MXPA99005679A - Dispositivo y metodo en relacion a proteccion de un objeto contra sobrecorrientes que comprende reduccion de sobrecorriente y limitacion de corriente - Google Patents

Abstract

Esta invención se relaciona con un dispositivo y método en una planta de energía eléctrica para protección de un objeto (1) contra sobrecorrientes desde una red (3) u otro equipo incluido en una planta de alto voltaje, el dispositivo comprende un dispositivo (4) conmutador en una línea (2) entre el objeto y la red/equipo. La línea (2) en el objeto y la red/equipo se conecta a un montaje (5) que reduce las sobrecorrientes hacia el objeto (1), el montaje (5) es accionable para reducción de sobrecorriente con. ayuda de un montaje (11-13) detector de condición de sobrecorriente dentro de un período de tiempo sustancialmente menor al tiempo de abertura de circuito del, dispositivo (4) conmutador.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO EN RELACIÓN A PROTECCIÓN DE UN OBJETO CONTRA SOBRECORRIENTES QUE COMPRENDE REDUCCIÓN DE SOBRE CORRIENTE Y LIMITACIÓN DE CORRIENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN Y TÉCNICA ANTERIOR Esta invención se relaciona con un dispositivo en una planta de energía eléctrica para protección de un objeto conectado a una red de energía eléctrica u otro equipo en la planta de energía eléctrica contra sobrecorrientes relacionadas con fallas, el dispositivo comprende un dispositivo conmutador en una línea entre el objeto y la red/equipo. Además, la invención incluye un método para proteger el objeto de sobrecorrientes. El objeto eléctrico _en cuestión preferiblemente se forma por una máquina eléctrica rotatoria que tiene un circuito magnético, por ejemplo un generador, motor (se incluye motores tanto sincrónicos como asincrónicos) o compensador sincrónico que requiere protección contra sobrecorrientes relacionadas con fallas, es decir, en la práctica de corriente de corto circuito. Como se discutirá de manera más detallada en lo siguiente, la estructura de la máquina eléctrica rotatoria se puede basar en una técnica convencional así como no convencional. La presente invención está diseñada para ser aplicada en relación con un medio o alto voltaje. De acuerdo con la norma IS, un voltaje medio se refiere a 1-72.5 kV mientras que un alto voltaje es >72.5 kV. Por lo tanto, se incluye los niveles de transmisión, subtransmisión y distribución. En las plantas de energía anteriores de esta naturaleza uno a adquirido para protección del objeto en cuestión un disyuntor convencional (dispositivo de conmutación) de diseño tal que proporciona separación galvánica ante la ruptura. Puesto que este disyuntor debe ser diseñado para ser capaz de interrumpir corrientes y voltajes muy elevados, obtendrá un diseño comparativamente voluminoso con una gran inercia, la cual se refleja en si mismo en un tiempo de interrupción comparativamente prolongado. Se resalta que la sobrecorriente considerada principalmente es la corriente de corto circuito que se presenta en conexión con el objeto protegido, por ejemplo como consecuencia de fallas en el sistema de aislamiento eléctrico del objeto protegido. Tales fallas significan que la corriente de falla (corriente de corto circuito) de la red/equipo externo tiende a fluir a través del arco generado en el objeto. El resultado puede ser una descarga muy grande. Se puede mencionar que para la red de energía sueca, el dimensionamiento de una corriente de corto circuito/corriente de falla es 63 kA. En realidad, la corriente de corto circuito puede constituir a 40-50 kA. Un problema con el disyuntor es el tiempo de interrupción prolongado del mismo. El dimensionamiento del tiempo de interrupción (norma IEC) para interrupciones llevadas a cabo por completo es de 150 milisegundos (ms) . Se asocia con dificultades para reducir este tiempo de reducción a menos de 50-130 ms en base en el caso real. La consecuencia del mismo es que existe una falla en el objeto protegido, y fluirá una corriente muy elevada a través del mismo durante todo el tiempo necesario para accionar al disyuntor para que realice la interrupción. Durante es tiempo, la falla completa de corriente de la red de energía externa involucra una carga considerable sobre el objeto protegido. Con el fin de evitar daño e interrupción completa con respecto al objeto protegido, de acuerdo con la técnica anterior, se debe construir un objeto de manera que maneje, sin daño apreciable, la corriente de corto circuito/corriente de falla a la que se somete durante el tiempo de interrupción del disyuntor. Se resalta que una corriente de corto circuito (corriente de fallo) en el objeto protegido puede estar constituida de su propia contribución de objeto a la corriente de falla y la adición de corriente que surja de la red/equipo. La contribución propia de objeto a la corriente de falla no es afectada por el funcionamiento del disyuntor, pero la contribución a la corriente de falla desde la red/equipo depende de la operación del disyuntor. El requerimiento para construir el objeto protegido de manera que pueda resistir una corriente de corto circuito/corriente de falla elevada durante un período de tiempo considerable representa desventajas sustanciales en forma de un diseño más costoso y un funcionamiento reducido.

Las máquinas eléctricas rotatorias propuestas aquí comprenden máquinas sincrónicas utilizadas principalmente como generadores para conexión a redes de distribución y transmisión indicadas colectivamente como redes de energía en lo siguiente. Las máquinas sincrónicas también se utilizan como motores y para compensación de fase y regulación de voltaje y después como máquinas mecánicamente en vacio. El campo técnico también comprende máquinas de alimentación doble, cascadas convertidoras asincrónicas, máquinas de polo externo y máquinas de flujo sincrónico. El circuito magnético al que se hace mención en este contexto puede ser enrollado al aire, pero también puede comprender un núcleo magnético de laminado, normal u orientado, de una hoja u otra, por ejemplo, un material basado en material amorfo o en polvo, o cualquier otra acción con el propósito de permitir un flujo alternante, un bobinado, un sistema de enfriamiento, etc., y se puede colocar en el estator o el rotor de la máquina, o en ambos. De acuerdo con la invención, la intención principal es proteger una máquina eléctrica giratoria no convencional de la conexión directa de toda clase de redes de energía de alto voltaje. Tal máquina tiene su circuito magnético diseñado con un conductor roscado, el cual está aislado con un asilamiento sólido y en el cual se ha incorporado tierra.

Con el fin de ser capaces de explicar y describir la máquina no convencional, primero se proporcionará una descripción breve de la máquina eléctrica rotatoria, ejemplificada en base de una máquina sincrónica. La primera parte de la descripción se relaciona sustancialmente con el circuito magnético de tal máquina y la manera en que está construida de acuerdo con la técnica clásica. Puesto que el circuito magnético al que se hace referencia la mayor parte de los casos se localiza en el estator, el circuito magnético debajo normalmente se describirá como un estator con un_ núcleo metálico de hoja laminada, el bobinado del cual se denominará como el bobinado del estator y las ranuras dispuestas para el bobinado en el núcleo de laminado se denominarán como las ranuras del estator o simplemente las ranuras . Muchas máquinas sincrónicas tienen un bobinado de campo en el rotor, en donde se genera el flujo principal por corriente directa, y un bobinado de AC en el estator. Las máquinas sincrónicas normalmente son de diseño trifásico y la invención se relaciona principalmente con tales máquinas. Algunas veces las máquinas sincrónicas se diseñan con polos salientes. Sin embargo, se utilizan rotores cilindricos para generadores de turbina de dos a cuatro polos para máquinas de alimentación doble. Estas últimas tienen un bobinado de AC en el rotor y este se puede diseñar para los niveles de voltaje de la red de energía.

