BR102014015516A2

BR102014015516A2 - dispositivo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento, processo de estimativa e sistema de alimentação elétrica associados

Info

Publication number: BR102014015516A2
Application number: BR102014015516A
Authority: BR
Inventors: François VINCENT; Simon Tian
Original assignee: Schneider Electric Ind Sas
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2015-10-06
Also published as: US20150002163A1; RU2657867C2; FR3007844B1; US9377492B2; EP2818879B1; ES2732363T3; BR102014015516B1; CN104251937A; CN104251937B; EP2818879A1; FR3007844A1; RU2014125816A

Abstract

dispositivo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento, processo de estimativa e sistema de alimentação elétrica associados. a presente invenção refere-se a um dispositivo (36) de estimativa de impedância de uma ligação de aterramento (22), a ligação de aterramento sendo ligada ao aterramento de uma rede elétrica alternativa (14), compreendendo uma fase ligada a um condutor de fase (18) e um neutro ligado a um condutor de neutro (20) que compreende: - um componente elétrico (38) de impedância pré-determinada disposto entre o condutor de fase e a ligação de aterramento;- um primeiro captador (42) próprio para medir um primeiro valor de uma primeira grandeza entre o condutor de fase e a ligação de aterramento e um segundo valor da primeira grandeza; - um segundo captador (44) próprio para medir um primeiro valor de uma segunda grandeza entre o condutor de neutro e a ligação de aterramento e um segundo valor da segunda grandeza;- um elemento de cálculo (46) de impedância da ligação de aterramento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE ESTIMATIVA DE IMPEDÂNCIA DE UMA LIGAÇÃO ELÉTRICA DE ATERRAMENTO, PROCESSO DE ESTIMATIVA E SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA ASSOCIADOS".

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento, a ligação de aterramento sendo ligada à terra de uma rede elétrica alternativa, a rede elétrica alternativa compreendendo uma fase ligada a um conduto elétrico de fase e um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro, o dispositivo sendo destinado a ser conectado ao condutor de fase, ao condutor de neutro e à ligação de terra.

[002] A invenção refere-se também a um sistema de alimentação de uma instalação elétrica, o sistema sendo ligado a uma rede elétrica alternativa, compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase, um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro e um aterramento ligado a uma ligação elétrica de aterramento.

[003] A invenção refere-se também a um processo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento.

[004] Conhece-se pelo documento EP 2 551 981 A1 um dispositivo de estimativa de impedância de um condutor de aterramento. O dispositivo compreende um gerador de tensão e um captador de corrente ligados em série entre o condutor de fase e o condutor de aterramento. A impedância do condutor de aterramento é calculada a partir do valor da tensão imposta pelo gerador, e do valor da corrente que circula através do condutor de aterramento e o condutor de fase, medida pelo captador de corrente.

[005] Todavia, esse dispositivo não permite estimar a impedância do condutor de aterramento de várias instalações elétricas conectadas a uma mesma rede elétrica, tais como, por exemplo, bornes de carga de uma estação de carga de veículo elétrico. Com efeito, esse tipo de dispositivo, quando é conectado a várias instalações elétricas de uma mesma rede elétrica, gera correntes de fuga adicionais importantes, que impedem a medida precisa de impedância do condutor de aterramento.

[006] Uma finalidade da invenção é, portanto, propor um dispositivo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento podendo ser instalado em várias instalações elétricas conectadas a uma mesma rede elétrica.

[007] Para isso, a invenção tem por objeto um dispositivo de estimativa de uma ligação elétrica de aterramento do tipo precitado, caracterizado pelo fato de compreender: - um componente elétrico que apresenta uma impedância de valor predeterminado, o componente elétrico sendo disposto entre o condutor de fase e a ligação de aterramento; - um comutador próprio para isolar eletricamente o componente elétrico do condutor de fase em um estado aberto, e a ligar eletricamente o componente elétrico ao condutor de fase em um estado fechado; - um primeiro captador próprio para medir um primeiro valor de uma primeira grandeza elétrica entre o condutor de fase e a ligação de aterramento, quando o comutador está no estado aberto, e um segundo valor da primeira grandeza elétrica, quando o comutador está no estado fechado; - um segundo captador próprio para medir um primeiro valor de uma segunda grandeza elétrica entre o condutor de neutro e a ligação de aterramento, quando o comutador está no estado aberto, e um segundo valor da segunda grandeza elétrica, quando o comutador está no estado fechado; e - um elemento de cálculo próprio para calcular a impedância da ligação de aterramento, a partir do valor predeterminado de impedância do componente elétrico e dos valores da primeira e da segunda grandezas elétricas medidas.

