BR102015007221A2 - dispositivo para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico e conjunto compreendendo tal dispositivo - Google Patents
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Abstract
resumo patente de invenção: "dispositivo para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico e conjunto compreendendo tal dispositivo". a presente invenção refere-se a um dispositivo (1) para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico (d), o aparelho elétrico compreendendo pelo menos um terminal de conexão, cada terminal de conexão estando projetado para ser eletricamente conectado à extremidade de um condutor elétrico correspondente, o dispositivo (1) compreendendo pelo menos um sensor de corrente (5), cada sensor de corrente (5) estando configurado para medir a corrente que flui em um condutor elétrico correspondente, no qual o dispositivo (1) também compreende pelo menos um espaçador eletricamente condutivo (6), cada espaçador (6) estando configurado para ser interposto entre um respectivo terminal de conexão e a extremidade de um condutor elétrico correspondente e no qual cada sensor de corrente (5) também é posicionado em torno de um respectivo espaçador (6) para medir a corrente que flui através do dito espaçador (6) entre o condutor elétrico e o terminal de conexão correspondente.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA MEDIR PELO MENOS UMA VARIÁVEL ELÉTRICA DE UMA CORRENTE DESTINADA A FLUIR EM UM APARELHO ELÉTRICO E CONJUNTO COMPREENDENDO TAL DISPOSITIVO".
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico. A presente invenção também refere-se a um conjunto que compreende um aparelho elétrico e tal dispositivo de medição de acordo com a invenção.
[002] A fabricação de dispositivos de medição que tornam possível medir as propriedades elétricas de uma corrente que passa por um interruptor é conhecida, dispositivos de medição esses que também são chamados de medidores de eletricidade quando eles também tornam possível calcular a eletricidade associada com uma dada corrente. Desse modo, o documento FR 2.977.323 A1 descreve um módulo de medição provido para interruptores de baixo calibre e utilizáveis para atualizar uma instalação elétrica existente. Esse módulo compreende orifícios vazados, os quais tornam possível a sua montagem em torno de pelo menos um condutor elétrico conectado ao interruptor. Além disso, a fabricação de um módulo de medição a partir do documento W0-2008/042483 A1 cujo sensor de corrente não cobre completamente o condutor é conhecida. No entanto, com tal sensor, a medição é sensível a um campo parasítico lateral. Além disso, o documento EP 1.684.080 A1 revela o uso de um sensor independente montado sobre cada fase, autoenergizado pela corrente que passa através do condutor e que comunica o valor da corrente medida pelo rádio.
[003] Esses sistemas diferentes de medição medem as propriedades elétricas de uma corrente que flui no interruptor por meio do posicionamento de pelo menos um sensor de corrente em torno de pelo menos um condutor elétrico conectado ao interruptor. A montagem desses dispositivos de medição é, portanto, necessariamente feita em pelo menos duas etapas, uma primeira etapa consistindo na fixação do(s) condutor(es) elétrico(s) em cada terminal do interruptor, depois da passagem dos mesmos através do módulo de medição. Uma segunda etapa consiste na fixação do módulo de medição no interruptor. A instalação desses módulos de medição é, portanto, relativamente complexa, podendo causar erros de montagem e podendo ser dificultada pela falta de espaço.
[004] A invenção visa de modo mais particular resolver essas desvantagens propondo um dispositivo para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico, o qual é mais fácil de montar com o aparelho elétrico.
[005] Para esse fim, a invenção refere-se a um dispositivo para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico, o aparelho elétrico compreendendo pelo menos um terminal de conexão, cada terminal de conexão estando projetado para ser eletricamente conectado à extremidade de um condutor elétrico correspondente, o dispositivo de medição compreendendo pelo menos um sensor de corrente, cada sensor de corrente estando configurado para medir a corrente que flui em um condutor elétrico correspondente. Esse dispositivo de medição também compreende pelo menos um espaçador eletricamente condutivo, cada espaçador estando configurado para ser inserido entre um respectivo terminal de conexão e a extremidade de um condutor elétrico correspondente, e no qual cada sensor de corrente também é posicionado em torno de um respectivo espaçador para medir a corrente que flui através do dito espaçador entre o condutor elétrico e o terminal de conexão correspondente.
[006] Devido à presente invenção, o dispositivo de medição é fácil de ser montado no aparelho elétrico e é adequado para qualquer tipo de seção do condutor elétrico.