El cuerpo de estator para las máquinas sincrónicas grandes con frecuencia se fabrican de una hoja de acero con una construcción soldada. El núcleo laminado normalmente se fabrica de una hoja eléctrica de 0.35 o 0.5 mm barnizada. Para ventilación radial y enfriamiento, el núcleo laminado es, por lo menos para las máquinas de tamaño medio y grande divididas en paquetes con canales de ventilación radial o axial. Para máquinas más grandes, la hoja se perfora en segmentos, los cuales se unen al cuerpo del estator por medio de cuñas/colas de milano. El núcleo laminado se retiene por dedos de presión y placas de presión. El bobinado del estator se localiza en ranuras en el núcleo laminado y las ranuras tienen, por regla, una sección transversal como un rectángulo o como un trapezoide. Los bobinados AC de fases múltiples se diseñan ya sea como bobinados de una sola capa o de dos capas. El en caso de bobinados de una sola capa, únicamente existe un lado de bobina por ranura, y en el caso de los bobinados de dos capas existen dos lados de bobina por ranura. Por lado de bobinas se quiere significar uno o más conductores unidos en altura y/o anchura y que se proporcionan con un aislamiento común de bobina, es decir, un aislamiento diseñado para resistir el voltaje nominal de la máquina en relación a la tierra. Habitualmente se diseñan dos bobinados de capas como bobinados de diamante, mientras que los bobinados de capa única, los cuales son relevantes a este respecto, se pueden diseñar como bobinado de diamante o como bobinado plano. En el caso de un bobinado de diamante, únicamente una extensión de bobina (o posiblemente dos extensiones de bobina) se presentan, mientras que los bobinados planos están diseñados como bobinados concéntricos, es decir, con una extensión de bobina que varía grandemente. Por extensión de bobinas se quiere significar la distancia en la medida circular entre dos lados de bobina que pertenecen a la misma bobina, ya sea en relación al paso de polo relevante o en el número de pasos de ranura intermedia. Habitualmente se utilizan variantes diferentes de encordado, por ejemplo de paso fraccional, para proporcionar el bobinado con las propiedades deseadas. El tipo de bobinado describe sustancialmente la manera en que se conectan las bobinas en las ranuras, esto, los lados de la bobina, junto hacia afuera del estator, esto en los extremos de bobina. Se forma un lado de bobina típico por lo que se denominan barras Roebel, en las cuales algunas de la barras se han fabricado huecas para un refrigerante. La barra de Roebel comprende una pluralidad de conductores de cobre rectangulares conectados en paralelo, los cuales están traspuestos 360 grados a lo largo de la ranura. También se producen barras Ringland con transposiciones de 540 grados y otras transposiciones. La transposición es necesaria para evitar corrientes circulantes. Entre cada cadena existe un aislamiento delgado, por ejemplo de fibra epóxica/de vidrio. El aislamiento principal entre las ranuras y los conductores se fabrica, por ejemplo, de material expóxico/vidrio de fibra/mica y tiene externamente una capa potencial de tierra semiconductora delgada utilizada para ecualizar el campo eléctrico. Externamente al apilamiento de hojas, uno no tiene ninguna otra capa potencial de tierra semiconductora sino un control de campo eléctrico en forma de lo que se denomina barniz de protección tipo corona diseñado para convertir un campo radial en un campo axial, lo cual significa que el aislamiento sobre el extremo de bobina se produce a un alto potencial en relación a tierra. El control de campo es un problema el cual algunas veces da lugar a corona en la región de extremo de bobina, lo cual puede ser destructivo. Normalmente, todas las máquinas grandes están diseñadas con un bobinado de dos capas y bobinas igualmente grandes. Cada bobina se coloca con un lado en una de las capas y el otro lado en la otra capa. Esto significa que también las bobinas se cruzan entre si en el extremo de bobina. Si se utiliza más de dos capas, estos crucen vuelven el trabajo de bobinado difícil y deterioran el extremo de bobina. Lo que se ha establecido antes se puede decir que pertenece a la técnica clásica cuando se encuentran con máquinas eléctricas rotatorias a la vista. Durante las últimas décadas, a habido requerimientos cada vez mayores por máquinas eléctricas rotatorias para voltajes superiores en comparación con las que ha sido posible diseñar y producir previamente. El nivel máximo de voltaje, el cual de acuerdo con el estado de la técnica ha sido posible obtener para máquinas sincrónicas con un buen rendimiento en la producción de bobina es de aproximadamente 25-30 kV. También se conoce generalmente la conexión de una máquina/generador sincrónico a una red de energía debe realizarse vía una ?/Y conectada a lo que se denomina transformador elevador, puesto que el voltaje de la red de energía normalmente se encuentra a un nivel superior que el voltaje de la máquina eléctrica rotatoria. Junto con una máquina sincrónica, este transformador por lo tanto constituye parte integrada de una planta. El transformador constituye un costo adicional y también implica la desventaja que se disminuye la eficiencia total del sistema. Si fuera posible fabricar máquinas con voltajes considerablemente más elevados, de esta manera se omitiría el transformador elevador. Se han descrito ciertos intentos por un nuevo enfoque en lo que respecta al diseño de máquinas sincrónicas, por ejemplo, en un articulo intitulado "Water-and-oil-cooled Turbogenerator TV -300" en J. Elektrotechnika, No. 1, 1970, pp. 6-8, en el documento US 4 429 244 "Stator of generator" y en el documento de patente Rusa CCCP patente 955369. La máquina sincrónica enfriada con agua y aceite descrita en J. Elektrotechnika está diseñada para voltajes de hasta 20 kV. El artículo describe un nuevo sistema de aislamiento que consiste de un aislamiento de aceite/papel, el cual hace posible sumergir el estator completamente en aceite. Después puede utilizarse el aceite como un refrigerante y al mismo tiempo utilizarlo como un aislante. Para evitar que el aceite en el estator se fugue hacia afuera hacia el rotor, se proporciona un anillo dieléctrico de separación de aceite en la superficie interna del núcleo. El bobinado del estator se fabrica de conductores con una forma hueca ovalada proporcionada con aceite y aislamiento de papel. Los lados del bobinado con su aislamiento se fijan en las ranuras fabricadas con una sección transversal rectangular por medio de cuñas. Se utiliza un aceite refrigerante tanto en los conductores huecos como en los orificios en las paredes del eatator. Sin embargo, tales sistemas de enfriamiento implican una gran cantidad de conexiones tanto del aceite como de electricidad en los extremos de bobina. El aislamiento grueso también implica un radio aumentado de curvatura de los conductores, lo cual a su vez resulta en un tamaño aumentado del bobinado sobresaliente. La patente de los Estados Unidos mencionada antes se relaciona con la parte del estator de una máquina sincrónica la cual comprende un núcleo magnético de hoja laminada con ranuras trapezoidales para el bobinado de estator. Las ranuras están ahusadas puesto que la necesidad de aislamiento del bobinado del estator es menor hacia el interior del rotor en donde aquella parte del bobinado la cual se localiza más cerca del punto neutral, está localizada. Además, la parte del estator comprende un cilindro separador de aceite dieléctrico más cerca de la superficie interior del núcleo. Esta parte puede incrementar el requerimiento de magnetización en relación a una máquina sin este anillo. El bobinado de estator se fabrica de cables sumergidos en aceite con el mismo diámetro para cada capa de bobina. Las capas se separan entre si por medio de separadores en las ranuras y se fijan por cuñas. Lo que es especial para el bobinado es que comprende dos de los que se denominan semibobinados conectados en serie. -Uno de los dos semibobinados se localiza, se centra dentro de un manguito aislante. Los conductores del bobinado estator se enfrían por aceite circundante. Una desventaja con tal gran cantidad de aceite en el sistema es que se presenta el riesgo de fuga y una cantidad considerable de trabajo de limpieza lo cual puede resultar de una condición de falla. Aquellas partes del manguito aislante las cuales se localizan fuera de las ranuras tienen una parte cilindrica y una terminación cónica, el funcionamiento de las cuales es controlar la fuerza del campo eléctrico en la región en donde el cable abandona al núcleo laminado . A partir del documento CCCP 955369 es claro, en otro intento por incrementar el voltaje nominal de la máquina sincrónica, que el bobinado de estator enfriado por aceite comprende un cable de alto voltaje convencional con la misma dimensión para todas las capas. El cable se coloca en ranuras de estator formadas como aberturas localizadas radialmente, circulares, que corresponden al área en sección transversal del cable y al espacio necesario para fijación y para refrigerante. Las capas localizadas radialmente diferentes de los bobinados se rodean por y se fijan en tubos aislados. Los separadores aislantes fijan los tubos en la ranura de estator. Debido al enfriamiento por aceite, también se necesita aquí un anillo dieléctrico para sellar el refrigerante de aceite contra los espacios de aire internos. La estructura mostrada no tiene ninguna reducción del aislamiento o de las ranuras de estator. La estructura comprende un cinturón radial muy delgado entre las diferentes ranuras de estator, lo cual significa un flujo grande de fuga de ranura lo cual afecta significativamente los requerimientos de magnetización de la máquina. Los diseños de máquina de acuerdo con las piezas de la literatura que se considera significa que el material electromagnético en el estator no se utiliza al óptimo. Los dientes del estator deben unirse tan cercanamente a la cubierta de los lados de la bobina como sea posible a partir de un punto de vista magnético. Es altamente deseable tener un diente de estator que tenga, en cada nivel radial, una anchura máxima puesto que la anchura del diente afecta considerablemente las pérdidas de la máquina, y en consecuencia, la necesidad por magnetización. Esto es particularmente importante para máquinas con un voltaje superior puesto que el número de conductores por ranuras se vuelve grande en las mismas.

