BR102014010483A2 - medidor de eletricidade - Google Patents

Abstract

medidor de eletricidade. quando uma medida pobre para conexão de soquete ocorre, existe o potencial para desenvolver arcos, que pode resultar em um soquete quente e um fogo. são descritos aqui métodos para um medidor para detectar a ocorrência de uma condição de arco no soquete, pela análise de ruído rf nos canais do espectro de comunicação usados pelo medidor para comunicar dentro do sistema de medição. por exemplo, guardando um registro de um ruido de fundo normal e procurando por um aumento de banda larga no ruido em todos os canais, detecção de arco pode se alcançada. quantidades medidas, tais como temperatura, corrente, tensão e conteúdo harmônico podem também ser usadas em uma maneira autogovernada ou em combinação com ruido de banda larga em rf para detectar uma condição de arco. um interruptor de desconexão dentro do medidor pode ser aberto para remover a falha de arco.

Description

"MEDIDOR DE ELETRICIDADE" Campo técnico [001] A presente descrição refere-se a um medidor de eletricidade e, mais particularmente, a sistemas, métodos e aparelhos para detectar condições de soquete quente ("hot socket") em uma instalação de medição de eletricidade. Técnica anterior [002] O conceito de redes inteligentes ("smart grid") para modernização de sistemas elétricos trouxe com ele a troca de milhões de medidores de eletricidade. Medidores eletromecânicos mais antigos estão sendo trocados por medidores de eletricidade de estado sólido, mais novos, com capacidades de comunicação e a maioria destes novos medidores inclui um mecanismo de chaveamento de desconexão de toda a casa. Muitos dos medidores de eletricidade sendo substituídos têm estado em serviço, em localizações residenciais por anos. Uma instalação de medição de eletricidade geralmente não recebe serviços ou manutenção, assim, alguns dos soquetes mais velhos nos quais estes medidores foram instalados podem ter deteriorado com o tempo. A instalação de um novo medidor de eletricidade dentro de um soquete medidor pode criar uma conexão elétrica pobre mesmo pensando que o medidor sendo instalado está em boas condições de trabalho.

[003] Tipicamente, um medidor de fase única ANSI tem quatro lâminas de contato que se estendem para fora de uma base termoplástica. Estas lâminas são inseridas dentro de uma mandíbula acionada por mola ("spring loaded jaws") de um soquete medidor que é tipicamente montado na parede de uma residência. Em algumas das localizações residenciais mais velhas, as garras dos soquetes medidores podem perder a força de contato para encaixar solidamente com as lâminas medidoras. Um instalador pode não reconhecer que uma ou mais lâminas não estão fazendo um bom contato como desejado na época da instalação.

[004] Conexões elétricas pobres entre o medidor e o soquete podem criar uma situação onde um arco pode se desenvolver dentro da interface medidor-para-soquete. Tem havido ocasiões onde incêndio de casas tem resultado de uma condição de arco sustentada neste tipo de soquete medidor.

[005] Tentativas têm sido feitas para sentir condições de "soquete quente" ("hot socket") por medida de temperatura de lâmina, temperatura do soquete, ou temperatura do medidor. Infelizmente, detectar temperatura destes elementos durante um evento de arco requer que o arco exista por um tempo suficientemente longo para gerar aquecimento intenso. Existe uma possibilidade que, no momento em o calor é detectado, a condição de arco pode suficientemente degradar o equipamento para criar uma situação perigosa.

[006] Tentativas também têm sido feitas para resolver um problema relacionado ao uso de dispositivos AFCI para aplicações residenciais. Estes dispositivos AFCI sentem tensão e/ou corrente associada com uma carga e tentam desenvolver uma "assinatura" que está associada com uma condição de arco. As características do arco são tipicamente sentidas por observação em diferentes frequências de ruido que podem estar presentes nos sinais de tensão e corrente nas linhas de transmissão. Se um arco é detectado, o dispositivo AFCI pode abrir a corrente de carga e remover a condição de arco, se ela é no circuito sendo monitorado. Outras tentativas de soluções para detecção de arco têm envolvido sentir a luz gerada pelo arco.

