BR102014015125A2 - Processo e dispositivo de detecção de arco elétrico - Google Patents

Processo e dispositivo de detecção de arco elétrico Download PDF

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Abstract

Resumo patente de invenção: "processo e dispositivo de detecção de arco elétrico". A presente invenção refere-se ao processo de detecção do arco elétrico, segundo o qual: - se determinam amostras de uma primeira, uma segunda e uma terceira filtragens, em paralelo de um sinal para uma janela temporal comum e para uma outra janela temporal, - se determina uma correlação dentre: uma primeira correlação entre essas amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas para a janela comum e amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas para a outra janela; ? uma segunda correlação entre essas amostras oriundas da segunda filtragem e determinadas para a janela comum e amostras oriundas da segunda filtragem e determinadas para a outra janela; ? uma terceira correlação entre essas amostras oriundas da terceira filtragem e determinadas para a janela comum e amostras oriundas da terceira filtragem e determinadas para a outra janela; e - se detecta um arco elétrico em função de pelo menos a correlação determinada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE ARCO ELÉTRICO".
Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se à detecção de arco elétrico em uma instalação elétrica por cálculo de correlação aplicada a amostras frequenciais. Essa detecção permite parar a circulação de corrente elétrica, se necessário, a fim evitar que a instalação elétrica seja danificada. [002] Mais precisamente, a presente invenção é relativa a um processo de detecção de arco elétrico em uma instalação elétrica que fornece um sinal elétrico, compreendendo as seguintes etapas realizadas relativamente a uma janela comum de uma pluralidade de janelas temporais de observação do sinal elétrico: I) aplicação a esse sinal elétrico em paralelo de pelo menos uma primeira filtragem centrada sobre uma primeira frequência, de uma segunda filtragem centrada sobre uma segunda frequência e de uma terceira filtragem centrada sobre uma terceira frequência, essa primeira, essa segunda e essa terceira frequências sendo distintas; II) determinação, para essa janela, de pelo menos amostras oriundas da primeira filtragem, de amostras oriundas da segunda filtragem e de amostras oriundas da terceira filtragem; III) determinação da correlação entre essas amostras determinadas para a janela corrente e amostras determinadas em sequência à utilização das etapas I/ e /II para pelo menos uma outra janela da pluralidade de janelas temporais de observação do sinal elétrico; e IV) detecção da presença de um arco elétrico em função de pelo menos essa correlação determinada. [003] Determinadas técnicas, por exemplo, aquela exposta no documento US 7.345.860 detectam um arco que utiliza uma etapa de reconhecimento do tipo de cargas presentes sobre a instalação elétrica, a partir dos sinais resultantes da filtragem do sinal elétrico por três filtros passa-bandas dispostos em paralelo. [004] Outras técnicas evitam essa etapa de reconhecimento de carga, baseando-se em respostas dos três filtros. Uma dificuldade está ligada à presença de um ruído gerado por determinadas cargas como os graduadores de luz. [005] A aplicação de um cálculo de correlação permite detectar o aspecto aleatório desse ruído e limitar as falsas detecções de arco elétrico devido a esse ruído. Um sinal que soma as saídas dos três filtros em uma duração de um ciclo de observação é determinado sob reserva que a saída de cada um dos filtros seja estritamente positiva, e a correlação entre esse sinal e o sinal correspondente a um outro ciclo é calculada. Assim, uma correlação superior a um limite determinado, e obtida para valores estritamente positivos na saída de cada um dos filtros, pode ser um sinal da presença de um arco. [006] A presente invenção visa a melhorar a detecção de arco elétrico. [007] Para isso, de acordo com um primeiro aspecto, a invenção propõe um processo de detecção de arco elétrico de tipo pré-citado, caracterizado pelo fato de a etapa III) de determinação da correlação compreender a determinação de pelo menos uma correlação respectiva dentre: - uma primeira correlação entre essas amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas pela outra janela; - uma segunda correlação entre essas amostras oriundas