[008] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o dispositivo de estimativa compreende uma ou várias características seguintes, consideradas isoladamente ou segundo todas as combinações tecnicamente possíveis: - as primeira e segunda grandezas elétricas são tensões elétricas; - o dispositivo de estimativa compreende meios de detecção do condutor de fase dentre o condutor de fase e o condutor de neutro; - os meios de detecção compreendem: • um relé próprio para ligar eletricamente o condutor de fase ao componente elétrico em uma primeira posição, e ligar eletricamente o condutor de neutro ao componente elétrico em uma segunda posição; e • meios de medida próprios para medir a tensão elétrica entre o condutor de fase e a ligação de aterramento e para medir a tensão elétrica entre o condutor de neutro e a ligação de aterramento.

[009] A invenção tem também por objeto um sistema de alimentação elétrica de uma instalação elétrica, o sistema sendo ligado a uma rede elétrica alternativa, a rede alternativa compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase, um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro e um aterramento ligado a uma ligação elétrica de aterramento, o sistema sendo caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de estimativa de impedância da ligação de aterramento, tal como descrito mais acima.

[0010] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o sistema de alimentação elétrica compreende uma ou várias das seguintes características, consideradas isoladamente ou segundo todas as combinações tecnicamente possíveis: - o sistema de alimentação elétrica compreende um elemento de corte conectado ao condutor de fase e ao condutor de neutro entre o dispositivo de estimativa e a instalação elétrica, o elemento de corte sendo móvel entre uma posição aberta, na qual a instalação elétrica é isolada da rede elétrica e uma posição fechada, na qual a instalação elétrica é ligada à rede elétrica por intermédio dos condutores de fase e de neutro, o elemento de corte sendo próprio para ser comandado em posição aberta, quando a impedância da ligação de terra calculada é superior a um valor limite; e - o valor limite de impedância da ligação de aterramento está compreendido entre 10 ohms e 500 ohms, e em particular sensivelmente igual a 100 ohms.

[0011] A invenção tem também por objeto um processo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento, a ligação elétrica de aterramento sendo ligada ao aterramento de uma rede elétrica alternativa compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase e um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro, o condutor de fase, o condutor de neutro e a ligação de aterramento sendo conectados a um dispositivo de estimativa de impedância da ligação de aterramento, tal como descrito mais acima, o processo compreendendo as seguintes etapas: - o posicionamento do comutador no estado aberto; - a medida do primeiro valor da primeira grandeza elétrica pelo primeiro captador e a medida do primeiro valor da segunda grandeza elétrica pelo segundo captador, quando o comutador está no estado aberto; - o posicionamento do comutador no estado fechado; - a medida do primeiro valor da primeira grandeza elétrica pelo primeiro captador e a medida do segundo valor da segunda grandeza elétrica pelo segundo captador, quando o comutador está no estado fechado; e - o cálculo de impedância da ligação de aterramento a partir do valor predeterminado de impedância do componente elétrico e dos valores das primeira e segunda grandezas elétricas medidas.

[0012] De acordo com outros aspectos vantajosos da invenção, o processo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento compreende uma ou várias das seguintes características, consideradas isoladamente ou segundo todas as combinações tecnicamente possíveis: - o processo compreende uma etapa de comando da abertura do condutor de fase e do condutor de neutro, quando a impedância da ligação de aterramento calculada é superior a um valor limite, a etapa de comando sendo realizada por meio de um elemento de corte conectado ao condutor de fase e ao condutor de neutro entre o dispositivo de estimativa e a instalação elétrica, o elemento de corte sendo móvel entre uma posição aberta na qual a instalação elétrica é isolada da rede elétrica e uma posição fechada na qual a instalação elétrica é ligada à rede elétrica por intermédio dos condutores de fase e de neutro, o elemento de corte sendo comandado em posição aberta, quando a impedância da ligação de aterramento calculada é superior ao valor limite; e - o processo compreende uma etapa de detecção do condutor de fase dentre o condutor de fase e o condutor de neutro e uma etapa de conexão elétrica do componente elétrico ao condutor de fase.

