BR112013017940B1

BR112013017940B1 - Circuito de discriminação de reajuste automático para discriminar automaticamente se deve reajustar automaticamente um dispositivo de proteção eletrônico e método para operar um dispositivo de proteção eletrônico de reajuste automático seletivo

Info

Publication number: BR112013017940B1
Application number: BR112013017940-6A
Authority: BR
Inventors: Kevin Jefferies; Philippe Guibert; Pablo Garcia-Viano
Original assignee: Schneider Electric USA, Inc.
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2021-03-23
Also published as: EP2477292B1; CN103329381A; WO2012099733A1; EP2477292A1; BR112013017940A2; US9252587B2; US20130135778A1; CN103329381B

Abstract

sistema e método de discriminação de reajuste automático para um dispositivo de proteção eletrônico auto-acionado trata-se de um aparelho e um método para reajustar automaticamente de maneira seletiva um dispositivo de proteção eletrônico.o dispositivo de proteção eletrônico pode proteger uma carga de motor desconectando a carga de uma fonte de alimentação quando a corrente puxada pela carga ultrapassa um limite, quando a fonte de alimentação sofre de um desequilíbrio de fase ou perda de fase, ou quando outra condição é detectada. o dispositivo de proteção eletrônico discrimina entre tipos diferentes de condição de falha e determina se vai suprimir a função de reajuste automático do dispositivo. o dispositivo de proteção eletrônico inclui um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste para reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico em seguida a um evento de desengate usando a energia do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste. em funcionamento, o dispositivo de proteção eletrônico detecta uma condição de falha que não exige o reajuste automático, em seguida descarrega o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste e desengata o dispositivo de proteção eletrônico antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja recarregado.

Description

CIRCUITO DE DISCRIMINAÇÃO DE REAJUSTE AUTOMÁTICO PARA DISCRIMINAR AUTOMATICAMENTE SE DEVE REAJUSTAR AUTOMATICAMENTE UM DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO ELETRÔNICO E MÉTODO PARA OPERAR UM DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO ELETRÔNICO DE REAJUSTE AUTOMÁTICO SELETIVO

CAMPO DA INVENÇAO

A presente revelação refere-se de maneira geral a dispositivos de proteção eletrônicos e, mais especificamente, a um método para reajustar um dispositivo de proteção eletrônico auto-acionado.

ANTECEDENTES

As cargas conectadas a circuitos elétricos podem ser danificadas e as cargas puxam mais corrente do que são configuradas para tolerar. Por exemplo, as cargas de motor de indução que puxam energia em demasia de uma fonte de alimentação podem sofrer de superaquecimento, o que encurta a vida útil do motor e pode potencialmente romper o isolamento nos enrolamentos do motor. Além disto, as cargas de motor indutivas de três fases configuradas para receber energia de uma fonte de alimentação AC polifásica podem ser danificadas se a fonte de alimentação sofrer de perda de fase ou de desequilíbrio de fase. Uma perda de fase ocorre quando uma fase da corrente distribuída pela fonte de alimentação polifásica é desconectada. Uma falha de perda de fase pode ocorrer devido a um fusível queimado ou a um fio de alimentação descontínua em série com o condutor que conduz a fase. Uma falha de desequilíbrio de fase ocorre quando uma ou mais das fases da corrente caem abaixo de alguma fração característica dos seus valores nominais. Uma falha de perda de fase e uma falha de desequilíbrio de fase podem danificar a carga do motor ao fazerem com que os enrolamentos do motor puxem corrente de maneira irregular e sejam aquecidos de maneira irregular, o que é ineficaz e encurta a vida útil do motor e superaquece potencialmente o isolamento dos enrolamentos do motor. Portanto, o dispositivo de proteção eletrônico é convencionalmente usado para proteger o motor.

O dispositivo de proteção eletrônico pode ser configurado para reajustar-se automaticamente em seguida ao desarme/disparo do dispositivo de proteção eletrônico. Os dispositivos de proteção eletrônicos que incorporam funcionalidade de reajuste automático seletivo incluem convencionalmente uma fonte de alimentação externa para acionar uma memória ou um circuito lógico para desempenhar uma função de reajuste em seguida ao desarme. A fonte de alimentação externa fornece energia a aspectos lógicos ou aspectos de memória dentro do dispositivo de proteção eletrônico para armazenar o tipo de condição de falha determinada pelo controlador depois que o mecanismo de desarme é atuado. Um dispositivo de proteção eletrônico convencional que tem funcionalidade de reajuste automático seletivo pode determinar então se vai reajustar-se automaticamente em seguida a um evento de desarme com base no conteúdo da memória acionada separadamente. Entretanto, os dis-positivos de proteção eletrônicos convencionais exigem uma fonte de alimentação externa para prover funcionalidade de reajuste automático seletivo. O provimento de uma fonte de alimentação separada acrescenta indesejavelmente custo e consumo de corrente aos dispositivos de proteção eletrônicos convencionais e exigem componentes e circuitos eletrônicos adicionais.

SUMÁRIO

São aqui apresentados um aparelho e um método para acionar um dispositivo de proteção eletrônico para prover funcionalidade de reajuste automático seletivo sem necessidade de uma fonte de alimentação externa. O aparelho para reajustar automaticamente de maneira seletiva um dispositivo de proteção eletrônico compreende um mecanismo de desarme, um mecanismo de reajuste e um controlador. O mecanismo de desarme pode ser um dispositivo eletromecânico configurado para separar dois contatos de modo a interromper o fluxo de corrente para um contactador e, assim, faz com que o contactador interrompa o fluxo de corrente para a carga protegida. Por exemplo, o mecanismo de desarme pode ser atuado pela força mecânica gerada de uma bobina atuadora de desarme fazendo com que um solenoide se mova em resposta ao fluxo de corrente através da bobina atuadora de desarme. A bobina atuadora de desarme pode ser conectada em série com um dispositivo de armazenamento de energia de desarme, tal como um capacitor e um transistor de desarme. O provimento de uma polarização para o transistor de desarme faz com que o dispositivo de armazenamento de energia de desarme seja descarregado através da bobina atuadora de desarme e, assim, desarme o mecanismo de desarme. Da mesma maneira, o mecanismo de reajuste pode ser atuado pelo provimento de uma polarização para um transistor de reajuste, que faz com que um dispositivo de armazenamento de energia de desarme, tal como um capacitor, seja descarregado através de uma bobina atuadora de desarme.