da segunda filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da segunda filtragem, e determinadas pela outra janela; - uma terceira correlação dentre essas amostras oriundas da terceira filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da terceira filtragem, e determinadas pela outra janela; e pelo fato de a etapa IV) de detecção da presença de um arco ser função de pelo menos a correlação determinada entre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações. [008] A invenção permite assim considerar a correlação do sinal na saída a cada filtro independentemente e de detectar a presença de um arco sobre essa base. Essa disposição permite reduzir o risco de falsear a detecção de ar em relação a uma técnica de detecção baseada em uma correlação determinada sobre a soma dos sinais fornecidos pelos três filtros. [009] Além disso, a correlação só era calculada quando as amostras eram estritamente superiores a 0 na saída de cada um dos três filtros. Ora, existem assinaturas de arcos, segundo as quais a apenas uma ou duas respostas fornecidas pelo conjunto dos três filtros. [0010] Em modos de realização, o processo, segundo a invenção, comporta, além disso, uma ou várias das seguintes características: - a etapa de detecção da presença de um arco é função da comparação da correlação determinada dentre essa primeira, segunda e terceira correlações, com um limite; - a etapa III) de determinação da correlação compreende a determinação de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações respectivas; - a etapa IV) de detecção da presença de um arco é função de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações; - calcula-se a diferença entre essa correlação respectiva determinada dentre essa primeira, segunda e terceira correlações para uma janela e essa correlação respectiva para uma outra janela, a etapa IV) de detecção da presença de um arco sendo função de pelo menos essa diferença calculada; - calcula-se dentre as amostras oriundas de uma filtragem respectiva dentre a primeira, a segunda e a terceira filtragem para a janela comum, o número de amostras sucessivas de valor superior a 0, compara-se esse número a um limite, detecta-se a presença de um arco elétrico, em função de pelo menos essa comparação; - nenhuma dessas primeira, segunda e terceira frequências é igual a um inteiro múltiplo de uma outra dessas frequências. [0011] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção propõe um programa de computador de detecção de arco elétrico que comporta instruções para utilizar as etapas de um processo, conforme o primeiro aspecto da invenção, quando de uma execução do programa por meios de cálculo. [0012] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção propõe um dispositivo de detecção de arco elétrico, em uma instalação elétrico que fornece um sinal elétrico, compreendendo um bloco filtrador-amostrador adaptado para, enquanto uma janela temporal de observação do sinal elétrico, filtrar esse sinal em paralelo, conforme uma primeira filtragem centrada sobre uma primeira frequência, conforme uma segunda filtragem centrada sobre uma segunda frequência e conforme um terceiro filtro centrado sobre uma terceira frequência, essa primeira, essa segunda e essa terceira frequências sendo distintas e para determinar, para essa frequência temporal de observação do sinal, amostras de sinal oriundo da primeira filtragem, amostras de sinal oriundo da segunda filtragem e amostras de sinal oriundo da terceira filtragem; o dispositivo de detecção compreendendo, além disso, um bloco de tratamento adaptado para determinar uma correlação entre essas amostras determinadas para uma janela temporal comum de observação do sinal elétrico e amostras determinadas para pelo menos uma outra janela temporal de observação do sinal elétrico, e para detectar a presença de um arco elétrico em função de pelo menos essa correlação determinada; esse dispositivo sendo caracterizado pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para determinar essa correlação por determinação de pelo menos uma correlação respectiva dentre: - uma primeira correlação entre essas amostras de sinal oriundo da primeira filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da primeira filtragem determinados para outra janela; - uma segunda correlação entre essas amostras de sinal oriundo da segunda filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da segunda filtragem