[0013] Essas características e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição que vai ser feita a seguir, dada unicamente a título de exemplo não limitativo, e feita com referência aos desenhos anexados, nos quais: - a figura 1 é uma modelização esquemática de uma instalação elétrica conectada a uma rede de distribuição elétrica; - a figura 2 é uma representação esquemática de um dispositivo de estimativa, conforme a invenção, ligado ao sistema de alimentação, de acordo com a invenção; - a figura 3 representa uma vista análoga àquela da figura 2, conforme uma variante de realização da invenção; - a figura 4 representa um organograma de um processo de estimativa de impedância de uma ligação elétrica de aterramento.

[0014] Na figura 1, um sistema de alimentação elétrica 10, compreendendo uma instalação elétrica 12 é ligado a uma rede elétrica alternativa 14. A rede elétrica 14 é alimentada por um transformador elétrico 16. A rede elétrica 14 compreende um condutor elétrico de fase 18 ligado à fase do transformador 16, um condutor elétrico de neutro 20 ligado ao neutro do transformador 16 e uma ligação elétrica de aterramento 22 ligada à terra.

[0015] O sistema de alimentação 10 é próprio para alimentar eletricamente a instalação elétrica 12. Quando a instalação elétrica 12 está conectada à rede 14, uma corrente de fuga If para o aterramento pode aparecer. Representou-se na figura 1 a impedância de fuga 24 através da qual escoa a corrente de fuga If. A impedância de fuga 24 apresenta um valor Zf.

[0016] A instalação elétrica 12 é, por exemplo, um carregador de batería de um veículo automóvel elétrico, conectado à rede elétrica 14 por intermédio de um borne de carga (não representado).

[0017] Como variante, a instalação elétrica 12 é uma construção, por exemplo, uma habitação, conectada à rede elétrica 14.

[0018] A rede elétrica 14 é, por exemplo, uma rede alternativa monofásica, compreendendo uma fase e um neutro. Como variante, a rede elétrica 14 é uma rede elétrica trifásica.

[0019] O transformador elétrico 16 forma uma fonte de tensão para o sistema de alimentação 10. O transformador elétrico 16 é ligado ao aterramento por intermédio de um primeiro condutor de aterramento 26 e de uma primeira tomada de aterramento 27. O primeiro condutor de aterramento 26 e primeira tomada de aterramento 27 apresentam uma primeira impedância de aterramento 28 que tem um valor Za.

[0020] O transformador elétrico 16 é ligado à instalação elétrica 12 por intermédio do condutor de fase 18 e do condutor de neutro 20. A carcaça da instalação elétrica 12 é ligada ao aterramento por intermédio de um segundo condutor de aterramento 29 e de uma segunda tomada de aterramento 30. O segundo condutor de aterramento 29 e a segunda tomada de aterramento 30 apresentam uma segunda impedância de aterramento 31, tendo um valor Zb.

[0021] Assim, no exemplo de realização descrito, a ligação elétrica de aterramento 22 é formada pelo primeiro condutor de aterramento 26 e a primeira tomada de aterramento 27, ligando o transformador elétrico 16 ao aterramento, e pelo segundo condutor de aterramento 29 e a segunda tomada de aterramento 30, ligando a carcaça da instalação elétrica 12 ao aterramento. A ligação de aterramento 22 apresenta uma impedância que tem um valor Zt igual à soma dos valores Za, Zb da primeira e da segunda impedâncias 28, 31.

[0022] De acordo com as figuras 1 a 3, o sistema de alimentação 10 é conectado ao aterramento segundo o regime "TT". Mais precisamente, o neutro do transformador 16 e a carcaça da instalação elétrica 12 são, cada um, ligados ao aterramento por intermédio da primeira e da segunda tomadas de aterramento distintas 27, 30.

