BRPI0715540A2

BRPI0715540A2 - sistemas e dispositivos elÉtricos de seguranÇa para uso com fiaÇço elÉtrica e mÉtodos para uso dos mesmos

Info

Publication number: BRPI0715540A2
Application number: BRPI0715540-9A
Authority: BR
Inventors: Robert J Sexton; Fred Lane Martin Iii; James Herman Pace
Original assignee: Newire Inc
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2013-07-02
Also published as: EP2044653A2; JP5285607B2; US8779775B2; JP2009545293A; CN102916422A; US20130182361A1; AU2007276773A1; US20080020627A1; CA2658779C; AR062260A1; AU2007276773B2; IL196709A0; NZ574364A; US8278938B2; US7915899B2; WO2008014276A3; KR101492083B1; MX2009000921A; CN102916422B; CA2658779A1

Abstract

SISTEMAS E DISPOSITIVOS ELÉTRICOS DE SEGURANÇA PARA USO COM FIAÇçO ELÉTRICA E MÉTODOS PARA USO DOS MESMOS. São revelados sistemas e métodos para monitorar um fio elétrico plano. Um dispositivo de segurança apropriado é utilizado para monitorar o fio elétrico plano. O dispositivo de segurança inclui uma entrada de lado de linha configurada para conectar uma fonte de energia de lado de linha e receber um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha. Adicionalmente, o dispositivo de segurança inclui uma conexão de fio plano configurada para conectar um fio elétrico plano. O dispositivo de segurança inclui ainda ao menos um relé configurado para controlar a comunicação do sinal de energia elétrica para o fio elétrico plano. O dispositivo de segurança inclui também uma unidade de controle configurada para testar o fio elétrico plano no sentido de ao menos um de: ligações por fios incorretas, defeitos de fio, ou condições anormais e, com base ao menos em parte nos resultados do teste, controlar o acionamento do ao menos um relé.

Description

SISTEMAS E DISPOSITIVOS ELÉTRICOS DE SEGURANÇA PARA USO COM FIAÇÃO ELÉTRICA E MÉTODOS PARA USO DOS MESMOS

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados

Esse pedido reivindica prioridade a partir do Pedido Provisório dos Estados Unidos 60/820.197 intitulado ACTIVE SAFETY DEVICES (Dispositivos de Segurança Ativos), o qual foi depositado em 24 de julho de 2006, e aqui incorporado como referência. CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere geralmente aos dispositivos e sistemas de segurança usados em conjunto com fiação elétrica e, mais especificamente, aos dispositivos e sistemas de segurança usados em conjunto com fiação elétrica plana. ANTECEDENTES

A maioria das residências e edifícios comerciais utiliza sistemas de fiação elétrica para distribuir energia por toda a estrutura. Tipicamente, os sistemas de fiação elétrica conduzem um sinal de 120 ou 240 volts em 15 ou 30 ampères, respectivamente, para fornecer energia elétrica para os sistemas de iluminação, sistemas de controle de clima, aparelhos, e outras cargas. Muitos acidentes ocorrem anualmente devido a penetrações de fios elétricos ou devido à deterioração de sistemas de fiação mais antigos.

De acordo com os informes expedidos pela Consumer Products Safety Commission (CPSC) em 1997, os sistemas de fios domésticos causaram mais de 40.000 incêndios que resultaram em 250 mortes e mais de 670 milhões de dólares de dano patrimonial. Adicionalmente, estudo conduzido pela CPSC com base em 40.300 incêndios em circuitos elétricos mostrou que 36% ocorreram devido à fiação instalada e 16% j· devido aos fios/tomadas .

Atualmente, os disjuntores protegem

principalmente contra certa sobrecarga e condições de curto circuito que ocorrem principalmente na fiação fixa. A proteção contra sobrecarga é provida por intermédio do lento aquecimento de uma tira bimetálica que interrompe o circuito fazendo com que o disjuntor dispare após um período de tempo especificado. Quanto mais corrente passar através da tira bimetálica, mais curto é o tempo que leva para disparar o disjuntor. Proteção contra curto circuito pode ser provida magneticamente, isto é, um elevado nível de corrente pode disparar instantaneamente o disjuntor. 0 limite inferior do ajuste da tira magnética pode ser determinado pelo fabricante de tal modo que o dispositivo não dispara incomodamente em cargas elevadas de influxo.

Os disjuntores não protegem contra todos os riscos que podem ocorrer dentro dos sistemas de fiação elétrica. Portanto, além dos disjuntores, há muitos outros

2 0 dispositivos de segurança que foram projetados para uso com

a fiação elétrica. Esses dispositivos de segurança podem prover proteção secundária, a qual é adicional a qualquer proteção provida pelo disjuntor, ou eles podem prover proteção principal independente daquela provida pelo disjuntor. Esses dispositivos de segurança são projetados principalmente para uso em conjunto com os fios elétricos convencionais. Os fios elétricos convencionais, conforme são conhecidos atualmente contêm tipicamente dois condutores internos arredondados, isolados (por exemplo,

3 0 condutores ligados/neutros ou eletrificáveis/de retorno) e um condutor de terra não-isolado (por exemplo, condutor de * aterramento), todos dentro de um isolador externo

termoplástico. O condutor neutro ou de retorno também pode ser referido como um condutor aterrado.

Tal dispositivo de segurança que é comumente

instalado em sistemas de fiação elétrica é um Interruptor de Circuito de Falha de Terra (GFCI) . Um GFCI mede a diferença entre as correntes fluindo através do condutor ligado e do condutor neutro de um fio elétrico convencional. Se a diferença entre a diferença fluindo através do condutor ligado e a corrente fluindo através do condutor neutro exceder uns poucos miliampères, a suposição é de que a corrente está escapando para a terra através de algum outro percurso. Isso pode ser devido a um curto circuito, por exemplo, para o chassi de um aparelho, ou para o fio terra, ou através de uma pessoa. Qualquer uma dessas situações pode ser perigosa, de modo que o GFCI dispara, interrompendo o circuito.

Outro dispositivo de segurança que é comumente

2 0 instalado em sistemas de fiação elétrica é um Interruptor

de Circuito de Falha de Centelha (AFCI) . Um AFCI adiciona proteção eletrônica à proteção térmica e magnética, padrão, provida pelos disjuntores. 0 conjunto de circuitos em um AFCI detecta centelhas especificas que são determinadas como provavelmente causando um incêndio. 0 AFCI utiliza meios eletrônicos para reconhecer as características de corrente e voltagem das falhas de formação de centelha no fio elétrico, e interrompe o circuito quando uma falha é detectada. Cada AFCI tem lógica de circuito, e talvez

3 0 lógica de controle, que é projetada para detectar tipos específicos de falhas de centelha. Essas falhas de centelha são específicas para o tipo de fiação para o qual o AFCI é projetado para ser implementado. Os AFCIs atuais são projetados para uso em conjunto com sistemas de fios convencionais para detectar falhas de centelha que comumente ocorrem dentro desses sistemas de fios convencionais.

Um problema com muitos dispositivos de segurança de fios elétricos é que eles são projetados para uso em conjunto com fio elétrico de três condutores, convencional. Os dispositivos de segurança atuais não são projetados para uso em sistemas de fiação que incluem fio elétrico plano. Um fio elétrico plano e método de fabricação do fio elétrico são descritos no Pedido de Patente dos Estados Unidos 10/790.055 (Agora Patente dos Estados Unidos 7.145.073), o qual é aqui incorporado como referência integralmente. Fio elétrico plano é projetado para ter um sistema de fiação montado na superfície que pode ser instalado em superfícies tal como uma parede, teto ou piso.

2 0 Consequentemente, o fio elétrico plano é projetado para ser

fino e flexível para permitir que ele seja facilmente oculto, por exemplo, mediante pintura ou coberto com papel. Os dispositivos de segurança atualmente existentes não são especificamente projetados para uso em conjunto com, e em muitos casos, são incompatíveis com o fio elétrico plano. Consequentemente existe a necessidade de um ou mais dispositivos de segurança que sejam adequados para uso com o fio elétrico plano. SUMÁRIO

3 0 Esse Sumário é provido para introduzir uma seleção de conceitos em uma forma simplificada que são de scritos adicionalmente abaixo na Descrição Detalhada e não pretende limitar o escopo da matéria em estudo reivindicada.

São revelados dispositivos; sistemas; e métodos para monitorar um fio tal como, por exemplo, um fio elétrico plano para uma ou mais condições de fios defeituosos, falhas nos fios, ou condições anormais. De acordo com uma modalidade da invenção, é revelado um dispositivo de fonte para uso com fio elétrico plano. 0 dispositivo de fonte pode incluir uma entrada lateral de linha, uma conexão de fio plano, ao menos um relê, e uma unidade de controle. A entrada de lado de linha pode ser configurada para conectar uma fonte de energia de lado de linha e para receber um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha. A conexão de fio plano pode ser configurada para conexão com um fio plano elétrico. 0 pelo menos um relê pode ser configurado para controlar a comunicação do sinal de energia elétrica para o fio plano elétrico. A unidade de controle pode ser configurada para testar o fio elétrico plano para ao menos um de: fios defeituosos, falhas nos fios, ou condições anormais e, com base ao menos em parte nos resultados dos testes, para controlar o acionamento do ao menos um relé.

De acordo com outra modalidade da invenção, é revelado um sistema de fio elétrico plano que inclui um dispositivo de fonte, um dispositivo de destino, e um fio elétrico plano. 0 dispositivo de fonte pode ser configurado para ser acoplado a uma fonte de energia lateral de linha, e o dispositivo de fonte pode incluir um dispositivo de segurança, ativo, e um primeiro terminal de fio plano. 0 dispositivo de destino pode incluir um segundo terminal de fio plano. 0 fio elétrico plano pode ter uma primeira extremidade acoplada ao primeiro terminal de fio plano e uma segunda extremidade acoplada ao segundo terminal de fio plano. 0 dispositivo de segurança, ativo, pode monitorar o fio elétrico plano para ao menos um de: fios defeituosos, falhas nos fios, ou condições anormais e, com base nos resultados da monitoração, controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia lateral de linha para o fio elétrico plano.

De acordo com outra modalidade da invenção, é revelado um método para monitorar um fio elétrico plano. Um fio elétrico plano pode ser provido entre uma fonte e um destino. Um ou mais condutores do fio elétrico plano podem ser testados para ao menos um de fios defeituosos, falhas nos fios ou condições anormais. A comunicação de um sinal de energia elétrica a partir de uma fonte de energia para o fio elétrico plano pode ser controlada com base ao menos em parte nos resultados dos testes.

De acordo com outra modalidade da invenção, é revelado um dispositivo de segurança ativo para uso com a fiação elétrica. O dispositivo de segurança ativo pode incluir ao menos um relê e uma unidade de controle. O ao menos um relê pode ser configurado para controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir de uma fonte de energia de lado de linha associada ao dispositivo de segurança ativo para um fio elétrico plano. A unidade de controle pode ser configurada para testar o fio elétrico plano para ao menos um de: fios defeituosos, falhas nos fios, ou condições anormais e, com base ao menos em parte * nos resultados dos testes; controlar o acionamento do ao

menos um relé. Adicionalmente, a unidade de controle pode ser associada com ao menos um componente de segurança utilizado nos testes do fio elétrico plano.

Aspectos da invenção descritos abaixo se aplicam igualmente ao dispositivo de fonte, ao sistema de fios planos, e ao método para monitorar um fio plano. Para simplicidade, os aspectos são descritos aqui como sendo aplicáveis à modalidade de dispositivo de fonte. De acordo com um aspecto da invenção, a unidade de controle pode ser configurada adicionalmente para testar a fonte de energia de lado de linha para ao menos um de: fios defeituosos, falhas nos fios, ou condições anormais e para controlar o acionamento do ao menos um relé com base ao menos em parte nos testes da fonte de energia de lado de linha.

De acordo com outro aspecto da invenção, a unidade de controle pode ser associada com ao menos um componente de segurança reativo que é utilizado nos testes

2 0 do fio elétrico plano. 0 ao menos um componente de

segurança reativo pode ser utilizado para testar o fio elétrico plano subsequente à eletrificação do fio elétrico plano. 0 ao menos um componente de segurança reativo pode incluir um ou mais de um interruptor de circuito de falha de terra, um circuito de minoração de centelha, um componente de segurança de proteção contra corrente excessiva, e um componente de segurança de monitoração de corrente de terra.

De acordo com outro aspecto da invenção, a

3 0 unidade de controle pode ser associada a ao menos um componente de segurança proativo que é utilizado no teste do fio elétrico plano. 0 ao menos um componente de segurança proativo pode ser utilizado para testar o fio elétrico plano antes da eletrificação do fio elétrico plano. 0 ao menos um componente de segurança proativo pode incluir um ou mais de: um componente de integridade de fio de lado de linha e um componente de integridade de fio de lado de carga.

De acordo com um aspecto da invenção, um componente de integridade de fio de lado de linha que pode ser configurado para identificar um ou mais condutores associados com a fonte de energia de lado de linha e para determinar se o um ou mais condutores identificados estão adequadamente terminados na entrada de lado de linha. De acordo com outro aspecto da invenção, um

componente de integridade de fio de lado de carga que pode ser configurado para comunicar ao menos um sinal de teste para ao menos um condutor do fio elétrico plano, para monitorar um ou mais dos condutores para um ou mais sinais de retorno, e para determinar se quaisquer fios defeituosos ou falhas de fios existem com base no um ou mais sinais de retorno.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DAS VÁRIAS VISTAS DO DESENHO (S)

Tendo assim descrito a invenção em termos gerais, será feita agora referência aos desenhos anexos, os quais não são necessariamente traçados em escala, e em que:

A Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de fio plano incluindo um Dispositivo de Segurança Ativo (ASD), de acordo com uma modalidade ilustrativa da 3 0 invenção. A Figura 2 é uma vista em seção transversal de um fio plano multiplanar, empilhado, ou protetor em camadas que pode ser usado em conjunto com um ASD, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 3 é um diagrama de blocos dos componentes de um ASD, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 4A é um diagrama de blocos de uma unidade de controle que pode ser associada a um ASD de acordo com as modalidades da invenção.

A Figura 4B é um fluxograma exemplar da operação da unidade de controle da Figura 4A, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 5 é um diagrama esquemático de um componente de integridade de fio de lado de linha que pode ser incorporado em um ASD, de acordo com uma modalidade da invenção.

A Figura 6 é um fluxograma exemplar da operação de um componente de integridade de fio de lado de linha que pode ser incorporado em um ASD de acordo com uma modalidade da invenção.

A Figura 7 é um fluxograma exemplar da operação geral de um componente de integridade de fio de lado de carga, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 8 é um diagrama de temporização exemplar de sinais de teste baseados em voltagem ou corrente que podem ser aplicados por um componente de integridade de fio de lado de carga, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. A Figura 9A é um diagrama esquemático de um componente de integridade de fio de lado de carga baseado em voltagem que pode ser incorporado em um ASD, de acordo com uma modalidade da invenção.

A Figura 9B é um diagrama esquemático de um

componente de integridade de fio de lado de carga baseado em corrente que pode ser incorporado em um ASD, de acordo com uma modalidade da invenção.

A Figura 9C é um diagrama esquemático de um componente de integridade de fio de lado de carga baseado em corrente que utiliza relês de teste na monitoração de um fio plano para fios defeituosos e curtos entre camadas, de acordo com uma modalidade da invenção.

A Figura 10 é um fluxograma exemplar da operação de um componente de integridade de fio de lado de carga, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 11 é um diagrama esquemático de outro componente de integridade de fio de lado de carga exemplar que pode ser incorporado em um ASD, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 12 é um diagrama esquemático de outro componente de integridade de fio de lado de carga exemplar que pode ser incorporado em um ASD, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. A Figura 13 é um diagrama esquemático de um

circuito que pode ser utilizado para testar uma conexão de fio plano em um módulo de destino, de acordo com uma modalidade da invenção.

As Figuras 14A-14F são vistas em seção 3 0 transversal ilustrando um exemplo da dinâmica de uma penetração de prego ou tacha de um fio plano multiplanar.

A Figura 15 é um gráfico representativo das formas de onda de voltagem e corrente durante uma penetração de um fio plano por um prego conforme provido nas Figuras 13A-13F.

As Figuras 16A-16D são vistas em seção transversal ilustrando exemplos da dinâmica de uma penetração de um fio plano multiplanar não-ligado.

A Figura 17A é um diagrama esquemático de uma conexão de dispositivo de fonte exemplar para uma tomada elétrica e um fio plano, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 17B é um diagrama esquemático de um ASD com tomadas de extensão, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 18 é um diagrama esquemático de um sistema de fio plano incluindo um Dispositivo de Segurança Ativo (ASD) que monitora dois fios planos conectados ao mesmo dispositivo de destino, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção.

A Figura 19 é um diagrama esquemático de múltiplos dispositivos de destino em uma configuração serial sendo sustentada por um dispositivo de fonte única, de acordo com uma modalidade ilustrativa de um aspecto da invenção.

A Figura 2 0 é um diagrama esquemático de um sistema no qual múltiplos dispositivos de fonte formam um dispositivo central que monitora múltiplos fios planos em um ambiente, de acordo com uma modalidade ilustrativa de um aspecto da invenção. A Figura 21 é um diagrama esquemático de uma rede de dispositivos de fonte monitorados por um hub central, de acordo com uma modalidade ilustrativa de um aspecto da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente invenção será descrita agora mais completamente em seguida com referência aos desenhos anexos, nos quais algumas, mas não todas as modalidades das invenções são mostradas. Na realidade, essas invenções podem ser incorporadas em muitas formas diferentes e não devem ser consideradas como limitadas às modalidades aqui apresentadas; mais propriamente, essas modalidades são providas de modo que essa revelação atenderá às exigências legais aplicáveis. Números semelhantes se referem aos elementos semelhantes do principio ao fim.

A invenção é descrita abaixo com referência aos diagramas de bloco de sistemas, métodos, aparelhos, e produtos de programa de computador de acordo com uma modalidade da invenção. Será entendido que cada bloco dos

2 0 diagramas de blocos, e as combinações de blocos nos

diagramas de blocos, respectivamente, podem ser implementados mediante instruções de programa de computador. Essas instruções de programa de computador podem ser carregadas em um computador de uso geral, em um computador de uso especial, ou outro aparelho de processamento de dados, programável, para produzir uma máquina, de tal modo que as instruções as quais executam no computador ou em outro aparelho de processamento de dados programável criam meios para implementar a funcionalidade

3 0 de cada bloco dos diagramas de bloco, ou combinações de blocos nos diagramas de blocos discutidos em detalhe nas descrições abaixo.

Essas instruções de programa de computador também podem ser armazenadas em uma memória legível por computador que pode dirigir um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para funcionar de uma maneira específica, de tal modo que as instruções armazenadas na memória legível por computador produzem um produto industrial incluindo meios de instrução que implementam a função especificada no bloco ou blocos. As instruções de programa de computador também podem ser carregadas em um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para fazer com que uma série de etapas operacionais seja realizada no computador ou outro aparelho programável para produzir um processo implementado por computador de tal modo que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programado proporcionam etapas para implementar as funções especificadas no bloco ou blocos. 2 0 Consequentemente, blocos dos diagramas de blocos

suportam combinações de meios para realizar as funções especificadas, combinações de etapas para realizar as funções especificadas; e meios de instrução de programa para realizar as funções especificadas. Também será entendido que cada bloco dos diagramas de blocos, e as combinações dos blocos nos diagramas de blocos, podem ser implementados por sistemas de computador baseados em hardware de uso especial que realizam as funções ou etapas especificadas, ou combinações de instruções de computador e hardware de uso especial. A invenção pode ser implementada através de um programa de aplicação executando em um sistema operacional de um computador. A invenção também pode ser praticada com outras configurações de sistema de computador, incluindo: dispositivos de mão, sistemas de multiprocessadores, meios eletrônicos de consumidor programáveis ou baseados em microprocessador, minicomputadores, computadores de grande porte, etc.

Programas de aplicação que são componentes da invenção podem incluir rotinas, programas, componentes, estruturas de dados, etc. que implementam certos tipos de dados abstratos, realizam certas tarefas, ações ou funções. Em um ambiente de computação distribuída, o programa de aplicação (integralmente ou parcialmente) pode estar localizado na memória local, ou em outro meio de armazenamento. Além disso, ou na alternativa, o programa de aplicação (integralmente ou em parte) pode estar localizado na memória remota ou no meio de armazenamento para permitir a prática das invenções onde as tarefas são realizadas por 2 0 dispositivos de processamento remoto, ligados através de uma rede de comunicação. Modalidades exemplares da invenção serão descritas em seguida com referência às figuras, nas quais numerais semelhantes indicam elementos semelhantes por todos os vários desenhos. São revelados sistemas e métodos para monitorar

um fio elétrico ou sistema de fiação elétrica para fios defeituosos e falhas de fio. Um Dispositivo de Segurança Ativo (ASD) pode ser utilizado para realizar testes em um fio elétrico antes da eletrificação do fio elétrico, durante a eletrificação do fio elétrico, e após a eletrificação do fio elétrico. Se uma ligação incorreta ou uma falha de fio for identificada ou detectada pelo ASD antes da eletrificação do fio elétrico, então se pode impedir que o fio elétrico seja eletrificado. Se uma ligação incorreta ou uma falha de fio for identificada ou detectada pelo ASD durante ou após a eletrificação do fio elétrico, então um fio elétrico pode ser desenergizado. Será considerado que um ASD pode ser utilizado em muitos tipos diferentes de aplicações tal como, por exemplo, em conjunto com fiação comercial e/ou residencial. Como um exemplo, um ASD pode ser utilizado para monitorar a fiação elétrica que é instalada em uma residência ou em um local comercial ou industrial. A fiação elétrica monitorada pode ser fiação que é instalada no local no momento da construção ou durante um projeto de colocação de novos fios.

Com referência agora à Figura 1, um Dispositivo de Segurança Ativo (ASD) 100 implementado em um sistema de fio elétrico chato 101 é mostrado, de acordo com uma

2 0 modalidade ilustrativa da invenção. O sistema de fio

elétrico chato 101 pode incluir um dispositivo de fonte 103, um fio plano 105, uma fonte de energia de lado de linha 115, um dispositivo de destino 117, e um destino de lado de carga 125. 0 dispositivo de fonte 103 pode incluir um ASD 100 e um módulo de fonte 110. 0 dispositivo de destino 117 pode incluir um módulo de destino 12 0 e um módulo de expansão 122. Para a finalidade da presente revelação, um ASD 100 é um dispositivo elétrico de segurança, circuito, ou módulo, de acordo com a invenção,

3 0 contendo componentes reativos e/ou proativos/de segurança, circuitos, e/ou conjunto de circuitos, conforme explicado em mais detalhe abaixo. Será entendido que em algumas modalidades tal como, por exemplo, algumas modalidades comerciais, o dispositivo de fonte 103 e seus componentes associados, conjunto de circuitos, e módulos, podem ser designados como um ASD. Embora as modalidades ilustrativas aqui descritas estejam em conexão com fio elétrico chato, um ASD 100 de acordo com as modalidades da invenção é igualmente aplicável à fiação elétrica convencional, tal como fio elétrico compreendendo condutores cilíndricos alongados com base nos ensinamentos aqui revelados.

Vários fios planos podem ser usados em conjunto com um ASD 100 de acordo com as modalidades da invenção. O fio plano 105 pode ser um fio elétrico chato ou outro fio plano tal como um fio de altofalante, fio de telefone, fio de baixa voltagem, fio CATV, ou um fio embutido. O fio plano 105 tipicamente será composto de múltiplos condutores planos que podem ser configurados em um arranjo empilhado multiplanar, ou protetor em camadas ou em um arranjo 2 0 paralelo ou coplanar tendo condutores dentro do mesmo plano. Adicionalmente, os condutores do fio plano 105 podem conter múltiplas pernas planas ou subcamadas não-isoladas condutoras adjacentes. 0 fio plano 105 pode também conter uma ou mais fibras óticas. Um exemplo de um fio plano que

2 5 pode ser usado de acordo com o ASD 10 0 da presente invenção

é descrito no Pedido de patente dos Estados Unidos 10/790.055 (Publicação US 2005/0042942), intitulado "Electrical Wire and Method of Fabricating the Electrical Wire", que é aqui incorporado integralmente como

3 0 referência. Outros exemplos dos fios planos que podem ser usados de acordo com o ASD 100 da presente invenção ■f incluem, mas não são limitados aos fios planos revelados na

Patente dos Estados Unidos 5.804.768 intitulado "Fiat Surface-Mounted Multi-Purpose Wire" , Patente dos Estados Unidos 6.107.577 intitulada "Fiat Surface-Mounted Multi- Purpose Wire", Patente dos Estados Unidos 6.4 92.5 95 intitulada "Fiat Surface-Mounted Multi-Purpose Wire", e Patente dos Estados Unidos 6.774.741 intitulada "Non- uniform Transmission Line and Method of Fabrieating the Same", cujas revelações são aqui incorporadas integralmente como referência.

A Figura 2 é uma vista em seção transversal de um fio plano multiplanar 105 que pode ser usado em conjunto com um ASD 100, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. 0 fio plano 105 da Figura 2 pode ser um fio elétrico plano com condutores empilhados. Ao menos um condutor eletrificável 205 (ou condutor ligado) pode estar situado entre dois condutores de retorno 210, 215 (ou condutores neutros) e os dois condutores de retorno 210, 2 0 215 podem ser formados de tal modo que o condutor eletrificável 205 é substancialmente aprisionado pelo primeiro e segundo condutor de retorno 210, 215. 0 termo substancialmente aprisionado pode ser utilizado para se referir a uma situação na qual o condutor eletrificável 205 2 5 não pode ser contatado por um objeto estranho (por exemplo, um prego, parafuso, grampo, etc.) sem o objeto estranho primeiramente contatar um dos condutores de retorno 210, 215. 0 termo substancialmente aprisionado não necessariamente significa que os condutores de retorno 210, 215 circundam completamente o condutor eletrificável 205 (embora tal modelo seja possível) . Em vez disso, o termo pode significar que qualquer distância entre os condutores de retorno 210, 215 pode ser pequena o suficiente de modo que um objeto estranho não pode razoavelmente seguir entre os condutores de retorno 210, 215 e o condutor eletrificável 205 sem contatar um ou mais dos condutores de retorno 210, 215.

Com referência continuada à Figura 2, dois condutores de aterramento 220, 225 podem ser incluídos no fio plano 105. Os vários condutores do fio plano 105 podem ser montados em uma configuração empilhada de tal modo que o condutor eletrificável 205 está situado entre os dois condutores de retorno 210, 215 e que o arranjo de três condutores é então encaixado entre os dois condutores de aterramento 220, 225. Essa configuração pode ser referida como uma configuração G-N-H-N-G.

Adicionalmente, o material de isolamento pode ser disposto entre cada um dos condutores do fio plano 105. O material de isolamento pode impedir que os vários condutores do fio plano 105 contatem uns aos outros e gerem um curto circuito no fio plano 105. O material de isolamento de condutor eletrificável 23 0 pode envolver o condutor eletrificável 205 e impedir que o condutor eletrificável 205 faça contato elétrico com os outros condutores do fio plano 105. Adicionalmente, o material de isolamento de condutor de retorno 23 5 pode ser disposto entre os condutores de retorno 210, 215 e os condutores de aterramento correspondentes 220, 225 para impedir que o primeiro condutor de retorno 210 contate o primeiro 3 0 condutor de aterramento 22 0 correspondente e para impedir que o segundo condutor de retorno 215 contate o segundo condutor de aterramento 225 correspondente. 0 isolamento de condutor de aterramento 24 0 pode ser disposto oposto ao primeiro condutor de aterramento 220 e o segundo condutor de aterramento 225, e o isolamento de condutor de aterramento 24 0 pode impedir que os condutores de aterramento 220, 225 contatem um objeto ou superfície que é externa ao fio plano 105.

Alternativamente, cada condutor do fio plano 105

pode ser individualmente envolto com um material de isolamento. Nessa configuração alternativa, o material de isolamento de condutor eletrificável 230 pode ser disposto em ambos os lados do condutor eletrificável 2 05 para separar o condutor eletrificável 205 dos condutores de

retorno 210, 215. O material de isolamento de condutor de retorno 235 seria disposto em ambos os lados de cada um dos condutores de retorno 210, 215 para separar os condutores de retorno 210, 215 a partir do condutor eletrificável 205 e dos condutores de aterramento 220, 225. O material de

2 0 isolamento de condutor de aterramento 24 0 seria disposto em

ambos os lados de cada um dos condutores de aterramento 220, 225 para separar os condutores de aterramento 220, 225 a partir dos condutores de retorno 210, 215 e quaisquer objetos ou superfícies que são externas ao fio plano 105.

Na configuração alternativa, duas camadas de material de isolamento são dispostas entre quaisquer dois condutores do fio plano 105, desse modo diminuindo a possibilidade de curtos-circuitos entre os condutores do fio plano 105. Em outras palavras, um curto circuito entre dois condutores do

3 0 fio plano 105 existe quando há uma falha no material de isolamento entre os dois condutores. Por exemplo, se apenas uma única camada de material de isolamento for disposta entre cada um dos condutores do fio plano 105, um curto circuito poderia ocorrer se houvesse uma falha no material de isolamento disposto entre o condutor eletrificável 205 e um dos condutores de retorno 210. Se, contudo, cada um dos condutores do fio plano 105 for individualmente envolto ao material de isolamento, a possibilidade de um curto circuito entre dois condutores é diminuída porque as falhas precisariam estar presentes em ambas as camadas do material de isolamento disposto entre os dois condutores, e as falhas precisariam se alinhar umas com as outras ou estar situadas próximas uma da outra. Por exemplo, para ocorrer um curto circuito entre o condutor eletrificável 205 e um dos condutores de retorno 210, falhas devem estar presentes não somente no material de isolamento de condutor eletrificável 23 0 como também no material de isolamento de condutor de retorno 235 disposto entre os dois condutores. Adicionalmente, essas falhas precisariam estar alinhadas entre si ou situadas em proximidade estreita entre si.

