(12) SOLICITUD INTERNACIONAL PUBLICADA EN VIRTUD DEL TRATADO DE COOPERACIÓN EN MATERIADE PATENTES (PCT)

(19) Organización Mundial de laPropiedad IntelectualOficina internacional (10) Número de publicación internacional

(43) Fecha de publicación internacional WO 2018/186730 Al11 de octubre de 2018 (11.10.2018) W P O I P C T

(51) Clasificación internacional de patentes: (74) Mandatario: ALVAREZ DE LUCIO, Caritina BeatrizH01F 27/28 (2006.01) et al.; Providencia No. 1552, Col. Tlacoquemecatl Del Va

lle, Deleg. Benito Juárez, Ciudad de México, 03200 (MX).(21) Número de la solicitud internacional:

PCT/MX20 18/050008 (81) Estados designados (a menos que se indique otra cosa,para toda clase deprotección nacional admisible): AE, AG,

(22) Fecha de presentación internacional:AL, AM, AO, AT,AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW,

02 de abril de 2018 (02.04.2018)BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK,

(25) Idioma de presentación: español DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM,GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH,

(26) Idioma de publicación: español KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA,(30) Datos relativos a la prioridad: MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI,

MX/a/2017/004361 NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU,03 de abril de 2017 (03.04.2017) MX RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH,

TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA,(71) Solicitante: PROLEC GE INTERNACIONAL, S. DE R. ZM, ZW.

L.DE C.V. [MX/MX]; Blvd. Carlos Salinas de Gortari Km.9.25, Apodaca, Nuevo León, 66600 (MX). (84) Estados designados (a menos que se indique otra cosa,

para toda clase de protección regional admisible): ARIPO(72) Inventor: MACÍAS TORRES, Julio César; Jardines de (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL,

Córdoba No. 7619, Col. Jardines de Andalucía, Guadalupe, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), euroasiática (AM, AZ, BY, KG,Nuevo León, 67193 (MX). KZ, RU, TJ, TM), europea (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ,

(54) Title: ARRANGEMENT OF INTERLEAVED WINDINGS FOR POWER TRANSFORMERS

(54) Título: ARREGLO DE DEVANADOS INTERCALADOS PARA TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Figura 3

<

00

(57) Abstract: The invention relates to an arrangement of interleaved secondary windings for power transformers, which allows thethickness of the secondary windings to be reduced and also allows transformers to be constructed with an odd number of layers.

(57) Resumen: Arreglo de devanados secundarios intercalados para trasformadores de potencia que permite reducir el espesor de osΛ devanados secundarios y que además permite construir transformadores con un número impar de capas.

[Continúa en la página siguiente]

WO 2018/186730 Al llll I I I I 11III II I I II I II llll II III II I II

DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT,

LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI,

SK, SM, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN,

GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).

Publicada:— con informe de búsqueda internacional (Art. 21(3))— antes de la expiración del plazo para modificar las

reivindicaciones y para ser republicada si se recibenmodificaciones (Regla 48.2(h))

— en blanco y negro; la solicitud internacional se presentóen colores o en escala de grises y puede descargarse dePATENTSCOPE.

ARREGLO DE DEVANADOS INTERCALADOS PARA TRANSFORMADORES DE

POTENCIA

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un arreglo de

devanados para trasf ormadores de potencia y más

particularmente a un novedoso arreglo de devanados

secundarios intercalados que permite reducir su número de

espiras pudiendo usarse configuraciones impares en el número

de capas del secundario.

Antecedentes de la Invención

En los Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica,

uno de los elementos indispensables para el suministro a las

áreas residenciales es el transformador monofásico de baja

capacidad (de 5 a 167 kVA) , el cual permite la disminución

de las tensiones de distribución (12.47, 13.2, 13.8 kV) a

tensiones seguras de utilización residencial (120, 240

Volts) . A dicho transformador se le conoce convencionalmente

como transformador residencial. Este tipo de transformador

presenta una gran demanda comercial por la pequeña capacidad

y gran cantidad de transformadores instalados.

Existen un buen número de clasificaciones de los

transformadores; una de ellas, está basada en la

construcción o forma del núcleo y va de acuerdo con la

posición que existe entre la colocación de las bobinas y el

núcleo; de esta clasificación surgen dos tipos:

• Núcleo acorazado, también llamado tipo "shell", en

el cual el núcleo se encuentra cubriendo a los devanados de

baja y alta tensión y ;

• Núcleo no acorazado, también conocido como tipo

columna o "core", en el cual las bobinas rodean una parte

considerable del núcleo.

