BRPI1002181A2 - dispositivo e processo para sinalizar falhas elÉtricas, unidade, e painel elÉtrico compreendendo este dispositivo - Google Patents
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Abstract
<B>DISPOSITIVO E PROCESSO PARA SINALIZAR FALHAS ELÉTRICAS, UNIDADE, E PAINEL ELÉTRICO COMPREENDENDO ESTE DISPOSITIVO.<D> A presente invenção refere-se ao dispositivo de sinalização de falhas elétricas compreendendo um sensor de corrente diferencial, um meio de processamento (16) compreendendo um meio de detecção de corrente de fuga (21) e um meio de sinalização de falhas elétricas (17, 18). O dito meio de processamento compreende um meio (29), para detectar uma voltagem em uma entrada de controle (30). O meio de processamento de sinalização (22) dota o dito meio de sinalização (23, 24, 25) com um primeiro sinal de sinalização (Isi), quando o dito primeiro sinal de detecção (Fd1) é representativo de um transbordamento de limiar e quando o dito meio de detecção de voltagem (29) tiver detectado uma baixa de voltagem na dita entrada de controle, O processo compreende sinalização (58) de uma falha elétrica localizada, quando um transbordamento (55) do dito primeiro limiar é detectado e uma baixa elétrica é detectada.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOE PROCESSO PARA SINALIZAR FALHAS ELÉTRICAS, UNIDADE, EPAINEL ELÉTRICO COMPREENDENDO ESTE DISPOSITIVO".
Antecedentes da Invenção
A presente invenção refere-se a um dispositivo para sinalizarfalhas elétricas, compreendendo:
- um meio de medida de corrente para medir uma corrente dedispersão, diferencial ou residual;
- um meio de processamento compreendendo um meio de de-tecção de corrente de fuga, conectado ao dito meio de medida de corrente, eproporcionar um primeiro sinal de detecção de falha, quando a corrente me-dida exceder um primeiro limiar predefinido; e
- um meio para sinalizar uma falha elétrica conectado ao ditomeio de processamento.
A invenção também refere-se a uma unidade de proteção dife-rencial compreendendo um aparelho de mecanismo de distribuição elétricacom contatos principais capazes de ser desligados para abrir, quando ocorreuma falha elétrica.
Um painel de distribuição elétrica compreendendo uma entradade linha de suprimento de energia elétrica e vários alimentadores de distribu-ição elétrica.
A invenção também refere-se a um processo para sinalizar fa-lhas elétricas.
Estado da Técnica
A figura 1 mostra um exemplo de um diagrama de uma unidadede proteção diferencial. Esta unidade pode ser uma chave diferencial ou umdisjuntor diferencial compreendendo contatos principais 1, para interromperuma corrente em condutores elétricos. Um sensor 3 medindo a corrente dife-rencial Id mede uma corrente diferencial ou residual escoando nos conduto-res 2. O sensor 3 compreende, geralmente, um toroide de medida, dispostocomo um circuito magnético 4 circundando os condutores 2, e um enrola-mento secundário 5 proporcionando uma corrente secundária Is, para con-trolar um relé de proteção 6, quando um limiar de proteção é excedido. 0relê 6 comanda a abertura dos contatos 1 por meio de um mecanismo ope-racional 7. Estas unidades de proteção diferenciais podem ser usadas emassociação com os dispositivos de sinalização de falhas elétricas.
Um diagrama de um dispositivo de sinalização de falhas elétri-cas é representando na figura 2. Pode ser colocado no lado da linha ou nolado da carga de um dispositivo de proteção diferencial, ou mesmo ser usa-do por conta própria de uma maneira isolada. O dispositivo compreende umsensor 10, para medir a corrente diferencial ou residual Id, disposta em tornodos condutores de corrente elétrica 2. O sensor 10 é formado geralmentepor um toroide 14 e um enrolamento secundário, para proporcionar uma cor-rente secundária medida Im, representativa da corrente diferencial Id1 a umcircuito de processamento 16. O circuito de processamento comanda o meiode sinalização local ou remoto, quando um limiar de corrente de falha é ex-cedido. No meio do meio de sinalização pode haver um indicador 17 ou umrelé 18. Um circuito de suprimento de energia 19 é conectado ao circuito deprocessamento 16, para suprir energia e armazenar dados de sinalização.
