MX2011003794A

MX2011003794A - Sistema de ahorro de energia electrica.

Info

Publication number: MX2011003794A
Application number: MX2011003794A
Authority: MX
Inventors: Jerry B Johnson
Original assignee: Black Hawk Energy Products Llc
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-07-29
Also published as: CN102187541A; KR20110071003A; US20150085417A1; US20100091423A1; JP2012506229A; US8971007B2; WO2010045349A2; EP2342792A4; WO2010045349A3; CA2739450A1; CA2739450C; EP2342792A2

Abstract

Un sistema que acondiciona la energía eléctrica de corriente alterna de tres fases, el cual incluye una primera fase, una segunda fase, una tercera fase y una línea neutral, suministrada a una carga, que incluye una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión, una pluralidad de segundos disipadores de sobretensión, una pluralidad de terceros disipadores de sobretensión, un disipador de sobretensión de tres fases y una pluralidad de capacitores. Los disipadores de sobretensión minimizan la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal. El disipador de sobretensión de tres fases minimiza la cantidad a través de la cual la tensión entre las tres fases y la línea neutral excede un valor nominal. Los capacitores minimizan la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases cae por debajo de un valor nominal.

Description

SISTEMA DE AHORRO DE ENERGIA ELECTRICA Campo de la Invención Las modalidades de la presente invención se refieren a métodos de sistemas para la alimentación de energía eléctrica de corriente alterna (AC) a una carga. De manera más particular, las modalidades de la presente invención se refieren a métodos y sistemas que acondicionan la energía suministrada a una carga a partir de la alimentación de energía eléctrica AC con el propósito de ahorrar energía eléctrica.

Antecedentes de la Invención La energía eléctrica AC suministrada a partir de una compañía de servicios públicos podría incluir picos o sobretensiones transitorias en la tensión de línea, en donde el nivel de tensión es más grande que lo que debería ser, como resultado del encendido del alumbrado eléctrico o la actividad de tormenta eléctrica o varios otros fenómenos. Además, la tensión de línea podría experimentar caídas o disminuciones, en donde el nivel de tensión es menor que lo que debería ser, como resultado del incremento de carga de la alimentación de energía. Estas variaciones en el nivel la tensión suministrada a una carga podrían conducir al desgaste adicional en dispositivos conectados con la alimentación de energía y a un incremento de la energía eléctrica consumida REF.219082 en la forma de calor adicional producido en el alambrado del sistema eléctrico y la carga adicional de corriente de arranque .

Sumario de la Invención Las modalidades de la presente invención resuelven los problemas mencionados con anterioridad y proporcionan un avance distinto en la técnica de la alimentación o suministro de energía eléctrica de corriente alterna (AC) a una carga. De manera más particular, las modalidades de la invención proporciona métodos y sistemas que acondicionan la energía suministrada a una carga a partir de la alimentación o suministro de energía eléctrica AC con el propósito de ahorrar energía eléctrica.

Una modalidad de la invención es un sistema que acondiciona la energía eléctrica de corriente alterna de tres fases, que incluye una primera fase, una segunda fase, una tercera fase y una línea neutral, suministrada a una carga. El sistema comprende en forma amplia una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión, una pluralidad de segundos disipadores de sobretensión, una pluralidad de terceros disipadores de sobretensión, un disipador de sobretensión de tres fases, y una pluralidad de capacitores. Los primeros disipadores de sobretensión podrían ser acoplados con la primera fase, la segunda fase y la línea neutral y podrían minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal. Los segundos disipadores de sobretensión podrían ser acoplados con la segunda fase, la tercera fase, y la línea neutral y podrían minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede el valor nominal. Los terceros disipadores de sobretensión podrían ser acoplados con la primera fase, la tercera fase, y la línea neutral y podrían minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede el valor nominal. El disipador de sobretensión de tres fases podría ser acoplado con la primera fase, la segunda fase, la tercera fase, y la línea neutral y podría minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre las tres fases y la línea neutral excede el valor nominal. Los capacitores podrían incluir un primer capacitor acoplado con la primera fase y la segunda fase, un segundo capacitor acoplado con la segunda fase y la tercera fase, y un tercer capacitor acoplado con la primera fase y la tercera fase, y podrían minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases cae por debajo del valor nominal.

