MXPA05003880A - Dispositivo de cableado electrico. - Google Patents

Abstract

Un medio indicador ubicado en una clavija o conector, el cual indica cuando esta ausente por lo menos una fase d el voltaje multiple AC. El medio indicador puede ser uno de la variedad de fuentes de luz y/o un generador audible. La fuente de luz puede ser por ejemplo un LD que ilumina un anillo visible desde cualquier angulo del cuerpo de la clavija o conector. Una barrera opaca se puede utilizar para bloquear total o parcialmente la luz desde la fuente de luz cuando la luz desde el indicador de luz se puede bloquear como durante una aplicacion de iluminacion de estado. El medio indicador para detectar la ausencia de por lo menos una fase puede estar en un tablero de circuitos impresos conectado para recibe energia desde los conductores en la clavija o conector.

Description

INDICADOR DE FASE DE CORRIENTE ALTERNA La solicitud reclama la prioridad de acuerdo con 35 U.S.C. 110(e) de la Solicitud de Patente Provisional de E.U.A. que tiene el No. de solicitud 60/560,445, presentada el 8 de Abril del 2004.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la invención La invención se refiere en general a clavijas y/o conectores eléctricos y más particularmente para indicar si falta una fase de una clavija o conector de energía AC (corriente alterna).

Antecedentes de la invención Los cables de extensión que tienen una clavija en un extremo y un conector en el otro extremo de un cable aislado que tiene conductores configurados para llevar una corriente máxima, típicamente se utilizan tanto bajo techo como en el exterior. Cuando se utilizan como un conductor de propósito general, el cable de extensión se puede utilizar para suministrar energía a una herramienta de energía, un aire acondicionado montado en la ventana, una casa móvil, etc. Cuando se utilizan para un propósito específico tal como para aplicación industrial, se pueden utilizar para suministrar energía, sobre bases temporales, o semi-temporales a un motor para manejar equipo de soldadura de equipo industrial, etc. Se utilizan frecuentemente dos fases para electrodomésticos grandes tales como rangos de cocimiento, calentadores de agua, etc. Estos pueden ser ya sea de fase dividida (desde un transformador explotado) o dos fases de un sistema trifásico. Los conectores industriales normalmente utilizan tres fases en lugar de energía eléctrica de una fase. Dichos sistemas multifásicos tienen varias ventajas en que proveen una mejor relación del diámetro del cable al voltaje máximo, permiten un voltaje más alto en las líneas del circuito que se alimenta a aparatos de una sola fase, aunque la fase dividida también puede lograr esto, y permitir que los motores grandes operen más eficientemente. Cuando se aplica la corriente a través de un cable de extensión, la clavija y el conector del cable de la extensión pueden tener dos o tres terminales de fases separadas más una terminal a tierra y, en algunos casos, una terminal neutral para un tota! de cinco terminales. En algunas instancias las clavijas y los conectores con dos terminales vivas y una neutral también se pueden utilizar. Casi todas las clavijas y conectores de energía trifásica tienen una conexión a tierra o "suelo", pero pueden no tener una terminal neutral debido a que los aparatos grandes tales como las sierras circulares y los aires acondicionados están usualmente conectados a una fuente de energía delta. Dichas clavijas y conectores conectados delta tiene solamente cuatro terminales, una terminal a tierra, y terminales de fase X, Y, y Z. Un ejemplo de un conector que tiene una terminal neutral es una clavija de 30 amp y 20 amp que tiene cuatro patas; una tierra, una neutral, y patas de fase X, Y y Z. Antes de conectar una carga eléctrica tal como un motor trifásico a una fuente de electricidad, es importante que el usuario tenga presente de si una o más de las fases está ausente. Por ejemplo, un motor trifásico correrá cuando una de las tres fases no esté presente. Sin embargo, cuando esto sucede, las corrientes en los dos conductores de fase restantes operarán el motor, pero se incrementará al punto en donde el motor puede dañarse o puede ocurrir un sobrecalentamiento peligroso. Lo que se necesita es un detector de fase de energía AC localizado en una clavija y/o conector que pueda indicar a un usuario cuando una o más fases de las tres fases Delta o el suministro de energía Wye están ausentes.

