BR112016029636B1 - Dispositivo de comutação para redes de distribuição de energia elétrica mv e aparelho de desconexão de mv - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO PARA REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA MV E APARELHO DE DSCONEXÃO MV. A presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação (1) para uma rede de distribuição de energia elétrica MV (100). O dispositivo de comutação compreende contatos elétricos (2, 3), que são conectáveis eletricamente a um condutor (P) da mencionada rede de distribuição de energia elétrica e uma unidade de controle (5). O dispositivo de comutação compreende meios de sinalização (6) que emitem luz visível externamente ao mencionado dispositivo de comutação, em que os mencionados meios de sinalização são controlados pela mencionada unidade de controle.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação para redes de distribuição de energia de média tensão (MV).

[002] Dentro da estrutura da presente invenção, a expressão “média tensão” refere-se a tensões de mais de 1 kV AC e 1,5 kV DC e menos de 72 kV AC e 100 kV DC.

[003] Como se sabe, dispositivos de comutação, tais como seccionadores automáticos, são associados operativamente aos condutores de fase de uma rede de distribuição de energia elétrica MV para restaurar ou interromper automaticamente a continuidade elétrica desta última.

[004] Geralmente, seccionadores automáticos não podem operar quando correntes de defeito (por exemplo, correntes de curto circuito ou correntes de sobrecarga) fluem ao longo dos condutores de fase. Correntes de defeito são, na verdade, tipicamente interrompidas por interruptores ou religadores dispostos adequadamente.

[005] Atualmente, um operador não é capaz de saber se um seccionador tradicional foi instalado adequadamente sobre o campo antes deste último começar a operar.

[006] O comissionamento cego desses dispositivos possui notáveis desvantagens, uma vez que pode levar a quedas de energia elétrica indesejadas de grandes seções da rede de distribuição de energia elétrica. Esses problemas são ainda mais importantes quando um seccionador é instalado em linhas de distribuição de energia elétrica suspensas externas, para as quais intervenções de manutenção são relativamente dispendiosas e caras.

[007] Uma maneira de encarar este problema é equipar a unidade de controle do seccionador com um módulo de comunicação, que permite que ela seja interrogada sem fio por um dispositivo remoto.

[008] Esta solução implica em aumento do tamanho geral e dos custos industriais do dispositivo de comutação, o que pode ser inaceitável em algumas aplicações.

[009] O documento WO 2012/162374 A1 descreve um dispositivo de comutação (1) para uma rede de distribuição de energia elétrica MV, o dito dispositivo de comutação compreende os contatos elétricos (6, 12), que são eletricamente conectáveis a um condutor da dita rede de distribuição de energia elétrica e uma unidade de controle (52) para gerenciar a operação do dito dispositivo de comutação, sendo que o dispositivo compreende os meios de sinalização (51) operacionalmente conectados à dita unidade de controle, os ditos meios de sinalização compreendendo uma fonte de luz (51) adaptada para emitir luz visível observável externamente ao dito dispositivo de comutação, a dita unidade de controle sendo adaptada para fornecer sinais de controle (ver parágrafo 28) para controlar os ditos meios de sinalização, de modo que a dita fonte de luz emita sinais de luz indicativos das correspondentes condições operacionais (interrupção ou continuidade do fusível) de dito dispositivo de comutação, e sendo que a dita unidade de controle é adaptada para fornecer os sinais de controle (o sinal de controle do microprocessador) para controlar os ditos meios de sinalização, de modo que a dita fonte de luz emita sinais de luz pulsados com uma ou mais sequências de pulsos de luz correspondentes a distribuições de tempo (a fonte de luz 51 emite um “flash de luz 56 em intervalos regulares”, ver parágrafo 28), cada distribuição de tempo fornecendo informações codificadas indicativas de uma correspondente condição de operação do dito dispositivo de comutação, durante um funcionamento normal do dito dispositivo de comutação (a interrupção do fusível).