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN El objetivo principal de la presente invención es determinar formas para diseñar el dispositivo y el método de manera que se obtenga una mejor protección para el objeto y, en consecuencia, una carga reducida en el mismo, un hecho el cual significa que el objeto en si mismo no debe ser diseñado para resistir un máximo de corrientes de corto circuito/corrientes de falla durante períodos de tiempo correlativamente prolongados. Un objetivo secundario con la invención es diseñar el dispositivo de protección y método de manera que se obtenga una protección adecuada para máquinas eléctricas rotatorias, el diseño de la cual se basa en los principios de diseño convencionales, los cuales pueden significar que el diseño no tiene la misma resistencia a sobrecorrientes relacionadas con falla, internas así como externas, en comparación con las máquinas convencionales de hoy en día.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la invención, el objetivo indicado en lo anterior se obtiene en donde la linea entre el objeto y el dispositivo de conmutación se conecta a un montaje reductor de sobrecorriente, el cual es -accionable para reducción de sobrecorriente con la ayuda de un montaje de detección de condiciones de sobrecorriente dentro de un período de tiempo sustancialmente menor en comparación con el tiempo re interrupción del dispositivo conmutador, y entre la conexión del montaje reductor de sobrecorriente a la línea y al objeto, se proporciona un limitador de corriente. Por lo tanto, al invención se basa en el principio de no apoyarse únicamente con propósitos de interrupción sobre un dispositivo de conmutación el cual finalmente establece una separación galvánica, sino en vez de esto, utilizar un dispositivo reductor de sobrecorriente que opere rápidamente el cual, sin llevar a cabo ninguna interrupción real de la sobrecorriente, no obstante reduce la misma en una medida tal que el objeto bajo protección se someterá a tensiones sustancialmente reducidas y, en consecuencia, una cantidad menor de daño. En consecuencia, el medio de sobrecorriente/coriente de falla reducida, en comparación con un dispositivo de conmutación que establece separación galvánica, la inyección total de energía en el objeto protegido a sido mucho menor que en ausencia del montaje reductor de sobrecorriente. Además. Habrá una reducción adicional de la corriente de falla que fluye hacia (o desde) el objeto por medio del limitador de corriente. Además, el limitador de corriente es de naturaleza tal que opera rápidamente para reducción de corriente en un grado tal que las tensiones impuestas sobre el objeto se reducirá notablemente sin que el limitador de corriente lleve a cabo ninguna interrupción total de la sobrecorriente/corriente de falla. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el montaje reductor de sobrecorriente está diseñado de manera que comprende un desviador de sobrecorriente para desviación de sobrecorrientes a tierra o a otra unidad de alguna otra manera que tenga un menor potencial que la red/equipo. El limitador de corriente de acuerdo con la invención se basa adecuadamente en limitación de corriente por medio de una inductancia y/o resistencia constante o variable u otra impedancia . Como se define de manera más clara en las reivindicaciones, la invención es aplicable a máquinas eléctricas rotatorias que tengan circuitos magnéticos diseñados por medio de tecnología de cable. Bajo ciertas condiciones, estas máquinas se vuelven sensibles a fallas eléctricas. Tal diseño puede suministrarse, por ejemplo, para una menor impedancia que la que se considera normal actualmente dentro del campo de la energía. Esto significa una resistencia menor contra sobrecorrientes relacionadas con falla en comparación con la presentada por máquinas convencionales actualmente. Además, si las máquinas han sido diseñadas desde el inicio para operar con un voltaje eléctrico superior en comparación con las máquinas convencionales de hoy día, la tensión sobre el sistema de aislamiento eléctrico de la máquina, causado por el campo eléctrico superior resultante, se vuelve, por supuesto, mayor. Esto significa que la máquina puede se más eficiente, más económica, mecánicamente más ligera, más confiable, menos costosa para su uso y generalmente más económica en comparación con las máquinas convencionales, y la máquina puede funcionar sin la conexión habitual a otras máquinas electromagnéticas, pero tal máquina establece grandes demandas respecto a la protección eléctrica para eliminar, o por lo menos reducir las consecuencias de una interrupción en la máquina en cuestión. Una combinación del dispositivo de protección de acuerdo con la invención y una máquina eléctrica giratoria diseñada de esta manera significa, en consecuencia, una optimización de la planta en su totalidad. La máquina eléctrica diseñada principalmente con la invención opera con un alto voltaje total de manera que se puede omitir el transformador elevador ?/Y conectado mencionado antes, es decir, las máquinas con un voltaje considerablemente superior en comparación con las máquinas de acuerdo con el estado de la técnica se pretende que, con el fin de que sean capaces de realizar conexión directa a red de energía de todos los tipos de alto voltaje. Esto significa costos de inversión considerablemente menores para sistemas con una máquina eléctrica rotatoria y se puede incrementar la eficiencia total del sistema. Una máquina eléctrica rotatoria de acuerdo con la invención implica una tensión térmica reducida considerablemente en el estator. Las sobrecargas temporales de la máquina se vuelven menos críticas y será posible impulsar una máquina a sobrecarga durante un período de tiempo más prolongado sin correr el riesgo- de que surjan daños. Esto significa ventajas considerables para los propietarios de plantas generadoras de energía, quienes están obligados actualmente, en caso de alteraciones operacionales, a conmutar rápidamente a otro equipo con el fin de asegurar los requerimientos de suministro establecidos por la ley. Con una máquina eléctrica -rotatoria de tal diseño contemplada en la presente, se pueden reducir significativamente los costos de mantenimiento debido a que el transformador no debe ser incluido en el sistema para conectar la máquina a la red de energía. La invención también incluye un compensador sincrónico conectado directamente a la red de energía. Para incrementar la potencia de una máquina eléctrica rotatoria, se conoce intentar incrementar la corriente en las bobinas de AC. Esto se ha obtenido al optimizar la cantidad de material conductor, esto es, mediante un empacado estrecho de conductores rectangulares en las ranuras de rotor rectangular. El objetivo ha sido manejar el incremento en la temperatura que resulta de esto al incrementar la cantidad de material aislante y utilizar materiales aislantes más resistentes a la temperatura y por lo tanto más costosos. Las altas temperaturas y la carga de campo en el aislamiento también ha causado problemas con la duración del aislamiento. En capas aislantes de pared relativamente gruesa las cuales se utilizan para equipo de alto voltaje, por ejemplo, capas impregnadas de cinta de mica, las descargas parciales, pd, constituyen un problema grave. Cuando se fabrican estas capas aislantes, las cavidades, poros y similares surgirán fácilmente, en las cuales surgen las descargas de corona interna cuando el aislamiento se somete a tensiones de campo eléctrico -elevadas . Estas descargas corona degradan gradualmente el material y pueden llevar a falla de aislamiento eléctrico a través del aislamiento. Con el fin de ser capaces de incrementar la potencia de una máquina eléctrica rotatoria de una manera técnica y económicamente justificable, esto debe obtenerse al asegurar que el aislamiento no falle por el fenómeno descrito antes. Esto se puede obtener por medio de un sistema de aislamiento producido de manera que el riego de cavidades y poros sea mínimo. El sistema de aislamiento sobre el cual por lo menos un conductor que transporta corriente incluida en el bobinado en cuestión comprende una capa eléctricamente aislante de un material aislante sólido, alrededor del cual se coloca una capa exterior de un material semiconductor. Una capa interna de material semiconductor se coloca hacia adentro de la capa aislante, por lo menos un conductor se coloca hacia adentro de la capa interior. Con el fin de obtener una buena resistencia térmica, se prefiere que_por lo menos una de las capas interior y exterior tenga coeficientes de expansión térmica sustancialmente iguales al material aislante. En la práctica, las capas y el material aislante, ambos, tiene coeficientes de expansión térmica sustancialmente iguales. Esto en combinación con el hecho de que las capas interiores y exteriores se unen en relación al material aislante a lo largo de sustancialmente todo el medio de interfase en donde el material aislante así como las capas interior y exterior formarán una parte monolítica de manera que los defectos debidos a una temperatura de expansión diferente no se presente. La carga eléctrica sobre el aislamiento se incrementa como consecuencia del hecho de que las capas semiconductoras alrededor del material aislante formarán superficies equipotenciales significa que el campo eléctrico en el material aislante se distribuirá uniformemente sobre el mismo. La capa semiconductora exterior se conecta adecuadamente al potencial de tierra o de alguna otra manera a un potencial bajo. Esto significa que para tal cable, la capa exterior alrededor del material aislante se puede mantener en potencial a tierra a todo lo largo del cable. La capa semiconductora exterior también se puede separar por corte en posiciones adecuadas a lo largo de la longitud del conductor y cada longitud parcial recortada puede ser conectada directamente a potencial a tierra. Alrededor de la capa semiconductora exterior también se pueden colocar otras capas, recubrimientos y similares, tales como un blindaje metálico y una mantilla protectora. Una mejora adicional de la invención se obtiene al fabricar las bobinas y las ranuras, en las cuales las bobinas se colocan, redondeadas en vez de rectangulares. Al realizar la sección transversal de las bobinas redondeadas, estas estarán rodeadas por un campo magnético constante sin concentraciones en donde pueden surgir separaciones magnéticas. Además, el campo eléctrico de la bobina se distribuirá uniformemente sobre la sección transversal y las cargas locales de el aislamiento se reducen considerablemente. Además, es más fácil colocar bobinas circulares en ranuras de manera tal que el número de lados de bobina por grupo de bobina se puede incrementar y un incremento del voltaje puede tener lugar sin que tenga que incrementarse la corriente en los conductores . Se pueden obtener mejoras adicionales al componer el conductor de partes más pequeñas, las denominadas hebras. Las hebras pueden ser aisladas entre sí y sólo un número- pequeño de hebras se puede dejar no aislado y en contacto con la capa semiconductora interior para asegurar que esta al mismo potencial que el conductor. La capa semiconductora exterior puede presentar tales propiedades eléctricas de manera que se asegura una igualación de potencial a lo largo del conductor. Sin embargo, la capa exterior puede no presentar tales propiedades de conducción de manera que una corriente se transportará a lo largo de la superficie, lo cual puede dar lugar a pérdidas, las cuales a su vez pueden causar una carga térmica no deseada. La capa semiconductora interior debe tener conductividad eléctrica suficiente para asegurar igualación de potencial y, en consecuencia, igualación del campo eléctrico fuera de la capa, pero esto requiere, por una parte, que la resistividad puede no ser demasiado pequeña. Se prefiere que la resistividad para las capas interior y exterior esté en el intervalo de 10"6 Ocm - 100 k Ocm, de manera adecuada 10~3 - 1000 Ocm, de manera preferible 1-500 Ocm. El uso de un cable de un tipo flexible para formar el medio de bobinado significa que el trabajo de bobinado se puede llevar a cabo por medio de una operación de enroscado en donde el cable es enroscado en las aberturas de las ranuras en los núcleos magnéticos. Puesto que la capa semiconductora exterior está conectada al potencial de tierra o de alguna otra manera a algún potencial relativamente bajo, 'esencialmente operará para encerrar al campo eléctrico hacia adentro de la capa. El uso de un sistema de aislamiento comprende un aislamiento sólido rodeado por capas semiconductoras interior y exterior para encerrar al campo eléctrico en el aislamiento significa una mejora sustancial en comparación con la técnica anterior y elimina por completo la necesidad de recurrir a materiales de aislamientos liquidos o gaseosos. Con el fin de vencer los problemas que se presentan con al conexión directa de máquinas eléctricas rotatorias de todas clases a redes de energía de alto voltaje, una máquina de acuerdo con la invención tienen numerosas características, lo cual diferencia sustancialmente en comparación con la técnica anterior con respecto a la tecnología de máquina clásica y la tecnología de máquina la cual ha sido publicada durante los últimos años: - como se ha mencionado, el bobinado se fabrica de un cable que tiene uno o más conductores aislados sólidamente con una capa conductora alrededor del aislamiento. Algunos conductores típicos de esta clase son el cable XLPE (polietileno reticulado) o un cable con un aislamiento de caucho EP (EP = etileno-propileno) ; sin embargo, el cable debe desarrollar de manera adicional en lo que respecta a las hebras del conductor y en lo que respecta a las capas semiconductoras - los cables se utilizan preferiblemente con una sección transversal circular. Sin embargo, con el fin de obtener una mejor densidad de empacado, se puede utilizar cable con otra sección transversal - el uso de tal cable permite que el núcleo magnético se diseñe de una manera nueva y óptima de acuerdo con la invención tanto con respecto a las ranuras como a los dientes - el bobinado se lleva a cabo con un aislamiento atrapado para el mejor uso posible del núcleo magnético - el diseño de las ranuras se adapta a la sección transversal del cable del bobinado de manera tal que se forman las ranuras como una cantidad de axial y radialmente hacia afuera entre sí extendiéndose en las aberturas cilindricas con una cintura abierta que corre entre las capas del bobinado estator - se ajusta el diseño de las ranuras a la sección transversal de cable en la vista - se adapta el diseño de las ranuras al aislamiento atrapado de las ranuras - el desarrollo con respecto a las hebras significa que el conductor del bobinado consiste de numerosas capas combinadas entre sí, es decir, no necesariamente traspuestas adecuadamente con respecto una a la otra, de las hebras, que incluyen hebras tanto no aisladas como aisladas - el desarrollo con respecto al recubrimiento exterior significa que el recubrimiento exterior se recorta en posiciones adecuadas a lo largo de la longitud del conductor y cada longitud de recorte parcial se conecta directamente a potencial a tierra - el bobinado preferiblemente se lleva a cabo como un bobinado de cable concéntrico de capas múltiples para disminuir la cantidad de cruces bobinados en extremo.