COMPENDIO DE LA INVENCION La presente invención se refiere al método y al aparato para indicar que las terminales de línea de cada fase de una clavija y/o conector, tal como una clavija y/o conector trifásico, está conectado a una fuente en vivo de energía. Aunque las clavijas y conectores individuales están disponibles con energía AC en los indicadores, las clavijas y/o conectores trifásicos no tienen medios indicadores tales como una fuente de luz para indicar que cada terminal de la clavija y/o conector está conectada a una fase en vivo. En esta invención, lo medios indicadores localizados en una clavija y/o conector indican cuando por lo menos una de las terminales de una clavija y/o conector de un voltaje multifásico no está conectado a una fuente en vivo de energía. Los medios indicadores pueden ser cualquiera de una variedad de fuentes de luz y/o un indicador audible. La fuente de luz puede ser, por ejemplo, un LED (Diodo Emisor de Luz) estándar, un anillo que se ilumina, el cual es visible desde cualquier ángulo alrededor del cuero de la clavija y/o conector, etc. Para varias fuentes de luz, se puede utilizar una barrera opaca para totalmente o parcialmente bloquear la luz de la fuente de luz cuando la luz del indicador de luz puede ser censurable tal como durante las aplicaciones en la iluminación del escenario. Los medios indicadores para detectar la ausencia de por lo menos una fase pueden estar sobre un tablero de circuitos impresos conectado para recibir energía del cableado en la clavija y/o conector. Se pueden utilizar varios medios para suministrar energía al tablero de circuitos impresos tal como presionando patas conductoras en los bordes de las terminales del cableado estándar durante el ensamble, en donde se puede utilizar el aseguramiento mecánico para asegurar la alineación precisa. Cuando no está presente ningún conductor neutral, se puede utilizar el conductor que aterriza el equipo. Para proveer el monitoreo y control remoto, se puede incorporar un protocolo de comunicación dentro de la clavija y/o conector. El tablero de circuitos impresos incluyendo el circuito para indicar la ausencia de la fase y los medios indicadores son de un tamaño que se ajusta dentro de las restricciones volumétricas de la clavija y/o conector. Las modalidades de la invención pueden diseñarse para operar con cualquier variación de 1, 2, 3, o 4 polos y 2, 3, 4, o 5 circuitos aterrizados o no aterrizados cableados de varios voltajes. Los medios indicadores pueden tener por lo menos un indicador para indicar un voltaje que es menor que un valor de umbral y/o un detector. Se deberá proveer una protección adecuada ya sea dentro de la clavija y/o conector o con otro producto para la protección contra las condiciones de mojado, humedad y/o lluvia. Además, el circuito de los medios indicadores puede diseñarse para limitar la disipación de la energía, elevación de la temperatura, etc., de la clavija y/o conector. Un protocolo de comunicación tal como X-10, CAN, LonWorks, DALI, TCP/IP, CEBUS, etc. puede ser incluido para proveer una funcionalidad adicional, tal como, por ejemplo, anunciación remota, monitor, control, configuración, límites del umbral, retroaiimentación, registros de los datos, sellos de fecha y hora, etc. Estas funciones pueden estar contenidas dentro de la clavija y/o conector, o distribuidas a través del sistema en donde cada una tiene capacidad de funciones múltiples, una función específica o parte de. una función. La función de anunciación puede ser local, traída a través del sistema a una ubicación central y/o enviada a un sitio remoto a través de la línea de energía, de manera inalámbrica, a través de un par de cables trenzados, a través de un correo electrónico o a través de otros medios. La función de anunciación puede ser selectivamente desactivada, activada, cambiada o modificada ya sea [ocalmente, remotamente o ambas. Los medios indicadores pueden ser una sola fuente de luz tal como un LED, un bulbo de Neón, etc., o medios que generan un tono audible. Con circuitos bifásicos o trifásicos, los indicadores múltiples pueden utilizarse para ayudar a identificar que fase está faltante. Si se desea, un solo indicador puede utilizarse con circuitos de una, dos o tres fases. Cuando un solo indicador es una fuente de luz, puede localizarse para ser visto directamente a través de una abertura en la clavija y/o conector, o utilizando un tubo de luz para guiar la luz desde el indicador a una abertura en la clavija y/o conector. Cuando los medios indicadores generan un tono audible, el tono puede dirigirse a través de una abertura en la clavija y/o conector. Los medios indicadores en la clavija y/o conector pueden destellar, desplegar diferentes niveles de brillantez o tener colores múltiples o cambiantes para indicar la ausencia de una fase. Además, se pueden utilizar para indicar que una o más de las fases tiene un voltaje alto y/o bajo. El uso de diferentes colores se puede implementar para mostrar una o más fases faltantes, un sistema faltante (neutral) y/o equipo (tierra) a tierra, o su estado, etc. Cuando la clavija y/o conector se utiliza para aplicaciones para la iluminación del escenario, se puede emplear una cubierta para bloquear la luz de los medios del indicador. Si el circuito de los medios indicadores no se ajusta dentro de las restricciones volumétricas de la clavija y/o conector, se puede utilizar un módulo que se interpone dentro de la clavija o dentro del conector. El módulo puede instalarse dentro de un recinto existente en el campo o se puede ensamblar e instalar en el lugar de la fábrica. Los medios indicadores pueden acceder los conductores en una clavija y/o conector a través de cualquiera de varios métodos tales como, por ejemplo, las terminales que están soldadas al Tablero de Circuitos Impresos (PCB) se puede conectar a través de resortes, soldadura, etc., para recibir energía de las cuchillas de la clavija y/o contactos del conector. Los rieles en la clavija se pueden utilizar para proveer alineación para conectar las cuchillas de una clavija o contacto de un conector a las terminales en el PCB y las barreras pueden estar localizadas en el cuerpo de la clavija y/o conector para proveer aislamiento para los componentes eléctricos. El cuerpo de la clavija y/o conector provee una plataforma para montar los componentes electrónicos y proteger los componentes electrónicos de acceso no autorizado mediante un usuario. Se puede detectar un voltaje en uno o más de los conductores de una clavija y/o conector multifásico