BR112013000049B1

BR112013000049B1 - sistema para monitorar uso de potência elétrica de uma estrutura e método do mesmo

Info

Publication number: BR112013000049B1
Application number: BR112013000049-0A
Authority: BR
Inventors: Karthik Yogeeswaran; Frank Kelly; Shweatk N. Patel; Sidhant Gupta; Matthew S. Reynolds
Original assignee: Belkin International, Inc
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2020-10-27
Also published as: MX339946B; CA2804109C; EA201891365A3; WO2012003494A3; EA201370009A1; WO2012003494A2; CN103038649B; WO2012003492A2; CA2804106C; BR112013000048B1; EP2591372A2; EP2591372A4; EA201370011A1; CN103038650B; BR112013000048A2; EA035040B1; HK1182177A1; CN103038650A; CA2804109A1; NZ605433A

Abstract

SISTEMA PARA MONITORAR USO DE POTÊNCIA ELÉTRICA DE UMA ESTRUTURA E MÉTODO DO MESMO Algumas modalidades podem ensinar um sistema para monitorar o uso de potência elétrica por uma estrutura. A estrutura pode ter uma ou mais linhas de potência elétrica principais que fornecem a potência elétrica a uma primeira carga na estrutura. Uma porção da uma ou mais linhas de potência elétrica principais pode executar substancialmente paralelo a um primeiro eixo geométrico. A estrutura pode incluir: (a) uma unidade de sensor de corrente configurada para ser acoplada a uma porção de uma superfície do painel, sendo que a unidade de sensor de corrente tem: (a) pelo menos um sensor de campo magnético que tem um comprimento substancialmente paralelo a um segundo eixo geométrico, sendo que o segundo eixo geométrico é substancialmente perpendicular ao primeiro eixo geométrico e o pelo menos um sensor de campo magnético gerado pela uma ou mais linhas de potência elétrica principais; e (b) uma unidade de processamento configurada para executar em um processador. A unidade de sensor de corrente pode ser configurada para produzir um sinal de saída com base no campo magnético detectado pelo menos um sensor de campo magnético detectado pelo menos um (...).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o beneficio do Pedido Provisório n°. U.S. 61/361.296, depositado em 2 de julho de 2010 e Pedido Provisório n°. U.S. 61/380.174 depositado em 3 de setembro de 2010. Os Pedidos Provisórios nos. U.S. 61/361.296 e 61/380.174 são incorporados no presente documento a titulo de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se geralmente a aparelhos, dispositivos, sistemas e métodos para monitorar a potência elétrica, e refere-se de modo mais particular a tais aparelhos, dispositivos, sistemas e métodos que monitoram a potência elétrica em uma ou mais linhas de potência elétrica principais em um painel de disjuntores elétricos de uma estrutura.

DESCRIÇÃO DOS ANTECEDENTES

Uma estrutura pode ter uma ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica aos dispositivos elétricos (isto é, a carga) para a estrutura. As linhas de potência elétrica principais entram na estrutura através de um painel de disjuntores elétricos. Um painel de disjuntores elétricos é o principal ponto de distribuição elétrica para eletricidade em uma estrutura. Os painéis de disjuntores elétricos também fornecem proteção contra sobrecorrentes que poderiam causar fogo ou dano aos dispositivos elétricos na estrutura. Os painéis de disjuntores elétricos podem ter três linhas de potência principais e usam um sistema de distribuição de potência elétrica de fase dividida.

Diferentes fabricantes de painéis de disjuntores elétricos, que incluem, por exemplo, Square-D, Eaton, Cutler-Hammer, General Electric, Siemens, e Murray, escolheram configurações e espaçamento de condutor diferentes para seus painéis de disjuntores elétricos. Além disso, cada fabricante faz muitas configurações diferentes de painéis de disjuntores elétricos para instalação interna, instalação externa, e para taxas de amperagem total diferentes, das quais os serviços de 100 ampères (A) e 200 A são os mais comuns em construção nova.

Os gabaritos do condutor diferentes nos muitos tipos diferentes de painéis de disjuntores elétricos resultam em perfis de campo magnético diferentes nas superfícies metálicas dos painéis de disjuntores elétricos. Além do mais, o gabarito dos condutores internos não é visível sem abrir o painel do interruptor, e a maneira na qual o gabarito do condutor interno translada para um perfil de campo magnético na superfície do painel de disjuntores elétricos exige um conhecimento detalhado de teoria eletromagnética para interpretar e modelar corretamente. Portanto, é difícil medir de modo preciso o campo magnético das uma ou mais linhas de potência elétrica principais em uma superfície do painel de disjuntores elétricos.

Consequentemente, uma necessidade ou potencial para benefício existe para um aparelho, sistema e/ou método que permite que um indivíduo não eletricista determine de modo preciso o campo magnético das uma ou mais linhas de potência elétrica principais em uma superfície do painel de disjuntores elétricos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para facilitar a descrição adicional das modalidades, os desenhos a seguir são fornecidos, nos quais:

A Figura 1 ilustra uma vista de um sistema exemplificativo de monitoramento de potência elétrica acoplado a um painel de disjuntores elétricos, de acordo com uma primeira modalidade;

A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco do sistema de monitoramento de potência elétrica da Figura 1, de acordo com a primeira modalidade;

A Figura 3 é um gráfico que ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo com um painel metálico que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais, de acordo com uma modalidade;

A Figura 4 é um gráfico que ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo com um painel de papelão que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais, de acordo com uma modalidade;

A Figura 5 é um gráfico tridimensional que ilustra a tensão medida quando um sensor de campo magnético é movido horizontalmente sobre um condutor elétrico e em alturas diferentes acima do condutor elétrico, quando uma placa de aço for colocada entre o condutor elétrico e o sensor de campo magnético, de acordo com uma modalidade;

A Figura 6 é um gráfico tridimensional que ilustra a tensão medida quando um sensor de campo magnético é movido horizontalmente sobre um condutor elétrico e em alturas diferentes acima do condutor elétrico, de acordo com uma modalidade;

A Figura 7 ilustra sensores exemplificativos de campo magnético localizados sobre uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com a primeira modalidade;

A Figura 8 é um gráfico que ilustra um ângulo de fase de um sinal recebido em relação à tensão versus uma posição medida com o uso dos sensores de campos magnéticos da Figura 7, de acordo com uma modalidade;

A Figura 9 ilustra os sensores exemplificativos de campo magnético do sistema de monitoramento de potência elétrica localizado sobre uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma modalidade diferente da Figura 7;

A Figura 10 ilustra os sensores exemplificativos de campo magnético de um sistema de monitoramento de potência elétrica localizado em uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma modalidade diferente das Figuras 7 e 9;

A Figura 11 ilustra os sensores exemplificativos de campo magnético de um sistema de monitoramento de potência elétrica localizado em uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma modalidade diferente das Figuras 7, 9 e 10;

A Figura 12 ilustra sensores exemplificativos de campo magnético de um sistema de monitoramento de potência elétrica localizado em uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma modalidade diferente das Figuras 7 e 9, 10 e 11;

A Figura 13 é um gráfico que ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo com um painel 5 metálico que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais, de acordo com uma modalidade;

A Figura 14 é um gráfico que ilustra um ângulo de fase de um sinal recebido em relação à tensão versus uma posição medida com o uso do sistema de monitoramento de 10 potência elétrica da Figura 12, de acordo com uma modalidade;

A Figura 15 ilustra um gráfico que mostra as medições de corrente reais e previstas de um sistema de monitoramento de potência elétrica com um condutor bobinado 15 montado verticalmente, mas sem um imã, de acordo com uma modalidade;

A Figura 16 ilustra um gráfico que mostra as medições de corrente reais e previstas do sistema de monitoramento de potência elétrica da Figura 12, de acordo 20 com uma modalidade;

A Figura 17 ilustra um condutor bobinado exemplificativo de um sistema de monitoramento de potência elétrica localizado em uma superfície do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma 25 modalidade diferente das Figuras 7 e 9, 10, 11 e 12;

A Figura 18 ilustra um sensor exemplificativo de campo magnético de um sistema de monitoramento de potência elétrica localizado em uma superfície de painel do painel de disjuntores elétricos da Figura 1, de acordo com uma 30 modalidade diferente das Figuras 7, 9, 10, 11 e 12 e 17;

A Figura 19 é um gráfico que ilustra o ângulo de fase de um sinal recebido em relação à tensão versus a posição medida com o uso do sistema de monitoramento de potência elétrica da Figura 18, de acordo com uma modalidade;

A Figura 20 ilustra um fluxograma para uma modalidade de um método de fornecer um sistema para monitorar o uso da potência elétrica de uma estrutura, de acordo com uma modalidade;

A Figura 21 ilustra um fluxograma para uma modalidade de uma atividade de fornecer um dispositivo de captação, de acordo com a modalidade da Figura 20; e

A Figura 22 ilustra um fluxograma para uma modalidade de um método de usar um sistema para monitorar o uso da potência elétrica de uma estrutura, de acordo com uma modalidade.

