generador de CC 71. El objetivo de la presente invención es, como se ha indicado anteriormente, medir, supervisar o evaluar la resistencia de aislamiento 72. El instrumento 74 puede estar encapsulado en un armazón común, donde se localizan también los medios de presentación visual, por ejemplo un instrumento de bobina móvil, unos medios digitales, etc. (no representados en la figura 4), formando de este modo una configuración compacta.
Se observará que el aparato representado en la figura 4 funciona de una manera digitalizada por medio de un microprocesador o similar 76, evitando de ese modo la necesidad de disponer de filtros analógicos, etc., puesto que, por ejemplo, el microprocesador puede realizar todas las funciones llevadas a cabo por los correspondientes medios representados en la figura 3.
Como se ha descrito anteriormente, en una primera etapa o etapa inicial se aplica un voltaje de referencia cero a los conductores 15 y 70, por medio de un convertidor digital-analógico (DAC-B) 80 del microprocesador 76 por medio de unos medios amplificadores 77, una resistencia 78 y posiblemente una bobina 79.
Por medio de un amplificador diferencial 82, se realiza una medición, por ejemplo, a través del terminal 22, una bobina 84 y una resistencia 85, y se suministra la salida 86 del amplificador 82 una vez que ha pasado a través del convertidor analógico-digital (ADC) 87. Si la medición no es igual a cero (o sustancialmente cero) como se ha indicado anteriormente, el microprocesador 76 transmite un ajuste de desvío por medio del convertidor digital-analógico (DAC-A) 81 y una resistencia 83 a la otra compuerta de entrada del amplificador diferencial 82. El microprocesador 76 se controla para realizar un ajuste de desvío automático hasta que la salida 86 del amplificador diferencial 82 es cero, por ejemplo la salida del ADC 87.
Esto determina la supresión esencial del efecto de la fuente de voltaje de CC 71, siendo posible entonces en principio realizar una medición óhmica. Por lo tanto, en esta etapa se aplica, por ejemplo utilizando el convertidor digital-analógico (DAC-B) 80 del microprocesador 76, un voltaje de medición de referencia al terminal 21 a través de unos medios amplificadores 77, una resistencia 78 y una bobina 79 (opcional), y la corriente resultante (correspondiente a la salida del ADC 87) se mide cuando la salida del amplificador diferencial 82 o el ADC 87 ha alcanzado un nivel constante.
La medición y la determinación del momento de tiempo adecuado para realizar la medición pueden tener lugar como se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 3, por ejemplo evaluando la derivada del tiempo de la señal y determinando cuándo presenta dicha derivada un valor sustancialmente igual a cero, mediante la evaluación de los valores medidos en intervalos consecutivos o mediante sistemas similares. En la práctica, puede tomarse como tiempo adecuado para determinar la medición deseada el momento en el que la diferencia entre las muestras consecutivas se halla por debajo de un valor predeterminado.
Por lo tanto, el valor medido, por ejemplo la salida del ADC 87, cuando ha finalizado el estado transitorio se utiliza para determinar la resistencia de aislamiento 72, por ejemplo mediante unos medios muy conocidos, y presentarla en la pantalla (no representada en la figura 4). Además, se puede activar una alarma si el valor determinado sobrepasa un rango predeterminado, por ejemplo, mediante unos indicadores ópticos, por ejemplo indicadores LED, o unos indicadores audibles.
Además, como se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 3, una vez que se ha realizado una medición, puede realizarse una medición renovada aplicando un nuevo impulso de voltaje de medición con la misma polaridad o polaridad contraria, o puede volverse a comprobar y reajustar el ajuste de desvío, si es necesario, como se ha descrito con referencia a la etapa inicial.
Además, debe observarse que por medio del dispositivo representado en la figura 3, así como de la forma de realización representada en la figura 4, es posible supervisar la resistencia de aislamiento capacitiva de la red. Esto puede realizarse de varias maneras que resultarán evidentes a los expertos en la materia. Por ejemplo, las señales supervisadas o medidas durante la etapa transitoria pueden analizarse y evaluarse, y entonces, por ejemplo un microprocesador o un dispositivo similar, por ejemplo los medios de control 54 o el microprocesador 76, pueden determinar la capacitancia necesaria para la carga de la impedancia entre la red y la tierra.