Sumário [007] Este texto refere-se a um medidor de eletricidade e método para determinar se uma condição de arco existe entre o medidor e um soquete. O medidor de eletricidade é usado para medir energia elétrica entregue por uma fonte de tensão para uma carga elétrica. O medidor é disposto entre a fonte de tensão e a carga elétrica. O medidor compreende lâminas, um transceptor em radio frequência (RF) e um processador. As lâminas são para conectar o medidor ao soquete. O transceptor RF é usado para medição de comunicação, tal como para transmissão de medidas de dados coletadas para uma central de empresa de serviços públicos ("utility head end") via uma rede de comunicação sem fio. Neste aspecto, o transceptor RF irá tanto transmitir e receber comunicações em uma dada frequência. O transceptor pode também medir a intensidade de sinais recebidos em um canal de comunicação ou frequência e gerar um valor indicativo da intensidade do sinal recebido. Tais valores são comumente referidos como valor indicador de intensidade de sinal recebido (RSSI) . O transceptor pode gerar valores RSSI em um espectro de comunicação RF para todos os canais de comunicação empregados pelo transceptor para comunicação. O processador recebe os valores RSSI gerados pelo transceptor e determina a partir dai se uma condição de arco existe entre as lâminas e o soquete.

Breve descrição dos desenhos [008] O acima mencionado sumário, assim como a seguinte descrição detalhada das configurações ilustrativas do presente pedido de patente serão melhor entendidos quando lidos em conjunto com os desenhos anexos. Para propósito de ilustrar o presente pedido de patente, é mostrado, nos desenhos, configurações ilustrativas da descrição. Deve ser entendido, porém, que o pedido de patente não é limitado aos precisos arranjos e instrumentalidades ilustradas. Nas figuras: [009] A figura 1 ilustra uma configuração de um sistema de medição exemplificativo no qual o método de detecção de arco descrito aqui pode ser configurado;

[0010] A figura 2 é um esquema de um medidor elétrico com um transceptor e um interruptor de desconexão; e [0011] A figura 3 é um diagrama ilustrando uma configuração de um método para detectar uma condição de arco.

Descrição detalhada [0012] Serão descritos aqui métodos e sistemas para detectar a ocorrência de uma condição de arco em uma instalação de soquete/medidor de eletricidade pelo exame de características de comunicação em radio frequência (RF) conduzido por um transceptor de um medidor de eletricidade do espectro de comunicação industrial, cientifica e médica (ISM) . Guardando uma gravação do ruido de fundo normal nos canais ISM empregados pelo medidor e detectando um aumento na largura de banda no ruido em todos os canais ISM, a detecção de arco pode ser alcançada. Em uma configuração, um interruptor de desconexão dentro do medidor pode ser aberto para remover a falha do arco. Em outras configurações, outras medidas obtidas a partir dos medidores, juntas ou em combinação com sensores RF, podem ser empregadas para detectar uma condição de arco incluindo, por exemplo, magnitude de corrente, magnitude de tensão e/ou informação de temperatura.

[0013] A figura 1 provê um diagrama de um sistema de medição exemplificativo 110 no qual métodos de detecção de arco descritos aqui podem ser empregados. Sistemas 110 compreendem uma pluralidade de medidores 114, os quais são operáveis para sentir e registrar consumo ou uso de um serviço ou produto (commodity) tal como, por exemplo, eletricidade, água ou gás. Medidores 114 podem ser posicionados em clientes locais ("customers premises") tais como, por exemplo, uma residência ou local de trabalho. Medidores 114 compreendem circuitos para medição do consumo de serviços ou produtos sendo consumidos em suas respectivas localidades e para gerar dados refletindo o consumo, assim como outros dados relacionados com estes. Medidores 114 podem também compreender circuitos para transmissão de dados sem fio, gerados pelo medidor, para um local remoto. Medidores 114 podem ainda compreender circuitos para recepção de dados, comandos ou instruções sem fio, por exemplo. Medidores que são operáveis para tanto receber e transmitir dados podem ser referidos como sendo "bi-direcíonais" ou medidores "duas direções", enquanto que medidores que são somente capazes de transmitir dados podem ser referidos como "somente transmissores" ou medidores de uma direção. Em medidores bi-direcionais os circuitos para transmissão e recepção podem compreender um transceptor. Em uma configuração exemplificativa, os medidores 114 podem ser, por exemplo, medidores de eletricidade manufaturados por Elster Solutions, LLC e comercializados sob a marca REX. Um exemplo de um transceptor que pode ser empregado em tal medidor e usado em conexão com um método de detecção de arco descrito aqui é um Silicon Labs SI4461.