De uma maneira conhecida, os dispositivos de sinalização defalhas elétricas são usados para impedir o desligamento de uma unidade deproteção diferencial. Neste caso, o dispositivo de sinalização em um limiarde detecção menor do que um limiar de desligamento. Quando uma falha édetectada, o dispositivo de sinalização comanda um alarme ou dispositivo deindicação local ou remoto. Esta detecção é geralmente lenta e filtrada paraevitar alarmes espúrios.
Em outros sistemas conhecidos, os dispositivos de sinalizaçãode falhas elétricas são usados para localizar uma falha elétrica, após desli-gamento. Estes dispositivos precisam ter uma fonte de energia auxiliar,mesmo no caso de desligamento ou abertura da linha a ser monitorada. A-lém do mais, neste caso, a detecção de uma corrente de fuga elétrica temque ser feita muito rapidamente, pois ocorrem desligamento e abertura emalta velocidade do circuito elétrico.
Os dispositivos de sinalização de falhas elétricas não propiciamque as funções de prevenção de falha elétrica, antes do desligamento, e asfunções de localização de falha, após desligamento, sejam associadas emum único dispositivo. Estas funções não têm, de fato, características muitodiferentes e são incompatíveis no canal de processamento.
Sumário da Invenção
O objetivo da invenção é proporcionar um dispositivo e um pro-cesso para sinalizar falhas elétricas, propiciando funções de prevenção efunções de localização, bem como uma unidade de proteção diferencial eum painel elétrico compreendendo tal dispositivo.
Em um dispositivo de sinalização de falhas elétricas de acordocom a invenção, o dito meio de processamento compreende:
- meio de detecção de voltagem conectado a uma entrada decontrole de presença de voltagem; e
- um meio de processamento de sinalização conectado ao ditomeio de detecção de voltagem e ao dito meio de detecção de falha elétrica,para dotar o dito meio de sinalização com um primeiro sinal de sinalização,quando o dito primeiro sinal de detecção de falha é representativo de umtransbordamento de limiar, e quanto o dito meio de detecção de voltagemtiver detectado uma baixa de saída na dita entrada de controle de presençade voltagem.
Vantajosamente, o dito meio para detectar corrente de fuga pro-porciona um segundo sinal de detecção de falha, quando a corrente medidaexcede o primeiro limiar por um período predefinido, e o dito meio de pro-cessamento de sinalização dota o dito meio de sinalização com um segundosinal de sinalização, quando o dito segundo sinal de detecção é representa-tivo de um transbordamento de limiar durante o dito período predefinido.
Em uma concretização preferida, o dito meio de sinalização co-manda:
- um primeiro tipo de indicação representativa de localização defalha, quando os ditos meios de processamento e sinalização proporcionamo dito primeiro sinal de sinalização; e
- um segundo tipo de indicação representativa de prevenção defalha, quando os ditos meios de processamento e sinalização proporcionamo dito segundo sinal de sinalização.
De preferência, o primeiro sinal de sinalização e o segundo sinalde sinalização são aplicados ao mesmo meio de sinalização e/ou ao mesmorelé.
Vantajosamente, o dito meio de sinalização compreende pelomenos um indicador biestável. De preferência, o dito meio de sinalizaçãocompreende pelo menos um visor de cristal líquido biestável.
Em uma concretização particular, o dispositivo compreende umaprimeira parte compreendendo o dito meio de processamento disposto emum módulo, capaz de ser instalado em um suporte na forma de um trilho, euma segunda parte compreendendo pelo menos o dito meio de medida decorrente e conectada à dita primeira parte.
Uma unidade de proteção diferencial de acordo com a invenção,compreendendo um aparelho de mecanismo de distribuição com contatosprincipais capazes de serem desligados para abrir, quando ocorrer falha elé-trica, que compreende um dispositivo de sinalização de falhas elétricas comodefinido acima, que compreende uma primeira parte, disposta depois do ditoaparelho de mecanismo de distribuição, e uma segunda parte suportando odito meio de medida de corrente, disposto voltado para os terminais de saídado dito aparelho de mecanismo de distribuição.
Nessa unidade, a dita entrada de controle de presença de volta-gem é conectada, de preferência, ao lado da carga do dito aparelho de me-canismo de distribuição.
Em um painel de distribuição elétrica de acordo com a invenção,compreendendo uma entrada de linha de suprimento de energia elétrica evários alimentadores de distribuição elétrica, pelo menos um alimentadorcompreendendo um dispositivo de sinalização de falhas elétricas, como defi-nido acima.