Para simplicidade e clareza da ilustração, as figuras do desenho ilustram a maneira geral de construção, e descrições e detalhes de técnicas e atributos bem conhecidos podem ser omitidos para evitar obscurecer desnecessariamente a invenção. Adicionalmente, os elementos nas figuras do desenho não são desenhados necessariamente em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos nas figuras podem ser exageradas em relação a outros elementos para ajudar a aperfeiçoar o entendimento das modalidades da presente invenção. Os mesmos numerais de referência em diferentes figuras denotam os mesmos elementos.

Os termos "primeiro", "segundo", "terceiro", "quarto" e semelhantes na descrição e nas reivindicações, se existirem, são usados para distinguir entre elementos similares, e não necessariamente para descrever uma sequência particular ou ordem cronológica. Deve ser entendido que os termos assim usados são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas de modo que as modalidades descritas no presente documento sejam capazes, por exemplo, de operar em sequências diferentes daquelas ilustradas ou descritas de outro modo no presente documento. Além disso, os termos "inclui" e "tem" e quaisquer variações dos mesmos, são destinados a cobrir uma inclusão não excludente, de modo que um processo, método, sistema, artigo, dispositivo, ou aparelho que compreenda uma lista de elementos não seja necessariamente limitada a aqueles elementos, mas podem incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, sistema, artigo, dispositivo, ou aparelho.

Os termos "esquerda", "direita", "frontal", "traseiro", "topo", "fundo", "sobre", "sob" e semelhantes na descrição e nas reivindicações, se houverem, são usados para propósitos descritivos e não necessariamente para descrever posições relativas permanentes. Deve ser entendido que os termos assim usados são intercambiáveis sob circunstâncias apropriadas de modo que as modalidades da invenção descrita no presente documento são capazes, por exemplo, de operar em outras orientações diferentes daquelas ilustradas ou descritas de outro modo no presente documento.

Os termos "acoplar", "acoplado", "acopla", "acoplamento", e semelhantes devem ser amplamente entendidos e referem-se a conectar dois ou mais elementos ou sinais, eletricamente, mecanicamente e/ou de outro modo. Dois ou mais elementos elétricos podem ser acoplados de modo elétrico, mas não ser acoplados de modo mecânico ou de outro modo; dois ou mais elementos mecânicos podem ser acoplados de modo mecânico, mas não serem acoplados de modo elétrico ou de outro modo; dois ou mais elementos elétricos podem ser acoplados de modo mecânico, mas não serem acoplados de modo elétrico ou de outro modo. Acoplar pode ser para qualquer comprimento de tempo, por exemplo, permanente ou semipermanente ou somente por um instante.

"Acoplamento elétrico" e semelhantes devem ser amplamente entendidos e incluem acoplamento que envolve qualquer sinal elétrico, seja um sinal de potência, um sinal de dados e/ou outros tipos ou combinações de sinais elétricos. "Acoplamento mecânico" e semelhantes devem ser amplamente entendidos e incluem acoplamento mecânico de todos os tipos.

A ausência da expressão/palavra "de modo removível", "removível", e semelhantes próximas à palavra "acoplado" e semelhantes nâo significa que o acoplamento em questão, etc., é ou não é removível.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE EXEMPLOS DE MODALIDADES

Algumas modalidades podem ensinar um sistema para monitorar o uso de potência elétrica por uma estrutura. A estrutura pode ter uma ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica a uma primeira carga na estrutura. Uma porção das uma ou mais linhas de potência elétrica principais pode correr substancialmente paralela a um primeiro eixo geométrico. A estrutura pode ter, ainda, um painel que sobrepõe a porção das uma ou mais linhas de potência elétrica principais. O sistema pode incluir: (a) uma unidade de sensor de corrente configurada para ser acoplada a uma porção de uma superfície do painel, sendo que a unidade de sensor de corrente tem: (a) pelo 5 menos um sensor de campo magnético que tem um comprimento substancialmente paralelo a um segundo eixo geométrico, em que o segundo eixo geométrico é substancialmente perpendicular ao primeiro eixo geométrico, e o pelo menos um sensor de campo magnético é configurado para detectar um 10 campo magnético gerado pelas uma ou mais linhas de potência elétrica principais; e (b) uma unidade de processamento configurada para ser executada em um processador. A unidade de sensor de corrente pode ser configurada para produzir um sinal de saída com base no campo magnético detectado pelo 15 ao menos um sensor de campo magnético. A unidade de processamento pode ser configurada, ainda, para receber o sinal de saída da unidade de sensor de corrente, e processar o sinal de saída para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso da potência elétrica pela 20 primeira carga na estrutura.

Outras modalidades podem ensinar um aparelho para medir a corrente elétrica em uma ou mais linhas de potência elétrica principais de uma estrutura. A estrutura pode ter um disjuntor. 0 disjuntor pode incluir pelo menos uma 25 primeira parte das uma ou mais linhas de potência elétrica principais e um painel metálico sobre a primeira parte das uma ou mais linhas de potência elétrica principais. O aparelho pode incluir: (a) um dispositivo de captação que tem: (1) um ou mais sensores de corrente elétrica 30 configurados para fornecer duas ou mais medições de corrente; e (2) um ou mais imâs acoplados ao um ou mais sensores de corrente elétrica; e (b) um módulo de processamento configurado para ser executado em uma unidade computacional e configurado para usar as duas ou mais medições de corrente para determinar a corrente elétrica nas uma ou mais linhas de potência elétrica principais.

Ainda assim, outras modalidades podem revelar um método para fornecer um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. A estrutura pode ter uma ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica para uma primeira carga na estrutura. As uma ou mais linhas de potência elétrica principais podem ser executadas, pelo menos parcialmènte, substancialmente paralelas a um primeiro eixo geométrico. A estrutura pode ter ainda um painel que sobrepõe pelo menos parte das uma ou mais linhas de potência elétrica principais. 0 método pode incluir: fornecer uma unidade de sensor de corrente configurada para ser acoplada a uma superfície do painel, a unidade de sensor de corrente é configurada para produzir um sinal de saída com base em um campo magnético gerado pelas uma ou mais linhas de potência elétrica principais; e fornecer uma unidade de processamento configurada para receber o sinal de saída da unidade de sensor de corrente, e é configurada ainda para processar o sinal de saída para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso da potência elétrica da estrutura. Fornecer a unidade de sensor de corrente pode incluir: fornecer pelo menos um sensor de campo magnético com um comprimento ao longo de um segundo eixo geométrico, em que o pelo menos um sensor de campo magnético é configurado para detectar o campo magnético gerado pelas uma ou mais linhas de potência elétrica principais; e montar o pelo menos um sensor de campo magnético na unidade de sensor de corrente de modo que o segundo eixo geométrico do pelo menos um sensor de campo magnético seja substancialmente perpendicular ao primeiro eixo geométrico quando a unidade de sensor de corrente for acoplada à superfície do painel.

Ainda, modalidades adicionais revelam um método para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura com o uso de um sistema de monitoramento de potência elétrica. A estrutura pode ter uma ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica para uma primeira carga na estrutura. O método pode incluir: calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica, uma primeira corrente bruta nas uma ou mais linhas de potência elétrica principais e os primeiros dados de calibração sâo gerados enquanto calibra o sistema monitor de potência elétrica; armazenar os primeiros dados de calibração e uma medição da primeira corrente bruta; medir uma segunda corrente bruta; realizar a primeira recalibração do sistema de monitoramento de potência elétrica se a segunda corrente bruta não estiver em uma quantidade predeterminada da primeira corrente bruta; se a segunda corrente bruta estiver na quantidade predeterminada da primeira corrente bruta, calcular a primeira corrente medida com o uso dos primeiros dados de calibração; e exibir a primeira corrente medida. Realizar a primeira recalibração do sistema de monitoramento de potência elétrica pode incluir: calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica, uma terceira corrente bruta nas uma ou mais linhas de potência elétrica principais e os dados da segunda calibração são gerados enquanto realiza a primeira recalibração do sistema monitor de potência elétrica; armazenar os dados da segunda calibração e uma medição da terceira corrente bruta; e calcular uma primeira corrente medida com o uso dos dados da segunda calibração.

A Figura 1 ilustra uma vista de um sistema exemplificativo de monitoramento de potência elétrica 100 acoplado a um painel do interruptor elétrico 190, de acordo com uma primeira modalidade. A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco do sistema de monitoramento de potência elétrica 100, de acordo com a primeira modalidade. 0 sistema de monitoramento de potência elétrica 100 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 100 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 100 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não especificamente retratados ou descritos no presente documento. Em alguns exemplos, o sistema de monitoramento de potência elétrica 100 pode incluir: (a) um dispositivo de captação 110; (b) uma unidade computacional 120; (c) um dispositivo de exibição 130; e (d) um dispositivo de calibração 180.

Também como mostrado na Figura 1, um disjuntor convencional ou painel de disjuntor 190 pode incluir: (a) dois ou mais interruptores de circuito individuais 191; (b) dois ou mais interruptores de circuito principais 192; (c) linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195; (d) um painel 196 com uma superfície externa 198; e (e) uma porta 197 que fornece acesso aos interruptores de circuito 5 191 e 192.

As linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 são acopladas de modo elétrico aos interruptores de circuito principais 192, e abastecem a potência elétrica aos dispositivos elétricos (isto é, a carga) na estrutura. 10 0 painel 196 sobrepõe pelo menos parte das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 e do conjunto de circuitos associado para proteger as pessoas de entrar em contato inadvertidamente com os condutores energizados. Habitualmente, o painel 196 compreende aço ou outro metal.

O sistema 100 pode determinar a corrente da carga nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 por posicionar os dispositivo de captação 110 na superfície 198 do painel 196, e medir a tensão induzida no dispositivo de captação 110. 0 sistema de monitoramento de potência 20 elétrica 100 pode usar a tensão medida induzida para calcular a corrente elétrica e a potência elétrica nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195.

É possivel colocar o dispositivo de captação 110 em qualquer lugar na superfície 198 do painel 196 e determinar 25 de modo preciso a corrente em cada um dos ramos individuais (que inclui cargas reativas). Entretanto, para obter medições de corrente precisas, é exigido que os campos magnéticos das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 vejam a mesma reatância do painel 196 e do 30 dispositivo de captação 110. Se a reatância não for a mesma, torna mais difícil calcular de modo preciso a corrente elétrica e a potência elétrica nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195.

Outra limitação em potencial da medição do campo magnético criado pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 com o uso de uma unidade de sensor sobre o painel 196, é que o metal no painel 196 pode fazer com que a tensão induzida varie de modo não linear com a quantidade de corrente que passa através das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195. Além disso, a não linearidade da permeabilidade do metal do painel 196 pode variar de posição a posição através do painel 196. A Figura 3 é um gráfico 300 que ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo com um painel metálico que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais. A Figura 4 é um gráfico 400 que ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo onde o painel metálico foi substituído por um painel de papelão.

Similarmente, a Figura 5 é um gráfico tridimensional 500 que ilustra a tensão medida com o Uso de um sensor de campo magnético movido horizontalmente sobre um condutor elétrico (eixo geométrico x) e em alturas diferentes acima do condutor (eixo geométrico y) quando uma placa de aço for colocada entre o condutor e o sensor de campo magnético. A Figura 6 é um gráfico tridimensional 600 que ilustra a tensão medida com o uso de um sensor de campo magnético movido horizontalmente sobre um condutor elétrico (eixo geométrico x) e em alturas diferentes acima do condutor (eixo geométrico y) sem uma placa de aço entre o condutor e o sensor de campo magnético. Conforme ilustrado nas Figuras 2, 3, 4, 5 e 6, o uso de um painel metálico que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais (isto é, 5 o painel 196 (Figura 1)) comparado ao uso de um material nâo magnético (isto é, papelão) ou nenhum material causa uma não linearidade significativa da tensão medida na superfície do painel oposto às linhas de potência elétrica principais. Além disso, conforme mostrado nas Figuras 5 e 10 6, essa não linearidade é dependente da posição. Isto é, a quantidade da não linearidade varia com base na posição do sensor no painel de aço. Conforme será descrito abaixo, o sistema de monitoramento de potência elétrica 100 pode compensar ou eliminar a não linearidade na tensão induzida 15 no dispositivo de captação 110 causada pelo uso do metal no painel 196. Além do mais, o sistema de monitoramento de potência elétrica 100 pode assegurar que as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 vejam a mesma reatância do painel 196 e do dispositivo de captação 110.

Referindo-se novamente à Figura 2, o dispositivo de captação 110 pode incluir: (a) dois ou mais sensores de corrente elétrica ou sensores de campo magnético 211 e 212; (b) um controlador 213; (c) um módulo de comunicações de usuário 214; (d) um transceptor 215; (e) uma fonte de 25 alimentação 216; e (f) um mecanismo de acoplamento 219. O controlador 213 pode ser usado para controlar os sensores de campo magnético 211 e 212, o módulo de comunicações de usuário 214, o transceptor 215 e a fonte de alimentação 216. Em algumas modalidades, o dispositivo de captação 110 30 pode incluir dois, quatro, seis, ou oito sensores de campo magnético. Em vários exemplos, os sensores de campo magnético 211 e 212 podem ter de 2,5 milimetros (mm) até 12,7 mm de diâmetro.

Em vários exemplos, o dispositivo de captação 110 pode ser configurado para ser acoplado à superfície 198 (Figura 1) do painel 196 (Figura 2) com o uso do mecanismo de acoplamento 219. Em alguns exemplos, o mecanismo de acoplamento 219 pode incluir um adesivo, um material de Velcro®, um imã, ou outro mecanismo de ligação.

Em muitas modalidades, os sensores de campo magnético 211 e 212 podem incluir condutores bobinados (por exemplo, fios bobinados). A Figura 7 ilustra os sensores exemplificativos de campo magnético 211 localizados sobre a superfície 198 do painel 196 com as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 sob o painel 196, de acordo com a primeira modalidade. Em muitas modalidades, o sensor de campo magnético 211 pode incluir um condutor bobinado 751 com uma primeira extremidade 752 e uma segunda extremidade 753 oposta à primeira extremidade 752. Em alguns exemplos, o condutor bobinado 751 pode ser bobinado em uma primeira direção 743 (por exemplo, no sentido anti- horário) . 0 sensor de campo magnético 212 pode incluir um condutor bobinado 754 com uma primeira extremidade 755 e uma segunda extremidade 756 oposta à primeira extremidade 755. 0 condutor bobinado 754 pode ser bobinado em uma segunda direção 744 (por exemplo, no sentido horário). Em muitos exemplos, a primeira direção 743 da bobinagem do condutor bobinado 751 pode ser oposta à segunda direção 744 da bobinagem do condutor bobinado 754. A bobinagem do condutor em sensores de campo magnético 211 e 212 pode ajudar a eliminar a não linearidade no campo magnético.

Em vários exemplos, os condutores bobinados 751 e 754 podem ter de 2 milimetros (mm) até 12 mm de diâmetro. O condutor bobinado 751 pode ser espaçado do condutor bobinado 754 por de 12 mm a 40 mm. Em alguns exemplos, a largura total dos dois ou mais sensores de campo magnético pode ser de até 160 mm. Em alguns exemplos, os condutores bobinados podem ter um núcleo de ar ou um núcleo de aço.

Em alguns exemplos, pelo menos uma porção da superfície 198 pode ser substancialmente paralela aos eixos geométricos 740 e 742 com pelo menos o eixo geométrico 740 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico 742. Nos mesmos exemplos ou em diferentes, pelo menos uma porção das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 pode correr substancialmente paralelas ao eixo geométrico 740. Na modalidade mostrada na Figura 7, o eixo geométrico 741 é substancialmente perpendicular aos eixos geométricos 740 e 742. Igualmente, o eixo geométrico 741 pode correr ao longo de um comprimento do condutor bobinado 751 da primeira extremidade 752 para a segunda extremidade 753 e ao longo de um comprimento do condutor bobinado 754 da primeira extremidade 755 para a segunda extremidade 756. Isto é, os condutores bobinados 751 e 754 podem ser substancialmente perpendiculares à superfície 198 e às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195.

Quando os sensores de campo magnético são colocados na configuração mostrada na Figura 7, as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 experimentam substancialmente a mesma reatância do painel 196 e do dispositivo de captação 110. Além disso, quando um sistema de monitoramento de potência elétrica tiver a configuração mostrada na Figura 7, a placa de aço e os condutores bobinados 751 e 754 têm uma reatânciá constante.

Para ilustrar que a configuração do sensor mostrada na Figura 7 tem uma reatância substancialmente constante, uma corrente fixa pode ser colocada nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, e o condutor bobinado 751 pode ser movido em relação às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 enquanto mede o ângulo de fase do sinal recebido. Se a reatância for constante, o ângulo de fase medido em um condutor de bobina ideal irá expor um comportamento biestável com somente duas fases que são separadas por 180°.

A Figura 8 é um gráfico 800 que ilustra o ângulo de fase de um sinal recebido em relação à tensão versus a posição para o sistema de monitoramento de potência elétrica 100, de acordo com uma modalidade. Para criar o gráfico 800, uma corrente fixa foi colocada nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, e o condutor bobinado 751 foi movido por aproximadamente 0,6 centímetro (cm), incrementos em relação às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, enquanto mede o ângulo de fase do sinal recebido em relação à tensão. Conforme mostrado na Figura 8, o ângulo de fase expõe comportamento biestável que tem duas fases diferentes que são afastadas por aproximadamente 180°. A comutação de fase ocorre quando o condutor de bobina passa sobre o centro da linha de potência elétrica principal 195. Assim, a reatância do condutor bobinado 751 e do painel 196, como experimentado pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, é substancialmente constante.

Retornando à Figura 2, o transceptor 215 pode ser acoplado de modo elétrico aos sensores de campo magnético 211 e 212 e ao controlador 213. Em alguns exemplos, o transceptor 215 comunica as tensões ou outros parâmetros medidos, com o uso dos sensores de campo magnético 211 e 212, ao transceptor 221 da unidade computacional 120. Em muitos exemplos, o transceptor 215 e o transceptor 221 podem ser transceptores sem fio. Em alguns exemplos, os sinais elétricos podem ser transmitidos com o uso de WI-FI (fidelidade sem fio), o protocolo sem fio 802.11 do IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) ou o protocolo sem fio de Bluetooth 3.0+HS (Alta Velocidade). Em exemplos adicionais, esses sinais podem ser transmitidos por meio de um Zigbee (802.15.4), Z-Wave, ou um padrão sem fio proprietário. Em outros exemplos, o transceptor 215 e o transceptor 221 podem comunicar os sinais elétricos com o uso de um celular ou uma conexão com fio.