Dispositivos de proteção eletrônicos que provêm uma capacidade de reajuste automático seletivo são desejáveis uma vez que formas diferentes de condição de falha exigem respostas diferentes. Por exemplo, uma falha térmica pode indicar um motor indutivo sobrecarregado que simplesmente necessita de algum tempo para resfriar, e um reajuste automático pode ser desejável em seguida a uma falha térmica (corrente excessiva). Entretanto, falhas de desequilíbrio de fase ou perda de fase podem indicar problemas no circuito de fornecimento de energia, como, por exemplo, um fusível queimado ou uma linha de alimentação descontínua, e geralmente não exigem, portanto, um reajuste automático. Falhas de desequilíbrio de fase ou perda de fase exigem geralmente alguma providência a ser tomada pelo usuário para corrigir o problema no circuito de fornecimento de energia, e os aspectos da presente revelação proporcionam a comunicação da existência do problema no circuito de fornecimento de energia ao usuário ao não reajustarem automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico.

Os aspectos da presente revelação provêm um aparelho configurado para reajustar automaticamente de maneira seletiva um dispositivo de proteção eletrônico que exige, entretanto, custo, complexidade e consumo de corrente mínimos para ser implementado. O método aqui revelado não exige o acréscimo de quaisquer componentes eletrônicos a serem implementados em um dispositivo de proteção eletrônico de reajuste automático. Os aspectos da presente revelação podem ser implementados em um relé de sobrecarga de estado sólido acionado de acordo com um controlador. O controlador é configurado para monitorar a corrente puxada por uma carga protegida de uma fonte de alimentação polifásica CA. O controlador inclui um módulo de discriminação de falha, que analisa a corrente monitorada de modo a determinar se uma condição de falha ocorreu e a discriminar o tipo de condição de falha. Com base no tipo de condição de falha discriminado, o módulo de discriminação de falha determina se se vai suprimir a função de reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico.

Por exemplo, o módulo de discriminação de falha pode funcionar suprimindo a função de reajuste automático do aparelho quando o tipo de condição de falha discriminado é uma falha de perda de fase ou uma falha de desequilíbrio de fase. O módulo de discriminação de falha suprime a função de discriminação de reajuste automático descarregando o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste um pouco antes do desarme do mecanismo de desarme. Em seguida ao descarregamento do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste, o mecanismo de desarme é desarmado antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste possa ser suficientemente recarregado para ter energia suficiente para permitir que o dispositivo seja automaticamente reajustado. Em uma implementação, o retardo de tempo entre o descarregamento do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste e o desarme do mecanismo de desarme pode ser inferior a dez milissegundos ou inferior a cinquenta milissegundos.

De acordo com um aspecto da presente revelação, é revelado um circuito de discriminação de reajuste automático para discriminar automaticamente se se vai reajustar automaticamente um dispositivo de proteção eletrônico em seguida ao desarme do dispositivo de proteção eletrônico. O circuito inclui: um mecanismo de desarme, um circuito de reajuste e um controlador. O mecanismo de desarme pode, quando atuado, desarmar o dispositivo de proteção eletrônico desconectando a carga protegida pelo dispositivo de proteção eletrônico da fonte de alimentação. O circuito de reajuste pode incluir um mecanismo de reajuste e um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste. O mecanismo de reajuste pode incluir uma bobina atuadora de reajuste que, quando atuada, pode fazer com que o mecanismo de reajuste o dispositivo de proteção eletrônico e reconecta assim a carga à fonte de alimentação. O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste pode ser conectado à bobina atuadora de reajuste. O controlador pode ter uma saída de controle de reajuste co-nectada ao circuito de reajuste. O controlador pode ser configurado para fazer com que o circuito de reajuste seja atuado ou, em resposta à detecção de uma condição de falha que não exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico, pode fazer com que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja descarregado de modo a impedir que o circuito de reajuste automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico.

De acordo com outro aspecto da presente revelação, o controlador do circuito de discriminação de reajuste automático pode incluir um módulo de discriminação de falha para analisar sinais de medição que indicam uma característica elétrica da energia puxada pela carga de uma pluralidade de fases de corrente fornecidas pela fonte de alimentação. Além disto, a detecção da condição de falha que não exige um reajuste automático pode ser feita pelo módulo de discriminação de falha. O módulo de discriminação de falha pode ser também configurado para: analisar os sinais de medição para detectar uma condição de falha, discriminar o tipo de condição de falha e determinar se se vai impedir que o circuito de reajuste seja automaticamente reajustado com base no tipo de condição de falha discriminado. O circuito de reajuste pode ser impedido de reajustar automaticamente a proteção eletrônica pela atuação do mecanismo de desarme em resposta à descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja recarregado com uma quantidade de energia suficiente para atuar a bobina atuadora de reajuste. O circuito de reajuste pode incluir também um transistor de reajuste. O transistor de reajuste pode ter uma porta conectada à saída de controle de reajuste do controlador, e o controlador pode ser configurado para fazer com que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja descarregado através da bobina atuadora de reajuste pela polarização da porta do transistor de reajuste.

De acordo com ainda outro aspecto da presente revelação, a bobina atuadora de reajuste pode ser também a bobina atuadora do mecanismo de desarme. O mecanismo de desarme pode ser configurado para atuar quando da descarga de um dispositivo de armazenamento de energia de desarme através da bobina atuadora de desarme, de modo que a corrente flua na direção oposta à direção do fluxo de corrente através da bobina atuadora de reajuste durante a descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste. Além disto, o circuito de discriminação de reajuste automático pode ser auto-acionado.

De acordo com outro aspecto da presente revelação, é revelado um método para acionar um dispositivo de proteção eletrônico de reajuste automático seletivo. O método pode incluir: monitorar uma característica de eletricidade associada à carga protegida pelo dispositivo de proteção eletrônico. O método pode incluir também: carregar um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste configurado para fornecer energia a um mecanismo de reajuste configurado para reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico. O método pode incluir também: detectar uma condição de falha com base na característica monitorada. O método pode incluir também: analisar a característica monitorada de modo a determinar se a condição de falha exige o reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico ou não exige o reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico. O método pode incluir também: descarregar o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste em resposta à não exigência, pela condição de falha, do reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico. O método pode incluir também: em resposta ao descarregamento, fazer com que o dispositivo de proteção eletrônico seja desarmado antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja recarregado. Ao fazer com que o dispositivo de proteção eletrônico seja desarmado antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja recarregado, o método pode prevenir o reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico.