Embora um fio plano empilhado de cinco condutores seja ilustrado na Figura 2, será considerado que o ASD 100 pode ser utilizado para monitorar os fios planos com muitas configurações diferentes de condutores. Por exemplo, os fios planos com uma ampla variedade de configurações de condutores empilhados poderiam ser monitorados pelo ASD 100. Como um exemplo, um fio plano de três condutores tendo uma configuração empilhada poderia ser monitorado pelo ASD 100. O fio plano de três condutores pode incluir um 3 0 condutor eletrificável que é substancialmente aprisionado pelo primeiro e segundo condutor de retorno, e a configuração de três condutores pode ser referida como uma configuração N-H-N. Adicionalmente, várias modalidades de fios planos contendo arranjos paralelos ou coplanares de condutores podem ser monitoradas pelo ASD 100. Por exemplo, um fio plano de três condutores tendo um arranjo coplanar pode ser monitorado pelo ASD 100. O fio plano coplanar de três condutores pode incluir um condutor eletrificável, um condutor de retorno, e um condutor de aterramento disposto em uma configuração paralela dentro do mesmo plano.

Com referência de volta à Figura 1, em um sistema de fio plano 101, um fio plano 105 pode ser conectado ao ASD 100 através de um módulo de fonte 110. O módulo de fonte 110 pode ser fisicamente separado do ASD 100, ou alternativamente, o módulo de fonte 100 pode ser integrado no ASD 100. O módulo de fonte 110 pode servir como uma conexão mecânica ou eletromecânica entre o fio plano 105 e o ASD 100. Os vários condutores do fio plano 105 podem ser terminados no módulo de fonte 110. Os pontos de terminação

2 0 dentro do módulo de fonte 110 podem incluir blocos

terminais, terminais de crimpagem, conectores de plugue e soquete, conectores de deslocamento de isolamento (IDC), conectores de penetração de condutor (CPC), ou qualquer outro conector elétrico adequado como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica. Será considerado que um ou mais dispositivos de detecção apropriados podem ser utilizados para verificar se o módulo de fonte 110 está conectado ao ASD 100 e/ou se os pontos de terminação estão conectados a um módulo de fonte 110. Por exemplo, um pino

3 0 ou plugue de terra pode ser estendido através do módulo de fonte 110 e/ou dos pontos de terminação para detectar a presença do módulo de fonte 110 e/ou dos pontos de terminação. Como outro exemplo, um dispositivo ótico de detecção pode ser utilizado. Adicionalmente, será entendido que uma combinação de dispositivos de detecção pode ser utilizada.

O ASD 100 também pode ser conectado a uma fonte de energia de lado de linha 115. A fonte de energia de lado de linha 115 pode ser qualquer fonte de energia elétrica padrão incluindo um fio de energia proveniente de uma caixa de circuito, um fio elétrico dentro da parede convencional, um fio elétrico chato, ou qualquer outro fio elétrico capaz de fornecer energia elétrica. Para aplicações de circuitos de derivação de fio plano 105, a fonte de energia de lado de linha 115 pode ser um receptáculo de energia ou tomada de energia montada na parede ou dentro da parede, típico. Tipicamente, a fonte de energia de lado de linha 115 conduzirá uma voltagem elétrica de aproximadamente 100-13 0 VAC ou aproximadamente 22 0-250 VAC. 2 0 A fonte de energia de lado de linha 115 pode ser

fisicamente separada do dispositivo de fonte 103 ou, alternativamente, a fonte de energia de lado de linha 115 pode ser integrada no dispositivo de fonte 103. Por exemplo, se um fio elétrico dentro da parede convencional fosse conectado diretamente ao dispositivo de fonte 103, a fonte de energia de lado de linha 115 seria fisicamente separada do dispositivo de fonte 103. Alternativamente, a fonte de energia de lado de linha 115 pode ser integrada no dispositivo de fonte 103 em uma situação na qual o dispositivo de fonte 103 inclui, por exemplo, um plugue de três pinos convencional que pode ser inserido em uma tomada elétrica padrão.

Ainda com referência à Figura 1, o fio plano 105 pode criar uma conexão entre o módulo de fonte 110 e um ou mais dispositivos de destino 117. O um ou mais dispositivos de destino 117 pode incluir um módulo de destino 120 e um módulo de expansão 122. Muito semelhante ao módulo de fonte 110, um módulo de destino 120 pode servir como uma conexão mecânica ou eletro-mecânica entre o fio plano 105 e o dispositivo de destino 117. Os vários condutores do fio plano 105 podem ser terminados no módulo de destino 120. Os pontos de terminação dentro do módulo de destino 12 0 podem incluir blocos terminais, terminais de crimpagem, conectores de plugue e soquete, conectores de deslocamento de isolamento (IDC), conectores de penetração de condutor (CPC) , ou qualquer outro conector elétrico como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica.

Um módulo de expansão 122 pode ser incluído em um dispositivo de destino 117, e o módulo de expansão 122 pode 2 0 servir como uma conexão mecânica ou eletromecânica entre o dispositivo de destino 117 e um destino de lado de carga 125. Um destino de lado de carga 125 pode incluir uma tomada ou receptáculo de energia, um dispositivo cabeado, um bloco terminal, um componente de segurança, "condutores aéreos", ou qualquer outra conexão de lado de carga como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica. Os pontos de terminação dentro do módulo de expansão 122 usados para conectar o destino de lado de carga 125 ao módulo de expansão 122 podem incluir blocos terminais, terminais de crimpagem, conectores de plugue e soquete, conectores de deslocamento de isolamento (IDC), conectores de penetração de condutor (CPC), ou qualquer outro conector elétrico como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica. Também será entendido por aqueles de conhecimento na técnica que o destino de lado de carga pode ser conectado ao módulo de destino 12 0 como uma alternativa a ser conectado ao módulo de expansão 122.

O destino de lado de carga 125 pode ser fisicamente separado do dispositivo de destino 117 ou, alternativamente, o destino de lado de carga 125 pode ser integrado no dispositivo de destino 117. Por exemplo, se um dispositivo elétrico tal como uma lâmpada fosse conectado diretamente ao dispositivo de destino 117, o destino de lado de carga 125 seria fisicamente separado do dispositivo de destino 117. Alternativamente, o destino de lado de carga 125 pode ser integrado no dispositivo de destino 117 em uma situação na qual o dispositivo de destino 117 inclui, por exemplo, um ou mais soquetes elétricos. O dispositivo de destino 117 pode incluir qualquer número de soquetes elétricos configurados para receber plugues elétricos. Por exemplo, o dispositivo de destino 117 pode incluir um, dois, três, ou quatro soquetes que servem como um destino de lado de carga 125.

Adicionalmente, o módulo de expansão 122 pode ser usado para criar uma conexão mecânica ou eletromecânica entre o dispositivo de destino 117 e um segundo dispositivo de destino, conforme explicado em maior detalhe abaixo com referência à Figura 18. Em tal modalidade, um segundo fio plano 105 pode ser, por exemplo, conectado ao módulo de 3 0 expansão 122 e usado para criar uma conexão entre o módulo de expansão 122 e o segundo dispositivo de destino. Os pontos de terminação dentro do módulo de expansão 122 podem incluir blocos terminais, terminais de crimpagem, conectores de plugue e soquete, conectores de deslocamento de isolamento (IDC), conectores de penetração de condutor (CPC), ou qualquer outro conector elétrico como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica.

Adicionalmente, conforme explicado em maior detalhe abaixo, o dispositivo de destino 117 pode ser capaz de se comunicar com o ASD 100 através do módulo de fonte 110 através do fio plano 105. O dispositivo de destino 117 também pode ser capaz de se comunicar com um segundo dispositivo de destino através do módulo de expansão 122 através de um segundo fio plano 105, conforme explicado em mais detalhe abaixo com referência à Figura 15.

A Figura 3 é um diagrama de blocos dos componentes de um dispositivo de fonte 103, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. 0 ASD 100 pode incluir uma entrada de lado de linha 2 05, um ou mais relês 310, uma interface 1/0 de fio plano 311, uma unidade de controle 312, e vários componentes de segurança incluindo um ou mais de um componente GFCI 315, um componente AMC 320, um componente de proteção contra corrente excessiva 3 25, um componente de monitoração de corrente de terra 33 0, 2 5 um componente de integridade de fio de lado de linha 3 35, e um componente de integridade de fio de lado de carga 34 0.

O ASD 100 pode ser ativado por uma fonte de energia, a qual pode ser conectada ao ASD 10 0 na entrada de lado de linha 305. Por exemplo, a fonte de energia de lado de linha 115 pode ser conectada à entrada de lado de linha 3 05 do ASD 100 para prover energia ao ASD 100. Adicionalmente, o um ou mais relês 310 podem controlar o fluxo de um sinal elétrico, o qual pode ser um sinal de energia elétrica, a partir de uma fonte de energia através do ASD 100 para o módulo de fonte 110. Cada um do um ou mais relês 310 podem ser, por exemplo, um relê de pólo duplo de curso único (DPST). Será entendido que vários outros relês podem ser usados pelo ASD 100 incluindo, mas não limitado a, um ou mais relês de pólo único, de curso único (SPST), um ou mais relês de pólo único de curso duplo (SPDT), um ou mais relês de mudança ou de comutação de pólo único (SPCO) , um ou mais relês de pólo duplo, de curso duplo (DPDT) , ou um ou mais relês de comutação ou de mudança de pólo duplo (DPCO).

0 ASD 100 pode incluir um único relê (comum ou principal) 310 ou ele pode incluir múltiplos relês em outras configurações adequadas dentro do ASD 100. Por exemplo, cada componente de segurança do ASD 100 pode incluir relês subordinados ou dedicados ou, alternativamente, vários componentes do ASD 100 podem compartilhar um relê comum ou principal 310. Como outro exemplo, um relê separado pode ser provido para vários condutores de um fio plano 105 que é conectado ao módulo de fonte 110. Por exemplo, um primeiro relê pode ser provido para o condutor eletrificável 205 e um segundo relê pode ser provido para os condutores de retorno 210, 215. Cada um dos relês pode ser acionado independentemente ou, alternativamente, os vários relês podem ser acionados conjuntamente. Será considerado que o ASD 100 pode utilizar um ou mais relês para comunicar sinais de teste para o fio plano 105 sem prover um sinal de energia elétrica ao condutor eletrificável 205 do fio plano 105. Por exemplo, conforme explicado em maior detalhe abaixo com referência à Figura 11, o segundo relê pode ser utilizado para comunicar um sinal de teste nos condutores de retorno 210, 215 do fio plano 105, e o ASD 100 pode então monitorar o fio plano 105 para fios defeituosos e/ou falhas de fio. Se o ASD 100 determinar que nenhuma ligação incorreta e/ou falhas de fio existem no fio plano 105, então o ASD 100 pode utilizar o primeiro relê para permitir que um sinal de energia elétrica seja comunicado apenas ao condutor eletrificável 105. A menos que de outro modo declarado nessa revelação, para fins de simplicidade, será feita referência a um ASD 100 que inclui um único relê 310 que é utilizado para controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica ao condutor eletrificável 105 do fio plano 105.

Na modalidade ilustrativa com um único relê 310, também referido como um relê comum ou principal, o ASD 10 0 pode manter o relê 310 seja em uma posição aberta ou em uma posição fechada. Quando o relê 310 é mantido em uma posição fechada, energia elétrica pode fluir a partir de uma fonte de energia de lado de linha 115 através do ASD 100 para o módulo de fonte 110. Conforme mostrado na Figura 3, uma linha de energia ASD 350 pode ser incluída no ASD 100 para conduzir a energia elétrica a partir da entrada de lado de linha 3 05 através do ASD 10 0 para o módulo de fonte 110; contudo, será entendido que a energia elétrica poderia ser propagada através do ASD 10 0 por intermédio de conjunto de circuitos diferentes de uma linha de energia ASD 350, tal 3 0 como através dos vários componentes individuais de segurança do ASD 100. A linha de força ASD 350 é incluída nessa revelação com a finalidade de simplificação para facilitar o entendimento da invenção. A partir do módulo de fonte 110, a energia elétrica pode ser então transmitida no fio plano 105 e ser entregue ao módulo de destino 120.

Alternativamente, quando o relê 310 é mantido em uma posição aberta, um sinal elétrico não pode fluir a partir de uma fonte de energia de lado de linha 115 através do ASD 100 para o módulo de fonte 110. O ASD 100 pode vantajosamente ser configurado como o padrão para manter o relê 310 em uma posição aberta. Mediante ação predeterminada para uma posição aberta, o ASD 100 pode garantir que nenhuma falha esteja presente no sistema de fio plano 101 antes da eletrificação ou energização total do sistema de fio plano 101. Consequentemente, sempre que o ASD 100 perder força, se o relê 310 não estiver em uma posição aberta, o relê 310 pode ser comutado para uma posição aberta para permitir que o ASD 100 realize testes no sistema de fio plano 101. De acordo com um aspecto da invenção, o relê 310

pode ser parte de um circuito de cruzamento zero. Alternativamente, o circuito de cruzamento zero pode ser uma parte da unidade de controle 312, e a unidade de controle 312 pode receber um sinal de energia, tal como um sinal de energia de corrente alternada, a partir da entrada de lado de linha 3 05 e prover um sinal de controle de bobina (tal como um sinal de 12 0 VAC, 24 VDC ou 12 VDC) para o relê 310. Um circuito de cruzamento zero é um circuito elétrico que detecta uma voltagem de carga de 3 0 corrente alternada em uma fase próxima de zero ocorrendo uma vez para cada meio ciclo de corrente alternada. 0 circuito de cruzamento zero pode ser usado em conexão com a abertura ou fechamento do relê 310 para auxiliar na abertura ou fechamento do relê 310 em um momento que está próximo da fase zero do sinal de entrada. Circuitos de cruzamento zero podem funcionar em cruzamentos de zero voltagem ou em cruzamentos de zero corrente. O circuito de cruzamento zero pode considerar retardos de ligar e desligar inerentes associados ao relê 310 ao fazer fechamentos de contato de cruzamento zero ou interrupções do relê principal 310. Como os sistemas típicos de energia em muitos países funcionam a 60 ciclos por segundo ou Hertz (Hz) , um cruzamento zero ocorre aproximadamente a cada 8.3 milissegundos (ms) . Um relê típico 310 pode ter, por exemplo, um tempo de acionamento de 5 milissegundos (tempo de fechamento) e um tempo de interrupção de 3 milissegundos (tempo de abertura). Nesse exemplo, para ligação de cruzamento zero, a bobina de relê deve ser energizada para 3.3 ms (ou o tempo de ciclo de 8.3 ms - o tempo de acionamento de 5 mc) após o último cruzamento zero do sinal de entrada para produzir um fechamento de contato (acionamento) do relê 310 no próximo cruzamento zero do sinal de entrada. Similarmente, no mesmo exemplo, a bobina de relê deve ser desenergizada para 5.3 ms (ou o tempo de ciclo de 8.3 ms - tempo de interrupção de 3 ms) após o último cruzamento zero para produzir uma interrupção de contato (desligamento ou abertura) no próximo cruzamento zero do sinal de entrada. Consequentemente, a saída de energia a partir do ASD 100 para o fio plano 105 iniciará logo que possível quando o relê 310 estiver fechado. Adicionalmente, a forma de onda de entrada a partir do lado de linha 115 combinará com a forma de onda de saída através do fio plano 105 tão aproximadamente quanto possível significando que menos energia é dissipada no ASD 100 e conjunto de circuitos de módulo de fonte 110. A capacidade do ASD 100 em realizar uma ligação ou desligamento de cruzamento zero do relê 310 pode prolongar a vida útil dos contatos no relê 310; limitar o efeito de apresentação de centelha de contato, limitar as emissões eletromagnéticas, e limitar o ruído elétrico conduzido a partir do relê 310.

De acordo com outro aspecto da invenção, será considerado que o relê 310 pode ser acionado por um curto período de tempo no qual os testes podem ser realizados no fio plano 105. Por exemplo, o relê 310 pode ser acionado por um período de tempo que é inferior ou aproximadamente igual ao tempo que leva para metade de um ciclo típico de energia. Como explicado em maior detalhe abaixo com referência às Figuras 9, 11 e 12, o ASD 100 pode testar um ou mais condutores do fio plano 105 durante o tempo em que o relê 310 está acionado.

De acordo com outro aspecto da invenção, o ASD 100 pode ser capaz de detectar contatos de interrupção lenta (isto é, adesivos) no relê 310. A unidade de controle 312 do ASD 100 pode monitorar os tempos de interrupção de contato do relê 310 com um contador ou outro dispositivo de temporização. A unidade de controle 312 pode monitorar diretamente o tempo de interrupção do relê 310, ou a unidade de controle 312 pode monitorar o tempo de interrupção do relê 310 mediante recebimento de informação a partir da interface I/O de fio plano 311. Mediante monitoração do tempo de interrupção do relê 310, a unidade de controle 312 pode detectar um tempo de interrupção lenta para o relê 310. Para fins de manutenção preventiva, o ASD 100 pode alertar um usuário sobre esses contatos de interrupção lenta de modo que o ASD 100 pode ser consertado ou substituído. 0 usuário pode ser alertado de diversas formas pelo ASD 100. Um possível método para alertar o usuário é o de ativar m LED no exterior do ASD 100 que alertará o usuário para os potenciais problemas de contato do relê principal. Outro método para alertar o usuário é o de transmitir uma comunicação a partir do ASD 100 para qualquer outro ASD 100, um hub central ou painel de controle, ou algum outro dispositivo, como será explicado em maior detalhe abaixo com referência às Figuras 16-17. De acordo com outro aspecto da invenção, o ASD

100 pode incluir uma unidade de controle 312. A unidade de controle 312 pode controlar os vários componentes de segurança do ASD 10. Alternativamente, cada componente de segurança individual do ASD 100 pode incluir sua própria unidade de controle ou vários componentes do ASD 100 podem compartilhar unidades de controle. A unidade de controle 312 pode conter um ou mais microcontroladores e componentes associados tais como resistores, diodos, capacitores, e cristais ou, alternativamente, a unidade de controle 312 pode ser qualquer outro dispositivo adequado e conjunto de circuitos associados para controlar um circuito eletrônico incluindo, mas não limitado a, microprocessadores, um ou mais arranjos lógicos programáveis, uma máquina de estado, um minicomputador, ou um computador de uso geral junto com 3 0 qualquer firmware e hardware associado. Será considerado que muitos diferentes tipos de unidades de controle podem ser incorporados, associados, ou estar em comunicação com o ASD 100. Será considerado adicionalmente que uma unidade de controle pode incluir qualquer número de processadores. Uma unidade de controle também pode ser externa a, e/ou localizada remotamente em relação ao ASD 100, e a unidade de controle pode se comunicar com os componentes do ASD 0, por intermédio de uma conexão de rede adequada tal como, por exemplo, uma conexão de rede cabeada ou uma conexão de rede sem fio.

De acordo com um aspecto da invenção, a unidade de controle 312 pode ser configurada para, ou operável para armazenar vários tipos de dados associados com a operação do ASD 100. Os dados podem incluir dados associados com a operação dos vários componentes de segurança do ASD 100. Adicionalmente, os dados podem incluir dados de medição que foram feitas enquanto monitorando o fio plano 105 de acordo com a operação dos vários componentes de segurança do ASD 100. Os dados também podem incluir um ou mais contadores

2 0 associados com a operação do ASD 10 0 e os vários

componentes de segurança do ASD 100. Por exemplo, os dados podem incluir um número de contadores em que o ASD 100 e/ou os vários componentes de segurança do ASD 100 reconheceram uma ligação incorreta ou uma falha de fio no fio plano que é monitorado pelo ASD 100. Os dados armazenados podem ser utilizados durante operações subsequentes do ASD 100. Por exemplo, os dados armazenados associados com a operação de um componente de segurança do ASD 100 podem ser posteriormente utilizados em associação com a operação do

3 0 componente de segurança do ASD 100 e/ou em associação com a operação de outros componentes de segurança (ou a unidade de controle 312) do ASD 100. Será considerado que uma ampla variedade de dados pode ser armazenada pelo ASD 10 0 ou mediante um ou mais dispositivos de memória associados ao ASD 100. Os itens de dados que podem ser armazenados pelo ASD 100 incluem, mas não são limitados àqueles relacionados na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1: Itens de Dados que podem ser Armazenados

Item de Dados Tipo Valor Inicial Contagem de Acionamentos Normais de Relê Ligado contador 0 Limite de Acionamentos Normais de Relê Ligado para Fim de Vida Útil limite 75000 Contagem de Acionamentos de Alta Corrente de Relê Ligado contador 0 Limite de Acionamentos de Alta Corrente de Relê Ligado para Fim de Vida Útil limite 5 Código de Falha Não-Reinicializável (interno) Fatal código 0 Contagem de Falha Reinicilizável Limitada Não-fatai contador 0 Contagem de Falha Reinicilizável Ilimitada Não-fatal contador 0 Tempo de Acionamento de Relê Ligado valor 0 Tempo de Liberação de Relê Ligado valor 0 Contagem de código de falha n°l contador 0 Contagem de código de falha n°2 contador 0 Contagem de código de falha n°3 contador 0 Contagem de código de falha n°4 contador 0 Contagem de código de falha n°5 contador 0 Contagem de código de falha n°6 contador 0 Contagem de código de falha n°7 contador 0 Contagem de código de falha n°8 contador 0 Contagem de código de falha n°9 contador 0 Contagem de código de falha n°10 contador 0 Contagem de código de falha n°ll contador 0 Contagem de código de falha n°12 contador 0 Contagem de código de falha n°13 contador 0 Contagem de código de falha n°14 contador 0 Contagem de código de falha n°15 contador 0 Contagem de código de falha n°16 contador 0 Contagem de código de falha n°17 contador 0 Contagem de código de falha n°18 contador 0 Contagem de código de falha n°19 contador 0 Será considerado que outros itens de dados podem ser armazenados pelo ASD 100. Também será considerado que, em algumas modalidades da invenção, os valores iniciais de um ou mais dos itens de dados podem ser diferentes daqueles relacionados na Tabela 1. Com referência à Tabela 1, a Contagem de Acionamentos Normais de Relê Ligado pode monitorar o número de vezes que o relê 310 é acionado durante o curso normal da operação do ASD 10 0; o Limite de Acionamentos Normais de Relê Ligado pode estabelecer um limite para os acionamentos normais do relê 310 durante a vida útil do ASD 100; a Contagem de Acionamentos de Alta Corrente de Relê Ligado pode monitorar o número de vezes que o relê 310 é disparado como resultado de um evento de elevada corrente, conforme explicado em maior detalhe abaixo com referência à Figura 4A; o Limite de Acionamentos de Alta Corrente de Relê Ligado para o parâmetro fim de vida útil pode estabelecer um limite para o número de acionamentos de alta corrente do relê 310 durante a vida útil do ASD 100, conforme explicado em maior detalhe abaixo com referência à Figura 4A; o Código de Falha Não- Reinicializável Fatal; Contagem de Falha Reinicializável Limitada Não-Fatal pode monitorar o número de Falhas Reinicializáveis Limitadas Não-Fatais que são

identificadas; a Contagem de Falha Reinicializável Ilimitada Não-Fatal pode monitorar o número de Falhas Reinicializáveis Ilimitadas Não-Fatais que são identificadas; o Parâmetro de Tempo de Acionamento de Relê Ligado pode estabelecer um valor para o tempo que leva para acionar o relê 100; o Parâmetro de Tempo de Liberação de Relê Ligado pode estabelecer um valor para um tempo que leva para liberar o relê 100; e os parâmetros para Contagens de Códigos de Falha 1-19 podem monitorar o número de diferentes tipos de falhas que são identificadas pelo ASD 100. Será considerado que muitos tipos diferentes de falhas podem ser identificados e que cada falha pode ser associada ao seu próprio contador.

A Figura 4A é um diagrama de blocos de uma unidade de controle exemplar 312 que pode ser associada com um ASD 100 de acordo com certas modalidades da invenção. A unidade de controle 312 pode incluir uma memória 405 e um processador 410. A memória pode armazenar lógica programada 415 (por exemplo, código de software) de acordo com a invenção. A memória 4 05 também pode incluir dados de medição 420 utilizados na operação da invenção, contadores ou estados utilizados na operação da invenção 422, e um sistema operacional 425. 0 processador 410 pode utilizar o sistema operacional 425 para executar a lógica programada 415, e ao fazer isso, também utiliza os dados de medição 420. A lógica programada 415 pode incluir a lógica associada à operação de um ou mais componentes de segurança do ASD 100. Um barramento de dados 430 pode prover comunicação entre a memória 405 e o processador 410. A unidade de controle 312 pode estar em comunicação com outros componentes do ASD 10 0 e talvez com outros dispositivos externos, tal como, por exemplo, luzes, altofalantes, teclados, dispositivos de mouse, e outros dispositivos de interface de usuário, assim como linhas de dados conectadas a outros ASDs ou aparelhos elétricos, por intermédio de uma interface I/O 440. Adicionalmente, os dispositivos de medição configurados para realizar várias medições elétricas do fio plano 105 podem estar em comunicação direta com a unidade de controle 312 pode intermédio de uma interface de dispositivo de medição 4 50 ou, alternativamente, pode se comunicar com a unidade de controle 312 por intermédio da interface 1/0 440. Esses dispositivos de medição podem ser incluídos na interface I/O de fio plano 311, conforme descrito em maior detalhe abaixo. Adicionalmente, a unidade de controle 312 e a lógica programada 415 implementadas desse modo podem compreender software, hardware, firmware ou qualquer combinação dos mesmos.

A unidade de controle 312 pode controlar e/ou incluir os vários componentes de segurança do ASD 100. Adicionalmente, a unidade de controle 312 pode armazenar dados relacionados ao status do sistema de fio plano 101. Por exemplo, a unidade de controle 312 pode manter indicadores ou estados para cada um dos componentes de segurança do ASD 100 para determinar quando disparar o relê 310 do ASD 100 e para indicar, no caso de uma ligação

2 0 incorreta ou detecção de falha, qual componente de

segurança identificou o fio plano 105 defeituoso ou com falha. A unidade de controle 312 também pode armazenar dados de medição 420 associados à operação dos vários componentes de segurança do ASD 100. Além disso, antes do relê 310 do ASD 100 ser fechado, permitindo que o fio plano 105 seja eletrificado, a unidade de controle 312 pode fazer com que o componente de segurança teste o fio plano 105 em relação a defeitos e/ou falhas no fio. A unidade de controle 312 também pode ser configurada para realizar uma

3 0 ação de controle quando uma ligação incorreta ou falha no fio plano 105 é detectado. Uma ação de controle pode incluir, além de manter ou forçar o relê 310 para sua posição aberta, uma ação que informa um usuário do ASD 10 0 sobre a detecção de defeito ou falha. Por exemplo, um indicador visual tal como um display LCD ou um ou mais LEDs podem ser incluídos no ASD 100, e o display ou os LEDs podem ser acionados de tal modo a informar um usuário sobre a detecção de uma ligação incorreta ou falha no fio e a natureza do defeito ou falha detectado. Como um exemplo, o ASD 100 pode incluir um único LED que é ativado pela unidade de controle 312 quando uma falha é detectada para informar o usuário sobre a falha. Como um exemplo alternativo, o ASD 100 pode incluir um LED associado a cada componente de segurança do ASD 10 0 e, quando uma ligação incorreta ou uma falha for detectada, a unidade de controle 310 pode ativar o LED associado ao componente de segurança que detectou a ligação incorreta ou a falha. Outra ação de controle que pode ser realizada pela unidade de controle 312 é a transmissão de uma mensagem indicando a detecção da 2 0 ligação incorreta ou falha. A unidade de controle 312 pode transmitir a mensagem para outro ASD 100, para um hub central ou painel de controle, ou para outro destino, como será explicado em maior detalhe abaixo. Será entendido que outros indicadores tais como alarmes audíveis também podem ser utilizados pelo ASD 100. Indicadores que podem ser usados pelo ASD 100 aumentam vantajosamente a segurança total do ASD 100 mediante informação ao usuário sobre uma falha e potencialmente localizando a falha para o usuário.

A unidade de controle 312 também pode incluir um ou mais contadores e/ou reguladores de tempo 422. Contadores e/ou registradores de tempo 422 associados com cada componente de segurança podem ser usados pela unidade de controle 312 para monitorar o número de vezes em que um componente de segurança específico detectou uma ligação incorreta ou uma falha de fio no fio plano 105. Adicionalmente, um registrador de tempo universal ou contador pode ser usado para monitorar o número de vezes em que o ASD 100 detectou uma ligação incorreta ou uma falha de fio no sistema de fio plano 101. Contadores separados também podem ser utilizados para monitorar fios defeituosos e falhas de fio detectadas. Esses contadores e/ou registradores de tempo 4 22 podem ser usados para monitorar o sistema de fio plano 101, e podem ser usados para gerar estados que indicam a condição atual do sistema de fio plano 101. As contagens e/ou os estados podem ser usados para realizar manutenção preventiva no sistema de fio plano 101. A capacidade de armazenamento dos contadores e/ou registradores de tempo 422 também pode ser não-volátil tal como, por exemplo, em memória não-volátil, de modo que a informação incluindo contagens e estados não são perdidas durante uma condição de falta de energia ou de escurecimento parcial.