[0010] No mercado, ainda se sente, portanto, a necessidade de soluções técnicas que sejam capazes de superar as questões técnicas descritas acima.

[0011] A fim de atender a esta necessidade, a presente invenção fornece um dispositivo de comutação para uma rede de distribuição de energia elétrica MV, de acordo com a reivindicação 1 a seguir e com as reivindicações dependentes relacionadas.

[0012] Características e vantagens adicionais da presente invenção se tornarão mais claras a partir da descrição de suas realizações preferidas, mas não exclusivas, ilustradas puramente em forma de exemplos e sem limitações nas figuras anexas, nas quais: - a Figura 1 é um diagrama que exibe esquematicamente uma rede de distribuição de energia elétrica MV que compreende uma série de dispositivos de comutação de acordo com a presente invenção, associados operativamente aos condutores de fase; - a Figura 2 é um diagrama que ilustra esquematicamente a estrutura do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção; - a Figura 3 é um diagrama que exibe esquematicamente o funcionamento do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção; e - as Figuras 4 e 5 exibem esquematicamente uma realização do dispositivo de comutação de acordo com a presente invenção.

[0013] Com referência às figuras mencionadas, a presente invenção refere-se a um dispositivo de comutação 1 para uma rede de distribuição de energia elétrica MV 100, tal como uma linha de distribuição de energia MV suspensa.

[0014] O dispositivo de comutação 1 é associado operativamente a um condutor P da rede de distribuição de energia elétrica 100, que é preferencialmente um condutor de fase (figura 2).

[0015] O dispositivo de comutação 1 compreende contatos elétricos 2, 3 que são eletricamente conectáveis ao condutor P.

[0016] Durante a operação, pelo menos um dos mencionados contatos elétricos (por exemplo, o contato elétrico 3) pode ser separado de um contato elétrico correspondente (não exibido) do condutor P, de forma que a continuidade elétrica das porções acima no fluxo e abaixo no fluxo (com referência à posição do contato elétrico desconectável 3) do condutor P possa ser interrompida.

[0017] Geralmente, o dispositivo de comutação 1 é capaz de interromper correntes ao longo do condutor P e é convenientemente disposto para intervir em coordenação com pelo menos um interruptor ou religador 110 que esteja operativamente associado à rede de distribuição de energia elétrica 100 para fornecer proteção contra correntes de curto circuito e/ou correntes de sobrecarga (Figura 1).

[0018] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 é um seccionador automático, por exemplo, para uma linha de distribuição de energia suspensa.

[0019] O dispositivo de comutação 1 compreende convenientemente meios de liberação 4 para permitir a separação de pelo menos um dos mencionados contatos elétricos (por exemplo, o contato elétrico 3) do condutor P.

[0020] O meio de liberação 4 pode compreender um acionador ou dispositivo de liberação eletromecânico ou eletromagnético, que é ativado por sinais de controle apropriados C5.

[0021] O dispositivo de comutação 1 compreende uma unidade de controle 5 que, preferencialmente, compreende um dispositivo de processamento digital 51 (por exemplo, um microcontrolador) que é capaz de executar instruções de software (armazenadas em uma memória) para administrar a vida operacional do dispositivo de comutação 1, por exemplo, para gerar/receber sinais de dados, processar dados, gerar/receber sinais de controle e similares.

[0022] A unidade de controle 5 pode compreender circuitos eletrônicos adicionais (não exibidos) conectados operativamente ao dispositivo de processamento digital 51.

[0023] Segundo a presente invenção, o dispositivo de comutação 1 compreende meios de sinalização 6 conectados operativamente à unidade de controle 5, de forma a serem controlados por esta última (particularmente pelo dispositivo de processamento digital 51).

[0024] O meio de sinalização 6 compreende uma fonte de luz 61 adaptada para emitir luz visível.

[0025] Preferencialmente, a fonte de luz 61 emite luz vermelha. Esta solução assegura a eficiência da transmissão de luz aprimorada e é particularmente adequada para instalações externas.