De acordo com ainda outro aspecto da presente revelação, a característica da eletricidade pode ser a corrente e o monitoramento pode ser efetuado pela medição da corrente puxada pela carga de uma pluralidade de fases de uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA) polifásica. O dispositivo de proteção eletrônico pode ser um relé de sobrecarga de estado sólido auto-acionado. O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste pode ser um capacitor, e o mecanismo de reajuste pode incluir uma bobina atuadora de reajuste. Além disto, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste pode descarregar através da bobina atuadora de reajuste do mecanismo de reajuste. O descarregamento pode ser efetuado pelo fechamento de uma chave que completa um circuito que inclui o capacitor e a bobina atuadora de reajuste para fazer com que a energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja descarregada através da bobina atuadora de reajuste. Além disto, a condição de falha que não exige o reajuste automático pode ser uma condição de falha de perda de fase ou uma condição de falha de desequilíbrio de fase. O método pode incluir também reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico pelo uso da energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste em resposta à exigência, pela condição de falha, do reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico. A condição de falha que exige reajuste automático pode ser uma falha térmica. Além disto, o desarme do dispositivo de proteção eletrônico pode ser efetuado pelo fechamento de uma segunda chave, que faz com que uma bobina atuadora atue o mecanismo de desarme do dispositivo de proteção eletrônico usando a energia armazenada em um dispositivo de armazenamento de energia de desarme.

De acordo com ainda outro aspecto da presente revelação, é apresentado um método para inibir a função de reajuste automático de um dispositivo de proteção eletrônico. O dispositivo de proteção eletrônico pode ter um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste para fornecer energia a um mecanismo de reajuste. O dispositivo de proteção eletrônico pode ser configurado para ser reajustado em resposta à energização, pelo dispositi-vo de armazenamento de energia de reajuste, do mecanismo de reajuste. O método pode incluir descarregar a energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste. O método pode incluir também, em resposta à descarga, desarmar o dispositivo de proteção eletrônico antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste seja recarregado. A descarga pode ser efetuada pelo fechamento de uma chave que completa um circuito que inclui o capacitor e uma bobina atuadora. O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste pode ser um capacitor, e o mecanismo de reajuste pode incluir uma bobina atuadora.

A presente revelação contempla expressamente a combinação de qualquer um ou mais dos sistemas, aspectos ou métodos revelados em qualquer permuta.

Os aspectos e implementações precedentes e adicionais da presente revelação serão evidentes aos versados na técnica em vista da descrição detalhada de diversas modalidades e/ou aspectos que é feita com referência aos desenhos, dos quais uma descrição resumida é apresentada em seguida.

DESCRICÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

As vantagens precedentes e outras vantagens da presente revelação se tornarão evidentes com a leitura da descrição detalhada seguinte e com a referência aos desenhos.
A Figura 1 é um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico configurado para prover funções de proteção para uma carga protegida conectada a uma fonte de alimentação.
A Figura 2 apresenta um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico que inclui um mecanismo de reajuste.
A Figura 3 mostra um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico que desempenha uma função de reajuste automático seletivo e que inclui um transistor de mecanismo de reajuste e um transistor de mecanismo de desarme.
A Figura 4 apresenta um fluxograma que demonstra um método para suprimir a função de reajuste automático de um dispositivo de proteção eletrônico.
A Figura 5 apresenta um fluxograma que mostra um método para acionar o dispositivo de proteção eletrônico para reajustar automaticamente de maneira seletiva o dispositivo de proteção eletrônico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A Figura 1 é um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico 100 configurado para prover funções de proteção para uma carga protegida 140 conectada a uma fonte de alimentação 130. A fonte de alimentação 130 pode ser uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA) polifásica. A fonte de alimentação 130 pode incluir três linhas condutoras (131, 132, 133) para prover três fases de uma corrente de abastecimento e pode ser disposta de acordo com uma configuração em Y delta. Em uma configuração, a carga protegida 140 pode ser uma carga de motor de indução. O dispositivo de proteção eletrônico 100 inclui um primeiro sensor 121, um segundo sensor 122, um terceiro sensor 123, um controlador 110, um mecanismo de desarme 150 e um mecanismo de reajuste 160. Os três sensores (121, 122, 123) podem ser configurados para prover saídas que indicam uma característica elétrica monitorada pelos sensores (121, 122, 123) para o controlador 110. Por exemplo, a característica elétrica monitorada pode ser a corrente que flui através de um ou mais das três linhas condutoras (131, 132, 133) (condutores elétricos, por exemplo) ou a tensão entre uma ou mais das três linhas condutoras e entre si ou um potencial de referência.

Em uma configuração do dispositivo de proteção eletrônico 100, o primeiro sensor 121 é conectado à primeira linha condutora 131 da fonte de alimentação 130 que conduz a primeira fase da corrente fornecida. O primeiro sensor 121 pode, por exemplo, ser um sensor de corrente para monitorar a corrente puxada pela carga protegida 140 da primeira fase da corrente fornecida. O segundo sensor 122 é conectado à segunda linha condutora 132 da fonte de alimentação 130 que conduz a segunda fase da corrente fornecida. O segundo sensor 122 pode, por exemplo, ser um sensor de corrente para monitorar a corrente puxada pela carga protegida 140 da segunda fase da corrente fornecida. O terceiro sensor 123 é conectada à terceira linha condutora 133 da fonte de alimentação 130 que conduz a terceira fase da corrente fornecida. O terceiro sensor 123 pode, por exemplo, ser um sensor de corrente para monitorar a corrente puxada pela carga protegida 140 da terceira fase da corrente fornecida. O controlador 110 recebe as saídas dos três sensores (121, 122, 123). Embora a fonte de alimentação 130 seja mostrada tendo três condutores que conduzem três fases de uma corrente de abastecimento, a presente revelação aplica-se a implementações que têm fontes de alimentação polifásicas com correntes de abastecimento que têm mais do que três ou menos do que três fases, como, por exemplo, uma fonte de alimentação de fase única.