De preferência, um painel de distribuição elétrica compreendepelo menos um lado da linha do dispositivo de proteção diferencial do pelomenos um dispositivo de sinalização de falhas elétricas.Um processo para executar a sinalização de falhas elétricas deacordo com a invenção compreende:
- medida da corrente de fuga diferencial ou residual;
- comparação da dita corrente de fuga com um primeiro limiar dedetecção, para detectar um transbordamento de limiar;
- detecção de um transbordamento do dito primeiro limiar, duran-te um período predefinido;
- detecção de uma baixa de voltagem elétrica em uma entradade controle de presença de voltagem; e
- sinalização de uma falha elétrica localizada, quando um trans-
bordamento do dito primeiro limiar é detectado, e a detecção de presença devoltagem detecta uma baixa de voltagem.
Vantajosamente, o processo de sinalização também compreen-de a sinalização de uma falha elétrica de prevenção, quando um transbor-damento do dito primeiro limiar, durante um período de tempo predefinido,ocorrer.
De preferência, o processo de sinalização também compreendeo armazenamento da sinalização de uma falha elétrica localizada e reconhe-cimento da sinalização de uma falha elétrica localizada.
Breve Descrição dos Desenhos
Outras vantagens e características vão ficar mais claramenteevidentes da descrição apresentada a seguir de concretizações particularesda invenção, dada apenas para fins exemplificativos não restritivos e repre-sentada nos desenhos em anexo, em que: - a figura 1 representa um dispositivo de proteção diferencial co-nhecido;
- a figura 2 representa um dispositivo de sinalização de falhaselétricas conhecido;
- a figura 3 representa um diagrama de blocos de um dispositivode sinalização de falhas elétricas, de acordo com uma concretização da in-venção;
- as figuras 4 e 5 representam diagramas de módulos de um dis-positivo de sinalização de falhas elétricas, de acordo com uma concretizaçãoda invenção;
- a figura 6 representa um fluxograma de um processo para sina-lizar falhas elétricas, de acordo com uma concretização da invenção;
- as figuras 7, 8 e 9 representam diagramas de sincronização deoperação de dispositivo ou de processos para sinalização de falhas elétricas,de acordo com as concretizações da invenção;
- a figura 10 representa uma unidade compreendendo um dispo-sitivo de proteção diferencial e de um dispositivo de sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma concretização da invenção;
- a figura 11 representa um diagrama de um painel elétrico,compreendendo dispositivos para sinalização de falhas elétricas, de acordocom uma concretização da invenção, disposto nos alimentadores protegidos;
- a figura 12 representa um diagrama de um painel elétrico,compreendendo um dispositivo de mecanismo de proteção diferencial e dis-positivos para sinalização de falhas elétricas, de acordo com uma concreti-zação da invenção, dispostos em alimentadores conectados a ramificações;
- a figura 13 representa um dispositivo para sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma primeira concretização da invenção, com apassagem de cabos elétricos disposta depois de um aparelho elétrico;
- a figura 14 representa um dispositivo para sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma segunda concretização da invenção, com umlado de carga de conexão elétrica de um aparelho elétrico;
- a figura 15 representa uma unidade compreendendo um dispo-sitivo de proteção diferencial e um dispositivo para sinalização de falhas elé-tricas, dispostos no mesmo invólucro;
- a figura 16 representa um dispositivo para sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma terceira concretização da invenção, compre-endendo uma conexão no lado de linha / lado de carga dos condutores de corrente;
- a figura 17 representa um dispositivo para sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma quarta concretização da invenção, compreen-dendo um transformador de medida de corrente de fuga remoto; e
- as figuras 18 e 19 representam um diagrama e um diagrama desincronização de controle de um indicador biestável, usado em um dispositi-vo de acordo com uma concretização da invenção.
Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas
Um dispositivo para sinalização de falhas elétricas, de acordocom uma concretização preferida, é representado na figura 3 por um dia-grama de blocos. Este dispositivo compreende um sensor de medida de cor-rente 10, para medir uma corrente de dispersão diferencial ou residual. Osensor 10 é geralmente formado por um transformador na forma de um to-roide, disposto em torno dos condutores de corrente elétrica 2 e de um enro-Iamento secundário 15, para proporcionar um sinal Id 1, representativo deuma corrente diferencial Id, a um circuito de processamento 20.