Actualmente la gran mayoría de los fabricantes de

transformadores residenciales utilizan la configuración tipo

núcleo acorazado y bobinas devanadas en capas radiales con

láminas de aluminio que forman la baja tensión del

transformador; sin embargo, los aparatos residenciales

monofásicos más usados cotidianamente para suministrar

potencias desde 5 kVA hasta 15 kVA cuentan con magneto

rectangular (solera) de Cobre como conductor de dichos

devanados. Por lo general, los transformadores residenciales

se diseñan con configuraciones que permiten modificar su

conexión del devanado para suministrar tensiones secundarias

tanto de 120 V como de 240 V , y esto se obtiene mediante el

uso de dos secciones de devanados secundarios ambos con el

mismo número de espiras que al ser conectados en serie o

paralelo, logran el cometido de suministro de tensiones

deseadas. Dichos transformadores al ser instalados en el

exterior, se exponen a una corriente de sobretensión por

rayo la cual penetra en los devanados secundarios por medio

de la terminal al neutro (X2), lo que puede causar fallas

del transformador debido a voltajes de grandes magnitudes

inducidos en el devanado del primario.

Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los

diseños de 5 a 15 kVA cuentan con solera de Cobre en los

devanados de baja tensión, debido a que se requieren áreas

de conducción pequeñas que no se pueden obtener con la gama

de láminas de aluminio comercialmente disponibles. Cuando se

utiliza la solera de Cobre, la configuración de la bobina es

del tipo BT-BT-AT; esto es, los devanados de baja tensión

son los más cercanos a la pierna del núcleo y el devanado

más externo corresponde a la alta tensión, lo que provoca

que para lograr la conexión del entrelazado en los devanados

del secundario, se requiere la partición en secciones de los

dos devanados de baja tensión y su reconexión, tal como se

muestra en la Figura 1.

Como se puede observar, forzosamente se requiere contar

con un número mínimo de cuatro capas (o múltiplo de cuatro)

en baja tensión así como un número de espiras también

múltiplo de cuatro tal que permita una distribución uniforme

y en la misma proporción de espiras para ambos devanados así

como para lograr capas completas en todo momento. Lo anterior

provoca que se tenga un número alto de espiras en los

devanados de baja tensión formadas con un conductor de Cobre,

el cual tiene un costo mayor al doble que el de la lámina de

Aluminio y 1.5 veces mayor al costo del magneto rectangular

de Aluminio. Asimismo, para mantener la relación de

transformación deseada, se debe contar con la proporción

adecuada de espiras en el devanado primario, y como se cuenta

con un número alto de espiras en el devanado secundario,

también se debe contar con un valor alto de espiras en el

devanado primario provocando que los diseños sean poco

competitivos, debido al gran espesor de los devanados, lo

que se traduce en un tamaño final del transformador grande.

Para tratar de superar los inconvenientes

dimensionales, a lo largo de los años se han tratado de

llevar a cabo diversos acercamientos técnicos, tales como

los descritos en la patente US 5473302 A , la cual protege un

transformador de núcleo sólido con un devanado primario que

se enrolla en espiral, que tiene un devanado secundario

intercalado con el devanado primario. En dicha patente, el

intercalamiento del devanado secundario dentro del primario,

tiene la función de disminuir significativamente el espesor

total de los devanados, reduciendo con ello el espacio

ocupado por el trasformador, a la vez que reduce la

resistencia, las fugas y la inductancia parásita del

transformador. Sin embargo, la patente no considera una

segunda sección del devanado secundario ni mucho menos la

mitigación de voltajes inducidos en el primario debido a

corriente de sobretensión en el devanado secundario, por lo

que no puede hacer frente a fallos causados por corriente de

sobretensión por rayo.

La patente US 5543773 A , protege un transformador con

cualquier relación de vueltas arbitraria que tiene

opcionalmente múltiples devanados secundarios, en el que los

devanados primarios y secundarios se encuentran intercalados

en la misma capa de bobinado, preferiblemente alrededor de

un núcleo magnéticamente permeable o un núcleo de aire. Dicho

transformador es capaz de dar un acoplamiento magnético

óptimo, campos mínimos de fugas y pérdidas de efecto de

proximidad insignificantes. Sin embargo, dicho arreglo no

considera una segunda sección del devanado secundario ni

mucho menos la mitigación de voltajes inducidos en el

primario debido a corriente de sobretensión en el devanado

secundario por lo que dicho esquema no sería práctico para

transformadores de distribución.