Para ilustrar mejor las opciones disponibles con la presente invención y la flexibilidad alcanzada, se describirá un conjunto de secuencias de medición haciendo referencia a las figuras 5 a 8 que ilustran el funcionamiento de un aparato según una forma de realización de la presente invención. Cada una de estas figuras representa un voltaje de referencia o un voltaje de medición U que se aplica a la red en cuestión, y debajo de este, se representa una señal que indica el estado transitorio durante la aplicación de un impulso de voltaje de medición, por ejemplo la derivada del tiempo du/dt del voltaje medido, por ejemplo el voltaje a través de una resistencia conocida, la diferencia entre muestras consecutivas, etc. Para simplificar, esta señal está designada por du/dt en las figuras 5 a 8, pero debe tenerse en cuenta que es posible utilizar cualquier señal o valor adecuado que indique por ejemplo la condición transitoria.
En la figura 5, se representa un ejemplo en el que inicialmente se realiza un ajuste de desvío de t1 a t2 tal como se ha descrito anteriormente, y a continuación se aplica un impulso de voltaje de medición o referencia positivo. Entonces, se supervisa el estado transitorio, y en t3 se determina que se ha alcanzado un nivel constante. Por lo tanto, el voltaje de medición se interrumpe y se realiza la lectura de la resistencia de aislamiento. En el tiempo t4, se aplica un nuevo impulso de voltaje de medición, se supervisa el estado transitorio, por ejemplo du/dt, una vez que se alcanza el nivel constante en t5, se realiza la lectura del valor recién determinado de la resistencia de aislamiento, etc. Después de un número predeterminado de secuencias de medición o de un intervalo de tiempo predeterminado o de acuerdo con otros factores, se realiza una comprobación de desvío, por ejemplo tal como se indica en t8, y entonces se puede realizar un posible ajuste hasta el tiempo t9, después del cual se vuelve a aplicar un impulso de voltaje de medición, etc.
Debe tenerse en cuenta que el tiempo empleado en el ajuste de desvío inicial puede ser superior al empleado en una comprobación de desvío, puesto que el ajuste de desvío inicial puede comprender medidas para asegurar un valor correcto, mientras que la comprobación de desvío raramente comprende un cambio de valor, por ejemplo si el nivel de la fuente o las fuentes de voltaje de CC de la red no han cambiado, no es necesario realizar ningún reajuste.
Además, debe tenerse en cuenta que, aunque los intervalos de tiempo en los que se aplica un impulso de voltaje de medición, por ejemplo t2 a t3, t4 a t5 y t6 a t7, se representan con una longitud esencialmente igual en la figura 5 (así como en las siguientes figuras), las longitudes dependen de las características de la red, por ejemplo el tiempo que lleva cargar la capacitancia entre la red y la tierra para el voltaje aplicado, y también debe tenerse en cuenta que el impulso de medición no se aplica hasta que no se ha determinado que la etapa transitoria ha concluido.
El ejemplo representado en la figura 6 se corresponde con el de la figura 5, con la excepción de que la polaridad de los voltajes de medición se va alternando, por ejemplo, desde el tiempo t4' hasta el tiempo t5', se aplica un voltaje negativo, etc., y de ese modo se obtienen las características añadidas mencionadas anteriormente relativas a las situaciones de fallo dependientes de la polaridad.
El ejemplo ilustrado en la figura 7 difiere del representado en la figura 6 en la medida en que se realiza una comprobación de desvío después de que se aplica un impulso de voltaje de referencia o medición negativo y después de los correspondientes períodos de lectura, por ejemplo en el tiempo t6''.
Además, la figura 8 representa una forma de realización en la que se realiza una comprobación de desvío después de cada voltaje de medición y período de lectura, por ejemplo, en el tiempo t4''', en el tiempo t7''', etc. Debe tenerse en cuenta que, mediante la presente invención, la posibilidad de errores ocasionados por un cambio en el nivel de voltaje de CC de la red se reduce al mínimo en comparación con los otros ejemplos representados en las figuras 5 a 7. No obstante, también debe tenerse en cuenta que si se espera que dichos cambios sean escasos o pequeños, tal vez no se considere necesario realizar una comprobación de desvío con la periodicidad representada en la figura 8.