determinadas pela outra janela; - uma terceira correlação entre essas amostras de sinal oriundo da terceira filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da terceira filtragem determinadas pela outra janela; e e pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para detectar a presença de um arco, em função de pelo menos a correlação determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações. [0013] Essas características e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo, e feita com referência aos desenhos anexados, nos quais: - a figura 1 representa uma instalação elétrica munida de um dispositivo de detecção de arco elétrico em um modo de realização da invenção; - a figura 2 representa uma vista de módulos funcionais de um dispositivo de detecção de arco elétrico em um modo de realização da invenção; - a figura 3 é um organograma de um processo de detecção de arco elétrico em um modo de realização da invenção; - a figura 4 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos, do sinal s, amostras na saída do filtro e do valor de um parâmetro de correlação correspondente; - a figura 5 representa evolução no tempo para ciclos sucessivos do sinal s, da correlação das amostras na saída do filtro Fi e dessa correlação filtrada por um filtro passa-baixo; - figura 6 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos, do sinal s e de diferentes parâmetros CorrFilti, CorrFiltAC! e CorrFiltACFilt!, obtidos a partir da correlação das amostras na saída do filtro F^ - a figura 7 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos, do sinal s e de diferentes parâmetros CorrFilti e DiffCorrFilti obtidos a partir da correlação das amostras na saída do filtro F^ - a figura 8 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos k=i, i+1 etc., do sinal s, das 38 amostras para ciclo k Ech1k, Ech3k, e parâmetros counMimeFilt!, count_timeFilt2, count_timeFilt3, calculados para esses ciclos. [0014] Na figura 1, uma instalação elétrica 1, em um modo de realização da invenção, está representada. Essa instalação elétrica comporta um condutor de corrente de fase 2 e um condutor de corrente de neutro 3. Ela comporta, além disso, um sistema de aquisição 44, um bloco de alimentação elétrica 5, um dispositivo de detecção de arco elétrico 6, a seguir denominado "módulo de detecção" e um acionador 9. [0015] O sistema de aquisição 4 é adaptado para adquirir valores de pelo menos uma grandeza elétrica representativa da instalação elétrica, notadamente de um valor de corrente ou de tensão. [0016] Por exemplo, no caso considerado, o sistema de aquisição 4 compreende um captador de corrente que libera um sinal s representativo de uma corrente de linha i que circula na instalação elétrica, por exemplo, de uma corrente de fase, com o auxilio de um toro de medida de corrente. Em modos de realização, esse sinal é representativo da derivada temporal da corrente i, di/dt, ou ainda da tensão elétrica da alimentação elétrica. [0017] Esse sinal elétrico s é fornecido na entrada do módulo de detecção 6. [0018] O módulo de detecção 6 comporta um conjunto 10 de filtros passa-bandas, um microprocessador 8 e uma base de dados 7. [0019] O conjunto 10 de filtros passa-bandas comporta no caso presente, três filtros passa-bandas F15 F2 e F3. [0020] O módulo de detecção 6 é adaptado para efetuar tratamentos a partir do sinal s que lhe é fornecido na entrada, de maneira a detectar ou não a presença de um arco elétrico, na instalação elétrica 1 e para comandar em função desses tratamentos de acionamento ou não do acionador 9. [0021] O acionador 9 é adaptado para, em função de comandos recebidos do módulo de detecção 6, interromper, por exemplo, por abertura de interruptores 11 dispostos nos condutores 2, 3 ou permitir a circulação da corrente na instalação elétrica 1, por exemplo, deixando os interruptores fechados. [0022] A memória 7 do módulo de detecção 6 é adaptada para memorizar valores de diversos parâmetros, e amostras filtradas definidas abaixo, assim como instruções de programas definindo funções e etapas detalhadas a seguir e utilizadas pelo módulo de detecção 6, quando essas instruções de programas são executadas pelo microprocessador 8. [0023] Com referência à figura 2, o módulo de detecção 6 comporta assim três cadeias de tratamento 20, 21, 22 que agem em paralelo a partir do sinal s, e um bloco de acionamento 23 ao qual os resultados das cadeias de tratamento são fornecidos.