Otra modalidad de la invención es un sistema que acondiciona una energía eléctrica de corriente alterna de fase única, que incluye una primera fase, una segunda fase, y una línea neutral, suministrada a una carga. El sistema comprende en forma amplia una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión, un disipador de sobretensión de fase única, y a capacitor. Los primeros disipadores de sobretensión podrían ser acoplados con la primera fase, la segunda fase, y la línea neutral y son configurados para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre la primera fase y la segunda fase excede un valor nominal mediante la presentación de una baja impedancia en la línea neutral cuando la tensión entre la primera fase y la segunda fase excede el valor nominal. El disipador de sobretensión de fase única podría ser acoplado con la primera fase, la segunda fase, y la línea neutral y es configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre las dos fases y la línea neutral excede un valor nominal al presentar la baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase o la segunda fase excede el valor nominal. El capacitor podría ser acoplado con la primera fase y la segunda fase y es configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre la primera fase y la segunda fase cae por debajo del valor nominal .

Este sumario es proporcionado a fin de introducir una selección de los conceptos en una forma simplificada, los cuales son adicionalmente descritos más adelante en la descripción detallada. No se pretende que este sumario identifique las características críticas o las características esenciales de la materia reivindicada, ni se pretende que sea utilizada para limitar el alcance de la "mete-r-ia reivindicada.

Otros aspectos y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades y de las figuras que la acompañan .

Breve Descripción de las Figuras Las modalidades de la presente invención son descritas en detalle más adelante con referencia a las figuras adjuntas, en donde: La Figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema construido de acuerdo al menos con una modalidad de la presente invención para el acondicionamiento de la energía eléctrica de corriente alterna de tres fases suministrada a una carga ; La Figura 2 es un diagrama de bloque de un sistema construido de acuerdo con otra modalidad de la invención para - el acondicionamiento de la energía eléctrica de corriente alterna de fase única suministrada a una carga; y La Figura 3 es una gráfica de cuatro diagramas de parámetros medidos de la modalidad de la Figura 2 del sistema implementado en una residencia.

Las figuras no limitan la presente invención a las modalidades específicas descritas y detalladas en la presente. Las figuras no se encuentran necesariamente a escala, se hace énfasis en su lugar, de que son colocadas en función de la ilustración clara de los principios de la invención .

Descripción Detallada de la Invención La siguiente descripción detallada de la invención se refiere a las figuras que la acompañan, las cuales ilustran las modalidades específicas en la que puede ser practicada la invención. Se pretende que las modalidades describan los aspectos de la invención en detalle suficiente para permitir que aquellas personas expertas en la técnica practiquen la invención. Otras modalidades pueden ser utilizadas, y pueden realizarse cambios sin apartarse del alcance de la presente invención. Por lo tanto, la siguiente descripción detallada no será tomada en un sentido limitante. El alcance de la presente invención sólo es definido por las reivindicaciones adjuntas, junto con el alcance total de los equivalentes a los cuales se refieren estas reivindicaciones.

Un sistema 10 construido de acuerdo con varias modalidades de la presente invención para el acondicionamiento de la energía suministrada a una carga 12 de la alimentación de energía eléctrica de corriente alterna (AC) 14 es mostrado en la Figura 1. La alimentación de energía eléctrica 14, en varias modalidades, podría ser una fuente de energía eléctrica de tres fases y podría representar la energía eléctrica suministrada a partir de una compañía de servicios generales, un generador o una fuente similar. La alimentación de energía eléctrica 14 podría presentar una primera fase 16, una segunda fase 18, una tercera fase 20 y una línea neutral 22, en donde la diferencia angular de la tensión entre cualquiera de las dos fases es de 120 grados, como es conocido por aquellas personas expertas en la técnica. La carga 12 podría ser cualquier carga comúnmente implementada que extrae la energía eléctrica tal como motores, compresores, turbinas, iluminación, calentamiento, combinaciones de los mismos, u otras cargas industriales, comerciales o residenciales. La carga 12 podría ser balanceada o equilibrada entre la primera fase 16, la segunda fase 18 y la tercera fase 20, o la carga 12 podría ser desequilibrada.