con circuitos que proveen cualquier aislamiento a partir de los conductores AC. Un circuito que no provee aislamiento a partir de los conductores AC es normalmente la estructura más pequeña para detectar un voltaje en uno o más conductores de una clavija y/o conector multifásico. Además de detectar una fase faltante, al modificar el circuito, se puede detectar una carga desbalanceada cuando hay una corriente de fugas del sistema bajo o corriente de fugas del equipo de tierra para una fuente de poder conectada Wye o Delta. En operación, los medios indicadores estarán activados cuando todos los conductores están conectados a una fuente de poder. Sin embargo, si una o más de las tres fases están ausentes, los medios indicadores indicarán que el conductor provisto de los conductores AC trifásicos y un conductor adicional, tal como otra fase, un sistema o equipo aterrizado está presente para una devolución. Esta invención se refiere a la detección de la ausencia de por lo menos una fase de una señal de energía AC multifásica en una clavija y/o conector y puede utilizarse para proteger equipo conectado para recibir la señal de energía multifásica. Por ejemplo, cuando una fase de un circuito de trifásico está ausente, un usuario puede evitar el daño al motor no conectando un motor trifásico AC a una fuente de poder con solamente dos fases en operación. Aunque están disponibles las clavijas y/o conductores de una sola fase con indicadores de "energía AC activada", lo conectores trifásicos y las clavijas trifásicas que se utilizan en las configuraciones trifásicas Delta y Wye no tienen medios indicadores tales como, por ejemplo, una fuente de luz para indicar que por lo menos una fase de la energía AC no está presente. La invención aquí descrita puede utilizarse con clavijas, conectores y/o paneles eléctricos para tres o menos fases (con o sin sistema, neutral y/o equipo, aterrizados), y cualquier equipo industrial o comercial que tiene redes de electricidad AC multifásicas. Los medios indicadores puede ser una variedad de fuentes de luz y/o indicadores audibles. La fuente de luz puede ser un LED o un anillo iluminado visible desde cualquier ángulo alrededor del cuerpo de la clavija y/o conector. En los casos en donde una luz puede ser indeseable, tal como durante el funcionamiento en una etapa, se puede emplear una barrera opaca para bloquear la luz. Los medios indicadores pueden estar sobre un tablero de circuitos impresos el cual recibe su energía de las terminales cableadas existentes de la clavija y/o conector. La energía se puede suministrar al tablero de circuitos impresos (PCB) utilizando patas conductivas presionadas sobre los bordes de las terminales de cable estándares en el PCB durante el ensamble en la fábrica en donde se puede utilizar un ajuste mecánico para asegurar la alineación precisa. Cuando no está presente un conductor neutral, se puede utilizar el conductor que aterriza el equipo. En este caso, la corriente estará limitada a ½ ma para reunir el requerimiento de fuga máximo UL. Además, se puede proveer un protocolo de comunicación para permitir el monitoreo y control remoto. Lo anteriormente mencionado describe en forma general, más bien ampliamente, una característica combinada preferida, por ejemplo, de la presente invención por lo que aquellos con experiencia en la técnica pueden entender mejor la descripción detallada de la invención a continuación. Se describirán características adicionales de la invención a continuación que forman el tema de las reivindicaciones de la invención. Aquellos con experiencia en la técnica deberán apreciar que éstas utilizan fácilmente la concepción descrita y la modalidad específica como una base para diseñar o modificar las estructuras para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención y que dichas otras estructuras no se apartan del espíritu y alcance de la invención en su forma más amplia.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Otros aspectos, características y ventajas de la presente invención ser volverán más aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, las reivindicaciones anexas, y los dibujos que la acompañan, en los cuales se les da a los elementos similares números de referencia similares. La Figura 1 es una vista lateral de un conector multifásico que tiene medios indicadores para indicar la ausencia de una fase de una señal multifásica AC; La Figura 2 es una vista lateral de una clavija multifásica que tiene medios indicadores para indicar la ausencia de una fase de una señal multifásica AC; La Figura 3 es una vista lateral de un panel del equipo para conductores de energía multifásicos AC que tiene medios indicadores en un panel; La Figura 4 es una vista frontal de un conector multifásico AC y medios indicadores localizados en una placa de pared; La Figura 5 es una vista de un conector multifásico con medios indicadores localizados en un extremo de un conector; La Figura 6 es una vista lateral de un conector en donde los medios indicadores son un anillo que se ilumina; La Figura 7 es una vista lateral de una clavija en donde los medios indicadores son un anillo que se ilumina; La Figura 8 es una vista lateral de un conector es donde los medios indicadores son una fuente de luz la cual ilumina el cuerpo del conector; La Figura 9 es una vista explotada de un conector; La Figura 10 es una vista en perspectiva de una cubierta (número de referencia 154 de la Figura 8) de un conector; La Figura 11 es una vista en perspectiva de un tablero de circuitos impresos menos los medios indicadores y los componentes para los medios del indicador; Las Figuras 12-16, 17A-17G, y 18 son vistas simplificadas que muestran varias modalidades para acceder las redes de electricidad AC dentro de una clavija y/o conector; Las Figuras 19 y 20 muestran las conexiones del contacto de los bordes del Tablero de Circuitos Impresos; La Figura 21 muestra la configuración Wye con el sistema y el equipo de tierra; La Figura 22 muestra los diagramas de bloque no aislados; La Figura 23 muestra un diagrama de bloque aislado; La Figura 24 muestra un diagrama de bloque aislado y/o no aislado delta a delta; La Figura 25 muestra un diagrama de bloque aislado y/o no aislado wye a delta; Las Figuras 26-29 muestran las esquemáticas no asiladas de varias modalidades; Las Figuras 30, 31 muestran los circuitos que indican la presencia de tierra; y La Figura 32 es el cuadro lógico.