O controlador 110 é conectado ao mecanismo de desarme 150 e é configurado para atuar o mecanismo de desarme 150 em resposta à detecção de um evento de falha. A atuação do mecanismo de desarme 150 desconecta a carga protegida da fonte de alimentação 130 pela ativação de um contactador 145. O contactador 145 é simbolicamente mostrado no diagrama de blocos mostrado na Figura 1 como um conjunto de três chaves acionáveis de acordo com um sinal de controle 152 do mecanismo de desarme 150 ou de um mecanismo de reajuste 160, mas a presente revelação não está limitada a um contactador 145 que inclui uma chave. O contactador 145 pode ser um aparelho mecânico ou eletromecânico para desconectar a fonte de alimentação 130 da carga 140 de acordo com o sinal de controle 152. Da mesma maneira, o mecanismo de desarme 150 e o mecanismo de reajuste 160 podem ser um aparelho mecânico ou eletromecânico adequado para comunicar o sinal de controle 152 ao contactador 145 de acordo com sinais recebidos do controlador 110, como, por exemplo, o sinal de desarme 222 e o sinal de reajuste 224 mostrados na Figura 2. Em uma implementação, o sinal de controle 152 comunicado ao contactador 145 pode ser uma corrente ou tensão estável que funciona para manter as chaves do contactador 145 na posição fechada e manter assim a conexão entre a fonte de alimentação 130 e a carga protegida 140. Por exemplo, o sinal de controle 152 pode ser uma polarização aplicada a um transistor dentro do contactador 145, e a interrupção do sinal de controle 152 pode provocar o desligamento do transistor. O contactador 145 pode ser configurado para abrir as suas chaves e desconectar assim a carga protegida 140 da fonte de alimentação 130 quando a corrente ou tensão estável recebida do mecanismo de desarme 150 é interrompida.

Em uma implementação da presente revelação, o mecanismo de desarme 150 pode ser atuado pelo envio de corrente através de uma bobina atuadora, tal a bobina atuadora de desarme 354 mostrada na Figura 3. A corrente pode ser enviada através da bobina atuadora de desarme pela descarga de um dispositivo de armazenamento de energia por meio de polarização de um transistor, tal como o transistor de desarme 356 mostrado na Figura 3, para completar um circuito que inclui o dispositivo de armazenamento de energia e a bobina atuadora. A bobina atuadora de desarme pode ser uma parte de um solenóide, e o movimento mecânico devido à atuação do solenóide pode fazer com que uma alavanca, haste, articulação ou elemento giratório mecânico abra contatos elétricos no mecanismo de desarme 150. A abertura dos contatos elétricos no mecanismo de desarme 150 pode fazer com que o sinal de controle 152 seja interrompido e fazer assim com que o contactador 145 des-conecte a carga protegida 140 da fonte de alimentação 130. O contactador 145 pode funcionar para desconectar todas as fases da fonte de alimentação 130 da carga protegida 140 simultaneamente.

O controlador 110 pode ser um microcontrolador, um circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), um arranjo de portas programável no campo (FPGA) ou outro dispositivo eletrônico adequado para receber sinais que indicam uma característica elétrica (corrente ou tensão, por exemplo) da fonte de alimentação 130. O controlador 110 pode analisar os sinais recebidos de modo a determinar se uma condição de falha ocorreu e fazer com que o mecanismo de desarme 150 atue em resposta à determinação de se a condição de falha ocorreu. Em uma implementação do dispositivo de proteção eletrônico 100, um ou mais dos três sensores (121, 122, 123) podem ser incorporados ao controlador 110. Por exemplo, o controlador 110 pode incluir três entradas configuradas para receber tensões proporcionais à corrente portada pelas três linhas condutoras (131, 132, 133), e as tensões podem ser geradas pela medição das quedas de tensão através de cargas de medição (resistores, por exemplo) para cada uma das linhas condutoras (131, 132, 133).

As medições podem ser analisadas no controlador 110 de acordo com técnicas dis-poníveis em análise de sistemas de alimentação e processamento de sinais digitais para detectar uma condição de falha da corrente fornecida pela fonte de alimentação 130. Por exemplo, uma ou mais das medições que ultrapassem um valor de limite térmico podem indicar um evento de falha de corrente excessiva ou um evento de falha térmica. O valor de limite térmico pode ser baseado em um aspecto ou feição da carga protegida 140, no valor nominal da característica elétrica monitorada ou em uma entrada de usuário. O valor nominal da característica elétrica monitorada pode ser baseado, por exemplo, no valor médio ou mediano da característica elétrica. Os sinais de medição podem ser comparados uns com os outros e com os valores nominais para as medições de modo a se detectarem outras condições de falha que não falhas térmicas. Em uma implementação exemplar, uma falha térmica pode ser indicada por uma medição de corrente para uma fase da corrente fornecida que ultrapassa 200% do valor de corrente nominal para a fase e que dura oito minutos, conforme especificado no padrão 508 do Laboratório de Underwriter (UL 508). A detecção de falhas pelo controlador 110 pode ser implementada com o uso de um acumulador ou um integrador para medir a quantidade de corrente recebida ao longo de uma duração de tempo e para detectar uma falha quando a acumulação em andamento de corrente ao longo do tempo ultrapassa um valor de limite.

As medições podem ser comparadas umas com as outras de modo a se detectar uma condição de falha de desequilíbrio de fase. Pode-se determinar que um desequilíbrio de fase ocorre quando a comparação entre várias fases indica que uma ou mais das fases da corrente fornecida não estão em uma faixa de tolerância. A faixa de tolerância pode ser baseada em um aspecto ou feição da carga protegida 140, no valor nominal da característica elétrica monitorada ou em uma entrada de usuário. Uma falha de desequilíbrio de fase pode ser também indicada pela queda de uma ou mais das fases abaixo do seu valor nominal em uma porcentagem, que pode ser, por exemplo, 60% do valor nominal para a fase monitorada. Uma falha de perda de fase pode ser detectada determinando-se se uma ou mais das correntes de fase estão abaixo de um limite de perda, que pode ser um limite que corresponde a uma corrente próxima de zero em uma implementação. Além disto, em uma implementação, a detecção e a discriminação de falhas podem ser baseadas em tendências nas medições ao longo do tempo, nas comparações entre várias fases da corrente fornecida e nas comparações entre as fases e um ou mais valores de limite que podem se opcionalmente determinados de maneira dinâmica. A detecção e a discriminação de falhas podem ser baseadas em medições que indicam a corrente ou tensão nas linhas condutoras (131, 132, 133).

