BRPI0610939A2 - aplicação elétrica, parte de conexão e método para conectar uma caixa de ligações - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se ao provimento de um transmissor na ou em uma aplicação elétrica que pode emitir sinais, por meio de injeção capacitiva no campo elétrico próximo, por via dos pinos de contato (20) de um conector (18) para uma caixa de ligações (22) ou linhas (26, 44) conectadas a jusante a partir da caixa de ligações (22). Especificamente, os sinais são emitidos quando a caixa de ligações está desligada, O transmissor é independente da corrente através da caixa de ligações, e é carregado por bateria, O uso da injeção de sinal capacitivo evita os efeitos da interferência, tal como aqueles quando são usados controladores de rádio para caixa de ligações. Além disso, a conexão do transmissor na ou para aplicação elétrica significa que não é necessário o uso de um controlador remoto adicional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APLICAÇÃOELÉTRICA, PARTE DE CONEXÃO E MÉTODO PARA CONECTAR UMA CAIXA DE LIGAÇÕES".

Descrição

A presente invenção refere-se a uma aplicação elétrica que de-ve ser provida de energia por via de uma caixa de ligações. Para esse fim aaplicação elétrica é dotada de um cabo de energia com um conector na ex-tremidade do cabo de energia, o dito conector sendo dotado (pelo menos) dedois pinos de contato.

A invenção também refere-se a uma parte de conexão para co-nectar em um cabo de energia de uma aplicação elétrica.

Esta invenção também proporciona um método para conectaruma caixa de ligações.

As caixas de ligações conectáveis são conhecidas por si no es-tado da técnica. Na versão mais simples uma caixa de ligações é ligada edesligada usando um interruptor manual. Isso é particularmente apropriadono caso de caixas de ligações externas que não devem estar o tempo todoligadas.

Também é conhecida a caixa de ligações elétricas a ser desli-gada ou mesmo ligada por via de um sistema de barramento.

Finalmente, também é conhecido o uso de um sistema de rádio:sinais de rádio são enviados por via de uma aplicação manual para um acio-nador, que liga a caixa de ligações. O acionador pode estar localizado dire-tamente na caixa de ligações ou em outro lugar em uma caixa de distribui-ção ou no que é conhecido como um painel de distribuição secundário, emque várias caixas de ligação podem ser ligadas ao mesmo tempo. Uma al-ternativa para o rádio é o uso de infravermelho.

Tanto no caso do rádio quanto do infravermelho a variação é li-mitada. Os sinais infravermelhos são protegidos por paredes ou objetos. Seo acionador estiver localizado em uma caixa de distribuição, isso significaque os sinais serão de baixa qualidade quando chegarem ao acionador.Com relação a isso, também há problemas com o rádio, porque estruturasmetálicas nas paredes podem proteger o rádio, e as caixas de distribuiçãosão especificamente dotadas de alojamentos de metal.

Um objetivo da invenção é demonstrar uma maneira simples pa-ra conectar caixa de ligações.

O objetivo é alcançado por uma aplicação elétrica, conforme rei-

vindicado na reivindicação 1, por uma parte de conexão, conforme reivindi-cado na reivindicação 11, e um método, conforme reivindicado na reivindicação 12.

A aplicação elétrica inventiva é dotada de um transmissor que éprojetado de maneira que o transmissor seja conectado em uma caixa deligações comutável, se a caixa de ligações for desligada, os sinais são pelomenos emitidos por via de um pino de contato para a caixa de ligações, parainiciar uma operação de conexão em um acionador situação na caixa de li-gações ou em um acionador localizado dentro de um distribuidor conectadoeletricamente à caixa de ligações, a caixa de ligações sendo ligado com odito acionador.

É uma vantagem da invenção o fato do transmissor formar parteda aplicação elétrica. Pela integração do transmissor na aplicação elétricanão é necessário usar uma unidade de operação especial, em contraste como uso do rádio ou infravermelho. Devido ao fato dos sinais serem emitidospor via do pino de contato para a caixa de ligações, não pode ocorrer a inter-ferência na trajetória do rádio ou do infravermelho, mas aqueles cabos con-dutores que são projetados para conduzir energia são também apropriada-mente usados para transmitir sinais de conexão.