O circuito de processamento 20 compreende um meio de pro-cessamento de sinal 21, para condicionar o sinal de corrente secundária Id1em um sinal Id2, capaz de ser processado por circuitos eletrônicos analógi-cos ou digitais. O módulo 22 pode compreender funções de ajuste de cargaou limiar. O circuito de processamento 20 também compreende um circuitode processamento global 22, para receber o sinal Id2, representativo de umacorrente diferencial, e proporcionar um primeiro sinal de detecção de falhaFd1, quando a corrente medida exceder um primeiro limiar predefinido Sld.O limiar Sld é geralmente mais baixo do que os limiares de desligamento dedispositivos de proteção diferencial.
O dispositivo para sinalização de falhas elétricas também com-preende um meio de sinalização, para sinalizar uma falha elétrica conectadaao circuito 22. O meio de sinalização pode ser, em particular, um indicador23, um relê 24 ou uma conexão por um barramento de comunicação 25. Naconcretização da figura 3, os meios de controle são conectados ao circuitode processamento 20. Entre os meios de controle, uma chave 26 comanda oteste do dispositivo de sinalização, uma chave 27 comanda a confirmaçãoou reposição no caso de armazenamento de falha, e uma chave de mudan-ça de posição 28 é usada para ajustar os limiares de sinalização. Um circuitode suprimento de corrente 31 fornece energia aos circuitos dos dispositivosde processamento.
Em uma concretização preferida da invenção, o circuito de pro-cessamento 20 compreende um circuito de detecção de voltagem em linha29, conectado a uma entrada de controle de presença de voltagem 30, paraproporcionar um sinal de presença de voltagem VL1. Na figura 3, o circuitode processamento 22 é conectado ao circuito de detecção de presença devoltagem 29 e processa a corrente de fuga Id2, para dotar o meio de sinali-zação com um primeiro sinal de sinalização IS1, quando o dito primeiro sinalde detecção é representativo de um transbordamento de limiar e quando ocircuito 29 tiver detectado a baixa de voltagem na dita entrada de controle depresença de voltagem 30. O transbordamento de limiar pode ocorrer aomesmo tempo ou antes da baixa de voltagem .
As entradas de voltagem 30 podem ser preferivelmente conec-tadas no lado da linha ou no lado da carga da medida de corrente do dispo-sitivo de sinalização de falha. Estas entradas 30 podem ser também conec-tadas a pontos mais distantes do sistema de distribuição elétrica.
A figura 4 representa um diagrama de módulos de um dispositivode sinalização de falhas elétricas, de acordo com uma concretização da in-venção. Um comparador 40 compara o sinal representativo de uma correntediferencial com um limiar Sld. Se o limiar for excedido, um primeiro sinal defalha diferencial Fd 1 é suprido a um primeiro módulo de processamento desinalização 41. O circuito de detecção de voltagem em linha 29 também for-nece ao módulo 41a um sinal VL1, representativo da presença da voltagemem linha. O módulo 41 processa, desse modo, os sinais Fd1 e VL1 e forneceo primeiro sinal de sinalização IS1, quando o sinal VL1 anuncia uma baixa devoltagem, durante a presença de um sinal de detecção de falha Fd1. O sinalFd 1 pode ser armazenado na memória por uns poucos momentos, para ga-rantir a detecção de uma falha, imediatamente precedendo a baixa de volta-gem. A figura 4 também mostra um módulo de interrupção 42 recebendo oprimeiro sinal de falha diferencial Fd 1 e suprindo um segundo sinal de falhadiferencial Fd2, quando o primeiro sinal está presente durante um tempo pre-definido Τ. Desse modo, um segundo sinal de corrente de fuga é suprido,quando a corrente medida exceder o primeiro limiar predefinido por um tempopredefinido Τ. O segundo sinal de sinalização é então representativo de umtransbordamento de limiar, durante um tempo predefinido. Um segundo módu-lo de processamento de sinalização 43 recebe o segundo sinal Fd2 e supreum segundo sinal de sinalização IS2, para indicar transbordamento de limiardurante um tempo Τ. O módulo 43 pode executar o armazenamento da sinali-zação na memória e ser depois confirmado por um comando especial.
A figura 5 mostra um canal de indicação do primeiro sinal de si-nalização. Um módulo de armazenamento 44 recebe o sinal IS1, quandouma baixa de voltagem ocorre durante ou pouco após uma falha diferenciale fornece um sinal de sinalização armazenado ISM1 a um meio de indicaçãoou de sinalização remoto. Um módulo ou meio 46 pode ser comandado paraexecutar uma reposição ou confirmação do módulo de armazenamento 44.