[007] De acordo com outros aspectos vantajosos e opcionais da invenção, tal dispositivo de medição compreende uma ou mais dentre as seguintes características técnicas, consideradas sozinhas ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: [008] - o aparelho elétrico compreende N terminais de conexão, N sendo um número inteiro maior ou igual a 2 e no qual o dispositivo de medição compreende N sensores de corrente e N espaçadores;
[009] - pelo menos um sensor de corrente compreende um circuito magnético e uma bobina, a bobina estando posicionada entre duas extremidades de o circuito magnético;
[0010] - os circuitos magnéticos são formados por uma única peça na forma de um Bustrofédon;
[0011] - pelo menos um sensor de corrente compreende um enro-lamento enrolado no formato de um toroide, tal como um toroide de Rogowski;
[0012] - o dispositivo de medição compreende pelo menos um sensor de voltagem configurado para medir a voltagem de um terminal de conexão correspondente;
[0013] - cada sensor de voltagem tem a forma de uma lingueta posicionada contra um respectivo espaçador;
[0014] - cada espaçador compreende um orifício de passagem para um elemento de conexão que conecta a extremidade do condutor ao terminal de conexão correspondente;
[0015] - o dispositivo compreende meios para enviar de modo sem fio a(s) variável (is) elétrica(s) medida(s) para um equipamento eletrônico que é remoto em relação ao dito dispositivo; e [0016] - o dispositivo compreende meios de encaixe elástico com meios complementares do aparelho elétrico para fixar o dispositivo ao aparelho elétrico.
[0017] A presente invenção também refere-se a um conjunto que compreende um aparelho elétrico e um dispositivo de medição conforme definido acima.
[0018] De acordo com outros aspectos vantajosos e opcionais da invenção, tal conjunto compreende uma ou mais dentre as seguintes características técnicas, consideradas sozinhas ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: [0019] - o aparelho elétrico é um aparelho de corte elétrico ou de proteção elétrica; e [0020] - o aparelho elétrico é um interruptor elétrico.
[0021] A invenção será melhor compreendida e outras vantagens da mesma irão surgir durante a leitura da descrição a seguir, a qual é provida apenas como um exemplo não limitante e com referência aos desenhos em anexo, nos quais: [0022] - A figura 1 é uma vista superior em perspectiva de um conjunto que compreende um interruptor e um dispositivo de medição de acordo com uma primeira modalidade da invenção;
[0023] - A figura 2 é uma vista superior em perspectiva do dispositivo de medição da figura 1, o dispositivo compreendendo em particular uma tampa de proteção;
[0024] - A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida do dispositivo de medição da figura 1;
[0025] - A figura 4 é uma vista superior em perspectiva do dispositivo da figura 1 sem a sua tampa de proteção;
[0026] - A figura 5 é uma vista inferior do dispositivo da figura 1;
[0027] - A figura 6 é uma vista similar àquela da figura 4, de acordo com uma segunda modalidade da invenção;
[0028] - A figura 7 é uma vista similar àquela da figura 2, de acordo com uma terceira modalidade;
[0029] - A figura 8 é uma vista similar àquela da figura 4, de acor- do com a terceira modalidade;
[0030] - A figura 9 é uma vista similar àquela da figura 3, de acordo com a terceira modalidade; e [0031] - A figura 10 é uma vista similar àquela da figura 4 de acordo com a quarta modalidade da invenção.
[0032] A invenção refere-se a um dispositivo de medição 1, configurado para ser montado sobre um aparelho elétrico. Na modalidade exemplar da invenção descrita abaixo, o aparelho elétrico é um interruptor com quatro polos D, o qual compreende quatro terminais de conexão. Um conjunto E formado pelo dispositivo de medição 1 montado sobre o interruptor D é mostrado na figura 1.
[0033] A figura 2 mostra o dispositivo de medição 1, o último compreendendo uma tampa de proteção 2 que cobre um alojamento 4. O dispositivo de medição 1 também compreende pelo menos um sensor de corrente 5, mostrado em uma vista explodida na figura 3 e pelo menos um espaçador eletricamente condutivo 6, configurado para ser interposto entre um terminal de conexão do aparelho elétrico e a extremidade do condutor elétrico projetado para ser eletricamente conectado ao dito terminal de conexão. Um sensor de corrente 5 é posicionado em torno de um correspondente espaçador 6 e está configurado para medir a corrente que flui através do dito espaçador 6, entre o condutor elétrico e o terminal de conexão correspondente.