A unidade computacional 120 pode incluir: (a) o transceptor 221; (b) uma unidade ou módulo de processamento 222; (c) uma fonte de alimentação 223; (d) um dispositivo de comunicações de usuário 124; (e) um processador 225; (f) a memória 226; (g) o módulo de calibração 227; e (h) o conector elétrico 128. A unidade computacional 120 pode ser configurada para receber o sinal de saida do dispositivo de captação 110 por meio do transceptor 221, e processar o sinal de saida para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso de potência elétrica da estrutura (por exemplo, a potência elétrica usada pela estrutura, e a corrente elétrica nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195).

Em alguns exemplos, a unidade de processamento 222 pode ser armazenada na memória 226 e configurada para ser executada no processador 225. A unidade de processamento 222 pode ser configurada ainda para usar as medições de corrente do dispositivo de captação 110 para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso de potência elétrica da estrutura (por exemplo, a corrente elétrica e a potência elétrica das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195). Quando a unidade computacional 120 estiver em execução, as instruções do programa armazenadas na memória 226 são feitas pelo processador 225. Uma porção das instruções do programa, armazenada na memória 226, pode ser adequada para por em prática o método 2200 (Figura 22), como descrito abaixo e/ou a unidade de processamento 222.

O módulo de calibração 227 pode incluir uma ou mais cargas de calibração. Em alguns exemplos, as uma ou mais cargas de calibração podem ser acopladas de modo elétrico ao primeiro ramo de fase da infraestrutura da linha de potência elétrica da estrutura para ajudar a calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica 100 com o uso do conector elétrico 128. Os dispositivo de comunicações de usuário 124 podem ser configurados para exibir as informações para um usuário. Em um exemplo, o dispositivo de comunicações de usuário 12 4 pode ser um monitor, uma tela sensível ao toque e/ou um ou mais LEDs (diodos emissores de luz).

A fonte de alimentação 223 pode fornecer a potência elétrica ao transceptor 221, um dispositivo de comunicações de usuário 124, um processador 225, e a memória 226, Em alguns exemplos, a fonte de alimentação 223 pode incluir o plugue elétrico 129 que pode ser acoplado a uma saída da parede elétrica.

0 dispositivo de exibição 130 pode incluir, (a) um visor 134; (b) um mecanismo de controle 132; (c) um transceptor 231 configurado para se comunicar com o transceptor 221; (d) a fonte de alimentação 233; e/ou (e) o conector elétrico 235. Em algumas modalidades, o conector elétrico 235 pode ser configurado para se acoplar ao conector elétrico 128 para acoplar o dispositivo de exibição 130 à unidade computacional 120.

O dispositivo de calibração 180 pode incluir: (a) um transceptor 281; (b) um conector elétrico 182; (c) um módulo de calibração 283; e (d) um dispositivo de comunicação de usuário 184. Em alguns exemplos, o transceptor 281 pode ser similar ou o mesmo que os transceptores 215, 221 e/ou 231. O conector elétrico 182 pode ser um plugue de potência elétrica em alguns exemplos. 0 dispositivo de comunicação de usuário 184 pode ser configurado para exibir as informações para um usuário. Em um exemplo, o dispositivo de comunicação de usuário 184 pode ser um ou mais LEDs.

O módulo de calibração 283 pode incluir uma ou mais cargas de calibração. Em alguns exemplos, as uma ou mais cargas de calibração podem ser acopladas de modo elétrico ao segundo ramo de fase da inf raestrutura da linha de potência elétrica da estrutura para ajudar a calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica 100. Isto é, em alguns exemplos, o conector elétrico 128 é acoplado a uma saída da parede elétrica acoplada à primeira fase da potência elétrica (por exemplo, a linha de potência elétrica principal 193 ou Ll) , e o conector elétrico 182 é acoplado a uma saida da parede elétrica acoplada à segunda fase da potência elétrica (por exemplo, a linha de potência elétrica principal 194 ou L2). Nesses exemplos, a linha de potência elétrica principal 195 é a linha de terra.

A Figura 9 ilustra os sensores exemplificativos de campo magnético 911 e 912 do sistema de monitoramento de potência elétrica 900 localizado sobre a superfície 198 do painel 196 com as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 sob o painel 196, de acordo com uma modalidade. 0 sistema de monitoramento de potência elétrica 900 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 900 é meramente exemplificativo e não é limitado ,às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 900 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não retratados ou descritos especificamente no presente documento.

Referindo-se à Figura 9, em alguns exemplos, o sistema de monitoramento de potência elétrica 900 pode incluir: (a) um dispositivo de captação 910; (b) uma unidade computacional 120 (Figuras 1 e 2); (c) um dispositivo de exibição 130 (Figuras 1 e 2) ; e (d) um dispositivo de calibração 180 (Figuras 1 e 2) . O dispositivo de captação 910 pode incluir: (a) dois ou mais sensores de corrente elétrica ou sensores de campo magnético 911 e 912; (b) imã ou núcleos magnéticos 961 e 964; (c) um controlador 213 (Figura 2); (d) um módulo de comunicações de usuário 214 (Figura 2); (e) um transceptor 215 (Figura 2); (f) uma fonte de alimentação 216 (Figura 2); e (g) um mecanismo de acoplamento 219 (Figura 2). Os núcleos magnéticos 961 e 964 podem ser considerados como parte dos, ou acoplados aos sensores de campo magnético 911 e 912. Em alguns exemplos, os núcleos magnéticos 961 e 964 podem incluir um ímã eletromagnético ou permanente. Os núcleos magnéticos 961 e 964 podem ser configurados para ajudar a acoplar o dispositivo de captação 910 à superfície 198. Em alguns exemplos, os polos norte e sul dos núcleos magnéticos 961 e 964 podem ser localizados nas extremidades de cada núcleo magnético.

Em muitos exemplos, os sensores de campo magnético 911 e 912 podem incluir os condutores bobinados (por exemplo, fios bobinados). Em muitas modalidades, o sensor de campo magnético 911 pode incluir um condutor bobinado 751. com uma primeira extremidade 752 e uma segunda extremidade 753 oposta à primeira extremidade 752. Em alguns exemplos, o condutor bobinado 751 pode ser bobinado acerca do núcleo magnético 961 em uma primeira direção 743 (por exemplo, no sentido anti-horário). 0 sensor de campo magnético 912 pode incluir um condutor bobinado 754 com uma primeira extremidade 755 e uma segunda extremidade 756 oposta à primeira extremidade 755. O condutor bobinado 754 pode ser bobinado acerca do núcleo magnético 964 em uma segunda direção 744 (por exemplo, no sentido horário). Em muitos exemplos, a primeira direção 743 da bobinagem do condutor bobinado 751 pode ser oposta à segunda direção 744 da bobinagem do condutor bobinado 754.

Em alguns exemplos, pelo menos uma porção da superfície 198 pode ser substancialmente paralela aos eixos geométricos 740 e 742 com pelo menos o eixo geométrico 740 substancialmente perpendicular ao eixo geométrico 742. Nos mesmos exemplos ou diferentes, pelo menos uma porção das linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 pode correr substancialmente paralela ao eixo geométrico 740. Na modalidade mostrada na Figura 9, o eixo geométrico 741 é substancialmente perpendicular aos eixos geométricos 740 e 742. Isto é, os condutores bobinados 751 e 754 podem ser substancialmente perpendicular à superfície 198 e às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195. Além disso, uma extremidade dos núcleos magnéticos 961 e 964 pode ser configurada para se acoplar à superfície 198 do painel 196.

Em alguns exemplos, os núcleos magnéticos 961 e 964 podem ajudar a igualar a reatância do painel 196 e dos condutores bobinados 951 e 954 por saturar o campo magnético na região do painel 196 próxima aos núcleos magnéticos 961 e 964. Assim, a reatância dos condutores bobinados 951 e 954 e do painel 196, como experimentada pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, é substancialmente constante e a não linearidade do campo magnético causada pelo painel 196 é substancialmente eliminada.

A Figura 10 ilustra sensores exemplificativos de campo magnético 1011, 1012 e 1019 do sistema de monitoramento de potência elétrica 1000 localizado na superfície 198 do painel 196, de acordo com uma modalidade. 0 sistema de monitoramento de potência elétrica 1000 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. 0 sistema de monitoramento de potência elétrica 1000 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1000 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes não especificamente retratados ou descritos no presente documento.