De preferência, um primeiro tipo de indicação é representativode um local de falha, quando o módulo 41 fornece o dito primeiro sinal desinalização IS1, e um segundo tipo de indicação é representativo de preven-ção de falha, quando o módulo 43 supre o dito segundo sinal de sinalizaçãoIS2. Em outra concretização, o primeiro sinal de sinalização IS1 e o segundosinal de sinalização IS2 pode ser aplicado ao mesmo indicador e/ou aomesmo relé. Neste caso, o sinal de prevenção IS1 é ativo durante operaçãonormal, e o sinal de localização IS2 se mantém ativo após desligamento eabertura de um circuito elétrico em uma falha por uma chave ou disjuntor.
A figura 6 representa um fluxograma de um processo para sina-lizar falhas elétricas, de acordo com uma concretização da invenção. Apósinicialização do processo em uma etapa 50, uma etapa 51 checa se um sinalde sinalização de local de falha IS1 é armazenado. Se o sinal for armazena-do, uma etapa 52 comanda a indicação ou confirma a indicação do sinal IS1.Este sinal pode ser eliminado em uma etapa 53 por, por exemplo, uma con-firmação manual. Em operação normal, uma etapa 54 executa a medida decorrente de fuga diferencial ou residual. Em uma etapa 55, a comparação dadita corrente de fuga é feita com um primeiro limiar de detecção, para detec-tar um transbordamento de limiar. Uma etapa 56 inicia um contador de tem-po, para detecção de um transbordamento do dito primeiro limiar por umtempo predefinido. Em uma etapa 57, a detecção de uma baixa de voltagemelétrica em uma entrada de controle de presença de voltagem é executada.
Se uma baixa de voltagem for detectada, uma etapa 58 anuncia uma falhaelétrica localizada, uma vez que um transbordamento do dito primeiro limiarocorre e a detecção de presença de voltagem detecta uma baixa de volta-gem. A etapa 58 também propicia a sinalização da localização de uma falhaelétrica. A confirmação de sinalização da localização de uma falha elétrica éexecutada na etapa 53.
Se uma baixa de corrente não for detectada, uma etapa 59 che-ca o fim da interrupção. Se a corrente de fuga ainda estiver presente, umaetapa 60 fornece um segundo sinal de falha Fd2, para executar a sinalizaçãoou prevenção de uma falha elétrica, desde que um transbordamento do pri-meiro limiar tenha ocorrido por um tempo predefinido. Em certos casos, umaetapa 62 checa a presença de uma falha, antes de reinicialização.
As figuras 7, 8 e 9 representam diagramas de sincronização deoperação de dispositivos ou de processos de sinalização de falhas elétricas,de acordo com as concretizações da invenção. A figura 7 apresenta o caso noqual uma longa falha diferencial é detectada sem desligamento. A voltagemrepresentada pelo sinal VL está presente desde o início no tempo tO. Em umtempo t1, a corrente de falha diferencial Id excede um limiar Sld. Esta falha éindicada imediatamente em uma saída IdS do dispositivo. Como a falha estáainda presente, após uma interrupção predefinida D, um sinal de indicaçãolocal SD comanda o meio de indicação e um sinal RC comanda um relê desinalização. Neste caso, o sinal de indicação é representativo de prevençãode falha. Em um tempo t2, um comando de confirmação ou reposição Rs nãoé considerado, pois a falha ainda está presente. Em um tempo t3, a correntede fuga cai abaixo do limiar Sld, esta variação sendo imediatamente indicadana saída lds. Os sinais SD e RC sendo armazenados, continuam a indicarprevenção de falha, até o tempo de comando de confirmação t4.
A figura 8 apresenta o caso no qual uma breve falha diferencial édetectada. A voltagem representada pelo sinal VL está presente desde oinício no tempo tO. Em um tempo t5, a corrente de falha diferencial excedeum limiar Sld por um tempo curto. Este transbordamento é imediatamenteindicado em uma saída Ids do dispositivo. Como este breve transbordamen-to tem uma duração mais curta do que o tempo predefinido D1 os sinais desinalização SD e RC não são ativados.