[0024] A primeira cadeia de tratamento 20 comporta o filtro F15 seguido de um módulo de tratamento TRAITY [0025] A segunda cadeia de tratamento 21 comporta o filtro F2, seguido de um módulo de tratamento TRAIT2. [0026] A segunda cadeia de tratamento 22 comporta o filtro F3, seguido de um módulo de tratamento TRAIT 3. [0027] Cada filtro Fn é um filtro passa-banda centrado na frequência fn, n = 1 a 3. [0028] Por exemplo, nenhuma dessas frequências fn é um múltiplo inteiro de uma outra dessas frequências fn. As frequências fn são escolhidas na faixa de 10kHz-100kHz. [0029] No modo de realização considerado, cada filtro Fn é de tipo com capacidade comutada. A tensão V na saída do filtro é, portanto, o resultado, ao mesmo tempo, de uma filtragem e de uma amostragem do sinal s que lhe é fornecido na entrada. Em outros modos de realização, a amostragem é realizada na entrada do módulo de tratamento. [0030] No caso considerado, cada filtro Fn é adaptado para fornecer, quando de 1o ciclo de detecção considerado, de duração T para o sinal s, N amostras da tensão V, representativos da componente de frequência Fn do sinal s. [0031] No modo de realização descrito, a frequência de amostragem é de 4kHz. [0032] Assim, com referência ao organograma representado na figura 3, no caso considerado, em uma etapa 100, quando do 1o ciclo, o filtro Fn com n = 1 a 3, libera as amostras Echni(j), j = 0 a 37, na cadeia de tratamento TRAITn, cujos tratamentos relativos à identificação da presença de ruído característico de um arco vão permitir ao bloco de acionamento 23 determinar a presença ou não de um arco elétrico. [0033] O módulo de tratamento TRAITn é adaptado para utilizar as etapas de tratamento indicadas a seguir com referência à figura 3, com n = 1 a 3, de maneira a obter os valores, para o 1o ciclo, dos parâmetros seguintes notadamente: [0034] Em uma etapa 101, a correlação entre ciclos distintos, por exemplo, o 1o ciclo corrente e o (i-2)° ciclo, para a frequência fn é calculada, de maneira a detectar um comportamento não periódico. Por exemplo, calcula-se inicialmente para j = 0 a 37, | Echni(j) - Echn(i.2) (j) |, depois se deduz daí Corrn para o ciclo i: [0035] A título de ilustração, a figura 4 representa no gráfico superior, o sinal s obtido entre ciclos sucessivos k=i-3 com i, em função do tempo t expresso em segundo (s). [0036] A figura 4 representa no gráfico intermediário, as amostras Echni(j) com j = 0 a 37, obtidos entre ciclos sucessivos k = 1-3 com i, em função do tempo t expresso em segundo (s). [0037] A figura 4 representa no gráfico inferior, a correlação Corn obtida entre ciclos sucessivos i-3 com i, em função do tempo t expresso em segundo (s). [0038] Em uma etapa 102, a fim de assegurar um comportamento repetitivo da detecção e de controlar os tempos de acionamento na abertura do acionador 9, um filtro passa-baixo é aplicado à correlação assim calculada, liberando o valor do parâmetro CorrFiltn[i] para o ciclo i. [0039] Um filtro passa-baixo é aplicado ao parâmetro CorrFiltn[i] assim calculado, liberando o valor do parâmetro CorrFiltFiltn[i] para o ciclo i. [0040] A função de transferência do filtro passa-baixo é da primeira ordem: Y(n+1 )=2'wX(n)+(1 -2'w). Y(n), na qual w um inteiro positivo. [0041] A título de ilustração, a figura 5 representa no gráfico superior, o sinal s obtido para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo (s). [0042] A figura 5 representa no gráfico intermediário, os valores de correlação Corr1 obtidas para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s), com referência à frequência baixa f^ [0043] A figura 5 representa no gráfico inferior, a correlação filtrada CorrFilti obtida com referência à frequência baixa U, para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundos. [0044] Em determinados casos, o resultado da correlação antes de um arco é diferente de 0 e ao aparecimento do arco, o valor da correlação aumenta. [0045] Em uma etapa 103, a fim de forçar a correlação com zero antes de um arco (a correlação sendo diferente de zero após o arco), se suprime essa correlação de antes do arco, denominada componente contínua, subtraindo do parâmetro CorrFiltn[i], o parâmetro CorrFiltFiltn[i]- O resultado libera o parâmetro CorrFiltACn denominado, para o ciclo i considerado: CorrFiltACn[i]. [0046] Em uma etapa 104, uma filtragem