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La invención se refiere al método y aparato para indicar la ausencia de una fase en una terminal de una clavija y/o conector multifásico. Los medios para indicar la ausencia de una fase de un voltaje de energía AC multifásico pueden estar localizados dentro de las restricciones volumétricas de una clavija y/o conector multifásico o, en la alternativa, sobre un panel sobre el cual la clavija y/o conector multifásico está montado. Los medios para la indicación pueden operar con cualquier variación de 1, 2, 3, o 4 polos y 2, 3, 4, o 5 circuitos aterrizados o no aterrizados de varios voltajes. Los medios para la indicación, de aquí en adelante referidos como medios indicadores pueden tener una o más lámparas, y/o indicadores audibles, etc., para indicar la ausencia de un voltaje de fase en una clavija y/o conector. Además, los medios indicadores pueden diseñarse para indicar la disipación de la energía a través de la clavija y/o conector, y/o un incremento en la temperatura de la clavija y/o conector por arriba de un valor preseleccionado, etc. En lugar de, o además de la lámpara, se puede incluir un protocolo de comunicación (X-10, CAN, LonWorks, DALI, TCP/IP, CEBUS, etc.) para proveer una funcionalidad adicional tal como una anunciación, control del monitor, configuración, límites del umbral, retroalimentación, registro de datos, sellos de fecha y hora, etc. remotos. El circuito para proveer estas funciones puede estar contenido dentro de la clavija y/o conector, o el circuito puede estar localizado en corriente descendiente de la clavija y/o conector y tener cualquier capacidad de función múltiple, una función específica o una parte de una función. Por ejemplo, cuando se provee una anunciación, puede ser local, traída a través de un sistema a una ubicación central, enviarse a otro dispositivo o enviarte s un sito remoto a través de los conductores de la línea de energía, inalámbrico, par trenzado, correo electrónico u otros medios. Además, la función puede ser activada, desactivada, cambiada o modificada ya sea localmente, remotamente o ambas. En la modalidad en donde se utiliza una sola fuente de luz tal como una lámpara, la lámpara puede ser un LED, un bulbo de neón, o cualesquiera medios de iluminación. Con circuitos bifásicos o trifásicos, los indicadores múltiples tales como, por ejemplo, múltiples fuentes de luz se pueden utilizar para indicar que terminal de una clavija y/o conector no tiene voltaje.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, ahí se muestran medios indicadores tales como una sola fuente de luz 100 para uso con una clavija multifásica 102 (Figura 2) o conector multifásico 104 (Figura 1). La sola fuente de luz 100 está localizada dentro del cuerpo de la clavija y/o conector y alineada con una abertura en el cuerpo para permitir que pase la luz hacia fuera para que la vea un usuario. La abertura puede tener un lente, ya sea transparente o de color, para prevenir que entre la suciedad al cuerpo. El tubo de luz puede utilizarse para guiar la luz desde la fuente de luz en la clavija y/o conector a través de una abertura 106 para que la vea el usuario. Ya sea separadamente o en combinación con la fuente de luz, se pueden proveer medios generadores de sonido para alertar a un usuario de la ausencia de una fase. Haciendo referencia ahora a la Figura 3, se muestra una vista lateral de un conector multifásico 116 acoplado a un panel del equipo 114. El cuerpo del conector multifásico 116 se proyecta hacia fuera de la parte trasera del panel 114 y está conectad a un conductor multifásico 110. El conector multifásico 116 tiene terminales suspendidas las cuales se acceden a partir de la parte frontal del panel mediante un conector multifásico. Los medios indicadoresl 00 para indicar a un usuario que una fase está faltante se localizan en la parte frontal del panel. Las Figuras 1 a 3 muestran una clavija multifásica, un conector y el panel del equipo que tienen medios indicadores de iluminación. Los medios indicadores pueden ser una sola fuente de luz o una pluralidad de fuentes de luz para indicar la ausencia de un voltaje de fase. En las Figuras 1-3 la fuente de luz está colocada para ser vista por un usuario. Sin embargo, se entenderá que la fuente de luz puede colocarse para ser vista directamente, o indirectamente a través de los medios de un tuvo de luz, un anillo de iluminación, etc. En aquellas instancias en donde la luz de la fuente de luz puede ser reprobable, tal como en un teatro, se puede colocar una cubierta sobre la fuente de luz para parcialmente o totalmente bloquear la luz emitida. La fuente de luz puede colocarse para iluminar un dispositivo, producto, logo de compañía, etc., y puede localizarse por detrás de un lente transparente o de color. Los medios indicadores también pueden incluir una luz intermitente que tiene diferentes niveles de brillantez o colores cambiantes los cuales se pueden utilizar para detectar un voltaje alto o bajo para a una fase. El uso de diferentes colores se puede utilizar para determinar cuántas fases, sistema (neutral) y/o equipo de tierra (tierra) falta, su estado, etc. Se puede emplear una cubierta para bloquear la iluminación en ciertas aplicaciones, tales como en la iluminación del escenario, etc. Si el circuito no se ajusta dentro de las restricciones volumétricas de una clavija y/o conector, se puede utilizar un módulo del dispositivo para entrada al cable o entrada a la clavija superpuesto. El dispositivo cableado puede ser diseñado para la instalación en el campo, o puede ser diseñado para la instalación dentro de un recinto existente el cual se pueden ensamblar en el lugar de la fabricación. Se pueden hacer provisiones para reemplazar el bulbo algún tiempo antes de que termine su vida útil para evitar que la clavija, conector o panel del equipo operen con un bulbo que no sirve. La Figura 4 es un conector multifásico 118 tal como un conector trifásico montado en una placa de pared 120 en una pared 119. Los medios indicadores 122, tal como una fuente se luz están montados en la placa de la pared y conectados al circuito eléctrico el cual puede ser el conector 118 para mostrar el estado conductivo de las fases del conector multifásico. La Figura 5 es una vista del extremo del conector multifásico 124 en donde los medios indicadores 126 están localizados en la cara del conector. El conector puede ser el extremo de un cable de extensión, o puede estar montado en una placa de pared montada en una pared. En esta modalidad, un usuario puede ver si una fase al conector está ausente antes de que la clavija se conecte al conector.