Em alguns exemplos, o sistema de monitoramento de potência elétrica 1000 pode incluir: (a) um dispositivo de captação 1010; (b) uma unidade computacional 120 (Figuras 1 e 2); (c) um dispositivo de exibição 130 (Figuras 1 e 2); e (d) uma unidade de calibraçâo 180 (Figuras 1 e 2) . O dispositivo de captação 1010 pode incluir: (a) dois ou mais sensores de corrente elétrica ou sensores de campo magnético 1011, 1012 e 1019; (b) um ou mais ímãs ou núcleos magnéticos 961, 964 e 1069; (c) um controlador 213 (Figura 2) ; (d) um módulo de comunicações de usuário 214 (Figura 2); (e) um transceptor 215 (Figura 2); (f) uma fonte de alimentação 216 (Figura 2); (g) um mecanismo de acoplamento 219 (Figura 2); e (h) um ou mais domos ou copos ferromagnéticos 1066, 1067 e 1068. Em muitas modalidades, os sensores de campo magnético 1011, 1012 e 1019 podem incluir os condutores bobinados 751, 754 e 1059, respectivamente. Em alguns exemplos, o condutor bobinado 1059 pode ser similar ou o mesmo que os condutores bobinados 751 e/ou 754. Os condutores bobinados 751, 754 e 1059 podem ser envoltos acerca dos núcleos magnéticos 961, 964 e 1069, respectivamente. Em varias modalidades, os núcleos magnéticos 961, 964 e 1069 podem ser acoplados aos domos ou copos ferromagnéticos 1066, 1067 e 1068. Em muitas modalidades, os núcleos magnéticos 961, 964 e 1069 podem se estender além dos condutores bobinados 751, 754 e 1059, respectivamente, e serem acoplados aos domos ou copos ferromagnéticos 1066, 1067 e 1068.

Os domos 1066, 1067 e 1068 podem ser localizados sobre os condutores bobinados 751, 754 e 1059, respectivamente. Isto é, os condutores bobinados 751, 754 e 1059 estão dentro ou envoltos pelos domos 1066, 1067 e 1068, respectivamente. Em alguns exemplos, os polos norte e sul dos núcleos magnéticos 961, 964 e 1069 podem ser localizados nas extremidades de cada núcleo magnético. OS domos 1066, 1067 e 1068 podem ser feitos de aço ou outro material ferromagnético.

Em alguns exemplos, os núcleos magnéticos 961, 964 e 1069 podem ajudar a igualar a reatância do painel 196 e dos condutores bobinados 951, 954 e 1079, respectivamente, por saturar o campo magnético na região do painel 196 próxima aos condutores bobinados 951, 954 e 1079. Os domos 1066, 1067 e 1068 podem, ainda, focar as linhas de fluxo magnético na região acerca e/ou abaixo dos núcleos magnéticos 961, 964 e 1069, respectivamente. Assim, a reatância dos condutores bobinados 951, 954 e 107 9 e do painel 196, como experimentado pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, é substancialmente constante e a não linearidade do campo magnético causada pelo painel 196 é eliminada.

Além disso, o campo magnético que foca os efeitos dos domos 1066, 1067 e 1068 pode ajudar a diminuir o custo do sistema de monitoramento de potência elétrica 1000. Por causa de que o campo magnético é mais focado quando os domos 1066, 1067 e 1068 são usados, os núcleos magnéticos 961, 964 e 1069 podem ser imãs mais fracos. Consequentemente, os sistemas de monitoramento de potência elétrica com domos ferromagnéticos podem usar menos material magnético ou material magnético de menor custo (isto é, mais fraco).

A Figura 11 ilustra sensores exemplificativos de campo magnético 1111, 1112 e 1119 do sistema de monitoramento de potência elétrica 1100 localizado na superfície 198 do painel 196, de acordo com uma modalidade. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1100 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1100 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1100 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não especificamente retratadas ou descritas no presente documento.

O sistema de monitoramento de potência elétrica 1100 pode ser similar ou o mesmo que os sistema de monitoramento de potência elétrica 1000, exceto que os domos ferromagnéticos 1066, 1067 e 1068 são substituídos por um único domo ferromagnético 1166 que envolve os condutores bobinados 751, 754 e 1059. Em alguns exemplos, o uso de um domo ferromagnético ao invés de domos ferromagnéticos individuais sobre cada um dos condutores bobinados pode diminuir o custo do sistema de monitoramento de potência elétrica.

A Figura 12 ilustra sensores exemplificativos de campo magnético 1211 do sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 localizados na superfície 198 do painel 196, de acordo com uma modalidade. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes não especificamente retratadas ou descritas no presente documento.

Em alguns exemplos, o sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 pode incluir: (a) um dispositivo de captação 1210; (b) uma unidade computacional 120 (Figuras 1 e 2); (c) um dispositivo de exibição 130 (Figuras 1 e 2); e (d) uma unidade de calibração 180 (Figuras 1 e 2) . O dispositivo de captação 1210 pode incluir: (a) pelo menos uma corrente elétrica sensor ou sensor de campo magnético 1211; (b) o ímã 1261; (c) um controlador 213 (Figura 2); (d) um módulo de comunicações de usuário 214 (Figura 2) ; (e) um transceptor 215 (Figura 2); (f) uma fonte de alimentação 216 (Figura 2); e (g) um mecanismo de acoplamento 219 (Figura 2). O ímã 1261 pode ser considerado como parte de, ou acoplado aos sensores de campo magnético 1211. Em alguns exemplos, o ímã 1261 é configurado para acoplar de modo magnético o dispositivo de captação 1210 ao painel 196.

Em muitos exemplos, os sensores de campo magnético 1211 podem incluir os condutores bobinados (por exemplo, os fios bobinados). Em muitas modalidades, o sensor de campo magnético 1211 pode incluir um condutor bobinado 751. Em alguns exemplos, o condutor bobinado 751 pode ser bobinado em uma primeira direção 743 (por exemplo, no sentido anti- horário) . Na modalidade mostrada na Figura 12, o eixo geométrico 741 é substancialmente perpendicular aos eixos geométricos 740 e 742. Isto é, o comprimento do condutor bobinado 751 que corre da primeira extremidade 752 para a segunda extremidade 753 pode ser substancialmente perpendicular à superficie 198 e às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195.

O imã 1261 pode ter um primeiro lado 1248 e um segundo lado 1249 oposto ao primeiro lado 1248. O segundo lado 1249 pode ser adjacente à superficie 198 do painel 196. Em alguns exemplos, a primeira extremidade 752 do condutor bobinado 751 pode ser acoplada ao, ou adjacente ao primeiro lado 1248 do imã 1261. A segunda extremidade 753 pode ser espaçada do primeiro lado 1248 do imã 1261.

Em alguns exemplos, o imã 1261 pode ajudar a igualar a reatância do condutor bobinado 751 e do painel 196, como experimentado pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 por saturar o campo magnético na região do painel 196 próxima ao condutor bobinado 751. Assim, a reatância do condutor bobinado 751 e do painel 196, como experimentada pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, é substancialmente constante e a não linearidade do campo magnético causada pelo painel 196 é eliminada.

A Figura 13 é um gráfico 1300 que ilustra uma tensão induzida versus uma corrente do condutor para um painel de disjuntores elétricos exemplificativo com um painel metálico que sobrepõe as linhas de potência elétrica principais, de acordo com uma modalidade. Isto é, o gráfico 1300 ilustra a tensão induzida versus a corrente do condutor para um dispositivo de captação substancialmente similar ao dispositivo de captação 1210 e um dispositivo de captação substancialmente similar ao dispositivo de captação 1210, mas sem o ímã 1261. Conforme ilustrado na Figura 13, o uso do ímã 1261 no dispositivo de captação 1210 aumenta grandemente a linearidade da tensão induzida.

Similarmente, a Figura 14 é um gráfico 1400 que ilustra um ângulo de fase de um sinal recebido (em relação à tensão) versus a posição, de acordo com uma modalidade. Para criar o gráfico 1400, uma corrente fixa foi colocada nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 e um dispositivo de captação foi movido por aproximadamente 0,6 centímetro, incrementos em relação às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, enquanto o ângulo de fase do sinal recebido em relação à tensão foi medido. O gráfico 1400 ilustra a tensão induzida versus a posição para o dispositivo de captação substancialmente similar ao dispositivo de captação 1210 e um dispositivo de captação substancialmente similar ao dispositivo de captação 1210, mas sem o imã 1261. Conforme mostrado na Figura 14, o ângulo de fase expõe uma comutação de ângulo de fase muito mais nítida quando um dispositivo de captação 1210 com o ímã 1261 é usado. Na região onde o ângulo de fase está em comutação, é difícil medir o ângulo de fase e, assim, as medições de corrente nessas áreas podem ter uma taxa de erro maior. Por aumentar a nitidez da comutação de ângulo de fase, a área na qual o dispositivo de captação 1210 fornece resultados utilizáveis é grandemente aumentada.