[0023] Outros tipos de conexão ao aterramento do sistema de alimentação 10 são possíveis.

[0024] Segundo o regime "TN" (não representado), a carcaça da instalação elétrica 12 não tem aterramento local e é ligada ao condutor de neutro. O condutor de neutro é ligado ao aterramento local do transformador.

[0025] De acordo como regime "IT" (não representado), o neutro do transformador elétrico 16 é isolado eletricamente em relação ao aterramento, e a carcaça da instalação elétrica 12 é ligada ao aterramento por intermédio de uma tomada de aterramento local.

[0026] Conforme representado nas figuras 2 e 3, o sistema de alimentação 10 compreende, além disso, um dispositivo de estimativa 36 do valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22. O dispositivo de estimativa 36 está representado em pontilhados nas figuras 2 e 3.

[0027] De acordo com as figuras 2 e 3, o dispositivo 36 de estimativa compreende um componente elétrico 38 ligado ao segundo condutor de aterramento 29 e próprio para ser ligado ao condutor de fase 18. O dispositivo de estimativa 36 compreende, além disso, um comutador 40 próprio para isolar ou ligar eletricamente o componente elétrico 38 ao condutor de fase 18.

[0028] O dispositivo de estimativa 36 é próprio para estimar o valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22, isto é, próprio para estimar a soma dos valores Za, Zb da primeira e da segunda impedâncias 28, 31.

[0029] O dispositivo de estimativa 36 é conectado ao condutor de fase 18, ao condutor de neutro 20 e ao segundo condutor de aterramento 29.

[0030] O componente elétrico 38 apresenta uma impedância de valor predeterminado Zc. O componente elétrico 38 é, por exemplo, um componente que apresenta uma impedância resistiva, tal como uma resistência.

[0031] O comutador 40 é conectado em série com o componente elétrico 38 entre o condutor de fase 18 e a segunda impedância de aterramento 31 do segundo condutor de aterramento 29.

[0032] O comutador 40 é, por exemplo, um relé eletromagnético biestável. Como variante, o comutador 40 é um interruptor eletrônico.

[0033] O comutador 40 é móvel entre um estado aberto e um estado fechado. No estado aberto, o comutador 40 isola eletricamente o componente elétrico 38 do condutor de fase 18. No estado fechado, o comutador 40 liga eletricamente o componente elétrico 38 ao condutor de fase 18.

[0034] Conforme representado nas figuras 2 e 3, o dispositivo de estimativa 36 compreende, além disso, um primeiro captador 42, um segundo captador 44, e um elemento de cálculo 46.

[0035] O primeiro captador 42 é próprio para medir um primeiro valor Vpt0 de uma primeira grandeza elétrica Vpt, por exemplo, uma tensão, entre o condutor de fase 18 e o segundo condutor de aterramento 29, quando o comutador 40 está no estado aberto, e um segundo valor Vpti da primeira grandeza elétrica Vpt, quando o comutador está no estado fechado.

[0036] O segundo captador 44 é próprio para medir um primeiro valor Vnt0 de uma segunda grandeza elétrica Vnt, por exemplo, uma tensão elétrica, entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29, quando o comutador 40 está no estado aberto, e um segundo valor Vnt! da segunda grandeza elétrica Vnt, quando o comutador 40 etapa no estado fechado.

[0037] Conforme será descrito na sequência, o elemento de cálculo 46 é próprio para calcular o valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22, partir do valor predeterminado Zc de impedância do componente elétrico 38 e valores Vpt0, Vpt-ι, Vnt0, Vnt-ι das tensões medidas pelo primeiro e pelo segundo captadores 42, 44 nos estados aberto e fechado do comutador 40.

[0038] O elemento de cálculo 46 é, por exemplo, formado por um microprocessador.

[0039] O sistema de alimentação 10 compreende, além disso, um elemento de corte 48.

[0040] O elemento de corte 48 é ligado eletricamente ao condutor de fase 18 e ao condutor de neutro 20 entre o transformador elétrico 16 e a instalação elétrica 12.