Estas características involucran numerosas ventajas en relación a las máquinas de acuerdo con la técnica anterior: - el aislamiento atrapado significa que se puede utilizar una anchura de diente casi constante independientemente de la propagación radial el uso de tal cable significa que la capa semiconductora exterior del bobinado se puede mantener en potencial a tierra a lo largo de toda la longitud del mismo - una ventaja importante es que el campo eléctrico es casi cero en la región de extremo de bobina fuera de la capa semiconductora exterior y que el campo eléctrico no debe ser controlado cuando la capa está en potencial a tierra. Esto significa que uno no puede obtener ninguna concentración de campo, ya sea en el núcleo, en las regiones de extremo de bobina ni en la transición entre las mismas - la mezcla de hebras combinadas aisladas así como no aisladas y hebras traspuestas alternativamente involucra costos adicionales bajos.

Para resumir, una máquina eléctrica rotatoria de acuerdo con la invención significa un número considerable de ventajas importantes en relación a las máquinas correspondientes de la técnica anterior. Primero que nada, la máquina puede ser conectada directamente a una red de energía en todos los tipos de alto voltaje. Otra ventaja importante es que el potencial a tierra ha sido conducido consistentemente a lo largo de la totalidad del bobinado, lo cual significa que la región de extremo de bobina puede fabricarse compacta y que el medio de soporte en la región de extremo de bobina se puede aplicar a prácticamente el potencial de tierra. Otra ventaja importante adicional es que desaparece el aislamiento basado en aceite y los sistemas de enfriamiento. Esto significa que no se pueden presentar problemas de sellado y que no se necesita el anillo dieléctrico mencionado previamente. Una ventaja es también que todo el refrigerante impulsado puede fabricarse con potencial a tierra. Se obtiene un ahorro considerable de espacio y peso a partir del punto de vista de la instalación con la máquina eléctrica rotatoria de acuerdo con la invención, puesto que sustituye un diseño de aislamiento previo tanto con la máquina como con un transformador elevador. Las ventajas adicionales y características de la invención, particularmente con respecto al método de acuerdo con la invención, aparecen a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones .

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS Con referencia a los dibujos anexos, sigue a continuación una descripción más especifica de una modalidad de ejemplo de la invención. En los dibujos: la figura 1 es una vista puramente diagramática que ilustra los aspecto básicos detrás de la solución de acuerdo con la invención, las figuras 2a-2d son diagramas que ilustran en una forma diagramática y en una manera comparativa los desarrollos de falla de corriente y el desarrollo de energía con y sin el dispositivo de protección de acuerdo con la invención; la figura 3 es una vista diagramática que ilustra el diseño concebible de un dispositivo de acuerdo con la invención; las figuras 4-9 son vistas que corresponden parcialmente a la figura 3 de diferentes modalidades alternativas de la invención con respecto al limitador de corriente indicado con el número 6; la figura 10 es una vista diagramática que ilustra un diseño posible del arreglo reductor de sobrecorriente; la figura 11 es una vista diagramática que ilustra el dispositivo de acuerdo con la invención aplicado en relación con una planta de energía que comprende un generador, un transformador y una red de energía acoplada a las mismas; la figura 12 ilustra partes contenidas en un cable diseñado para formar el bobinado para un circuito magnético de una máquina eléctrica rotatoria de una clase adecuada para ser protegida por el dispositivo de protección de acuerdo con la invención; y la figura 13 ilustra en una vista en extremo axial una modalidad de un paso de sector/polo de un circuito magnético en una máquina rotatoria eléctrica, para la cual es particularmente adecuado el dispositivo de protección de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la figura 1 se muestra una planta de energía eléctrica que comprende un objeto 1 protegido. Como se describe en lo siguiente, este objeto puede consistir, por ejemplo, de un generador. Este objeto se conecta, por medio de una línea 2, a una red 3 de distribución externa. En vez de tal red, la unidad indicada con el 3 se puede formar por algún otro equipo contenido en la planta de energía. La planta de energía involucrada se concibe para ser de naturaleza tal que es el objeto 1 mismo el cual principalmente está diseñado para ser protegido contra fallas de corriente desde la red/equipo 3 cuando se produce una falla, en el objeto 1 tiene lugar una falla de corriente desde la red/equipo 3 hacia el objeto 1, de manera que la falla de corriente fluya a través del objeto. Tal falla puede consistir en un corto circuito que ha sido producido en el objeto 1. Un corto circuito es una trayectoria de conducción, la cual no está diseñada, entre dos o más puntos. El corto circuito puede consistir, por ejemplo, de un arco. Este corto circuito y el flujo violento de corriente resultante puede involucrar daños considerables incluso una falla de aislamiento total del objeto 1.

Ya se ha indicado con por lo menos algunos tipos de objetos 1 eléctricos protegidos, las corrientes de corto circuito/corrientes de fallas peligrosas para el objeto en cuestión pueden fluir desde el objeto protegido hacia la red/equipo 3. Dentro del alcance de la invención, se pretende que se utilice para propósitos de protección no solo para protección del objeto de fallas de corrientes que emanen externamente y que fluyan a través del objeto sino también de corriente de fallas internas de los objetos que fluyen en la dirección opuesta. Esto se discutirá con mayor detalle en lo siguiente. En lo siguiente, la designación 3 siempre se mencionará, para simplificar la descripción, consistente de una red de energía externa. Sin embargo, debe tenerse en mente que algún otro equipo puede estar involucrado en vez de tal red, en la medida en que tal equipo provoque flujos violentos de corriente a través del objeto a cuando existe una falla. Un disyuntor 4 convencional se coloca en la línea 2 entre el objeto 1 y la red 3. Este disyuntor comprende por lo menos un sensor propio para detectar circunstancias indicativas del hecho de que existe una sobrecorriente que fluye en la línea 2. Tales circunstancias pueden ser corrientes/voltajes, pero también otras que indiquen que se acerca una falla. Por ejemplo, el sensor puede ser un sensor de arco o un sensor que registre sonido de corto circuito, etc. Cuando el sensor indica que la sobrecorriente está por encima de cierto nivel, el disyuntor 4 se activa para interrumpir la conexión entre el objeto 1 y la red 3. Sin embargo, el disyuntor 4 debe interrumpir la corriente de corto circuito/corriente de falla total. Por lo tanto, el disyuntor se debe diseñar para satisfacer los requerimientos elevados establecidos, lo cual en la práctica signifique que operará de manera relativamente lenta. En la figura 2a se ilustra en un diagrama de corriente/tiempo que cuando se produce una falla, por ejemplo un corto circuito en el objeto 1 en el momento fai-a Ia corriente de falla en la línea indicado con el número 2 en la figura 1 asume rápidamente la magnitud ix. Esta corriente de falla i se descompone por medio del disyuntor 4 en tL , el cual está por lo menos 150 ms después de tfalla. La figura 2b ilustra el diagrama i2 -t y, en consecuencia, la energía desarrollada en el objeto 1 protegido como consecuencia del corto circuito en el mismo. La inyección de energía en el objeto se produce como una consecuencia de la corriente de corto circuito la cual está representada, en consecuencia, por el área total del rectángulo exterior en la figura 2d. A este respecto se resalta que la corriente de falla en las figuras 2a-c y las corrientes en la figura 2d representan la envoltura del valor extremo. Únicamente se ha indicado la polaridad en el diagrama con fines de sencillez. El disyuntor 4 es de un diseño tal que establece una separación galvánica por separación de contactos metálicos. En consecuencia, el disyuntor 4 comprende, como regla, equipo auxiliar necesario para extinguir un arco. De acuerdo con la invención, la linea entre el objeto 1 y el disyuntor 4 se conecta a un montaje que reduce sobrecorrientes hacia el aparato 1 y que se indica generalmente con el número 5. El montaje es accionable para reducción de sobrecorriente con la ayuda de condiciones de sobrecorriente que detecten la disposición dentro de un período de tiempo sustancialmente menor que el tiempo de ruptura del disyuntor 4. Este montaje 5, en consecuencia, está diseñado de manera que no debe establecerse ninguna separación galvánica. Por lo tanto, se generan condiciones para establecer muy rápidamente una reducción de corriente sin tener que llevar a cabo ninguna eliminación total de la corriente que fluye desde la red 3 hacia el objeto 1 protegido. La figura 2b ilustra en contraste el caso, de acuerdo con la figura 2a en donde el montaje 5 reductor de sobrecorriente de acuerdo con la invención se activa ante la presentación de una corriente de corto circuito en el tiempo tralla, para reducción sobre corriente al nivel i2 en el tiempo t2. El intervalo de tiempo tfalla-t2 representa, en consecuencia, el tiempo de reacción del montaje 5 reductor de sobrecorriente. La tarea del montaje 5 no es interrumpir sino solamente reducir la corriente de falla, se puede provocar que el montaje reaccione de manera extremadamente rápida, lo cual se discutirá de manera más cercana en lo siguiente. Como un ejemplo, se puede mencionar que la reducción de corriente desde el nivel i: al nivel i2 se pretende que se lleve a cabo dentro de algunos ms después de que se haya detectado condiciones de sobrecorriente inaceptable. Así, el objetivo es llevar a cabo una reducción en la corriente en un tiempo más corto de 1 ms, y preferiblemente de manera más rápida de 1 microsegundo . Como es evidente de la figura 1, el dispositivo comprende un limitador de corriente indicado generalmente con el número 6, y colocado en la línea 2 entre la conexión del montaje 5 a la línea 2 y el objeto 1. Este limitador de corriente esté adaptado para operar para limitación de corriente principalmente en una dirección hacia el objeto 1 pero en ciertos casos de falla también en una dirección alejándose del objeto. El limitador 6 de corriente se puede colocar para ser puesto en operación para limitación de corriente tanto' rápidamente e incluso de manera más rápida que el montaje 5 reductor de sobrecorriente. De acuerdo con una alternativa adicional que involucra menos tensión en el limitador 6 de corriente, el limitador de corriente puede ser diseñado para ser activado para limitación de corriente no hasta que la sobrecorriente desde la red 3 hacia el objeto 1 ha sido reducido por medio del montaje 5 reductor de sobrecorriente, pero por supuesto el limitador 6 de corriente se puede poner en actividad para limitación de corriente de manera sustancialmente más temprana en comparación con el tiempo en el que realiza la interrupción el disyuntor 4. A partir de lo que se ha establecido, es evidente que es adecuado que el limitador 6 de corriente se acople a la línea 2 de manera tal que sea reducida la corriente por medio de un montaje reductor de sobrecorriente el cual, incluso en un grado más reducido fluirá a través del limitador ß de corriente. La figura 2b ilustra la acción de limitador 6 de corriente. En tal figura se ha elegido indicar que el limitador 6 de corriente entre en operación para limitación de corriente en el tiempo t3, el cual en el ejemplo significaría que la duración de la corriente i2 está reducida por medio del montaje 5 reductor de sobrecorriente y se ha limitado sustancialmente, especificamente a la extensión de tiempo t2-t3. Nuevamente, se resalta que las representaciones en la figura se deben considerar como solamente diagramáticas . El tiempo t3, cuando se activa el limitador 6 de corriente puede ser mucho más pronto e incluso más pronto que el tiempo para activación del montaje 5 reductor de sobrecorriente en el momento t2. A partir de la figura 2b es evidente que una corriente de falla después de un tiempo t3 se reduce al nivel i3. Esta corriente i. de falla remanente finalmente se interrumpe por medio de una disyuntor 4 en un tiempo tx. Sin embargo, la corriente i3 de falla es tan comparativamente pequeña como consecuencia de un dimensionamiento adecuado del limitador 6 de corriente, que la corriente de falla en cuestión puede persistir por el objeto en cuestión y también otras partes de la planta de energía. La consecuencia de la reducción y limitación respectivamente de la corriente de falla, la cual tiene lugar por la inyección de energía desde la red 3 causada por la corriente de falla en el objeto 1 protegido está representada por las superficies marcadas en la figura 2d con líneas oblicuas. Es evidente que se obtiene una reducción drástica de la inyección de energía. A este respecto se debe resaltar que puesto que de acuerdo con un modelo específico, la energía se incrementa con el cuadrado de la corriente, una reducción a la mitad de la corriente reduce la inyección de energía a la cuarta parte. Se ilustra en la figura 2c que la corriente de falla tenderá a fluir a través del dispositivo 5. La parte i3 de la corriente i, de falla total continuará fluyendo a través del limitador 6 de corriente después del tiempo t3 que también está marcado en la figura 2c. En realidad, el dimensionamiento del montaje 5 y el limitador 6 de corriente se concibe para ser llevado a cabo de manera que el montaje 5 reduzca la corriente de falla y para que se restringa el voltaje por medio de un limitador 6 de corriente a niveles sustancialmente inferiores. Un tiempo de activación realista en lo que respecta al limitador 6 de corriente es de 1 ms, y el dimensionamiento posiblemente se lleve a cabo para llevar a cabo de manera tal que se provoque el que limitador 6 de corriente delimite la corriente no solo después de que el montaje 5 ha reducido el flujo de corriente a través del limitador 6 a por lo menos un grado sustancial. Como se indica en lo anterior, este no es un requerimiento, pero el caso opuesto también es posible. En la figura 3 se ilustra con mayor detalle la manera en que se puede llevar a cabo el dispositivo. Se resalta que la invención es aplicable en conexiones de corriente directa (también HVDC = corriente directa de alto voltaje) como en conexiones de corriente alterna. En un montaje de fase múltiple con corriente alterna, la línea indicada con el número 2 se puede considerar como constituida de una de las fases en un sistema de corriente alterna de fases múltiples. Sin embargo, debe hacerse notar que el dispositivo de acuerdo con la invención se puede llevar a cabo de manera que todas las fases se sometan a la función protectora de acuerdo con la invención en el caso de un error detectado o que únicamente aquellas fases en las que se obtiene una corriente de falla se someten a limitación de corriente . Es evidente de la figura 3 que el montaje reductor de sobrecorriente indicado generalmente con el número 5 comprende un desviador 7 de sobrecorriente para desviar las sobrecorrientes a tierra 8 o a una .unidad diferente de alguna manera que tenga un menor potencial que la red 3. Por lo tanto el desviador de sobrecorriente se puede considerar que forma un divisor de corriente el cual establece rápidamente un corto circuito a tierra o de alguna manera a algún otro potencial 8 bajo con el propósito de desviar por lo menos una parte sustancial de la corriente que fluye en la línea, de manera que la corriente no alcance el objeto 1 que se va a proteger. Si existe una falla en el objeto 1, por ejemplo un corto circuito, el cual sea de la misma magnitud que el corto circuito que es capaz de establecer el desviador 7 de sobrecorriente, se puede decir que hablando generalmente, se obtiene una reducción de la mitad del flujo de corriente al objeto 1 desde la red 3 como consecuencia del desviador 7 de sobrecorriente en caso de que la falla sea cercana a esta última. En comparación con la figura 2b, parece ser, en consecuencia, que el nivel i, de corriente ilustrado en la misma y que está indicado por la cantidad de aproximadamente la mitad ii se puede decir que representa el peor de los casos. Bajo condiciones normales, el propósito es que el desviador 7 de sobrecorriente sea capaz de establecer un corto circuito que tenga mejor conductividad en comparación con uno correspondiente a la falla de corto circuito en el objeto 1 que se va a proteger de modo que en consecuencia, se desvíe una parte principal de la corriente de falla a tierra o de alguna otra manera a un potencial inferior por medio del desviador 7 de sobrecorriente. Es evidente a partir de esto que, en consecuencia, en un caso de falla normal, la inyección de energía en el objeto 1 en el caso de una falla se vuelve sustancialmente más pequeña que la cual se indica en la figura 2b como una consecuencia del nivel i2 de corriente inferior, así como una extensión de tiempo más corta t2-t3.