La solicitud de patente WO 2016005526 Al, describe un

transformador de toma central que comprende al menos un

primer devanado y un segundo devanado que están intercalados

entre si, estando el segundo devanado ubicado sobre el

primero, de tal manera que se reduce considerablemente el

espesor del equipo. Sin embargo, a pesar de que consideran

dos secciones (layers) de devanado primario y dos de

secundario, no se considera la mitigación de voltajes

inducidos en el primario debido a corriente de sobretensión

en el devanado secundario.

La solicitud de patente WO 1997026668 Al, describe un

transformador sin núcleo con devanados primarios y

secundarios, en el que tanto el primer como el segundo

devanados están divididos en un numero de sub-devanados Pl,

P2,....,S1, S2,... estando los sub-devanados primarios

intercalados concéntricamente con los sub-devanados

secundarios. Sin embargo, a pesar de que dicho arreglo

diminuye el espesor de los devanados, no considera la

mitigación de voltajes inducidos en el primario debido a

corriente de sobretensión en el devanado secundario.

La patente US 3210703 A protege un trasformador de

potencia que comprende un primer devanado, un segundo

devanado y un tercer devanado, enrollados concéntricamente

sobre el núcleo del trasformador, estando el segundo devanado

intercalado con el primero a fin de disminuir el espesor de

las capas; sin embargo, dicho arreglo no considera una

segunda sección del devanado secundario ni mucho menos la

mitigación de voltajes inducidos en el primario debido a

corriente de sobretensión en el devanado secundario.

Finalmente la patente US 6914511 B2, protege un

trasformador superconductor que incluye dos pares de

devanados que se extienden axialmente, estando conformados

cada uno de dichos devanados por una pluralidad de espiras

formadas por tiras superconductoras . En una de las

modalidades de dicha propuesta se menciona el

intercalamiento de unos primeros y unos segundos devanados

secundarios para disminuir la impedancia y las pérdidas de

corriente. Sin embargo, se indica que también es necesario

el intercalamiento de un primer y un segundo devanados

primarios para logara tal fin y no considera una segunda

sección del devanado secundario ni mucho menos la mitigación

de voltajes inducidos en el primario debido a corriente de

sobretensión en el devanado secundario.

Ninguno de los arreglos antes descritos permite mitigar

los voltajes inducidos en el devanado primario, por lo que

no pueden hacer frente a corriente de sobretensión por rayo,

limitando su uso a entornos no expuestos. Asmismo, debido a

su construcción, los arreglos antes mencionados no serian

prácticos para ser implementados en transformadores de

distribución residenciales.

En vista de la problemática anterior, existe la

necesidad de proveer un nuevo arreglo de devanados que

permita reducir el número de capas, intercalando únicamente

los secundarios del mismo y que, al mismo tiempo, pueda

hacer frente a corriente de sobretensión por rayo, mitigando

los voltajes inducidos en los devanados primarios debidos a

corrientes de sobretensión en los devanados secundarios.

Sumario de la Invención

La presente invención tiene como objetivo el

proporcionar un novedoso arreglo de devanados secundarios

intercalados, que produzca campos magnéticos locales e

inmediatamente opuestos que anulen de manera aún más

efectiva el voltaje inducido en el devanado primario, sin

incrementar el riesgo de falla debido a los efectos de la

corriente de sobretensión.

Un objeto adicional de la presente invención, es

proporcionar un arreglo de devanados secundarios

intercalados, que haga que los voltajes equivalentes

inducidos en cada uno de ellos sean iguales y opuestos, para

que al formar el lazo al conectarlos en paralelo, el voltaje

equivalente resultante sea muy cercano a cero y las corriente

circulante generada tenga una magnitud despreciable.

También es un objeto de la invención el proporcionar un

arreglo de devanados secundarios intercalados que permita

fabricar transformadores con un número impar de espiras en

los devanados secundarios.

Un objetivo más de la presente invención es proporcionar

un arreglo de devanados secundarios intercalados, que

permita la reducción de las dimensiones radiales de la

bobina .

Otro objetivo de la presente invención es brindar un

arreglo de devanados secundarios intercalados que soporte

los esfuerzos eléctricos transitorios provocados por una

descarga atmosférica (impulso por rayo) y los esfuerzos

eléctricos permanentes debido a tensiones de operación

(voltaje inducido) .