El sistema 10 podría comprender, en forma amplia, un primer conjunto de disipadores de sobretensión 24, un segundo conjunto de disipadores de sobretensión 26, un tercer conjunto de disipadores de sobretensión 28, un disipador de sobretensión de tres fases 30 y una pluralidad de capacitores 32. De manera general, el sistema 10 es situado entre la alimentación de energía eléctrica 14 y la carga 12, y podría ser utilizado con las existentes estructuras de alimentación de energía eléctrica 14 en una instalación industrial, comercial o residencial. O el sistema 10 podría ser integrado en una nueva residencia u otra construcción. En modalidades para uso con una nueva estructura de alimentación de energía eléctrica 14, los componentes del sistema 10 podrían ser incorporados en un panel de control de distribución de energía eléctrica. En otras modalidades para uso con una residencia o construcción existente, el sistema 10 podría ser encerrado en un alojamiento o caja aislada, en forma típica, en proximidad cercana con el punto de suministro de energía eléctrica, tal como un panel alambrado, para una instalación, edificio o residencia. El alojamiento podría ser diseñado para dar salida a cuatro alambres o conductores que se acoplan con cada una de las fases 16, 18, 20 y la línea neutral 22 del alambrado existente de energía eléctrica.

En una modalidad, el primer conjunto de disipadores de sobretensión 24 podría incluir dos disipadores de sobretensión 24a, 24b, como es representado en la Figura 1. Los disipadores de sobretensión 24a, 24b podrían incluir supresores de sobretensión o protectores de iluminación u otros dispositivos que operan en base del principio general de la presentación de un circuito abierto o una alta impedancia entre dos puertos cuando la tensión entre los dos puertos es menor que o igual a un valor dado y que presentan un cortocircuito o una baja impedancia entre los dos puertos cuando la tensión entre los mismos excede el valor dado. En varias modalidades, uno de los puertos podría ser acoplado con una de las fases 16, 18, 20 y el otro puerto podría ser acoplado con la línea neutral. Los disipadores de sobretensión 24a, 24b podrían ser elementos generalmente pasivos y podrían incluir componentes tales como varistores de metal-óxido o similares.

En varias modalidades, el disipador de sobretensión 24a podría presentar una configuración de tres alambres, dos polos y una fase, y podría incluir un primer puerto 36a, un segundo puerto 36b y un puerto a tierra 36c. Un ejemplo del disipador de sobretensión 24a podría incluir el disipador AG2401C de lntermatic of Spring Grove, IL. El disipador de sobretensión de dos polos 24a podría monitorear la tensión entre los dos conjuntos de puertos, de manera independiente, entre el primer puerto 36a y el puerto a tierra 36c, y entre el segundo puerto 36b y el puerto a tierra 36c. De esta manera, el disipador de sobretensión 24a podría presentar una baja impedancia entre el primer puerto 36a y el puerto a tierra 36c si la tensión entre los mismos excede un valor nominal. Del mismo modo, el disipador de sobretensión 24a podría presentar una baja impedancia entre el segundo puerto 36b y el puerto a tierra 36c si la tensión entre los mismos excede un valor nominal. El disipador de sobretensión 24a podría tener un modo adicional de operación, en donde el disipador de sobretensión 24a presenta una baja impedancia de cualquiera o ambos del primer puerto 36a y el segundo puerto 36b en el puerto a tierra 36c cuando la tensión entre el primer puerto 36a y el segundo puerto 36b excede un valor nominal. El disipador de sobretensión 24b podría ser sustancialmente similar al disipador de sobretensión 24a y podría incluir un primer puerto 36d, un segundo puerto 36e y un puerto a tierra 36f .