[0041] O elemento de corte 48 é, por exemplo, formado por um primeiro interruptor 50 disposto sobre o condutor de fase 18 entre o transformador 16 e a instalação elétrica 12, e por um segundo interruptor 52 disposto sobre o condutor de neutro 20 entre o transformador 16 e a instalação elétrica 12.

[0042] O primeiro e o segundo interruptores 50, 52 são móveis entre uma posição aberta, na qual a instalação elétrica 12 é isolada eletricamente do transformador 16, e uma posição fechada na qual a instalação elétrica 12 é ligada eletricamente ao transformador 16 por intermédio dos condutores e fase 18 e de neutro 20.

[0043] Quando o valor Zt de impedância de aterramento calculado é inferior a um valor limite Zt|imite, o sistema de alimentação 10 é autorizado a funcionar, e a instalação elétrica 12 é colocada sob tensão. O primeiro e o segundo interruptores 50, 52 estão em posição fechada.

[0044] Quando o valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22 calculado é superior a um valor limite Zt\imAe o funcionamento do sistema de alimentação 10 varia segundo a natureza da instalação elétrica 12, à qual é conectado o dispositivo de estimativa 36.

[0045] Se a instalação elétrica 12 for, por exemplo, um borne de carga de um veículo elétrico, o primeiro e o segundo interruptores 50, 52 serão comandados em posição aberta pelo elemento de cálculo 46, de modo que o borne de carga não é mais alimentado.

[0046] Se a instalação elétrica 12 for, por exemplo, uma construção, tal como uma habitação, um alarme de segurança será emitido.

[0047] O valor limite Zt|imite de impedância da ligação de aterramento 22 está compreendido entre 10 ohms e 500 ohms, e, em particular, sensivelmente igual a 100 ohms.

[0048] De acordo com uma variante de realização representada na figura 3, o dispositivo de estimativa 36 compreende meios 42, 44, 46, 56 de detecção do condutor de fase 18, dentre o condutor de fase 18 e o condutor de neutro 20.

[0049] Os meios de detecção 42, 44, 46, 56 compreendem, por exemplo, um relé 56 com dois estados, o primeiro e o segundo captadores 42, 44 e o elemento de cálculo 56.

[0050] O relé 56 é móvel entre dois estados. Em um primeiro estado, o relé 56 liga o condutor de fase 18 ao relé 40. Em um segundo estado, o relé 56 liga o condutor de neutro 20 ao relé 40.

[0051] Como variante (não representada), o relé 56 e o comutador 40 são formados por um único relé com três estados. Em um primeiro estado, o relé liga o condutor de fase 18 ao componente elétrico 38. Em um segundo estado, o relé liga o condutor de neutro 20 ao componente elétrico 38. Em um terceiro estado, o componente elétrico 38 é isolado dos condutores e fase 18 e de neutro 20.

[0052] Como variante (não representada), o relé 56 e o comutador 40 são formados por dois relés com dois estados conectados em paralelo. Em um primeiro estado, os dois relés ligam respectivamente o condutor de fase 18 e o condutor de neutro 20 ao componente elétrico 38. Em um segundo estado, os dois relés são abertos e o componente elétrico 38 é isolado do condutor de fase 18 e do condutor de neutro 20.

[0053] O primeiro captador 42 é próprio para medir a tensão elétrica entre o condutor de fase 18 e o segundo condutor de aterramento 29, e o segundo captador 44 é próprio para medir a tensão elétrica entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29.

[0054] Em função dos valores das tensões medidas pelos primeiro e segundo captadores 42, 44, o elemento de cálculo 46 é próprio para reconhecer o condutor de fase dentre os dois condutores correspondentes ao condutor de fase 18 e ao condutor de neutro 20.

[0055] O funcionamento do dispositivo de estimativa 36 vai agora ser explicado com o auxílio da figura 4. A figura 4 representa um organograma das etapas de um processo 100 de estimativa de impedância Zt da ligação de aterramento 22, utilizado pelo dispositivo de estimativa 36, tal como descrito acima.