[0026] Em algumas realizações da presente invenção, a fonte de luz 61 é adaptada para emitir luz visível de cores diferentes (preferencialmente, incluindo a cor vermelha).

[0027] Preferencialmente, a fonte de luz 61 compreende um ou mais LEDs (Diodos Emissores de Luz). Preferencialmente, o meio de sinalização 6 compreende um circuito de acionamento 62, que é conectado eletricamente à fonte de luz 61 e à unidade de controle 5.

[0028] O circuito de acionamento 62 é adaptado para receber sinais de controle adequados (por exemplo, os sinais de controle C1, C2, C3 e C4, mencionados a seguir) da unidade de controle 5 e fornecer um ou mais sinais de acionamento IL para a fonte de luz 61 operar esta última em resposta aos mencionados sinais de controle.

[0029] Como exemplo, quando a fonte de luz 61 compreende um ou mais LEDs, o circuito de acionamento 62 é capaz de fornecer correntes de acionamento IL adequadas para operar os mencionados LEDs em resposta aos sinais de controle recebidos da unidade de controle 5.

[0030] A fonte de luz 61 é disposta de forma que a luz emitida possa ser observada do lado externo do dispositivo de comutação 1, por exemplo, por um operador que tenha acesso ao local no qual é instalado o dispositivo de comutação 1.

[0031] O dispositivo de comutação 1 compreende um módulo acessório 64 que acomoda o meio de sinalização 6 (figuras 4-5). Convenientemente, o módulo 64 é posicionado de forma que a fonte de luz 61 possa emitir luz em direção ao ambiente externo ao dispositivo de comutação 1.

[0032] Preferencialmente, a fonte de luz 61 é opticamente acoplada a uma lente óptica 63 e a um corpo refletor 65, que fazem parte do mencionado meio de sinalização 6.

[0033] Convenientemente, a lente 63 forma uma porção de parede transparente externa do módulo 64, através da qual a fonte de luz 61 pode emitir luz.

[0034] O corpo refletor 65 aumenta a transmissão de luz enquanto a lente 63 permite a redução do fenômeno de dispersão de luz e assegura proteção contra agentes ambientais externos.

[0035] Conforme mencionado acima, o funcionamento do meio de sinalização 6 é controlado pela unidade de controle 5.

[0036] Segundo a presente invenção, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer um ou mais sinais de controle C1, C2, C3 para o meio de sinalização 6, de forma que a fonte de luz 61 emita um ou mais sinais de luz L1, L2, L3, que indicam as condições de operação correspondentes CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0037] Em outras palavras, o meio de sinalização 6 é controlado pela unidade de controle 5 de tal forma que a fonte de luz 61 emite sinais de luz L1, L2, L3 que fornecem (quando visualmente observados) informações codificadas IS sobre as condições de operação correspondentes do dispositivo de comutação 1.

[0038] Preferencialmente, a unidade de controle 5 envia sinais de controle C1, C2, C3 para o circuito de acionamento 62, que gera sinais de acionamento IL adequados para operar a fonte de luz 61 em resposta aos mencionados sinais de controle, de forma que a fonte de luz 61 gere os sinais de luz L1, L2, L3.

[0039] Preferencialmente, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer primeiros sinais de controle C1 para o meio de sinalização 6, de forma que a fonte de luz 61 emita primeiros sinais de luz pulsada L1 que possuem uma ou mais primeiras sequências T1 de pulsos de luz que indicam primeiras condições de operação CON1 correspondentes do dispositivo de comutação 1, durante funcionamento de partida desse último.

[0040] Dentro da estrutura da presente invenção, a expressão “funcionamento de partida” refere-se ao funcionamento comum do dispositivo de comutação 1 antes da sua entrada em serviço, ou seja, durante ou imediatamente após a sua instalação no campo.

[0041] Preferencialmente, a unidade de controle 5 gera os sinais de controle C1 após a realização de verificação interna (preferencialmente assim que começar a operar) ou em resposta a sinais de dados/controle recebidos de outros dispositivos.