El desviador 7 de sobrecorriente comprende un medio de conmutación acoplado entre la tierra 8 o el potencial inferior y la línea 2 entre el objeto 1 y la red 3. Este medio conmutador comprende un miembro 9 de control y un miembro 10 de conmutador. Este miembro de conmutador se puede formar, por ejemplo, por al menos un componente semiconductor, por ejemplo, un tiristor, el cual se abre en un estado normal, es decir, aislado en relación a tierra, pero por medio del miembro 9 de control que se puede poner en un estado activo conductor en un tiempo muy corto con el fin de establecer reducción de corriente por desviación a tierra. La figura 3 también ilustra que el dispositivo detector de condiciones de sobrecorriente puede comprender por lo menos uno y preferiblemente varios tensores 11-13 adecuados para detectar tales situaciones de sobrecorriente que requieran activación de la función de protección. También es evidente de la figura 3, que estos sensores pueden incluir el- sensor indicado con el número 13 que se localiza en el objeto 1 o en su vecindad. Además, el montaje de detector comprende un sensor 11 adaptado para detectar condiciones de sobrecorriente en la línea _ 2 corriente arriba de la conexión del montaje 5 reductor de sobrecorriente y en la línea 2. Como también se explica en lo siguiente, es adecuado que se proporcione un sensor 12 adicional para detectar la corriente que fluye en la linea hacia el objeto 1 que se va a proteger, es decir, la corriente la cual ha sido reducida por medio del montaje 5 reductor de sobrecorriente.