El disipador de sobretensión 24a además podría incluir un valor nominal de corriente eléctrica que corresponde con la cantidad nominal de corriente que puede ser manejada por el disipador de sobretensión 24a. De esta manera, el número de disipadores de sobretensión 24a, 24b, etcétera, incluido en la pluralidad de primeros disipadores de sobretensión 24 está relacionado con la cantidad total de corriente la carga 12 que se espera sea extraída, dividida entre la corriente nominal de cada disipador de sobretensión 24a, 24b. Por ejemplo, si la corriente total extraída por la carga 12 es 200 amperes (A) y cada disipador de sobretensión 24a, 24b es especificado para 40 A, entonces podría existir 200A/40A = 5 disipadores de sobretensión 24a, 24b, etcétera, incluidos en la pluralidad de primeros disipadores de sobretensión 24. En algunas modalidades, podría ser posible incluir los disipadores de sobretensión 24a, 24b de diferentes valores nominales de corriente con la condición de que la suma de las corrientes nominales para todos los disipadores de sobretensión 24a, 24b, etcétera, sea igual o más grande que la corriente total extraída por la carga 12.

El disipador de sobretensión 24a podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 36a es acoplado con la primera fase 16, el segundo puerto 36b es acoplado con la segunda fase 18, y el puerto a tierra 36c es acoplado con la línea neutral 22. El disipador de sobretensión 24b podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 36d es acoplado con la primera fase 16, el segundo puerto 36e es acoplado con la segunda fase 18, y el puerto a tierra 36f es acoplado con la línea neutral 22.

El segundo conjunto de disipadores de sobretensión 26 también podría incluir dos disipadores de sobretensión 26a, 26b, los cuales podrían funcionar, de la manera sustancial, del mismo modo que los disipadores de sobretensión 24a, 24b descritos con anterioridad. El disipador de sobretensión 26a podría incluir un primer puerto 38a, un segundo puerto 38b y un puerto a tierra 38c. El disipador de sobretensión 26b podría incluir un primer puerto 38d, un segundo puerto 38e y un puerto a tierra 38f. El disipador de sobretensión 26a podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 38a es acoplado con la segunda fase 18, el segundo puerto 38b es acoplado con la tercera fase 20, y el puerto a tierra 38c es acoplado con la línea neutral 22. El disipador de sobretensión 26b podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 38d es acoplado con la segunda fase 18, el segundo puerto 38e es acoplado con la tercera fase 20, y el puerto a tierra 38f es acoplado con la línea neutral 22.

El tercer conjunto de disipadores de sobretensión 28 también podría incluir dos disipadores de sobretensión 28a, 28b, los cuales podrían funcionar, de manera sustancial, del mismo modo que los disipadores de sobretensión 24a, 24b descritos con anterioridad. El disipador de sobretensión 28a podría incluir un primer puerto 40a, un segundo puerto 40b y un puerto a tierra 40c. El disipador de sobretensión 28b podría incluir un primer puerto 0d, un segundo puerto 40e y un puerto a tierra 40f. El disipador de sobretensión 28a podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 40a es acoplado con la segunda fase 18, el segundo puerto 40b es acoplado con la tercera fase 20 y el puerto a tierra 40c es acoplado con la línea neutral 22. El disipador de sobretensión 28b podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 40d es acoplado con la segunda fase 18, el segundo puerto 40e es acoplado con la tercera fase 20 y el puerto a tierra 40f es acoplado con la línea neutral 22.

El disipador de sobretensión de tres fases 30 podría incluir supresores de sobretensión, protectores de sobretensión, disipadores de sobretensión, combinaciones de los mismos, y similares. El disipador de sobretensión de tres fases 30 podría ser un elemento generalmente pasivo y podría incluir componentes tales como varistores de metal-óxido o similares. El disipador de sobretensión de tres fases 30 podría incluir un primer puerto 42, un segundo puerto 44, un tercer puerto 46 y un puerto a tierra 48. Un ejemplo del disipador de sobretensión de tres fases 30 incluye el disipador de sobretensión de tensión transitoria de 120 voltios AC (VAC) de Innovative Technology of Moon Township, PA. En un modo similar al disipador de sobretensión 34 discutido con anterioridad, el disipador de sobretensión de tres fases 30 podría presentar una baja impedancia entre el primer puerto 42 y el puerto a tierra 48 si la tensión entre los mismos excede un valor nominal. Del mismo modo, el disipador de sobretensión de tres fases 30 podría presentar una baja impedancia entre el segundo puerto 44 y el puerto a tierra 48 si la tensión entre los mismos excede un valor nominal, y podría presentar una baja impedancia entre el tercer puerto 46 y el puerto a tierra 48 si la tensión entre los mismos excede un valor nominal . El disipador de sobretensión de tres fases 30 podría ser orientado en el sistema 10 de manera que el primer puerto 42 es acoplado con la primera fase 16, el segundo puerto 44 es acoplado con la segunda fase 18, el tercer puerto 46 es acoplado con la tercera fase 20, y el puerto a tierra 48 es acoplado con la línea neutral 22.