suplementar permite alisar o sinal obtido e evitar frequentes passagens por zero, liberando o parâmetro CorrFiltACFiltn, seja para o ciclo i considerado: CorrFiltACFiltn[i]. [0047] A função de transferência do filtro passa-baixo utilizado é da primeira ordem: Y(n+1 )= 2'm. X(n) + (1 - 2'm). Y(n), com m inteiro positivo. [0048] A título de ilustração, a figura 6 representa no gráfico superior, o sinal s obtido para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s). [0049] A figura 6 representa no gráfico intermediário, os valores de correlação filtrada CorrFilti e aquelas obtidas, após supressão da componente contínua, isto é, CorrFiltACi obtidas para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s), com referência à frequência baixa U (os valores de CorrFiltACi são bem nulas na zona Z). [0050] A figura 6 representa no gráfico inferior, a correlação filtrada após supressão da componente contínua, seja CorrFiltACFilt! obtida com referência à frequência baixa fl5 para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s). [0051] Em uma etapa 105, de maneira a poder diferenciar regimes transitórios do aparecimento de um arco, se calcula a derivada da correlação (a correlação sendo expressa por um dos parâmetros de correlação anteriormente determinado Corrn, CorrFiltn, CorrFiltACn[i] ou CorrFiltACFiltn), o que chega a aplicar um filtro passa-baixo. [0052] Assim, calcula-se DiffCorrn[i] = I CorrFiltn[i] - CorrFiltn[i-1] I. [0053] Em seguida, na etapa 106, aplica-se um filtro passa-baixo com DiffCorrn para aplainar o sinal e evitar as passagens frequentes por zero. O sinal fornece na saída desse filtro para o ciclo i é DiffCorrFiltn[i]. [0054] A função de transferência do filtro passa-baixo da primeira ordem: Y(n+1)= 2~\ X(n) + (1 - 2_t). Y(n), na qual t é um inteiro positivo. [0055] A título de ilustração, a figura 7 representa no gráfico superior, o sinal s obtido para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s). [0056] A figura 7 representa no gráfico intermediário, os valores representativos da correlação (no caso considerado, a correlação está representada pelo parâmetro CorrFilú) obtidas para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s), com referência à frequência baixa f^ [0057] A figura 7 representa no gráfico inferior, a derivada filtrada da correlação DiffCorrFilti obtida no final das etapas 105 e 106 na base dessa vez do parâmetro representativo da correlação, CorrFil^ com referência à frequência baixa fl5 para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundo(s). [0058] Distingue-se assim nesse gráfico inferior, a zona Z1 correspondendo a valores nulos ou muito próximos de zero de DiffCorrFilti, que é uma zona de regime transitório da zona Z2, na qual os valores de DiffCorrFilti são não nulos e bem superiores aos valores no regime transitório e que é representativa da presença de um arco. [0059] Por outro lado, a observação da distribuição das amostras liberadas por um filtro Fn, n = 1 a 3, por um lado, e por outro do número dessas amostras estritamente superiores a zero, permite diferenciar uma carga em funcionamento normal de um defeito do arco. [0060] Notadamente, passagens mais frequentes pelo valor zero das amostras são realizadas em presença de um arco. [0061] Para esse fim, em uma etapa 107, para n = 1 a 3, determina-se para o ciclo corrente i o valor do parâmetro count_timen[i], que é igual ao maior número de amostras sucessivas superiores a zero, durante o ciclo. Essa disposição permite detectar a forma da distribuição das amostras obtidas para cada frequência fn. [0062] Em uma etapa 108, aplica-se em seguida ao sinal count_timen um filtro para aplainar o sinal e evitar frequentes passagens por zero. [0063] A função de transferência do filtro passa-baixo é da primeira ordem: Y(n+1)= 2'v. X(n) + (1 - 2'v). Y(n), na qual v e um inteiro positivo. [0064] O parâmetro count_timeFiltn[i] é liberado na saída desse filtro. [0065] Para ilustração, a figura 8 representa no gráfico superior, o sinal s obtido para ciclos sucessivos temporais ao longo do eixo do tempo expresso em segundos. [0066] O gráfico intermediário na figura 8 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos k = i, i + 1 etc., do sinal s, amostras Ech1k na saída do filtro F! (em traços cheios), Ech2x na saída do filtro F2 (em tracejado), Ech3k na saída do filtro