[0014] O sistema 110 ainda compreende coletores 116. Em uma configuração, os coletores 116 são também medidores operáveis para detectar e registrar uso de um serviço ou produto tal como, por exemplo, eletricidade, água, ou gás. Ainda, coletores 116 são operáveis para enviar dados para, e receber dados dos medidores 114. Assim como os medidores 114, os coletores 116 podem compreender tanto circuitos para medida de consumo de um serviço ou produto e para gerar dados refletindo o consumo como circuitos para transmissão e recepção de dados. Em uma configuração, coletores 116 e medidores 114 comunicam com e entre uns com os outros usando qualquer uma de várias técnicas sem fio tais como, por exemplo, espectro de espalhamento por salto de frequência ("frequency hopping spread spectrum") (FHSS) e sequência direta de espalhamento do espectro ("direct sequence spread spectrum") (DSSS).

[0015] Um coletor 116 e os medidores 114 com os quais ele se comunica definem uma sub-rede/LAN 120 de um sistema 110. Como usado aqui, medidores 114 e coletores 116 podem ser referidos como "nós" na sub-rede 120. Em cada sub-rede/LAN 120, cada medidor transmite dados relacionados ao consumo de produtos sendo medidos na localização do medidor. O coletor 116 recebe os dados transmitidos por cada medidor 114, efetivamente coletando eles e, então, periodicamente transmite os dados a partir de todos os medidores na sub-rede/LAN 120 para um servidor de coleta de dados 206. O servidor de coleta de dados 206 armazena os dados para análise e preparação de contas, por exemplo. O servidor de coleta de dados 206 pode ser um especialmente programado sistema computacional com propósito geral e pode comunicar com coletores 116 via uma rede 112. A rede 112 pode compreender qualquer forma de rede, incluindo uma rede sem fio ou uma rede de fiação fixa, tal como uma rede aérea local (LAN) , uma grande rede aérea, a internet, uma intranet, uma rede de telefonia, tal como uma rede pública de telefonia chaveada (PSTN) , uma rede de rádio em espectro de espalhamento por salto de frequência (FHSS), uma rede de malha ISM, uma rede Wi-Fi (802.11), uma rede Wi-Max (802.16), uma rede de linha telefônica convencional (POTS) ou uma combinação destas acima.

[0016] A figura 2 é um diagrama esquemático de uma configuração de um medidor elétrico 300, o qual pode ser um dos medidores 114 ou coletores 116 no sistema da figura 1. Como mostrado, o medidor 300 pode ser disposto entre uma fonte de energia elétrica 8 e uma carga elétrica 14 e ele funciona para medir energia elétrica entregue da fonte 8 para a carga 14 via linhas de alimentação 320 em uma localidade subscrita. Um interruptor de desconexão 304 pode ser interposto dentro de linhas de alimentação 320, para chaveamento entre uma posição aberta, na qual a energia elétrica não é suprida para a carga elétrica 14 e uma posição fechada, na qual a energia elétrica é fornecida para a carga elétrica.

[0017] O medidor 300 também compreende um processador 302, tal como um microprocessador, o qual executa instruções lidas por computador (programa código) que pode ser armazenado dentro de uma memória (não ilustrada) do medidor. As instruções executáveis por computador, quando executadas pelo processador fazem com que o processador realize várias funções dentro do medidor, tal como determinação do consumo de energia e operação de outros componentes com o medidor. Tal como ainda ilustrado, o medidor 300 também inclui um transceptor 350 o qual pode ser usado pelo processador para transmitir e receber informações para/de uma rede de medição, tal como a rede de medição ilustrada na figura 1 . Em uma configuração, o transceptor pode compreender um Silicon Labs SI4461.

[0018] O transceptor 350 pode ser configurado para medir intensidade de sinais recebidos em uma frequência de comunicação RF ou canal de uma rede de comunicação sem fio e para gerar um valor indicador de intensidade de sinal recebido (RSSI) dele. RSSI é uma indicação do nivel de potência sendo recebido pela antena do transceptor. Tipicamente, quanto maior o valor RSSI, mais forte o sinal. O RSSI pode ser usado internamente em um transceptor para determinar quando a quantidade de energia de radio em um canal está abaixo de um certo limiar em cujo ponto o transceptor pode ser claro para transmitir no canal. Por outro lado, um valor RSSI acima de um certo limiar pode ser uma indicação de que outro dispositivo pode estar sendo transmitido no canal, em cujo caso o transceptor pode tentar um bloqueio ("lock-on") para o sinal sendo transmitido naquele canal.