La Figura 6 es una vista lateral de un conector 128 el cual está conectado a un extremo de un cable de extensión 127, en donde los medios indicadores 130 son un anillo que se ilumina el cual parcialmente o totalmente rodea la circunferencia de la cubierta o cuerpo del conector. La Figura 7 es una vista lateral de una clavija 132 la cual está en un extremo de un cable de extensión 131, en donde los medios indicadores 134 son un anillo que se ilumina el cual parcialmente o totalmente rodea la circunferencia de la cubierta o cuerpo del conector.

La Figura 8 es una visía latera! del conector 136 localizado en un extremo de un cable de extensión 137 en donde los medios indicadores son una fuente de luz tal como un LED, etc., y en donde la luz del LED está dirigida a la cubierta o cuerpo del conector. En la Figura 8, la luz se muestra como cubriendo un arco de substancialmente 90 grados, entendiéndose que el arco de luz de los medios indicadores puede disminuirse o incrementarse. Haciendo referencia ahora a la Figura 9, se muestra una vista explotada de un conector 318 adaptado para ser conectado a un extremo de un cable de extensión. El conector tiene un extremo frontal 141 para recibir las cuchillas de una clavija y un extremo posterior para recibir un cable multifásico. Un miembro de sujeción del cable compuesto de material aislado consiste de una pieza tubular 140 que tiene una abertura centralmente colocada para recibir un cable y un miembro de sujeción 142 para sujetar un cable. Después de que un cable es insertado dentro de la abertura de la pieza tubular, el miembro de sujeción 142 se sujeta a la pieza tubular 140 a través de medios de dos tornillos que aseguran el cable al miembro de sujeción del cable. El miembro de sujeción del cable 142 puede hacerse como una parte de la cubierta 144 del conector o separada de la cubierta. Cuando el miembro 142 no es parte de la cubierta, los dos pueden unir para formar un solo miembro asegurando el miembro 142 a la cubierta 144 a través de medios de una conexión enroscada, medios de enlace, etc. La cubierta 144 tiene una ventana 146 la cual puede tener un lente transparente o de color, detrás del cual se localizan medios emisores de luz tales como un LED, un bulbo, etc. En aquellas instancias en donde no es conveniente colocar un bulbo directamente detrás de la ventana 146, se puede seleccionar un lugar alternativo 148 para .que la ventana y una luz se coloquen dentro de la cubierta para dirigir la luz desde los medios emisores de luz, ya sea directamente o indirectamente o a través de un tubo de luz a la ventana 148. Todos los componentes de los medios indicadores, tales como resistores, diodos, los medios emisores de luz, los contactos requeridos, etc. (no mostrados) están en el Tablero de Circuitos Impresos (PCB) 150. Una tapa 152, de material no conductivo, de tamaño que pueda ajustarse dentro de la cubierta 144, asegura el PCB 150 a una cubierta 154. La Figura 10 es una vista en perspectiva de una cubierta, y la Figura 11, es una vista en perspectiva de un Tablero de Circuitos Impresos 150 que tiene un contacto eléctrico pero no componentes. El PCB 150 está configurado para ajustar en la parte superior de la cubierta 154 y alrededor de los pasajes cilindricos en la cubierta 154 a través de los cuales los varios conductores del cable pasan para hacer contacto con las terminales y contactar las cuchillas conectadas a la clavija y/o conector 156 (ver Figura 9). Los conductores del cable multifásico están conectados a través de medios de tornillos a las cuchillas del contacto de la clavija y/o conector, y las terminales 158 son provistas para conectar los varios contactos en el PCB a los conductores multifásicos del cable. La tapa 152 asegura el PCB y los componentes electrónicos asegurados ahí a la cubierta 154 y ayuda a prevenir que un usuario debilite los componentes electrónicos. El cuerpo de la clavija y/o conector 156 está asegurado a la cubierta 144 con dos tornillos los cuales aseguran juntos. todas las varias partes del conector para formar un cuerpo unitario. Existen varios métodos para acceder los conductores AC en una clavija y un conector. Las partes mecánicas se utilizan para asegurar la efectividad de las clavijas y/o conectores encendidos bajo condiciones normales o extremas. Las terminales que están soldadas sobre el PCB reciben energía de las cuchillas de la clavija y/o conector que son soportadas por el cuerpo de la clavija, el tornillo y la cubierta, ver Figura 9. Una construcción alterna, la cual incluye resortes, métodos de soldado y enchufes se puede utilizar para acceder la energía desde las cuchillas de la clavija y/o conector. Los rieles en la cubierta proveen alineación para las terminales en el PBC. El cuerpo 156 y la cubierta 154 aseguran las terminales, y la cubierta está ribeteada en el cuerpo en lugares simétricos o no simétricos. Las barreras también están incorporadas en la cubierta para proveer aislamiento para los componentes eléctricos. La función de la tapa 152 es asegurar los componentes electrónicos y prevenir que un usuario manipule los componentes electrónicos. Todas las varias partes de la clavija y/o conector están aseguradas dentro del cuerpo y de la cubierta, el cual contiene el tubo de luz que está insertado en la cubierta para proveer el estado operacional del dispositivo. El tubo de luz puede ser parte de la tapa, cubierta, envoltura o una parte separada de las mismas. Haciendo referencia ahora a las Figuras 12-18, se muestran varias modalidades para acceder la red de electricidad AC dentro de una clavija y/o conector. Las partes mecánicas se pueden utilizar para asegurar la efectividad de las clavijas y conductores iluminados bajo condiciones normales o extremas. Como se muestra en las Figuras, las terminales que están soldadas sobre el PCB reciben energía de las cuchillas que son soportadas por el cuerpo, el tornillo y la cubierta. En una construcción alterna, se pueden utilizar tornillos, soldaduras, etc. para acceder la energía desde las cuchillas de la clavija y/o conector. Los rieles en la cubierta proveen alineación para las terminales en el PBC. El cuerpo y la cubierta aseguran las terminales, y la cubierta está ribeteada en el cuerpo en lugares simétricos o no simétricos. Las barreras también están incorporadas en la cubierta para proveer aislamiento para los componentes eléctricos. La tapa asegura los componentes electrónicos y prevenir que un usuario manipule los componentes electrónicos, contactos, etc. dentro de la clavija y/o conector. Todas las varias partes están aseguradas dentro de la cubierta de la clavija y/o conector. La Figura 12 ilustra la barrera de la terminal y del voltaje. La Figura 13 muestra una configuración de la conexión de pata terminal alternativa. La Figura 14 muestra una conexión de agua (remache) de terminal alterna. La Figura 15 muestra una conexión de pata (resorte de hoja) alterna. La Figura 16 muestra una conexión de pata de terminal alterna (resorte cargado ya sea en uno o ambos extremos). Las Figuras 17A-17F muestra modalidades del contacto de la pata alterna, y la Figura 17G muestra una modalidad de la barrera de la alineación de la pata. La Figura 18 muestra una modalidad de una construcción de la pata terminal. Las Figuras 19 y 20 muestran diferentes modalidades para hacer conexiones de contacto de borde al PCB. En la Figura 19, la pata o un contacto similar está soldado al tablero PCB y también funciona como un mecanismo de sujeción. La pata está eléctricamente conectada a una terminal de tornillo en la clavija y/o conector. Típicamente, un dispositivo trifásico puede requerir cuatro patas. La Figura 20 muestra un sujetador además de la terminal de bronce. La Figura 21 muestra una conexión Wye con equipo aterrizado para una fase 3 120/208; de 4 polos, conexión a tierra con cable 5. La Figura 22 muestra un diagrama de bloque de una conexión trifásica no aislada en donde el equipo de tierra no está conectado y el sistema de tierra, cuando está disponible, está conectado. Las Figuras 23-25 muestran modalidades para detectar e indicar la ausencia de un voltaje de fase de un circuito multifásico en una clavija y/o conector. El método de detección puede ser a través del uso de aislamiento así como de un circuito que no provee aislamiento de la red de electricidad AC. El circuito de detección deberá ser de un tamaño mínimo que permita ser colocado dentro de la cubierta de una clavija y/o conector. Típicamente, un circuito que no provee aislamiento de la red de