[0034] De modo opcional e adicional, o dispositivo de medição 1 compreende pelo menos um sensor de voltagem 7, posicionado contra um espaçador correspondente 6 e configurado para medir a voltagem no terminal de conexão correspondente.
[0035] O dispositivo de medição 1 estando configurado para ser montado sobre o interruptor de quatro polos D e compreendendo de maneira preferida quatro sensores de corrente 5 e quatro espaçadores 6. De maneira opcional e adicional, o dispositivo de medição 1 com- preende quatro sensores de voltagem 7.
[0036] O dispositivo de medição 1 possui globalmente o formato de um losango retangular. A referência Y1 denota uma direção transversal paralela ao lado mais largo desse losango retangular, e Z1 denota uma direção vertical paralela ao menor lado desse losango. A referência X1 também denota uma direção longitudinal perpendicular aos eixos geométricos Y1 e Z1. A direção Z1 é orientada de baixo para cima, a direção X1 é orientada detrás para frente e a direção Y1 é orientada da direita para a esquerda.
[0037] A referência L1 denota o comprimento do dispositivo de medição medido na direção Y1, 11 denota a sua largura medida na direção X1 e H1 denota a sua altura medida na direção Z1. Em particular e como um exemplo, o comprimento L1 está compreendido entre 100 mm e 200 mm, de maneira preferida substancialmente igual à largura do aparelho elétrico na mesma direção Y1, por exemplo, 150 mm. A largura 11 está, por exemplo, compreendida entre 20 mm e 30 mm e a altura H1 está compreendida entre 10 mm e 20 mm, de maneira preferida igual a 15 mm. O dispositivo de medição 1 é, portanto, particularmente compacto, o que torna mais fácil conectá-lo ao aparelho elétrico.
[0038] Em uma primeira modalidade da invenção mostrada nas figuras 1 e 5, cada sensor de corrente 5 compreende um circuito magnético 10 e uma bobina 12, a bobina 12 estando posicionada entre duas extremidades 104 do circuito magnético. O dispositivo de medição 1 compreende então quatro bobinas 12, cada uma estando associada com um respectivo espaçador 6. As bobinas 12 são mantidas no cabo lugar sobre um circuito impresso 8 por meios de fixação 122. As bobinas 12 compreendem um enrolamento 126 posicionado entre duas extremidades 124 na forma de linguetas de contato.
[0039] Os espaçadores 6 são recebidos no alojamento 4 e se pro- jetam além da tampa 2. O alojamento 4 e a tampa 2 são feitos a partir de um material isolante, enquanto os espaçadores 6 são feitos a partir de um material eletricamente condutivo, de maneira preferida com uma boa condutividade, tal como cobre.
[0040] Os espaçadores 6 possuem uma seção de passagem para a corrente, definida em um plano perpendicular à direção Z1, a qual é dimensionada como uma função da corrente nominal do aparelho elétrico e para o aquecimento não ser excedido no aparelho elétrico, tal como o interruptor, ao qual o dispositivo de medição 1 foi projetado para ser conectado. Na prática e como um exemplo, para um aparelho elétrico cuja corrente nominal é 250 A, a seção de passagem estará compreendida entre 10 e 20 mm2. Desse modo, a passagem da corrente no espaçador 6 não gera aquecimento excessivo. A seção de cada espaçador 6 tem, por exemplo, o formato de ferradura.
[0041] Os espaçadores 6 compreendem um orifício de passagem 62 para um parafuso de conexão, o parafuso de conexão estando projetado para fixar, ao aparelho elétrico, tanto o dispositivo de medição 1 quanto a extremidade do condutor elétrico, tal como um cabo lug, o qual é projetado para ser eletricamente conectado ao aparelho elétrico através do dispositivo de medição 1.
[0042] Os espaçadores 6 são preferidamente idênticos e se estendem na direção vertical Z1. Os espaçadores 6 são desviados e regularmente espaçados um do outro na direção longitudinal X1. Eles estão todos orientados na mesma direção, de modo que a abertura de cada ferradura é orientada em direção à parte frontal do dispositivo de medição 1.
[0043] Os espaçadores 6 são recebidos em quatro orifícios vazados 46 dispostos nessa extremidade do alojamento 4. Os orifícios 46 do alojamento 4 providos para receber os espaçadores 6 possuem em sua beira frontal interna, protuberâncias 47 que tornam possível orien- tar os espaçadores 6 e mantê-los no lugar.