[0056] Na figura 4, durante a primeira etapa 110, o dispositivo de estimativa 36, segundo a invenção, é conectado ao condutor de fase 18, ao condutor de neutro 20 e ao segundo condutor de aterramento 29 do sistema de alimentação 10. O sistema de alimentação 10 é ligado, por um lado, à rede elétrica 14, por intermédio do transformador 16, e, por outro lado, a uma instalação elétrica 12, por exemplo, a um carregador de batería de veículo elétrico ou uma construção, por intermédio do condutor de fase 18 e do condutor de neutro 20. O primeiro e o segundo interruptores 50 e 52 estão em posição fechada.

[0057] Durante a etapa 112, os meios de detecção 42, 44, 46, 56 detectam o condutor de fase 18, dentre os dois condutores correspondentes ao condutor de fase 18 e ao condutor de neutro 20. Mais precisamente, o primeiro captador 42 mede, por exemplo, a tensão elétrica entre o condutor de fase 18 e o segundo condutor de aterramento 29. Caso a tensão medida esteja próxima de 230 V, então tratar-se-á da tensão entre o condutor de fase 18 e o segundo condutor de aterramento 29, e o condutor de fase 18 será então identificado. Como variante, o segundo captador 44 mede a tensão elétrica entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29. Se a tensão medida estiver próxima de 0 V, então tratar-se-á da tensão entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29, e o condutor de neutro 20 será então identificado.

[0058] Uma vez o condutor de fase 18 detectado, o relé 56 é posicionado no primeiro estado quando da etapa 114, de forma a ligar eletricamente o componente elétrico 38 ao condutor de fase 18.

[0059] Quando da etapa 116, o comutador 40 é comandado para ser posicionado no estado aberto, isto é, o componente elétrico 38 é isolado eletricamente do condutor de fase 18.

[0060] Em seguida, quando da etapa 118, o primeiro captador 42 mede a tensão Vpt0 entre o condutor de fase 18, e o segundo condutor de aterramento 29, e o segundo captador 44 mede a tensão Vnt0 entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29.

[0061] Quando da etapa seguinte 120, o comutador 40 é comandado para ser posicionado no estado fechado, no qual o componente elétrico 38 é ligado eletricamente ao condutor de fase 18.

[0062] Em sequência à etapa 120, o primeiro captador 42 mede a tensão Vpt-ι entre o condutor de fase 18 e o segundo condutor de aterramento 29, e o segundo captador 44 mede a tensão Vnt-ι entre o condutor de neutro 20 e o segundo condutor de aterramento 29, durante a etapa 122.

[0063] Em seguida, durante a etapa 124, o elemento de cálculo 46 calcula o valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22, a partir do valor predeterminado Zc de impedância do componente elétrico 38 e dos valores Vpt0, Vnt0, Vpt-ι, Vnt-ι das tensões medidas.

[0064] Mais precisamente, a lei de Ohm é aplicada no sistema de alimentação 10, quando o comutador 40 está no estado aberto, segundo a equação (1) e quando o comutador 40 está no estado fechado, segundo a equação (2): (D

Na qual lf0 é a corrente de fuga, quando o comutador 40 está no estado aberto; (2) na qual If1 é a corrente de fuga, quando o comutador 40 está no estado fechado.

[0065] Depois, a partir das equações (1) e (2), o elemento de cálculo 46 resolve o sistema de duas equações com duas incógnitas (3) a seguir: (3) [0066] Quando o valor Zt de impedância calculada é superior a um valor limite Zt|imite, por exemplo, 100 ohms, o elemento de corte 48 é comandado para sua posição aberta, quando da etapa 126, isto é, os interruptores 50, 52 são posicionados na posição aberta, de forma a cortar a alimentação da instalação elétrica 12, e evitar assim qualquer risco de eletrocução. Como variante, a instalação elétrica 12 permanece alimentada pelo sistema de alimentação 10, mas um alarme é emitido. Com efeito, quando o valor Zt de impedância da ligação de aterramento 22 é superior a esse valor limite Zt|imite, isto significa que a carcaça do aparelho elétrico 12 apresenta um defeito de conexão ao aterramento, e é então capaz de estar a um potencial elétrico perigoso para um usuário.