electricidad AC provee la estructura más pequeña posible para detectar y desplegar la ausencia de una fase de un circuito multifásico. En las Figuras, aunque el equipo de tierra se muestra como no estando conectado, puede estar configurado con un equipo (tierra) de tierra además de o en lugar de un sistema de tierra (neutral). Además de proveer una indicación del voltaje en el evento de una fase faltante, el circuito se puede adaptar para indicar una carga desbalanceada o una corriente de fuga del equipo de tierra. La Figura 23 es un diagrama de bloque de una conexión trifásica aislada en donde la tierra es ya sea el sistema y/o el equipo de tierra. La Figura 24 es un diagrama de bloque de un circuito Delta a Delta aislado y/o no aislado. La Figura 25 es un diagrama de bloque de una conexión Wye a Delta aislada y/o no aislada con el equipo de tierra (tierra). La Figura 26 es un diagrama de cableado esquemático de una clavija y/o conector de 3 cables, 3 polos, trifásica. Externamente, la termina G está conectada al conductor del equipo de tierra; la terminal W está conectada al conductor de tierra del sistema, y las terminales X, Y y Z están conectadas a las terminales X, Y y Z de la clavija y/o conector. Internamente, la terminal G está conectada a la terminal C común a través del diodo 200 en serie con el resistor 202, y la terminal W está conectada a la terminal C común a través del diodo 204 en serie con el resistor 206. Las terminales X, Y y Z están conectadas a través de los diodos 208, 212, y 216 en serie con los resistores 210, 214 y 218, respectivamente a la terminal C. Las terminales X, Y y Z también están conectadas a través de los resistores 220, 222, y 224 respectivamente a través del indicador 226 a la terminal C. El indicador puede ser un LED, un bulbo neón, etc. Continuando con la Figura 26, los varios elementos además se identifican como sigue: Los diodos 200, 204, 208, 212 y 216 son SM4007; El indicador 226 puede ser NE38/VERDE; Los resistores 202 y 206 pueden ser de 900K ohms; Los resistores 210, 214 y 218 pueden ser de 240K ohms; y Los resistores 220, 222, y 224 pueden ser de 165K ohms. La Figura 27 es un diagrama de cableado esquemático de otra modalidad de una clavija y/o conector de 3 cables, 3 polos, trifásico no aislado el cual, excepto por la ausencia del resistor 206, es similar al diagrama del cableado esquemático de la Figura 26. La Figura 28 es un diagrama de cableado esquemático de aún otra modalidad de una clavija y/o conector de 3 cables, 3 polos, trifásico no aislado ei cual, excepto por la substitución de diodo 230 por el resistor 228 de la Figura 7, es similar al diagrama del cableado esquemático de la Figura 27. La Figura 29 es un diagrama de cableado esquemático de aún otra modalidad de una clavija y/o conector de 3 cables, 3 polos, trifásico no aislado el cual, excepto por la adición del resistor 240 conectado en paralelo con el resistor 206 del circuito de la Figura 26, es similar al diagrama de cableado esquemático de la Figura 26. El puente operacional 240, el cual puede ser un reóstato de resistor, etc., permite la configuración de la energía principal alterna tal como, por ejemplo, Delta Abierta. Se puede emplear en cualquiera o en todas las fases, conductor neutral o de tierra. Haciendo referencia ahora a los diagramas de cableado esquemáticos no aislados de las Figuras 26-29, se aplica lo siguiente: Uno más resistores puede ser substituidos por los resistores mostrados para proveer una alta consistencia bajo un alto voltaje o condiciones de disipación de alta energía. Las conexiones delta no requieren un sistema de tierra, neutral y un par de diodo-resistor asociado. La tierra, neutral y equipo del sistema, resistores de tierra pueden ser acortados sin efectuar la operación de los circuitos. Todas las conexiones de cátodos y ánodos diodos se pueden reservar. El circuito se balancea a través de la selección del valor del resistor de tal forma que el bulbo de neón se ilumina cuando todas las fases están presentes. Bajo dichas condiciones, las corrientes en el sistema de tierra, neutral y/o equipo, las conexiones a tierra son casi inexistentes. La selección de un bulbo de neón como una fuente de luz permite a los valores del resistor incrementarse mientras se mantiene la brillantez de la fuente de luz. El bulbo de neón tiene dos ventajas, la primera, las disipaciones de energía en los elementos del resistor se reducen debido a que se utilizan resistores de de potencia en vatios más baja más pequeña. En segundo lugar, el incremento en la Tierra del Sistema, Neutral y/o Equipo de tierra. La corriente de Tierra (G) creada al conectar las fases se puede controlar a menos de 500 micro amperes RMS utilizando los valores de resistor más altos seleccionados para la operación neón. Los circuitos de las Figuras 29-29 pueden proveer una indicación para: Una fase faltante o carga desbalanceada en un sistema bajo; o Corriente de fuga de tierra del Equipo. Para indicar una fase faltante o carga desbalanceada, la clavija o conector proveerán una sola indicación para la configuración del voltaje Wye o delta trifásica, aún cuando se desconecten los conductores, o con cargas desbalanceadas. Con la energía principal AC ENCENDIDA y todos los conductores conectados, el indicador está en ENCENDIDO. Si uno o más de los conductores principales AC trifásicos se desconectan, el indicador permanecerá en ENCENDIDO, siempre que uno de los conductores de la red eléctrica AC trifásica y un conductor adicional (ya sea otra fase, sistema o tierra de equipo) para regresar está presente. Con una fase faltante o una carga desbalanceada: El conector y/o clavija Delta o Wye trifásico no tiene sistema o equipo a tierra disponible. El indicador se iluminará cuando las tres fases tengan su voltaje respectivo presente. El indicador se iluminará cuando cualquiera de las fases estén faltantes, rotas, no conectadas, etc. y las dos fases restantes tengan su voltaje respectivo presente. La clavija y/o conector Delta o Wye trifásica conectado tiene sistema o equipo de tierra disponible y presente dentro de la clavija y/o conector; El indicador se iluminará cuando las tres fases tienen su propio voltaje respectivo presente así como cualquiera o ambos del sistema y, equipo a tierra disponible y presente. El indicador se iluminará cuando cualquiera de las fases está faltante, rota o no conectada, etc. y las dos fases restantes tienen su propio voltaje respectivo presente así como cualquiera o ambos del sistema y el equipo de tierra disponible y presente. El indicador se iluminará con cualquiera de las dos fases faltantes, rotas o no conectadas, etc. y la fase restante tiene su propio voltaje respectivo presente así como cualquiera o ambos del sistema y el equipo de tierra disponible y presente. Con corriente de fuga de la tierra del equipo: Bajo condiciones de operación normal el circuito de la clavija y/o conector iluminado no excederá una corriente de fuga MS de 500 micro amperes a través de la clavija y/o conector iluminada a ya sea el Sistema y/o Equipo de Tierra. De esta forma con dispositivo interrumpidos por falla por excesivamente activados limitados conectados a la línea AC. Haciendo referencia ahora a la Figura 30, se muestra un circuito para una clavija y/o conector trifásico que tiene un indicador de TIERRA que puede resueltamente mandar la corriente a tierra. Si hay una buena tierra, el circuito de la Figura 30 puede ser utilizado separadamente o en combinación con la clavija y/o conector trifásico de las Figuras 26-29 y se puede hacer que ilumine con el indicador del mismo o diferente color como el indicador trifásico de las Figuras 26-29. El circuito del indicador de tierra de la Figura 30 puede configurarse para proveer lo siguiente: * Un indicador de neón o LED en ENCENDIDO cuando hay una buena conexión a tierra; * Un LED intermitente si hay fuga a tierra; * Un LED intermitente si se pierde la tierra; * Un indicador de Luz de Energía (o indicador de dispositivo de fase individual) resueltamente ENCENDIDO con la energía aplicada, las corriente extraída con ya sea una falla neutral o a tierra. Los diodos continuos presentan una corriente mínima entre la tierra y el neutral, pero fuertemente a favor de la neutral como la trayectoria de la corriente preferida. La funcionalidad adicionalmente se puede emplear incluyendo: * Iluminar (con diferente o el mismo color, destello, etc.) el indicador de tierra con base en si es una buena tierra, tierra de alta impedancia, aterrizado neutral, etc.