A figura 9 apresenta o caso no qual uma falha diferencial é de-tectada e o desligamento ocorre. A voltagem representada pelo sinal VL estápresente desde o início no tempo tO. Em um tempo t7, a corrente de falhadiferencial Id excede um limiar Sld. Este transbordamento de limiar é imedia-tamente indicado em uma saída Ids do dispositivo. Em um tempo t8, a volta-gem VL não está mais presente e a corrente de fuga Id é cancelada. O perí-odo de tempo entre os tempos t8 e t7 é mais curto do que o período de tem-po predefinido D. Esta situação é representativa de uma falha com desliga-mento. A falha tem então que ser localizada após o desligamento. Um sinalde indicação SD é suprido a indicadores locais e um sinal armazenado RCcomanda um relé. Neste caso, os sinais de indicação são representativos deum sinal de localização de falha. Se a voltagem VL for também usada para osuprimento de energia do dispositivo, o sinal SD pode ser interrompido, en-quanto o sinal de relé RC puder permanecer ativo. Em um tempo t9, a volta-gem VL está de novo presente e a corrente de fuga Id é inferior ao limiar. Ossinais SD e RC são armazenados, a sinalização de localização de falha écontinuada. Em um tempo t10, um comando de confirmação inicia o disposi-tivo por eliminação de armazenamento dos sinais. O transbordamento dolimiar pela corrente Id pode ser armazenado por uns poucos momentos, paragarantir detecção de uma falha precedente à baixa de voltagem.
A figura 10 representa uma unidade 70, que compreende um dis-positivo de proteção diferencial 71 e um dispositivo de sinalização de falhaselétricas 72, de acordo com uma concretização da invenção. O dispositivo deproteção diferencial compreende os contatos principais 1, capazes de ser des-ligados para abrir, quando ocorre uma falha elétrica. O dispositivo de sinaliza-ção de falhas elétricas é como definido nas concretizações descritas acima.Nessa figura, uma entrada de monitoramento de presença de voltagem é co-nectada no lado de carga do dito dispositivo de proteção diferencial.
A figura 11 representa um diagrama de um painel elétrico 73,que compreende os dispositivos de sinalização de falhas elétricas 70, deacordo com uma concretização da invenção, dispostos nos alimentadoresprotegidos por disjuntores 75. Uma linha de entrada de suprimento de ener-gia elétrica 76 supre os vários alimentadores de distribuição elétrica protegi-dos 74. Um ou mais dos alimentadores compreendem um saída do alimen-tador 70, disposto no lado de carga dos disjuntores 75.
A figura 12 representa um diagrama de um painel elétrico, quecompreende um dispositivo de mecanismo de distribuição de proteção dife-rencial 92, equipado no lado de linha de vários dispositivos de sinalização defalhas elétricas 93 dispostos nos alimentadores conectados às ramificações94.
A figura 13 representa um dispositivo de sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma primeira concretização da invenção, com apassagem dos cabos elétricos disposta depois de um aparelho elétrico 77. Odispositivo de sinalização compreende uma primeira parte 78, disposta de-pois do aparelho elétrico 77, e uma segunda parte 79 suportando o sensorde corrente diferencial disposto voltado para os terminais de saída do ditoaparelho elétrico. Os terminais de entrada 30 são dispostos na primeira parte78. O aparelho elétrico é, de preferência, uma chave ou um disjuntor, comou sem proteção diferencial.
A figura 14 representa um dispositivo de sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma segunda concretização da invenção, com asconexões elétricas 81 que vão ser conectadas no lado de carga de um apa-relho elétrico. Com o sensor de corrente dentro do aparelho, os terminais desaída 82 são dispostos no invólucro do dispositivo. Este invólucro compre-ende indicadores de sinalização diferenciados 83 e 84, um meio de ajuste 84e conectores auxiliares 86. Os conectores 86 podem receber barramentosde comunicação, saídas de relê e/ou a entrada de presença de voltagem.Nesta concretização, a entrada de presença de voltagem pode ser vantajo-samente recuperada no lado de carga das conexões 81 do aparelho elétrico.A localização de falha é, desse modo, indicada com o aparelho elétrico as-sociado com o alimentador falho.
A figura 15 representa um dispositivo de proteção diferencial eum dispositivo de sinalização de falhas elétricas, dispostos no mesmo invó-lucro 87. Além dos elementos do dispositivo de sinalização de falhas elétri-cas, o invólucro compreende uma conexão mecânica 88 entre o dispositivode proteção diferencial e um aparelho de mecanismo de distribuição elétrica,e um botão de teste 89 para testar a função de proteção diferencial. Um indi-cador 90 é usado para indicar várias funções de correntes de fuga diferenci-ais.