As Figuras 15 e 16 ilustram os resultados de dois cenários de teste adicionais que mostram a precisão aperfeiçoada do sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 comparada a um sistema de monitoramento de potência elétrica sem um ímã. A Figura 15 ilustra um gráfico 1500 que mostra o resultado de usar um sistema de monitoramento de potência elétrica com um condutor bobinado verticalmente montado mas sem um ímã, de acordo com uma modalidade. A Figura 16 ilustra um gráfico 1600 que mostra o resultado de usar um sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 (isto é, um condutor bobinado verticalmente montado com um ímã) , de acordo com uma modalidade. As Figuras 15 e 16 mostram a corrente medida em cada uma das linhas de fase elétrica (LI e L2) pelo sistema de monitoramento de potência elétrica e a corrente real nas linhas de potência elétrica principais 193 (isto é, Ll) e na linha de potência elétrica principal 195 (isto é, L2) . Conforme mostrado nas Figuras 15 e 16, o uso de um ímã como parte do sistema de monitoramento de potência elétrica pode diminuir dramaticamente o erro na taxa de corrente medida. Os testes dos sistemas de monitoramento de potência elétrica 100, 900, 1000, 1100, 1700 e 1800 das Figuras 1, 9, 10, 11, 17 e 18 mostram aumento similar na linearidade e diminuição no erro nas corrente medidas.

A Figura 17 ilustra o condutor bobinado exemplificativo 751 do sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 localizado sobre a superficie 198 do painel 196, de acordo com uma modalidade. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não especificamente retratadas ou descritas no presente documento.

O sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 pode ser similar ou o mesmo que o sistema de monitoramento de potência elétrica 1200, exceto que o sistema de monitoramento de potência elétrica 1700 inclui um domo ferromagnético 1766 sobre o condutor bobinado 751. Em alguns exemplos, as extremidades dos domo 17 66 são localizadas no imã 1261. Em outros exemplos, o imã 1261 também é envolto pelo domo 1766. Em alguns exemplos, o uso do domo 1766 no sistema de monitoramento de potência elétrica 1200 pode focar as linhas de fluxo magnético na região acerca e/ou abaixo do condutor bobinado 751.

A Figura 18 ilustra o sensor exemplificativo de campo magnético 1811 do sistema de monitoramento de potência elétrica 1800 localizado na superficie 198 do painel 196 com as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 sob o painel 196, de acordo com uma modalidade. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1800 também pode ser considerado como um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1800 é meramente exemplificativo e nâo é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O sistema de monitoramento de potência elétrica 1800 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, nâo especificamente retratadas ou descritas no presente documento.

Em alguns exemplos, o sistema de monitoramento de potência elétrica 1800 pode incluir: (a) um dispositivo de captação 1810; (b) uma unidade computacional 120 (Figuras 1 e 2); (c) um dispositivo de exibição 130 (Figuras 1 e 2); e (d) uma unidade de calibração 180 (Figuras 1 e 2). O dispositivo de captação 1810 pode incluir: (a) pelo menos uma corrente elétrica sensor ou sensor de campo magnético 1811; (b) um controlador 213 (Figura 2) ; (c) um módulo de comunicações de usuário 214 (Figura 2); (d) um transceptor 215 (Figura 2); (e) uma fonte de alimentação 216 (Figura 2); e (f) um mecanismo de acoplamento 219 (Figura 2).

Em muitas modalidades, o sensor de campo magnético 1811 pode incluir um condutor bobinado 1851 com uma primeira extremidade 1852 e uma segunda extremidade 1853 oposta à primeira extremidade 1852, Na modalidade mostrada na Figura 18, um comprimento do condutor bobinado 1851 da extremidade 1852 até 1853 pode ser substancialmente perpendicular ao eixo geométrico 742. Isto é, o condutor bobinado 1851 pode ser substancialmente perpendicular às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 e substancialmente paralela à superfície 198. Quando os sensores de campo magnético forem colocados na configuração mostrada na Figura 18, as linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 experimentam uma reatância substancialmente constante do painel 196 e do condutor bobinado 951.

A Figura 19 é um gráfico 1900 que ilustra um ângulo de fase de um sinal recebido em relação à tensão versus uma posição do campo magnético sensor 1811, de acordo com uma modalidade. Para criar o gráfico 1900, uma corrente fixa foi colocada nas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195 e o condutor de bobina 1851 foi movido por aproximadamente 0,6 centímetro, incremento em relação às linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, enquanto o ângulo de fase do sinal recebido em relação à tensão foi medido. Conforme mostrado na Figura 19, o ângulo de fase expõe comportamento biestável que tem duas fases diferentes afastadas por aproximadamente 180°. A comutação de fase de 180° ocorre quando a bobina passa sobre o centro da linha de potência elétrica principal 195. Assim, a reatância do condutor de bobina 1851 e do painel 196, como experimentado pelas linhas de potência elétrica principais 193, 194 e 195, é substancialmente constante e a não linearidade do campo magnético causada pelo painel 196 é eliminada.

A Figura 20 ilustra um fluxograma para uma modalidade de um método 2000 de fornecer um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura. 0 método 2000 é meramente exemplificative e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. 0 método 2000 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não especificamente retratadas ou descritas no presente documento. Em algumas modalidades, as atividades, os procedimentos e/ou os processos do método 2000 podem ser realizados na ordem apresentada. Em outras modalidades, as atividades, os procedimentos e/ou os processos do método 2000 podem ser realizados em qualquer outra ordem adequada. Em ainda outras modalidades, uma ou mais das atividades, os procedimentos e/ou os processos no método 2000 podem ser combinados ou ignorados.

Referindo-se à Figura 20, o método 2000 inclui uma atividade 2061 de fornecer um dispositivo de captação. Como um exemplo, o dispositivo de captação pode ser similar ou idêntico aos dispositivos de captação 110, 910, 1010, 1210 e 1810 das Figuras 1, 9, 10, 12 e 18, respectivamente.

Em alguns exemplos, o dispositivo de captação pode ser configurado para ser acoplado a uma superfície do painel de um disjuntor elétrico. 0 dispositivo de captação pode ser configurado para produzir um sinal de saída com base no campo magnético gerado pelas uma ou mais linhas de potência elétrica principais no disjuntor elétrico. A Figura 21 ilustra um fluxograma para uma modalidade da atividade 2061 de fornecer um dispositivo de captação, de acordo com a primeira modalidade.

Referindo-se à Figura 21, a atividade 2061 inclui um procedimento 2171 de fornecer um ou mais sensores de campo magnético. Em alguns exemplos, os sensores de campo magnético podem ser similares aos sensores de campo magnético 211 e 212 da Figura 2, os sensores de campo magnético 911 e 912 da Figura 9, o sensor de campo magnético 1011, 1012, 1019 da Figura 10, o sensor de campo magnético 1211 da Figura 12 e/ou o sensor de campo magnético 1811 da Figura 18. Em alguns exemplos, o um ou mais sensores de campo magnético podem incluir um ou mais condutores bobinados.

Em seguida, a atividade 2061 da Figura 21 inclui um procedimento 2172 de montar o um ou mais sensores de campo magnético ao dispositivo de captação. Em alguns exemplos, o procedimento 2172 pode incluir montar o um ou mais sensores de campo magnético no dispositivo de captação, de modo que um eixo geométrico do um ou mais sensores de campo magnético seja substancialmente perpendicular a pelo menos uma porção das uma ôu mais linhas de potência elétrica principais, e substancialmente paralelo à superfície do painel quando o dispositivo de captação for acoplado à superfície do painel.

Em outros exemplos, o procedimento 2172 pode incluir montar o um ou mais sensores de campo magnético no dispositivo de captação, de modo que um eixo geométrico do um ou mais sensores de campo magnético seja substancialmente perpendicular a pelo menos uma porção das uma ou mais linhas de potência elétrica principais, e substancialmente perpendicular à superfície do painel quando o dispositivo de captação for acoplado à superfície do painel. Em vários exemplos, o um ou mais sensores de campo magnético no dispositivo de captação são montados de modo que um eixo geométrico do um ou mais sensores de campo magnético é substancialmente perpendicular a uma porção das uma ou mais linhas de potência elétrica principais diretamente abaixo dos sensores de campo magnético, e substancialmente perpendicular à superfície do painel quando o dispositivo de captação for acoplado à superfície do painel.

A atividade 2061 na Figura 21 é continuada com um procedimento 2173 de fornecer um ou mais ímãs. Como um exemplo, o um ou mais imãs podem ser similares aos núcleos magnéticos 961 e 964 da Figura 9, o núcleo magnético 1069 da Figura 10 e/ou o ímã 1261 da Figura 12.

Subsequentemente, a atividade 2061 da Figura 21 inclui um procedimento 2174 de acoplar o um ou mais ímãs ao um ou mais sensores magnéticos. Em alguns exemplos, acoplar um ou mais sensores magnéticos ao um ou mais ímãs pode incluir envolver o um ou mais condutores bobinados dos sensores de campos magnéticos acerca do um ou mais ímãs. Por exemplo, os condutores bobinados dos sensores de campos magnéticos podem ser envoltos acerca do um ou mais imãs, e podem ser similares aos condutores bobinados envoltos acerca do um ou mais ímãs como mostrado nas Figuras 9, 10 e/ou 11.

Em outras modalidades, acoplar um ou mais sensores magnéticos ao um ou mais ímãs pode incluir acoplar uma extremidade do sensor de campo magnético ao um ou mais ímãs. Por exemplo, acoplar uma extremidade dos sensores de campos magnéticos ao um ou mais ímãs pode ser similar ao acoplamento de uma extremidade dos sensores de campos magnéticos ao um ou mais ímãs como mostrado nas Figuras 12 e/ou 13. Em exemplos alternativos, a atividade 2061 não inclui os procedimentos 2173 e 2174.