* Determinar s la conexión es a una fuente de tierra aislada o no. * Llevar a cabo todas las funciones que hacen de los verificadores de los enchufes, etc., es decir, conexiones cableadas conmutadas, fases faltantes, etc. La corriente de fuga a tierra es más baja para los neones. Para los LEDs, la corriente de fuga rms es baja para una operación pulsada. Haciendo referencia ahora a la Figura 30, se muestra una sola fuente de luz que indica la presencia de tierra. En la Figura 30, las terminales X, Y, y Z de la clavija y/o conector cada una se conecta a través de un resistor separado en serie con un diodo en donde los resistores 262, 266 y 270 están acoplados en serie con los diodos 264, 268 y 272 respectivamente, y a una terminal de medios del indicador 260 tal como un bulbo neón. La otra terminal del bulbo de neón está conectada a la terminal G de la tierra del equipo. Haciendo referencia ahora a la Figura 31, se muestra un indicador de una sola fase construido a favor del neutral como la trayectoria de regreso. La terminal de línea J1 está conectada a la terminal neutral J2 a través del resistor 290, el indicador 292 el cual puede ser un bulbo de neón, y el diodo 294, todos los cuales se conectan en serie. La intersección entre el indicador 292 y el diodo 294 está conectada a la tierra J3 a través del resistor 296 en serie con el diodo 298. Los elementos de la Figura 31 además se identifican como sigue: El resistor 290 es de 100K ohmios; El resistor 296 es de 20K ohmios; Los diodos 294 y 298 son SM4007; y El indicador 292 es NE38/VERDE. Haciendo referencia a los diagramas de cableado esquemáticos de las Figuras 26-29, concierne lo siguiente: Uno o más resistores pueden reemplazar los resistores mostrados para proveer una alta confiabilidad bajo condiciones de alto voltaje o disipación de alta energía. · Las conexiones delta no requieren una tierra de sistema, neutra y un par diodo-resistor asociado. • La tierra del sistema, neutral y el equipo, y los resistores de tierra pueden acortarse sin efectuar la operación. • La conexión a la tierra del sistema, neutral y/o equipo, y tierra es opcional. • Todas las conexiones de los cátodos y ánodos del diodo pueden invertirse. • El circuito se balancea a través de la selección del valor del resistor de tal forma que el neón se ilumina cuando todas las fases están presentes. Bajo dichas condiciones, las corrientes de la tierra del sistema, neutral y/o equipo, y las conexiones a tierra casi son inexistentes. • La selección del neón como la fuente de luz permite que los valores del resistor se incrementen mientras se mantiene la brillantez de la fuente de luz. La selección del neón tiene dos ventajas. Primero, ias disipaciones de energía en los elementos del resistor se reducen; se utilizan resistores de potencia en vatios más bajos más pequeños. En segundo lugar, el incremento en la corriente de la tierra del sistema, neutral o equipo, y la tierra creada por las fases que se conectan puede controlarse a menos de un RMS de 500 microamperios utilizando valores de registro más altos seleccionados para la operación del neón. Las Figuras 27 y 28 muestran la configuración alternativa además de la corriente de fuga de tierra, del equipo inferior. La mayor parte de la corriente de fuga está dirigida al sistema de tierra y neutral. La Figura 32 es un cuadro lógico típico para las modalidades de las Figuras 26-29. En el cuadro lógico, se observa lo siguiente: • "X" indica el conductor conectado a la fase y/o tierra en la clavija y/o conector indicando la presencia de un voltaje. • La presencia del voltaje para las situaciones en las que solamente tiene una conexión solo tiene un significado si hay una trayectoria de retorno, cualquier otra cosa es flotante (Números de líneas 8, 16, 21 , 22, y 23). · Todas las otras conexiones sin una "X" están abiertas y no conectadas al lugar de la fuente. • La tierra del equipo solamente se conecta a través del cable si no está disponible una tierra del sistema para la conexión. En esta situación el cuadro anterior es válido cuando la tierra del sistema es reemplazada por la tierra del equipo. Todas las filas marcadas con y sin una "X" aún controlan el estado(s) de la lámpara asociada. En este sistema de aplicación, la tierra por lo general es referida como neutral. Ya que se han mostrado y descritos y apuntado las características novedosas fundamentales de la invención según se aplica a las modalidades preferidas, se entenderá que varias omisiones y sustituciones y cambios de la forma y detalles de las estructuras y circuitos ilustrados y en su operación se puede hacer por aquellos con experiencia en la técnica sin aparatarse del espíritu de la invención.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato adaptado para ser acoplado a una línea de energía multifásica AC que tiene un primer conductor para recibir una primera fase, un segundo conductor para recibir una segunda fase, un tercer conductor para recibir una tercera fase y un cuarto conductor para una conexión a tierra, que comprende: un primer circuito de un diodo en serie con un resistor; un segundo circuito de un diodo en serie con un resistor; un tercer circuito de un diodo en serie con un resistor; dicho primero, segundo, y tercero circuitos acoplados en paralelo uno con el otro entre una primera terminal extrema y una segunda terminal extrema; medios indicadores acoplados entre dicha primera y segunda terminales extremas; un primer diodo que tiene una primera terminal acoplada a dicha primera terminal extrema y una segunda terminal adaptada para ser acoplada a dicho cuarto conductor; dicha intersección de dicho diodo y la serie del resistor del primer circuito está adaptado para acoplarse al primer conductor para recibir dicha primera fase; dicha intersección del diodo y la serie del resistor del segundo circuito están adaptados para acoplarse al segundo conductor para recibir la segunda fase; y dicha intersección del diodo y la serie del resistor del tercer circuito están adaptados para acopiarse al tercer conductor para recibir la tercera fase.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho cuarto conductor es un equipo conectado a tierra.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la línea de energía multifásica AC está acoplada a una fuente de energía conectada delta.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicho cuarto conductor está adaptado para acoplarse a una tierra del equipo.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dichos medios indicadores son un LED.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dichos medios indicadores son un bulbo de neón.