A figura 16 representa um dispositivo de sinalização de falhaselétricas 95, de acordo com uma outra concretização da invenção, que com-preende uma conexão no lado de linha / lado de carga dos condutores decorrente 2. A conexão no lado de linha / lado de carga pode ser obtida porbuchas de cabos diretas 96 ou por terminais de conexão no lado de linha 97e terminais de conexão no lado de carga 98.
A figura 17 representa um dispositivo de sinalização de falhaselétricas, de acordo com uma outra concretização da invenção, que compre-ende um transformador de medida de corrente de fuga localizado remota-mente. O dispositivo compreende, desse modo, uma primeira parte 78, quecompreende o circuito de processamento 20, disposto em um módulo capazde ser instalado em um suporte 99 na forma de um trilho, e uma segundaparte 79, que compreende pelo menos um sensor de medida de corrente 10,conectado à primeira parte por uma conexão elétrica 100.
O meio de sinalização pode ser diferenciado entre a sinalizaçãopara prevenção 83 e a sinalização para localização de falha 84, após umabaixa de voltagem ou desligamento. Os indicadores usados podem ser, depreferência, do tipo biestável, que mantêm os seus estados após serem co-mandados sem serem supridos com energia elétrica. Vantajosamente, osindicadores biestáveis são lâmpadas indicativas biestáveis, ou visores decristal líquido que mudam de cor de acordo com a polaridade da voltagem decontrole ou suprimento. Estes indicadores biestáveis podem ser, por exem-plo, do tipo de cristal líquido colestérico.
As figuras 18 e 19 representam um diagrama e um diagrama desincronização de comando de um indicador biestável, usado em um disposi-tivo de acordo com uma concretização da invenção. Um circuito de proces-samento de indicação 101 comanda um reversor de corrente 102, para su-prir uma indicação biestável 103 com uma primeira polaridade de voltagemou com uma segunda polaridade reversa. Um diodo 104 e um capacitor 105propiciam energia elétrica suficiente para que seja armazenada para suprir ocomando do indicador com uma voltagem VS1 após uma voltagem de supri-mento elétrico VDD ter sofrido uma baixa. No diagrama de sincronização, notempo t20, a voltagem VS é aproximadamente igual à voltagem VDD. Umcomando de indicação fornece energia à lâmpada indicadora biestável, comuma primeira polaridade +VB ou com uma polaridade reversa -VB. Depois,no tempo t21, o indicador se mantém na sua cor de indicação corresponden-te ao comando.
Os tipos de indicações para prevenção de falha ou para localiza-ção de falha podem assumir várias formas, por exemplo, com dois indicado-res distintos. Em outra concretização, um único indicador pode ser coman-dado para refletir para indicar prevenção de falha, ou ficar aceso estavel-mente e armazenado para exibir local de falha. Uma mudança de cor deuma única lâmpada indicadora pode ser também representativa de preven-ção ou localização de falha.
A corrente diferencial descrita acima também corresponde auma corrente residual, uma corrente de vazamento, uma corrente de falhade terra ou uma corrente de seqüência zero. Os dispositivos de acordo coma invenção se aplicam igualmente bem a sistemas de distribuição elétrica dedois, três ou quatro polos.
Em outra concretização, um dispositivo pode ter vários circuitosde processamento conectados a vários sensores de corrente. Neste caso,uma entrada de voltagem comum pode ser usada para localizar falhas devários alimentadores.