Un objetivo adicional de la presente invención es el

proporcionar un arreglo de devanados secundarios

intercalados que permita conservar en valores confiables los

parámetros de desempeño tales como polaridad, relación de

transformación, resistencia óhmica de los devanados y

pérdidas de potencia en operación en vacio.

Los objetivos antes citados, asi como otros y las

ventajas de la presente invención, vendrán a ser aparentes

de la siguiente descripción detallada de la misma.

Descripción de las figuras de la Invención

La Figura 1 muestra la configuración de los devanados

secundarios (BT1 y BT2) para conexión del entrelazado.

La Figura 2 muestra la conexión intercalada de los

devanados del secundario de la presente invención en donde:

a ) conexión en serie, b ) conexión en paralelo.

La Figura 3 muestra la trayectoria de corriente de

sobretensión y los campos magnéticos en los devanados

secundarios con el arreglo intercalado de la presente

invención .

La Figura 4 muestra la conexión de los transformadores

evaluados en un sistema monofásico.

La figura 5 muestra la conexión de los transformadores

evaluados en un sistema trifásico estrella-delta.

La figura 6 muestra un diagrama eléctrico de prueba de

corriente de sobretensión escalada.

La figura 7 muestra las curvas de voltaje suministrado

en el devanado de baja tensión por la terminal X2 (400 V ) y

el voltaje inducido medido en la terminal numero 3 (a 40%

del total de las espiras) del devanado de alta tensión (26.0

V ) del transformador C .

La figura 8 muestra el comparativo gráfico de tensiones

inducidas en la prueba de corriente de sobretensión escalada.

Descripción Detallada de la Invención

La presente invención proporciona un novedoso arreglo

de devanados secundarios, basado en devanar de manera

simultánea los conductores de las dos secciones del devanado

de baja tensión (BT1 y BT2) . Para ello, se devanan dos

conductores de forma adyacente hasta lograr el total de las

espiras a lo largo de todas las capas requeridas, procurando

que siempre se mantengan aislados entre si y que en los

extremos se conecten de tal manera que constituyan los dos

devanados necesarios en el secundario. En la figura 2 se

muestra el arreglo de los devanados de la presente invención

y como están conectados a las terminales del secundario (XI,

X2 y X3) .

Dicho arreglo entrelazado permite que en las secciones

del devanado de baja tensión existan flujos de corriente que

se contraponen entre si, lo que a su vez obliga a que los

campos magnéticos generados alrededor de los conductores

también cuenten con giros opuestos y exista una disminución

de su efecto al inducir un voltaje en el devanado de alta

tensión de menor magnitud que en un aparato sin entrelazado.

Con el arreglo de la presente invención, se producen

campos magnéticos locales e inmediatamente opuestos que se

anulan de manera aún más efectiva que en las configuraciones

de devanados disponibles actualmente (Figura 3 ) . A l lograr

establecer la configuración mencionada, se elimina la

necesidad de contar con un múltiplo de cuatro en el número

de capas y número de espiras en los devanados secundarios,

se elimina el requerimiento de la conexión entrelazada en

dichos devanados, se conserva el balanceo de las reactancias

de dispersión, se disminuye la magnitud de corrientes

circulantes entre los devanados y , se garantiza una baja

magnitud del voltaje inducido por corrientes de sobretensión

debido a la cancelación de flujos magnéticos ente los

conductores adyacentes.

Para evidenciar el comportamiento del arreglo de

devanados de la presente invención, se comparó éste con

respecto a un arreglo convencional. Los transformadores

considerados para el análisis comparativo correspondían a

dos transformadores tipo residencial monofásicos, preparados

para operar a una capacidad de 10 kVA a plena carga, con un

solo devanado en el lado del primario (alta tensión)

configurado para conectarse en un sistema monofásico con

voltaje de fase de 19920 V como se observa en la Figura 4 .

Este tipo de transformadores también pueden ser utilizados

en un sistema trifásico conectándolos en una configuración

estrella aterrizada permitiendo un voltaje de línea de 34,500

V , como se observa en la Figura 5 . Debido a que la terminal

H2 del devanado primario, en todos los casos va conectada a

tierra, este tipo de transformadores solo constan de una

sola boquilla para la terminal Hl . El lado del secundario

consistió en dos secciones de devanado cada uno para

suministrar 120 V , por lo que pueden ser conectados en serie

para suministro de 240 V o bien en paralelo para suministro

de 120 V a plena carga. Esta parte del transformador constó

de tres boquillas XI, X2 y X3 . Las partes vivas fueron

preparadas con salida de puntas a cierto porcentaje del total

del número de capas del devanado de alta tensión. El detalle

de la capa en la cual sale cada punta de prueba, se menciona

en la tabla 3.1.