Em uma modalidade preferida, o transmissor é provido de ener-gia por bateria. A bateria permite que a geração de sinais mesmo se a caixade ligações estiver desligada, isto é, se a energia não puder ser suprida a-través da caixa de ligações.

Em uma modalidade preferida é usado um transmissor, confor-me conhecido do Documento WO2004/036784 A1. O referido transmissorinjeta os seus sinais com capacidade via um campo próximo nos cabos con-dutores elétricos. O uso do campo próximo significa que não há irradiaçõesde ondas elétricas. Contudo, ao mesmo tempo também não é mais necessá-ria uma conexão eletricamente condutiva entre o transmissor e o condutorelétrico no qual os sinais são injetados. Portanto, o transmissor elétrico nãoprecisa estar integrado no circuito na aplicação elétrica, de maneira que nãopode interferir com a operação da aplicação elétrica. Uma vez que o trans-missor não irradie quaisquer sinais, está independente do condutor elétrico,e a energia para a aplicação elétrica pode ser conduzida por via do condutorelétrico.

Em uma modalidade preferida, o transmissor injeta os sinaiscom capacidade por via de um campo próximo para o condutor de energia.O transmissor pode então estar disposto na extremidade da face lateralda aplicação do condutor de energia, especialmente em um alojamento daaplicação elétrica para qual os cabos condutores conduzem energia. Otransmissor pode também estar conectado no condutor de energia. Confor-me ilustra a experiência com a tecnologia descrita no DocumentoWO2004/036784 A1, um campo próximo elétrico pode ser forte o suficientemesmo para superar o isolamento de um condutor de energia de uma apli-cação elétrica, em cujo no interior os elementos condutivos estão então loca-lizados. O transmissor pode assim injetar sinais com capacidade nos caboscondutores de energia via um campo mais próximo, especificamente noselementos condutivos, mesmo a despeito do isolamento.

De acordo com o aspecto da invenção acima mencionado, a in-venção, portanto, também inclui parte de conexão para conectar em umcondutor de energia de uma aplicação elétrica com um transmissor providode energia por bateria que é capaz de injetar sinais em um elemento condu-tivo do condutor de energia por via de um (capacitivo) campo elétrico próximo.

O transmissor não precisa necessariamente injetar os sinais nocondutor de energia. Em vez disso, o transmissor pode injetar os sinais comcapacidade em pelo menos um pino de contado via um campo próximo. Por-tanto, não é necessário que os sinais sejam direcionados através do condu-tor de energia. O transmissor é então, preferivelmente, disposto diretamenteno próprio conector. O conector aqui é dotado de um corpo de conexão doqual se projetam os dois pinos de contato, o transmissor estando disposto nointerior do corpo de conexão e sendo capaz de ser ligado e desligado compropriedade por via de um interruptor na parte externa do corpo de conexão.

Em vez do referido interruptor, pode também ser proporcionadoum pino de contato, que liga o transmissor no interruptor quando o interrup-tor está ligado. Como resultado a bateria do transmissor é preservada, umavez que o transmissor apenas transmite quando o conector está conectado.O transmissor pode aqui ser projetado de maneira que transmita diretamenteapós a conexão e então desligue automaticamente sozinho. Pode tambémser proporcionado um circuito de monitoramento no conector, por meio doqual é feita uma verificação contínua do status da conexão ligada, sendopossível aqui que o pino de contato desempenho o papel de um interruptor.Quando o conector é removido, o que ocorre em décimos de segundo, ossinais podem então ser emitidos pelo transmissor para desligar a caixa deligações, que então sinaliza "apenas até" alcançar o acionador via os doispinos de contato que estão prestes a ser desconectados. O pino de contadoprecisa então ser apropriadamente projetado para conectar o mais cedopossível, isto é, quando o conector acabou de ser levemente desconectado,de maneira que a emissão e contato possa ainda ocorrer suficientementerápida. Essa modalidade automatiza o desligamento da caixa de ligações.De outro modo, seria também necessário que o transmissor emitisse sinaisquando a caixa de ligações estivesse ligada, para iniciar uma operação deconexão em um acionador, por meio do qual a caixa de ligações é desligada.