No funcionamento exemplar do dispositivo de proteção eletrônico 100, a fonte de alimentação 130 energiza as linhas condutoras (131, 132, 133) e uma ou mais características elétricas da energia (corrente ou tensão, por exemplo) distribuída para a carga protegida 140 são detectadas com o uso dos três sensores (121, 122, 123). O controlador 110 analisa a(s) característica(s) monitorada(s) pelos três setores (121, 122, 123) e determina se um evento de falha ocorreu. Em resposta à determinação de que um evento de falha ocorreu, o controlador 110 faz com que o mecanismo de desarme 150 atue.

Em uma implementação, o dispositivo de proteção eletrônico 100 pode ser auto-acionado, o que significa que os componentes eletrônicos do dispositivo de proteção eletrônico 100 são acionados pela mesma corrente ou tensão com que o dispositivo de proteção eletrônico 100 está monitorando. Em outras palavras, auto-acionado significa que o dispositivo de proteção eletrônico 100 não tem uma fonte de alimentação independente, mas em vez disso deriva a sua energia da linha ou linhas condutoras (131, 132, 133) que está monitorando. Em uma configuração do dispositivo de proteção eletrônico 100 que incorpora aspectos acionados a partir da energia de corrente contínua (DC), tais como aspectos lógicos digitais ou aspectos de estado sólido, o dispositivo de proteção eletrônico 100 pode ser auto-acionado. Uma ou mais das linhas condutoras (131, 132, 133) da fonte de alimentação 130 podem ser conectadas ao enrolamento primário de um transformador de corrente, e o enrolamento secundário do transformador de corrente pode ser conectado a um retificador para fornecer energia DC ao dispositivo de proteção eletrônico. Uma configuração na qual a energia é fornecida ao dispositivo de proteção eletrônico 100 da mesma linha condutora da fonte de alimentação que é monitorada pelo dispositivo de proteção eletrônico 100 é uma configuração auto-acionada.

O dispositivo de proteção eletrônico 100 pode ser configurado como um relé de sobrecarga. O relé de sobrecarga pode ser configurado para monitorar a corrente puxada pela carga protegida 140 e para desconectar a carga protegida 140 usando o contactador 145 quando a corrente monitorada indica que uma condição de falha ocorreu. O relé de sobrecarga pode ser um relé de sobrecarga que incorpora elementos eletrônicos inteligentes que têm memória e um conjunto de circuitos lógicos.

Um dispositivo de proteção eletrônico pode ser auto-acionado. Para dispositivos de proteção eletrônicos que incorporam componentes eletrônicos que funcionam sob energia de corrente contínua (DC), um dispositivo de proteção eletrônico auto-acionado pode incluir um retificador conectado ao enrolamento secundário de um transformador de corrente, com a corrente monitorada fluindo através do enrolamento primário do transformador de corrente. Uma configuração na qual a energia é fornecida ao dispositivo de proteção eletrônico 100 a partir da mesma linha condutora da fonte de alimentação que é monitorada pelo dispositivo de proteção eletrônico 100 é uma configuração auto-acionada. Geralmente, dispositivos au-to-acionados não puxam energia uma vez desarmado o dispositivo de proteção eletrônico 100, que geralmente interrompe o fluxo de corrente através do retificador de corrente ou direta ou indiretamente.

A Figura 2 apresenta um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico 100’ que inclui um mecanismo de reajuste 160. O dispositivo de proteção eletrônico 100’ é semelhante ao dispositivo de proteção eletrônico 100 mostrado na Figura 1. O controlador 110 inclui um módulo de discriminação de falha 212 e um módulo de temporização de reajuste automático 214. Os módulos 212, 214 podem apresentar-se sob a forma de instruções passíveis de leitura por máquina armazenadas em um meio ou meios não transitórios, como, por exemplo, uma memória incorporada ao controlador 110 ou operacionalmente acoplada ao controlador 110. O dispositivo de proteção eletrônico 100’ inclui o mecanismo de desarme 150 e o mecanismo de reajuste 160. O mecanismo de desarme 150 inclui um dispositivo de armazenamento de energia de desarme 252, tal como um capacitor. O dispositivo de armazenamento de energia de desarme 252 pode armazenar energia para fazer com que o mecanismo de desarme 150 seja atuado em resposta a um sinal de desarme 222. O mecanismo de reajuste 160 inclui um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262. O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 pode armazenar energia para fazer com que o mecanismo de reajuste 160 seja atuado em resposta a um sinal de reajuste 224. A atuação do mecanismo de desarme 150 pode ser referida como desarme do dispositivo de proteção eletrônico 100’. O desarme do mecanismo de desarme 150 faz com que a carga protegida 100 seja desconectada da fonte de alimentação 130 e pode ser executado pela separação dos contatos elétricos no mecanismo de desarme 150, o que provoca a separação dos contatos dentro do contactador 145 que fornecem corrente entre a fonte de alimentação 130 e a carga protegida 140. Em contraste, a atuação do mecanismo de reajuste 160 faz com que o contactador 145 seja reajustado de modo que a carga protegida 140 seja reconectada à fonte de alimentação e pode ser executada pela ener-gização de uma bobina atuadora que faz com que os contatos elétricos do contactador 145 sejam reconectados, reconectando assim a carga protegida 140 à fonte de alimentação 130.

O módulo de discriminação de falha 212 é conectado ao mecanismo de desarme 150 pelo envio do sinal de desarme 222 ao mecanismo de desarme 150. O módulo de discriminação de falha 212 é também conectado ao mecanismo de reajuste 160 para enviar o sinal de reajuste 224 ao mecanismo de reajuste 160. O módulo de discriminação de falha 212 pode ser também conectado ao módulo de temporização de reajuste automático 214. O módulo de temporização de reajuste automático 214 pode ser um dispositivo configurado para enviar um sinal de reajuste automático 226 ao mecanismo de reajuste 160 em seguida à atuação do mecanismo de desarme 150 após um retardo de tempo.

No funcionamento exemplar do dispositivo de proteção eletrônico 100’, o controlador 110 recebe sinais de medição de sensores que monitoram uma característica elétrica da energia fornecida à carga protegida 140. Os sinais de medição 220, que indicam a característica elétrica medida pelos sensores (121, 122, 123), são analisados no módulo de discri-minação de falha 212 de modo a se determinar se uma condição de falha ocorreu. O módulo de discriminação de falha 212 é também configurado para discriminar o tipo de condição de falha de acordo com técnicas convencionais empregadas na técnica de monitoramento de sistemas de energia. Em uma implementação, o tipo de condição de falha pode ser discriminado de maneira semelhante à discussão da detecção e discriminação de falhas do controlador em conexão com a Figura 1. O tipo de condição de falha pode ser discriminado com base em comparações entre várias fases da corrente fornecida, nas tendências nas medições ao longo do tempo e em comparações entre as fases e em um ou mais valores de limite, assim como com base em outras técnicas empregadas na técnica de monitoramento de sistemas de energia.