[0044] Na modalidade das figuras 1 e 5, cada sensor de voltagem 7 possui o formato de uma lingueta de conexão de voltagem 14. Cada lingueta 14 compreende um orifício 142 que permite a passagem do parafuso de conexão, também projetado para passar através dos espaçadores 6 e prender tanto o cabo lug do condutor elétrico quanto o dispositivo de medição 1 ao terminal de conexão correspondente do aparelho. As linguetas 14 também compreendem uma extremidade 144 para a conexão elétrica com o circuito impresso 8. A figura 5 ilustra a conexão das lâminas de metal 14 no circuito impresso 8. As extremidades de conexão elétrica 144 das linguetas 14 sobrepõem o circuito impresso 8 e são presas ao mesmo.
[0045] O circuito impresso 8 compreende uma face inferior 82 sobre a qual as conexões elétricas das bobinas 12 e as linguetas de conexão de voltagem 14 são feitas. Durante o uso do dispositivo de medição 1, uma corrente CA com uma frequência, por exemplo, igual a 50 Hz se desloca através dos espaçadores 6. As variações de corrente geram um campo magnético o qual, por meio do circuito magnético, cria uma diferença de potencial na bobina 12. A bobina 12 é desse modo atravessada por uma corrente projetada para energizar o circuito impresso 8.
[0046] O circuito impresso 8 compreende uma face superior 84 e microcontroladores (não mostrados) conectados na face superior 84. Os microcontroladores tornam possível, inter alia, computar as energias elétricas, as potências elétricas e harmônicas de corrente para cada fase e o ponto neutro da(s) corrente(s) medida(s), bem como da(s) vol-tagem(ns) medida(s).
[0047] De maneira adicional, o circuito impresso 8 compreende meios sem fio, não mostrados, para enviar a variável elétrica ou propriedades medidas, tal como a intensidade medida por um sensor de corrente 5 e a voltagem medida por um sensor de voltagem 7. Os meios de transmissão sem fio compreendem, por exemplo, uma antena e um transceptor sem fio. O transceptor está configurado para enviar as propriedades medidas para um receptor remoto, através de um sinal sem fio, tal como um sinal de acordo com o padrão WIFI ou ZIGBEE.
[0048] Os componentes eletrônicos do circuito impresso 8 são providos para funcionar normalmente em uma temperatura de 1050.
[0049] Os circuitos magnéticos 10 têm formato de U. As duas extremidades 104 de cada circuito magnético 10 apoiam-se contra as duas extremidades 124 de uma bobina 12.
[0050] Em sua parte frontal, a tampa 2 tem uma base 22 que compreende cavidades 24 tornando possível facilitar a montagem dos cabos lug presos na extremidade dos condutores elétricos em uma face superior 61 de cada espaçador 6.
[0051] O alojamento 4 compreende ganchos 42, o que torna possível prender o dispositivo de medição 1 ao interruptor D por meio de encaixe elástico. O alojamento 4 também compreende nervuras à prova de falhas 44, as quais o impedem de ser instalado em uma direção diferente daquela provida pelo fabricante. Existem quatro dessas nervuras 44 presas na face inferior do alojamento 4 e elas estão regularmente espaçadas umas das outras. Além disso, elas são orientadas na direção longitudinal X1.
[0052] O alojamento 4 também compreende bordas transversais 48 e bordas longitudinais 49 configuradas para suportar o circuito impresso 8. Essas bordas 48 e 49 tornam possível elevar o circuito impresso 8 para fixar de maneira opcional os componentes sobre a sua face inferior 82 e evitar o aquecimento excessivo que pode danificar o circuito impresso 8.
[0053] O alojamento 4 compreende um número predeterminado de fendas 410 tornando possível posicionar os circuitos magnéticos 10, cada um em torno de um respectivo espaçador 6. O número de fendas 410, circuitos magnéticos 10 respectivamente é igual ao número de polos do aparelho elétrico, tal como o interruptor, ao qual o dispositivo de medição 1 é projetado para ser conectado. Uma parede 411 do alojamento 4 é posicionada dentro de cada circuito magnético 10 e circunda cada espaçador 6, provendo desse modo isolamento elétrico entre cada circuito magnético e o espaçador correspondente 6.