[0019] O transceptor 350 pode ser empregado pelo processador para comunicar com uma localidade de monitoramento utilitária remota 360. Como ainda mostrado, o medidor 300 pode ainda compreender um sensor de corrente 330 e um sensor de tensão lateral à fonte que pode prover sinais de corrente e de tensão para o processador 302, para ser usado na determinação de consumo de energia.

[0020] De acordo com os métodos de detecção de arco descritos aqui, medidores em uma rede de comunicação de medição que empregam comunicações de malha ISM, tal como os medidores ilustrados nas figuras 1 e 2, podem ser configurados para detectar condições de arco baseadas no exame da intensidade de sinal presente nas frequências (isso é, canais) empregadas no sistema de comunicação. Nós medidores (por exemplo, medidores 114 e coletores 116) em uma rede de malha ISM, tipicamente varrem todas as frequências dentro da banda de comunicação ISM para detectar um sinal para receber. Por exemplo, o sistema de comunicação pode empregar tanto vinte e cinco (25) ou mesmo cinquenta (50) canais/frequências discretas. O transceptor em um medidor tipicamente varre cada frequência em uma tentativa de detectar uma transmissão de outro nó na rede naquela frequência. Quando da varredura em um dado canal, o transceptor medirá a intensidade do sinal naquele canal e irá gerar um valor indicador de intensidade de sinal recebido (RSSI) indicativo da potência RF detectada naquele canal. O transceptor pode então comparar o valor RSSI a um limiar, para fazer uma determinação sobre se outro dispositivo está tentando transmitir naquele canal. Se sim, o transceptor pode tentar um bloqueio para o sinal sendo transmitido naquele canal.

[0021] A figura 3 é um diagrama de fluxo ilustrando um método de detecção de condições de arco usando energia RF detectada, em particular valores RSSI para determinar se uma condição de arco está presente, de acordo com uma configuração. O método pode ser realizado usando um medidor tal como aquele ilustrado na figura 2, porém, deve ser considerado que o método descrito aqui pode ser implementado em qualquer configuração adequada de medidor que empregue um transceptor RF. Nesta configuração é assumido que o transceptor medidor é uma malha em radio ISM, ou outro dispositivo de radio capaz de detectar sinais dentro da banda de comunicação ISM. Enquanto um sistema ISM não-sincrono está fazendo varredura em todas as frequências dentro da banda de frequência ISM, um sistema sincrono pode também ser adaptado para periodicamente olhar/look/observar em magnitudes RSSI para determinar se uma condição de arco existe. Assim, os métodos descritos aqui podem ser implementados em qualquer sistema de comunicação em rede sem fio para leitura de medição sem fio.

[0022] De acordo com a presente configuração, como mostrado na figura 3, na etapa 402, o transceptor (por exemplo, transceptor 350 da figura 2) pode medir intensidade de sinal recebido em várias frequências/canais dentro de seu espectro de frequências, durante varredura normal daqueles canais em conexão com suas funções de comunicação normais. Na etapa 404, o processador de medida pode registrar, ou armazenar, os valores RSSI medidos nestes canais, por exemplo, na memória interna do medidor do processador (por exemplo, processador 302) ou em uma memória separada do processador. Em algum ponto a partir de então, na etapa 406, o processador pode comparar valores recentemente recebidos RSSI do transceptor 350 com os previamente recebidos valores armazenados na etapa 404. Baseado nesta comparação, na etapa 408 o processador pode então determinar se uma condição de arco existe dentro ou em torno do soquete medidor. Muitos diferentes métodos para fazerem esta determinação baseada na comparação RSSI são discutidos em mais detalhes abaixo. Se uma condição de arco tiver sido determinada para existir, então na etapa 410, um interruptor de desconexão interna dentro o medidor (por exemplo, interruptor de desconexão 304) pode ser operado para a posição aberta, assim desconectando o medidor da fonte e removendo a carga do medidor e, portanto, a condição de arco. Na etapa 412, a remoção da condição de arco pode então ser verificada e, na etapa 414, o processador pode gerar um sinal indicando que uma condição de arco foi detectada e enviar aquele sinal para utilidade via o transceptor de medição. Se, por outro lado, nenhuma condição de arco é detectada na etapa 408, então o controle pode passar para trás, para a etapa 402, onde o transceptor continua suas operações de varredura normal e repete o processo.