[0042] Preferencialmente, as primeiras sequências T1 de pulsos de luz são configuradas para fornecer informações codificadas IS que indicam as condições de operação CON1 correspondentes.

[0043] Durante cada sequência T1, a fonte de luz 61 emite pulsos de luz que possuem uma dada distribuição de tempo. Essa distribuição de tempo é o parâmetro que fornece informações codificadas observáveis IS que indicam uma condição de operação CON1 correspondente.

[0044] Os primeiros sinais de luz L1 podem indicar a correta configuração da unidade de controle 5 ou sobre possíveis falhas.

[0045] Observando-se os sinais de luz L1, o operador pode facilmente descobrir se o dispositivo de comutação 1 foi instalado adequadamente, se o comissionamento do dispositivo de comutação 1 foi bem-sucedido, se os ajustes de configuração da unidade de controle 5 foram aceitos e similares.

[0046] A informação visual IS fornecida pelos sinais de luz L1 é bastante útil para aumentar a confiança de que o dispositivo de comutação 1 foi instalado adequadamente e funciona corretamente, de forma a aumentar a confiabilidade da instalação.

[0047] Isso traz vantagens notáveis, particularmente quando o dispositivo de comutação 1 é instalado em linhas suspensas.

[0048] Preferencialmente, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer segundos sinais de controle C2 para o meio de sinalização 6, de forma que a fonte de luz 61 emita segundos sinais de luz pulsada L2 que possuem uma ou mais segundas sequências T2 de pulsos de luz que indicam segundas condições de operação CON2 correspondentes do dispositivo de comutação 1, durante funcionamento normal deste último.

[0049] Dentro da estrutura da presente invenção, a expressão “funcionamento normal” refere-se ao funcionamento comum do dispositivo de comutação 1 após o início do serviço.

[0050] Preferencialmente, a unidade de controle 5 gera os sinais de controle C2 após haver realizado avaliação interna (preferencialmente em dados intervalos de tempo) ou em resposta a sinais de dados/controle recebidos de outros dispositivos (por exemplo, sensores conectados operativamente à unidade de controle 5). Preferencialmente, as segundas sequências T2 dos pulsos de luz são configuradas para fornecer informações codificadas IS que indicam as condições de operação CON2 correspondentes.

[0051] Durante cada sequência T1, a fonte de luz 61 emite pulsos de luz que possuem uma dada distribuição de tempo. Essa distribuição de tempo é o parâmetro que fornece informações codificadas observáveis IS que indicam uma condição de operação CON2 correspondente.

[0052] Os sinais de luz L2 podem indicar manobras recentes do dispositivo de comutação 1 ou quantidades elétricas medidas (por exemplo, da corrente I que flui ao longo do condutor P).

[0053] Observando os sinais de luz L2, o operador pode descobrir imediatamente se o dispositivo de comutação 1 funciona adequadamente, durante o seu período de funcionamento normal.

[0054] A informação visual IS fornecida pelos sinais de luz L2 é bastante útil para compreender o equilíbrio da energia elétrica ao longo de uma seção da linha e identificar sobrecargas críticas ou a persistência de condições de falhas na linha ou falhas temporárias persistentes.

[0055] Isto facilita o planejamento das intervenções de manutenção, de forma a reduzir o tempo de manutenção e custos.

[0056] Conforme mencionado acima, as primeira e segunda sequências T1, T2 de pulsos de luz dos primeiro e segundo sinais de luz L1, L2 compreendem pulsos de luz que possuem dadas distribuições de tempo correspondentes a dadas condições de operação CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0057] Em algumas realizações da presente invenção, cada sequência T1, T2 de pulsos de luz compreende um dado número de pulsos de luz (em que o mencionado número fornece as informações codificadas IS), que correspondem a uma dada condição de operação CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0058] Em outras realizações da presente invenção, cada sequência T1, T2 de pulsos de luz compreende pulsos de luz que possuem um dado ciclo de trabalho (em que o mencionado ciclo de trabalho fornece as informações codificadas IS), que correspondem a uma dada condição de operação CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1. Preferencialmente, cada sequência T1, T2 compreende pulsos de luz que possuem uma dada frequência F (em que a mencionada frequência fornece as informações codificadas IS), que corresponde a uma dada condição de operação CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0059] Obviamente, a unidade de controle 5 pode fornecer tipos diferentes dos primeiro e segundo sinais de controle C1, C2 para o meio de sinalização 6, de forma que a fonte de luz 61 emita tipos diferentes de primeiro e segundo sinais de luz pulsada L1, L2.