F3 (em pontilhados). [0067] O gráfico inferior na figura 8 representa a evolução no tempo, para ciclos sucessivos k = 1, i + 1 etc., dos parâmetros counMimeFilti (redondos), count_timeFilt2 (quadrados), count_timeFilt3 (triângulos) calculados para esses ciclos. [0068] Conforme indicado acima, o número de amostras sucessivas na saída do filtro, cujo valor é distinto e zero pode dar uma informação discriminatória na presença de um arco. Notadamente um valor nulo ou, ao contrário, muito elevado é geralmente sinônimo da ausência de um arco. [0069] Em um outro modo de realização, a contagem dos valores sucessivos diferentes de zero é feita na duração de uma parte de ciclo, por exemplo, um semiciclo, no lugar da duração de um ciclo. Isto permite a detecção o mais cedo da presença de um arco. [0070] Os parâmetros calculados para o i° ciclo considerado para as três cadeias de tratamento 20, 21, 22 associadas respectivamente às frequências baixa, média e alta f^ f2 e f3 são liberados no bloco de acionamento 23. [0071] O bloco de acionamento é adaptado para detectar ou não a presença de um arco em função de pelo menos determinados desses parâmetros calculados para pelo menos o ciclo i, considerados independentemente para cada frequência e/ou combinados entre eles para uma frequência determinada e/ou combinados entre eles para várias frequências e para enviar um comando de abertura dos comutadores 11 ao acionador 9, quando um arco é detectado. [0072] Em um modo de realização, essa detecção é realizada em função de regras aplicadas a esses parâmetros. [0073] Essas regras podem se aplicar aos parâmetros considerados independentemente por frequência f 1, f2 e f3 ou combinar os parâmetros para uma frequência determinada e/ou combinar os parâmetros para várias frequências. [0074] Por exemplo, as regras podem compreender as seguintes regras, aplicadas em um único ciclo i, ou ainda combinando em consideração à sua aplicação em vários ciclos: - Regra 1: se CorrFi ItACFilt! > limiteCorr! ou se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2 ou se CorrFiltACFilt3 > limiteCorr3 : a presença de um arco é detectado (os valores de limiteCorrn, n = 1 a 3, são limites predeterminados); - Regra 2: se DiffCorrFilL OU DiffCorrFilt2 OU DiffCorrFilt3 for não nulo: a presença de um arco será detectada; - Regra 3: se count_time_Filt1 OU count_time_Filt2 OU count_time_Filt3 < limite_count-: a presença de um arco será detectada; - Regra 4: se CorrFi ItACFilti > limiteCorr! e se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2 e se CorrFiltACFilt3 > limiteCorr3 : a presença de um arco será detectada (os valores do limiteCorrn, n = 1 a 3, são limites predeterminados); - Regra 5: se CorrFiltACFilL > limiteCorn ou (se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2 e se CorrFiltACFilt3 > limiteCorr3): a presença de um arco será detectada (os valores do limiteCorrn, n = 1 a 3, são limites predeterminados); - Regra 6: se (CorrFiltACFilt! > limiteCorr! e se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2) Ou se CorrFiltACFilt3 > limiteCorr3 : a presença de um arco será detectada (os valores do limiteCorrn, n = 1 a 3, são limites predeterminados); - Regra 7: (se CorrFiltACFilt! > limiteCorr1 ou se CorrFiltACFilt3) Ou se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2 e se: a presença de um arco for detectada (os valores do limiteCorrn, n = 1 a 3, serão limites predeterminados); - Regra 8: se COrrFi ItACFiltl > limiteCorrl e se CorrFiltACFilt2 > limiteCorr2 e se DiffCorrFilt3 e não nulo e se count_time_Filt2 < limite_count: a presença de um arco será detectada (os valores do LimiteCorrn, n = 1 a 3, serão limites predeterminados); [0075] Essas regras são apenas exemplos. Um número infinito de regras é determinável, combinando determinados parâmetros calculados acima e eventualmente outros critérios. [0076] De acordo com a invenção, o valor de pelo menos determinados diferentes parâmetros calculados relativamente a cada frequência U, h e Í3 e, se for o caso de sua comparação com limites, permitem detectar arcos que não eram percebidos com as técnicas da técnica anterior. [0077] No modo de realização considerado, a instalação elétrica comportava um condutor de corrente de fase e um condutor de corrente de neutro, mas a invenção pode certamente ser aplicada para qualquer tipo de instalação