[0023] Uma condição de arco elétrico é caracterizada por temperaturas extremamente elevadas (milhares de graus Kelvin). Em experimentos associados com esta descrição, foi determinado que um arco de solda tem uma energia não somente em centenas de kHz e no espectro luminoso, mas também tem energia de 900 MHz dentro do espectro ISM. Efetivamente, a energia de arco desenvolve um sinal de ruido RF de "assinatura" de banda larga através de quase todas as frequências no espectro RF.

[0024] Em teste para este problema de arco, um medidor com especial firmware foi usado para avaliar os valores instantâneos RSSI para todos os canais de comunicação no espectro ISM de 900 MHz. Uma condição foi montada em um local residencial onde não existia arco e os valores de ruido de fundo RSSI foram gravados . Então um arco foi gerado e com o arco presente os valores RSSI foram novamente lidos para os canais ISM de 900 MHz . Foi determinado deste conjunto de testes que os valores RSSI para todas os canais de banda estreita através do espectro ISSM aumentou 10-15 dB quando o arco estava presente. Este tipo de resultado, distante em vários pés do arco, significa que o medidor pode usar o transceptor de radio ISM, em particular sua habilidade para medir RSSI nos canais ISM, para detectar a presença de uma condição de arco. Isto é especialmente verdade se a condição de arco está situada em regiões próximas a uma antena de radio do transceptor, como deveria ser para um caso onde o arco existe na conexão das lâminas do medidor para o soquete medidor.

[0025] Como uma característica de energia de arco pode seguir uma tensão AC e/ou forma de onda de corrente, extinguindo na passagem do zero de corrente e reiniciando brevemente depois que a tensão aumenta, é preferível varrer por valores RSSI longe da passagem do zero de corrente ou voltagem AC. A locação ou momento de varredura dentro da forma de onda AC pode ser incorporada dentro do método de "varredura de arco" da figura 3 junto com comparação entre ruídos de fundo de banda na média (valores RSSI) e recentemente medido ruído de banda larga (valores RSSI).

[0026] Como o transceptor, ou medidor de radio deveria ser capaz de varrer para uma condição de arco quase instantaneamente (isto é, menos do que 1 milisegundo), a condição de arco pode ser detectada rapidamente até ocorrência, e um sinal de alerta prontamente pode ser gerado para o serviço público. Como ilustrado na etapa 410 da figura 3, o medidor pode também fazer uma decisão de abrir um interruptor de desconexão interno do medidor para remover o medidor carregando e, assim, eliminar a condição de arco. Uma condição de arco requer existir um nivel finito de corrente (tipicamente um minimo de pelo menos 0,5-1 Ampere para a maioria dos metais), assim pela abertura do interruptor de desconexão todas as cargas da localidade subscrita serão removidas e a condição de arco será extinta. Isto é particularmente importante já que uma moderadamente condição de arco de alta corrente pode ser extremamente destrutiva em um curto intervalo de tempo. Após o interruptor de desconexão ser operado para a posição aberta, a remoção da condição de arco pode ser verificada.

[0027] A determinação de se uma condição de arco existe na etapa 408 da figura 3 pode incorporar uma variedade de informação e técnicas. Em uma configuração, a determinação é feita como descrito em conexão com a figura 3 pelo simples monitoramento em andamento dos niveis de ruido RF (valores RSSI) para todos os canais dentro do espectro ISM e então comparações das novas leituras em relação às leituras prévias armazenadas (por exemplo, armazenado dentro da memória interna do processador do medidor). Se as comparações resultarem em aumento imediato da banda larga em ruido (por exemplo, um aumento do limiar de 10-15 dB ou mais) cobrindo a maioria, se não todos os canais ISM, isto pode ser determinado para ser uma condição de arco. Como mencionado antes, ruido de arco pode seguir a forma de onda de corrente AC assim, um aumento no ruido de banda larga RF no pico da forma de onda de corrente acoplado com uma significante redução no ruido de banda larga RF em ou perto do cruzamento pelo zero de tensão/corrente pode também ser determinado para ser uma indicação de um arco.