Tabla 3.1. Ubicación de salida de puntas en el devanado de

alta tensión.

Trans formador C I

(devanado entrelazado) (devanado intercalado)Terminal % del total de Capa AT % del total de Capa AT

1 17% 11%

2 29% 23%

3 40% 34%

4 51% 46%

5 63% 57%

6 74% 69%

7 86% 80%

% de Capas100% 100%

Totales AT

Los prototipos antes descritos se ensamblaron en

tanques cilindricos "tipo poste" con una boquilla en el

lado de alta tensión.

Para validar el desempeño de los devanados intercalados

del secundario respecto al voltaje inducido en el primario

debido a la corriente de sobretensión por rayo, se efectúo

un comparativo entre los dos prototipos propuestos. A la

prueba se le nombro "Prueba de Corriente de Sobretensión

Escalada". La conexión de la misma se muestra en la Figura

6 .

Esta prueba consistió en suministrar una onda de tensión

de impulso de 400 V de 1.2 x 50 en el devanado secundario

mediante la terminal X2, de tal forma que produzca una

corriente que penetre por dicha terminal y posteriormente

retorne a tierra por las terminales XI y X3 . A la salida de

cada una de estas terminales, se conectó en serie una

resistencia lineal de 500 ohm y un medidor de tensión

buscando obtener el valor de corriente en el secundario.

Ambos prototipos se prepararon con un excedente en el

conductor de alta tensión (AT) a cierto número de capas, de

tal forma que sirvieran como "terminales" para la medición

intermedia del voltaje solicitado.

El equipo de prueba utilizado para este caso fue un

Generador Recurrente Marca Haefely® Modelo RSG 482 con una

tensión máxima de carga de 500 V . La prueba de impulso se

efectúo de manera individual; es decir, se disparó un impulso

y midió el voltaje de una punta intermedia de alta tensión

a la vez hasta obtener los valores de las siete puntas,

procurando que los impulsos no presentaran una variación

mayor a 3% entre disparo y disparo. Los voltajes obtenidos

se normalizaron y se graficaron respecto a la punta probada

para comparar el comportamiento obtenido para los dos

prototipos .

Como se mencionó anteriormente, se efectúa de manera

individual la prueba de impulso en diferentes ubicaciones

del devanado de alta tensión. En la Figura 7 se muestran las

curvas de voltaje suministrado en el devanado de baja tensión

por la terminal X2 (400 V ) y el voltaje inducido en la

terminal número 3 en la capa 14 del devanado de alta tensión

(26.0 V ) del prototipo (C) . En las Tablas 4.1 y 4.2 se

observan las tensiones referidas a tierra obtenidas para el

prototipo entrelazado (C) y para el prototipo intercalado

(I) respectivamente, mientras que en la Figura 8 se muestra

a manera de gráfico, el comparativo en tensiones inducidas

de ambos prototipos.

Tabla 4.1. Resultados de prueba en prototipo entrelazado (C) .

Terminal Porcentaje de Tensión inducida a tierra en

devanado de AT devanado de AT

1 17% 26.4 V

2 29% 26.4 V

3 40% 26.0 V

4 51% 26.4 V

5 63% 26.4 v

6 74% 26.4 V

7 86% 26.4 V

Tabla 4.2. Resultados de prueba en prototipo intercalado (I) .

Terminal Porcentaje de Tensión inducida a tierra en

devanado de AT devanado de AT1 11% 19.0 V

2 23% 18.4 V

3 34% 18.8 V

4 46% 19.0 V

5 57% 18.0 V

6 69% 18.8 V

7 80% 19.0 V

La corriente observada en cada una de las terminales de

salida del devanado secundario (XI y X3) es de 0.6 amperes,

por lo que existe una corriente de 1.2 amperes totales

alimentados por la terminal X2 .

En el gráfico de la Figura 8 , se puede observar que el

devanado intercalado presenta un mejor desempeño en la tarea

de anular los campos magnéticos generados en las dos

secciones del devanado secundario, permitiendo inducir una

cantidad menor de voltaje en el devanado primario y

cumpliendo con la función de protegerlo cuando se presenta

el fenómeno de corriente de sobretensión.