Além disso, o módulo de discriminação de falha 212 pode ser configurado para determinar se a condição de falha discriminada é um tipo de condição de falha que exige reajuste automático. Por exemplo, o módulo de discriminação de falha 212 pode ser configurado para determinar que uma falha térmica é um tipo de falha que exige reajuste automático, enquanto outros tipos de falha não exigem reajuste automático. O módulo de discriminação de falha 212 é também configurado para sinalizar um ou mais do mecanismo de desarme 150 e do mecanismo de reajuste 160 dependendo da determinação de se a condição de falha discriminada exige reajuste automático.

Em uma configuração, se o módulo de discriminação de falha 212 determinar que o reajuste automático é exigido, então o módulo de discriminação de falha 212 é configurado para não suprimir a função de reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico 100’. A função de reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico 100’ pode ser opcionalmente desempenhada pelo módulo de discriminação de falha 212, que primeiro sinaliza o módulo de temporização de reajuste automático 214 e em seguida desarma o mecanismo de desarme 150. O módulo de temporização de reajuste automático 214 pode ser um circuito configurado para enviar o sinal de reajuste automático 226 ao mecanismo de reajuste 160 em seguida ao desarme do mecanismo de desarme 150 após um retardo de tempo. Em um exemplo, o retardo de tempo do módulo de temporização de reajuste automático pode ser de trinta segundos, um minuto ou pode ser estabelecido pelo usuário de acordo com os requisitos da carga protegida 140. Em uma configuração na qual o módulo de discriminação de falha é configurado para sinalizar o módulo de temporização de reajuste automático, pela sinalização do módulo de temporização de reajuste automático 214 antes do desarme do mecanismo de desarme 150, o módulo de temporização de reajuste automático 214 pode iniciar a temporização do retardo de tempo imediatamente antes que o evento de desarme ocorra. Em uma implementação, o módulo de temporização de reajuste automático 214 pode iniciar a temporização do retardo de tempo em resposta à ocorrência do evento de desarme sem ser sinalizado pelo módulo de discriminação de falha 212.

Em uma configuração, se o módulo de discriminação de falha 212 determinar que o reajuste automático não é exigido, então o módulo de discriminação de falha é configurado para suprimir a função de reajuste automático. A função de reajuste automático é suprimida pela atuação, pelo módulo de discriminação de falha 212, do mecanismo de reajuste 160 um pouco antes da atuação do mecanismo de desarme 150. A atuação do mecanismo de reajuste 160 descarrega o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 dentro do mecanismo de reajuste 160. Em uma implementação na qual o dispositivo de proteção eletrônico 100’ é auto-acionado a partir do enrolamento secundário retificado de um transformador de corrente acoplado à corrente monitorada, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 não é recarregado enquanto o circuito monitorado é desarmado, uma vez que não há fluxo de corrente através do transformador de corrente. Pela descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 imediatamente antes da atuação do mecanismo de desarme 150, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 não é recarregado o bastante para energizar o mecanismo de reajuste 160 em resposta a um sinal subsequente do módulo de temporização de reajuste automático 214. Em uma implementação, o retardo de tempo entre a atuação do mecanismo de reajuste 160 e a atuação do mecanismo de desarme 150 pode ser de milissegundos e pode ser inferior a dez milissegundos, inferior a vinte milissegundos ou inferior a cinqüenta milissegundos.

A Figura 3 mostra um diagrama de blocos de um dispositivo de proteção eletrônico 100” que desempenha uma função de reajuste automático seletivo e que inclui um transistor de mecanismo de reajuste 366 e um transistor de mecanismo de desarme 356. O dispositivo de proteção eletrônico 100” é semelhante ao dispositivo de proteção eletrônico 100’ mostrado na Figura 2, exceto pelo fato de que o dispositivo de proteção eletrônico 100” inclui um circuito de reajuste para acionar o mecanismo de reajuste 160 (Figura 2) e um circuito de desarme para acionar o mecanismo de desarme 150 (Figura 2). O controlador 110 do dispositivo de proteção eletrônico 100” pode opcionalmente incluir um controle de transistor de desarme 316 e um controle de transistor de reajuste 318. O controle de transistor de desarme 316 pode ser um módulo para gerar o sinal de desarme 222 com base em um sinal do módulo de discriminação de falha 212. O sinal de desarme 222 pode ser uma tensão de polarização apropriada para o transistor de desarme 356. O controle de transistor de reajuste 318 pode ser um módulo para enviar o sinal de reajuste 224 ao mecanismo de reajuste 160 com base em sinais do módulo de discriminação de falha 212 ou do módulo de temporização de reajuste automático 214. O sinal de reajuste 224 pode ser uma tensão de polarização apropriada para o transistor de reajuste 366.

Em uma implementação, o dispositivo de proteção eletrônico 100” pode ser um circuito de discriminação de reajuste automático. Em uma implementação, o mecanismo de desarme 150 inclui um circuito de desarme que inclui um capacitor de desarme 352, uma bobina atuadora de desarme 354 e um transistor de desarme 356. O capacitor de desarme 352 e a bobina atuadora de desarme 354 são conectados em série pela conexão de um primeiro terminal da bobina atuadora de desarme 354 e de um primeiro terminal do capacitor de desarme 352. O transistor de desarme 356 é conectado entre um segundo terminal da bobina atuadora de desarme 354 e um segundo terminal do capacitor de desarme 352, e um terminal de porta do transistor de desarme pode ser conectado ao controle de transistor de desarme 316. Em uma implementação, o mecanismo de reajuste inclui um circuito de reajuste que inclui um capacitor de reajuste 362, uma bobina atuadora de reajuste 364 e um transistor de reajuste 366. O capacitor de reajuste 366 é conectado entre um segundo terminal da bobina atuadora de reajuste 364 e um segundo terminal do capacitor de reajuste 362. O circuito de reajuste pode ser vantajosamente projetado para permitir que o capacitor de reajuste 362 descarregue rapidamente através da bobina atuadora de reajuste 364 quando o transistor de reajuste 366 recebe o sinal de reajuste 224. Por exemplo, o capacitor de reajuste 362 pode se configurado para descarregar substancialmente em menos de cinco milissegundos ou em menos de dez milissegundos.