Em seguida, a atividade 2061 da Figura 21 inclui um procedimento 2175 de fornecer um ou mais domos ferromagnéticos. Como um exemplo, o um ou mais domos ferromagnéticos podem ser similares aos domos 1066, 1067 e 1068 da Figura 10, o domo 1166 da Figura 11 e/ou o domo 1766 da Figura 16.

A atividade 2061 na Figura 21 é continuada com um procedimento 2176 de montar o um ou mais domos ferromagnéticos de modo que o um ou mais sensores de campo magnético sejam localizados no um ou mais domos. Por exemplo, o um ou mais sensores de campo magnético localizados no um ou mais domos podem ser similares ao um ou mais sensores de campo magnético localizados no um ou mais domos, como mostrado nas Figuras 10, 11 e/ou 16. Em exemplos alternativos, a atividade 2061 não inclui os procedimentos 2175 e 2176.

Subsequentemente, a atividade 2061 da Figura 21 inclui um procedimento 2177 de fornecer um ou mais componentes adicionais do dispositivo de captação. Em alguns exemplos, o um ou mais componentes adicionais pode incluir um controlador, uma fonte de alimentação, um transceptor, um módulo de comunicações de usuário e/ou um mecanismo de acoplamento. Após o procedimento 2174, a atividade 2061 é completada.

Referindo-se novamente à Figura 20, o método 2000 na Figura 20 é continuado com uma atividade 2062 de fornecer um dispositivo computacional. Como um exemplo, o dispositivo computacional pode ser similar ou idêntico à unidade computacional 120 das Figuras 1 e 2. Em alguns exemplos, a atividade 2062 pode incluir, ao invés, somente fornecer uma unidade de processamento. Como um exemplo, a unidade de processamento pode ser similar ou idêntica à unidade de processamento 222 da Figura 2. Em alguns exemplos, a unidade de processamento pode ser configurada para receber o sinal de saída do dispositivo de captação, e é configurada ainda para processar o sinal de saída para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso de potência elétrica da estrutura.

Subsequentemente, o método 2000 da Figura 20 inclui uma atividade 2063 de fornecer um dispositivo de calibração. Como üm exemplo, o dispositivo de calibração pode ser similar ou idêntico ao dispositivo de calibração 180 das Figuras 1 e 2.

Subsequentemente, o método 2000 da Figura 20 inclui uma atividade 2064 de fornecer um dispositivo de exibição. Como um exemplo, o dispositivo de calibração pode ser similar ou idêntico ao dispositivo de exibição 130 das Figuras 1 e 2. Em alguns exemplos, o dispositivo de exibição pode ser parte da unidade computacional 120.

Em adição a mitigar a não linearidade do campo magnético por alterar a configuração do dispositivo de captação, a não linearidade do campo magnético pode ser mitigada por modificar o método de calibrar e usar o sistema de monitoramento de potência elétrica. A Figura 22 ilustra um fluxograma para uma modalidade de um método 2200 de usar um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma primeira carga de uma estrutura. 0 método 2200 é meramente exemplificativo e não é limitado às modalidades apresentadas no presente documento. O método 2200 pode ser empregado em muitos exemplos ou modalidades diferentes, não especificamente retratadas ou descritas no presente documento. Em algumas modalidades, as atividade, os procedimentos e/ou os processos do método 2200 podem ser realizados na ordem apresentada. Em outras modalidades, as atividades, os procedimentos e/ou os processos do método 2200 podem ser realizados em qualquer outra ordem adequada.

Em ainda outras modalidades, uma ou mais das atividades, dos procedimentos e/ou dos processos no método 2200 podem ser combinados ou ignorados.

Referindo-se à Figura 22, o método 2200 inclui uma atividade 2261 de fornecer um sistema de monitoramento de 10 potência elétrica. Como um exemplo, o sistema de monitoramento de potência elétrica pode ser similar ou idêntico aos sistemas de monitoramento de potência elétrica 100, 900, 1000, 1100, 1200, 1700 e 1800 das Figuras 1, 9, 10, 11, 12, 17 e 18, respectivamente.

O método 2200 na Figura 22 é continuado com uma atividade 2262 de calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica. Em alguns exemplos, uma primeira calibração pode ser realizada quando o sistema de monitoramento de potência elétrica for primeiro instalado 20 ou ligado. Em alguns exemplos, um dispositivo computacional do sistema dθ monitoramento de potência elétrica é plugado em uma primeira linha de fase (por exemplo, Ll) do sistema de potência elétrica da estrutura, e um dispositivo de calibração do sistema de monitoramento de potência elétrica 25 é plugado em uma segunda linha de fase (por exemplo, L2) do sistema de potência elétrica da estrutura.

Em alguns exemplos, calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica pode incluir primeiro determinar uma primeira amplitude e uma primeira fase de 30 uma primeira corrente em cada um dos sensores de corrente do dispositivo de captação. Após isso, uma primeira carga no dispositivo computacional é acoplada ao primeiro ramo de fase e uma segunda amplitude e uma segunda fase de uma segunda corrente em cada um dos sensores de corrente do 5 dispositivo de captação são determinadas. Em seguida, uma segunda carga predeterminada no dispositivo de calibração é acoplada ao segundo ramo de fase e uma terceira amplitude e uma terceira fase de uma terceira corrente em cada um dos sensores de corrente são determinadas. Finalmente, um ou 10 mais fatores de calibração são determinados para o dispositivo de captação pelo menos em parte com o uso das primeiras amplitudes, das primeiras fases, das segundas amplitudes, das segundas fases, das terceiras amplitudes, e das terceiras fases. 15 Subsequentemente, o método 2200 da Figura 22- inclui uma atividade 2263 de armazenar os dados de calibração. Em alguns exemplos, os dados de calibração podem incluir os fatores de calibração e a primeira amplitude e a primeira fase de uma primeira corrente. Os dados de calibração podem 20 ser armazenados na memória no dispositivo computacional.

Em seguida, o método 2200 da Figura 22 inclui uma atividade 2264 de medir uma corrente bruta.

O método 2200 na Figura 22 é continuado com uma atividade 2265 de determinar se a corrente bruta é 25 diferente por uma quantidade predeterminada dos dados de calibração armazenados. Se a corrente está em uma quantidade predeterminada da corrente dos dados de calibração armazenados, a próxima atividade é a atividade 2266 de calcular a corrente medida.

Se a corrente bruta não está em uma quantidade predeterminada (por exemplo, 1 por cento (%) , 5%, 10%, ou 25%) da primeira corrente, a próxima atividade é a atividade 2262 de calibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica. Os novos parâmetros de calibração e a nova primeira corrente podem ser armazenados na memória. Assim, uma base de dados dos dados de calibração e correntes brutas pode ser criada. Assim, na atividade 2265, a corrente bruta pode ser comparada a todos os dados de calibração armazenados na memória. Se a corrente bruta não estiver em uma quantidade predeterminada dos dados de calibração armazenados, o sistema de monitoramento de potência elétrica pode ser recalibrado. Isto é, uma nova calibração ocorreria a qualquer momento que o sistema de monitoramento de potência elétrica detecte que uma grande mudança na corrente tenha ocorrido das correntes medidas anteriormente. Assim, a não linearidade no campo magnético pode ser mitigada por recalibrar o sistema de monitoramento de potência elétrica a qualquer momento que uma grande mudança na corrente das linhas de potência elétrica principais ocorra.

Subsequentemente, o método 2200 da Figura 22 inclui uma atividade 2266 de calcular a corrente medida com o uso dos dados de calibração armazenados.

Após isso, o método 2200 é continuado com uma atividade 2267 de exibir a corrente medida. Em alguns exemplos, a corrente medida pode ser exibida com o uso do dispositivo de exibição 130.

Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidades especificas, será entendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas sem desviar do espirito ou escopo da invenção. Consequentemente, a revelação das modalidades da invenção é destinada a ser ilustrativa do escopo da invenção, e não. é destinada a ser limitante. É pretendido que o escopo da 5 invenção deve ser limitado somente à extensão exigida pelas reivindicações anexas. Por exemplo, para um individuo de habilidades comuns na técnica, será prontamente aparente que as atividades 2061, 2062, 2063, e 2064 da Figura 20, os procedimentos 2171, 2172, 2173, 2174, 2175, 2176, e 2177 da 10 Figura 20, e as atividades 2261, 2262, 2263, 2264, 2265, 2266, 2267 da Figura 22 podem ser compreendidos de muitas atividades diferentes, os procedimentos podem ser realizados por muitos módulos diferentes, em muitas ordens diferentes para que qualquer elemento das Figuras 1, 2, 7, 15 9, 10, 11, 12, 17 e 18 possa ser modificado e para que a discussão supracitada de algumas dessas modalidades não represente necessariamente uma descrição completa de todas as modalidades possíveis.