Um usuário da aplicação elétrica teria então que aprender a provocar umsinal de transmissão ao mesmo tempo em que puxasse o conector ou desli-gasse ou desligasse a aplicação elétrica, por exemplo, pelo acionamento deum interruptor de contato momentâneo.

Em uma modalidade preferida, os sinais contêm um código es-pecífico de dispositivo (ou "usam" o mesmo), sendo possível que os própriossinais sejam codificados ou que o código seja transmitido como uma se-qüência de sinal correspondente, por exemplo, na forma de um número decódigo. Essa modalidade preferida possibilita que diferentes aplicações elé-tricas sejam distinguidas umas das outras. A caixa de ligações pode tambémser dotada de um código, de maneira que podem ser atribuídas aplicaçõeselétricas específicas para uma caixa de ligações específico, ou grupos espe-cíficos de aplicações elétricas para grupos específicos de caixa de ligações.

O uso do código nos sinais cessa a aplicação elétrica "errada"que liga a caixa de ligações em erro e retira a energia.

Em outra modalidade preferida, o transmissor é ligado simulta-neamente com a aplicação elétrica. O resultado disso é que a caixa de liga-ções não é ligada até que a aplicação elétrica requeira verdadeiramente energia.

A modalidade preferida da invenção também possibilita propor-cionar um método conforme reivindicado na reivindicação 12.

O método inventivo inclui o provimento de uma aplicação elétri-ca, de acordo com a ultima modalidade preferida mencionada, bem como oprovimento de uma caixa de ligações com uma tomada de caixa de ligações,onde a caixa de ligações pode ser conectada por um acionador, e onde ossinais que levam o acionador a conectar podem ser passados para o acio-nador por via da tomada de caixa de ligações quando desligado. A aplicaçãoelétrica é então ligada e o conector é conectado na tomada de caixa de liga-ções. A seqüência das duas etapas mencionadas é aqui incidental. As eta-pas secundárias conjuntamente tornam possível que o acionador receba umsinal proveniente do transmissor da aplicação elétrica e, conseqüentemente,ligue a caixa de ligações. O método inventivo também inclui o desligamentoda caixa de ligações seletivamente. Com essa finalidade ocorre um monito-ramento contínuo para verificar se a aplicação elétrica ligada está conectadavia a caixa de ligações. O monitoramento é realizado por meio de um critériode corrente ou de voltagem pela unidade de monitoramento atribuída ao a-cionador que pode enviar sinais de controle para o acionador. O critério devoltagem pode incluir a voltagem na caixa de ligações (levemente) compara-da a voltagem calculada quando a aplicação elétrica conectada está em vi-gor. O critério de corrente pode incluir energia diferente de zero sendo puxa-da. Tanto os critérios de corrente e de voltagem não precisam incluir o regis-tro dos valores absolutos da variável correspondente, sendo apenas sufici-ente a capacidade de distinguir entre os dois estados para observar se umaaplicação elétrica ligada está ou não conectada.

Na etapa seguinte a aplicação elétrica é desligada e/ou a aplica-ção elétrica é desconectada, isto é, a conexão é puxada da tomada de caixade ligações. Ambas as etapas têm o mesmo efeito, a saber, não é mais ne-cessária nenhuma aplicação elétrica ligada na caixa de ligações. A próximaetapa é então possibilidade, a saber, a caixa de ligações é desligada peloacionador com base em um sinal de controle proveniente da unidade de mo-nitoramento gerado em resposta à etapa f).

As modalidades preferidas da invenção estão descritas abaixocom relação aos desenhos, nos quais:

A Figura 1 ilustra um diagrama básico de uma primeira modali-dade da invenção,

A Figura 2 ilustra um conector para uma aplicação elétrica deacordo com uma segunda modalidade da invenção,

A Figura 3 ilustra um condutor de energia com um conector parauma aplicação elétrica de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

Uma aplicação elétrica (consumidor elétrico) 10 projetado comoum todo por 10 e ilustrado na Figura 1 inclui um alojamento no qual um mo-tor 14 está tipicamente localizado. O motor pode ser de qualquer tipo. Emvez do motor 14 pode ser proporcionada outra unidade elétrica, por exemplo,fios de aquecimento, se a aplicação elétrica 10 for um aquecedor.