[0060] Cada sinal de luz L1, L2 diferente é caracterizado por uma sequência correspondente T1, T2 de pulsos de luz, que é configurada para indicar uma condição de operação CON1, CON2 correspondente do dispositivo de comutação 1.

[0061] Preferencialmente, as sequências de pulsos de luz T1, T2 são repetidas em dados intervalos de tempo, de forma que possam ser facilmente observadas por um operador.

[0062] Observa-se que uma falta de emissão dos sinais de luz L1, L2 pela fonte de luz 61 pode indicar, intrinsecamente, a presença de falhas. Deste modo, um operador pode obter informações sobre as condições de operação do dispositivo de comutação 1 mesmo quando os sinais L1, L2 não puderem ser observados.

[0063] Um exemplo de funcionamento do dispositivo de comutação 1 é exibido na figura 3.

[0064] Neste exemplo, a fonte de luz 61 deve compreender um único LED.

[0065] O dispositivo de comutação 1 é capaz de fornecer informações visuais de suas condições de operação antes de entrar em serviço.

[0066] Em funcionamento inicial do dispositivo de comutação 1 (por exemplo, imediatamente após o comissionamento), a unidade de controle 5 executa verificação interna das condições de operação do dispositivo de comutação 1.

[0067] Em resposta à mencionada verificação interna, a unidade de controle 5 fornece ao circuito de acionamento 62 um primeiro sinal de controle C1 que possui a forma de onda quadrada.

[0068] Neste caso, o primeiro sinal de controle C1 possui um dado primeiro ciclo de trabalho DC1 e uma dada primeira frequência F1.

[0069] Em resposta ao sinal de controle C1, o circuito de acionamento 62 gera uma corrente de acionamento IL para operar o LED 61.

[0070] O LED 61 emite um primeiro sinal de luz pulsada L1 que possui uma primeira sequência T1 de pulsos de luz caracterizada por uma frequência F1 e por um ciclo de trabalho DC1.

[0071] A sequência T1 de pulsos de luz é convenientemente repetida periodicamente.

[0072] Neste caso, o ciclo de trabalho DC1 dos pulsos de luz pode ser convenientemente selecionado para reduzir o consumo de energia (sem fornecer nenhum teor de informação útil).

[0073] Em vez disso, a frequência F1 dos pulsos de luz é convenientemente selecionada para indicar primeira condição de operação codificada CON1 correspondente do dispositivo de comutação 1.

[0074] A frequência F1 pode ser selecionada, por exemplo, para indicar estado operativo do dispositivo de comutação 1, que corresponde a uma instalação correta e completa.

[0075] Observando-se simplesmente o sinal de luz oscilante L1 emitido pelo LED 61, um operador pode obter, portanto, informações IS relativas a uma condição operativa do dispositivo de comutação 1, antes da sua entrada em serviço.

[0076] Por outro lado, se o sinal oscilante L1 não for emitido, o operador compreenderá que ocorreu uma falha durante o comissionamento do dispositivo de comutação 1.

[0077] Naturalmente, o meio de sinalização 6 pode ser controlado pela unidade de controle 5, de forma que a fonte de luz 61 emita sinais de luz pulsada L1 que possuem frequências diferentes dos pulsos de luz, em que cada frequência corresponde a uma dada condição de operação CON1 do dispositivo de comutação 1.