Además, se resalta que el sensor 12, así como posiblemente el sensor 13, son capaces de detectar la corriente que fluye en la línea 2 en una dirección alejándose del objeto 1, por ejemplo, en casos en donde la energía almacenada magnéticamente en el objeto 1 dé lugar a una corriente dirigida alejándose desde el objeto 1. Se resalta que los sensores 11-13 no necesariamente deben ser construidos por únicamente sensores que detectan corriente y/o voltaje. Dentro del alcance de la invención, los sensores pueden ser de naturaleza tal que, hablando generalmente, pueden detectar cualquier condiciones indicativa de la presencia de una falla de la naturaleza que requiere inicio de una función de protección. En casos en los que se produce tal falla, de modo que la corriente de falla fluirá en una dirección alejándose del objeto 1, el dispositivo está diseñado de manera que la unidad 14 de control del mismo controlará al disyuntor 6 adicional para que se cierre, en caso de que se haya abierto y, además, el montaje 5 reductor de sobrecorriente se activa de manera que la corriente de corto circuito se puede desviar por medio del mismo. Cuando, por ejemplo, el objeto 1 se concibe para que consista de un transformador, la función sobre la presentación de un corto circuito en el mismo debe ser tal que el corto circuito primero dé lugar a un flujo violento de corriente dentro del transformador, la cual es detectada y da lugar a activación del montaje 5 con el propósito de desviación de corriente. Cuando la corriente que fluye hacia el transformador 1 ha sido reducida en un grado deseado, se provoca que el limitador 6 de corriente reduzca la corriente pero, controlado por medio de la unidad 14 de control, posiblemente no antes del tiempo de salida para la energía, en los casos en los que se presente, almacenada magnéticamente en el generador 1 para que fluya alejándose del generador 1 y sea desviada por medio del montaje 5. Además, el dispositivo comprende una unidad de control indicada generalmente con el número 14. Esta se conecta a los sensores 11-13 al montaje 5 reductor de sobrecorriente y al limitador 6 de corriente. La operación es "tal que cuando la unidad 14 de control por medio de uno o más de los sensores 11-13 recibe señales indicativas de la presentación de corriente de falla inaceptables hacia el objeto 1, el montaje 5 reductor de sobrecorriente es controlado inmediatamente para proporcionar rápidamente la reducción de corriente necesaria. La unidad 14 de control se puede colocar de manera que cuando el sensor ha detectado que se ha reducido la corriente o voltaje en un grado suficiente, controla al limitador 6 de corriente para obtener al operación del mismo por interrupción cuando la sobrecorriente está por debajo de un nivel predeterminado. Tal diseño asegura que el limitador 6 de corriente no se provoca que limite la corriente sino que hasta que la corriente en realidad se haya reducido a un radio tal que el limitador 6 de corriente no se le proporcione la tarea de interrumpir tal corriente elevada de manera que no esté dimensionada adecuadamente para ese propósito. Sin embargo, la modalidad alternativamente también puede ser capaz de que el limitador 6 de corriente sea controlado para limitar la corriente en cierto momento predeterminado después de que el montaje reductor de sobrecorriente ha sido controlado para llevar a cabo la reducción de corriente. El disyuntor 4 puede comprender un montaje detector propio para detección de situaciones de sobrecorriente o de otra manera el disyuntor puede ser controlado por medio de una unidad 14 de control en base en la información desde los mismos sensores 11-13 que también controlar la operación del montaje reductor de sobrecorriente . En la modalidad ilustrada en la figura 3, el limitador 6 de corriente se forma por una inductancia 27 que se proporciona en la línea 2. Tal inductancia se obtiene por medio de' una bobina y tiene el resultado de que existe cierto incremento de la corriente, surge una fuerza electromotriz de retorno la cual contrarresta el incremento de corriente. Una ventaja con esta modalidad es que es extremadamente sencilla y además da lugar a una limitación rápida, cuando se produce una falla, del flujo de corriente hacia el objeto 1 sin necesidad de control activo. Como el dispositivo que ha sido descrito hasta ahora, opera de la siguiente manera: en ausencia de una falla, el disyuntor se cierra mientras el medio 10 de conmutador del montaje 5 reductor de sobrecorriente se abre, es decir, en un - 4O -estado no conductor. En esta situación, el medio 10 de conmutador, por supuesto, debe tener una resistencia eléctrica adecuada de manera que no se ponga de manera no intencional en estado conductor. Las condiciones de sobrevoltaje que aparecen en la linea 2 como consecuencia de circunstancias atmosféricas (rayos) o medidas de acoplamiento, de esta manera no es posible que provoque que se exceda la resistencia de voltaje del medio 10 de cierre en su estado no conductor. Para este propósito, es adecuado acoplar por lo menos un disipador 22 de sobrevoltaje paralelo sobre el medio 10 de conmutador. En el ejemplo, tales disipadores de sobrevoltaje se ilustran en ambos lados del medio 10 de conmutador. En consecuencia, los disipadores de sobrevoltajes tienen el propósito de desviar los sobrevoltajes los cuales de otra manera pondrían en riesgo de causar una falla de aislamiento inadvertida en el medio 10 de conmutador. Cuando se ha registrado un estado de sobrecorriente por cualquiera de los sensores 11-13 o el sensor propio del disyuntor 4 (por supuesto se entiende que la información desde el sensor propio del disyuntor 4 se puede utilizar como una base para el control del montaje 5 reductor de sobrecorriente, de acuerdo con la invención) , y este estado de sobrecorriente es de tal magnitud que se puede esperar que se presente una falla grave del objeto 1, se inicia la función de interrupción en lo que respecta al disyuntor 4. Además, la unidad 14 de control controla al montaje 5 reductor de sobrecorriente para llevar a cabo tal reducción, y esto se acerca más al provocar que el medio 10 de conmutador se encuentre en el estado eléctricamente conductor vía el miembro 9 de control. Como se describe en lo anterior, esto puede llevarse a cabo muy rápidamente, es decir, en una fracción de tiempo necesaria para la interrupción del disyuntor 4, motivo por el cual el objeto que se va a proteger es liberado de inmediato de la corriente de corto circuito completa de la red 3 por el medio 10 conmutador que desvía por lo menos una parte importante y, en la práctica, la parte principal de la corriente hacia tierra o de otra manera a un potencial menor. El limitador 6 de corriente, también puede entrar en la función rápida para limitar la corriente que fluye dentro de la línea 2 hacia (o posiblemente desde) el objeto 1. Cuando se han producido estos incidentes, se lleva a cabo la falla como última medida por medio del disyuntor 4. Es importante notar que el montaje 5 reductor de sobrecorriente así como el limitador 6 de corriente de acuerdo con una primera modalidad están diseñados para ser capaces de funcionar repetidamente. Por lo tanto, cuando se ha establecido por medio de los sensores 11-13 que el disyuntor 4 ha cerrado al medio 10 de conmutación, se reajusta a un estado no conductor, y el limitador 6 de corriente está listo, de manera que la siguiente vez se cierre el disyuntor 4, y el dispositivo protector está en estado completamente operacional. De acuerdo con otra modalidad, el montaje 5 puede requerir el cambio de una o más partes con el fin de operar nuevamente. La figura 4 ilustra una modalidad alternativa del limitador ßa de corriente. Esta modalidad comprende una inductancia 28 y un capacitor 29, el cual forma, al unísono, un circuito de resonancia, el cual proporciona a resonancia una impedancia muy elevada. La inductancia y el capacitor se acoplan en paralelo entre sí. Se acoplan en paralelo un conmutador 30 y el capacitor 29 sobre la inductancia 28 colocada en la línea 2. En consecuencia, el conmutador 30 y el condensador 29 se acoplan en paralelo sobre la inductancia 28 colocada en la línea 2. En consecuencia, el conmutador 30 y el condensador 29 se colocan en serie entre sí. El acoplador 30 tiene uno o más contactos, los cuales por medio de un miembro 31 de operación adecuado se pueden controlar para cerrar o abrir respectivamente vía la unidad 14 de control . El limitador 6a de corriente ilustrado en la figura 4 opera de la siguiente manera: durante condiciones normales de operación, se abre el conmutador 30. La impedancia del limitador 6a de corriente está dada por la inductancia y la resistencia del inductor. En el caso de una corriente de falla de una magnitud suficiente, la unidad 14 de control controlará el medio 10 de conmutador para cerrar con el propósito de desviación de la sobrecorriente y además, la unidad 14 de control controlará el conmutador 30 para su cierre de manera que el capacitor 29 se acople en, y se forme un circuito de resonancia en paralelo, el cual se debe ajustar en la frecuencia de energía. La impedancia del limitador 6a de corriente será muy elevada a la resonancia. Como también es evidente a partir del estudio comparativo de la figura 2b, se obtiene una reducción de corriente considerable descendente hacia el nivel i3 de corriente extraída. En la figura 5 se muestra una modalidad alternativa del limitador ßb de corriente, esta modalidad se basa en un circuito de resonancia en serie que comprende una inductancia 32 y un capacitor 33 en serie entre sí y un conmutador 34 acoplado en paralelo sobre el capacitor 33. Un miembro 35 de operación para operar el contacto o contactos del conmutador 34 está bajo el control desde la unidad 14 de control. Durante operación normal, se abre el conmutador 34 sobre el capacitor 33. La bobina 32 en serie con el capacitor 33 en la resonancia en serie (por ejemplo a 50 Hz) tiene una impedancia muy pequeña. Las corrientes de falla transitorias se bloquean por la bobina 32. En el caso de una falla, se incrementa el voltaje sobre el capacitor así como la inductancia. Al cerrar el conmutador 34 sobre el capacitor, el mismo se coloca en corto circuito. Esto involucra un incremento drástico de la impedancia total, razón por la cual se limita la corriente . Como se indica en la figura 5, la inductancia 32 se puede volver variable, por ejemplo, por partes en corto circuito del bobinado o un bobinado localizado en el mismo núcleo. De esta manera, se vuelve posible ajustar continuamente el limitador ßb de corriente para minimizar la caída de voltaje sobre el limitador de corriente durante la carga normal. Otra modificación no mostrada en la figura 5 es utilizar un espacio de chispa autoactivado, en vez del conmutador 34 sobre el capacitor 33. De esta manera, se obtiene una función autoactivada, es decir, la modalidad se vuelve pasiva en el sentido en el que no se requiere un control particular a partir de cualquier unidad de control. En la variante ilustrada en la figura 6, el limitador 6c de corriente comprende un conmutador 36 colocado en la línea 2 y en paralelo sobre este conmutador está un capacitor 37 y un resistor 38, el capacitor y el resistor están acoplados en paralelo uno en relación al otro. El conmutador 36 tiene en realidad el carácter de un interruptor de circuito de vacío proporcionado con bobinas 39 dirigidas transversalmente para incrementar el voltaje de arco y obtener la comunicación de corriente dentro del resistor 38 limitante. La unidad 14 de control se coloca para controlar al conmutador 36 por medio de un miembro 40 de operación. La figura 7 ilustra un limitador ßd de corriente formado por un conmutador 41 mecánico que tiene un elemento 42 de conmutación que consiste de un número grande de cámaras de arco conectadas en serie. Las cámaras de arco se fabrican de un material resistivo. Cuando se abre el conmutador 41, el arco forma cortos circuitos en la cámara de arco resistente. Cuando el arco se mueve hacia la cámara de arco, el arco se divide en muchos subarcos . De esta manera, los arcos son de longitud cada vez mayor de la trayectoria resistiva entre los contactos y se obtiene una resistencia mejorada. Como en lo anterior, la unidad 14 de control se monta para controlar la operación del conmutador 41 por medio de un miembro 43 de operación. La figura 8 ilustra una modalidad adicional de un limitador 6e de corriente. Este limitador comprende, en la modalidad, un conmutador 44 semiconductor rápido y una impedancia 45 limitadora de corriente en paralelo y un elemento 46 limitador de voltaje, por ejemplo y varistor. El conmutador 44 semiconductor se puede formar por medio de tiristores de inactivación de compuerta (tiristores GTO) . Se utiliza un resistor como una impedancia limitadora de corriente. El varistor 4ß limita el sobrevoltaje cuando se restringe la corriente. Bajo condiciones normales de carga, la corriente fluye a través de los semiconductores 44. Cuando se detecta una falla, se abre el conmutador 44 de semiconductor bajo el control vía la unidad 14 de control, preferiblemente vía un miembro 47 de operación adecuado y la corriente se comunica al resistor 45. Finalmente, en la figura 9 se ilustra un limitador ßf de corriente, este limitador comprende una bobina 48 conectada a la línea 2. La bobina 48 se incluye en un reactor que tiene un núcleo 49 de acero. Entre el núcleo 49 de acero del reactor y la bobina 48 se proporciona una malla 50 tubular superconductora. Bajo operación normal, la pantalla 50 superconductora elimina el sol del núcleo de hierro de la bobina, la inductancia por lo tanto es relativamente nueva. Cuando la corriente excede de un cierto nivel, la superconducción cesa y los incrementos de inductancia se incrementan drásticamente. Por lo tanto, se obtiene una limitación fuerte de corriente. En la modalidad de acuerdo con la figura 9, el blindaje del núcleo de hierro desde la bobina se produce debido al efecto Meissner. Una ventaja con la modalidad de acuerdo con la figura 9 es, en lo que respecta al limitador ßf de corriente, que se produce una inductancia pequeña en operación normal. Una desventajas es que con el fin de obtener superconducción, se requiere un enfriamiento a temperaturas^ uy bajas, por ejemplo mediante nitrógeno líquido. En todas las modalidades de las figuras 4-9 que se acaban de describir, únicamente se han descrito de manera más clara las diferencias con respecto a los limitadores de corriente en relación al diseño de acuerdo con la figura 3. Con respecto a los demás constituyentes, se hace referencia a la descripción en relación a la figura 3. La figura 10 ilustra una modalidad alternativa del montaje 5 reductor de sobrecorriente. En vez de basarse en un medio conmutador semiconductor como en la figura 3, la modalidad de acuerdo con la figura 10 está diseñada para provocar de un medio presente en un espacio 24 entre los electrodos 23 para asumir una conductividad eléctrica por medio de un miembro 9a de control. Este miembro de control se coloca para controlar la operación de los miembros 25 para provocar o por lo menos iniciar el medio o parte del mismo en el espacio 24 al estado conductor. El miembro 25 en este ejemplo se coloca para provocar que el medio en el espacio 24 asuma conductividad eléctrica al provocar o por lo menos ayudar a causar que el medio ionice/plasma. Se prefiere que los miembros 25 comprendan por lo menos un láser, el cual puede ser un suministro de energía para el medio en el espacio 24 y proporcione la ionización. Como aparece en la figura 10, se puede utilizar un espejo 2ß para desviación necesaria del conjunto de haz láser. A este respecto se resalta que la modalidad de acuerdo con la figura 10 puede ser tal que el medio 25 no sólo dé lugar a ionización/plasma en la totalidad del espacio de electrodo. Por lo tanto, la intención puede ser que el campo eléctrico impuesto sobre el espacio puede contribuir en la formación de ionización/plasma, única parte del medio en el espacio es ionizado por medio de los miembros 25 de manera que posteriormente en campo eléctrico en el espacio da lugar al establecimiento de plasma en la totalidad de espacio. A este respecto se resalta que puede haber en el espacio de electrodo no sólo un medio que consista de diversos gases o mezclas de gases, sino también de vacío. En el caso de vacío, el inicio por medio de láser se produce en por lo menos uno de los electrodos, el cual, en consecuencia, funcionará como un transmisor de electrones e iones para el establecimiento de un ambiente ionizado/un plasma en el espacio de electrodo. La figura 11 ilustra una modalidad convencional en el sentido en el que se acopla un generador lb vía un transformador la a una red 3a de energía. Los objetos que se van a proteger están representados, en consecuencia, por el transformador la y el generador lb. El montaje 5a reductor de sobrecorriente y el limitador ßg de corriente y el disyuntor 4a común se colocan, como se puede ver, de manera similar a la que aparece en la figura 1 para el caso en el que el objeto 1 mostrado en la misma se concibe para formar el objeto la de acuerdo con la figura 11. En consecuencia, a este respecto se hace referencia a las descripciones suministradas con respecto a la figura 1. Lo mismo es debido para la función de protección del montaje 5c reductor de sobrecorriente y el limitador ßi de corriente con respecto al generador Ib. En este caso, en consecuencia, el generador Ib se puede considerar equivalente con el objeto 1 en la figura 1, mientras que el transformador la se puede considerar equivalente al equipo 3 en la figura 1. Por lo tanto, el montaje 5c reductor de sobrecorriente y el limitador ßi de corriente serán capaces, en combinación con el disyuntor 4b convencional, de proteger al generador lb contra el flujo violento de corriente en una dirección alejándose del transformador la.