Um condutor de energia 16 percorre a partir da aplicação elétri-ca 10 para um conector 18. O conector 18 é dotado de dois pinos de contado 20.

O conector 18 está conectado na caixa de ligações 22. A toma-da de caixa de ligações efetiva inclui dois furos de tomada 24, o formato dosquais é complementar para os dois pinos de contato 20. O contato elétricodos pinos de contato 20 ocorre nos furos de tomada de caixa de ligações 24por um lado e um sistema elétrico do alojamento no outro. Os cabos condu-tores 26 percorrem a partir dos furos de tomada 24 via os acionadores deinterrutor 28 para as principais energias 29.

A discussão aqui é como os acionadores de interrutor 28 podemser induzidos a fechar a partir do estado aberto ilustrado.

Os acionadores de interrutor 28 estão acomodados em uma cai-xa de distribuição 30 ("painel de distribuição secundária"), na qual estão lo-calizados os receptores 32 atribuídos a cada acionador de interruptor 28. Osreceptores 32, por exemplo, não são controlados por rádio, mas por sinaisque chegam por via dos cabos condutores 26. Os sinais são injetados porvia pelo menos de um dos dois pinos de contato 20 quando a caixa de liga-ções 20 está desligada. Os sinais são gerados por um transmissor 34 noalojamento de aplicação 12, que é carregado de energia por uma bateria(especialmente um acumulador) 36. O transmissor 34 funciona agora em umprincípio que está descrito no Documento WO2004/036784 A1: o transmis-sor 34 é dotado de um capacitor (assimétrico), por exemplo, um painel decapacitivo único. O mesmo emite um campo próximo, que varia ao longo dotempo, sem que a energia seja suficiente para irradiar ondas eletromagnéti-cas. Usando a injeção capacitiva, os sinais que variam ao longo do temposão injetados nos elementos condutivos 38, isto é, nos condutores efetivos38 no condutor de energia 16. Aqui é proporcionado que o transmissor 34seja ligado por via de um botão de pressão, que ativa simultaneamente uminterrruptor 42 para fechar o circuito de energia na aplicação elétrica 10. Aaplicação elétrica 10 é, portanto, ligada simultaneamente com o transmissor,apesar de, devido a falta de energia, não funcionar imediatamente. Em vezdisso, o transmissor 34 envia sinais por via dos pinos de contato 20 para oscabos condutores 26 para os receptores 32 por meio de injeção capacitivanos elementos condutivos 38. Os receptores 32 não estão conectados auma extremidade 44 dos cabos condutores 26, mas, em vez disso, o princí-pio conhecido do Documento WO2004/036784 A1 é também usado na facede recebimento. Em outras palavras, o elemento condutivo 44 está conecta-do com capacidade no receptor 32, onde é usado o campo próximo em vezde um campo distante, de maneira que não sejam irradiadas ondas eletro-magnéticas.

Na face de aplicação há duas variantes adicionais, que estãoexplicadas abaixo com base na Figura 2 e na Figura 3, para a face de rece-bimento, que está ilustrada na Figura 1, permanecendo inalteradas em cadacaso. Enquanto na modalidade de acordo com a Figura 1 o transmissor 34está disposto na aplicação 10, em uma variante que está ilustrada na Figura2 o transmissor 34', que é carregado de energia por uma bateria 36', estáacomodado em um conector 18'. Apesar de que também aqui seria possívelligar e desligar o transmissor 34' por via de um botão de pressão do tipo dobotão de pressão 40, é, contudo, preferível que isso seja feito automatica-mente pelo uso de um pino de contato 46, que está disposto entre os pinosde contato 20 do conector 18'. Quando o conector 18' é conectado na caixade ligações 22, o pino de contato 46 se move contra a força de uma mola 48para um elemento de conexão 50 e fecha um interruptor 52. Portanto, otransmissor 34' transmite sinais por via dos pinos de contato 20 imediata-mente após o conector 18' ser conectado em uma caixa de ligações 22 equando o caixa de ligações 22 está desligada leva a dito caixa de ligações22 a ser ligada pelos acionadores 28.