[0054] O alojamento 4 também compreende fendas 414, cujas dimensões são configurados para permitir que a passagem das lingue-tas 14 sirva para medir a voltagem.
[0055] O dispositivo de medição 1 desse modo adapta-se facilmente em instalações preexistentes que exigem uma atualização.
[0056] Durante uma primeira etapa de instalação, o dispositivo de medição 1 é encaixado na face frontal do interruptor e os ganchos 42 do dispositivo de medição 1 se fixam de modo elástico às beiras do aparelho elétrico, tal como o interruptor. Esses ganchos 42 então tornam possível prender o dispositivo de medição 1 ao interruptor. Uma segunda etapa consiste, para cada espaçador 6, em passar um parafuso de conexão através de um orifício do cabo lug do condutor elétrico correspondente, através do orifício 62 do espaçador correspondente 6 e através do orifício 142 da lingueta de conexão de voltagem correspondente 14 antes de prender o parafuso no terminal de conexão correspondente do interruptor.
[0057] Os parafusos de conexão contribuem para a conexão elétrica entre o terminal de conexão do interruptor e o cabo lug do condutor elétrico e ao mesmo tempo garantem uma forte pressão mecânica entre essas partes.
[0058] Desse modo, uma única etapa torna possível conectar tanto elétrica quanto mecanicamente o condutor elétrico ao terminal de conexão do interruptor e fixar o dispositivo de medição 1 ao interruptor.
[0059] Nas modalidades mostradas nas figuras de 6 a 10, os elementos similares àqueles da primeira modalidade possuem as mesmas referências e serão descritos novamente.
[0060] Em uma segunda modalidade da invenção mostrada na figura 6, o campo magnético gerado pelas variações de corrente no es-paçador 6 de um dispositivo de medição 1a é detectado por um único circuito magnético 10a, na forma de um Bustrofédon. Em outras palavras, o único circuito magnético 10a tem um formato canelado, ou seja, um formato em zigue-zague.
[0061] O circuito magnético 10a circunda cada espaçador 6, conforme previamente descrito. Ele circunda as faces traseira e lateral de cada espaçador 6 e uma bobina 12 é posicionada ao longo da face frontal de cada espaçador 6. O circuito magnético 10a tem um formato composto por quatro Us, cada um sendo similar ao circuito magnético 10 previamente descrito. Os quatro Us são alinhados na direção longitudinal X1 e as aberturas dos Us são orientadas para frente. Os quatro Us estão conectados uns aos outros por três barras de conexão 106'. As extremidades internas 104' de cada parte em forma de U são conectadas a uma placa de conexão 124 com as bobinas 12.
[0062] O circuito magnético 10a é mais econômico de produzir industrialmente do que os circuitos magnéticos 10 e possui melhor resistência mecânica. Ele pode ter a forma de uma parte sinterizada ou a forma de folhas de metal cortadas e empilhadas umas sobre as outras.
[0063] Em uma terceira modalidade mostrada nas figuras de 7 a 9, a placa 22' da tampa de proteção é mais estreita e a referência 11’ denota a largura, L1' o comprimento e H1' a altura do dispositivo de medição 1b de acordo com essa terceira modalidade. A largura 11’ do dispositivo de medição 1b é menor do que a largura 11 do dispositivo de medição 1 de acordo com a primeira modalidade e o comprimento L1' do dispositivo de medição 1b é substancialmente idêntico ao compri- mento L1 do dispositivo de medição 1 de acordo com a primeira modalidade, enquanto a altura H1' é maior do que a altura H1 do dispositivo de medição 1 de acordo com a primeira modalidade. Na prática, o comprimento L1' é de maneira preferida substancialmente igual à largura do aparelho elétrico na mesma direção Y1, por exemplo, compreendida entre 100 e 200 mm, por exemplo, 185 mm. A largura 11’ está, por exemplo, compreendida entre 20 e 40 mm e a altura H1' está compreendida entre 20 e 40 mm. Novamente, o dispositivo de medição 1 também é particularmente compacto, o que facilita a sua conexão ao aparelho elétrico.
[0064] A base 22' compreende cavidades 24' similares às cavidades 24 do dispositivo de medição 1. As cavidades 24' do dispositivo de medição 1b são mais profundas do que as cavidades 24 do dispositivo de medição 1. Desse modo, é possível prender, pela face superior 61 dos espaçadores 6, cabos lug aos condutores elétricos com um diâmetro maior do que na primeira modalidade. Também é possível conectar dois cabos lug da cabeça à ponta em um mesmo espaçador 6. Além disso, os ganchos de fixação 42 são situados mais em direção à parte frontal do dispositivo de medição 1.