A bobina atuadora de desarme 354 pode ser o enrolamento de um solenóide e o solenóide pode ser configurado para abrir um ou mais contatos de modo a separar a carga 140 da fonte de alimentação 130 em resposta à descarga do capacitor de desarme 352 através da bobina atuadora de desarme 354. Da mesma maneira, a bobina atuadora de reajuste 364 pode ser o enrolamento de outro solenóide e o outro solenóide pode ser configurado para fechar um ou mais contatos de modo a reconectar a carga 140 da fonte de alimentação 130 em resposta à descarga do capacitor de reajuste através da bobina atuadora de reajuste 364. Em uma implementação, o circuito de discriminação de reajuste automático pode ser configurado de modo que a bobina atuadora de reajuste 364 e a bobina atuadora de desarme 354 sejam a mesma bobina com a corrente fluindo em direções opostas através da bobina para prover a atuação de desarme e a atuação de reajuste. O provimento de corrente em direções opostas pode acionar um solenóide em direções opostas.

Em uma implementação na qual o circuito de discriminação de reajuste automático é auto-acionado a partir do enrolamento secundário retificado de um transformador de corrente acoplado à corrente monitorada, o circuito de reajuste pode ser também configurado para que o capacitor de reajuste 362 e o capacitor de desarme 352 sejam carregados pela fonte de alimentação DC do circuito de discriminação de reajuste automático auto-acionado. O circuito de reajuste pode ser configurado de modo que a descarga do capacitor de reajuste 362 através da bobina atuadora de reajuste 364 quando o capacitor de reajuste 362 é carregado de maneira insuficiente não faça com que a bobina atuadora de reajuste 364 atue e proporcione o reajuste dos contatos para reconectar a carga 140 à fonte de alimentação 130. O carregamento insuficiente do capacitor de reajuste 362 antes que o circuito de rea-juste receba o sinal de reajuste 224 do controle de transistor de reajuste 318 pode ser referido como supressão ou inibição da função de reajuste do circuito de discriminação de reajuste automático. Em uma implementação, o capacitor de reajuste 362 pode ser considerado como recarregado quando retém uma carga maior que uma carga insuficiente.

Em uma implementação, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 pode ser implementado como o capacitor de reajuste 362 ou como vários capacitores. O capacitor de reajuste 362 pode ser configurado para carregar-se a partir do enrolamento secundário retificado de um transformador de corrente que fornece energia DC a um dispositivo de proteção eletrônico auto-acionado. O capacitor de reajuste 362 pode ser selecionado de modo a ter uma capacitância de acordo com o tempo de carregamento, o tempo de descarga e a carga máxima da característica desejada. O tempo de carregamento da característica desejada pode ser também influenciado pela seleção de valores de resistência conectados em série com o capacitor de reajuste 362 e a fonte de alimentação DC do dispositivo auto-acionado, conforme é entendido na técnica de monitoramento de sistemas de energia e desenho de circuitos. O tempo de carregamento da característica pode ser também descrito por um perfil de carregamento exponencial. Os aspectos do circuito de reajuste podem ser selecionados de modo que o capacitor de reajuste 362 seja carregado de maneira insuficiente depois que o controle de transistor de reajuste 318 gera o sinal de reajuste 224 e o controle de transistor de desarme 316 gera o sinal de desarme 222 após um retardo de tempo. A capacitância do capacitor de desarme 352 ou de vários capacitores que desempenham a função do capacitor de desarme 352 pode ser selecionada de acordo com a consideração semelhante do tempo de carregamento, do tempo de descarga e da carga máxima da característica desejada.

A Figura 4 apresenta um fluxograma que demonstra um método exemplar para suprimir a função de reajuste automático de um dispositivo de proteção eletrônico. Será feita referência a aspectos das Figuras 1 a 3 de modo a se esclarecer o método mostrado na Figura 4. Em um dispositivo de proteção eletrônico 100, são monitoradas (410) as características elétricas de energia associadas à carga protegida 140 conecta à fonte de alimentação 130. A característica elétrica monitorada pode ser a corrente puxada de cada fase da corrente fornecida por uma fonte de alimentação polifásica, e a carga protegida pode ser um motor de indução, tal como um motor de indução configurado para funcionar a partir de uma fonte de alimentação de três fases. Enquanto o dispositivo de proteção eletrônico 100 está monitorando a característica elétrica puxada pela carga 140, um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 é carregado (420). O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 pode ser um ou mais capacitores e pode ser carregado pela conexão com uma fonte de alimentação DC que é parte do dispositivo de proteção eletrônico auto-acionado. A característica elétrica monitorada, tal como, por exemplo, a corrente puxa-da pela carga protegida 140, é analisada no controlador 110 de modo a se detectar uma condição de falha que não exige reajuste automático (430). Em uma implementação da presente revelação, o controlador pode continuar a analisar a característica elétrica monitorada até que uma condição de falha que não exige reajuste automático seja detectada (430). Em resposta à detecção da condição de falha (430), a função de reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico 100 é suprimida: pela descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 (440) e pelo desarme do dispositivo de proteção eletrônico 100 antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 tenha tempo para recarregar-se (450).

A Figura 5 apresenta um fluxograma que mostra um método exemplar para acionar o dispositivo de proteção eletrônico 100 para reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico 100. Em funcionamento, o controlador 110 do dispositivo de proteção eletrônico 100 recebe medições da corrente puxada pela carga protegida 140 ou medições de tensão conexas (510). As medições são analisadas no controlador 110 de modo a se detectar uma condição de falha (520). Se uma condição de falha não for detectada, medições de corrente ou tensão continuam a ser recebidas (520) e analisadas de modo a se detectar uma condição de falha (520). Se uma condição de falha for detectada, é determinado o tipo de condição de falha (530). A detecção da condição de falha (520) e a determinação do tipo de condição de falha (530) podem ser ambas efetuadas dentro do módulo de discriminação de falha 212 no controlador 110. O controlador 110 determina se o tipo de condição de falha é um tipo que exige uma condição de reajuste automático (530). Com base na determinação de se o tipo de condição de falha exige reajuste automático (530), o controlador 110 determina se se vai desabilitar a função de reajuste automático (540). Se for determinado que a condição de falha detectada é do tipo que exige reajuste automático, o mecanismo de desarme é atuado (560). Se for determinado que a condição de falha detectada não é do tipo que exige reajuste automático, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 é descarregado (550) imediatamente antes que o mecanismo de desarme 150 seja atuado (560). Por exemplo, o retardo de tempo entre a descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 (550) e a atuação do mecanismo de desarme 150 (560) pode ser de alguns milissegundos e pode ser inferior a dez milissegundos. O dispositivo de armazenamento de energia de reajuste 262 pode ser descarregado pela atuação do mecanismo de reajuste 160 de modo se descarregar o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste através da bobina atuadora de reajuste 364.