Por otra parte también se llevaron a cabo las siguientes

pruebas de desempeño en cada uno de los prototipos.

• Pérdidas de potencia con el transformador bajo carga

Para llevar cabo esta prueba primeramente se obtuvieron

los parámetros de entrada y salida de los dos trasformadores

evaluados. En la tabla 4.3 se muestra en resumen el

comparativo del comportamiento de pérdidas de potencia con

carga en ambos prototipos con las conexiones serie y paralelo

en sus devanados secundarios.

Tabla 4.3. Comparativo del comportamiento en pruebas de

pérdidas de potencia con carga.

Prototipo C Prototipo I

(entrelazado) (intercalado )

Conexión BT Serie Paralelo Diferencia Serie Paralelo Diferencia

Pérdidas I R (pu) 1.002 0.002 1.011 1.017 0.006

Pérdidas 1.000 1.964 0.964 0.957 1.942 0.985

Indeterminadas (pu)

Pérdidas con Carga (pu) 1.000 1.016 0.016 1.010 1.031 0.031

(Watts )

En el resumen presentado en la tabla 4.3, se observa

que con la configuración intercalada de los devanados, el

efecto de las pérdidas con carga al cambiar de conexión serie

a paralelo es más sensible a los fenómenos electromagnéticos

que lo visto en los devanados entrelazados; sin embargo, el

resultado obtenido no representa una condición de riesgo que

desacredite la funcionalidad de la conexión intercalada de

los devanados, ya que las variaciones vistas con esta

configuración se encuentran dentro del rango de variación

histórica observada para este tipo de transformadores.

Voltaje de impedan

Para la obtención del porcentaje de impedancia en cada

una de las conexiones, se calcularon los valores

porcentuales de resistencia y reactancia del conjunto de

devanados para cada conexión de los mismos (serie y

paralelo) . En la tabla 4.4 se muestra en resumen el

comparativo del comportamiento en pruebas de porcentaje de

impedancia en ambos prototipos con las conexiones serie y

paralelo en sus devanados secundarios.

Tabla 4.4. Comparativo del comportamiento en pruebas de

porcentaje de impedancia.

Prototipo C Prototipo I

(entrelazado) (intercalado)

Conexión BT Serie Paralelo Diferencia Serie Paralelo Diferencia

Resistencia (%) 0 .93 0.93 0.00 0 .94 0.95 0.01

Reactancia (%) 1.26 1.33 0.07 1 .08 1.15 0.07

Impedancia (%) 1.57 1.63 0.06 1.43 1.49 0.06

En el resumen presentado en la tabla 4.4, se observa

que con la configuración intercalada de los devanados, el

efecto del porcentaje de impedancia al cambiar de conexión

serie a paralelo es más sensible que lo visto en los

devanados entrelazados; sin embargo, el resultado obtenido

no representa una condición de riesgo que desacredite la

funcionalidad de la conexión intercalada de los devanados,

ya que las variaciones vistas con esta configuración se

encuentran dentro del rango de variación de norma que no

debe ser mayor a 7.5% para este tipo de transformadores.

Los resultados antes mostrados, permiten asegurar que

el arreglo de devanados intercalados de la presente invención

anula de manera efectiva el voltaje inducido en el devanado

primario, sin incrementar el riesgo de falla debido a los

efectos de la corriente de sobretensión; asimismo, hacen

evidente que el arreglo objeto de la presente, tiene un mejor

desempeño en la tarea de anular de los campos magnéticos

generados en las dos secciones del devanado secundario que

el que tienen los arreglos convencionales actualmente

disponibles .

La presente invención se ha descrito de acuerdo a una

modalidad preferida; sin embargo, será aparente para un

técnico con conocimientos medios en la materia, que podrán

hacerse modificaciones a la invención, sin apartarse de su

espíritu y alcance.

REIVINDICACIONES

1 .- Un arreglo de devanados intercalados para

trasf ormadores de potencia, caracterizado porque comprende

por lo menos dos secciones de devanado secundario de baja

tensión (BT1 y BT2), devanados de forma adyacente y los

conductores del arreglo están devanados de manera

simultánea .

2 .- El arreglo de devanados intercalados de la

reivindicación 1 , caracterizado porque los conductores se

devanan de forma adyacente hasta lograr el total de las

espiras a lo largo de todas las capas requeridas.