[0065] Nesta terceira modalidade, os espaçadores 6' não têm mais o formato de ferradura, mas sim o formato de um cilindro de revolução, em torno de um eixo geométrico vertical Z6. Em sua extremidade superior, os espaçadores 6 compreendem um anteparo 64' para que a sua extremidade superior tenha um diâmetro maior do que o resto do espaçador. Desse modo, o espaçador toca a tampa 2' e não pode deslizar para baixo e ao longo do eixo geométrico vertical Z6.
[0066] Além disso, nesta terceira modalidade, os circuitos magnéticos 10b circundam os espaçadores 6' e possuem um formato parcialmente arredondado para melhor se adaptar ao formato dos espaçadores 6'.
[0067] As bobinas 12 são idênticas àquelas da modalidade anterior.
[0068] Assim como antes, o alojamento 4' compreende, em torno de cada espaçador 6', a fenda 410' configurada para receber um dos circuitos magnéticos 10b. As paredes 411' provêm isolamento elétrico entre cada espaçador 6' e um dos circuitos magnéticos 10b. O alojamento 4' também compreende fendas 414', cujo tamanho está adaptado à passagem de linguetas 14 para uma conexão de voltagem. As linguetas 14' possuem um formato parcialmente arredondado configurado para o formato dos espaçadores 6' e do alojamento 4'. Assim como antes, as linguetas 14' compreendem uma extremidade 144' que torna possível conectá-las a um circuito impresso 8' e um orifício 142 que permite a passagem de um parafuso de conexão, o parafuso estando configurado para conectar o cabo lug do condutor elétrico e o dispositivo de medição 1b ao terminal de conexão correspondente do aparelho elétrico.
[0069] Nesta modalidade, o circuito impresso 8' é posicionado verticalmente, ao longo de um plano paralelo às direções transversal Y1 e vertical Z1. Os elementos de energia elétrica, tal como as linguetas de conexão de voltagem 14', e as bobinas 12 são conectados em uma face traseira do circuito impresso 8, enquanto os componentes elétricos que tornam possível efetuar as computações, processamento de sinal e transmissão de dados estão localizados em uma face frontal do circuito impresso 8'.
[0070] Em uma quarta modalidade do dispositivo de medição 1c mostrada na figura 10, os sensores de corrente 5 que compreendem os circuitos magnéticos 10b e as bobinas 12 da terceira modalidade são substituídos pelos sensores de corrente 5 na forma de toroides 9. Cada sensor de corrente 5 do dispositivo de medição 1c tem, por e-xemplo, a forma de um toroide de Rogowski.
[0071] Assim como na terceira modalidade, os espaçadores 6’ são cilíndricos e cada um deles é circundado por uma parede 411' que provê isolamento elétrico. Cada toroide 9 é posicionado em torno de cada espaçador 6’ em uma fenda correspondente 410'. A conexão elétrica dos toroides 9 ao circuito impresso 8' é similar à conexão das bobinas 12 ao circuito impresso 8, previamente descrita.
[0072] Em uma modalidade não mostrada, um sensor de corrente 5 na forma de um toroide 9, tal como o toroide da quarta modalidade, está associado com os outros elementos do dispositivo de medição 1 de acordo com a primeira modalidade. Desse modo, os espaçadores 6 possuem um formato adequado, em particular, um formato cilíndrico. Do mesmo modo, a tampa 2 e o alojamento 4 possuem um formato configurado para a passagem do espaçador cilíndrico 6 e a instalação de um sensor de corrente 5 na forma de um toroide. Assim como para a quarta modalidade, cada sensor de corrente 5 na forma de um toroide 9 substitui o circuito magnético 10 e a bobina correspondente 12.
[0073] Em uma sexta modalidade não mostrada, o circuito magnético 10a, na forma de um Bustrofédon, da segunda modalidade está associado com a tampa 2' e o alojamento 4' da terceira modalidade. Desse modo, os circuitos magnéticos 10b são substituídos por um único circuito magnético 10a.