De manera general, la pluralidad de capacitores 32 mantiene el nivel de tensión de cualquiera de la primera fase 16, la segunda fase 18, o la tercera fase 20 con respecto a la otra cada vez que cambia la carga 12, tal como cada vez que la carga es agregada como podría ocurrir durante el arranque de un motor eléctrico. La pluralidad de capacitores 32 también podría servir para corregir el factor de potencia mediante la reducción de la potencia reactiva consumida por cargas inductivas en gran medida tales como motores eléctricos. La pluralidad de capacitores 32 podría incluir muchos tipos de capacitores tales como capacitores electrolíticos o dieléctricos de polipropileno.

La pluralidad de capacitores 32 podría incluir al menos un primer capacitor 50, un segundo capacitor 52 y un tercer capacitor 54. En varias modalidades, los tres capacitores podrían ser sustancialmente similares. Además, el primer capacitor 50, el segundo capacitor 52, y el tercer capacitor 54 podrían incluir uno o más capacitores físicos acoplados en paralelo. Los ejemplos del primer capacitor 50, el segundo capacitor 52 y el tercer capacitor 54 podrían incluir el capacitor HID 4446 -P 280 VAC, de 28 microfaradios de Aerovox Corporation of New Bedford, MA.

El primer capacitor 50 podría incluir una primera terminal 56a acoplada con la primera fase 16 y una segunda terminal 56b acoplada con la segunda fase 18. El segundo capacitor 52 podría incluir una primera terminal 58a acoplada con la segunda fase 18 y una segunda terminal 58b acoplada con la tercera fase 20. El tercer capacitor 54 podría incluir una primera terminal 60a acoplada con la tercera fase 20 y una segunda terminal 60b acoplada con la primera fase 16.

Una segunda modalidad del sistema 100 que podría ser utilizada con una alimentación de energía eléctrica de una fase 102 es mostrada en la Figura 2. La alimentación de energía eléctrica 102 podría ser similar a la que es suministrada a una residencia o negocio pequeño, en donde es suministrado 120 VAC a la carga 104. La alimentación de energía eléctrica podría incluir una primera fase 106, una segunda fase 108 y una línea neutral 110. Las cargas típicas 104 podrían incluir ítems comunes domésticos o de negocios tales como aparatos pequeños, iluminación, dispositivos de entretenimiento, dispositivos de cómputo, combinaciones de los mismos, y similares. En forma similar al sistema 10 descrito con anterioridad, el sistema 100 podría ser encerrado en un alojamiento o caja aislada, en forma típica, en proximidad cercana con el punto de suministro de energía eléctrica para el hogar o negocio. En forma alterna, los componentes del sistema 100 podrían ser incorporados en un panel de control de distribución de energía eléctrica. El sistema 100 podría comprender, en forma amplia, un primer conjunto de disipadores de sobretensión 112, un disipador de sobretensión de f se _ única 114 y una pluralidad de capacitores 116.

El primer conjunto de disipadores de sobretensión 112 podría realizar una función sustancialmente similar como los primeros disipadores de sobretensión 24 descritos con anterioridad, en donde la tensión entre la primera fase 106 y la segunda fase 108 es monitoreada, o la tensión entre cualquiera de las fases 106, 108 y la línea neutral 110 es monitoreada. El primer conjunto de disipadores de sobretensión 112 podría incluir dos disipadores de sobretensión 112a, 112b. Los disipadores de sobretensión 112a, 112b podrían proporcionar una vía de baja impedancia a la línea neutral 110 si la tensión entre la primera fase 106 y la segunda fase 108 excede un valor nominal, o si la tensión entre cualquiera de la fase 106, 108 y la línea neutral 110 excede un valor nominal.