[0078] Podem ser emitidos, por exemplo, sinais de luz pulsada L1 diferentes que indicam diferentes tipologias de falhas.

[0079] Compreende-se também que, geralmente, as sequências T1 de pulsos de luz (ou os próprios pulsos de luz) dos sinais de luz L1 podem ter formas diferentes ou podem possuir distribuições de tempo diferentes das exibidas na Figura 3, dependendo do parâmetro selecionado (frequência, ciclo de trabalho, duração etc.) para fornecer informações codificadas IS que indicam as condições de operação correspondentes CON1 do dispositivo de comutação 1.

[0080] O dispositivo de comutação 1 é capaz de fornecer informações visuais sobre suas condições de operação após sua entrada em serviço.

[0081] Durante a vida normal de operação do dispositivo de comutação 1, a unidade de controle 5 executa periodicamente verificação interna ou recebe sinais de dados que indicam as quantidades elétricas medidas.

[0082] Em resposta à mencionada verificação interna ou aos sinais de dados, a unidade de controle 5 fornece ao circuito de acionamento 62 um segundo sinal de controle C2, que faz com que o LED 61 emita um segundo sinal de luz pulsada L2 que possui uma segunda sequência T2 de pulsos de luz caracterizados por uma segunda frequência F2.

[0083] A frequência F2 dos pulsos de luz é convenientemente selecionada para indicar uma segunda condição de operação codificada CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0084] A frequência F2 pode ser selecionada, por exemplo, para indicar que ocorreu uma manobra do dispositivo de comutação 1 ou para fornecer um valor de medição em forma codificada.

[0085] Novamente pela simples observação do sinal de luz oscilante L2 emitido pelo LED 61, um operador pode obter informações IS relativas ao estado operativo real do dispositivo de comutação 1.

[0086] Também neste caso, o meio de sinalização 6 pode ser controlado pela unidade de controle 5, de forma que a fonte de luz 61 emita sinais de luz pulsada L2 que possuem frequências diferentes dos pulsos de luz, em que cada frequência corresponde a uma dada condição de operação CON2 do dispositivo de comutação 1. Além disso, de forma geral, as sequências T2 dos pulsos de luz (ou os próprios pulsos de luz) dos sinais de luz L2 podem ter formas diferentes ou podem possuir distribuições de tempo diferentes das exibidas na figura 3, dependendo do parâmetro selecionado (frequência, ciclo de trabalho, duração etc.) para fornecer informações codificadas IS que indicam as condições de operação correspondentes CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0087] Segundo uma realização da presente invenção, o dispositivo de comutação 1 compreende primeiro meio sensor 11 conectado operativamente à unidade de controle 5.

[0088] O meio sensor 11 fornece primeiros sinais sensores S1 que indicam a corrente I que flui ao longo do condutor P para a unidade de controle 5.

[0089] Preferencialmente, o meio sensor 11 compreende um transformador de corrente de medição que é acoplado operativamente ao condutor P e é conectado eletricamente ao meio de processamento 51.

[0090] A unidade de controle 5 é convenientemente adaptada para fornecer os segundos sinais de controle C2 para o meio de sinalização 6 em resposta aos sinais sensores S1 recebidos do meio sensor 11. Neste caso, o meio de sinalização 6 é operado pela unidade de controle 5, de forma que a fonte de luz 61 emita sinais de luz L2 que indiquem as faixas de valores correspondentes de uma corrente I que flui ao longo do condutor P, durante o funcionamento normal do dispositivo de comutação 1. Convenientemente, a fonte de luz 61 fornece sinais de luz L2 que possuem uma segunda sequência T2 de pulsos de luz (repetidos periodicamente) caracterizada por uma frequência dos pulsos de luz que varia de acordo com a faixa de corrente medida para a corrente I.

[0091] Se a faixa de corrente da corrente I variar, a frequência dos pulsos de luz variará proporcionalmente. Deste modo, uma dada frequência indicará uma primeira faixa de valores de corrente enquanto outras frequências indicarão outras faixas correspondentes de valores de corrente. Observando-se os sinais de luz oscilante L2 emitidos pela fonte de luz 61, um operador pode obter imediatamente informações sobre a magnitude da corrente I ao longo do condutor P.