[0074] Em outras modalidades da invenção, o dispositivo de medição é projetado para medir as propriedades elétricas de uma corrente que se desloca através de um interruptor monofásico ou de um interruptor trifásico. Desse modo, o dispositivo de medição geralmente compreende de 1 a 4 espaçadores similares àqueles previamente descritos e cada um deles possui um sensor de corrente 5 e sensor de voltagem 7 associados. Cada sensor de corrente 5 é um toroide de Rogowski 9 ou um circuito magnético 10 associado com uma bobina 12, os circuitos magnéticos 10, por exemplo, sendo compostos por uma única parte na forma de um Bustrofédon. Cada sensor de voltagem 7 compreende uma lingueta em contato com cada espaçador 6. Cada sensor de corrente 5 e voltagem 7 que está conectado ao circuito impresso 8 também compreendendo meios de computação para computar, a partir da intensidade da voltagem medida, propriedades elétricas, tal como a energia elétrica, a potência elétrico e as harmônicas da corrente, bem como meios sem fio para transmitir as propriedades medidas e calculadas.
[0075] Na descrição acima e nas figuras, o aparelho elétrico é mostrado por um interruptor. No entanto, o aparelho elétrico também pode ser outro aparelho de corte tal como um comutador, um contator ou um desconector. Ele também pode ser um aparelho de proteção elétrica tal como uma proteção contra sobrecarga, curto-circuito ou relê diferencial. Em outros casos, o aparelho elétrico também pode ser um módulo auxiliar de outro aparelho elétrico, tal como um terminal ou um dispositivo de conexão off-board.
REIVINDICAÇÕES
Claims (13)
1. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) para medir pelo menos uma variável elétrica de uma corrente destinada a fluir em um aparelho elétrico (D), o aparelho elétrico compreendendo pelo menos um terminal de conexão, cada terminal de conexão estando projetado para ser eletricamente conectado à extremidade de um condutor elétrico correspondente, o dispositivo compreendendo pelo menos um sensor de corrente (5), cada sensor de corrente estando configurado para medir a corrente que flui em um condutor elétrico correspondente, caracterizado pelo fato de que o dispositivo também compreende pelo menos um espaçador eletricamente condutivo (6, 6’), cada espaçador (6, 6’) estando configurado para ser interposto entre um respectivo terminal de conexão e a extremidade de um condutor elétrico correspondente, e no qual cada sensor de corrente (5) também é posicionado em torno de um respectivo espaçador (6, 6’) para medir a corrente que flui através do dito espaçador (6, 6’) entre o condutor elétrico e o terminal de conexão correspondente.
2. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho elétrico compreende N terminais de conexão, N sendo um número inteiro maior ou igual a 2 e no qual o dispositivo de medição compreende N sensores de corrente (5) e N espaçadores (6, 6’).
3. Dispositivo (1, 1a, 1b) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de corrente (10, 10b, 12) compreende um circuito magnético (10, 10a, 10b) e uma bobina (12), a bobina estando posicionada entre duas extremidades (104) do circuito magnético.
4. Dispositivo (1a) de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que os circuitos magnéticos são formados por uma única peça (10a) na forma de um Bustrofédon.
5. Dispositivo (1c) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor de corrente (5) compreende um enrolamento (9) enrolado no formato de um toroide.
6. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende pelo menos um sensor de voltagem (7) configurado para medir a voltagem de um terminal de conexão correspondente.
7. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada sensor de voltagem (7) tem a forma de uma lingueta (14, 14’) posicionada contra um respectivo es-paçador (6, 6’).
8. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada espaçador (6, 6’) compreende um orifício de passagem para um elemento de conexão que conecta a extremidade do condutor ao terminal de conexão correspondente.
9. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende meios de rádio para enviar a(s) variável(is) elétri-ca(s) medida(s) para um equipamento eletrônico, o qual é remoto em relação ao dito dispositivo.
10. Dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende meios de encaixe elástico (42, 42’) para se encaixar com meios complementares do aparelho elétrico e fixar o dispositivo ao aparelho elétrico.
11. Conjunto (E) compreendendo um aparelho elétrico (D) e um dispositivo (1, 1a, 1b, 1c) para medir pelo menos uma variável elé- trica de uma corrente destinada a fluir no aparelho elétrico, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição (1, 1a, 1b, 1c) é como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.
12. Conjunto (E) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o aparelho elétrico é um aparelho de corte elétrico ou proteção elétrica.
13. Conjunto (E) de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o aparelho elétrico é um interruptor elétrico.
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