De acordo com um aspecto da invenção, a unidade de controle 312 pode incluir adicionalmente ao menos um contador de tempo de vida. Será considerado que o relê 310 pode ter um tempo de vida associado a ele. Em outras palavras, o relê 310 pode parar de operar adequadamente após ele ter sido acionado normalmente por certo número de vezes ou após ele ter sido disparado várias vezes como resultado de um evento de elevada corrente detectada. Para acionamentos normais do relê 310, o tempo de vida do relê pode ser um valor razoavelmente grande tal como, por exemplo, o valor mostrado para o Limite de Acionamentos Normais de Relê Ligado para o parâmetro de Fim de Vida da Tabela 1. Para o número de disparos devido aos eventos de alta corrente detectados, um tempo de vida previsto do relê 310 pode ser similar a disparos médios para falha para o relê 310 tal como, por exemplo, o valor mostrado no Limite de Acionamentos de Alta Corrente de Relê Ligado para o parâmetro de fim de vida da Tabela 1. Diferentes tipos de relês 310 que podem ser utilizados pelo ASD 100 podem ser associados a diferentes durabilidades. Um contador de tempo de vida associado a um relê 310 pode ser configurado para contar até um valor limite predeterminado. O valor limite pode ser um valor que é inferior ou igual ao tempo de vida previsto do relê 310. Por exemplo, se o tempo de vida previsto do relê é de 8-10 disparos, então o valor limite pode ser estabelecido como cinco disparos do relê 310. Quando o relê 310 tiver sido disparado um número de vezes igual ao valor limite, o ASD 100 pode desativar o relê 310 e impedir que o relê 310 seja fechado por um evento de usuário tal como, por exemplo, uma reinicialização do ASD 100. Utilizando o exemplo do relê 310 com um valor limite estabelecido como cinco disparos, um usuário pode reinicializar um ASD 100 e o relê 310 após os primeiros quatro disparos do relê 310; contudo, quando o relê 310 tiver disparado pela quinta vez, um usuário não poderá reinicializar o ASD 100 e o relê 310. Em tal situação, o usuário pode ter que retornar ou enviar o ASD 10 0 para um varejista, distribuidor, fabricante, ou centro de reparo associado ao ASD 100 para ter o relê 310 e/ou o ASD 100 testado, atualizado, e/ou substituído. Será considerado que o contador de vida útil pode impedir uma situação na qual o ASD 100 e o relê 310 são reinicializados, mas o relê 310 não é capaz de disparar quando uma ligação incorreta ou uma falha de fio for detectado pelo ASD 100.

De acordo com um aspecto da invenção, cada um do um ou mais contadores de tempo de vida do ASD 100 pode ser associado com tipos específicos de erros detectados pelo ASD 10 0. Por exemplo, o contador de tempo de vida pode ser associado com os erros que levam a um disparo do relê 310 devido a um evento de alta corrente, desse modo fazendo com que um fio plano eletrificado 105 seja desenergizado. Será considerado que nem todos os erros detectados ou detectáveis pelo ASD 100 levarão a um disparo do relê 310 como resultado de um evento de alta corrente. Por exemplo, um erro detectado antes da eletrificação do fio plano 105 pode não levar a um disparo do relê 310. De acordo com um aspecto da invenção, há três tipos diferentes de exceções ou alarmes que podem ser reconhecidos pelo ASD 500. 0 primeiro tipo de alarme é um alarme não-reinicializável fatal, o qual pode ser reconhecido se uma falha de qualquer um do conjunto e circuitos internos do ASD 100 for detectada. Por exemplo, um alarme não-reinicializável fatal pode ser reconhecido se um relê emperrado for identificado, se um fusível incorporado no ASD 100 estiver queimado, se um sinal detectado estiver fora de uma faixa detectável, se uma falha do conjunto de circuitos de autoteste associado ao ASD 100 for detectada, e/ou se um contador de tempo de 3 0 vida tiver excedido ou atingido um valor limite. O segundo tipo de alarme é um alarme reinicializável limitado não- fatal, o qual pode ser um alarme que é associado com um evento de alta corrente no fio plano 105. Por exemplo, um alarme reinicializável limitado não-fatal pode ser reconhecido se uma falha de fio for detectada em um fio plano eletrificado 105. 0 terceiro tipo de alarme pode ser um alarme reinicializável ilimitado não-fatal, o qual pode ser associado a um alarme não-fatal que não envolve um evento de alta corrente. Será entendido que o ASD 100 pode permitir que ocorra um número ilimitado do terceiro tipo de alarme; contudo, também será considerado que um limite pode ser associado a esse tipo de alarme. Será considerado adicionalmente que um ASD 100 de acordo com a invenção pode reconhecer muitos tipos diferentes de alarme, e que esses alarmes descritos aqui são apenas tipos exemplares de alarmes.

A Figura 4B é um fluxograma exemplar da operação geral do ASD 10 0 da Figura 3 e da unidade de controle 312 da Figura 4A, de acordo com uma modalidade ilustrativa da

2 0 invenção. A operação descrita na Figura 4B pode incluir as

operações que são realizadas para monitorar um fio plano 105 por intermédio do ASD 100. No bloco 455, energia pode ser aplicada ao ASD 100, e o ASD 100 pode começar a operação no bloco 460. No bloco 460, o ASD 100 pode testar o lado de linha 115 em relação a fios defeituosos. Se uma ligação incorreta de lado de linha for detectada no bloco 465, então o ASD 100 pode seguir para o bloco 470 e impedir que o relê 310 seja fechado, desse modo impedindo a eletrificação do fio plano 105. Se, no bloco 465, nenhuma

3 0 ligação incorreta de lado de linha for detectada pelo ASD 100, então o ASD 100 pode seguir para o bloco 475 e testar o fio plano de lado de carga 105 em relação a fios defeituosos e/ou falhas de fio. Se, no bloco 480, uma ligação incorreta ou falha de fio for detectada no fio plano 105, então o ASD 100 pode seguir para o bloco 470 e impedir que o relê 310 seja fechado, desse modo impedido a eletrificação do fio plano 105. Se, contudo, no bloco 480, nenhuma ligação incorreta e/ou falhas de fio for detectada no fio plano 105, então o ASD 100 pode seguir para a etapa 485. No bloco 485, o relê 310 do ASD 100 pode ser fechado, e o fio plano 105 pode ser eletrificado. Durante a eletrificação do fio plano 105 e após o fio plano 105 ter sido eletrificado, o ASD 100 pode monitorar o fio plano 105 em relação a falhas de fio no bloco 490. Se falha for detectada no fio plano 105 no bloco 495, então o ASD 100 pode seguir para o bloco 470 e abrir o relê 310, desse modo fazendo com que o fio plano 105 seja deseletrif içado ou desenergizado. Se, contudo, nenhuma falha de fio for detectada no fio plano 105 no bloco 495, então o ASD 100 pode seguir para o bloco 4 90 e continuar a monitorar o fio plano 105.

Também será entendido por aqueles versados na técnica que os testes realizados pela unidade de controle 312 não têm necessariamente que ser realizados na ordem apresentada na lógica da Figura 4B, mas em vez disso podem ser realizados em qualquer ordem adequada. Também será entendido que a unidade de controle 312 não tem que conduzir cada teste apresentado na Figura 4B, porém, em vez disso pode conduzir menos do que todos os testes 3 0 apresentados na Figura 4B. Adicionalmente, se uma ligação incorreta ou falha de fio for detectada pela unidade de controle 312 ou por um componente de segurança na comunicação com a unidade de controle 312, então um indicador pode ser armazenado pela unidade de controle 312 ou pelo componente de segurança associado, e o indicador pode incluir informação em relação a qual teste(s) resultou na detecção da ligação incorreta ou falha de fio. Esse indicador pode ser então transmitido pelo ASD 100 para outro dispositivo tal como um segundo ASD 100, um dispositivo de monitoração central, ou um computador.

Como mencionado anteriormente, o ASD 100 pode incluir ambos os componentes de segurança, reativo e/ou proativo. Um componente de segurança reativo do ASD 100 pode detectar uma falha de fio no fio plano 105 após o fio plano 105 ter sido completamente eletrificado. Um componente de segurança reativo também pode detectar uma falha de fio durante uma eletrificação total do fio plano 105 ou durante o período de tempo que leva para completamente eletrificar o fio plano 105 após um sinal de eletrificação total poder fluir para o fio plano 105. Em outras palavras, um componente de segurança reativo pode detectar falhas de fio enquanto uma voltagem na faixa de aproximadamente 90 a 130 VAC (para um sistema de energia de 120 VAC padrão, tal como um sistema de energia da América do Norte) ou uma voltagem na faixa de aproximadamente 220 a 250 VAC (para um sistema de energia de 240 VAC padrão, tal como um sistema de energia europeu) está presente no fio elétrico plano 105. Será entendido que cada país ou região pode ter diferentes padrões de voltagem ou corrente que podem ser considerados no projeto e implementação do ASD 100. Adicionalmente, será considerado que um ou mais testes reativos podem ser conduzidos constantemente após a eletrificação do fio plano 105. Alternativamente, um ou mais testes reativos podem ser conduzidos periodicamente após a eletrificação do fio plano 105.

Um componente de segurança proativo do AD 100 pode detectar uma falha de fio antes da eletrificação de energia total do fio plano 105. Em outras palavras, um componente de segurança proativo pode realizar verificações ou testes no fio elétrico plano 105, tal como, por exemplo, verificações ou testes que envolvem a comunicação de sinais de teste de voltagem ou corrente no fio plano 105, antes de permitir eletrificação total do fio plano 105.

Componentes de segurança reativos do ASD 100 podem incluir um ou mais de um interruptor de circuito de falha de terra (GFCI) 315, um circuito de minoração de centelha (AMC) 320, um componente de proteção contra corrente excessiva 325, e um componente de monitoração de corrente de terra 33 0. Os componentes de segurança 2 0 proativos do ASD 100 podem incluir um ou mais de um componente de integridade de fio de lado de linha 335 e um componente de integridade de fio de lado de carga 340. Cada um desses componentes de segurança é discutido em maior detalhe abaixo.

2 5 Os componentes de segurança reativos e proativos

do ASD 100 podem utilizar várias medições elétricas associadas com a fiação convencional de lado de linha assim como o fio plano 105 que é conectado ao ASD 100 e módulo de fonte 110 respectivamente na determinação de se uma

3 0 condição de ligação incorreta ou falha de fio existe ou não em qualquer lado do ASD 100. 0 ASD 100 pode utilizar as várias medições para detectar fios defeituosos no lado de linha do ASD 100 e para detectar fios defeituosos e/ou falhas de fio no fio plano 105 que é conectado ao lado de carga do ASD 100. O ASD 100 pode incluir uma interface 1/0 de fio plano 311 que é capaz de realizar medições elétricas associadas aos vários condutores do fio plano 105, conectados ao ASD 100. Alternativamente, essas medições elétricas podem ser feitas por vários componentes do ASD 100. Por exemplo, a interface I/O de fio plano 311 e/ou o componente do ASD 100 pode medir a voltagem, corrente, impedância, resistência ou qualquer outra característica elétrica associada ao fio plano 105. Por exemplo, a interface I/O de fio plano 311 ou os componentes do ASD 100 podem medir a corrente presente em qualquer um dos condutores de um fio plano 105 com qualquer dispositivo de medição de corrente adequado, tal como um transformador de corrente. Como outro exemplo, a interface I/O de fio plano 311 ou os componentes do ASD 10 0 podem medir as voltagens 2 0 presentes em qualquer um dos condutores de um fio plano 305 com qualquer dispositivo de medição de voltagem adequado, tal como um circuito de condicionamento de sinal ou um voltímetro. Cada componente do ASD 100 pode incluir dispositivos de medição associados com aquele componente ou, alternativamente, um componente do ASD 100 pode fazer uso de um dispositivo de medição usado por outro componente do ASD 100. Será entendido que o ASD 100 também pode incluir um único conjunto de dispositivos de medição na interface I/O de fio plano 311 que são usados por todos os componentes do ASD 100, conforme mostrado na Figura 3. Adicionalmente, a interface de 1/0 de fio plano • 311 ou os componentes do ASD 100 podem incluir conjunto de circuito de excitação ou dispositivos que são capazes de comunicar um sinal a um ou mais dos condutores do fio plano 105. Circuitos de excitação ou dispositivo podem ser capazes de comunicar um sinal de corrente para um ou mais dos condutores ou camadas do fio plano 105. Circuitos de excitação ou dispositivos adequados para comunicar um sinal de corrente para um ou mais dos condutores do fio plano 105 incluem, mas não são limitados a, transformadores de corrente, fontes de corrente, isoladores, multiplexadores, e relês. Como uma alternativa para, ou em adição à transmissão de um sinal de corrente para o fio plano 105, circuitos ou dispositivos de excitação podem ser capazes de transmitir um sinal de voltagem para um ou mais condutores do fio plano 105 incluem, mas não são limitados a, transformadores de voltagem, multiplexadores, acionadores, e fontes de voltagem. Cada componente do ASD 100 pode incluir dispositivos de circuito de excitação associados

2 0 com aquele componente ou, alternativamente, um componente

do ASD 100 pode fazer uso de um dispositivo de excitação usado por outro componente do ASD 100. 0 ASD 10 0 também pode incluir um único conjunto de circuitos ou dispositivos de excitação na interface 1/0 de fio plano 311 que são usados por todos os componentes do ASD 100, conforme mostrado na Figura 3. Como explicado em maior detalhe abaixo, os dispositivos de excitação podem ser usados em conjunto com os dispositivos de medição para realizar testes no fio plano 105.

3 0 Os componentes de segurança reativos e proativos do ASD 10 0 podem operar independentemente um dos outros ou, alternativamente, a operação dos mesmos pode ser controlada pela unidade de controle 312. Na modalidade ilustrativa da Figura 3 com um único conjunto de dispositivos de medição contido dentro de uma interface I/O de fio plano 311, os componentes individuais de segurança podem receber medições elétricas a partir da interface I/O de fio plano 311 ou, alternativamente, os componentes individuais de segurança podem receber medições elétricas a partir da interface 1/0 de fio plano 311 através da unidade de controle 312 ou através de outro componente de segurança. Adicionalmente, será considerado que um ou mais dos vários componentes de segurança do ASD 10 0 podem compartilhar um ou mais componentes de circuito. De acordo com um aspecto da invenção, um

componente de segurança de interruptor de circuito de falha de terra (GFCI) 315 pode ser associado com o ASD 100, o qual será referido aqui como um componente GFCI 315. O componente GFCI 315 pode detectar falhas de terra em um sistema de fio plano 105. Uma falha de terra é um percurso elétrico não-intencional o qual desvia a corrente para a terra. O componente de segurança GFCI pode ser projetado especialmente para considerar o fato de que ele está sendo usado em conjunto com o fio plano 105, conforme discutido abaixo. Conforme previamente mencionado, em conexão com a Figura 2, um fio plano 105 tipicamente terá um condutor ligado ou eletrificável 205 e pode ter um ou mais condutores de retorno ou neutros 210, 215. 0 componente GFCI 315 pode monitorar o diferencial de corrente entre o condutor eletrif icável 205 e o um ou mais condutores de retorno 210, 215 do fio plano 105. Se a corrente fluindo através do condutor eletrificável 205 diferir da corrente combinada fluindo através de qualquer um do um, ou mais, condutor de retorno 210, 215, então o componente GFCI 315 pode fazer com que o ASD 100 abra um relê 310, desse modo impedindo o fluxo adicional de energia elétrica para o fio plano 105. Por exemplo, o componente GFCI 315 pode fazer com que o ASD 100 abra o relê 310 se o diferencial de corrente entre o condutor eletrificável 205 e a corrente combinada em qualquer um do um, ou mais, condutor de retorno 210, 215 (ou H-N) for aproximadamente de 5.5 miliampères ou superior. Também será entendido por aqueles versados na técnica que o componente GFCI 315 pode ser regulado para abrir o relê 310 do ASD 100 com base em qualquer número ou diferenciais de corrente medidos.

Adicionalmente, o tempo de disparo do componente GFSI 315, ou o tempo que leva para o componente GFCI 315 abrir um relê 310, pode variar com o diferencial de corrente detectado pelo componente GFCI 315. Por exemplo, 2 0 um tempo de disparo mais lento pode ser associado com um diferencial de corrente menor, e um tempo de disparo mais rápido pode ser associado com um diferencial de corrente superior. O tempo de disparo do componente GFCI 315 pode ser uma função linear do diferencial de corrente detectado

2 5 pelo componente GFCI 315. Alternativamente, o tempo de

disparo do componente GFCI 315 pode ser uma função não- linear do diferencial de corrente detectado pelo componente GFCI 315, tal como aquele definido pelo UL943, um padrão estabelecido pelo Underwriters Laboratories, Inc. (UL).

3 0 De acordo com outro aspecto da invenção, um componente de segurança de circuito de minoração de centelha (AMC) 320 pode ser associado ao ASD 100, o qual será referido aqui como um componente AMC 320. O componente AMC 32 0 pode detectar uma condição de formação de centelha que esteja presente no fio plano 105. Uma condição de formação de centelha pode incluir uma descarga de alta potência de energia elétrica entre dois ou mais condutores. A condição de formação de centelha não necessariamente precisa exceder os limites de carga máximos normais de um componente do sistema de fio plano 101. O limite de carga máximo normal de uma tomada elétrica padrão, por exemplo, é de 120 volts em 15 ampères, ou 1.800 watts. A energia elétrica descarregada por uma condição de formação de centelha pode ou não exceder 1.800 watts. Para fiação convencional, há um amplo arranjo de assinaturas de corrente de falha de centelha, mas assinaturas são tipicamente caracterizadas por picos de corrente próximos aos picos de voltagem de um sinal elétrico ao contrário de uma assinatura senoidal. Falhas de centelha ou falhas de 2 0 formação de centelha em fio convencional constituem uma das principais causas de incêndios atribuídos à fiação elétrica residencial uma vez que os disjuntores normais não detectam de forma segura e não disparam em falhas de centelha. Quando formação de centelha indesejada ocorre, ela pode gerar temperaturas localizadas elevadas que podem inflamar materiais combustíveis próximos tais como madeira, papel e carpetes.

Uma condição de centelhamento em um fio plano 105 pode ser bem diferente de uma condição de formação de centelha em um fio convencional. Ao contrário do fio convencional, uma condição de centelhamento em um fio plano 105 pode ser um brilho de curta duração que pode ser referido como um brilho de centelha. Um brilho típico, se não eliminado, pode durar a partir do momento em que a eletrificação do fio plano 105 foi iniciada até o momento em que uma falha de fio é identificada e o relê 310 é aberto. O componente de proteção contra corrente excessiva 325 e o componente de monitoração de corrente de terra 330 podem ser os principais componentes de segurança que são responsáveis pela remoção de energia para o fio plano 105 devido à penetração ou outro tipo de falha de fio resultando em correntes RMS incomumente elevadas. No caso de eventos de centelhamento que resultam de "curtos- circuitos" de resistência superior ou ôhmicos, pode haver uma corrente de assinatura de centelha associada que tem um elevado valor de pico a pico, mas um valor RMS que não excede o limite de corrente padrão de 15 ampères RMS. Como as falhas de centelhamento padrão são fenômenos relativamente lentos, exigindo vários ciclos de corrente alternada para detectar e responder as mesmas, elas são diferentes dos centelhamentos que podem ocorrer em um fio plano 105. Para um fio plano 105, o componente AMC e outros componentes de segurança do ASD 100 podem ser projetados para funcionar como um sistema para minorar os eventos de 2 5 centelhamento.

Há tipicamente dois tipos de eventos de centelhamento que podem ocorrer em um fio plano 105. O primeiro tipo é possível durante uma penetração viva (eletrificada), do fio plano 105, por um objeto penetrante de modo que, sob certas circunstâncias, um estouro ou escapamento de gases quentes ou matéria particulada pode ocorrer em torno do perímetro do objeto penetrante. 0 segundo tipo de evento de centelhamento é possível após um objeto penetrante ter sido removido do fio plano 105. Se o fio plano 105 for outra vez eletrificado, um centelhamento pode ocorrer antes de outros componentes de segurança do ASD 100 identificar uma falha de fio. A partir do momento em que o fio plano 105 é eletrificado até o ASD 100 ou outro dispositivo de segurança reagir para desenergizar o fio plano 105 outra vez, um centelhamento é possível pelo que gases quentes e matéria particulada são expelidos do orifício deixado pelo objeto removido.

O componente AMC 32 0 pode ser projetado para reduzir a quantidade de energia e temperatura dos gases expelidos e matéria particulada nos tipos anteriormente mencionados de eventos de centelhamento. A primeira e mais direta abordagem se concentra na análise de assinatura de corrente durante os eventos de centelhamento. Contudo, a construção e os materiais usados no próprio fio plano 105

2 0 também podem ter efeito de minoração sobre os eventos de

centelhamento. 0 fio plano 105 pode conter camadas individuais de condutores isolados que podem ser adicionalmente ligados para formar um conjunto essencialmente inseparável de extratos. Essa técnica de ligação tende a minorar os eventos de centelhamento mediante imposição de curtos entre camadas de impedância inferior. Consequentemente, os componentes de segurança do ASD 100 podem ser capazes de mais facilmente detectar esses eventos. Adicionalmente, o componente de integridade de fio

3 0 de lado de carga discutido abaixo com referência à Figura 12 pode permitir que condições potenciais de centelhamento sejam mais facilmente reconhecidas.

Para a detecção de assinatura de centelha de um centelhamento, o componente AMC 320 pode ser operável para detectar a forma de onda de corrente no condutor eletrificável 205 por intermédio de um dispositivo de detecção de corrente adequado tal como, por exemplo, um transformador de corrente. O componente AMC 320 pode analisar a taxa de mudança da corrente, a corrente de pico, e o faseamento da corrente de pico para tomar uma decisão na presença de um evento de centelhamento.

Como com o componente GFCI 315, o componente AMC 320 pode ser projetado para considerar as características físicas do fio plano 105, conforme discutido abaixo. O componente AMC 320 pode detectar condições específicas de centelhamento que podem ocorrer no fio plano 105 que podem ser perigosos. O componente AMC 320 pode discriminar entre condições de centelhamento indesejadas e condições de centelhamento normais. Uma condição de centelhamento normal

2 0 pode ser a ligação ou o desligamento de um circuito ou a

desconexão de um dispositivo a partir de uma tomada elétrica. Uma condição de centelhamento indesejada pode estar presente no fio plano 105 se houver uma penetração, perfuração, ou falha nas camadas de isolamento 230 entre o condutor eletrificável 205 e um dos outros condutores do fio plano 105. Se múltiplas camadas de isolamento estiverem presentes entre dois condutores do fio plano 105, de tal modo a envelopar cada condutor separadamente, uma centelha pode ocorrer se cada camada de isolamento tiver uma falha

3 0 (por exemplo, furo) e as falhas estiverem situadas próximas uma da outra. Em outras palavras, uma centelha pode ocorrer se as falhas das camadas de isolamento estiverem alinhadas entre si ou estiverem próximas uma da outra. Uma condição de centelhamento também pode ocorrer se o fio plano 105 for penetrado por um objeto estranho e o objeto penetrante for removido do fio plano 105. Uma situação poderia existir na qual os condutores não mais são curto circuitados juntos quando o objeto estranho tiver sido removido, e um centelhamento poderia ocorrer se o fio plano 105 fosse eletrificado.

O componente AMC 320 utiliza conjunto de circuitos de detecção de corrente para discriminar entre condições de centelhamento normais e indesejadas dentro do fio plano 105. 0 componente AMC 320 pode detectar assinaturas específicas de corrente de centelhamento as quais são singulares para o fio plano 105. Essas assinaturas de corrente de centelhamento de fio plano 105 freqüentemente são diferentes das assinaturas de corrente de falha de centelha do fio convencional. Adicionalmente, o 2 0 componente AMC 320 pode ser configurado para detectar condições de centelhamento originadas em um ponto em um fio que está além da terminação de fio plano 105 no módulo de destino 120, incluindo centelhamentos em outro fio plano 105 ou falhas de centelha em um fio convencional que é externo ao sistema de fio elétrico chato 101. Quando uma condição de centelhamento indesejada é detectada no fio plano 105 ou em qualquer carga linha abaixo, um relê 310 é aberto para desenergizar o fio plano 105, desse modo reduzindo o potencial de ocorrência de um incêndio ou outra situação perigosa. Uma assinatura de centelha de fio plano 105 pode diferir da assinatura de falha de centelha de outras formas de fio elétrico devido à construção física do fio plano 105 que inclui camadas condutivas empilhadas próximas umas das outras. Quando uma condição de centelhamento começa no fio plano 105, tipicamente no ponto inicial de penetração ou dano no fio plano 105, gotículas de alta temperatura de cobre e resíduos carbonizados podem ser ejetadas a partir do local de penetração. Embora a maior parte do cobre e resíduos sejam ejetados do orifício do local danificado do fio plano 105, alguns podem prosseguir transversalmente para o fio plano 105, desse modo aumentando o raio da área danificada. Se esse fenômeno prosseguir não-verifiçado, ele pode se desenvolver ou se deslocar em avalanche para as áreas maiores com assinaturas de corrente singulares específicas para o fio plano 105.

Será entendido por aqueles versados na técnica que uma situação potencialmente perigosa pode levar a um centelhamento no fio plano 105, tal como, por exemplo, uma 2 0 falha de fio no fio plano 105, pode ser detectada por um ou mais dos outros componentes de segurança do ASD 100, como explicado em maior detalhe abaixo. Consequentemente, situações potencialmente perigosas que podem levar a um centelhamento podem ser detectadas antes da formação de um centelhamento no fio plano 105.

De acordo com outro aspecto da invenção, um componente de segurança de proteção contra corrente excessiva 325 pode ser associado com o ASD 100, o qual será referido aqui como um componente de proteção contra corrente excessiva 325. O componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode prover proteção contra corrente excessiva primária e/ou secundária. Se corrente excessiva puder fluir através de um fio, o fio pode aquecer excessivamente e existe um potencial de que um fio poderia inflamar materiais combustíveis próximos tais como madeira, papel e carpetes. 0 componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode prover proteção contra corrente excessiva secundária além daquela provida por um disjuntor padrão. Tipicamente, os disjuntores são especificados com uma corrente máxima que eles podem efetivamente manejar para disparar adequadamente, e um interruptor pode ser ineficiente se a corrente fluindo através de um circuito (a qual pode ser criada por um curto circuito) for superior à corrente máxima especificada do disjuntor. Se surgir tal situação, o componente de pressão contra corrente excessiva 325 do ASD 100 pode prover proteção secundária contra corrente excessiva. Alternativamente, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode prover proteção primária contra corrente excessiva se não houver disjuntor 2 0 conectado ou associado ao fornecimento de energia de lado de linha 115 ou se um disjuntor conectado for ineficaz. Por exemplo, se surgir tal situação, o componente de proteção de contra corrente excessiva 325 do ASD 100 pode prover proteção secundária contra corrente excessiva. Alternativamente, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode prover proteção primária contra corrente excessiva se não houver disjuntor conectado ou associado à fonte de energia de lado de linha 115 ou se um disjuntor conectado for ineficaz. Por exemplo, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 proporcionaria proteção primária contra corrente excessiva se um proprietário da residência fechasse um circuito no disjuntor mediante colocação de uma moeda transversal ao circuito.

0 componente de proteção contra corrente

excessiva 325 do ASD 100 pode monitorar a corrente fluindo através do condutor eletrificável 305 do fio plano 105. Se a corrente fluindo através do condutor eletrificado 305 aumentar acima de um valor limite máximo, o relê 310 é aberto para desenergizar o fio plano 105. Será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica que o valor de corrente limite máximo pode ser regulado em muitos valores diferentes. Por exemplo, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode fazer com que o relê 310 abra se a corrente no condutor eletrificável 3 05 exceder aproximadamente 15 ampères (para aplicações de 120VAC). Um componente de proteção contra corrente excessiva 325 também pode examinar a corrente fluindo através de qualquer um do um, ou mais, condutor de retorno 210, 215 de um fio elétrico plano 105 de uma maneira similar à forma na qual o condutor eletrificável 205 é monitorado.

O componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode utilizar um algoritmo de escala variável em sua monitoração da corrente do condutor eletrificável 205. Com base no nível ou na quantidade de corrente excessiva, presente no condutor eletrificável 305, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode ter um tempo de disparo variável, ou o tempo que leva para desativar ou abrir o relê 310. Por exemplo, se a corrente máxima permissível no condutor eletrificável for regulada em 15 ampères e se o componente de proteção contra corrente excessiva 325 medir uma corrente de 15,1 ampères no condutor eletrificável 205, o tempo de disparo do componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode ser aproximadamente de um segundo. 0 tempo de disparo pode ou não ser ajustado para a próxima condição de cruzamento zero. Alternativamente, se uma corrente de 50 ampères ou mais for detectada no condutor eletrif icável 205, o tempo de disparo do componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode ser aproximadamente um tempo de disparo imediato (nenhum retardo adicionado) ou regulado para a próxima condição de cruzamento zero. Ter um tempo de disparo mais longo nos níveis de corrente excessiva inferiores pode servir para minorar falsas situações de disparo devido às correntes de influxo de carga no fio plano 105. Será entendido por aqueles versados na técnica que muitos algoritmos inteligentes diferentes com um amplo arranjo de tempos de disparo podem ser usados em conjunto com o componente de proteção contra corrente excessiva 325 2 0 da presente invenção. Adicionalmente, o tempo de disparo do componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode ser uma função linear da quantidade de corrente excessiva detectada pelo componente de proteção contra corrente excessiva 325. Alternativamente, o tempo de disparo do componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode ser uma função não-linear da quantidade de corrente excessiva detectada pelo componente de proteção contra corrente excessiva 325.

De acordo com ainda outro aspecto da invenção, o ASD 100 pode incluir um componente de segurança de monitoração de corrente de terra 330 para realizar monitoração de corrente de terra, que pode ser referido aqui como componente de monitoração de corrente de terra 330. O componente de monitoração de corrente de terra pode ser utilizado ou como um componente reativo ou em conjunto com os componentes proativos do ASD 100. No modelo de fio plano utilizado aqui para fins de revelar certas modalidades da invenção, não deve haver qualquer condutor de corrente ou de aterramento significativo 220, 225 de qualquer fio plano 105 conectado ao ASD 100. Se uma corrente significativa estiver presente em um condutor de aterramento 220, 225 do fio plano 105 conectado ao ASD 100, uma condição perigosa pode existir. Por exemplo, pode haver um curto circuito no fio plano 105. Alternativamente, poderia existir uma situação na qual a energia elétrica está sendo fornecida a uma carga e alguma daquela força elétrica está retrocedendo através do fio plano 105, por exemplo, um dos condutores de aterramento 220, 225, para o módulo de fonte 110. Tal situação poderia surgir se um aparelho defeituoso ou funcionando mal estiver sendo abastecido de energia pelo fio plano 105 ou se uma fonte externa de energia estiver ligada incorretamente no sistema de fio plano 101 por intermédio do lado de carga 125.