[0028] Em outras configurações, o método para determinar se uma condição de arco existe pode diretamente comparar o ruido RF por canal (valor RSSI) no pico da forma de onda da corrente como comparada com o ruido (valor RSSI) no mesmo canal em ou perto da passagem por zero ("zero Crossing") da forma de onda da corrente. Alternativamente, uma condição de arco pode ser indicada guando o número de canais nos guais o RSSI é maior do que a leitura previa RSSI para os mesmos anais por mais do que, por exemplo, 15dB,é maior do que, por exemplo, 80% do número total de canais varridos. Em várias configurações, o valor limiar dB (por exemplo, 15dB) e o número limiar de canais (por exemplo 80%) pode ser configurável e/ou pode inicialmente ser ajustado para programar valores de referência. Preferivelmente, a mudança em valor dB está em um alcance de lOdB para 20dB. Preferivelmente o número limiar de canais está dentro de um alcance de 70% a 80%.

[0029] Em outras configurações, outras medidas obtidas por medidores, tais como magnitude de corrente, magnitude de tensão e/ou medição de temperatura, podem ser acopladas com o método de sensor de arco RF descrito acima, para capacitar melhorias de previsão de condições de arco, ou aquelas outras medidas podem ser usadas em uma maneira autossustentável. Por exemplo, uma repentina redução de 10% na magnitude de corrente acoplada com um ruido de banda larga RF aumentado ou ruido harmônico aumentado poderia ser previsão de uma condição de arco (tensão de arco decresceria corrente normal). Similarmente, uma repentina redução de 10% na tensão de entrada acompanhada com um aumentado ruido de banda larga RF ou aumentado ruido harmônico poderia ser previsão de uma condição de arco (tensão de arco nas lâminas de entrada decresceria a tensão de entrada sentida). Também, um continuado aumento na medida de temperatura acompanhado com aumentado ruido de banda larga RF e/ou aumentado ruido harmônico poderia ser previsão de uma condição de arco. Em ainda outra configuração, um aumento no conteúdo harmônico da tensão AC de entrada e/ou forma de onda da corrente sozinha ou combinada com um aumento no ruido de banda larga RF poderia ser usado como gatilho para alertar uma condição de arco. Qualquer uma ou todas estas condições, em qualquer possivel combinação podem ser incluídas como parte de métodos de detecção de arco descrito aqui. E qualquer ou todas estas condições e/ou medidas podem ser utilizadas em um sistema de detecção autossustentável que recai sobre niveis de ruido de banda larga RF e/ou ruido harmônico, como uma parte do sistema de detecção de arco.

[0030] Em uma configuração alternativa, uma condição não segura pode ser detectada computando uma medida de temperatura relativa, usando a medida de temperatura interna medida e vários outros canais de dados que podem ser medidos pelo medidor ou transferidos ("downloaded") para o medidor. Por exemplo, os seguintes canais podem ser usados: (i) medidor interno de temperatura como medido pelo conjunto de medição eletrônico; (ii) por corrente de fase, isto é rms amps, como medido pelo medidor; e/ou (iii) perfil de temperatura, onde um perfil de temperatura pode ser transferido em uma base periódica, por exemplo, diariamente, e prover uma temperatura do ar ambiente aproximada para cada período de tempo do dia.

[0031] Em uma configuração, para um intervalo médio, por exemplo, de 5 minutos, o medidor registra as quantidades acima (por exemplo, em uma memória interna de um processador medidor) e estes canais de intervalo de dados podem ser lidos do medidor. Em adição, o medidor pode computar uma temperatura relativa, por primeiro subtrair uma temperatura de desvio a partir da temperatura interna do medidor, onde a temperatura de desvio é computada baseada na média por corrente de fase medida pelo medidor. A temperatura de desvio por corrente de fase pode ser computada ou provida como uma entrada, onde tipicamente a temperatura de desvio é zero grau na corrente zero para uma temperatura máxima de desvio, por exemplo, 15 graus C, na razão de corrente máxima medida, por exemplo, 200A. A temperatura relativa computada pode então ser comparada com a temperatura transferida para o período de tempo correspondente do dia, e se a diferença entre a temperatura relativa e o valor de perfil de temperatura for maior do que um limiar configurável, o medidor sinaliza um alerta de "sobre temperatura" e pode opcionalmente abrir o serviço de interruptor de desconexão.

[0032] Em outras configurações, entradas adicionais podem ser usadas para ainda definir a computação de temperatura relativa e pode ser baseada em: (i) perfis diferentes de temperatura ambiente baseada na direção medida e carga solar estimada; e/ou (ii) um parâmetro baseado na carga de alimentação de potência medida. Opcionalmente, a carga alimentada de potência pode ser estimada baseada no conhecido ciclo direto de cargas chave, por exemplo, ciclo direto de radio transmissão ("radio transmit duty cicie").