[0092] Mesmo se os sinais de ligação L2 não fornecerem medições precisas da corrente I, eles fornecem informações úteis para administração da operação do dispositivo de comutação 1 e para fins de segurança.

[0093] Conforme mencionado acima, a fonte de luz 61 pode ser convenientemente adaptada para emitir sinais de luz de cores diferentes.

[0094] A fonte de luz 61 pode, por exemplo, compreender uma série de LEDs que emitem luz de cores diferentes.

[0095] Preferencialmente, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer terceiros sinais de controle C3 para o meio de sinalização 6 a fim de operar este último, de forma que a fonte de luz 61 emita terceiros sinais de luz L3 que possuem cores que indicam as condições de operação CON1, CON2 correspondentes do dispositivo de comutação 1.

[0096] Neste caso, a cor dos sinais de luz L3 é o parâmetro que fornece informações codificadas IS relativas às condições de operação CON1, CON2 do dispositivo de comutação 1.

[0097] Um sinal de luz L3 de uma dada cor pode, por exemplo, indicar a ocorrência recente de falhas ou pode indicar a direção principal do fluxo de energia elétrica ao longo do condutor P ou similar.

[0098] Em uma possível realização, o meio de sinalização 6 é operado de forma que a fonte de luz 61 emita terceiros sinais de luz L3 que possuem cores diferentes, em que cada uma das mencionadas cores indica uma condição de operação CON1, CON2 correspondente do dispositivo de comutação 1.

[0099] Preferencialmente, caso a fonte 61 compreenda uma série de LEDs capazes de emitir cores diferentes, o meio de sinalização 6 é operado pela unidade de controle 5, de forma que um ou mais LEDs principais emitam os primeiro ou segundo sinais de luz pulsada L1, L2 de uma dada cor (preferencialmente cor vermelha) e um ou mais LEDs auxiliares emitam terceiros sinais de luz L3 de cores diferentes, em que cada cor indica uma condição de operação CON1, CON2 correspondente do dispositivo de comutação 1.

[00100] Preferencialmente, a unidade de controle 5 é capaz de operar o meio de sinalização 6, de forma a variar a intensidade de luz dos sinais de luz L1, L2, L3 emitidos pela fonte de luz 61.

[00101] Particularmente, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer um ou mais quartos sinais de controle C4 para o meio de sinalização 6, de forma que a fonte de luz 61 emita sinais de luz L1, L2, L3 com intensidade de luz variável.

[00102] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 compreende segundos meios sensores 12 conectados operativamente à unidade de controle 5.

[00103] O meio sensor 12 fornece segundos sinais sensores S2 que indicam a luz ambiente externa ao dispositivo de comutação 2.

[00104] Preferencialmente, o meio sensor 12 compreende um sensor de luz que é disposto de forma a detectar a luz ambiente do dispositivo de comutação 1.

[00105] Preferencialmente, a unidade de controle 5 fornece os sinais de controle C4 em resposta aos sinais sensores S2.

[00106] Desta forma, o meio de sinalização 6 é operado de forma que a fonte de luz 61 emita sinais de luz L1, L2, L3 que possuem intensidade de luz que varia em função da luz ambiente externa, por exemplo, dependendo da hora do dia ou das condições climáticas.

[00107] Preferencialmente, a unidade de controle 5 é adaptada para fornecer um ou mais quintos sinais de controle C5 para controlar o meio de acionamento 4. Desta forma, a unidade de controle 5 pode controlar as manobras dos contatos elétricos 2, 3 de acordo com a necessidade.

[00108] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 compreende uma unidade de comunicação 13 conectada operativamente à unidade de controle 5.

[00109] A unidade de comunicação 13 é equipada com pelo menos um elemento de antena 131 para comunicação sem fio com outros dispositivos remotos.