O componente de monitoração de corrente de terra. 33 0 monitora a corrente fluindo através de um ou mais dos condutores de aterramento 220, 225 de um fio plano 10 5 conectado ao ASD 100. Se a corrente aumentar acima de um valor limite máximo predeterminado, então o relê 310 pode ser aberto para desenergizar o fio plano 105. Será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica que ο valor de corrente limite maximo pode ser ajustado em muitos valores diferentes. Por exemplo, ο componente de monitoragao de corrente de terra 330 pode abrir ο rele 310 se a corrente em qua lquer um dos condutores de terra exceder aproximadamente 3. O miliamperes.

De acordo com um aspecto da invengao, ο ASD 100 pode incluir um componente de seguranqa de integridade de fio de Iado de linha (on de ligagao incorreta) 335, tambem ref erido a qui como um componente de Integridade de Fio de Fonte (SWI) 335. 〇 componente SWI 335 pode ser um dispositivo de seguran?a proativo capaz de detectar falhas ou defeitos de Iado de linha em um sistema de fio piano 101 antes da eletrificagao de energia total do fio piano 105. Antes do rele 310 do ASD 100 ser f echado, desse modo permitindo que ο fio piano 105 seja eletrif icado, ο componente SWI 335 pode testar 〇 sistema de fio piano 101 no Iado de linha e determinar se a fonte de erxergia do Iado de linha 115 foi adequadamente terminada no Iado de linha. Para a finalidade dessa revelagao, ο termo Iado de linha pode se referir a uma linha de forga que e introduzida no ASD 100. Sera entendido que ο Iado de linha pode ser um fio convencional, um fio piano, uma tomada eletrica, ou outra entrada para ο ASD 100.

O componente SWI 335 pode detectar fia^ao erronea de Iado de linha da fonte de energia de Iado de linha 115, a qual pode ser f iagao convencional ou fio piano, por intermedio da entrada de Iado de linha 3 05 · A fonte de energia de Iado de linha 115 tambem pode ser uma tomada eletrica na qual ο ASD 100 e conectado ou ρlugado. Sera

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considerado que e um erro comum que uma tomada eletrica seja conectada erroneamente, ate mesmo por um eletricista experiente. Uma conexao erronea de Iado de linha pode incluir um condutor abeto da fonte de energia de Iado de linha 115, ο que pode ocorrer quando um condutor da f onte de energia de Iado de linha 115 nao e conectado a entrada de Iado de linha 305 do ASD 100. Alternativamente, uma ligagao de fio erronea de Iado de linha pode ocorrer quando um ou mais condutores da fonte de energia de Iado de linha 115 sao conectados inadequadamente a entrada de Iado de 1 inha 305 do ASD 100 · Tal como quando dois condutores sao invertidos em sua conexao com a entrada de Iado de linha 305. Por exemplo, se a fonte de energia de Iado de linha 115 e um fio eletrico convencional, ο componente SWI 335 pode detectar uma situagao na qual ο condutor eletrificavel ou ligado de Iado de linha e ο condutor de retorno ou neutro de Iado de linha tiverem sido trocados quando conectados a entrada de Iado de linha 305. Como outro exemplo, se a fonte de energia de Iado de linha 115 e um fio eletrico piano 105, ο componente SWI 335 pode detectar 2 0 uma situagao na qual ο condutor e letri ficavel de Iado de linha 205 e um dos condutores de retorno de Iado de linha 210 tiverem sido trocados quando conectados a entrada de Iado de linha 205.

O componente SWI 335 pode conter con junto de circuitos de detecgao de conexao erronea de Iado de linha que utiliza um ou mais sinais de teste para localizar e detectar as condig5es de conexao erronea. A Figura 5 e um diagrama esquematico de um componente de integridade de fio de Iado de linha 335 que pode ser incorporado em um ASD 100 de acordo com a invengao. Uma fonte de energia de Iado de linha 115 conectada a entrada de Iado de linha 305 do ASD 100 pode incluir um condutor eletrificavel (ou ligado) 505, um condutor de retorno (ou neutro) 510, e um condutor de aterramento 515. Sera entendido que a entrada de Iado de linha 305 pode incluir mais do que tres condutores. Por exemplo, se a entrada de Iado de linha 305 for um fio eletrico piano, entao a entrada de Iado de linha 305 pode incluir cinco condutores.

〇 componente SWI 335 pode incluir tres sensores de corrente, 510, 525, 530 e um circuito de condicionamento de sinal 535. Sera considerado que qualquer rnamero de sensores de corrente e/ou circuitos de condicionamento de sinal podem ser associados ao componente SWI 335. 〇 componente SWI 335 pode incluir opcionalmente um acionador de rele SWI 540 e um rele SWI 545. 〇 circuito de condicionamento de sinal 535 do componente SWI 335 pode estar em comunicagao com a unidade de controle 312 do ASD 100 por intermedio de um link de comunicagao de unidade de controle 550 ou, alternativamente, ο circuito de condicionamento de sinal 535 pode ser incorporado na unidade de controle 312.〇 circuito de condicionamento de sinal 53 5, por conta propria ou em combinagao com a unidade de controle 312, pode permitir que uma pequena corrente de teste seja transmitida a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 para determinar se quaisquer conexoes erroneas de Iado de linha estao presentes.

〇 circuito de condicionamento de sinal 535 pode ser qualquer circuito de condicionamento de sinal apropriado, e 〇 circuito de condicionamento de sinal 535

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pode incluir qua lquer niamero de componente s de circuito.〇 circuito de condicionamento de sinal 535 pode operar para limitar ο valor das correntes que sao detectadas no Iado de linha antes de comunicar esses valores a unidade de controle 312 para analise. Consequentemente, a unidade de controle 312 pode receber uma medigao de corrente a partir de cada um dos sensores de corrente, 520, 525, 530, e a unidade de controle 312 pode utilizar essas medigoes para determinar se ο Iado de linha esta fisicamente conectado corretamente. 〇 circuito de condicionamento de sinal 535 pode localizar 〇 condutor eletrificavel ou ligado 505 da fonte de energia de Iado de linha 115, independente de onde ele esta conectado a entrada de Iado de linha 3 05, e deixar escapar uma pequena corrente de teste para fora do condutor eletrificavel 505.〇 sinal de teste pode ser um sinal de teste de voltagem ou corrente tal como, por exemplo, um sinal de teste de corrente que esta abaixo de aproximadamente um miliamperes. Se nao houver condutor eletrif icavel, 505, conectado a entrada de Iado de linha 305, entao ο componente SWI 335 sera incapaz de localizar ο 2 0 condutor eletrificavel 505 para obter um sinal de teste. Em tal situagao, ο circuito de condicionamento de sinal 535 do componente SWI 335 e/ou a unidade de controle 312 pode determinar que ο condutor eletrificavel 505 esteja aberto no Iado de linha. Se, contudo, um condutor eletrificavel 505 estiver conectado a entrada de Iado de linha 305, ο circuito de condicionamento de sinal 535 pode permitir que 〇 sinal de teste escape do condutor eletrificavel 505.〇 circuito de condicionamento de sinal 535 pode entao monitorar as correntes detectadas pelos sensores de

corrente, 520, 525, 530 para determinar se conexoes erroneas de Iado de linha estao ou nao presentes. Um sensor de corrente, ligado-neutro (uH-N") , 520, pode ser usado para detectar uma corrente entre ο condutor eletrificavel (ou ligado) 505 e ο condutor de retorno (ou neutro) 510. Um sensor de corrente, ligado-terra (、、H-G〃） 525 pode ser usado para detectar uma corrente entre ο condutor eletrificavel 505 e ο condutor de aterramento 515. Um sensor de corrente, neutra-terra ("N-G") 520 pode ser usado para detectar uma corrente entre ο condutor de retorno 510 e 〇 condutor de aterramento 515. Sera entendido por aqueIes versados na tecnica que uma corrente de teste aplicada a um condutor de Iado de linha pode ser limitada pelos padroes e codigos eletricos apropriados. Por exemplo, uma corrente de teste aplicada a um condutor de aterramento de uma fonte de energia de Iado de linha 115 pode ser limitada a um limite superior de aproximadamente 0,5 miliamperes pelos padroes estabelecidos pelo Underwriters Laboratory, Inc.

Se ο Iado de linha estiver ligado por f ios corretamente, uma corrente entre 〇 condutor eletrificavel 505 e 〇 condutor de retorno 510 sera detectada pelo sensor de corrente H-N 520, uma corrente entre ο condutor eletrif icavel 505 e ο condutor de aterramento 515 sera detectada pelo sensor de corrente H-G 525, e nenhuma corrente entre ο condutor de retorno 510 e ο condutor de aterramento 515 sera detectada pelo sensor de corrente N-G. Se houver uma ligagao por fios incorreta de Iado de linha, um conjunto diferente de medigoes de corrente daqueles discutidos acima para um Iado de linha adequadamente ligado por f ios pode ser f eitas pelos sensores de corrente 520,

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525, 530, e 〇 componente SWI 335 pode detectar a ligaqao por fios incorreta. Alem de um condutor eletrificavel aberto 505, ο componente SWI 335 pode detectar outros condutores abertos no Iado de linha. Por exemplo, se ο condutor de retorno 510 estiver aberto no Iado de linha, nenhuma corrente sera detectada entre ο condutor eletrificavel 505 e ο condutor de retorno 510 pelo sensor de corrente H-N 525. Como outro exemplo, se ο condutor de terra 515 estiver aberto no Iado de linha, nenhuma corrente sera detectada entre ο condutor eletrificavel 505 e ο condutor de ligagao a terra 515 pelo sensor de corrente H-G 525 .

〇 componente SWI 335 tambem pode detectar os condutores que foram ligados por fio incorretamente ou trocados quando conectados a entrada de Iado de linha 305· Por exemplo, se ο condutor eletrificavel 505 e ο condutor de retorno 510 foram trocados quando conectados a entrada de Iado de linha 305, a corrente detectada pelo sensor de corrente H-N 520 sera invertida porque a corrente estara fluindo atraves do sensor de corrente H-N 520 a partir da diregao oposta. Adicionalmente, nenhuma corrente sera detectada pelo sensor de corrente H-G 525, e uma corrente sera detectada pelo sensor de corrente N-G 535. Se ο condutor eletrificavel 505 e ο condutor de ligagao a terra 515 tiverem sido trocados quando conectados a entrada de Iado de linha 305, a corrente detectada pelo sensor de corrente H-G 525 sera invertida porque a corrente estara fluindo atraves do sensor de corrente H-G 525 a partir da diregao oposta· Adicionalmente, nenhuma corrente sera detectada pelo sensor de corrente H-N 520 e uma corrente

sera detectada pelo sensor de corrente N-G 530. Sera entendido por aqueIes versados na tecnica que qualquer outra ligagao por f ios incorreta no Iado de linha que produza um conjunto diferente de correntes, atraves dos sensores de corrente, 520, 525, 535, diferente do conjunto de correntes representative de um Iado de linha adequadamente ligado por fios tambem sera detectado pelo componente SWI 3 3 5.

Se ο componente SWI 33 5 de tec tar uma ligagao por fios incorreta no Iado de linha, entao ο reIe 310 do ASD 100 pode ser mantido em sua posi?ao aberta para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se nenhuma ligagao por fios incorreta for detectada pelo componente SWI 33 5, entao 〇 rele 310 pode ser fechado, para permitir a eletrificagao do f i〇 piano 105. Alternativamente, se ο componente SWI 33 5 detectar uma ligaqao por fios incorreta no Iado de linha· entao 〇 rele SWI 545 pode ser mantido em sua posigao aberta para impedir ο fIuxo de energia eletrica a partir da entrada de Iado de linha 305 para ο modulo de fonte 110 por intermedio de uma ligagao de comunicagao de modulo de fonte 2 0 555. A ligagao de comunicagao de modulo de fonte 555 pode ser qualquer ligagao de comunicagao apropriada tal com, por exemplo, uma conexao por fios. Se nenhuma ligagao por fios incorreta for detectada pelo componente SWI 335, entao ο acionador de rele SWI 540 pode ser usado para fechar ο rele SWI 545 e permitir que a energia eletrica fIua a partir da entrada de Iado de linha 305 para ο modulo de fonte 110. O componente SWI 335 pode realizar teste no Iado de linha do sistema de fio piano 101 durante um curto intervalo de tempo apos energia ser aplicada a fonte de energia de Iado

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de linha 115. Por exemplo, ο componente SWI 33 5 pode realizar os testes no Iado de linha do sistema de fio piano 101 em nao mais do que aproximadamente 500 milissegundos a partir do momento no qual a energia e aplicada a fonte de energia de Iado de linha 115. Adicionalmente, um indicador ou estado de componente SWI p〇de ser aplicado no ASD 100 para indicar que nenhuma ligagao por fios incorreta f oi detectada pelo componente SWI 335. 〇 indicador de componente SWI pode ser, por exemplo, armazenado na memoria 405 da unidade de controle 312 e/ou em uma ou mais diferentes memorias associadas a unidade de controle 312 e/ou componente SWI 335. 〇 indicador ou estado de componente SWI pode ser usado pelo ASD 100 em conjunto com os resultados de outros testes realizados pelo ASD 100 para determinar se ο rele 310 do ASD 100 pode ou nao estar fechado. Sera considerado que outros dados associados ao componente SWI 33 5 e/ou medigoes feitas de acordo com a operaqao do componente SWI 3 35 podem ser armazenados em uma ou mais memorias apropriadas tal como, por exemplo, a memoria 405 da unidade de controle 312. Embora ο componente SWI 335 seja descrito acima

como vazando um sinal de corrente, a partir do conduto eletrificavel 105, da fonte de energia de Iado de linha 115 e entao testando ο Iado de linha em relagao a sinais de corrente, sera considerado que outros tipos de sinais tais como, por exemplo, um sinal de voltagem pode ser vazado a partir da fonte de energia de Iado de linha 115. Adicionalmente, se um sinal de voltagem e vazado a partir da fonte de energia de Iado de linha 115, entao ο componente SWI 33 5 pode detectar os sinais de voltagem no

Iado de linha para identificar ou localizar as ligagoes por . fios incorretas de Iado de linha.

Com referenda continuada a Figura 5, ο componente SWI 335 pode incluir ao menos um fusivel 560 que e operavel para atuar como uma seguranga contra falha se corrente excessiva fIuir para ο ASD 100 a partir da fonte de energia de Iado de linha 115· Embora ο fusivel 560 seja ilustrado na Figura 5 como sendo parte do componente SWI 335, sera considerado que um fusivel pode alternativamente ou adicionalmente ser incluido em outros componentes do ASD 100. Adicionalmente, sera entendido que muitos tipos diferentes de fusiveis podem ser utilizados pelo ASD 100, tal como, por exemplo, um fusivel padrao de 50 amperes. Se um fusivel de 50 amperes for utilizado, ο fusivel 560 pode ser queimado se uma corrente de aproximadamente 500 amperes ou mais fIuir para 〇 ASD 100 a partir da fonte de energia de Iado de linha 115. Quando 〇 fusive1 560 tiver queimado, um sinal de energia eletrica pode nao mais fIuir para ο ASD 100 a partir da fonte de energia de Iado de linha 115.

A Figura 6 e um fluxograma exemplar da operagao do componente SDI 335, de acordo com uma modalidade ilustrativa de um aspecto da presente invengao. Se energia for aplicada ao componente SWI 335 no bloco 605, entao ο componente SWI 335 pode verificar uma fonte de energia de Iado de linha 115 conectada a entrada de Iado de linha 3 05 em relagao a uma ligagao por fios incorreta de Iado de linha. Por exemplo, no bloco 610, ο componente SWI 335 pode verificar a fonte de energia de Iado de linha 115 em relagao a um condutor eletrificavel (ou ligado) aberto 505 . Se um condutor eletrificavel aberto 505 for detectado, entao 〇 componente SWI 335 pode seguir para ο bloco 640 e impedir a eletrificagao do fio piano 105 mediante agao de impedir que ο reIe 310 do ASD 100 seja f echado. Se um condutor eletrificavel de fonte de energia de Iado de linha aberto 505 nao for detectado no bloco 610, entao ο componente SWI 33 5 pode seguir para ο bloco 615 e verificar a fonte de energia de Iado de linha 115 em relagao a um condutor de retorno (ou neutro) aberto 510. Se um condutor de retorno de fonte de energia de Iado de linha aberto 510 for detectado no bloco 615, entao ο componente SWI 335 pode seguir para ο bloco 640 e impedir que ο rele 310 do ASD 100 seja fechado. Se nenhum condutor de retorno de fonte de energia de Iado de linha aberto 510 for detectado no bloco 615, entao 〇 componente SWI 335 pode seguir para 〇 bloco 620 e verificar a fonte de energia de Iado de linha 150 em relaqao a um condutor de ligagao a terra aberto 515. Se um condutor aberto cle ligaqao a terra de fonte de energia de Iado de linha 515 for detectado no bloco 620, entao ο componente SWI 3 35 pode seguir para ο bloco 640 e impedir que ο rele 310 do ASD 100 seja fechado. Se nenhum condutor aberto de ligagao a terra de fonte de energia de Iado de 1 inha 515 for detectado no bloco 620, entao ο componente SWI 335 pode seguir para ο bloco 625. No bloco 625, ο componente SWI 335 pode verif icar a fonte de energia de Iado de linha 115 em relaqao a um condutor eletrificavel invertido 505 e condutor de retorno 510. Se ο condutor eletrif icavel de fonte de energia de Iado de linha 505 tiver sido invertido com ο condutor de retorno de fonte de energia de Iado de linha 510 na entrada de Iado de linha 305, entao 〇 componente SWI 33 5 pode seguir para ο bloco

3 0 640 e impedir que ο rele 310 do ASD 100 seja fechado. Se, contudo, nenhum condutor eletrificavel de fonte de energia de Iado de 1 inha invertido 505 e condutor de retorno 510 for detectado no bloco 625, entao ο componente SWI 335 pode seguir para ο bloco 630. No bloco 630, ο componente SWI 335 pode verificar a fonte de energia de Iado de linha 115 em relagao a um condutor eletrificavel invertido 505 e condutor de ligagao a terra 515. Se ο condutor eletrificavel 505 tiver sido invertido com ο condutor de ligagao a terra 515 na entrada de Iado de linha 305, entao ο componente SWI 335 pode seguir para ο bloco 640 e impedir que 〇 rele 310 do ASD 100 seja fechado. Se, contudo, nenhum condutor eletrificavel invertido de fonte de energia de Iado de linha 505 e condutor de ligagao a terra 515 for detectado no bloco 630, entao ο componente SWI 33 5 pode seguir para ο bloco 645 e permit ir que ο rele 310 do componente SWI 33 5 seja fechado.

Sera entendido por aqueles versados na tecnica que os testes realizados pelo componente SWI 33 5 nao tem necessariamente que ser realizados na ordem apresentada na logica da Figura 5, por em, em vez disso podem ser realizados em qualquer ordem adequada, Tambem sera entendido que ο componente SWI 33 5 nao tem que conduz ir cada teste apresentado na Figura 5, porem, em vez disso pode conduzir menos do que todos os testes apresentados na Figura 5. Se qualquer teste resultar na execugao do bloco 540, entao 〇 componente SWI 335 ainda pode realizar os testes restantes e pode gravar ο resultado de cada teste, ou ao menos aqueles que resultam em uma indicagao positiva de ligagao por f ios incorreta. Adicionalmente, se uma

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ligagao por fios incorreta for detectada pelo componente SWI 335, um indicador pode ser armazenado pelo componente SWI 335 ou pela unidade de controle 312, e ο indicador pode incluir informagao em relagao a qual teste (s) resultou na detec9ao de uma ligagao por fios incorreta, Esse indicador tambem pode ser comunicado pelo ASD 100 a outro dispositivo tal como um segundo ASD 100, um dispositivo de monitoragao central, ou um computador.〇 componente SWI 335 e/ou a unidade de controle 312 tambem podem ser associados a um ou mais dispositivos de memoria tal como, por exemplo, a memoria 405 da unidade de controle 312, que sao operaveis para armazenar uma variedade de indicadores e/ou dados de medigao associados a operagao do componente SWI 335.

De acordo com outro aspecto da invengao,〇 ASD 100 pode incluir um componente de integridade de destino ou de Iado de carga (ou ligagao por fios incorreta de Iado de carga ou detecgao de curto circuito/falha) 340, ο qual sera ref erido a qui como um componente de integridade de f io de destino (DWI) 340. 〇 componente DWI 340 pode ser um dispositivo de seguranga proativo capaz de detectar falhas ou def eitos no fio piano 105 ou ligagoes por f ios incorretas no Iado de carga antes da eletrificagao de energia total do fio piano 105. Para os propositos dessa revelagao, ο termο Iado de carga pode ser utilizado para se referir a um fio piano 105 ou outro fio conectado entre ο ASD 100 e um dispositivo de destino a jusante 117 e/ou um ASD a jusante 10 0. Antes do rele 310 do ASD 100 ser fechado, desse modo permitindo que ο fio piano 105 fosse eletrificado,〇 componente DWI 340 pode testar 〇 fio piano 105 no Iado de carga e determinar se ο fio piano 105 esta 3 O livre de falhas, defeitos, e/ou ligagoes incorretas. 〇 componente DWI 34 0 pode testar 〇 f io piano 105 mediante aplicagao quer seja um sinal de teste de voltagem ou de corrente a um ou mais dos condutores do fio piano 105 e medir uma resposta nos outros condutores do fio piano 105, conforme explicado em maior detalhe abaixo. O componente DWI 34 0 pode usar um ou ambos de um sistema de teste baseado em voltagem e um sistema de teste baseado em corrente para verificar ο fio piano 105 em relagao a ligagoes por fios incorretas e falhas de fio, conforme descrito em maior detalhe abaixo.

De acordo com um aspecto da ϊηνθηςδο, ο componente DWI 340 pode detectar ligagoes por fios incorretas no Iado de carga do fio piano 105. Uma ligagao por fios incorreta no Iado de carga pode incluir um condutor aberto do fio piano 105, ο que pode ocorrer quando um condutor do fio piano 105 nao esta conectado ao modulo de destino 120 ou ao modulo de fonte 110. Alem disso, a ligagao por fios incorreta no Iado de carga pode incluir condutores do fio piano 105 que sao conectados inadequadamente ao modulo de de stino 120 tal como, por exemplo, dois condutores que sao invertidos em suas conexoes ao modulo de destino 120. Por exemplo, ο componente DWI 34 0 pode detectar uma situagao na qual ο condutor eletrificavel 205 e um dos condutores de retorno 210 foi trocado quando conectado ao modulo de destino 120. Se ο componente DWI 34 0 detectar uma ligagao por fios incorreta no Iado de carga, entao ο rele 310 e mantido em sua posigao aberta para impedir a eletrifica?ao do fio piano 105.

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De acordo com outro aspecto da invengao, ο ASD 100 pode detectar condigoes potencialmente perigosas que podem existir em associaqao com um fio piano 105. Uma situagao perigosa de importincia especifica e a penetragao de um fio piano 105 que pode levar a um curto circuito entre camadas no fio piano 105. Um curto circuito entre camadas ocorre quando um condutor no fio piano 105 e colocado em contato com um ou mais outros condutores no fio piano 105. Curtos-circuitos entre camadas ocorrem tipicamente quando um objeto, e particularmente um objeto de metal, penetra no fio piano 105. Varios tipos de penetragoes do fio piano 105 foram considerados e analisados. Com relagao a um fio piano 105 instalado em uma superfxcie tal como uma parede ou teto, penetragao tipica pode ser causada por pregos, parafusos, pinos de pressao, taxas, grampos, cortes de faca, ou cortes de serra. Cada tipo de penetragao oferece um desafio diferente para superar os riscos de incendio e choque. As penetragoes podem ocorrer enquanto ο fio piano 105 esta eletrificado, ou antes da sua eletrificagao. Objetos penetrantes podem ou nao estar presentes durante a eletrificagao inicial de um fio piano 105. Alem dos curtos-circuitos entre camadas, penetragoes do fio piano podem levar a centelhas ou outras condigSes de centelhamento que poderiam ser detectadas pelo componente de seguranga AMC do ASD 100. Curtos-circuitos entre camadas de baixa

impedancia sao tipicamente necessarios para fazer com que um dispositivo de seguran^a principal tal como um disjuntor dispare. Esses curtos-circuitos de baixa impedancia, mais desejaveis, algumas vezes referidos como curtos-circuitos

3 0 mortos ou bons, ocorrem tipicamente durante a penetragao de um fio piano 105 ou apos a penetragao de um fio piano 105 quando ο objeto penetrante ainda esta embutido no fio piano 105. Quando ο objeto penetrante e retirado do fio piano 105, nao mais pode haver um objeto de metal penetrante para prover um percurso paralelo atraves do qual a corrente pode fIuir, desse modo removendo ο curto circuito bom entre camadas. Adicionalmente, ο objeto penetrante nao mais acrescenta uma forga compressive que serve para pressionar juntos os condutores do fio piano 105. Essa ausencia de forga compressiva pode contribuir para a falha em manter um curto circuito entre camadas de boa qualidade. Apos a remogao do objeto penetrante, portanto, os curtos-circuitos entre camadas sao tipicamente curtos-circuitos entre camadas que nao sao de baixa impedancia, ο que torna um disparo bem-sucedido de um dispositivo de seguranga primario tal como um disjuntor menos provavel.

O componente DWI 34 0 do ASD 100 pode auxiliar na detecgao desses curtos-circuitos entre camadas, conforme explicado em maior detalhe abaixo. O componente DWI 34 0 pode ser um dispositivo de seguranga proativo capaz de detectar falhas ou defeitos em um fio piano 105 antes da eletrificagao de energia total do fio piano 105. Alternativamente, conforme explicado em maior detalhe abaixo com referenda a Figura 11, ο componente DWI 34 0 pode incluir uma combinagao de componentes proativos e reativos. Se um dispositivo proativo for utilizado, entao antes do rele 310 ser fechado, ο componente DWI 340 verifica no sentido de curtos-circuitos entre camadas naquele fio piano 105, os quais podem ter sido causados por

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uma penetragao do fio piano 105.〇 componente DWI pode detectar ambos, os curtos-circuitos entre camadas de baixa impedancia (por exemplo, curtos-circuitos mortos ou bons) e os curtos-circuitos entre camadas de alta impedancia no fio piano 105. Se um curto circuito entre camadas for detectado, entao ο componente DWI 340 ou a unidade de controle 312 pode abrir ο rele 310 e impedir a eletrifica?ao do fio piano 105. Em um componente DWI 34 0 que inclui ambos os componentes, proativo e reativo, ο componente DWI 34 0 pode detectar os curtos-circuitos e/ou f alhas de fio (e ligagoes por f ios incorretas) mediant e eletrificagao de um ou mais condutores do fio piano 105 e monitoragao de um ou mais dos condutores do fio piano 105 em relagao a um sinal de retorno.

Em ambos os metodos de teste, baseado em voltagem e baseado em corrente, ο componente DWI 34 0 pode aplicar ou comunicar um sinal de teste a um ou mais condutores ou camadas do fio piano 105 e testar em relagao a um sinal de retorno e em um ou mais dos outros condutores ou camadas do fio piano 105. Os dois condutores de retorno 210, 215 podem formar um Iago de condutor de retorno e os dois condutores de ligagao a terra 220, 225 podem f ormar um Iago de condutor de ligagao a terra. Um Iago pode ocorrer quando m sinal se desloca a partir do ASD 100 atraves do fio piano 105 por intermedio de um condutor, para ο modulo de destino 120 e entao de volta por intermedio de outro condutor do fio piano 105 para ο ASD 100. Por exemplo, um sinal pode se deslocar atraves do fio piano 105 por intermedio de um primeiro condutor de retorno 210, atraves do modulo de destino 120, e de volta atraves do fio piano 105 por intermedio do segundo condutor de retorno 215.〇 componente DWI 340 pode testar ο Iago de condutor de retorno e ο Iago de condutor de ligagao a terra com sinais de teste independentes. Alternativamente, ο componente DWI 34 0 pode testar ο Iago de condutor de retorno e ο Iago de condutor de ligagao a terra com um ianico sinal de teste. Se um unico sinal de teste for uti lizado para testar os laqos de condutor de retorno de ligagao a terra, periodos alternados do sinal de teste podem ser usados para testar independentemente os lagos de condutor de retorno e de ligagao a terra. Adicionalmente, se ambos os la?os de condutor de retorno de ligagao a terra forem determinados como sendo adequadamente terminados pelo componente DWI 340, 〇 componente DWI 34 0 pode supor que ο condutor eletrificavel 205 do f io piano 105 esta adequadamente terminado no modulo de destino 120. Alternativamente, ο componente DWI 340 pode realizar testes adicionais no condutor eletrificavel 205 para determinar se ο condutor eletrificavel 205 esta ou nao terminado adequadamente. Por exemplo, ο componente DWI 340 pode testar ο condutor eletrificavel 205 para determinar se ο condutor eletrif icavel 205 esta ou nao em curto circuito com um ou mais d〇s condutores de retorno 210, 215 ou com os condutores de ligagao a terra 220, 225.