[0033] O mecanismo de alerta acima, baseado em temperatura, é uma melhoria sobre os simples métodos baseados na temperatura, que não levam em conta diferenças na temperatura ambiente ou outras cargas que afetam a temperatura de ar interna do medidor.

[0034] É entendido que qualquer ou todos os métodos de detecção de arco, processos e sistemas descritos aqui tal como, por exemplo, as etapas ilustradas na figura 3, podem ser configuradas na forma de instruções computacionais executáveis (por exemplo, código de programa) armazenado em um meio de armazenamento-leitura computacional cujas instruções, quando executadas por um processador (por exemplo, processador 302 da figura 2), atuam e/ou implementam os métodos, processos e sistemas descritos aqui. Meio de armazenamento e leitura computacional inclui ambos volátil e não-volátil, removível e não removível, meio implementado em qualquer método ou tecnologia para armazenamento de informação. Meios de armazenamento e leitura computacional incluem, mas não são limitados a, RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outra tecnologia de memória, CDROM, discos versáteis digitais (DVD) ou outro disco óptico de armazenamento, cassetes magnéticos, tape magnético, disco de armazenamento magnético ou outro dispositivo de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio o qual pode ser usado para armazenar a informação desejada e a qual pode ser acessada por um computador. Estes meios de armazenamento podem ser integrados dentro de um processador 302 da figura 3 ou podem ser componentes separados dentro do medidor 300, por exemplo. Como usado aqui, o termo "meio de armazenamento legível por computador" não inclui sinais.

[0035] Enquanto o texto aqui descrito usando um número limitado de configurações, estas configurações especificas são para propósitos ilustrados e não intencionam a limitar o escopo da descrição como de outra forma descrito e reivindicado aqui. Modificações e variações da configuração descrita existem. O escopo da invenção é definido pelas reivindicações pendente.

REIVINDICAÇÕES

Claims (12)

1. Medidor de eletricidade, para medir energia elétrica liberada de uma fonte de tensão para uma carga elétrica, dito medidor disposto entre dita fonte de tensão e dita carga elétrica, o medidor sendo caracterizado pelo fato de compreender: - lâminas de contato para conectar o medidor de eletricidade a um soquete; - um transceptor gue comunica sem fio em uma pluralidade de canais de um sistema de comunicação RF, o transceptor medindo a intensidade do sinal recebido em pelo menos alguns de uma pluralidade de canais e gerando um valor indicador de intensidade de sinal recebido (RSSI) indicativo da intensidade de sinal recebido naqueles canais; e - um processador que recebe os valores RSSI do transceptor e determina, a partir dai, se uma condição de arco existe entre as lâminas e o soquete.

2. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sistema de comunicação RF compreender um sistema de trabalho em rede em malha ISM.

3. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o sistema de trabalho em rede em malha ISM compreender um serviço público, sendo que o serviço público é sinalizado quando o processador determina que uma condição de arco existe.

4. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o processador gerar um sinal de alerta quando uma existência de condição de arco é determinada.

5. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um interruptor de desconexão interno, sendo que quando a existência de condição de arco é determinada, o processador opera o interruptor de desconexão interno para uma posição aberta para remover uma carga do medidor e, assim, eliminar a condição de arco.

6. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o medidor ser configurado para verificar que a condição de arco foi removida.

7. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o transceptor estar proximamente perto das lâminas.

8. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o processador determinar se uma condição de arco existe dentro de 1 milissegundo.

9. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o transceptor detectar valores RSSI na banda ISM de 900 MHZ.

10. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o processador de medição ser configurado para determinar que uma condição de arco existe quando pelo menos 70% dos valores RSSI, medidos pelo transceptor nos canais do sistema de comunicação RF, são determinados para ter aumentado por pelo menos lOdB.

11. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o medidor ser configurado para armazenar um registro de valores RSSI para cada canal de comunicação e, o processador, ser configurado para determinar se uma condição de arco existe por comparar os valores RSSI armazenados para um canal de comunicação, com valores RSSI mais recentemente medidos do mesmo canal de comunicação no pico e no ponto ou perto do ponto de cruzamento por zero de uma forma de onda de corrente ou tensão.

12. Medidor de eletricidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o processador ser configurado para receber temperatura, corrente, tensão, e conteúdos harmônicos e determinar, a partir dai, em combinação com os valores RSSI, se existe uma condição de arco.