Como un aspecto adicional de la figura 11, se presenta el montaje 5b reductor de sobrecorriente adicional con el limitador 6h de corriente asociado. Como se puede ver, existirán montajes 5a y 5b reductores de sobrecorriente sobre ambos lados del transformador la. De esta manera se resalta que los limitadores de corriente ßg y ßi respectivamente están colocados en las conexiones entre los montajes 5a y 5b reductores de sobrecorriente y el transformador la. El montaje 5b reductor de sobrecorriente adicional se diseña para proteger al transformador la de los flujos de corriente hacia el transformador desde el generador lb. Como se puede ver, el disyuntor 4b será capaz de interrumpir independientemente de la dirección, entre los objetos la y lb la función de protección que se desea. Con la ayuda de las figuras 12 y 13, ahora se describirá una modalidad la cual es "no convencional" en contraste con una en la figura 11 en el sentido en que una máquina eléctrica rotatoria con un circuito magnético o alto voltaje se diseña para ser conectable directamente a una red 3a de energía de alto voltaje sin ningún transformador ascendente intermedio. Una condición importante para ser capaces de fabricar un circuito magnético no convencional es utilizar para el bobinado un cable conductor con un aislamiento eléctrico sólido con una capa semiconductora tanto en el conductor como en la cubierta. Tales cables están disponibles como cables estándar - So para otros campos de ingeniería de energía de uso. Como se ha mencionado antes, una modalidad desarrollada adicional de tal cable estándar se utiliza como un bobinado de estator. Para ser capaces de describir una modalidad, inicialmente se hará una descripción breve de un cable estándar. Un conductor que transporta corriente interior comprende numerosas hebras no aisladas. Alrededor de la hebras está un recubrimiento interior semiconductor. Alrededor de este recubrimiento interior semiconductor está una capa aislante de aislamiento sólido. Un ejemplo de tal aislamiento sólido es polietileno reticulado (XLPE) , alternativamente caucho (EP) etileno-propileno. Esta capa aislante está rodeada por una capa semiconductora exterior la cual a su vez está rodeada por un blindaje de metal y una mantilla. Tal cable se denominará en lo siguiente como un cable de energía. En la figura 12 se muestra una modalidad preferida del cable desarrollado adicional. El cable 51 se describe en la figura constituida de un conductor 52 que transporta corriente el cual comprende transpuesto hebras no aisladas y aisladas. También son posibles hebras traspuestas electromecánicamente, aisladas de manera sólida. Alrededor del conductor existe una capa semiconductora interior o recubrimiento 53 el cual, a su vez, está rodeado por una capa 54 de un material de aislamiento sólido. El cable utilizado como un bobinado en la modalidad preferida no tiene un blindaje metálico y un forro externo. Para evitar -corrientes inducidas y pérdidas asociadas con el mismo en la capa semiconductora exterior, está se reporta, preferiblemente en el extremo de bobina, esto es, en las transiciones desde el apilamiento de hojas hacia los bobinados de extremo. Después cada parte recortada se conecta a tierra, por lo que se mantendrá la capa 55 semiconductora exterior o ceca de un potencial de tierra en la totalidad de la longitud del cable. Esto significa que, alrededor del bobinado aislado sólido en los extremos de bobina, las superficies contactables y las superficies las cuales están sucias después de cierto tiempo de uso, únicamente tienen potenciales despreciables para tierra y también provocan campos eléctricos despreciables. Para optimizar una máquina eléctrica rotatoria, el diseño del circuito magnético respecto a las ranuras y los dientes, respectivamente, es de importancia decisiva. Como se menciona en lo anterior, las ranuras se deben conectar tan cercanamente como sea posible a la cubierta de los lados de la bobina. También es deseable que los dientes en cada nivel radial sean tan amplios como sea posible. Esto es importante para minimizar las pérdidas, los requerimientos de magnetización, etc., de la máquina. Con acceso a un conductor para el bobinado tal como por ejemplo el cable descrito antes, existen grandes posibilidades de ser capaces de optimizar el núcleo magnético laminado desde varios puntos de vista. En lo siguiente, se hace referencia a un circuito magnético en el estator de una máquina eléctrica rotatoria. La figura 13 muestra una modalidad de una vista de extremo axial de un paso 52 de sector/polo de una máquina de acuerdo con la invención. El rotor con el polo de rotor se designa con el número 57. De una manera convencional, el estator está constituido de un núcleo laminado de hojas eléctricas compuestas sucesivamente de hojas conformadas por sectores. A partir de una porción 58 trasera de núcleo, localizada en el extremo radialmente más exterior, se extienden muchos dientes 59 hacia adentro, hacia el rotor. Entre los dientes están el número correspondiente de ranuras 60. El uso de cables 51 de acuerdo con lo anterior, entre otras cosas, permite que se haga más grande la profundidad de las ranuras para máquinas de alto voltaje en comparación con lo que era posible de acuerdo con el estado de la técnica. Las ranuras tienen una sección transversal la cual está reducida hacia el rotor puesto que la necesidad de aislamiento de cable se vuelve menor para cada capa de bobinado hacia el rotor. Como es claro a partir de la figura, la ranura consiste sustancialmente de una sección 62 transversal circular alrededor de cada capa del bobinado con las porciones ß3 de cintura más estrecha entre las capas. Con alguna justificación, tal sección transversal de ranuras se puede denominar como una "ranura de cadena de ciclo". Puesto que se requerirán números de capas relativamente grandes en tal máquina de alto voltaje y la disponibilidad de las dimensiones de cables actuales en lo que respecta a semiconductores de aislamiento y exteriores es restrictivo, y la práctica puede ser difícil obtener una reducción continua deseable del aislamiento de cable y la ranura de estator, respectivamente. En la modalidad mostrada en la figura 13, se utilizan cables con tres dimensiones diferentes del aislamiento de cable, dispuestos en tres secciones 54, 65 y 66 dimensionadas correspondientemente esto es, en la práctica se obtendrá una ranura de cadena de ciclo modificada. La figura también muestra que los dientes del estator se pueden conformar con una anchura radial prácticamente constante a lo largo de la profundidad de toda la ranura. En una modalidad alternativa, el cable que se utiliza como un bobinado puede ser un cable de energía convencional como el descrito antes. La conexión a tierra del blindaje semiconductor exterior entonces tiene lugar al estirar el blindaje metálico y el forro del cable en posiciones adecuadas. En alcance de la invención acomoda una gran cantidad de modalidades alternativas, que dependen de la dimensiones de cable disponibles en lo que respecta al aislamiento y la capa semiconductora exterior, etc., de lo que se denomina ranura de cadena de ciclo. Como se ha mencionado antes, el circuito magnético se puede localizar en el estator y/o el rotor de la máquina eléctrica rotatoria. Sin embargo, el diseño del circuito magnético corresponderá en gran medida a la descripción anterior, independientemente de si el circuito magnético se localiza en el estator y/o el rotor. Como bobinado, preferiblemente se utiliza un bobinado el cual se puede describir como un bobinado de cable concéntrico de capas múltiples. Tal bobinado significa que se ha minimizado el número de cruces en. lo extremos de bobina al colocar todas las bobinas dentro del mismo grupo radialmente hacia afuera uno de otro. Esto también permite un método más sencillo para la fabricación y el enroscado del bobinado del estator de las diferentes ranuras. Se debe hacer notar que la descripción presentada en la presente únicamente se debe considerar como ejemplificante de la idea inventiva, sobre la cual se elabora la invención. Por lo tanto, es obvio para las personas familiarizadas en la técnica que pueden realizarse modificaciones detalladas sin apartarse del alcance de la invención. Como un ejemplo, se puede mencionar que es posible utilizar como un medio 10 de conmutador un conmutador mecánico.