[0067] Concebe-se assim que o dispositivo de estimativa 36, segundo a invenção, permite não somente estimar a impedância da ligação de aterramento 22, mas também abrir a conexão entre a instalação elétrica 12 e o sistema de alimentação 10, quando o valor de impedância da ligação de aterramento 22 medida ultrapassa um valor limite Zt|imite. O dispositivo de estimativa 36 permite assim evitar qualquer risco de eletrocução ligado a uma má conexão da carcaça da instalação elétrica 12 ao aterramento.

[0068] Além disso, a utilização do componente elétrico 38 que apresenta uma impedância de valor conhecido Zc permite ao dispositivo de estimativa 36, segundo a invenção, efetuar medidas de impedância da ligação de aterramento 22 sobre várias instalações elétricas de uma mesma rede elétrica.

[0069] Com efeito, o dispositivo de estimativa 36, de acordo com a invenção, contrariamente aos dispositivos de estimativa de injeção de tensão ou de corrente do estado da técnica, não acarreta correntes de fuga adicionais, e autoriza, portanto, medidas precisas de impedância da ligação de aterramento 22, quando é conectado a várias instalações elétricas de uma mesma rede.

[0070] Esse dispositivo e esse processo permitem também, contrariamente aos dispositivos de estimativa de injeção de tensão ou de corrente do estado da técnica, estimar a impedância da ligação de aterramento 22, quando a instalação elétrica é ligada à rede elétrica segundo o regime IT.

[0071] O dispositivo de estimativa 36, de acordo com a invenção, é utilizável não somente sobre bornes de carga de veículos elétricos, mas também nas construções, a fim de verificar a boa conexão de massas elétricas ao aterramento.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo (36) de estimativa de impedância (Zt) de uma ligação elétrica de aterramento (22), a ligação de aterramento (22) sendo ligada ao aterramento de uma rede elétrica alternativa (14), a rede elétrica alternativa (14) compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase (18) e um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro (20), o dispositivo (36) sendo destinado a ser conectado ao condutor de fase (18), ao condutor de neutro (20) e à ligação de aterramento (22), o dispositivo (36) sendo caracterizado pelo fato de compreender: - um componente elétrico (38) que apresenta uma impedância de valor predeterminado (Zc), o componente elétrico (38) sendo disposto entre o condutor de fase (18) e a ligação de aterramento (22); - um comutador (40) próprio para isolar eletricamente o componente elétrico (38) do condutor de fase (18) em um estado aberto, e a ligar eletricamente o componente elétrico (38) ao condutor de fase (18) em um estado fechado; - um primeiro captador (42) próprio para medir um primeiro valor (Vpto)de uma primeira grandeza (Vpt) elétrica entre o condutor de fase (18) e a ligação de aterramento (22), quando o comutador (40) está no estado aberto, e um segundo valor (Vpt1) da primeira grandeza elétrica (Vpt), quando o comutador (40)está no estado fechado; - um segundo captador (44) próprio para medir um primeiro valor (VntO) de uma segunda grandeza elétrica (Vnt) entre o condutor de neutro (20) e a ligação de aterramento (22), quando o comutador (40) está no estado aberto, e um segundo valor (Vnt1) da segunda grandeza elétrica (Vnt), quando o comutador (40) está no estado fechado; e - um elemento de cálculo (46) próprio para calcular a impedância (Zt) da ligação de aterramento (22), a partir do valor predeterminado (Zc) de impedância do componente elétrico (38) e dos valores (VptO, Vpt1, VntO, Vnt1) da primeira e da segunda grandezas elétricas (Vpt, Vnt) medidas.

2. Dispositivo (36), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira e a segunda grandezas elétricas (Vpt, Vnt) serem tensões elétricas.

3. Dispositivo (36), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender meios de detecção (42, 44, 46, 56) do condutor de fase (18) dentre o condutor de fase (18) e o condutor de neutro (20).

4. Dispositivo (36), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de os meios de detecção (42, 44, 46, 56) compreenderem: - um relé (56) próprio para ligar eletricamente o condutor de fase (18) ao componente elétrico (38) em uma primeira posição, e ligar eletricamente o condutor de neutro (20) ao componente elétrico (38) em uma segunda posição: - meios de medida (42, 44) próprios para medir a tensão elétrica entre o condutor de fase (18) e a ligação de aterramento (22) e para medir a tensão elétrica entre o condutor de neutro (20) e a ligação de aterramento (22).