A Figura 7 e um fluxograma exemplar da operagao geral de um componente DWI 34 0, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invengao. A metodologia da Figura 7 pode ser implementada pelo componente DWI 34 0 quer seja para um sistema de teste baseado em voltagem ou um sistema de teste baseado em corrente· Se energia for aplicada ao componente DWI 34 0 no bloco 705, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 710. No bloco 710, ο componente DWI 34 0 pode testar ο Iago de condutor de ligagao a terra do fio piano 105.〇 componente DWI 340 pode determinar se ο Iago de condutor de ligagao a terra foi ou nao terminado adequadamente e se existe ou nao uma falha nos condutores de ligagao a terra 220, 225 no bloco 715. Se for determinado que ο Ia^o de condutor de ligagao a terra nao foi adequadamente terminado ou se uma falha for encontrada em um d〇s condutores de ligagao a terra 220, 225, entao 〇 componente DWI 340 pode seguir para 〇 bloco 740 e impeciir que ο rele 310 seja fechado para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se, contudo, ο la.go de condutor de ligagao a terra for determinado como sendo adequadamente terminado e nenhuma falha for encontrada nos condutores de ligagao a terra 220, 225, no bloco 715, entao 〇 componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 720. No bloco 720, ο componente DWI 34 0 pode testar ο Iago de condutor de retorno do fio piano 105.〇 componente DWI 340 pode determinar se ο Iago de condutor de retorno foi ou nao terminado adequadamente e se existe ou nao uma falha nos condutores de retorno 210, 215 no bloco 725. Se 〇 Iago de condutor de retorno for determinado como nao tendo sido adequadamente terminado ou se uma falha for detectada em um dos condutores de retorno 210, 215, entao ο componente DWI 340 pode seguir para 〇 bloco 740 e impedir que ο rele 310 seja f echado para impedir a eletrifica?ao do fio piano 105 · Se, contudo, ο Iago de condutor de retorno for determinado como sendo adequadamente terminado e nenhuma falha de fio for encontrada nos condutores de retorno 210, 215 no bloco 725,

3 0 entao 〇 componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 730. No bloco 730, ο componente DWI 340 pode testar ο condutor eletrif icavel 205 para determinar se ele esta ou nao adequadamente terminado e se existe ou nao quaisquer falhas de fio no condutor eletrificavel 205. Se, no bloco 735, for determinado que ο condutor eletrificavel 205 nao esta adequadamente terminado ou se uma falha de fio for detectada no condutor eletrificavel 205, entao ο componente DWI 34 0 pode seguir para ο bloco 740 e impedir que ο reIe 310 seja fechado. Se, contudo, ο condutor eletrificavel 205 for determinado como sendo adequadamente terminado e nenhuma falha de f io for detectada no condutor eletrificavel 205 no bloco 735, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 745 e permitir que ο rele 310 seja fechado. Alternativamente, um indicador de componente DWI pode ser aplicado e armazenado pela unidade de controle 312, e ο indicador pode ser usado pelo ASD 100 em conjunto com outros testes para determinar se ο rele 310 pode ou nao ser fechado.

Tambem sera entendido por aqueIes versados na tecnica que 〇s testes realizados pelo componente DWI 34 0 nao necessariamente tem que ser realizados na ordem mostrada na logica da Figura 7, porem, em vez disso, podem ser realizados em qualquer ordem adequada. Como previamente mencionado, alguns dos testes apresentados na Figura 7 podem ser realizados em paralelo uns com os outros. Sera tambem entendido que ο componente DWI 34 0 nao tem que conduzir cada teste apresentado na Figura 7, porem, em vez disso, pode conduzir menos do que todos os testes apresentados na Figura 7. Se qualquer teste resultar na execugao do bloco 74 0, entao ο componente DWI 34 0 pode ainda realizar os testes restantes e pode registrar ο resuitado de cada teste, ou ao menos aqueles que resultam em uma indicaqao de ligagao por fios incorreta positiva. Adicionalmente, se uma ligagao por f ios incorreta for detectada pelo componente DWI 340, um indicador pode ser armazenado pelo componente DWI 34 0 ou pela unidade de controle 312, e ο indicador pode incluir informagao em relagao a qual teste (s) resultou na detecgao de uma ligagao por f ios incorreta. Esse indicador pode ser entao transmitido pelo ASD 100 para outro dispositivo tal como um segundo ASD 100, um dispositivo de monitoragao central, ou um computador. 〇 componente DWI 34 0 e/ou a unidade de controle 312 podem ser associados com um ou mais dispositivos de memoria tal como, por exemplo, a memoria 405 da unidade de controle 312, operavel para armazenar uma varieciade de indicadores e/ou dados de medigao associados com a operagao do componente DWI 34 0.

A Figura 8 e um diagrama de temporizagao de sinais de teste que podem ser aplicados por um componente DWI 34 0, de acordo com uma modalidade ilustrativa de um aspecto da invengao. Como mencionado anteriormente, ο Iago de condutor de retorno e ο Iago de condutor de ligagao a terra podem ser testados em periodos alternados 805 e 810 do sinal de teste para isolar ο Iago que esta sendo testado. De acordo com um aspecto da presente invengao, ο sinal usado para acionar os lagos de condutor de retorno de ligagao a terra pode ser qualquer sinal com um periodo alternado tal como, por exemplo, um sinal de onda quadrada de 2.400 Hertz (Hz). 〇 sinal pode ser gerado por um

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microcontrolador, um circuito regulador de tempo, ou outro dispositivo de geragao de sinal e comunicado aos dois lagos do fio piano 105, conforme explicado em maior detalhe abaixo.〇 sinal pode ser passado atraves do filtro passa- baixa antes de ser comunicada para um ou mais dos condutores do fio piano 105 para remover qualquer ruido indesej ado e/ou harmonica. Testes em ambos, Iago de condutor de retorno e Iago de condutor de terra podem ser realizados com ο mesmo sinal de teste e, se for determinado que ambos os lagos sao terminados adequadamente e nenhuma falha for detectada no fio piano 105, entao ο rele 310 do ASD 100 pode ser fechado para permitir que 〇 fi〇 piano 105 sej a eletrificado· Alem disso, um indicador ou estado pode ser aplicado no ASD 100 para indicar se os lagos de condutor estao terminados adequadamente. Um indicador de terminagao de Iago de condutor pode ser usado em conj unto com os resultados de outros testes realizados pelo ASD 100 para determinar se ο rele 310 do ASD 100 pode ou nao ser fechado. Os testes em ambos os lagos podem ser conduzidos pelo componente DWI 340 dentro de um primeiro tempo de aproximadamente 300 millssegundos ou menos 815 e entao a decisao no sentido de se fecha ou nao ο rele 310 pode ser feita por um segundo tempo 820.〇 segundo tempo 820 pode ser inferior a aproximadamente 375 milissegundos. Sera considerado que a temporizagao apresentada na Figura 8 e uma temporizagao apenas exemplar e que varios objetivos ou marcas de nivel de temporizagao podem ser utilizados de acordo com as modalidades da invenqao.

De acordo com algumas modalidades da invengao, ο fi〇 piano 105 pode ser testado pelo componente DWI 340

3 0 mediante eletrif icagao de um ou mais condutores do f io piano 105 e testando um ou mais dos condutores do fio piano 105 em relagao a um sinal de retorno. Por exemplo, como explicado em maior detalhe abaixo com referenda a Figura 11, um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 pode ser eletrificado e um ou mais dos condutores do fio piano 105 podem ser monitorados ou testados em relagao a um sinal de retorno. Ligagoes por fios incorretas e/ou falhas de fio podem ser identificadas com base ao menos em parte em um ou mais sinais de retorno. Sera considerado que um metodo similar pode ser conduzido mediante eletrificagao de um ou mais dos condutores de ligagao a terra 22 0, 225 e testando um ou mais dos condutores do fio piano 105 em relagao a um sinal de retorno. Sera considerado que ο um ou mais condutores que sao eletrificados para testes podem ser eletrificados por quaIquer periodo de tempo para conduzir os testes .

Como outro exemplo, ο condutor eletrificavel 205 do fio piano 105 pode ser eletrif icado por um periodo de tempo predeterminado, e um ou mais condutores do fio piano 2 0 105 podem ser monitorados em relagao a ligagao por fios incorreta e/ou falhas de fio. Por exemplo, ο reIe 310 pode ser fechado em um cruzamento zero e entao aberto no proximo cruzamento zero, desse modo permitindo que um meio ciclo de um sinal de energia eletrica a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 seja comunicado ao fio piano 105. Um ou mais condutores do fio piano 105 podem ser entao monitorados em relagao aos sinais de retorno que indicam a presenga de ligagoes por fios incorretas e/ou defeitos de fio. Por exemplo, se um sinal de retorno for detectado em um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225, um curto circuito entre camadas ou de ligagao por f ios incorretas pode estar presente no fio piano 105. Se um curto circuito entre camadas ou ligagao por fios incorreta for identificada, entao ο componente DWI 34 0 e/ou a unidade de controle 310 pode impedir a eletrificagao adicional do fio piano 105 mediant e manutengao do rele 310 em sua posiqao aberta. Sera considerado que ο teste descrito acima pode ser conduzido a quaIquer tempo pelo componente DWI 340, tal como, por exemplo, durante a eletrificagao inicial do fio piano 105 apos instalagao ou apos uma condigao de reinicializaqao do ASD 100. Sera considerado ainda que ο periodo de tempo predeterminado em que ο fio piano 105 e eletrificado para teste pode ser virtualmente qualquer periodo de tempo predeterminado e que um meio ciclo de um sinal de energia eletrica e apenas discutido como um periodo de tempo exemplar.

Adicionalmente, os testes realizados pelo componente DWI 34 0 podem estar contidos entre 〇 modulo de fonte 110 e ο modulo de destino 120 do sistema de fio piano 2 0 101. Consequentemente, uma corrente ou voltagem nao pode passar seja para ο modulo de fonte de Iado de linha 115 ou para ο modulo de destino de Iado de carga 125.

〇 componente DWI 34 0 pode usar um metodo baseado em voltagem para testar ο fio piano 105 em relagao a ligagoes por fios incorretas e defeitos de fio no Iado de carga.〇 metodo baseado em voltagem aplica diretamente um sinal de teste de voltagem aos condutores ou camadas selecionadas (camadas estimuladas) do fio piano 105 enquanto medindo as voltagens nos condutores ou camadas restantes (camadas nao-estimuladas) . Defeitos no fio piano, ou condutancia indesejada entire os condutores na forma de curtos-circuitos de baixa ou alta impedancia, podem ser identificados mediante detecgao de voltagem inesperada presente nos condutores ou camadas nao-estimuladas.

A Figura 9A e um diagrama esquematico de um

componente DWI baseado .，em voltagem 340 que pode ser incorporado em um ASD 100 de acordo com um aspecto da invengao. Como uma questao preliminar, se pode observar que a Figura 9A ilustra um dispositivo de fonte diferente 103 daquele mostrado na Figura 3. Na Figura 9A, a f onte de energia de Iado de linha 115 e incorporada no dispositivo de fonte 103. Tal situagao poderia ocorrer, por exemplo, se ο dispositivo de fonte 103 incluisse um plugue eletrico padrao que pode ser plugado em uma tomada eletrica. Conforme mostrado na Figura 9Ά,〇 componente DWI

baseado em voltagem 340 pode incluir um circuitο de fonte/detecgao 900, uma conexao de condutor eletrificavel (ou ligado) 901, uma conexao de condutor de retorno 902, uma conexao de condutor de ligagao a terra 903, e um ou mais reles de sinal de teste 904. 〇 circuito de fonte/detecgao 900 pode ser configurado para transmitir um sinal de teste de voltagem para um dos condutores do fio piano 105 e entao monitorar os condutores do fio piano 105 em relagao a uma voltagem de retorno. Sera entendido que ο circuito de fonte/detecgao 900 pode testar mais do que um condutor do fio piano 105 simultaneamente mediante uso de periodos alternados do mesmo sinal de teste, conforme explicado em maior detalhe acima com referencia a Figura 8 · 〇 circuito de fonte/detecgao 900 pode transmitir um sinal

de teste de voltagem para ο condutor eletrificavel 205 e/ou monitorar ο condutor eletrificavel 205 por intermedio da conexao de condutor eletrificavel 901. Similarmente, 〇 circuito de fonte/detec?ao 900 pode transmitir um sirial de teste de voltagem para um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e/ou monitorar um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 por intermedio da conexao de condutor de retorno 902. Adicionalmente, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode transmitir um sinal de teste de voltagem para um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225 e/ou monitorar um ou mais dos condutores de retorno 220, 225 por intermedio da conexao de condutor de ligagao a terra 902 .

〇 sinal de teste baseado em voltagem transmitido pelo circuito de fonte/detecgao 900 pode ser um sinal de baixa voltagem.〇 sinal de teste baseado em voltagem pode estar, por exemplo, em uma voltagem de aproximadamente 5 volts ou em uma voltagem de aproximadamente 12 volts, embora seja entendido que outros niveis de voltagem podem ser usados para ο sinal de teste. Como uma precaugao de seguranga, a amplitude maxima do sinal de teste baseada em voltagem pode ser limitada a aproximadamente 30 volts, embora sej a entendido que um sinal de teste com uma amplitude superior a 30 volts pode ser usado em conjunto com as modalidades da invengao. Adicionalmente, ο sinal de teste baseado em voltagem pode ser derivado do sirial entrando no ASD 100 a partir da fonte de energia de Iado de linha 115.〇 circuito de fonte/detecgao 900 pode receber um sinal de voltagem a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 e escalonar descendentemente esse sirial para um sinal de baixa voltagem que pode ser usado ou modificado

para realizar testes no f io piano 105. Por exemplo, ο circuito de fonte/detecqao 900 pode receber um sinal de voltagem de aproximadamente 110-130 V ou de aproximadamente 220-25OV e escalonar esse sinal de voltagem descendentemente para um sinal de baixa voltagem para teste do fio piano 105. A voltagem pode ser reduzida utilizando- se um transformador de redugao, um capacitor, ou qualquer outro dispositivo adequado para diminuir a amplitude de um sinal de voltagem, como sera entendido por aqueles versados na tecnica. Tambem sera entendido que ο circuito de fonte/detec?ao 900 pode constituir uma fonte de energia isolada ao aplicar um sinal de teste ao fio piano 105.

Um rele de teste de voltagem 904 pode ser usado pelo components DWI 34 0 para garantir que ο fio piano nao possa ser completamente eletrificado enquanto ele estiver sendo testado pelo componente DWI 340. Conforme mostrado na Figura 9A, ο rele de teste de voltagem 904 pode ser um rele de polo duplo, de curso ύηϊαο, embora seja entendido que outros tipos de rele ou combinagoes de reIes podem ser usados de acordo com as modalidades da invengao. Se ο rele de teste de voltagem 904 estiver em uma posigao fechada, entao a energia eletrica pode fIuir a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 atraves do ASD 100 e para ο fio piano 105. Se, contudo, ο rele de teste de voltagem 904 esta em uma posigao de teste (ou posigao aberta), entao a energia eletrica nao podera fluir a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 atraves do ASD 100 e para ο fio piano 105. Em vez disso, ο sinal de teste base ado em voltagem nao podera fIuir a partir do circuito de fonte/detecgao 900 para ο fio piano 105. Sera entendido por

aqueles versados na tecnica que ο rele de teste de voltagem 904 pode ser ο mesmo circuito que aqueIe usado para ο rele principal ou comum 310, conforme mostrado na Figura 9A. Alternativamente, ο rele de teste de voltagem 904 pode ser um ou mais reles separados usados em conjunto com ο componente DWI 340.

Quando ο rele de teste de voltagem 904 e mantido em uma posigao de teste, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode transmitir ou comunicar um sinal de teste baseado em voltagem para um ou mais dos condutores do fio piano 105 enquanto monitorando os condutores do fio piano 105 para uma voltagem de retorno. Por exemplo, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode comunicar um sinal de teste baseado em voltagem para ο condutor eletrificavel 205 do fio piano 105 por intermedio da conexao de condutor eletrificavel 901. O circuito de fonte/detecgao 900 pode entao monitorar os condutores do fio piano 105 para um sinal de voltagem para determinar se existe qualquer curto circuito entre camadas ou de terminaqrao- ou falhas presentes no fio piano 105. Se um sinal de voltagem for detectado quer seja pela conexao de condutor de retorno 902 ou pela conexao de condutor de ligagao a terra 903, ο circuito de fonte/detecgao 900 (ou a unidade de controle 312 em comunicagao com ο circuito de fonte/detecgao 900) pode determinar que um curto circuito entre camadas ou de terminagao esta presente no fio piano 105 entre ο condutor eletrif icavel 205 e um dos outros condutores do fio piano 105. Similarmente, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode comunicar um sinal de teste baseado em voltagem para os condutores de retorno 210, 215 do fio piano 105 por

3 0 intermedio da conexao de condutor de retorno 902 e entao monitorar os condutores do fio piano 105 para um sinal de voltagem para determinar se ha qualquer curto circuito entre camadas ou de terminagao entre um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e um ou mais dos outros condutores do fio piano 105. Se um sinal de voltagem for detectado quer seja pela conexao de condutor eletrificavel 901 ou pela conexao de condutor de ligagao a terra 903, pode ser determinado que um curto circuito entre camadas ou de terminagao esta presente no fio piano 105. O mesmo metodo pode ser usado para testar os condutores de ligagao a terra 220, 225 do fio piano 105. O circuito de fonte/detecgao 900 pode compreender um sinal de teste baseado em voltagem aos condutores de ligagao a terra 220, 225 do fio piano 105 por intermedio da conexao de condutor de ligagao a terra 903 e entao monitorar os condutores do fio piano 105 para um sinal de voltagem para determinar se ha aIgum curto circuito entre camadas ou de terminagao entre um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225 e um ou mais dos outros condutores do fio piano 105. Se um sinal de voltagem for detectado quer seja pela conexao de condutor eletrificavel 901 ou pela conexao de condutor de retorno 902, pode ser determinado que um curto circuito entre camadas ou de terminagao esta presente no fio piano 105 .

Conforme mostrado na Figura 9A, um sinal de teste

pode ser aplicado quer seja aos condutores de retorno 210, 215 ou a ambos os condutores de ligaqao a terra 220, 225 ao mesmo tempo pelo circuito de fonte/detecgao 900. Contudo, sera entendido por aqueIes versados na tecnica que um sinal

3 0 de teste pode ser individualmente aplicado a um ύηίσο condutor do f io piano 105. Por exemplo, duas conexoes de condutor de retorno podem ser incluidas para aplicar individualmente um sinal de teste para, e monitorar cada um dos condutores de retorno 210, 225 do fi〇 piano. Ao determinar se curtos-circuitos entre camadas estao ou nao presentes no fio piano 105, nao e necessario testar e monitorar individualmente cada um dos condutores de retorno 210, 215 ou cada um dos condutores de ligagao a terra 220, 225 do fio piano porque um sinal de teste baseado em voltagem aplicado a um condutor em um Iago sera transmitido at raves do modulo de destino 120 e de volta para ο component e DWI 34 0 no dispositive» de f onte 103 por intermedio do outro condutor associado no Iago· No Iado de carga, ο sinal de retorno pode ser transmitido atraves apenas do modulo de destino 120 ou, alternativamente, ο sinal de retorno pode ser transmitido atraves tanto do modulo de destino 120 como de qualquer modulo de destino 125 de Iado de carga conectado ao sistema de fio piano 101.

Limites podem ser impostos a faixa de impedancia entre camadas, detectavel entre dois condutores do fio piano 105. A faixa de impedancia entre camadas, detectavel, entre os condutores de retorno 210, 215 e ο condutor eletrificavel 205 pode ser limitada pela possivel presenga de cargas reais conectadas no Iado de carga 125 do fio piano 105. Um exemplo de tal carga seria um secador de cabelo plugado em uma tomada eletrica· Cargas reais conectadas no Iado de carga 125 podem criar uma impedancia no fio piano 105 tao baixa quantο 8-10 ohms； portanto, uma verificagao de impedancia entre camadas entre os condutores eletrif icavel 205 e de retorno 210, 215 pode ser limitada em menos do que 8-10 ohms ou aproximadamente em menos de 1 ohm. Por exemplo, se urn curto circuito entre camadas de elevada impedancia e de 190 ohms e a carga real e de 10 ohms, a impedancia resultante ou combinada e 9.5 ohms [(190 χ 10) /(190 + 10)], desse mo do ο curto circuito entre camadas de alta impedancia pode ser virtualmente indetectavel. Isso e referido como efeito de carga real. Para evitar ο efeito de carga real, um rele destino (nao mostrado) pode ser colocado no modulo de destino 120.〇 rele de destino pode ser sincronizado para retardar uma conexao para a carga real em uma sequencia de ligagao enquanto ο componente DWI 340 realiza seus testes, desse modo eliminando a limitagao de 8-10 ohms.

Com relagao a faixa de impedancia entre camadas detectavel entre os condutores de retorno 210, 215 e condutores de ligagao a terra 220, 224, ο componente DWI 340 pode detectar exatamente uma impedancia entre camadas tao elevada quanto aproximadamente 5.000 ohms antes da eletrificagao total do fio piano 105. O componente DWI 340 pode limitar ou eliminar a

detecgao de falsos alarmes mediante realizagao de pre-teste no fio piano 105 antes de testar ο fio piano 105 em relagao a curtos-circuitos entre camadas. O componente DWI 340 tambem pode limitar ou eliminar a detecgao de falsos alarmes mediante realizagao de pos-teste no fio piano 105 apos testar ο fio piano 105 em rela?ao a curtos-circuitos entre camadas. Para pre-testar ο fio piano 105, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode monitorar os condutores do fio piano 105 em relagao a um sinal de voltagem antes de transmitir um sinal de teste baseado em voltagem para ο fio piano 105. Se urn sinal de voltagem for detectado em um dos condutores do fio piano 105 antes de aplicar um sinal de teste ao fio piano 105, entao 〇 circuito de fonte/detecgao 900 pode esperar que ο fio piano 105 desenergize antes de aplicar um sinal de teste ao fio piano 105. Para pos-teste do fio piano 105, apos ο fio piano 105 ter sido testado com sinais de teste baseados em voltagem, ο circuito de fonte/detecgao 900 pode continuar a monitorar os condutores do fio piano 105 em relagao a um sinal de voltagem. Teste baseado em voltagem adicional do fio piano 105 utilizando sinais de teste pode nao ser permitido uma vez que existe um sinal de voltagem detectado em um dos condutores do fio piano 105.

Sera entendido por aqueIes de conhecimento comum na tecnica que ο metodo baseado em voltagem de teste do Iado de carga de um fio piano 105 no sentido de ligagoes por fios incorretas e defeitos de fio pode ser implementado por dispositivos diferentes do componerite DWI 340 de um ASD 100. Por exemplo, ο metodo baseado em voltagem pode ser particularmente iatil em um sistema de teste de fio piano portatil de uso geral, tal como um dispositivo de teste de fio piano de mao, portatil.

De acordo com outro aspecto da invengao, ο component e DWI 34 0 pode utilizar um ou mais metodos baseados em corrente para identificar ou localizar defeitos no Iado de linha ou ligagoes por fios incorretas de um fio piano 105 conectado a um ASD 100. Antes do rele 310 do ASD 100 ser fechado, desse modo permitindo que ο fio piano 105 seja eletrificado,〇 componerite DWI 34 0 pode usar um metodo 3 0 baseado em corrente para testar ο fio piano 105 no Iado de carga e determinar se ο fio piano 105 foi conectado ou cabeado adequadamente. Determinar se ο fio piano 105 esta conectado adequadamente antes da eletrificagao completa do fio piano 105 pode ajudar a prevenir eletrocussao, outro ferimento no corpo, ou dano na propriedade causado por uma ligagao por f ios incorreta. Mediante uso de um metodo baseado em corrente do componente DWI 34 0, ο componente DWI 340 e/ou a unidade de controle 312 podem determinar se um fio piano 105 foi instalado corretamente antes do fio piano 105 ser eletrif icado.〇 componente DWI 340 e/ou a unidade de controle 312 tambem podem determinar se existem quaisquer falhas no fio piano 105 antes do fio piano 105 ser eletrificado.

A Figura 9B e um diagrama esquematico de um componente DWI baseado em corrente 340 que pode ser incorporado em um ASD 100 de acordo com uma modal iciade ilustrativa da invengao. Como uma materia preliminar, se pode observar que a Figura 9B ilustra um dispositivo de fonte diferente 103 e dispositivo de destino 117 diferente daquele mostrado na Figura 3. Na Figura 9B, a fonte de energia no Iado de linha 115 e incorporada no dispositivo de fonte 103 e ο modulo de destino de Iado de carga 125 e incorporado no dispositivo de destino 117. Tal situagao poderia ocorrer, por exemplo, se ο dispositivo de fonte 103 incluisse um plugue eletrico padrao que pudesse ser plugado em uma tomada e letrica e se ο dispositivo de destino 17 incluisse uma tomada eletrica.

Conforme mostrado na Figura 9B, ο componente DWI 340 pode estar em comunicaqao com um ou mais circuitos de

excitagao ou acionamento 905, 910 e um ou mais circuitos de detecgao 915, 920, 925 que sao usados para cietectar ligagoes por fios incorretas e/ou defeitos de fio no fio piano 105. Os circuitos de excitagao 905, 910 e os circuitos de detecgao 915, 920, 925 podem ser incluidos no componente DWI ou controlados pelo menos. Alternativamente, os circuitos de excitagao 905, 910 e os circuitos de detecgao 915, 920, 925 podem ser incluidos na interface I/O de fi〇 piano 311, e ο componente DWI 340 pode estar em comunicagao com a interface I/O de fio piano 311 e com os circuitos de excitagao 905, 910 e os circuitos de detec?ao 915, 920, 925.〇 componente DWI 340 pode determinar se um f io piano 105 conectado ao ASD 100 f oi adequadamente terminado antes da eletrificagao do f i〇 piano 100. 〇 componente DWI 34 0 ilustrado na Figura 9B e projetado para ser usado em conjunto com um fio eletrico piano incluindo um condutor eletrificavel 205 e dois condutores de retorno 210, 215 formados em lados opostos do condutor eletrificavel 205.〇 fio eletrico piano pode incluir ainda dois condutores de ligagao a terra 220, 225 formados em lados opostos do condutor eletrificavel combinado 205 e condutores de retorno 220, 225. Contudo, sera entendido por aqueles de conhecimento comum na tecnica que um componente DWI 34 0 de acordo com a invengao pode ser usado em conjunto com qualquer fi〇 piano (e/ou qualquer f io convenc ional), independent e do niimero e tipo de condutores contidos naquele fio piano.

Com referencia a Figura 9B, ο componente DWI 34 0 pode testar ο fio piano 105 em relagao a IigagSes por fio incorretas mediante transmissao de um sinal baseado em

corrente atraves de um condutor do fio piano 105 e testando um ou mais dos outros condutores do f io piano 105 em relagao a um sinal de retorno. Por exemplo, ο condutor associado do Iago pode ser testado em relagao a uma corrente indicando que ο fio piano 100 esta corretamente ligado. Por exemplo, ο componente DWI 34 0 pode transmitir um sinal baseado em corrente atraves de um primeiro condutor de ligagao a terra 225 em relagao a uma corrente indicando que os condutores de ligagao a terra 22 0, 225 estao ligados corretamente· Alternativamente, ο componente DWI 34 0 pode transmitir um sinal baseado em corrente atraves de um primeiro condutor de retorno 210 e entao monitorar um segundo condutor de retorno 215 em relagao a uma corrente indicando que os condutores de retorno 210, 215 estao ligados corretamente. Se os condutores de ligagao a terra 220, 225 e os condutores de retorno 210, 215 estiverem ligados corretamente, entao ο componente DWI 340 pode supor que ο condutor eletrificavel 205 do fio piano 105 esta ligado corretamente. Alternativamente, ο componente DWI 34 0 pode realizar testes adicionais para verif icar se ο fio achatado 105 esta terminado adequadamente, conforme discutido em mais detalhe abaixo com referenda a Figura 13. A corrente que e testada pode ser uma corrente de limite predeterminado, ο qual pode ser, por exemplo, de 10 miliamperes. Se a corrente detectada no condutor associado de um Iago de fio piano for inferior a miliamperes, ο Iago pode nao ser ligado por f ios ou terminado corretamente no modulo de destino 120.

Um metodo e um circuito para determinar se os condutores de ligagao a terra 220, 225 de um fio piano 105

foram ligados por fios corretamente serao agora descritos em maior detalhe. Sera entendido que ο mesmo metodo ou um metodo similar pode ser usado para determinar se os condutores de retorno 210, 215 foram ligados por f io corretamente. Para testar a fiagao correta, um circuito de excitagao de terra 905 sob ο controle do componente DWI 340 (e/ou da unidade de controle 312) pode transmitir um sinal de corrente atraves de um primeiro condutor de ligagao a terra 220.〇 circuito de excitagao de terra 905 pode ser um transformador de corrente de excitagao ou qualquer outro dispositive» adequado capaz de transmitir um sinal atraves de um primeiro condutor de ligaqao a terra 220 incluindo, mas nao limitado a： multiplexadores, isoladores, e reles. Para transmitir um sinal de corrente para ο primeiro condutor de ligagao a terra 220, um sinal de teste pode ser usado para acionar um conversor de voltagem/corrente, ο qual por sua vez forga a corrente atraves dos enrolamentos primarios do transformador de corrente no circuito de excitagao de terra 905. Adicionalmente, para minimizar a magnitude da excita?ao imposta ao fio piano 105, ο sinal transmitido pelo circuito de excitagao de terra 905 pode estar em uma frequencia muito superior a 50 ou 60 Hz, a qual e a frequencia tipicamente conduzida atraves de fios eletricos. De acordo com um aspecto da invengao, a frequencia do sinal transmitido pelo circuito de excitagSo de terra 905 pode ser uma f requencia de aproximadamente 1.000 Hz ou superior. 〇 sinal baseado em corrente comunicado ou transmitido para ο primeiro condutor de ligagao a terra 220 pode ser parte de um sinal alternado que e usado para testar simultaneamente ο Iago de condutor

de ligagao a terra e ο Iago de condutor de retorno, conforme descrito acima com referenda a Figura 8. Alternativamente, ο sinal baseado em corrente usado para testar ο Iago de condutor de ligagao a terra pode ser um sinal separado daquele usado para testar ο Iago de condutor de retorno.