Del mismo modo que los disipadores de sobretensión 24a, 24b discutidos con anterioridad, los disipadores de sobretensión 112a, 112b podrían tener un valor nominal de corriente eléctrica que podría ser utilizado para determinar el número de disipadores de sobretensión 112a, 112b, etcétera, incluidos en el primer conjunto de disipadores de sobretensión 112. Por ejemplo, . si los disipadores de sobretensión 112a, 112b tienen un valor nominal de corriente de 10 A y la cantidad total de corriente extraída por la carga 104 es 50 A, entonces, el primer conjunto de disipadores de sobretensión 112 podría incluir cinco disipadores de sobretensión 112a, 112b, etcétera, El disipador de sobretensión 112a incluye un primer puerto 134a acoplado con la primera fase 106, un segundo puerto 134b acoplado con la segunda fase 108 y un puerto a tierra 134c acoplado con la línea neutral 110. El disipador de sobretensión 112b incluye un primer puerto 134d acoplado con la primera fase 106, un segundo puerto 134e acoplado con la segunda fase 108 y un puerto a tierra 134f acoplado con la línea neutral 110.

En varias modalidades, el sistema 100 además podría incluir un segundo conjunto de disipadores de sobretensión 118, que a su vez incluye los disipadores de sobretensión 118a, 118b, que son sustancialmente similares a los disipadores de sobretensión 112. El disipador de sobretensión 116a incluye un primer puerto 136a acoplado con la segunda fase 108, un segundo puerto 136b acoplado con la primera fase 106 y un puerto a tierra 136c acoplado con la línea neutral 110. El disipador de sobretensión 118b incluye un primer puerto 136d acoplado con la segunda fase 108, un segundo puerto 136e acoplado con la primera fase 106 y un puerto a tierra 136f. acoplado con la línea neutral 110.

El disipador de sobretensión de fase única 114 podría incluir supresores de sobretensión, protectores de sobretensión, disipadores de sobretensión, combinaciones de los mismos, y similares. El disipador de sobretensión de fase única 114 podría ser un elemento generalmente pasivo y podría incluir componentes tales como varistores de metal-óxido o similares. El disipador de sobretensión de fase única 114 podría incluir un primer puerto 120, un segundo puerto 122 y un puerto a tierra 124. El disipador de sobretensión de fase única 114 podría proporcionar una baja impedancia al puerto a tierra 124 si la tensión entre el primer puerto 120 y el segundo puerto 122 excede un valor nominal, o si la tensión entre cualquiera del puerto 120, 122 y el puerto a tierra 124 excede un valor nominal. El disipador de sobretensión de fase única 114 podría ser orientado en el sistema 100 de manera que el primer puerto 120 es acoplado con la primera fase 106, el segundo puerto 122 es acoplado con la segunda fase 108, y el puerto a tierra 124 es acoplado con la linea neutral 110.

De manera general, la pluralidad de capacitores 116 proporciona una función sustancialmente similar a la pluralidad anterior - de capacitores 32, en donde los capacitores 126, 132 mantienen el nivel de tensión entre la primera fase 106 y la segunda fase 108 y podrían proporcionar la corrección del factor de potencia de la alimentación de energía eléctrica 102. La pluralidad de capacitores 116 podría incluir por lo menos un primer capacitor 126, el cual, del mismo modo que el primer capacitor 50, incluye una primera terminal 128a y una segunda terminal 128b. La primera terminal 128a podría ser acoplada con la primera fase 106, y la segunda terminal 128b podría ser acoplada con la segunda fase 108. En varias modalidades, la pluralidad de capacitores 116 también podría incluir un segundo capacitor 132, con una primera terminal 130a acoplada con la segunda fase 108 y una segunda terminal 130b acoplada con la primera fase 106.