Os aspectos da presente revelação provêm um aparelho configurado para reajustar automaticamente de maneira seletiva um dispositivo de proteção eletrônico que exige, entretanto, custo, complexidade e consumo de corrente mínimos para ser implementado. Os métodos aqui revelados não exigem o acréscimo de quaisquer componentes eletrônicos a se-rem implementados em um dispositivo de proteção eletrônico de reajuste automático. Os aspectos da presente revelação podem ser implementados em um relé de sobrecarga de estado sólido acionado de acordo com um controlador. O controlador é configurado pare monitorar a corrente puxada por uma carga protegida de uma fonte de alimentação CA de três fases.

Embora implementações e aplicações da presente revelação tenham sido mostradas e descritas, deve ficar entendido que a presente revelação não está limitada à construção e às composições aqui descritas e que diversas modificações, alterações e variações podem ficar evidentes com a descrição precedente sem que se abandonem o espírito e c alcance da invenção definidos nas reivindicações anexas.

Claims

Circuito de discriminação de reajuste automático para discriminar automaticamente se deve reajustar automaticamente um dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) em seguida a um desarme do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’), o circuito compreendendo:
um mecanismo de desarme (150) que, quando atuado, desarma o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’), desconectando uma carga (140) protegida pelo dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) de uma fonte de alimentação (130);
um circuito de reajuste que inclui um mecanismo de reajuste (160) e um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362), o mecanismo de reajuste (160) incluindo uma bobina atuadora de reajuste (364) que, quando atuada, faz o mecanismo de reajuste (160) reajustar o dispositivo de proteção eletrônico, reconectando, assim, a carga à fonte de alimentação, o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) sendo conectado à bobina atuadora de reajuste (364); e
um controlador (110) que tem uma saída de controle de reajuste conectada ao circuito de reajuste,
CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (110) é configurado para fazer com que o circuito de reajuste atue ou, em resposta à detecção de uma condição de falha que não exige o reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’), fazer com que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) descarregue para impedir o circuito de reajuste de reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’),
em que o controlador inclui ainda um módulo de discriminação de falha (212) para analisar sinais de medição indicativos de uma característica elétrica da energia puxada pela carga (140) de uma pluralidade de fases de corrente fornecidas pela fonte de alimentação (130), e em que a detecção da condição de falha que não exige reajuste automático é efetuada pelo módulo de discriminação de falha (212), que é configurado para:
analisar os sinais de medição para detectar uma condição de falha;
discriminar um tipo da condição de falha; e
determinar se deve impedir o circuito de reajuste de reajustar automaticamente com base no tipo discriminado da condição de falha.
Circuito de discriminação de reajuste automático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) descarrega através da bobina atuadora de reajuste (264).
Circuito de discriminação de reajuste automático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de reajuste é impedido de reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico pela atuação do mecanismo de desarme (150) em resposta à descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) seja recarregado com uma quantidade de energia suficiente para atuar a bobina atuadora de reajuste (364).
Circuito de discriminação de reajuste automático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o circuito de reajuste inclui ainda um transistor de reajuste (366) que tem uma porta, a porta do transistor de reajuste (366) sendo conectada à saída de controle de reajuste do controlador (110), o controlador (110) sendo configurado para fazer com que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (362) descarregue através da bobina atuadora de reajuste (364) pela polarização da porta do transistor de reajuste (366).
Circuito de discriminação de reajuste automático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a bobina atuadora de reajuste é também uma bobina atuadora do mecanismo de desarme (150), o mecanismo de desarme sendo configurado para atuar mediante descarga de um dispositivo de armazenamento de energia de desarme através da bobina atuadora de reajuste de modo que a corrente flua em uma direção oposta à direção de fluxo de corrente através da bobina atuadora de reajuste durante a descarga do dispositivo de armazenamento de energia de reajuste.
Método para operar um dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) de reajuste automático seletivo, o método compreendendo:
monitorar (410) uma característica de eletricidade associada a uma carga (140) protegida pelo dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’);
carregar (420) um dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) configurado para fornecer energia a um mecanismo de reajuste (160) configurado para reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’);
detectar (430) uma condição de falha com base na característica monitorada;
analisar a característica monitorada para determinar se a condição de falha exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) ou não exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’);
o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda:
descarregar (440) o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) em resposta à condição de falha que não exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’); e
fazer (450), em resposta à descarga, com que o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) se desarme antes que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) seja recarregado, impedindo, assim, um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’),
em que a análise da característica monitorada compreende:
discriminar (530) um tipo da condição de falha, e
determinar (540) se deve impedir o mecanismo de reajuste de reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) com base no tipo discriminado da condição de falha.
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a característica é a corrente e em que o monitoramento é efetuado pela medição da corrente puxada pela carga (140) de uma pluralidade de fases de uma fonte elétrica de corrente alternada (CA) polifásica.
Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) usando a energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) em resposta à condição de falha que exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’).
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) é um relé de sobrecarga de estado sólido auto-acionado.
Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) é um capacitor, e em que o mecanismo de reajuste (160) inclui uma bobina atuadora de reajuste (364) através da qual o dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) se descarrega.
Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a descarga é efetuada pelo fechamento de uma chave que completa um circuito que inclui o capacitor e a bobina atuadora de reajuste (364) para fazer com que a energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) se descarregue através da bobina atuadora de reajuste (364).
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a condição de falha que não exige um reajuste automático é uma condição de falha de perda de fase.
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a condição de falha que não exige um reajuste automático é uma condição de falha de desequilíbrio de fase.
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por compreender ainda reajustar automaticamente o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) usando a energia armazenada no dispositivo de armazenamento de energia de reajuste (262, 362) em resposta à condição de falha que exige um reajuste automático do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’).
Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que fazer com que o dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) se desarme é efetuado pelo fechamento de uma segunda chave que faz com que uma bobina atuadora atue um mecanismo de desarme (150) do dispositivo de proteção eletrônico (100, 100’, 100’’) usando a energia armazenada em um dispositivo de armazenamento de energia de desarme (252, 352).