Claims (14)
1. Dispositivo para sinalizar falhas elétricas, compreendendo:- um meio de medida de corrente (10) para medir uma correntede dispersão, diferencial ou residual;- um meio de processamento (16) compreendendo um meio dedetecção de corrente de fuga (21), conectado ao dito meio de medida decorrente, e proporcionar um primeiro sinal de detecção de falha (Fd 1), quan-do a corrente medida exceder um primeiro limiar predefinido (Sld); e- um meio (17, 18) para sinalizar uma falha elétrica conectado aodito meio de processamento,caracterizado pelo fato de que o dito meio de processamento compreende:- um meio de detecção de presença de voltagem (29), conectadoa uma entrada de controle de presença de voltagem (30); e- um meio de processamento de sinalização (22), conectado aodito meio de detecção de voltagem (29) e ao dito meio de detecção de cor-rente de fuga (40), para proporcionar os ditos meios de sinalização (23, 24,-25) com um primeiro sinal de sinalização (S1), quando o dito primeiro sinalde detecção de falha (Fd 1) é representativo de um transbordamento de limi-ar, e quando o dito meio de detecção de voltagem (29) detectou uma baixade voltagem na dita entrada de controle de presença de voltagem.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o dito meio de detecção de corrente de fuga (40, 42) pro-porciona um segundo sinal de detecção de falha (Fd2), quando a correntemedida excede o dito primeiro limiar predefinido por um período predefinido(T), e os ditos meios de detecção de sinalização (22, 43) proporcionam osditos meios de sinalização (23, 24, 25) com um segundo sinal de sinalização(IS2), quando o dito segundo sinal de detecção (Fd2) é representativo de umtransbordamento de limiar por um tempo predefinido (T).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o dito meio de sinalização comanda um primeiro tipo de in-dicação representativa de local de falha, quando os ditos meios de sinaliza-ção proporcionam o dito primeiro sinal de sinalização (IS1), e um segundotipo de indicação representativa de prevenção de falha, quando o dito meiode processamento de sinalização proporciona o dito segundo sinal de sinali-zação (IS2).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro sinal de sinalização (IS1) e osegundo sinal de sinalização (IS2) são aplicados ao mesmo indicador (23,-90, 103) e/ou no mesmo relê (24).
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 4, caracterizado pelo fato de que o dito meio de sinalização compreendepelo menos um indicador biestável (103).
6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 4, caracterizado pelo fato de que o dito meio de sinalização compreendepelo menos um indicador de cristal líquido biestável (103).
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 6, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira parte (78),compreendendo o dito meio de processamento disposto em um módulo ca-paz de ser instalado em um suporte, na forma de um trilho, e uma segundaparte (79), compreendendo pelo menos a dita medida de corrente (30) e co-nectado à dita primeira parte.
8. Unidade de proteção diferencial, compreendendo um aparelhode mecanismo de distribuição elétrica (71, 77) com contatos principais (1)capazes de serem desligados para abrir quando ocorre uma falha elétrica,caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de sinalização defalhas elétricas (72, 78, 79), como definido em qualquer uma das reivindica-ções 1 a 7, compreendendo uma primeira parte (78), disposta próxima aodito aparelho de mecanismo de distribuição elétrica, e uma segunda parte(79) suportando o dito meio de medida de corrente (10), disposto voltadopara os terminais de saída (80) do dito aparelho de mecanismo de distribui-ção.
9. Unidade de proteção diferencial, de acordo com a reivindica-ção 8, caracterizada pelo fato de que a dita entrada de controle de presençade voltagem (30) é conectada ao lado da carga do dito aparelho de meca-nismo de distribuição elétrica (71, 77).
10. Painel de distribuição elétrica, compreendendo uma entradade linha de suprimento de energia elétrica (76) e vários alimentadores dedistribuição elétrica (74, 94), caracterizado pelo fato de que o pelo menos umalimentador compreende um dispositivo de sinalização de falhas elétricas(70, 93), como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 7.
11. Painel de distribuição elétrica, de acordo com a reivindicação-10, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um dispositivode proteção diferencial (92), no lado da linha do pelo menos um dispositivode sinalização de falhas elétricas (93).
12. Processo de sinalização de falhas elétricas, caracterizadopelo fato de que compreende:- medida (54) de corrente de fuga diferencial ou residual;- comparação (55) da dita corrente de fuga com um primeiro Ii-miar de detecção, para detectar um transbordamento de limiar;- detecção (56, 59) de um transbordamento do dito primeiro limi-ar durante um período predefinido (T);- detecção (57) de uma baixa de voltagem elétrica em uma en-trada de controle de presença de voltagem; e- sinalização (58) de uma falha elétrica localizada, quando umtransbordamento (55) do dito primeiro limiar é detectado e a detecção depresença de voltagem (57) detecta uma baixa de voltagem.
13. Processo de sinalização, como definido na reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que compreende sinalização (60, 61) de uma fa-lha elétrica de prevenção, quando um transbordamento do dito primeiro limi-ar, durante um período de tempo predefinido (T), ocorre.
14. Processo de sinalização, como definido na reivindicação 10ou 11, caracterizado pelo fato de que compreende armazenamento (58) desinalização de uma falha elétrica localizada e confirmação (53) de sinaliza-ção de uma falha elétrica localizada.
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