5. Sistema (10) de alimentação elétrica de uma instalação elétrica (12), o sistema (10) sendo ligado a uma rede elétrica alternativa (14), a rede alternativa (14) compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase (18), um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro (20) e um aterramento ligado a uma ligação elétrica de aterramento (22), o sistema (10) sendo caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo (36) de estimativa de impedância (Zt) da ligação de aterramento (22), como definido com qualquer uma das reivindicações precedentes.

6. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender um elemento de corte (48) conectado ao condutor de fase (18) e ao condutor de neutro (20) entre o dispositivo de estimativa (36) e a instalação elétrica (12), o elemento de corte (48) sendo móvel entre uma posição aberta, na qual a instalação elétrica (12) é isolada da rede elétrica (14) e uma posição fechada na qual a instalação elétrica (12) é ligada à rede elétrica (14), por intermédio dos condutores de fase (18) e de neutro (20) e pelo fato de o elemento de corte (48) ser próprio para ser comandado em posição aberta, quando a impedância (Zt) da ligação de aterramento (22) calculada é superior a um valor limite (Zt|imite).

7. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o valor limite (Zt|imite) de impedância (Zt) da ligação de aterramento (22) estar compreendido entre 10 ohms e 500 ohms e, em particular, sensivelmente igual a 100 ohms.

8. Processo (100) de estimativa de impedância (Zt) de uma ligação elétrica de aterramento (22), a ligação elétrica de aterramento (22) sendo ligada ao aterramento de uma rede elétrica alternativa (14), compreendendo uma fase ligada a um condutor elétrico de fase (18) e um neutro ligado a um condutor elétrico de neutro (20), o condutor de fase (18), o condutor de neutro (20) e a ligação de a temperatura (22) sendo conectados a um dispositivo (36) de estimativa de impedância (Zt) da ligação de aterramento (22), o dispositivo de estimativa (36) estando como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o processo (100) sendo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: - o posicionamento (116) do comutador (40) no estado aberto; - a medida (118) do primeiro valor (VPt0) da primeira grandeza elétrica (Vpt), pelo primeiro captador (42) e a medida do primeiro valor (Vnt0) da segunda grandeza elétrica (Vnt) pelo segundo captador (44), quando o comutador (40) está no estado aberto; - o posicionamento (120) do comutador (40) no estado fechado; - a medida (122) do segundo valor (Vpt^ da primeira grandeza elétrica (Vpt) pelo primeiro captador (42) e a medida do segundo valor (Vnt-,) da segunda grandeza elétrica (Vnt) pelo segundo captador (44), quando o comutador (40) está no estado fechado; - o cálculo (124) de impedância (Zt) da ligação de aterramento (22), a partir do valor predeterminado (Zc) de impedância do componente elétrico (38) e dos valores (Vpt0, Vpt,, Vnt0, Vnti) da primeira e da segunda grandezas elétricas (Vpt, Vnt) medidas.

9. Processo (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de comando (126) da abertura do condutor de fase (18) e do condutor de neutro (20), quando a impedância (Zt) da ligação de aterramento (22) calculada é superior a um valor limite (Zt|imite), a etapa de comando (126) sendo realizada por meio de um elemento de corte (48) conectado ao condutor de fase (18) e ao condutor de neutro (20) entre o dispositivo de estimativa (36) e a instalação elétrica (12), o elemento de corte (48) sendo móvel entre uma posição aberta, na qual a instalação elétrica (12) é isolada da rede elétrica (14) e uma posição fechada na qual a instalação elétrica (12) é ligada à rede elétrica (14), por intermédio dos condutores de fase (18) e de neutro (20), o elemento de corte (48) sendo comandado em posição aberta, quando a impedância (Zt) da ligação de aterramento (22) calculada é superior ao valor limite (Ztiimite).

10. Processo (100), de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de detecção (112) do condutor de fase (18), dentre o condutor de fase (18) e o condutor de neutro (20) e uma etapa (114) de conexão elétrica do componente elétrico (38) ao condutor de fase (18).