La solicitante cree que los sistemas 10, 100: elevan y estabilizan la tensión de la alimentación de energía eléctrica 14, 102; reducen las caídas de tensión lineal de la alimentación de energía eléctrica 14, 102 cuando se incrementa la demanda de la carga 12, 104; equilibran la tensión entre las fases 16, 18, 20, 106, 108; reducen la pérdida de energía reactiva; reducen las cargas de demanda y los picos en la red de energía eléctrica con la cual pueden ser conectados los sistemas 10, 100; reducen la demanda total sobre la red de energía eléctrica con la cual podrían ser conectados los sistemas 10, 100; equilibran los armónicos de línea entre las fases 16, 18, 20, 106, 108; reducen los problemas de baja tensión; reducen la vibración, calentamiento y el ruido de los componentes incluidos en la carga 12, 104; permiten un número más grande de usuarios para una línea troncal única; y reducen los picos de tensión hasta en 50,000 voltios.

Para ilustrar el rendimiento del sistema 100, la solicitante implemento el sistema 100 en una residencia, y midió varios parámetros de energía tanto con el sistema 100 operando como con el sistema 100 no operando. Los resultados de la medición son mostrados en la Figura 3. Con el sistema 100 implementado entre la alimentación de energía, eléctrica 102 y la carga 104, la potencia real, la potencia aparente, la potencia reactiva y el factor de potencia fueron medidos en la proximidad del sistema 100 en intervalos regulares en un día particular. Una primera gráfica 300 muestra la potencia real medida en kilovatios (kW) en contra de la hora del día (en tiempo militar) . Una segunda gráfica 302 muestra la potencia aparente medida en kilovatios Amperios (kVA) en contra de la hora del día. Una tercera gráfica 304 muestra la potencia reactiva medida en kilovatios Amperios Reactivos (kVAR) en contra de la hora del día. Una cuarta gráfica 306 muestra el factor de potencia (en un intervalo aproximadamente de cero a uno) en contra de la hora del día.

Como se observa en la Figura 3 , a partir de la hora aproximadamente- de 13:00 aproximadamente hasta 14:30, el sistema 100 estaba en operación. Las magnitudes de la potencia real y la potencia aparente reflejaron la actividad de varias cargas 104. La potencia reactiva promedió aproximadamente 0 kVAR y el factor de potencia promedió aproximadamente 1. Alrededor de las 14:30, el sistema 100 fue desconectado de la alimentación de energía eléctrica 102 y la carga 104. Las magnitudes de la potencia real y la potencia aparente se incrementaron. La magnitud de la potencia reactiva se incrementó en la dirección negativa, y el factor de potencia promedió un valor menor que 1. De esta manera, con el sistema 100 no implementado entre la alimentación de energía eléctrica 102 y la carga 104, la carga 104 consumió una potencia real más grande, una potencia aparente más grande y una potencia reactiva también más grande. Además, el factor de potencia se redujo en menos que 1.

Aunque la invención ha sido descrita con referencia las modalidades ilustradas en las figuras adjuntas, se observa que los equivalentes podrían ser empleados y podrían realizarse sustituciones en la presente sin apartarse del alcance de la invención como es señalado en las reivindicaciones .

Habiendo descrito de esta manera las distintas modalidades de la invención, lo que se reivindica como nuevo y deseado que sea protegido por los Documentos de Patente incluyen lo siguiente: Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un sistema que acondiciona una energía eléctrica de corriente alterna de tres fases, que incluye una primera fase, una segunda fase, una tercera fase, y una línea neutral, suministrada a una carga, caracterizado porque comprende : una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal, cada primer disipador de sobretensión es acoplado con la primera fase, la segunda fase y la línea neutral; una pluralidad de segundos disipadores de sobretensión configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede el valor nominal, cada segundo disipador de sobretensión es acoplado con la segunda fase, la tercera fase y la línea neutral; una pluralidad de terceros disipadores de sobretensión configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede el valor nominal, cada tercer disipador de sobretensión es acoplado con la primera fase, la tercera fase y la línea neutral; y una pluralidad de capacitores es configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases cae por debajo del valor nominal e incluye un primer capacitor acoplado con la primera fase y la segunda fase, un segundo capacitor acoplado con la segunda fase y la tercera fase y un tercer capacitor acoplado con la primera fase y la tercera fase.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los primeros disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de primeros disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los segundos disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de segundos disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los terceros disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de terceros disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los primeros disipadores de sobretensión, los segundos disipadores de sobretensión, los terceros disipadores de sobretensión, y el disipador de sobretensión de tres fases son pasivos.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los primeros disipadores de sobretensión presentan una baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase o la segunda fase excede el valor nominal.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los segundos disipadores de sobretensión presentan una baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de- la segunda fase o la tercera fase excede el valor nominal .