Todos os elementos reivindicados em qualquer 20 reivindicação particular são essenciais para a modalidade reivindicada naquela reivindicação particular. Consequentemente, a substituição de um ou mais elementos reivindicados constitui em reconstrução, e não reparo. Adicionalmente, benefícios, outras vantagens, e soluções 25 para problemas foram descritos com relação a modalidades específicas. Os benefícios, vantagens, soluções para problemas, entretanto, qualquer elemento ou elementos que possam fazer com que qualquer benefício, vantagem, ou solução ocorra ou se torne mais marcantes, não são 30 destinados a serem construídos como elementos ou atributos críticos, exigidos, ou essenciais de qualquer ou todas as reivindicações, a menos que tais benefícios, vantagens, soluções, ou elementos sejam declarados em tal reivindicação.

Além do mais, as modalidades e limitações reveladas no presente documento não são dedicadas ao público sob a doutrina de dedicação se as modalidades e/ou limitações: (1) não são reivindicadas expressamente nas reivindicações; e (2) são ou são potencialmente equivalentes de elementos 10 e/ou limitações expressos nas reivindicações sob a doutrina de equivalentes.

Claims

1. Sistema para monitorar o uso de potência elétrica por uma estrutura, a estrutura compreendendo (a) dois ou mais disjuntores de ramo, (b) duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo que abastecem pelo menos uma porção da potência elétrica para uma primeira carga na estrutura, (c) duas ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica para as duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo e recebem a potência elétrica a partir de uma fonte de potência externa à estrutura, as duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo estão eletricamente acopladas às duas ou mais linhas de potência elétrica principais nos dois ou mais disjuntores de ramo, e (d) um painel localizado sobre pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência elétrica principais e pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo, uma porção das duas ou mais linhas de potência elétrica principais corre substancialmente paralela a um primeiro eixo geométrico, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de sensor de corrente (110) configurada para ser acoplada à uma porção de uma superfície do painel que está (a) sobre ou perto de pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência de eletricidade, (b) desprovido de estar sobre pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo, e (c) desprovido de estar sobre os dois ou mais disjuntores de ramo, sendo que a unidade de sensor de corrente compreende: pelo menos dois sensores de campo magnético (211, 212) que tem um comprimento substancialmente paralelo a um segundo eixo geométrico em que o segundo eixo geométrico é substancialmente perpendicular ao primeiro eixo geométrico e os pelo menos dois sensores de campo magnético são configurados para detectar campos magnéticos gerados pelas duas ou mais linhas de potência elétrica principais; e uma unidade de processamento (222) configurada para executar em um processador, em que: a unidade de sensor de corrente é configurada para produzir um sinal de saida com base nos campos magnéticos detectados pelo menos dois sensores de campo magnético; a unidade de processamento é adicionalmente configurada para receber o sinal de saida da unidade de sensor de corrente e processar o sinal de saida para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso da potência elétrica pela primeira carga na estrutura; a unidade de sensor de corrente não é acoplada eletricamente ou fisicamente no painel às duas ou mais linhas de potência elétrica principais ou às duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo quando a unidade de sensor de corrente está acoplada à porção da superficie do painel; a unidade de sensor de corrente é separada das duas ou mais linhas de potência elétrica principais, das duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo, e dos dois ou mais disjuntores de ramo por pelo menos pela superficie do painel quando a unidade de sensor de corrente está acoplada à porção da superficie do painel; e os pelo menos dois sensores de campo magnético compreendendo: um primeiro sensor de campo magnético com um primeiro eixo geométrico central ao longo do comprimento dos pelo menos dois sensores de campo magnético, o primeiro sensor de campo magnético compreendendo um primeiro condutor envolvido em torno do eixo geométrico central; e um segundo sensor de campo magnético, com um segundo eixo geométrico central ao longo do comprimento de pelo menos dois sensores de campo magnéticos, o segundo sensor de campo magnético compreendendo um segundo condutor envolvido em torno do segundo eixo geométrico central.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o segundo eixo geométrico também é substancialmente perpendicular à porção da superfície do painel; e pelo menos parte da porção da superfície do painel sobrepõe a porção das duas ou mais linhas de potência elétrica principais.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o segundo eixo geométrico também é substancialmente paralelo à porção da superfície do painel; e pelo menos parte da porção da superfície do painel sobrepõe a porção das duas ou mais linhas de potência elétrica principais.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que: o primeiro sensor de campo magnético compreende: um primeiro núcleo com o primeiro condutor envolvido em torno do primeiro núcleo em uma primeira direção; o segundo sensor de campo magnético que compreende: um segundo núcleo com o segundo condutor envolvido em torno do segundo núcleo em uma segunda direção; e a segunda direção é oposta à primeira direção.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: a unidade de sensor de corrente compreende, ainda: pelo menos um imã.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que: cada um dos pelo menos dois sensores de campo magnético tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade; o comprimento de cada um dos pelo menos dois sensores de campo magnético se estende da primeira extremidade à segunda extremidade; a primeira extremidade de cada um dos pelo menos dois sensores de campo magnético é adjacente ao pelo menos um imã; o pelo menos um imã é configurado para ser adjacente ao painel; e o segundo eixo geométrico é substancialmente perpendicular à parte da superficie do painel.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a unidade de sensor de corrente compreende, ainda: pelo menos um domo ferromagnético sobre os pelo menos dois sensores de campo magnético.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que: o primeiro sensor de campo magnético compreende: o primeiro condutor envolvido em torno do pelo menos um imã.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que: o um ou mais parâmetros relacionados ao uso da potência elétrica pela estrutura compreendem a potência elétrica usada pela primeira carga na estrutura; e a primeira carga compreende dois ou mais dispositivos elétricos acoplados às duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo.

10. Método para fornecer um sistema para monitorar o uso de potência elétrica de uma estrutura, a estrutura tendo (a) dois ou mais disjuntores de ramo; (b) duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo que abastecem pelo menos uma porção da potência elétrica para uma primeira carga na estrutura; (c) duas ou mais linhas de potência elétrica principais que abastecem a potência elétrica para as duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo e recebem a potência elétrica a partir de uma fonte externa de potência, uma porção das duas ou mais linhas de potência elétrica principais correm pelo menos parcialmente substancialmente paralelas a um primeiro eixo geométrico; e (d) um painel que sobrepõe pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência elétrica principais e pelo menos parte das duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo, as duas linhas de potência elétrica de ramo são eletricamente acopladas as duas ou mais linhas de potência elétrica principais nos dois ou mais disjuntores de ramo, o método caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer (2061) uma unidade de sensor de corrente configurada para ser acoplada a uma região da superfície do painel que (a) está próxima à pelo menos uma parte das duas ou mais linhas de potência elétrica principais, (b) não está ou adjacente à pelo menos uma parte das duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo, e (c) não está nos ou adjacente aos dois ou mais disjuntores de ramo, a unidade de sensor de corrente não é eletricamente acoplada ou fisicamente acoplada no painel às duas ou mais linhas de potência elétrica principais ou as duas ou mais linhas de potência elétrica de ramo quando a unidade de sensor de corrente é acoplada à região da superfície do painel, a superfície do painel que separa fisicamente a unidade de sensor de corrente das duas ou mais linhas de potência elétrica principais quando a unidade de sensor de corrente é acoplada à região da superfície do painel, sendo que a unidade de sensor de corrente é configurada para produzir um sinal de saida com base em campos magnéticos gerados pelas duas ou mais linhas de potência elétrica principais; e fornecer (2062) uma unidade de processamento configurada para receber o sinal de saida da unidade de sensor de corrente e configurada, ainda, para processar o sinal de saida para determinar um ou mais parâmetros relacionados ao uso da potência elétrica da estrutura, em que: fornecer a unidade de sensor de corrente compreende: fornecer pelo menos dois sensores de campo magnético com comprimentos ao longo dos seus respectivos eixos geométricos centrais em que os pelo menos dois sensores de campo magnético são configurados para detectar os campos magnéticos gerados pelas duas ou mais linhas de potência elétrica principais; e montar os pelo menos dois sensores de campo magnético na unidade de sensor de corrente de modo que o eixos geométricos centrais dos pelo menos dois sensores de campo magnético sejam substancialmente perpendiculares ao primeiro eixo geométrico e substancialmente perpendiculares à região da superficie do painel quando a unidade de sensor de corrente estiver acoplada à região da superficie do painel.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: fornecer cada um dos pelo menos dois sensores de campo magnético compreende, ainda: fornecer os pelo menos dois sensores de campo magnético com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, sendo que o eixo geométrico central do sensor de campo magnético se estende da primeira extremidade para a segunda extremidade; e fornecer a unidade de sensor de corrente compreende: fornecer pelo menos um imã acoplado a uma primeira extremidade dos pelo menos dois sensores de campo magnético.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por compreender, ainda: fornecer um ou mais copos ferromagnéticos; e montar o um ou mais copos ferromagnéticos de modo que 5 os pelo menos dois sensores de campo magnético estejam localizados no interior dos um ou mais copos ferromagnéticos.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que: fornecer os pelo menos dois sensores de campo magnético compreende, ainda: fornecer os pelo menos dois sensores de campo magnético compreendendo um ou mais condutores; e envolver o um ou mais condutores em volta de um ou 15 mais imãs.