elétrica, por exemplo, uma instalação com três condutores de fase e um condutor de neutro. [0078] No modo de realização descrito, o conjunto de filtros comportava três filtros. O número de filtros pode ser três ou mais (pode-se fazer uma detecção de arco com um único filtro, mas por razões de robustez utilizam-se 3, portanto um número de filtro > = 3 corre o risco de limitar a abrangência da patente), da mesma forma que o número de cadeias de tratamento que operam em paralelo sobre o sinal a montante do bloco de acionamento 23. [0079] No modo de realização, os filtros passa-bandas são de capacidade comutada e efetuam, ao mesmo tempo, uma filtragem e uma amostragem. Em outros modos de realização, a filtragem e a amostragem podem ser realizadas de forma separada. [0080] Em modos de realização, só determinadas etapas descritas acima são utilizadas. Não é necessário que todos os parâmetros indicados sejam calculados e outros parâmetros podem ser considerados para a detecção.

Claims (15)

1. Processo de detecção de arco elétrico de uma instalação elétrica (1) que fornece um sinal elétrico, compreendendo as seguintes etapas realizadas relativamente a uma janela comum de uma pluralidade de janelas temporais de observação do sinal elétrico: I) aplicação a esse sinal elétrico em paralelo de pelo menos uma primeira filtragem centrada sobre uma primeira frequência (F!), de uma segunda filtragem centrada sobre uma segunda frequência (F2) e de uma terceira filtragem centrada sobre uma terceira frequência (F3), essa primeira, essa segunda e essa terceira frequências sendo distintas; II) determinação, para essa janela, de pelo menos amostras oriundas da primeira filtragem, de amostras oriundas da segunda filtragem e de amostras oriundas da terceira filtragem; III) determinação da correlação entre essas amostras determinadas para a janela corrente e amostras determinadas em sequência à utilização das etapas I/ e /II para pelo menos uma outra janela da pluralidade de janelas temporais de observação do sinal elétrico; e IV) detecção da presença de um arco elétrico em função de pelo menos essa correlação determinada; Esse processo sendo caracterizado pelo fato de a etapa III) de determinação da correlação compreender a determinação de pelo menos uma correlação respectiva dentre: - uma primeira correlação entre essas amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da primeira filtragem e determinadas pela outra janela; - uma segunda correlação entre essas amostras oriundas da segunda filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da segunda filtragem, e determinadas pela outra janela; - uma terceira correlação entre essas amostras oriundas da terceira filtragem e determinadas pela janela comum, e amostras oriundas da terceira filtragem, e determinadas pela outra janela; e pelo fato de a etapa IV) de detecção da presença de um arco ser função de pelo menos a correlação determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de segundo a etapa IV) de detecção da presença de um arco ser função da comparação da correlação determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações com um limite.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a etapa III) de determinação da correlação compreender a determinação de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações respectivas.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a etapa IV) de detecção da presença de um arco ser função de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de se calcular a diferença entre essa correlação respectiva determinada dentre essa primeira, segunda e terceira correlações para uma janela e essa correlação respectiva para uma outra janela, a etapa IV) de detecção da presença de um arco sendo função de pelo menos essa diferença calculada.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de: - se calcular dentre as amostras oriundas de uma filtragem respectiva dentre a primeira, a segunda e a terceira filtragem para a janela comum, o número de amostras sucessivas de valor superior a zero, se comparar esse número a um limite, se detectar a presença de um arco elétrico, em função de pelo menos essa comparação.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de nenhuma dessas primeira, segunda e terceira frequências ser igual a um inteiro múltiplo de uma outra dessas frequências.