Em um refinamento não ilustrado na Figura 2, está disposto umcircuito de monitoramento no interior do transmissor 34' e leva o transmissor34' a novamente emitir sinais imediatamente após o interruptor 52 ser aber-to, dessa vez para desligar a caixa de ligações 22. A mola 48 significa queos pinos de contato devem primeiro ser puxados um pouco afastados demaneira que o pino de contato 46 não mais atue no elemento do interruptor50, de maneira que o interruptor se abara em um estágio relativamente cedona ocasião da desconexão. Se o transmissor 34 for rápido o suficiente, podeser rapidamente emitido um sinal de desligamento para a caixa de ligaçõespor via dos pinos de contato 20 durante a desconexão.

Em outra alternativa, que está descrita com base na Figura 3,uma aplicação elétrica convencional 10' é primeiro reequipada com o condu-tor de energia 16 e o conector 18 de maneira que seja provida de um trans-missor inventivo. Para esse fim, uma parte de conexão é conectada em umcondutor de energia 16 ou é presa de outro modo ao mesmo, no qual estádisposto um transmissor 34" que é carregado de energia por uma bateria36". O transmissor pode ser ligado e desligado usando um botão de pressão40'. A modalidade de acordo com a Figura 3 com uma parte de conexão 54é utilizada de maneira que o principio usado (a partir do DocumentoWO2004/036784 A1) usa uma injeção capacitiva por via o campo próximo. Ocampo próximo normalmente se estende acima de uma variação de 1,50 me pode penetrar especificamente em camadas de isolamento. Portanto, ocampo próximo pode também penetrar em um isolamento externo 56 docondutor de energia 16 e pode injetar sinais com capacidade para os ele-mentos condutivos 38 do condutor de energia 16. Portanto, aqui tambémnovamente os sinais alcançam os dois pinos de contato 20 e entram simul-taneamente na caixa de ligações para os cabos condutores 26 e, portanto,nos receptores 32, de maneira que os acionadores de interruptor 28 são acionados.

As modalidades de acordo com as Figuras de 1 a 3 têm em co-mum o fato de que o respectivo transmissor 34, 34' e 34" é carregado deenergia por bateria, de maneira que o transmissor pode trabalhar sem umavoltagem que deve ser extraída por via da caixa de ligações. Entretanto, otransmissor 34, 34' e 34" se conecta diretamente com a caixa de ligaçõesnão condutiva e injeta com capacidade os sinais nos elementos condutivos,que são direcionados por via dos pinos de contato 20 para os cabos condu-tores e, portanto, em fim para os receptores 32. Todas as três modalidadesutilizam a disposição transmissor - receptor de acordo com o DocumentoWO2004/036784 A1.

Comum às Figuras de 1 a 3 é o fato de que o transmissor estáconectado à aplicação elétrica ou está localizado na mesma. Em contrasteao uso dos controladores de rádio são usados para caixa de ligações, nasquais são usadas as unidades de operação independentes, o respectivotransmissor deve estar conectado aos consumidores elétricos específicos.Devido ao fato do transmissor estar conectado à aplicação elétrica é possí-vel impedir que outras aplicações elétricas sejam capazes de extrair energiade uma caixa de ligações. Isso é conveniente, por exemplo, no campo deredes de computador. Há conectores que são especificamente projetados

para uso pelo EDP. Normalmente a conexão de outras aplicações deveriamser impedidas pelo uso de um rótulo ou coloração correspondente nessascaixas de ligação. Por meio do uso das modalidades de acordo com as Figu-ras de 1 a 3 em um computador como aplicação elétrica 10 ou 10', seria ga-rantido que a caixa de ligação elétrica correspondente seja ligada apenaspelos computadores e não por outros consumidores, tais como máquinas decafé e aspiradores de pó, que não deveriam ser conectados na caixa de li-gações em questão devido ao alto consumo de energia.