7. Ei aparato de acuerdo con la reivindicación 4, que además comprende un resistor acoplado en serie con dicho diodo adaptado para acoplarse al cuarto conductor.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 7, que además comprende: un resistor en serie con un diodo que tiene un extremo de dicho circuito en serie acoplado a la primera terminal extrema y el otro extremo adaptado para acoplarse a un conductor a tierra del equipo.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende: un segundo diodo que tiene una primera terminal acoplada a dicha primera terminal extrema y una segunda terminal para acoplarse a un conductor a tierra del sistema.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, que además comprende un resistor acoplado en serie con dicho primer diodo.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende un resistor acoplado en serie con dicho segundo diodo.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, que además comprende un reóstato de resistor acoplado en paralelo con dicho resistor acoplado en serie con el segundo diodo.

13. Un aparato adaptado para acoplarse a una línea de energía multifásica AC que tiene un primer conductor para recibir una primera fase, un segundo conductor para recibir una segunda fase, un tercer conductor para recibir una tercera fase, y un cuarto conductor para una conexión a tierra para indicar la presencia de tierra, que comprende: un primer circuito de un resistor en serie con un diodo que tiene un primer extremo adaptado para acoplarse a dicha primera fase y acoplarse a una terminal común en el segundo extremo; un segundo circuito de un resistor en serie con un diodo que tiene un primer extremo adaptado para acoplarse a dicha segunda fase y acoplarse a una terminal común en el segundo extremo; un tercer circuito de un resistor en serie con un diodo que tiene un primer extremo adaptado para acoplarse a dicha tercera fase y acoplarse a una terminal común en el segundo extremo; y medios indicadores que tienen una terminal acoplada a dicha terminal común y una segunda terminal adaptada para acoplarse a dicho cuarto conductor.

14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dichos medios indicadores son un LED.

15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dichos medios indicadores son un bulbo de neón.

16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichos medios indicadores están localizados dentro de un conector y colocados para permitir que la luz generada a través de dichos medios indicadores salga de dicho conector.

17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en donde dichos medios indicadores están localizados adyacentes a una ventana en dicho conector.

18. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la luz generada a través de dichos medios indicadores es acoplada a través de un tubo de luz a una ventana en dicho conector.