Apos um sinal ter sido transmitido at raves do primeiro condutor de ligagao a terra 220, se os condutores de ligaqao a terra 220, 225 forem adequadamente terminados, entao ο sinal passara atraves do modulo de destino 120 e retorna ao modulo de fonte 110 por intermedio do segundo condutor de ligagao a terra 225. Um circuito de detecgao de terra 915 correct ado ao segundo condutor de ligagao a terra 225 pode ser usado para detectar uma corrente presente nos condutores de ligagao a terra 220, 225. 〇 circuito de detecgao de terra 915 pode ser um transformador de corrente de detecgao ou ele pode ser qualquer outro dispositivo adequado capaz de detectar uma corrente incluindo, mas nao limitado a: resistores, isoladores, e dispositivos de Efeito Hall.

〇 componente DWI 34 0 tambem pode determinar se os

condutores de retorno 210, 215 foram ligados corretamente no Iado de carga. Para testar a ligagao por fios correta, um circuito de excitagao de retorno 910 sob ο controle do componente DWI 34 0 transmite um sinal baseado em corrente atraves de um primeiro condutor de retorno 210, da mesma maneira que ο circuito de excita?ao de terra 905 transmite um sinal atraves de um primeiro condutor de ligagao a terra 220.〇 sinal baseado em corrente comunicado ou transmitido no primeiro condutor de ligagao a terra 220 pode ser parte de um sinal alternado que e usado para simultaneamente testar nao somente ο Iago de condutor de ligagao a terra como tambem ο Iago de condutor de retorno, conf orme descrito acima com referenda a Figura 8. Alternativamente, ο sinal baseado em corrente usado para testar ο Iago de condutor de retorno pode ser um sinal separado daquele usado para testar ο Iago de condutor de ligagao a terra. Apos um sinal ter sido transmitido atraves de um primeiro condutor de retorno 210, se os condutores de retorno 210, 215 forem terminados adequadamente, entao ο sinal passara atraves do modulo de destino 120 e retornara ao modulo de f onte 110 por intermedio do segundo condutor de retorno 215. Um circuito de detecgao de retorno 920 conectado ao segundo condutor de retorno 215 pode ser usado para detectar uma corrente presente nos condutores de retorno 210, 215.〇 circuito de detecgao de retorno 920 pode ser um transformador de corrente de detecgao ou pode ser quaIquer outro dispositivo adequado capaz de detectar uma corrente incluindo, mas nao limitado a ： resistores, isoladores, e dispositivos de Efeito Hall. De acordo com um aspecto da invengao, ο

componente DWI 34 0 tambem pode determinar se ο fio piano 105 nao esta terminado adequadamente se uma corrente for detectada em um condutor do fio piano 105 que nao os condutores sendo testados em qualquer Iago determinado. Conforme explicado em maior detalhe abaixo, tal situagao pode tambem indicar um defeito de fio. Sera considerado que ο componente DWI 34 0 pode diferenciar entre uma ligagao por fios incorreta e um defeito de fio com base na magnitude de um sinal de corrente detectado em um dos outros condutores

e/ou com base no niimero de outros condutores no qual um sinal de corrente e detectado. Por exemplo, se uma corrente de teste for aplicada a um condutor de retorno 210 e uma corrente que e aproximadamente igual a corrente de teste for detectado no condutor eletrificavel 205, entao ο componente DWI 340 pode determinar se ο condutor eletrificavel 205 e ο outro condutor de retorno 215 foram ligados incorretamente. Como outro exemplo, se uma corrente de teste for aplicada a um condutor de retorno 210 e um sinal de corrente for detectado em todos os condutores do f io achatado 105 (os sinais de corrente detectados podem ter uma amplitude inferior do que a corrente de teste), entao 〇 componente DWI 340 pode determinar que exista um defeito de fio e que os condutores do fio piano 105 foram curto circuitados juntos. De acordo com outro aspecto da invengao, ο

componente DWI 34 0 pode usar ο metodo baseado em corrente para determinar se ha quaIquer defeito de fio ou curtos- circuitos entre camadas presentes no fio piano 105 antes da eletrif icagao do f io piano 105. O componente DWI 340 pode detectar curtos-circuitos entre camadas em um f i〇 piano nao-eletrificavel 105 mediante transmissao de uma corrente de baixo nivel atraves de um ύηΐαο condutor de fio piano, tal como 〇 condutor eletrif icavel 205, ou atraves de um conjunto de camadas de fio piano 105, tal como os condutores de retorno 210, 215. Entao, ο componente DWI 340 pode monitorar uma ou mais das outras camadas de fio piano 105 no sentido de uma corrente de retorno. Por exemplo, uma corrente pode ser transmitida em um ou mais condutores de retorno 210, 215 do f io piano 105.〇 componente DWI 340

3 0 pode entao monitorar ο condutor eletrificavel 205 e ο um ou mais condutores de ligagao a terra 220, 225 do f io piano 105 no sentido de uma corrente de retorno. Como outro exemplo, uma corrente pode ser transmitida no condutor eletrificavel 205 do fio piano 105, e ο componente DWI 340 monitorara 〇 um ou mais condutores de retorno 210, 215 e ο um ou mais condutores de ligagao a terra 220, 225 do fio piano 105 em relagao a uma corrente de retorno.

〇 componente DWI 34 0 pode combinar testes para ligagoes por fio incorretas no fio piano 105 com os testes no sentido de def eitos de f io ou curtos-circuitos entre camadas no f io piano 105. Por exemplo, com referenda a Figura 9B, quando um sinal de teste baseado em corrente e transmitido para ο primeiro condutor de ligagao a terra 220 pelo circuito de excitaqao de terra 905, ο circuito de detecqao 915, 920, 925 pode ser usado para determinar se ο fio piano 105 contem quaisquer ligagoes por fios incorretas ou curtos-circuitos entre camadas. Como previamente mencionado, ο circuito de detecgao de terra 915 pode ser usado para determinar se os condutores de ligagao a terra 220, 225 foram ou nao adequadamente terminados no Iado de carga. Adicionalmente, ο circuito de detecgao de retorno 920 e um circuito de detecqao eletrificavel (ou ligado) 925 podem ser usados para monitorar ο fio piano 105 em relagao a uma ligagao por fios incorreta ou um curto circuito entre camadas. Se um sinal baseado em corrente for detectado no segundo condutor de retorno 210 por intermedio do circuito de detecgao de retorno 920, entao 〇 componente DWI 340 pode determinar que exista um curto circuito entre camadas entre um ou mais d〇s condutores de ligagao a terra 220, 225 e um ou mais d〇s condutores de retorno 210, 215. Similarmente, se um sinal baseado em corrente for detectado no condutor eletrificavel 205 por intermedio do circuito de detecgao eletrificavel 925, ο coraponente DWI 340 pode determinar que existe um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225 e ο condutor eletrificavel 205 .

Como um exemplo, uma corrente de teste de aproximadamente 10 miliamperes (mA) pode ser transmitida para ο primeiro condutor de ligagao a terra 220 do fio piano 105 por intermedio do circuito de excitagao de terra 910. Se ο circuito de detecgao de terra 915 detectar ura sinal de aproximadamente 10 miliamperes no segundo condutor de ligagao a terra 220, entao ο componente DWI 340 pode determinar que os condutores de ligagao a terra 220, 225 estao adequadamente terminados. Se, contudo, ο circuito de detecgao de terra 915 nao detectar um sinal de aproximadamente 10 miliamperes no segundo condutor de ligagao a terra 22 0, entao ο componente DWI 340 pode determinar que os condutores de ligagao a terra 220, 225 nao estao adequadamente terminados e ο componente DWI 340 pode impedir que ο rele 310 seja fechado para irapedir a eletrificagao do fio piano 105. Adicionalmente, se uma corrente for detectada quer seja no segundo condutor de retorno 215 pelo circuito de detecgao de retorno 920 ou no condutor eletrificavel 205 por intermedio do circuito de detecgao eletrificavel 925, entao ο componente DWI 340 pode determinar que ha um curto circuito entre camadas no fio piano 105.〇 componente DWI 340 pode entao impedir que ο rele 310 seja fechado para impedir a eletrificagao do fio

30

piano 105 A combinagao de circuitos de excitagao 905, 910 e circuitos de detecgao 915, 920, 925 mostrada na Figura 9B e simplesmente uma combinaqao desses circuitos que pode ser usada de acordo com a presente invengao. Sera entendido que os circuitos de excitagao e/ου circuitos de detecgao podem ser usados para transmitir um sinal para, ou monitorar qualquer um dos condutores do f io piano 105. Utilizando ο exemplo acima, quando um sinal de teste e transmitido para ο primeir〇 condutor de ligagao a terra 220, um circuito de detecgao adicional pode ser usado para monitorar ο primeiro condutor de retorno 210 do fio piano 105 para um sinal de retorno que indica um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de 1 igagao a terra 220, 225 e ο primeiro condutor de retorno 210. Sera entendido, contudo, que devido ao fato dos dois condutores 210, 215 formarem um Iago se eles forem ligados por fios corretamente, qualquer curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 222 e ο primeiro condutor de retorno 210 tambem seria detectado pelo 2 0 circuito de detecgao de retorno 920 que esta monitorando ο segundo condutor de retorno 215.

Os circuitos de excitagao 905, 910 e 〇 circuito de detecgao 915, 920, 925 podem ser incorporados no componente DWI 340. Alternativamente, os circuitos de excitagao 905, 910 e os circuitos de detecgao 915, 920, 925 podem ser incluidos na interface I/O de fio piano 311, e ο componente DWI 34 0 pode estar em comunicagao com a interface I/O de fio piano 311 quer seja diretamente ou atraves da unidade de controle 312.

30

Adicionalmente, ο metodo baseado em corrente do componente DWI 34 0 pode utilizar um ou mais reles de teste em conjunto com a monitoragao dos circuitos de detecgao 915, 920, 925 para um sinal de retorno. Os reles de teste podem ser usados para curto circuitar um ou mais condutores ou camadas do f io piano 105 em conj unto ao f azer uma medigao. Os curtos-circuitos criados pelos reles de teste podem auxiliar a medir a corrente atraves de quaisquer dois condutores do fio piano 105. Consequentemente, os reles de teste podem auxiliar a localizar ou identificar os condutores que foram ligados incorretamente； e/ou a localizar defeitos no f io piano. Como um exemplo, dois reles de teste 930, 935 podem ser usados pelo componente DWI 340 em conj unto com a monitoragao do fi〇 piano 105 no sentido de ligaqoes por fios incorretas e curtos-circuitos entre camadas. A Figura 9C e um diagrama esquematico de um componente DWI exemplar 340 que utiliza reles de testes 930, 935 na monitoragao de um fio piano 105 em relagao a ligagoes por fios incorretas e curtos-circuitos entre camadas de acordo com certas modalidades da invengao. Conforme mostrado na Figura 9C, quando nenhum dos reles de teste 93 0, 935 e acionado ou, em outras palavras, nenhum dos reles de teste 930, 935 esta em uma posigao f echada, pode existir um estado padrao no qual nao somente ο Iago de ligaqao a terra como tambem ο Iago de retorno podem ser completados no fio piano 105. Embora nenhum dos reles de teste 930, 935 se j a acionado, ο componente DWI 340 pode testar ο fio piano 105 em relagao a lagos de condutor de ligagao a terra e de retorno, completos· Quando ο primeiro re Ie de teste 930 e acionado ou esta em uma posi?ao

fechada, ο circuito de excitagao de retorno 910 pode ser conectado ou curto-circuitado ao circuito de detecgao de terra 915, desse modo criando uma metade de um loop necessaria para verificar um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225. Se existir um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e um ou mais dos condutores de liga^ao a terra 220, 225, entao ο Iago sera completado e 〇 componente DWI 340 detectara ο curto circuito entre camadas. Similarmente, quando 〇 segundo rele de teste 935 e acionado ou esta em uma posigao fechada, ο circuito de excitagao de retorno 910 pode ser conectado ou curto- circuitado ao circuito de detecgao eletrificavel ou ligado 925, desse modo criando metade de um Iago necessario para verificar no sentido de um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e 〇 condutor eletrificavel 205. Se existir um curto circuito entre camadas entre um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 e ο condutor eletrif icavel 205, entao ο Iago estara completo e ο componente DWI 340 detectara ο curto circuito entre camadas. Quando ο componente DWI 340 conclui seu teste, entao ambos 〇s reles de teste 930, 935 podem ser desenergizados de volta aos seus estados originais ou padrao.

A Figura 10 e um fluxograma exemplar da operagao

de um metodo de detecqao baseado em corrente por intermedio de um componente DWI 34 0, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invengao.〇 fluxograma da Figura 10 pode ser associado ao metodo de detecgao baseado em corrente e

con junto de circuitos descritos acima com referenda a Figura 9B. Se energia for aplicada ao componente DWI 340 no bloco 1005, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1010. No bloco 1010, ο componente DWI 340 pode aplicar um sinal de teste ao primeiro condutor de ligaqao a terra 220 do f i〇 piano 105. Entao, ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1015 e monitorar os condutores restantes do fio piano 105 em relagao a um sinal de retorno. No bloco 1020, ο componente DWI pode determinar se ο Iago de condutor de ligagao a terra foi terminado adequadamente mediante determinagao de se um sinal de retorno apropriado esta ou nao presente no segundo condutor de ligagao a terra 225. Se ο Iago de condutor de ligagao a terra nao for determinado como estando adequadamente terminado, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1065 e impedir que ο rele 310 se j a f echado para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se, contudo, ο Iago de condutor de ligagao a terra for determinado como estando adequadamente terminado no bloco 102 0, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1025. No bloco 1025,〇 componente DWI 340 pode determinar se existe ou nao um curto circuito entre os condutores de ligagao a terra 220, 225 e quaisquer dos outros condutores do fio piano 105 mediante determinagao de se um sinal de retorno esta ou nao presente em um ou mais de ： condutor eletrificavel 205, ο primeiro condutor de retorno 210, e ο segundo condutor de retorno 215. Se um sinal de retorno for detectado em qualquer dos condutores que nao sejam os condutores de ligagao a terra 220, 225, um defeito de fio pode estar presente no fio piano 105, e ο componente DWI 340 pode

3 0 seguir para ο bloco 1065 e impedir que 〇 rele 310 se j a fechado para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se, contudo, nenhum sinal de retorno for detectado em qualquer do s condutores que nao sejam os condutores de ligagao a terra 220, 225, entao ο componente DWI p〇de seguir para ο bloco 1030.

No bloco 1030, ο componente DWI 340 pode aplicar um sinal de teste ao primeiro condutor de retorno 210 do fio piano 105. Entao, ο componente DWI 340 pode seguir para 〇 bloco 1035 e monitorar os condutores restantes do fio piano 105 em termos de um sinal de retorno. No bloco 104 0, ο componente DWI determina se ο Iago de condutor de retorno foi terminado adequadamente mediante determinagao de se um sinal de retorno apropriado esta ou nao presente no segundo condutor de retorno 215. Se ο Iago de condutor de retorno nao for determinado como adequadamente terminado, entao ο componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1065 e impedir que ο rele 310 sej a fechado para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se, contudo, ο Iago de condutor de retorno for determinado como estando adequadamente terminado no bloco 104 0, entao ο componente DWI 34 0 pode seguir para ο bloco 1045. No bloco 1045, ο componente DWI 340 pode determinar se existe ou nao um curto circuito entre os condutores de retorno 210, 215 e quaisquer d〇s outros condutores do fio piano 105 mediante determinagao de se um sinal de retorno esta ou nao presente em um ou mais de: condutor eletrificavel 205, primeiro condutor de ligagao a terra 220, e segundo condutor de ligagao a terra 225. Se um sinal de retorno for detectado em qua lquer um dos condutores que nao sejam os condutores de retorno 210, 215,

entao um defeito de fio pode estar presente no fio piano 105, e 〇 componente DWI 34 0 pode seguir para ο bloco 1065 e impedir que ο rele 310 se ja fechado para impedir a eletrificagao do fio piano 105. Se, contudo, nenhum sinal de retorno for detectado em quaisquer dos condutores que nao sej am 〇s condutores de retorno 210, 215, entao ο componente DWI pode seguir para ο bloco 1050.

No bloco 1050,〇 componente DWI 34 0 pode aplicar um sinal de teste ao condutor eletrificavel 205 do fio piano 105. Entao, ο componente DWI 34 0 pode seguir para ο bloco 1055 e monitorar 〇s condutores restantes do fio piano 105 em termos de um sinal de retorno. No bloco 1060, ο componente DWI 34 0 pode determinar se existe ou nao um sinal de retorno em quaisquer dos outros condutores do fio piano 105. Um sinal de retorno em qua is que r dos outros condutores pode indicar uma ligagao por fios, incorreta, do condutor eletrificavel 205 ou um curto circuito entre ο condutor eletrificavel 205 e um dos outros condutores do fio piano 105. Se, no bloco 1060, um sinal de retorno for detectado em um dos outros condutores do fio piano 105, entao 〇 componente DWI 340 pode seguir para ο bloco 1065 e impedir que ο rele 310 seja fechado para impedir a eletrif ica«?a〇 do fio piano 105. Se, contudo, nenhum sinal de retorno for detectado em qualquer dos outros condutores do fio piano 105 no bloco 1060, entao 〇 componente DWI 34 0 pode seguir para ο bloco 1070 e permitir que ο rele 310 do ASD 100 sej a fechado. Alternativamente, um indicador de componente DWI ou estado pode ser aplicado, e ο indicador ou estado pode ser usado pelo ASD 100 em con junto com os indicadores ou estados a partir de outros testes para determinar se ο rele 310 pode ou nao fechar. Tambem sera entendido por aqueIes versados na tecnica que os testes realizados pelo metodo baseado em corrente do componente DWI 34 0 nao tem necessariamente que ser realizados na ordem apresentada na logica da Figura 10, porem, em vez disso podem ser realizados em qualquer ordem adequada. Tambem sera entendido que 〇 componente DWI 34 0 nao tem que conduzir cada teste apresentado na Figura 10, por em, em vez disso pode conduzir menos do que todos os testes apresentados na Figura 10. Se qualquer teste resultar na execugao do bloco 1065, entao 〇 componente DWI 340 pode ainda realizar os testes restantes e pode gravar ο resultado de cada teste, ou ao menos a que Ies que re suit am em uma indica?ao positiva de defeito ou ligagao por fios incorreta. Adicionalmente, se uma ligagao por f ios incorreta ou defeito for detectada pelo componente DWI 34 0, um indicador pode ser armazenado pelo componente DWI 34 0 ou pela unidade de controle 312, e ο indicador pode incluir informagao em relagao a qual teste (s) resultou na detecgao de uma ligagao por f ios incorreta. Esse indicador pode 2O entao ser transmitid〇 pelo ASD 100 para outro dispositivo tal como um segundo ASD 10 0, um dispositivo de monitoragao central, ou um computador. 〇 componente DWI 34 0 e/ou a unidade de controle 312 pode tambem fazer com que dados adicionais tais como, por exemplo, dados de medigao colhidos pelos componentes do componente DWI 340, sej am armazenados em uma memoria apropriada tal como, por exemplo, a memoria 405 da unidade de controle 312.

A Figura 11 e um diagrama esquematico de um componente DWI alternative) 340 que pode ser incorporado em

um ASD 100, de acordo com uma modalidade da invengao. Conforme mostrado, ο ASD 100 pode incluir mais do que um reIe 310, 1105 que pode ser utilizado para testar ο fio piano 105. Com referencia a Figura 11, ο ASD 100 pode controlar ο acionamento. de um primeiro re Ie 310 para controlar a comunicagao de um sinal de energia eletrica a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 para ο condutor eletrif icavel 315 do f io piano 105. O ASD 100 tambem pode controlar ο acionamento de um segundo rele 1105 para controlar a comunicagao de um sinal eletrico a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 para um ou mais condutores de retorno 210, 215 do fi〇 piano 105. De acordo com um aspecto da invengao, os dois reIes 310, 1105 podem ser acionados independentemente um do outro. Por exemplo, ο segundo rele 1105 pode ser utilizado em associagao com ο componente DWI 34 0 para testar 〇 fi〇 piano 105 em relagao a ligagoes por f ios incorretas e/ou def eitos de f io. O segundo rele 1105 pode ser fechado por um periodo de tempo predeterminado tal como, por exemplo, metade de um ciclo do sinal de energia eletrica da fonte de energia de Iado de linha 115, desse modo permitindo que um sinal eletrico sej a comunicado para um ou mais dos condutores de retorno 210, 215. Sera considerado que 〇 sinal eletrico comunicado a um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 pode ser ο sinal de energia eletrica, comunicado a partir da fonte de energia de Iado de linha 115 ou, alternativamente, ο sinal eletrico pode ser uma versao alterada do sinal de fonte de energia de Iado de linha. Por exemplo, ο sinal de fonte de energia de Iado de linha pode ser reduzido ou aumentado por intermedio de um transformador apropriado e/ou limitado em

corrente por intermedio de um dispositive» resistor apropriado antes de ser comunicado para um ou mais dos condutores de retorno 210, 215.

Quando um sinal eletrico tiver sido comunicado para um ou mais dos condutores de retorno 210, 215, um ou mais dos sensores 1110, 1115, 1120 associados com ο componente DWI 34 0 podem ser utilizados para testar ο fio piano 105 em termos de sinais de retorno.〇 um ou mais sensores 1110, 1115, 1120 podem ser sensores de voltagem ou corrente apropriados comο discutido anteriormente. Por exemplo,〇 um ou mais sensores 1110, 1115, 1120 podem ser transformadores de corrente. Conforme mostrado na Figura 11, um ou mais sensores 1110, 1115, 1120 podem ser usados para testar ο condutor eletrif icado 205, um ou mais dos condutores de retorno 210, 215, e um ou mais dos condutores de ligagao a terra 220, 225 no sentido de sinais de retorno. Como 〇s condutores de retorno 210, 215 e os condutores de ligagao a terra 220, 225 formam lagos respectivos se eles forem adequadamente terminados no modulo de destino 120, sera considerado que apenas um 2O sensor pode ser utilizado para cada par de condutores. Adicionalmente, sera considerado que os sensores 1110, 1115 utilizados para testar um sinal de retorno no condutor eletrificavel 205 e um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 podem ser sensores de corrente utilizados pelo componente GFCI 315.

〇 componente DWI 34 0 da Figura 11 pode testar ο f io piano 105 em termos de ligagdes por fios incorretas e/ou defeitos de fio de uma maneira similar aquela descrita acima para os condutores de retorno com referenda a Figura

10. Por exemplo, ap6s a comunicagao de um sinal eletrico para um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 ligações por fios incorretas e/ou defeitos de fio podem ser identificados pelos sinais de retorno que são detectados por um ou mais sensores - 1110, 1115, 1120. Se um sinal de retorno for detectado no condutor eletrificável 205 e/ou um ou mais dos condutores de ligação à terra 220, 225, então uma ligação por fios incorreta e/ou defeito de fio podem estar presentes no fio plano 105. Adicionalmente, se um sinal elétrico for aplicado ao primeiro condutor de retorno 210, e um sinal de retorno não for detectado no segundo condutor de retorno, 215, então uma ligação por fios incorreta pode ser identificada no fio plano 105.

Será entendido que o ASD 100 pode incluir qualquer número de relês e que um sinal elétrico pode ser comunicado para qualquer condutor(es) do fio plano 105 para teste. Por exemplo, um relê pode ser utilizado para permitir que um sinal elétrico seja comunicado para um ou mais dos condutores de ligação à terra 220, 225 do fio plano 105, e o fio plano 105 pode ser testado em relação 2 0 aos sinais de retorno de uma maneira similar àquela descrita acima com referência à Figura 11. Será considerado que o uso de mais do que um relê pode auxiliar em prevenir salto e desgaste e ruptura em um ou mais dos relês. Por exemplo, se um relê 1105 for utilizado para controlar a

2 5 comunicação de um sinal elétrico para um ou mais dos

condutores de retorno 210, 215, então o relê 1105 pode não estar sujeito a rechaço e/ou desgaste e ruptura aos quais está sujeito o relê 310 utilizado em associação com o condutor eletrificável 205.

3 0 A Figura 12 é um diagrama esquemático de um ASD 100 e um componente DWI 340 que pode ser utilizado para detectar curtos-circuitos de elevada impedância ou defeitos de fio em um fio plano 105, de acordo com uma modalidade da invenção. Com referência à Figura 12, mais do que um relê 310, 1205 pode ser incorporado no ASD 100. Um primeiro relê 310 pode ser utilizado para controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha 115 para o fio plano 105. Um segundo relê 1205 pode ser utilizado para controlar a comunicação de um sinal de teste para o fio plano 105. 0 sinal de teste pode ser uma versão de corrente limitada do sinal de energia elétrica. Por exemplo, o sinal de energia elétrica pode ser passada através de um dispositivo de resistência apropriado 1210 (por exemplo, um resistor) para limitar a corrente do sinal de teste de terminação. Será considerado que a corrente pode ser limitada a qualquer valor apropriado tal como, por exemplo, uma corrente que está entre aproximadamente 6 mA e aproximadamente 10 0 mA. De acordo com um aspecto da invenção, a corrente pode ser limitada a aproximadamente 20 mA. Adicionalmente, outros parâmetros do sinal de teste podem ser alterados pelo conjunto de circuitos apropriado 1215. Por exemplo, a voltagem do sinal de teste pode ser alterada antes de ela ser comunicada ao fio plano 105. Como um exemplo, a voltagem do sinal de teste pode ser aumentada para um valor de voltagem superior por intermédio de um transformador adequado antes de ser comunicada ao fio plano 100. Como outro exemplo, a voltagem do sinal de teste pode ser aumentada antes de ela ser comunicada ao fio plano 100 por intermédio de uma técnica de inversão apropriada. De acordo com um aspecto da

30 invenção, o sinal de teste pode ter uma voltagem que está entre aproximadamente 120 V e 1.000 V, embora valores superiores de voltagem possam ser usados. Adicionalmente, será considerado que o sinal de teste pode ser ou um sinal de corrente alternada ou um sinal de corrente direta tal como, por exemplo, um sinal de corrente direta que é obtido mediante retificação do sinal de energia elétrica, recebido a partir da fonte de energia de lado de linha 115. Também será entendido que o sinal de teste pode ter virtualmente qualquer freqüência. Por exemplo, o sinal de teste pode ter uma freqüência entre aproximadamente 5 0 Hz e aproximadamente 1 MHz. De acordo com um aspecto da invenção, o sinal de teste pode ter uma freqüência de aproximadamente 3 0 KHz. Será considerado que o uso de um sinal de teste

de alta voltagem pode auxiliar a detectar curtos-circuitos de elevada impedância ou defeitos de fio no fio plano 105. Por exemplo, um sinal de teste de alta voltagem pode auxiliar a detectar ma centelha ou outra condição de centelhamento no fio plano 105. Será considerado adicionalmente que o uso de um único dispositivo de corrente limitada pode prover a segurança adicional se houver um defeito de fio no fio plano 105. Adicionalmente, será considerado que o uso do sinal de teste descrito com referência à Figura 12 pelo ASD 100 para testar o fio plano 105 pode ser utilizado como um teste de segurança proativo independente de, ou em adição a um ou mais dos outros testes de segurança proativos descritos aqui ou evidentes para aqueles versados na técnica. 3 0 O sinal de teste pode ser comunicado a um ou mais dos condutores do fio plano 105 mediante fechamento do segundo relê 1205. Será considerado que o segundo relê 1205 pode ser fechado por um período de tempo predeterminado. Virtualmente qualquer período de tempo predeterminado pode ser utilizado, como será entendido por aqueles versados na técnica. Adicionalmente, o sinal de teste pode ser comunicado a qualquer um dos condutores do fio plano 105. Por exemplo, o sinal de teste pode ser comunicado a um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 do fio plano 105, conforme discutido acima com referência à Figura 11. Como outro exemplo, o sinal de teste pode ser comunicado a um ou mais dos condutores de ligação à terra 220, 225 do fio plano 105. Como ainda outro exemplo, o sinal de teste pode ser comunicado ao condutor eletrificável 205 do fio plano 105. Após o sinal de teste ter sido comunicado a um ou mais condutores do fio plano 105, o componente DWI 340 pode monitorar um ou mais condutores do fio plano 105 no sentido de um sinal de retorno de uma maneira similar àquela discutida acima com referência à Figura 11. A detecção de um sinal de retorno pode indicar a presença de uma ligação por fios incorreta e/ou um defeito de fio no fio plano 105. Por exemplo, se o sinal de teste for comunicado ao primeiro condutor de retorno 210, então a detecção de um sinal de retorno no condutor eletrif icável 205 e/ou um ou mais dos condutores de ligação à terra 220, 225 pode indicar uma ligação por fios incorreta e/ou um defeito de fios. Se uma ligação por fios incorreta ou falha de fios for detectada pelo componente DWI 34 0, então o relê 310 pode ser mantido em uma posição aberta, desse modo impedindo a eletrificação completa do fio plano 105. Adicionalmente, o segundo relê 1205 pode ser mantido em uma posição aberta. Se, contudo, nenhuma ligação por fios incorreta ou defeito de fio for detectada pelo componente DWI 340, então o primeiro relê 310 pode ser fechado, desse modo permitindo a eletrificação completa do fio plano 105.