Claims (12)

1. Aplicação elétrica (10, 10') com um condutor de energia (16)e um conector (18) que é dotado de pelo menos dois pinos de contato (20),caracterizada pelo fato de que um transmissor (34, 34', 34") que é projeta-do de maneira que no caso de um conector (18, 18') que está conectadoem uma caixa de ligações comutável (22), quando a caixa de ligações (22)está desligada, o mesmo emite sinais para a caixa de ligações por via pelomenos de um pino de contato (20), para iniciar uma operação de conexãoem um acionador (28) localizado na caixa de ligações (22) ou em um acio-nador localizado dentro de um distribuidor (30) conectado eletricamente àcaixa de ligações, a caixa de ligações (22) estando ligada com o dito acio-nador.

2. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zada pelo fato de que o transmissor (34, 34', 34") é carregado por bateria(36, 36', 36") ou carregado por acumulador.

3. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca-racterizada pelo fato de que o transmissor (34, 34") injeta os sinais com ca-pacidade no condutor de energia (16) por via de um campo próximo.

4. Aplicação elétrica (10) de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizada pelo fato de que o transmissor (34) está disposto na extremidadeda face de aplicação do condutor de energia (16).

5. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 3, caracteri-zada pelo fato de que o transmissor (34") está conectado ao condutor deenergia diretamente ou em uma parte de conexão (54).

6. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca-racterizada pelo fato de que o transmissor (34') está disposto no conector(18') e injeta os sinais com capacidade via um campo próximo em pelo pelosum pino de contato (20).

7. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 6, caracteri-zada pelo fato de que o pino de conato (46) no conector (18') liga o trans-missor quando o conector está conectado.

8. Aplicação elétrica de acordo com a reivindicação 7, caracteri-zada pelo fato de que quando um conector (18') está conectado em umcircuito de monitoramento verifica continuamente o status ligado, e de queo circuito de monitoramento faz com que os sinais sejam emitidos pelotransmissor (34') para desligar a caixa de ligações na ocasião da desco-nexão.

9. Aplicação elétrica de acordo com qualquer uma das reivindi-cações precedentes, caracterizada pelo fato de que os sinais usam um códi-go de dispositivo específico.

10. Aplicação elétrica de acordo com qualquer uma das reivindi-cações precedentes, caracterizada pelo fato de que o transmissor (34) é li-gado (40) simultaneamente com a aplicação elétrica (10).

11. Parte de conexão (54) para conectar em um condutor deenergia (16) de uma aplicação elétrica (10'), a um transmissor (34"), carre-gado por bateria (36"), que é capaz de injetar sinais em um elemento con-dutivo (38) do condutor de energia (16) por via de um campo elétrico próximo.

12. Método para conectar uma caixa de ligações (22) sendo do-tado das seguintes etapas:a) Proporcionar uma aplicação elétrica (10) conforme definido nareivindicação 10,b) Prover uma caixa de ligações com uma tomada de caixa deligações, sendo possível conectar a caixa de ligações por via de um aciona-dor (28), e sendo possível enviar sinais para o acionador por via da tomadade caixa de ligações no estado desligado, os ditos sinais originando a conexão do mesmo,c) Ligar a aplicação elétrica (10) e conectar o conector (18) natomada de caixa de ligações (22)d) Receber um sinal proveniente do transmissor (34) da aplica-ção elétrica (10) pelo acionador (32, 28), que liga a caixa de ligações,e) Monitorar continuamente para verificar se uma aplicação elé-trica ligada está conectada por via da caixa de ligações, por meio de um cri-tério de corrente ou de voltagem por uma unidade de monitoramento atribuí-da ao acionador,f) Desligar a aplicação elétrica (10) ou desconectar a aplicaçãoelétrica (10),g) Desligar a caixa de ligações (22) pelo acionador (28) com ba-se em um sinal de controle proveniente da unidade de monitoramento gera-do em resposta à etapa f).