3 .- El arreglo de devanados intercalados de la

reivindicación 1 , caracterizado porque los conductores se

mantienen aislados entre si, estando los extremos de dichos

conductores conectados para constituir los dos devanados

necesarios en el secundario.

A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER

H01F27/28 (2006.01)

According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPCB. FIELDS SEARCHED

Mínimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)

H01F

Documentation searched other than mínimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched

Electronic data base consulted during the international search (ñame of data base and, where practicable, search terms used)

EPODOC, INVENES

C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT

Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.

A US 6150914 A (BORHO ET AL.) 21/11/2000, 1column 3, line 53 - column 4, line 36;

A US 5473302 A (TERLOP ET AL.) 05/12/1995, 1column 7, line 43 - column 8, line 38; figure 13,

A US 5543773 A (EVANS ET AL.) 06/08/1996, 1column 10, line 62 - column 11, line 8; figures 22 - 23.

A WO 2016005526 Al (UNIVERSITY COLLEGE CORK, 1NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK) 14/01/2016,page 6, line 30 - page 7, line 16; figure 3,

A US 6914511 B2 (DARMANN) 05/07/2005, 1column 6, lines 39 - 45; claims 31, 36;

IFurfher documents are listed in the continuation of Box C. I I See patent family annex.

* Special categories of cited documents: later document published after the international filing date or"A" document defining the general state of the art which is not priority date and not in conflict with the application but cited

considered to be of particular relevance. to understand the principie or fheory underlying the"E" earlier document but published on or after the international invention

filing date"L" document which may fhrow doubts on priority claim(s) or document of particular relevance; the claimed invention

which is cited to establish the publication date of another cannot be considered novel or cannot be considered tocitation or other special reason (as specified) involve an inventive step when the document is taken alone

"O" document referring to an oral disclosure use, exhibition, or document of particular relevance; the claimed inventionother means. cannot be considered to involve an inventive step when the

"P" document published prior to the international filing date but document is combined with one or more other documents ,later than the priority date claimed such combination being obvious to a person skilled in the art

document member of the same patent familyDate of the actual completion of the international search Date of mailing of the international search report

31/07/2018 (03/08/2018)Ñame and mailing address of the ISA/ Authorized officer

R. San Vicente DomingoOFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASPaseo de la Castellana, 75 - 28071 Madrid (España)Facsímile No.: 9 1 349 53 04 Telephone No. 9 1 3498525Form PCT/ISA/210 (second sheet) (January 2015)

C (continuation). DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT

Category * Citation of documents, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.

A PEDERSEN, A. On the response of interleaved transformer windings to 1surge voltages. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1963,Vol. 82, N° 66, Pages 349-356

Form PCT/ISA/210 (continuation of second sheet) (January 2015)

Information on patent family members

Patent document cited Publication Patent family Publicationin he search report date member(s) date

US6150914 A 21.11.2000 JP2000501246 A 02.02.2000EP0865656 Al 23.09.1998EP0865656 B 1 22.03.2000

DE19545304 Al 12.06.1997W09721232 Al 12.06.1997

US5473302 A 05.12.1995 US5367760 A 29.11.1994

US5543773 A 06.08.1996 WO9204723 Al 19.03.1992EP0547120 Al 23.06.1993EP0547120 B 1 05.06.1996

DE69120085T T2 06.02.1997

WO2016005526 Al 14.01.2016 GB2529635 A 02.03.2016

US2004061584 Al 01.04.2004 US2004251999 Al 16.12.2004US7019608 B2 28.03.2006US6914511 B2 05.07.2005NZ522092 A 26.11.2004

JP2003529923 A 07.10.2003CA2403861 Al 27.09.2001

AU2001239019B B2 19.01.2006AU3901901 A 03.10.2001

WO0171733 Al 27.09.2001EP1275122 Al 15.01.2003EP1275122 A4 28.05.2003

Form PCT/ISA/210 (patent family annex) (January 2015)

A. CLASIFICACIÓN DEL OBJETO DE LA SOLICITUDH01F27/28 (2006.01)

De acuerdo con la Clasificación Internacional de Patentes (CIP) o según la clasificación nacional y CIP.B. SECTORES COMPRENDIDOS POR LA BÚSQUEDA

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)H01F

Otra documentación consultada, además de la documentación mínima, en la medida en que tales documentos formen parte de los sectorescomprendidos por la búsqueda

Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda internacional (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados)

EPODOC, INVENES

C. DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES

Relevante para lasCategoría* Documentos citados, con indicación, si procede, de las partes relevantes reivindicaciones n°

A US 6150914 A (BORHO ET AL.) 21/11/2000, 1columna 3, línea 53 - columna 4, línea 36;

A US 5473302 A (TERLOP ET AL.) 05/12/1995, 1columna 7, línea 43 - columna 8, línea 38; figura 13,

A US 5543773 A (EVANS ET AL.) 06/08/1996, 1columna 10, línea 62 - columna 11, línea 8; figuras 22 - 23.