Como mencionado anteriormente, testes adicionais podem ser conduzidos no condutor eletrificável 205 do fio plano 105 para determinar se o condutor eletrificável 205 oi adequadamente terminado. Esses testes adicionais são descritos aqui como testes reativos; contudo, será considerado que os testes proativos também podem ser utilizados antes da eletrificação completa do fio plano 105. Esses testes também podem ser associados à integridade de fio de lado de carga. Consequentemente, o componente DWI 340 pode incluir ambos os elementos, reativos e proativos. A Figura 13 é um diagrama esquemático de um circuito exemplar que pode ser utilizado para testar uma terminação de fio plano adequada em um módulo de destino 120, de acordo com uma modalidade da invenção. Com referência à Figura 13, durante a eletrificação do fio plano 105 e/ou após a eletrificação do fio plano 105, o ASD 100 pode testar no sentido de uma terminação adequada do condutor eletrificável 205. Em outras palavras, quando o relê 310 tiver sido fechado, o ASD 100 pode testar no sentido de um 2 5 sinal de retorno apropriado que indique que o condutor eletrificável 205 está adequadamente terminado no módulo de destino 120. Para testar uma terminação adequada do condutor eletrificável 205 no módulo de destino 120, uma carga elétrica 13 05 pode ser incorporada no módulo de destino 120. A carga elétrica 1305 pode ser uma carga passiva que pode ser detectada pelo ASD 100, tal como, por exemplo, um ou mais LEDs, um ou mais resistores, e um ou mais capacitores. A carga elétrica 1305 pode ser conectada entre o condutor eletrif icável 205 e um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 do fio plano 105. A carga elétrica 13 05 pode ter virtualmente qualquer impedância total que seja discernível por um ou mais dispositivos de detecção de corrente incluídos no ASD 100.

Quando o relê 310 tiver sido fechado e um sinal de energia elétrica for comunicado ao fio plano 105, a carga elétrica 13 05 pode operar para gerar uma corrente no fio plano 105 que pode ser detectável pelos sensores de corrente apropriados do ASD 10 0 tal como, por exemplo, os sensores de corrente utilizados em associação com o componente DWI 340. A corrente gerada pode ser então detectada por um ou mais sensores de corrente apropriados associados com o ASD 100 e, com base ao menos em parte na amplitude da corrente detectada, uma determinação pode ser feita no sentido de se o condutor eletrificável 205 e/ou um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 foi adequadamente terminado. Em outras palavras, se a corrente detectada estiver acima de um valor limite predeterminado, pode ser determinado que o condutor eletrificável 205 e/ou um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 foi terminado adequadamente. Se, contudo, a corrente detectada estiver abaixo do valor limite predeterminado, pode ser determinado que o condutor eletrif icável 205 e/ou um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 não estão terminados adequadamente, e o relê 310 pode ser aberto, desse modo desenergizando o fio plano 105. Muitos valores limites

30 predeterminados diferentes podem ser determinados de acordo com a invenção, tal como, por exemplo, um valor limite predeterminado de aproximadamente 2 0 mA. Também será considerado que se um dispositivo elétrico tal como, por exemplo, uma lâmpada ou um aspirador de pó estiver conectado ao módulo de destino 120, então uma carga elétrica maior 1305 pode estar presente no fio plano 105. Como discutido anteriormente, o componente de proteção contra corrente excessiva 325 pode desenergizar o fio plano 105 se a corrente no fio plano 105 exceder uma corrente máxima permitida tal como, por exemplo, uma corrente de 15A.

Como um exemplo, quando o fio plano 105 tiver sido completamente eletrificado, um sinal de 120 VAC pode ser comunicado através do condutor eletrificável 205 para o módulo de destino 120. 0 sinal de 120 VAC pode então ser comunicado através de uma carga elétrica 13 05 que é conectada entre o condutor eletrif icável 205 e um ou mais dos condutores de retorno 210, 215 no módulo de destino 120, desse modo gerando uma corrente no fio plano 105. A corrente pode ser então detectada no ASD 100, e comparada com um valor limite predeterminado para verificar se o fio plano 105 está terminado adequadamente. Se um LED for utilizado como parte da carga elétrica 1305 no módulo de destino 120, será considerado que o LED também pode prover uma indicação visual de uma terminação adequada para o fio plano 105. Além disso, será entendido que um teste similar àquele discutido acima com referência à Figura 13 para o condutor eletrificável 205 também pode ser conduzido em um ou mais dos outros condutores do fio plano 105. Embora os testes para detectar um condutor eletrificável adequadamente terminado sejam descritos acima como testes reativos, será considerado que testes proativos podem ser utilizados antes da eletrificação completa do fio plano 105. Por exemplo, um sinal de teste de voltagem pode ser comunicado ao condutor eletrificável 205 do fio plano 105 e o sinal de teste de voltagem pode ser comunicado através de uma carga passiva no módulo de destino 120 antes de ser retornado ao ASD 100. A carga passiva pode causar uma queda de voltagem detectável no fio plano 105. Um sensor de voltagem apropriado no ASD 100 pode então detectar a queda de voltagem através da carga passiva e determinar se o condutor eletrif icável 205 foi ou não terminado adequadamente. Será considerado que o módulo de destino 120 pode incluir um relê apropriado que pode impedir que o sinal de teste de voltagem seja comunicado a um dispositivo elétrico tal como, por exemplo, uma lâmpada ou um aspirador de pó. Em outras palavras, a carga passiva pode ser apenas a carga conectada ao fio plano 105 no módulo de destino 120 durante o teste proativo do fio plano 105. Se a voltagem do sinal de teste de terminação tiver sido aumentada antes de ser comunicada ao fio plano 105, pode ser mais fácil detectar a carga elétrica 100. Com base ao menos em parte na voltagem detectada no ASD 10, o componente DWI 34 0 e/ou a unidade de controle 312 pode determinar se o condutor eletrif icável 205 foi ou não adequadamente terminado. Será considerado que outros condutores do fio plano 105 podem ser testados para terminação adequada utilizando sinais de voltagem apropriados. Será considerado que outros componentes de segurança podem ser incluídos ou incorporados ou associados com o ASD 100. Os componentes de segurança descritos aqui são apenas exemplares. Outros componentes de segurança serão facilmente evidentes para aqueles versados na técnica.

Também será considerado que vários componentes de segurança ou outros recursos podem ser incluídos em um dispositivo de destino 117. Como discutido acima, um dispositivo de destino 117 pode incluir uma carga passiva que auxilia no teste da terminação adequada do fio plano 105. 0 dispositivo de destino 117 também pode incluir um ou mais componentes de segurança que podem ser utilizados para testar o fio plano que foi conectado a jusante do dispositivo de destino 117, conforme discutido abaixo com referência à Figura 19. O um ou mais componentes de segurança que podem ser incluídos podem ser similares a um ou mais dos componentes de segurança discutidos acima para o ASD 100. Um dispositivo de destino 117 também pode incluir um diodo de emissão de luz (LED) ou outro dispositivo adequado que pode indicar a um usuário quando a energia está sendo fornecida ao dispositivo de destino 117. Um dispositivo de destino 117 também pode incluir dispositivos adequados de proteção contra surto e fusíveis 2 5 associados que podem impedir que um sinal de corrente elevada perigosa seja passado através do dispositivo de destino 117. Por exemplo, o dispositivo de destino 117 pode incluir um dispositivo de proteção contra surto adequado entre o condutor eletrificável 205 e os condutores de retorno 210, 215. Como outro exemplo, o dispositivo de destino 117 pode incluir um dispositivo de proteção contra surto adequado entre o condutor eletrificável 2 05 e os condutores de ligação à terra 220, 225.

Um dispositivo de destino 117 e/ou o ASD 100 também pode incluir um reforço de bateria que permite ao menos a condução de testes proativos no fio plano 105 no caso de uma falta de energia. 0 reforço de bateria pode ser qualquer tipo de bateria tal como, por exemplo, uma bateria recarregável que possa ser carregada enquanto a energia é provida ao ASD 100 e/ou ao dispositivo de destino 117 a partir da fonte de energia de lado de linha 115. Adicionalmente, como anteriormente mencionado, um dispositivo de destino 117 e/ou o ASD 100 pode incluir qualquer número de soquetes elétricos. Outros recursos que podem ser incorporados em um dispositivo de destino 117 serão evidentes para aqueles de conhecimento comum na técnica.

Segurança é uma consideração importante nos projetos dos sistemas de fiação que podem conduzir níveis perigosos de voltagem, especialmente quando houver uma possibilidade de uma penetração de um condutor eletrificável 205. A penetração ou exposição de um fio plano 105 por objetos tais como pregos, parafusos, brocas, lâminas de faca, lâminas de serra, tesouras, grampos, dardos, projéteis, brinquedos, etc.; deve ser considerada.

Como será considerado por aqueles de conhecimento comum na técnica o fio plano 105, aqui descrito, para os propósitos de revelação da presente invenção, pode ser ele próprio projetado para ser seguro se for penetrado. Proteção contra incêndio e segurança contra choque elétrico se baseiam na limitação da voltagem e, portanto, a corrente no fio plano 105 enquanto acelerando o tempo de disparo de um dispositivo de segurança principal tal como um disjuntor ou um fusível em um quadro principal de disjuntores.

Proteção secundária também pode ser provida pelo ASD 100 da presente invenção.

0 fio plano 105 pode ser projetado para produzir um curto circuito entre um primeiro condutor de ligação à terra 220, um primeiro condutor de retorno 210, um condutor eletrificável 205, um segundo condutor de retorno 215, e um segundo condutor de ligação à terra 225 (G-N-H-N-G) naquela seqüência a partir da penetração. Com tantas quanto quatro vezes a condutância finalmente ligada à terra, um divisor de voltagem é formado favorecendo a voltagem de terra em relação à voltagem de linha ou ligada. Testes repetidos mostram que as voltagens presentes no lugar de penetrações do fio plano 105 não excedem aproximadamente 50 VAC por mais tempo do que um tempo de disparo do dispositivo de segurança principal, o qual tipicamente é inferior a 25 milissegundos. Adicionalmente, a voltagem presente no local de penetrações não excede aproximadamente 5 0 VAC por mais tempo do que o tempo de disparo de um dispositivo de segurança secundária tal como o ASD 100, o qual pode ser de aproximadamente 8 milissegundos.

2 5 A penetração pode ocorrer através do lado amplo

ou da superfície plana de um fio plano 100 por intermédio de objetos afiados. Alternativamente, a penetração pode ocorrer através de uma borda do fio plano 100 por um objeto tal como uma lâmina de faca ou uma serra de argamassa. Em

3 0 qualquer situação, o curto circuito resultante pode fazer com que uma elevada corrente seja produzida em uma baixa voltagem por um tempo curto (inferior ao tempo de disparo). 0 efeito de susto ou estouro, e aquecimento localizado podem ser minimizados devido à natureza do fio plano em camadas, protetor 105.

As Figuras 14A-F são uma série de diagramas que ilustram um exemplo da dinâmica de uma penetração de prego ou taxa de um fio plano multiplanar ligado 105. Outra vez, o fio plano em camadas de proteção 105 tem uma vantagem distinta em relação ao fio convencional pelo fato de garantir que um objeto penetrante 1400 tal como, por exemplo, um prego, primeiramente passe através de um condutor de ligação à terra (Gl) 220, então um condutor de retorno ou neutro (NI) 210 antes de qualquer contato com o condutor eletrificável ligado 205.

A Figura 14A ilustra uma situação na qual um objeto penetrante 14 00 penetrou apenas em um condutor de ligação à terra 220 do fio plano 105. Similarmente, a Figura 14B ilustra uma situação na qual um objeto penetrante 1400 penetrou apenas em um conector de ligação à terra 220 e um condutor de retorno 210. Em ambas as Figuras, 14A e 14B, o condutor eletrificável 205 ainda não penetrou. Consequentemente, em ambas as Figuras, 14A e 14B, não há voltagem ou corrente presente no objeto penetrante 14 00. Adicionalmente, a corrente presente no condutor eletrificável 205 do fio plano 105 pode ser alguma corrente de carga normal. A corrente de carga normal presente no condutor eletrificável 205 pode ser uma corrente que é inferior a aproximadamente 15 ampères em uma aplicação de derivação padrão nos Estados Unidos ou que é inferior a aproximadamente 6 ampères em uma aplicação de derivação padrão na Europa.

A Figura 14C ilustra uma situação na qual o objeto penetrante 14 00 curto circuitou o condutor eletrificável 205, um dos condutores de retorno 210 e um dos condutores de ligação à terra 22 0. Similarmente, a Figura 14D ilustra uma situação na qual o objeto penetrante 1400 curto circuitou o condutor eletrificável 205, ambos os condutores de retorno 210, 215 e um dos condutores de ligação à terra 220. A Figura 14E ilustra uma situação na qual o objeto penetrante 14 00 curto circuitou o condutor eletrificável 205, ambos os condutores de retorno 210, 215 e ambos os condutores de ligação à terra 220, 225. Em cada uma das Figuras 14C-14E, o curto circuito criado no fio plano 105 entre o condutor eletrificável 205 e qualquer um dos outros condutores, 210, 215, 220, 225, pode atuar como um divisor de voltagem até que um dispositivo de segurança principal tal como um disjuntor ou um dispositivo de segurança secundário tal como um ASD 100 dispare. Em cada uma das Figuras 14C-14E, pode haver uma voltagem relativamente baixa presente no objeto penetrante 14 00. A voltagem baixa pode ser inferior a aproximadamente 5 0 VAC em um fio de 12 0 VAC padrão, e a voltagem baixa pode ser inferior a aproximadamente 10 0 VAC em uma linha de 24 0 VAC padrão. Adicionalmente, em uma cada uma das Figuras 14C- 14E, a corrente presente no condutor eletrificável 205 pode exceder aproximadamente 100 ampères até que o dispositivo de segurança principal ou secundário (ASD) 100 dispare. Também pode haver uma corrente presente em qualquer um dos condutores de ligação à terra 220, 225 e/ou em qualquer dos condutores 210, 215 o que também facilitará o disparo do ASD 100.

O tempo para penetrar a partir de uma camada de ligação externa 220 até um condutor eletrificável 205 (Figuras 14A-14C) pode ser tipicamente inferior a um milissegundo, que é apenas uma fração de um tempo de disparo típico para um dispositivo de segurança principal tal como um disjuntor. Similarmente, o tempo para continuar a penetração a partir de um condutor eletrificável 205 até a camada de ligação à terra no lado posterior 225 (Figuras 14C-14E) também pode ser relativamente curto. O curto circuito criado durante a penetração pode ser de uma natureza contínua. A natureza contínua do curto circuito pode ser devido a dois fatores principais: primeiramente, o contato do condutor nos lados do objeto penetrante 14 0 0 é mantido pelo processo de deslocamento do isolamento durante penetração e em segundo lugar, pelo cobre derretido nas proximidades da área de contato quando o curto circuito começa.

2 0 A Figura 14F ilustra uma penetração após um

objeto penetrante 1400 ter sido removido do fio plano 105. Se o disjuntor tiver sido reinicializado antes do fio plano 105 ser eletrificado, então algum dano adicional pode ser feito ao fio plano 105 antes do disjuntor disparar outra vez; contudo, se um ASD 100 estiver conectado ao fio plano 105, então qualquer dano adicional pode ser prevenido. Os componentes de segurança proativos do ASD 100 podem determinar que uma falha exista no fio plano 100 antes de permitir que o fio plano 100 seja completamente eletrificado. Por exemplo, ao testar o fio plano 105 antes da eletrificação, o componente DWI 340 do ASD 100 pode determinar que exista um curto circuito entre os condutores ou camadas do fio plano 105. 0 ASD 100 então impedirá que o fio plano 100 seja eletrificado.

A Figura 15 é um gráfico representativo das

formas de onda de voltagem e corrente presentes durante uma penetração de um fio plano 105. A forma de onda de voltagem presente no objeto penetrante 14 00, e a forma de onda de corrente presente no condutor eletrificável 205, podem ser capturadas por um osciloscópio tal como um osciloscópio Gould Ultima 500. Por exemplo, o objeto penetrante 1400 tem um prego de um tamanho comum 4d e o disjuntor usado era um disjuntor GE de 2 0 ampères comum. Conforme mostrado pela Figura 14, o tempo de disparo para o disjuntor pode ser de aproximadamente 12 a 25 milissegundos quando o objeto penetrante 1400 penetra no fio plano 105. Observar que o tempo de disparo do disjuntor pode ser inferior ao período para um ciclo de um fio elétrico de 60 Hz, de 120 VAC padrão. 0 tempo de disparo para um ASD 100 conectado ao fio plano 105 também pode ser inferior ao período para um ciclo de um fio elétrico padrão de 120 VAC, 60 Hz. Adicionalmente, o tempo de disparo do ASD 100 pode ser inferior ao tempo de disparo do disjuntor. 0 tempo de disparo do ASD 100 pode ser, por exemplo, de aproximadamente 8 milissegundos ou menos, fazendo com que o ASD 100 dispare antes do disparo do disjuntor. Após o ASD 100 disparar, fazendo com que o fio plano 105 seja desenergizado, o disjuntor pode ou não disparar.

As Figuras 16A-16D são uma série de diagramas que 3 0 ilustram exemplos da dinâmica de uma penetração de um fio plano multiplanar não-ligado 105. A Figura 16A mostra os curtos circuitos entre camadas que ocorrem quando um objeto penetrante 1600, tal como um prego, penetra no fio plano 105. Sem eletrificação, os condutores do fio plano 105 podem não experimentar dano adicional ou fusão a partir das elevadas correntes; contudo, múltiplos curtos circuitos entre camadas podem ser causados. A Figura 16B mostra os curtos circuitos residuais entre camadas, após o objeto penetrante 1600 ter sido removido do fio plano 105 . O componente DWI 340 de um ASD 100 conectado ao fio plano 105 pode ser capaz de detectar esse curto circuito entre camadas antes de permitir que o fio plano 105 seja completamente eletrificado. O componente DWI 34 0 também pode ser capaz de determinar que os laços de camada do fio plano 105, tal como o laço de camada de ligação à terra ou o laço de camada de condutor de retorno, estão incompletos antes de permitir que o fio plano 105 seja completamente eletrificado. Os componentes de segurança proativos do ASD 100 podem impedir faíscas ou fumaças (por exemplo, centelhas) que podem ocorrer a partir da eletrificação do fio plano 105 mediante reconhecimento de defeitos antes de permitir que o fio plano 105 seja completamente eletrificado.

Se o objeto penetrante 1600 penetrou no fio plano 105 após o fio plano 105 ter sido eletrificado, então os componentes de segurança reativos incluindo o componente GFCI 315 e o componente de monitoração de corrente de terra 330 podem detectar o defeito no fio plano 105 e abrir o relê 310 do ASD 100, desse modo desenergizando o fio plano 105. A Figura 16C ilustra o corte transversal de ura fio plano 105 por intermédio de um objeto cortante 1605, tal como uma tesoura. Na Figura 16C, o objeto cortante 1605 é mostrado ainda no fio plano 105 durante o corte. A Figura 16D ilustra como uma seção de fio plano parcialmente cortado 105 pareceria quando o objeto cortante 1605 fosse removido. O componente DWI 340 de um ASD 100 conectado ao fio plano 105 pode ser capaz de detectar os curtos circuitos entre camadas, criados pelo objeto de corte 1605 antes de permitir que o fio plano seja completamente eletrificado. Alternativamente, o componente DWI 340 pode ser capaz de determinar se os laços de camada do fio plano 105, tal como o laço de camada de ligação à terra ou o laço de camada de condutor de retorno, estão incompletos antes de permitir que o fio plano 105 seja completamente eletrificado. Os componentes de segurança proativos do ASD 100 podem impedir faíscas ou fumaças (por exemplo, centelhas) que podem ocorrer no fio plano 105 mediante reconhecimento dos defeitos antes de permitir que o fio plano 105 seja completamente eletrificado.

Se o objeto cortante 1605 corta o fio plano 105 após o fio plano 105 ter sido eletrificado, então os componentes de segurança reativos incluindo o componente GFCI 315 e o componente de monitoração de corrente de terra 330 podem detectar o defeito no fio plano 105 e abrir o relê 310 do ASD 100, desse modo desenergizando o fio plano 105 .

Os vários componentes de segurança do ASD 10 0 podem compartilhar vários circuitos. Embora os vários 3 0 componentes de segurança sejam descritos aqui como componentes individuais, será entendido que os componentes de segurança podem utilizar circuitos comuns. Por exemplo, o ASD 100 pode incluir apenas um circuito de excitação e um circuito de detecção que é usado conforme necessário por cada um dos componentes de segurança do ASD 100.

0 compartilhamento dos circuitos pelos vários componentes do ASD 100 pode facilitar a construção de um dispositivo compacto. Consequentemente, o ASD 100 pode ser colocado em um recinto compacto tal como em uma caixa ou cavidade da parede que é aproximadamente do tamanho de uma tomada elétrica comum. Por exemplo, um ASD 100 pode ser colocado em uma cavidade de parede que é do tamanho da cavidade usada para uma tomada elétrica. 0 ASD 100 pode ser alimentado com energia por intermédio de um fio elétrico dentro da parede convencional. Alternativamente, o ASD 100 pode ser plugado em uma tomada de receptáculo de parede convencional e alimentado com energia por aquela tomada. Se o ASD 100 deve ser plugado em uma tomada, o dispositivo de fonte 103 pode incluir, por exemplo, um plugue, tal como um 2 0 plugue elétrico de três pinos tradicional, que pode ser inserido na tomada. Em tal situação, o plugue seria a fonte de energia de lado de linha 115 para um sistema de fio plano 101, e a fonte de energia de lado de linha 115 seria incorporado no dispositivo de fonte 103. Um fio plano 105 pode ser então conectado ao, e monitorado pelo ASD 100. Adicionalmente, o ASD 100 pode ter receptáculos auxiliares, ou plugues, situados na superfície exterior do ASD 100. Esses plugues podem ser plugues comuns de dois pinos ou de três pinos e podem ser usados para alimentar com energia os dispositivos eletrônicos. De acordo com um aspecto da invenção, o ASD 10 0 pode ser configurado para receber energia e um sinal de energia elétrica a partir de uma fonte de energia de lado de linha 115 que é uma tomada elétrica padrão.

Adicionalmente, o ASD 100 pode ser configurado para impedir a comunicação do sinal de energia elétrica para o fio plano 105 sem o sinal de energia elétrica primeiramente ser comunicado através do ASD 100. Consequentemente, o ASD 100 pode conduzir um ou mais testes no fio plano 105 antes da eletrificação do fio plano 105, durante a eletrificação do fio plano 105 e/ou subsequente à eletrificação do fio plano 105. A Figura 17A é um diagrama esquemático de uma conexão de dispositivo de fonte exemplar com uma tomada elétrica 17 05 e um fio plano 105, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. 0 dispositivo de fonte 103 pode ser conectado a um dispositivo de terminação 1710 associado com o fio plano 105. Com referência à Figura 17A o dispositivo de fonte 103 do ASD 100 pode incluir um plugue elétrico 1715 que é configurado para ser plugado em um soquete correspondente 1720 de uma tomada elétrica 1705. Adicionalmente, o módulo de fonte 110 do ASD 100 pode incluir um ou mais pontos de terminação de fonte 1725 que são configurados para conexão em um ou mais plugues de terminação correspondentes 1730 associados com o dispositivo de terminação 1710. O fio plano 105 pode ser conectado ao dispositivo de terminação 1710, e cada condutor do fio plano 105 pode ser terminado em um plugue de terminação respectivo 173 0 do dispositivo de terminação 1710. Os condutores do fio plano 105 podem ser terminados 3 0 no dispositivo de terminação 1710 em uma ordem apropriada tal como, por exemplo, em uma configuração G-N-H-N-G. Por exemplo, um condutor de ligação à terra 22 0 do fio plano 105 pode ser terminado primeiramente e então os outros condutores do fio plano 105 podem ser terminados em ordem até que o outro condutor de ligação à terra 225 seja terminado. Será considerado que, devido à simetria do fio plano 105 exemplar 105 descrito nessa revelação, o fio plano 105 deve ser terminado corretamente independente de qual condutor de ligação à terra 220, 225 seja terminado em primeiro lugar desde que uma configuração G-N-H-N-G seja usada e que os condutores de fio plano 105 sejam terminados em ordem começando com um condutor de ligação à terra 22 0, 225 .

Continuando com referência ã Figura 17A, quando o ASD 100 é plugado na tomada elétrica 1705, os pontos de terminação de fonte 1725 também serão conectados aos plugues de terminação correspondentes 173 0 do dispositivo de terminação 1710. Quando o ASD 100 é desplugado da tomada elétrica 1705, a conexão com o dispositivo de terminação 1710 também é cortada. Adicionalmente, o dispositivo de terminação 1710 pode estar situado remotamente a partir da tomada elétrica 1705, exigindo que o ASD 100 complete a conexão entre a fonte de energia de lado de linha 115 e o fio plano 105. Consequentemente, o ASD 100 pode testar o fio plano 105 antes da comunicação de um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha 115 até o fio plano 105.

Conforme mostrado na Figura 17A, os pontos de terminação de fonte 172 5 são pontos de terminação machos e 3 0 os plugues de terminação correspondentes 173 0 do dispositivo de terminação 1710 são pontos de terminação, fêmeas. Contudo, será entendido que o dispositivo de fonte 103 pode incluir pontos de terminação, fêmeas, e que o dispositivo de terminação 1710 pode incluir pontos de terminação machos. Adicionalmente, será entendido que outros tipos de conexões podem ser utilizados entre o dispositivo de fonte 103 e o dispositivo de terminação 1710, como será entendido por aqueles versados na técnica. Adicionalmente, será considerado que as conexões ilustradas na Figura 17A requerem apenas o uso de um soquete 1720 de uma tomada elétrica 1705. Consequentemente, quaisquer soquetes restantes da tomada elétrica 1705 podem estar livres para uso com outros dispositivos.

De acordo com outro aspecto da invenção, o ASD 100 pode incluir ou incorporar um, ou mais, soquete elétrico; ou tomada de extensão; que permita que sejam usados no ASD 100 os plugues elétricos, padrão. A Figura 17B é um diagrama esquemático de um ASD 100 que inclui as tomadas de extensão; de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. O ASD 10 0 da Figura 17B é ilustrado como estando plugado em um soquete elétrico tal como, por exemplo, o soquete elétrico 1705 da Figura 17A, que está situado em uma parede 1735. Será considerado que o ASD 100 pode incluir qualquer número de tomadas de extensão e que as tomadas de extensão podem estar situadas em qualquer superfície do ASD 100. Conforme mostrado na Figura 17B, o ASD 100 pode incluir duas tomadas de extensão 1740, 1745 em uma superfície periférica do ASDO 100, que se estende a partir da frente do ASD 100 até a superfície frontal parede 1735. As tomadas de extensão 1740, 1745 podem ser configuradas de tal modo que as conexões fêmeas das tomadas de extensão 174 0, 1745 estão situadas de uma maneira horizontal em relação ao piso ou teto de uma sala. Consequentemente, cada uma das tomadas de extensão 174 0, 1745 pode permitir um plugue elétrico que inclui um transformador a ser inserido sem contatar a parede 1735. Será considerado que as tomadas de extensão 174 0, 174 5 podem ser configuradas de tal modo que suas conexões fêmeas estejam situadas de uma maneira tal como, por exemplo, aquela da tomada elétrica padrão 17 05 da Figura 17A. Também será considerado que um dispositivo de destino 117 também pode incluir uma ou mais tomadas elétricas.

De acordo com outro aspecto da invenção, o ASD 0 pode ser capaz de suportar e monitorar mais do que um fio plano 105. Os múltiplos fios planos 105 podem se estender a partir do ASD 100 até módulos de destino separados 120 ou cargas separadas 125. Alternativamente ou adicionalmente, mais do que um fio plano 105 pode ser disposto entre o ASD 100 e um dispositivo de destino 117 ou a carga 125, conforme mostrado na Figura 18. É ilustrado na Figura 18 um diagrama esquemático de um sistema de fio plano 1801 incluindo um ASD 100 que monitora dois fios planos 105, 1805 conectados ao mesmo dispositivo de destino 117, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 18, um fio plano principal 105 e um fio plano secundário 1805 podem se estender a partir do ASD 100 até um dispositivo de destino 117. Se o ASD 100 detectar um defeito de fio no fio plano principal 105, então o ASD 100 pode manter o relê 310 3 0 conectado ao fio plano principal 105 em sua posição aberta, desse modo impedido a eletrificação do fio plano principal 105. O ASD 100 pode então fechar um relê conectado ao fio plano secundário 1805 e permitir a eletrificação do fio plano secundário 1805 para acionar a carga 125. Será considerado que o fio plano secundário 1805 pode ser monitorado pelo ASD 100 da mesma forma como o fio plano principal 105. Adicionalmente, a unidade de controle 312 do ASD 100 ou, alternativamente, um componente de segurança do ASD 100, pode prover uma indicação da mudança para o fio plano secundário 1805 a um usuário. Essa indicação pode ser qualquer ação de controle tal como ativação de um LED que indica a mudança pelo ASD 10 0 para o fio plano secundário 1805. Outra ação de controle que pode ser realizada é a transmissão de uma mensagem indicando a mudança pelo ASD 100 para o fio plano secundário 1805. A mensagem pode ser transmitida para outro ASD 100, para um hub central ou painel de controle, ou para outro destino, como será explicado em maior detalhe abaixo.

De acordo com outro aspecto da invenção, um ASD 100 ou dispositivo de fonte 103 contendo um ASD 100 pode ser usado em conjunto com mais do que um dispositivo de destino 117 conectado em série. A Figura 19 é um diagrama esquemático de múltiplos dispositivos de destino 17a-n em uma configuração serial sendo suportada por um único dispositivo de fonte 103, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. Conforme mostrado na Figura 19, um dispositivo de fonte única 103 contendo um ASD 100 pode monitorar um fio plano 105 que se estende a partir do dispositivo de fonte 103 até uma série de dispositivos de destino 17a-n. Cada um dos dispositivos de destino 17a-n pode ser uma carga elétrica tal como um conjunto de tomada ou receptáculo. Esse tipo de configuração também pode ser referido como uma configuração de adicionar-um-receptáculo ou como uma configuração de guirlanda de margaridas. Será entendido que qualquer número de ASDs e/ou dispositivos de destino pode ser conectado em série.