Claims (55)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo en una planta de energía eléctrica para protección de un objeto conectado a una red de energía eléctrica u otro equipo incluido en la planta de energía eléctrica a partir de sobrecorrientes relacionadas con fallas, el dispositivo comprende un dispositivo conmutador en una línea entre el objeto y la red/equipo, el dispositivo está caracterizado porque la línea entre el objeto y el dispositivo conmutador se conecta a un montaje reductor de sobrecorriente, el cual es accionable para reducción de sobrecorriente con ayuda de un montaje detector de condiciones de sobrecorriente dentro de un período de tiempo sustancialmente más breve que el tiempo de interrupción del dispositivo conmutador, y en donde el limitador de corriente se coloca entre la conexión del montaje reductor de sobrecorriente a la línea y el objeto.

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo conmutador se forma por un disyuntor.

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el montaje reductor de sobrecorriente comprende un desviador de sobrecorriente para desviar las sobrecorrientes a tierra o a otra unidad que de alguna otra manera tenga un potencial menor que el de la red/equipo.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el desviador de sobrecorriente comprende un medio conmutador acoplado entre la tierra o el potencial menor y la línea entre el objeto y la red/equipo.

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el conmutador comprende por lo menos un componente semiconductor.

6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el conmutador comprende un espacio de electrodo y un medio para provocar o por lo menos iniciar el espacio de electrodo o por lo menos parte del mismo para asumir conductividad eléctrica.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación ß, caracterizado porque el medio para provocar o por lo menos iniciar que el espacio de electrodo asuma conductividad eléctrica se coloca para provocar que el espacio o una parte del mismo asuma la forma de un plasma.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los miembros para provocar o por lo menos iniciar que el espacio de electrodo o una parte del mismo asuma conductividad eléctrica comprende por lo menos un láser.

9. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque el limitador de corriente comprende por lo menos una inductancia y/o una resistencia u otra impedancia.

10. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque el limitador de corriente comprende una inductancia y un capacitor, los cuales al unísono forman un circuito de resonancia que proporciona una impedancia elevada a resonancia.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la inductancia y el capacitor se acoplan en paralelo entre si.

12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque se acoplan un conmutador y el capacitor en paralelo sobre la inductancia proporcionada en la línea.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la inductancia y el capacitor se acoplan en serie entre sí.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque se conecta un montaje que pone en corto circuito al capacitor, en paralelos sobre el capacitor.

15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el montaje que pone en corto circuito al capacitor se forma de un conmutador.

16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el montaje que pone en corto circuito al capacitor se forma por un espacio de chispa.

17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el limitador de corriente comprende un conmutador colocado en la línea y un capacitor y resistor acoplados paralelos al conmutador y entre sí.

18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el limitador de corriente comprende un conmutador colocado en la línea y un montaje conmutador que comprende por lo menos una cámara de arco resistiva.

19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el limitador de corriente comprende un conmutador colocado en la línea y una impedancia limitante de corriente acoplada en paralelo sobre el conmutador, un elemento limitador de corriente es acoplado en paralelo sobre la impedancia .

20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el limitador de corriente comprende una bobina acoplada en linea, la bobina se incluye en un reactor con un núcleo de hierro en donde se proporciona un blindaje tubular superconductor entre el núcleo de hierro del reactor y la bobina, el blindaje superconductor blinda el núcleo de hierro de la bobina bajo operación normal, y de esta manera la inductancia es relativamente baja, mientras que cuando la corriente excede cierto nivel, cesa la superconducción y la inductancia se incrementa drásticamente.

21. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque el limitador de corriente se arregla para ser activado para limitación de corriente cuando se han detectado condiciones de sobrecorriente.

22. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado por una unidad de control y colocada para activar el limitador de corriente en base en la información del montaje de detección de condiciones de sobrecorriente.

23. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la unidad de control está adaptada para activar al limitador de corriente por operación del conmutador definido de conformidad con las reivindicaciones 12, 15, 18 ó 19.

24. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque el limitador de corriente está adaptado para ser activado para limitación de corriente después de reducción de la sobrecorriente hacia o alejándose del objeto por medio de un montaje reductor de sobrecorriente pero sustancialmente mucho antes que el dispositivo conmutador.

25. El dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque la unidad de control está adaptada para proporcionar activación del limitador de corriente cuando se indica que la sobrecorriente hacia o alejándose del objeto se encuentra bajo un nivel predeterminado por el montaje de detección.

26. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque se colocan dos montajes reductores de sobrecorriente en ambos lados del objeto para proteger al mismo de los dos lados.

27. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una unidad de control conectada al montaje reductor de sobrecorriente y al montaje detector de condiciones de sobrecorriente, la unidad de control está arreglada para controlar al montaje reductor de sobrecorriente para que se cierre con la ayuda de información desde el montaje detector de condiciones de sobrecorriente cuando se justifica por razones de protección.

28. El dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 22, 23, 25 ó 27, caracterizado porque una y la misma unidad de control se adapta para controlar el montaje reductor de sobrecorriente y el limitador de corriente en base en la información desde el montaje detector de condiciones de sobrecorriente .

29. El dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque el objeto protegido se forma por una máquina eléctrica rotatoria con circuito magnético.

30. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la máquina eléctrica rotatoria se forma por un generador, motor o compensador sincrónico.

31. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el generador es un hidrogenerador o turbogenerador .

32. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 31, caracterizado porque el circuito magnético de la máquina eléctrica rotatoria se diseña para alto voltaje.

33. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 32, caracterizado porque el circuito magnético incluye un bobinado que comprende por lo menos un conductor que transporta corriente alrededor del cual se coloca una capa aislante eléctricamente de un material de aislamiento sólido, una capa exterior de un material semiconductor se proporciona alrededor de la capa aislante, en donde la capa interior del material semiconductor se coloca hacia adentro de la capa aislante y se coloca por lo menos un conductor hacia adentro de la capa interior.

34. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque por lo menos una de las capas interior y exterior tiene un coeficiente de expansión térmica sustancialmente igual que el material aislante.

35. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 y 34, caracterizado porque la capa interior está en contacto eléctrico con por lo menos un conductor.

36. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 36, caracterizado porque la capa exterior forma esencialmente una superficie equipotencial.

37. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 36, caracterizado porque el circuito magnético de la máquina eléctrica rotatoria comprende un bobinado formado por medio de un cable.

38. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 37, caracterizado porque la máquina eléctrica rotatoria se conecta directamente a la red de energía eléctrica la cual está diseñada para altos voltajes, preferiblemente 36 kV y más.

39. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 38, caracterizado porque el circuito magnético comprende uno o más núcleos que tienen ranuras para el bobinado .

40. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el bobinado comprende además un blindaje de metal y una mantilla.

41. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 40, caracterizado porque el circuito magnético se coloca en el estator y/o rotor de la máquina eléctrica rotatoria.

42. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 36, caracterizado porque la capa semiconductora exterior se conecta a un potencial a tierra.

43. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 42, caracterizado porque la capa semiconductora exterior se corta en muchas partes, cada una de las cuales está conectada a potencial a tierra.

44. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 ó 43, caracterizado porque, con la conexión de la capa semiconductora exterior a potencial a tierra, el campo eléctrico de la máquina fuera de la capa semiconductora tanto en .* las ranuras como en la región de extremo de bobina es cercana a cero .

45. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 44, caracterizado porque cuando el cable comprende varios conductores, estos están traspuestos.

46. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 45, caracterizado porque el conductor/conductores que , transportan corriente comprende alambres tanto no aislados como aislados, colocados en hebras en numerosas capas.

47. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33_ a 46, caracterizado porque el conductor/conductores que transportan corriente comprenden hebras tanto no aisladas como aisladas, traspuestas en numerosas capas.

48. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque se forman ranuras con numerosas aberturas cilindricas separadas por una porción de cintura más estrecha entre, las aberturas cilindricas.

49. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la sección transversal de las aberturas cilindricas de las ranuras, contando desde una porción trasera del núcleo, se diseñan para disminuir continuamente.

50. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la sección transversal de las aberturas cilindricas de las ranuras, contando desde la porción trasera del núcleo laminado, se diseñan disminuyendo discontinuamente.

51. El uso de un dispositivo de conformidad con cualquiera reivindicación precedente, caracterizado porque se utiliza para protección de una máquina eléctrica rotatoria que tiene un circuito magnético contra sobrecorrientes relacionadas con fallas.

52. Un método en una planta de energía eléctrica para protección de un objeto conectado a una red de energía eléctrica u otro equipo incluido en la planta de energía eléctrica, de sobrecorrientes relacionadas con fallo, un dispositivo conmutador se coloca en una línea entre el objeto y la red/equipo, el método está caracterizado porque el montaje reductor de sobrecorriente conectado a la linea entre el objeto y el dispositivo conmutador se activa para reducción de sobrecorriente cuando se han detectado condiciones de sobrecorriente por medio de un montaje para tal detección, dentro de un período de tiempo sustancialmente menor que el tiempo de interrupción del dispositivo conmutador.

53. El método de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque las sobrecorrientes son desviadas a tierra o a otra unidad de alguna otra manera que tenga un potencial menor que el de la red/equipo por medio del montaje reductor de sobrecorriente .

54. El método de conformidad con la reivindicación 52 ó 53, caracterizado porque el limitador de corriente, el cual se coloca en la línea entre el dispositivo conmutador y el objeto y entre e montaje reductor de sobrecorriente y el objeto, se acciona para interrupción después de sobrecorriente hacia o alejándose del objeto que ha sido reducido por medio de el montaje reductor de sobrecorriente.

55. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 52 a 54, caracterizado porque el montaje reductor de sobrecorriente se utiliza para protección de un objeto en forma de una máquina eléctrica rotatoria que tiene un circuito magnético, en particular un generador, motor o compensador sincrónico.