8. Programa de computador de detecção de arco elétrico, caracterizado pelo fato de comportar instruções para utilizar as etapas de um processo, como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, quando de uma execução do programa por meios de cálculo (8).
9. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), em uma instalação elétrica (1) que fornece um sinal elétrico, compreendendo um bloco filtrador-amostrador (10) adaptado para, enquanto uma janela temporal de observação do sinal elétrico, filtrar esse sinal em paralelo, conforme uma primeira filtragem centrada sobre uma primeira frequência (F^ , conforme uma segunda filtragem centrada sobre uma segunda frequência (F2) e conforme um terceiro filtro centrado sobre uma terceira frequência (F3), essa primeira, essa segunda e essa terceira frequências sendo distintas e para determinar, para essa frequência temporal de observação do sinal, amostras de sinal oriundo da primeira filtragem, amostras de sinal oriundo da segunda filtragem e amostras de sinal oriundo da terceira filtragem; esse dispositivo de detecção compreendendo, além disso, um bloco de tratamento (8, 7) adaptado para determinar uma correlação entre essas amostras determinadas para uma janela temporal comum de observação do sinal elétrico e amostras determinadas para pelo menos uma outra janela temporal de observação do sinal elétrico, e para detectar a presença de um arco elétrico em função de pelo menos essa correlação determinada; esse dispositivo sendo caracterizado pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para determinar essa correlação por determinação de pelo menos uma correlação respectiva dentre: - uma primeira correlação entre essas amostras de sinal oriundo da primeira filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da primeira filtragem determinados pela outra janela; - uma segunda correlação entre essas amostras de sinal oriundo da segunda filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da segunda filtragem determinadas pela outra janela; - uma terceira correlação entre essas amostras de sinal oriundo da terceira filtragem determinadas pela janela comum e amostras de sinal oriundo da terceira filtragem determinadas pela outra janela; e e pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para detectar a presença de um arco, em função de pelo menos a correlação determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações.
10. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para detectar a presença de um arco em função da comparação da correlação determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações, com um limite.
11. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de a determinação da correlação pelo bloco de tratamento compreender a determinação de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações respectivas.
12. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a detecção da presença de um arco pelo bloco de tratamento ser função de pelo menos cada uma dessas primeira, segunda e terceira correlações.
13. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para calcular a diferença entre essa correlação respectiva determinada dentre essa primeira, essa segunda e essa terceira correlações para uma janela e essa correlação respectiva para uma outra janela e para detectar a presença de um arco, sendo função de pelo menos essa diferença calculada.
14. Dispositivo de detecção do arco elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de o bloco de tratamento ser adaptado para calcular dentre as amostras oriundas de uma filtragem respectiva dentre a primeira, a segunda e a terceira filtragens para a janela comum, o número de amostras sucessivas de valor superior a zero para comparar esse número a um limite, e para detectar a presença de um arco elétrico, em função de pelo menos essa comparação.
15. Dispositivo de detecção do arco elétrico (6), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de nenhuma dessas primeira, segunda e terceira frequências ser igual a um inteiro múltiplo de uma outra dessas frequências.
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