Como se ilustra en los ejemplos, el procedimiento y el sistema según la presente invención pueden aplicarse libremente y en una multitud de variantes, y en consecuencia la presente invención aporta un grado de flexibilidad hasta ahora no visto en los sistemas de la técnica anterior y, por lo tanto, permite también que el procedimiento y el aparato se adapten a una diversidad de aplicaciones específicas.
Por consiguiente, debe tenerse en cuenta también que los impulsos de voltaje de medición pueden variar en amplitud, aunque éstos se hayan ilustrado con amplitudes esencialmente similares en las figuras 5 a 8. Por consiguiente, las amplitudes pueden diferir dependiendo de la polaridad, y las amplitudes pueden cambiar a lo largo del tiempo, por ejemplo, dependiendo de las características de la red, la aplicación o las aplicaciones, los requisitos del usuario, etc.
Asimismo, debe tenerse en cuenta que los medios de control, por ejemplo el microprocesador, pueden utilizarse de numerosas maneras diferentes y diseñarse para funcionar de acuerdo con las necesidades, requisitos, aplicaciones, etc. particulares.
En la exposición anterior, la presente invención se ha descrito de forma detallada haciendo referencia a las formas de realización específicas que se ilustran en los dibujos adjuntos. Como resultará evidente para los expertos en la materia, la presente invención puede adoptar muchas otras formas y variantes y, por lo tanto, no debe limitarse a los ejemplos de la invención ilustrados anteriormente. El alcance de la presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (27)

1. Procedimiento de supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo, una red de CC o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, por medio del cual se aplica un voltaje de medición en forma de un voltaje pulsado a la red que se va a supervisar entre la red y la tierra, caracterizado porque:
-
inicialmente se aplica un voltaje de desvío de CC y se ajusta hasta que se compensa esencialmente un posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar,
-
porque se aplica un impulso de voltaje de dicho voltaje de medición a la red entre la red y la tierra,
-
porque una corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta se supervisa hasta que se alcanza una etapa predeterminada, y
-
porque la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta en dicha etapa predeterminada se utiliza para establecer una evaluación de la impedancia de aislamiento de la red.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho impulso de voltaje de dicho voltaje de medición que puede ser positivo o negativo se interrumpe cuando se alcanza dicha etapa predeterminada.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho impulso de voltaje de dicho voltaje de medición puede estar seguido de un subsiguiente impulso de voltaje que presenta una polaridad diferente o igual,
-
por medio del cual la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta provocada por dicho impulso de voltaje subsiguiente se supervisa hasta que se alcanza una etapa predeterminada, y
-
la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta determinada en dicha etapa predeterminada se utiliza para establecer una evaluación subsiguiente de la impedancia de aislamiento de la red.
4. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el resultado de dicha evaluación o evaluaciones de la impedancia del aislamiento de la red se presenta visualmente, por ejemplo, inmediatamente después de la evaluación o por lo menos durante el período de lectura que sigue a un correspondiente impulso de voltaje de dicho voltaje de medición.
5. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho procedimiento comprende la aplicación de por lo menos dos impulsos de voltaje de medición que presentan polaridades diferentes, y por medio del cual se obtiene una impedancia de aislamiento evaluada, por ejemplo, mediante lectura o presentación visual, correspondiente a un impulso de voltaje de medición positivo y negativo, respectivamente.
6. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicha etapa predeterminada se alcanza cuando se alcanza un valor predeterminado de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta.
7. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha etapa predeterminada se alcanza cuando se alcanza un valor esencialmente estacionario de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta.
8. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho ajuste del voltaje de desvío de CC se realiza mientras se supervisa una corriente o una derivada de ésta en dicha red, y porque un posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar se considera compensado cuando dicho voltaje de desvío de CC provoca un efecto esencialmente correspondiente a dicha corriente o derivada de ésta, por ejemplo, cuando la diferencia entre ambos está comprendida en un intervalo predeterminado, por ejemplo, esencialmente es igual a cero.
9. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, después de la finalización de un impulso de voltaje de dicho voltaje de medición, se controla si dicho posible voltaje de CC inherente a la red que se va a supervisar se compensa mediante dicho voltaje de desvío de CC, y si es necesario se realiza un ajuste.
10. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicha evaluación de la impedancia de aislamiento de la red facilita una determinación de la resistencia de aislamiento óhmica de la red.
11. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicha evaluación de la impedancia de aislamiento de la red facilita una determinación de la resistencia de aislamiento capacitiva de la red.
12. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque dicha red eléctrica sin toma de tierra que se va a supervisar comprende unas cargas tales como unos rectificadores y/u otros convertidores.
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13. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicha red eléctrica sin toma de tierra que se va a supervisar comprende una o más fases, por ejemplo, es una red trifásica.
14. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque dicho procedimiento comprende la etapa de activación de una alarma, por ejemplo una alarma audible y/o visible, en caso de que la impedancia de aislamiento se encuentre por debajo de un umbral predeterminado.
15. Procedimiento según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque dicho procedimiento comprende la etapa de realización de una evaluación basada en por lo menos dos valores de impedancia de aislamiento determinados para detectar y posiblemente indicar situaciones de fallo particulares, por ejemplo fallos relativos a las ramas positivas o negativas de, por ejemplo, un circuito de convertidor o de rectificador.
16. Dispositivo para la supervisión del aislamiento de una red eléctrica sin toma de tierra, por ejemplo una red de CC y/o una red de CA, en la que existe una impedancia de aislamiento que comprende una resistencia de aislamiento óhmica y capacitiva inevitable entre la red y la tierra, comprendiendo dicho dispositivo unos medios para aplicar un voltaje de medición en forma de un voltaje pulsado a la red que se va a supervisar entre la red y la tierra, y unos medios para supervisar la corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios para aplicar un voltaje de desvío de CC ajustable, y porque dicho dispositivo comprende además unos medios para supervisar un efecto de dicho voltaje de desvío de CC y unos medios para ajustar automáticamente el voltaje de desvío de CC ajustable hasta que se compensa un posible voltaje de CC inherente a la red.
17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios de control para realizar dicho ajuste automático del voltaje de desvío de CC ajustable en etapas específicas, por ejemplo, después de un impulso de voltaje de medición, y con intervalos predeterminados, por ejemplo una vez que se ha aplicado un número de impulsos de voltaje de medición.
18. Dispositivo según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios para determinar cuándo dicha corriente resultante o variable obtenida a partir de ésta ha alcanzado una etapa predeterminada, por ejemplo un valor predeterminado o un valor esencialmente estacionario de dicha corriente resultante o una variable derivada a partir de ésta, y unos medios para interrumpir dicho impulso de voltaje de medición como consecuencia de ello.
19. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios para aplicar impulsos de medición positivos y/o negativos a dicha red.
20. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios para establecer una evaluación de la impedancia de aislamiento de la red, basándose en dicha corriente resultante supervisada o una variable obtenida a partir de ésta originada a partir de uno o más impulsos de voltaje de medición.
21. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios de presentación visual para indicar los valores de dicha impedancia de aislamiento, por ejemplo la resistencia de aislamiento óhmica y/o capacitiva.
22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios de presentación visual para indicar los valores relativos a diferentes impulsos de voltaje de medición, por ejemplo, impulsos de voltaje negativo y positivo.
23. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado porque dicho dispositivo comprende unos medios tales como unos medios de alarma visibles o audibles para indicar situaciones de fallo particulares, por ejemplo cuando la impedancia de aislamiento se encuentra por debajo de un umbral predeterminado, o fallos relacionados con, por ejemplo, las ramas positivas o negativas de, por ejemplo, un circuito de convertidor o rectificador.
24. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 23, caracterizado porque dicho dispositivo está diseñado para funcionar según un procedimiento tal como el caracterizado en una o más de las reivindicaciones 1 a 15.
25. Utilización de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en redes eléctricas sin toma de tierra, por ejemplo, redes de CC y/o de CA, comprendiendo dichas redes diversas cargas, que comprenden, por ejemplo, unos rectificadores y/u otros convertidores.
26. Utilización de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en redes eléctricas sin toma de tierra, por ejemplo redes de CC y/o de CA, comprendiendo dichas redes una o más líneas de fase, por ejemplo, sistemas monofásicos, sistemas trifásicos, etc.
27. Utilización de un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 16 a 24 en redes eléctricas sin toma de tierra en barcos, medios de transporte tales como trenes, vehículos sobre raíles, etc., edificios, hospitales, instalaciones industriales, instalaciones mineras, obras, etc.
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