Conforme mostrado na Figura 19, o fio plano 105 pode se estender a partir do dispositivo de fonte 103 através de cada dispositivo de destino 117a-n. Um segmento de entrada do fio plano 105 pode ser terminado em cada dispositivo de destino 117a-n e então um novo segmento de saída do fio plano 105 pode ser usado para conectar o próximo dispositivo de destino 117a-n. Por exemplo, um primeiro segmento do fio plano 105 pode conectar o módulo de fonte 110 ao módulo de destino 120 do primeiro dispositivo de destino 117a, onde o primeiro segmento do fio plano 105 é terminado. Um segmento separado do fio plano 105 pode então conectar o primeiro dispositivo de destino 117a ao segundo dispositivo de destino 117b. Esse padrão pode continuar até que o fio plano 105 alcance o último dispositivo de destino 117n. Alternativamente, um único segmento do fio plano 105 pode ser usado para conectar todos os dispositivos de destino 17a-n. Cada dispositivo de destino 117a-n pode ser conectado ao fio plano 105 com um terminal adequado que conecta cada condutor do fio plano 105 ao dispositivo de destino 117a-n. Pontos de terminação dentro do módulo de destino 12 0 e módulo de expansão 122 de cada dispositivo de destino 117, os quais são usados para conectar o fio plano 105 ao 3 0 dispositivo de destino 117, podem incluir blocos de terminal, terminais de crimpagem, conectores de plugue e soquete, conectores de deslocamento de isolamento (IDC), conectores de penetração de condutor (CPC), ou qualquer outro conector elétrico como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica.

Cada dispositivo de destino 117a-n pode incluir um relê em comunicação com o ASD 100 e controlado pelo menos para passar o sinal conduzido pelo fio plano 105 para o próximo dispositivo de destino 117a-n. Por exemplo, o primeiro dispositivo de destino 117a pode incluir um relê que passa a energia elétrica e/ou os sinais conduzidos pelo fio plano 105 para o segundo dispositivo de destino 117b. O fio plano 105 pode ser repetido através de cada dispositivo de destino 117a-n-l até que o fio plano alcance o último dispositivo de destino 117n, em cujo ponto nenhum relê é necessário. Opcionalmente, cada dispositivo de destino 117 pode incluir um componente 34 0 que é usado para testar o fio plano 105 se estendendo a partir do dispositivo de destino 117 até o próximo dispositivo de destino a jusante.

2 0 Os relês podem ser relês de retardo de tempo, significando

que cada um dos relês pode ser acionado ou fechado após ele receber energia por um período de tempo mínimo. 0 período de tempo em que cada relê precisa receber energia antes dele ser acionado pode ser um período de tempo que é suficiente para tentar o próximo segmento a jusante do fio plano 105, tal como, por exemplo, aproximadamente 3 75 milissegundos. Adicionalmente, o período de tempo que cada relê precisa para receber energia antes dele ser acionado pode ser um período de tempo ajustável. Será entendido que,

3 0 como uma alternativa a um relê, cada módulo de destino 117a-n pode incluir uma unidade de controle ou outra lógica de controle que está em comunicação com o ASD 10 0, e que é usada para isolar um defeito no fio plano 105, conforme descrito em maior detalhe abaixo com referência ao dispositivo de destino 117a-n que inclui os relês.

Adicionalmente, cada um dos dispositivos de destino 117a-n pode estar em comunicação com o ASD 100, conforme descrito em maior detalhe abaixo. Embora o ASD 100 esteja monitorando o fio plano 105, se uma ligação por fios incorreta ou defeito for detectada no fio plano 105, então a ligação por fios incorreta ou defeito pode ser isolada pelo ASD 100 mediante uso dos relês. Como um exemplo, antes do relê 310 do ASD 100 ser fechado, o ASD 100 pode testar o fio plano 105 em relação à ligação por fios incorreta ou defeitos. O ASD 100 pode primeiramente testar o primeiro segmento do fio plano 105 que se estende entre o módulo de fonte 110 e o módulo de destino 120 do primeiro dispositivo de destino 117a. Se uma ligação por fios incorreta ou defeito for detectada, então o ASD 100 pode manter o relê 310 em sua posição aberta e impedir a eletrificação do fio plano 105. Se nenhuma ligação por fios incorreta ou defeito for detectada no primeiro segmento do fio plano 105, então o ASD 100 pode testar o primeiro segmento combinado do fio plano 105 e o segundo segmento do fio plano 105 que conecta o primeiro dispositivo de destino 117a e o segundo dispositivo de destino 117b. Se uma ligação por fios incorreta ou defeito for detectada, então o ASD 100 pode impedir a eletrificação do fio plano 105 ou ele pode transmitir um sinal para o relê do primeiro dispositivo de destino 117a instruindo o relê a permanecer aberto. O primeiro segmento do fio plano 105 pode ser então eletrificado permitindo que uma carga conectada ao primeiro dispositivo de destino 117a receba energia; contudo, nenhum dos dispositivos de destino 117b-n conectado na linha a partir do primeiro dispositivo de destino 117a receberá energia. Consequentemente, uma ligação por fios incorreta ou um defeito no fio plano 105 pode ser isolado pelo ASD 100, e quaisquer dispositivos de destino 117a-n conectados ao ASD 100 antes do segmento de fio plano contendo a ligação por fios incorreta ou defeito são identificados e podem receber energia. Os outros segmentos de fio plano podem ser impedidos de receber energia. Como outro exemplo, se o ASD 100 detectar uma ligação por fios incorreta ou um defeito no fio plano 105 enquanto o fio plano 105 está eletrificado, o ASD 100 pode abrir seu relê 110 e desenergizar o fio plano 105. Então, o ASD 100 pode usar o método descrito no exemplo acima para isolar o segmento do fio plano 105 no qual ocorre a ligação por fios incorreta ou defeito, e o ASD 100 pode permitir a eletrificação do fio plano 105 até o segmento do fio plano 105 no qual ocorre a ligação por fios incorreta ou o defeito. Como outro exemplo, para evitar retardos de sincronização associados ao teste incrementai, uma extensão inteira do fio plano 105 (ou mais do que um único segmento de fio plano) pode ser testada antes de eletrificar o fio plano 105. Para realizar isso, os relês em cada um dos dispositivos de destino 117a-n podem ser fechados e um sinal de teste pode ser comunicado através do fio plano 105 pelo ASD 100. Se uma ligação por fios incorreta ou defeito 3 0 for detectada no fio plano 105, então o método incrementai descrito acima pode ser utilizado para isolar a ligação por fios incorreta ou o defeito.

Alternativamente, se cada dispositivo de destino 17a-n incluir um componente DWI 34 0, então cada dispositivo de destino 117a-n pode testar o próximo segmento a jusante do fio plano 105 antes desse segmento de fio plano 105 ser eletrificado. Os testes realizados pelo componente DWI 34 0 de cada dispositivo de destino 117a-n também podem ser usados para isolar uma ligação por fios incorreta ou um defeito no fio plano 105 e impedir que a ligação por fios incorreta ou o segmento defeituoso do fio plano 105 e quaisquer segmentos a jusante do fio plano receba energia elétrica. Como um exemplo, o ASD 100 pode primeiramente testar o primeiro segmento do fio plano 105 que se estende entre o módulo de fonte 110 e o módulo de destino 12 0 do primeiro dispositivo de destino 117a. Se uma ligação por fios incorreta ou um defeito for detectado, então o ASD 10 0 pode manter o relê 310 em sua posição aberta e impedir a eletrificação do fio plano 105. Se nenhuma ligação por fios incorreta ou defeito for detectada no primeiro segmento do fio plano 105, então o ASD 100 pode permitir que o primeiro segmento do fio plano 105 seja eletrificado. Então, o componente DWI 34 0 do primeiro dispositivo de destino 117a pode testar o segundo segmento do fio plano 105 que conecta o primeiro dispositivo de destino 117a e o segundo dispositivo de destino 117b. Se uma ligação por fios incorreta ou um defeito for detectado, então o primeiro dispositivo de destino 117a pode impedir a eletrificação do segundo segmento do fio plano 105 mediante abertura do relê do primeiro dispositivo de destino 117a. Se, contudo, nenhuma ligação por fios incorreta ou defeitos for detectada no segundo segmento do fio plano 105, então o primeiro dispositivo de destino 117a pode permitir que o segundo segmento do fio plano 105 seja eletrificado. Os dispositivos de destino 117b-n a jusante do primeiro dispositivo de destino 117a podem conter a mesma funcionalidade que o primeiro dispositivo de destino 117a. Consequentemente, uma ligação por fios incorreta ou um defeito no fio plano 105 pode ser isolado pelo ASD 100 e quaisquer dispositivos de destino 117a-n conectados ao ASD 100 antes da ligação por fios incorreta ou segmento defeituoso ou fio plano 105 ser identificado e pode receber energia. Os outros segmentos de fio plano são impedidos de receber energia. Como outro exemplo, se ASD 100 detecta uma ligação por fios incorreta ou um defeito no fio plano 105 enquanto o fio plano 105 está eletrificado, o ASD 100 pode abrir seu relê 310 e desenergizar o fio plano 105. Então, o ASD 100 e os dispositivos de destino 117a-n podem utilizar o método descrito no exemplo acima para isolar o segmento do fio plano 105 no qual ocorre a ligação por fios incorreta ou o defeito, e o ASD 100 e os dispositivos de destino 117a-n podem permitir a eletrificação do fio plano 105 até o segmento do fio plano 105 no qual ocorre a ligação por fios incorreta ou o defeito. Adicionalmente, se múltiplos segmentos de fio

plano 105 são usados para conectar cada dispositivo de destino 117a-n, o ASD 100 pode fazer com que um comutador em cada dispositivo de destino 117a-n seja alternado para encaminhar um sinal transmitido através do fio plano 105 3 0 através de um segmento de fio plano secundário mais propriamente do que um segmento de fio plano principal, conforme descrito acima com referência à Figura 17. Utilizando o exemplo anterior antes da eletrificação do fio plano 105, se uma ligação por fios incorreta ou defeito existisse em um segmento de um fio plano 105 que conectou o primeiro dispositivo de destino 117a e o segundo dispositivo de destino 117b, então o ASD 100 pode fazer com que um comutador no primeiro dispositivo de destino 117a seja alternado para comutar o segmento do fio plano que conecta o primeiro dispositivo de destino 117a e o segundo dispositivo de destino 117b a um segmento secundário do fio plano 1805 mais propriamente do que um segmento principal do fio plano 105. Nesse ponto, o ASD 100 e/ou os dispositivos de destino 117a-n podem retomar o teste do fio plano 105 mediante teste do segmento secundário do fio plano 105 que conecta o primeiro dispositivo de destino 117a e o segundo dispositivo de destino 117b.

A Figura 2 0 é um diagrama esquemático de um sistema no qual múltiplos dispositivos de fonte 103a-d formam um dispositivo central que monitora múltiplos fios planos 105a-d em uma sala, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. Cada dispositivo de fonte 103 pode conter um ASD 100. Conforme mostrado na Figura 19, mais do que um dispositivo de fonte 103a-d pode ser montado em um único dispositivo que é capaz de monitorar múltiplas derivações do fio plano 105a-d se estendendo a partir do dispositivo combinado. Consequentemente, o dispositivo combinado pode formar um dispositivo central que é capaz de controlar múltiplas derivações de fio plano 105a-d. Cada 3 0 uma das derivações de fio plano 105a-d pode ser terminada f

em um dispositivo de destino 117a-d. Por exemplo, o dispositivo de fonte combinado 103a-d pode ser colocado em, sobre, ou próximo a uma parede de uma sala e derivações de fio plano, separadas 105a-d podem se estender a partir do dispositivo de fonte combinada para cada parede da sala. Os ASDs individuais dentro do dispositivo de fonte combinado podem então monitorar uma ou mais das derivações de fio plano 105a-d se estendendo a partir do dispositivo combinado. Embora o dispositivo central da Figura 19 seja ilustrado como uma combinação dos dispositivos de fonte 103a-d será considerado que um único dispositivo pode ser utilizado de acordo com as modalidades da invenção para monitorar múltiplas derivações de fio plano 105a-d.

A Figura 21 é um diagrama esquemático da rede de fio plano 2100 que inclui uma rede de dispositivos de fonte 103 monitorada por um hub central 2105, de acordo com uma modalidade ilustrativa da invenção. Cada um dos dispositivos de fonte 103 pode incluir um ou mais ASDs 100 capazes de monitorar derivações de fio plano 105, conectadas aos dispositivos de fonte 103. Uma rede pode ser estabelecida na qual um ou mais fios elétricos 2110, os quais podem ser fios convencionais e/ou fios planos 105, são conectados entre o hub central 2105, o qual pode ser associado a uma caixa de disjuntor comum, para cada sala em um edifício. Cada um desses fios elétricos 2110 pode ser conectado a um dispositivo de fonte 103 em uma sala separada. Consequentemente, cada dispositivo de fonte 103 pode ser usado como um centro de energia que atende uma sala inteira. Esse método de fiação pode ser, por exemplo, 3 0 uma forma não-dispendiosa de tornar a fazer a fiação de uma residência onde renovação dentro da parede não é praticável, tal como em algumas residências mais antigas. Quando um fio elétrico tiver sido estendido a partir do hub central 2105 até uma sala, o fio plano 105 se torna uma forma econômica e exeqüível para distribuir energia para cada uma das paredes da sala ou para o teto ou piso da sala. Os dispositivos de fonte 103 podem atuar como um centro de energia que atende cada sala mediante provisão de um portal entre o fio elétrico 2110 e os circuitos de derivação de fio plano 105 dentro da sala. Cada um dos circuitos de derivação de fio plano 105 pode ser conectado a um ou mais dispositivos de destino 117, como descrito previamente. Também será entendido que cada um dos dispositivos de fonte 103 mostrados na Figura 21 pode conter um único ASD 10 0, capaz de monitorar um ou mais circuitos de derivação de fio plano 105 ou, alternativamente, cada um dos dispositivos de fonte 117 pode conter mais do que um ASD 100 para monitorar os circuitos de derivação de fio plano 105, conforme descrito com referência à Figura 20 acima.

Dentro de uma sala, cada dispositivo de fonte 103 pode servir qualquer uma das paredes, teto, e piso com um circuito de derivação de fio plano 105. Cada dispositivo de fonte 103 pode individualmente controlar os circuitos de derivação de fio plano 105 ao qual ele está conectado. Adicionalmente cada dispositivo de fonte 103 pode se comunicar com os dispositivos de destino de circuito de derivação 117 através do fio plano 105 para monitorar a segurança do circuito e o status de eletrificação. Como previamente discutido, os dispositivos de destino 117 podem incluir um relê, conjunto de circuitos de detecção, e/ou uma unidade de controle que está em comunicação com o dispositivo de fonte 117 monitorando o circuito de derivação de fio plano 105 ao qual o dispositivo de destino 117 está conectado. Consequentemente, qualquer segmento da rede de fio plano pode ser isolado e desligado se um defeito for detectado naquele segmento. Adicionalmente, cada dispositivo de fonte 117 pode ser montado na superfície em uma parede ou montado dentro de uma parede dentro da sala, ou situado próximo.

Cada dispositivo de fonte 103 pode se comunicar com um hub central 2105. O hub central está preferivelmente localizado próximo ao quadro de disjuntores ou ao menos no prédio. Também é possível, contudo, que o hub central 2105 esteja situado distante do prédio. 0 hub central 2105 pode coletar os dados a partir de cada um dos dispositivos de fonte 103 e prover status de segurança e eletrificação para todos os circuitos de derivação 105 no prédio. O hub central 2105 também pode ser montado na superfície ou

2 0 montado dentro de uma parede.

Se uma ligação por fios incorreta ou defeito de fio plano 105 for detectada em qualquer circuito de derivação determinada, então ou o hub central 2105 ou o dispositivo de fonte 103 controlando aquele circuito de derivação, ou ambos, podem tornar esse circuito de derivação inutilizável e isolar o mesmo das outras derivações. Alternativamente um dispositivo de destino a jusante 117 conectado a um dispositivo de fonte 103 pode tornar o circuito de derivação defeituoso ou com ligação de

3 0 fios incorreta inutilizável e isolar o mesmo das outras derivações. Em outras palavras, o circuito de derivação pode não ter permissão para ser eletrificado. Dessa maneira, um circuito de derivação defeituoso ou ligação de fios incorreta pode ser tornado inutilizável enquanto ao menos uma parte dos outros circuitos de derivação não é afetada. Portanto, uma penetração de um fio plano 105 ou uma ligação por fios, incorreta, dos condutores de um fio plano 105, pode apenas resultar em perda de energia em uma derivação da dede de fio plano. De acordo com outro aspecto da invenção, o fio

plano 105 pode ser usado para comunicar sinais. Esses sinais podem ser comunicados entre qualquer dispositivo em uma rede de fio plano ou um circuito de derivação de fio plano através do fio plano 105. Por exemplo, com referência à Figura 20, um sinal pode ser comunicado entre o ASD 100 no dispositivo de fonte 103 e qualquer um dos dispositivos de destino 117a-n através do fio plano 105. Similarmente, com referência à Figura 21, um sinal pode ser transmitido através do fio plano 105 a partir de um dispositivo de fonte 103 para outro dispositivo de fonte 103 ou entre o hub central 2105 e um dos dispositivos de fonte 103. Será entendido, contudo, que os dispositivos em uma rede de fio plano ou circuito de derivação de fio plano podem estar em comunicação entre si através de fios, condutores, ou fibra ótica externa ao fio plano 105 ou, alternativamente, através de meios de comunicação sem fio tal como, por exemplo, por intermédio de uma rede de área local sem fio.

Um sinal de comunicação pode ser transmitido através de qualquer um dos condutores do fio plano 105. Um sinal de comunicação separado pode ser transmitido através de cada um dos condutores individuais do fio plano 105. Um sinal pode ser comunicado para um ou mais dos condutores do fio plano 105 por intermédio de um circuito de excitação tal como, por exemplo, o circuito de excitação descrito acima com referência à Figura 9B. 0 sinal pode ser então identificado e lido a partir de um ou mais condutores do fio plano 105 por intermédio de um circuito de detecção tal como, por exemplo, o circuito de detecção descrito acima com referência à Figura 9B. Como um exemplo, os condutores de ligação à terra 220, 225 do fio plano 105 podem ser usados para comunicar sinais. 0 sinal comunicado através dos condutores de ligação à terra 220, 225 podem ser um sinal de baixa voltagem na faixa de aproximadamente 0,1 e 5,0 volts. Adicionalmente, a freqüência de um sinal comunicado através dos condutores de ligação à terra 220, 225 pode ser uma freqüência em ou acima de aproximadamente 1.000 Hz. Normalmente não há voltagem ou corrente presente nos condutores de ligação à terra 220, 225; portanto, os condutores de ligação à terra 220, 225 podem ser usados 2 0 vantajosamente para transmitir sinais de comunicação mesmo quando o fio plano 105 estiver sido completamente eletrificável. Similar aos condutores de ligação à terra 220, 225, um sinal de comunicação pode ser transmitido através dos condutores de retorno 210, 215 de um fio plano 105. O sinal comunicado através dos condutores de retorno 210, 215 pode ser um sinal de baixa voltagem em uma faixa de aproximadamente 0,1 a 5,0 volts. Adicionalmente, a freqüência de um sinal comunicado através dos condutores de retorno 210, 215 pode ser uma freqüência em ou acima de aproximadamente 1.000 Hz. Um sinal pode ser comunicado através dos condutores do fio plano 105 enquanto o fio plano 105 é eletrificado. Será considerado que um sinal pode incluir um identificador apropriado tal como, por exemplo, um cabeçalho de sinal que pode ser usado para identificar o sinal e, portanto, impedir disparos falsos por um ou mais dos componentes de segurança de um AD 100.

Um sinal de comunicação também pode ser transmitido através do condutor eletrificável 205 do fio plano 105. 0 sinal comunicado através do condutor eletrif icável 205 pode ser um sinal de baixa voltagem em uma voltagem de aproximadamente 0,1 a 5,0 volts. Adicionalmente, a freqüência de um sinal comunicado através do condutor eletrificável 205 pode ser uma freqüência em ou acima de aproximadamente 1.000 Hz. Um sinal pode ser transmitido através do condutor eletrificável 205 tanto quando o fio plano 105 está eletrificado como quando o fio plano 105 não está eletrificado. De acordo com o fio plano 105 usado em conjunto com a presente revelação, um fio plano eletrificável 105 pode conduzir um sinal de voltagem de aproximadamente 110-130 volts (para aplicações na América do Norte) ou aproximadamente 230-250 volts (para aplicações européias) em uma freqüência de aproximadamente 50-60 Hertz. Um sinal de comunicação, contudo, ainda pode ser transmitida através do condutor eletrificável 205 utilizando tecnologia de portadora de linha de força (PLC) ou de banda larga sobre linha de força (BPL), como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica. Um sinal PLC ou BPL transmitido através do condutor eletrif icável 205 pode estar em uma voltagem de aproximadamente 01 a 20 volts. Em uma modalidade exemplar, a voltagem do sinal transmitido através do condutor eletrif icável 205 pode estar em uma voltagem de aproximadamente 0,1 a 5 volts. Adicionalmente, um sinal PLC ou BPL transmitido através do condutor eletrificável 205 pode estar em uma freqüência que é superior a aproximadamente um megahertz (MHz). Por exemplo, a freqüência pode estar em uma faixa de aproximadamente 2 a MHz, embora seja entendido que freqüências até e superiores a aproximadamente 4 0 MHz podem ser usadas em conjunto com a presente invenção. Adicionalmente, conforme discutido acima, um sinal pode incluir um identificador apropriado.

De acordo com outro aspecto da invenção, sinais de comunicação transmitidos através de um ou mais dos condutores de um fio plano 105 podem ser usados para estabelecer comunicação entre dispositivos que são conectados por um fio plano 105. Por exemplo, os sinais de comunicação podem ser usados para estabelecer comunicação entre dois ASDs 100, entre um ASD 100 e um dispositivo de destino 117, ou entre um ASD 100 e um hub central 2105. Adicionalmente, os sinais de comunicação podem ser transmitidos através do fio plano 105 pelos dispositivos que estão conectados pelo fio plano 105 de acordo com um protocolo de comunicação. Por exemplo, os sinais de comunicação podem ser transmitidos por intermédio de um protocolo de datagrama de usuário (UDP), por intermédio de um protocolo de controle de transmissão (TCP) , ou por intermédio de outro protocolo como será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica. Adicionalmente, 3 0 um sinal de comunicação pode ser usado para estabelecer uma conexão entre dois dispositivos conectados por um fio plano 105. A conexão estabelecida pode ser conexão de ponto a ponto ou ela pode ser algum outro tipo de conexão, tal como uma conexão de rede de área local ou não-hierárquica.

Muitas modificações e outras modalidades da

invenção aqui apresentadas serão evidentes para aqueles versados na técnica a qual pertence esta invenção tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados. Portanto, pretende-se que as invenções não sejam limitadas às modalidades específicas reveladas e que modificações e outras modalidades devem ser incluídas no escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam aqui empregados, eles são usados apenas em um sentido genérico e descritivo e não com o propósito de limitação.

Claims

1. Dispositivo de fonte para uso com fio elétrico plano, caracterizado por compreender: uma entrada de lado de linha configurada para conectar uma fonte de energia de lado de linha e receber um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha; uma conexão de fio plano configurado para conectar-se a um fio elétrico plano; ao menos um relê configurado para controlar a configuração do sinal de energia elétrica para o fio elétrico plano; e uma unidade de controle configurada para testar o fio elétrico plano no sentido de pelo menos um de: ligações por fios incorretas, defeitos de fio, ou condições anormais e, com base ao menos em parte nos resultados do teste, para controlar o acionamento do ao menos um relê.

2. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ao menos um relê e a unidade de controle compreendem um dispositivo de segurança ativo.

3. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada adicionalmente para testar a fonte de energia de lado de linha para ao menos um de: ligações por fios incorretas, defeitos de fio, ou condições anormais e para controlar o acionamento do ao menos um relê com base ao menos em parte no teste da fonte de energia de lado de linha.

4. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é associada a ao menos um componente de segurança reativo que é utilizado no teste do fio elétrico plano.

5. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança reativo testa o fio elétrico plano subsequente à eletrificação do fio elétrico plano.

6. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança reativo compreende um ou mais de um grupo consistindo em um interruptor de circuito de defeito de terra, um componente de circuito de minoração de centelha, um componente de segurança de proteção contra corrente excessiva, e um componente de segurança de monitoração de corrente de terra.

7. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é associada com ao menos um componente de segurança proativo que é utilizado no teste do fio elétrico plano.

8. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança proativo testa o fio elétrico plano antes da eletrificação do fio elétrico plano.

9. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança proativo compreende um ou mais de um grupo consistindo em um componente de integridade de fio de lado de linha e um componente de integridade de fio de lado de carga.

10. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança proativo compreende o componente de integridade de fio de lado de linha que é configurado para identificar um ou mais condutores associados com a fonte de energia de lado de linha e para determinar se o um ou mais condutores identificados está adequadamente terminado na entrada de lado de linha.

11. Dispositivo de fonte, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança proativo compreende o componente de integridade de fio de lado de carga que é configurado para comunicar ao menos um sinal de teste para ao menos um condutor do fio elétrico plano, para monitorar um ou mais dos condutores para um ou mais sinais de retorno, e para determinar se existe uma ligação por fios incorreta ou um defeito de fio com base no um ou mais sinais de retorno.

12. Sistema de fio elétrico plano, caracterizado por compreender: um dispositivo de fonte configurado para ser acoplado a uma fonte de energia de lado de linha, em que o dispositivo de fonte compreende um dispositivo de segurança ativo e uma primeira terminação de fio plano; um dispositivo de destino, em que o dispositivo de destino compreende uma segunda terminação de fio plano; e um fio elétrico plano tendo uma primeira extremidade acoplada à primeira terminação de fio plano e uma segunda extremidade acoplada à segunda terminação de fio plano; em que o dispositivo de segurança ativo monitora o fio elétrico plano no sentido de ao menos um de: ligação por fios incorreta, defeitos de fio, ou condições anormais e, com base nos resultados da monitoração controla a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha para o fio elétrico plano.

13. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança ativo monitora adicionalmente a fonte de energia de lado de linha em relação a ligações por fios incorretas e controla a comunicação do sinal de energia elétrica com base ao menos em parte nos resultados da monitoração da fonte de energia de lado de linha.

14. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de destino compreende ainda ao menos um conector que é configurado para ser acoplado a ao menos uma carga elétrica.

15. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança ativo é associado a ao menos um componente de segurança reativo utilizado no teste do fio elétrico plano.

16. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança reativo compreende um ou mais de um grupo consistindo em um interruptor de circuito de falha de terra, um componente de circuito de minoração de centelha, um componente de segurança de proteção contra corrente excessiva, e um componente de segurança de monitoração de corrente de terra.

17. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança ativo é associado com ao menos um componente de segurança proativo utilizado no teste do fio elétrico plano.

18. Sistema de fio elétrico plano, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança proativo compreende ao menos um de um grupo consistindo em um componente de integridade de fio de lado de linha e um componente de integridade de fio de lado de carga.

19. Método para monitorar um fio elétrico plano terminado entre uma fonte e um destino, caracterizado por compreender: testar um ou mais condutores do fio elétrico plano em relação a ao menos um de: ligação por fios incorreta, defeitos de fio e condições anormais; e controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir de uma fonte de energia para o fio elétrico plano com base ao menos em parte nos resultados do teste.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que testar um ou mais condutores do fio elétrico plano compreende testes um ou mais condutores de um fio plano eletrificado, e compreendendo ainda: identificar ao menos uma condição anormal ou de defeito de fio no um ou mais condutores; e em resposta à identificação de ao menos uma condição anormal ou de defeito de fio, desenergizar o fio elétrico plano mediante interrupção da comunicação do sinal de energia elétrica para o fio elétrico plano.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que identificar a condição anormal compreende identificar um sinal de corrente em um condutor eletrificável do fio elétrico plano que é superior a um valor limite predeterminado.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que identificar a condição anormal compreende identificar um sinal de corrente em um condutor de ligação à terra do fio elétrico plano.

23. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que identificar a condição anormal compreende identificar um diferencial de corrente entre um condutor eletrificável do fio elétrico plano e um ou mais condutores de retorno do fio elétrico plano que é maior do que um valor limite predeterminado.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que testar o um ou mais condutores do fio elétrico plano compreende testar o um ou mais condutores do fio elétrico plano antes de comunicar o sinal de energia elétrica ao fio plano.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que testar um ou mais condutores do fio elétrico plano compreende: comunicar ao menos um sinal de teste ao pelo menos um condutor do fio elétrico plano; e monitorar ao menos um do um ou mais condutores do fio elétrico plano no sentido de um sinal de retorno.

26. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda: monitorar uma fonte de energia para ao menos uma ligação por fios incorreta; e controlar a comunicação do sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia para o fio elétrico plano com base ao menos em parte nos resultados da monitoração.

27. Dispositivo de segurança ativo para uso com fio elétrico plano, caracterizado por compreender: ao menos um relê configurado para controlar a comunicação de um sinal de energia elétrica a partir da fonte de energia de lado de linha associada ao dispositivo de segurança ativo para um fio elétrico plano que é conectado entre um dispositivo de fonte e um dispositivo de destino; e uma unidade de controle configurada para testar o fio elétrico plano no sentido de ao menos um de: ligação por fios incorreta, defeitos de fio, ou condições anormais e, com base ao menos em parte nos resultados do teste, controlar o acionamento do ao menos um relê; em que a unidade de controle é associada com ao menos um componente de segurança utilizado no teste do fio elétrico plano.

28. Dispositivo de segurança ativo, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada adicionalmente para testar a fonte de energia de lado de linha no sentido de ao menos um de: ligações por fios incorretas, defeitos de fios, ou condições anormais e para controlar o acionamento do ao menos um relê com base ao menos em parte no teste da fonte de energia de lado de linha.

29. Dispositivo de segurança ativo, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança compreende ao menos um componente de segurança reativo que testa o fio elétrico plano subsequente à eletrificação do fio plano.

30. Dispositivo de segurança ativo, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o ao menos um componente de segurança compreende ao menos um componente de segurança proativo que testa o fio elétrico plano antes da eletrificação do fio plano.