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los-1 terceros disipadores de sobretensión presentan una baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la tercera fase o la primera fase excede el valor nominal.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende un disipador de sobretensión de tres fases configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre las tres fases y la línea neutral excede el valor nominal, el disipador de sobretensión es acoplado con la primera fase, la segunda fase, la tercera fase y la línea neutral; en donde el disipador de sobretensión de tres fases presenta una baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase, la segunda fase, o la tercera fase excede el valor nominal .

10. Un sistema que acondiciona una energía eléctrica de corriente alterna de tres fases, que incluye una primera fase, una segunda fase, una tercera fase, y una línea neutral, suministrada a una carga, caracterizado porque comprende : una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión es acoplada con la primera fase, una segunda fase, y la línea neutral y es configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal mediante la presentación de una baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase o la segunda fase excede el valor nominal ; una pluralidad de segundos disipadores de sobretensión es acoplada con la segunda fase, la tercera fase, y la línea neutral y es configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal al presentar la baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la segunda fase o la tercera fase excede el valor nominal; una pluralidad de terceros disipadores de sobretensión es acoplada con la primera fase, la tercera fase y la línea neutral y es configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases y la línea neutral excede un valor nominal al presentar la baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la tercera fase o la primera fase excede el valor nominal; y una pluralidad de capacitores configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre dos fases cae por debajo del valor nominal e incluye un primer capacitor acoplado con la primera fase y la segunda fase, un segundo capacitor acoplado con la segunda fase y la tercera fase, y un tercer capacitor acoplado con la primera fase y la tercera fase.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno de los primeros disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de primeros disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno de los segundos disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de segundos disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno de los terceros disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de terceros disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los primeros disipadores de sobretensión, los segundos disipadores de sobretensión, los terceros disipadores de sobretensión, y el disipador de sobretensión de tres fases spn pasivos.

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende un disipador de sobretensión de tres fases acoplado con la primera fase, la segunda fase, la tercera fase y la línea neutral y es configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre las tres fases y la línea neutral excede un valor nominal al presentar la baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase, la segunda fase, o la tercera fase excede el valor nominal.

16. Un sistema que acondiciona una energía eléctrica de corriente alterna de fase única, que incluye una primera fase, una segunda fase, y una línea neutral, suministrada a una carga, caracterizado porque comprende: una pluralidad de primeros disipadores de sobretensión es acoplada con la primera fase, la segunda fase y la línea neutral y es configurada para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre la primera fase y la segunda fase excede un valor nominal mediante la presentación de una baja impedancia en la línea neutral cuando la tensión entre la primera fase y la segunda fase excede el valor nominal; y un capacitor es acoplado con la primera fase y la segunda fase y es configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre la primera fase y la segunda fase cae por debajo del valor nominal.

17. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque cada uno de los primeros disipadores de sobretensión incluye un valor nominal de corriente eléctrica, de manera que el número de primeros disipadores de sobretensión está relacionado con el requerimiento de corriente eléctrica de la carga dividida entre el valor nominal de corriente eléctrica.

18. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los primeros disipadores de sobretensión y el disipador de sobretensión de fase única son pasivos .

19. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende un disipador de sobretensión de fase única acoplado con la primera fase, la segunda fase y la línea neutral y es configurado para minimizar la cantidad a través de la cual la tensión entre las dos fases y la línea neutral excede un valor nominal al presentar la baja impedancia en la línea neutral cuando cualquiera de la primera fase o la segunda fase excede el valor nominal .