A WO 2016005526 Al (UNIVERSITY COLLEGE CORK, 1NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK) 14/01/2016,página 6, línea 30 - página 7, línea 16; figura 3,

A US 6914511 B2 (DARMANN) 05/07/2005, 1columna 6, líneas 39 - 45; reivindicaciones 31, 36;

I En la continuación del recuadro C se relacionan otros documentos l¿SJ Los documentos de familias de patentes se indican en el

* Categorías especiales de documentos citados: "T" documento ulterior publicado con posterioridad a la fecha de"A" documento que define el estado general de la técnica no presentación internacional o de prioridad que no pertenece al

considerado como particularmente relevante. estado de la técnica pertinente pero que se cita por permitir

"E" solicitud de patente o patente anterior pero publicada en la la comprensión del principio o teoría que constituye la base

fecha de presentación internacional o en fecha posterior. de la invención.

"L" documento que puede plantear dudas sobre una reivindicación "X" documento particularmente relevante; la invenciónde prioridad o que se cita para determinar la fecha de reivindicada no puede considerarse nueva o que impliquepublicación de otra cita o por una razón especial (como la una actividad inventiva por referencia al documentoindicada). aisladamente considerado.

"O" documento que se refiere a una divulgación oral, a una Y documento particularmente relevante; la invenciónutilización, a una exposición o a cualquier otro medio. reivindicada no puede considerarse que implique una

"P" documento publicado antes de la fecha de presentación actividad inventiva cuando el documento se asocia a otro u

internacional pero con posterioridad a la fecha de prioridad otros documentos de la misma naturaleza, cuya combinación

reivindicada. resulta evidente para un experto en la materia

"¿fe" documento que forma parte de la misma familia de patentes.Fecha en que se ha concluido efectivamente la búsqueda internacional. Fecha de expedición del informe de búsqueda internacional.

31/07/2018 03 de agosto de 2018 (03/08/2018)Nombre y dirección postal de la Administración encargada de la Funcionario autorizadobúsqueda internacional R. San Vicente DomingoOFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASPaseo de la Castellana, 75 - 28071 Madrid (España)N° de fax: 9 1 349 53 04 N° de teléfono 9 1 3498525Formulario PCT/ISA/210 (segunda hoja) (Enero 2015)

C (Continuación). DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTESRelevante para las

Categoría * Documentos citados, con indicación, si procede, de las partes relevantesreivindicaciones n°

A PEDERSEN, A. On the response of interleaved transformer windings to 1surge voltages. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1963,Vol. 82, N° 66, Páginas 349-356

Formulario PCT/ISA/210 (continuación de la segunda hoja) (Enero 2015)

Informaciones relativas a los miembros de familias de patentes

Documento de patente citado Fecha de Miembro(s) de la Fecha deen el informe de búsqueda Publicación familia de patentes Publicación

US6150914 A 21.11.2000 JP2000501246 A 02.02.2000EP0865656 Al 23.09.1998EP0865656 B 1 22.03.2000

DE19545304 Al 12.06.1997W09721232 Al 12.06.1997

US5473302 A 05.12.1995 US5367760 A 29.11.1994

US5543773 A 06.08.1996 WO9204723 Al 19.03.1992EP0547120 Al 23.06.1993EP0547120 B 1 05.06.1996

DE69120085T T2 06.02.1997

WO2016005526 Al 14.01.2016 GB2529635 A 02.03.2016

US2004061584 Al 01.04.2004 US2004251999 Al 16 12 2004US7019608 B2 28 03 2006US6914511 B2 05 07 2005NZ522092 A 26 11 2004

JP2003529923 A 07 10 2003CA2403861 Al 27 09 2001

AU2001239019B B2 19 0 1 2006AU3901901 A 03 10 2001

WO0171733 Al 27 09 2001EP1275122 Al 15 0 1 2003EP1275122 A4 28 05 2003

PCT/IS A/210 (Anexo - familias de patentes) (Enero 2015)