[00110] A unidade de comunicação 13 é capaz de comunicar-se sem fio com outros dispositivos remotos (não exibidos), por exemplo, com as unidades de controle de outros dispositivos de comutação, Dispositivos de Controle Inteligentes (IEDs), relés, sistemas SCADA ou similares.

[00111] A unidade de comunicação 13 é capaz de administrar a comunicação sem fio com os mencionados dispositivos remotos, por exemplo, por meio de protocolos de comunicação adequados tais como Zigbee®, Bluetooth® ou similares.

[00112] A unidade de comunicação 13 é controlada pela unidade de controle 5 e pode interagir com esta última para administrar a comunicação sem fio com os dispositivos remotos.

[00113] A unidade de comunicação 13 compreende preferencialmente um circuito de interface 132 que é conectado operativamente à unidade de controle 5 para enviar/receber sinais de transmissão/recepção de/para este último.

[00114] A unidade de controle 5 é adaptada para gerar um ou mais sinais de transmissão T para o circuito de interface 132.

[00115] Os sinais de transmissão T podem compreender sinais de comando para o circuito de interface 132 e/ou sinais de dados (por exemplo, pacotes de dados) a serem transmitidos pelo circuito de interface 132 por meio da unidade de antena 131.

[00116] A unidade de controle 5 é adaptada para receber um ou mais sinais de recepção R do circuito de interface 131.

[00117] Os sinais de recepção R podem compreender sinais de comando e/ou sinais de dados (por exemplo, pacotes de dados) para o meio de processamento 51, que foram gerados pelo circuito de interface 131 e/ou que foram recebidos pelo circuito de interface 132 a partir de dispositivos remotos, por meio da unidade de antena 131.

[00118] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 compreende uma unidade de fornecimento de energia 8, que é conectada operativamente à unidade de controle 5 e ao meio de sinalização 6 para fornecer energia elétrica a estes últimos.

[00119] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 é do tipo “autoalimentado”, ou seja, compreende uma unidade de fornecimento de energia 8 que é capaz de retirar energia elétrica para alimentar os componentes internos do condutor P, ao qual o dispositivo de comutação 1 é associado operativamente.

[00120] Preferencialmente, a unidade de fornecimento de energia 8 compreende um primeiro circuito de coleta de energia 81, que é acoplado operativamente ao condutor P para retirar energia elétrica deste último.

[00121] Preferencialmente, o circuito de coleta de energia 81 compreende um transformador de corrente conectado eletricamente a um ou mais circuitos de interface.

[00122] Preferencialmente, a unidade de fornecimento de energia 8 compreende um segundo circuito de fornecimento de energia 82, que é conectado eletricamente ao primeiro circuito de coleta de energia 81.

[00123] Preferencialmente, a unidade de fornecimento de energia 8 é capaz de fornecer uma primeira tensão de fornecimento de energia V1 para alimentar a unidade de controle 5 (particularmente, o dispositivo de processamento 51) e uma segunda tensão de fornecimento de energia V2 para alimentar o meio de sinalização 6, particularmente o circuito de acionamento 62.

[00124] Preferencialmente, o circuito de fornecimento de energia 82 compreende um ou mais circuitos conversores que são conectados eletricamente aos circuitos de interface mencionados do circuito de coleta de energia 81.

[00125] Preferencialmente, o módulo acessório 64, que acomoda o meio de sinalização 6, define um volume interno, no qual os transformadores de corrente do meio sensor 11 e do circuito de coleta de energia 81 também são posicionados.

[00126] Preferencialmente, o dispositivo de comutação 1 compreende um invólucro condutor 9 que é conectado eletricamente aos contatos elétricos 2, 3.

[00127] O invólucro condutor 9 acomoda a unidade de controle 5, a unidade de comunicação 13 e, ao menos parcialmente, o meio de liberação 4.

[00128] O invólucro condutor 9 é conectado eletricamente ao condutor P da linha de distribuição de energia por meio dos contatos elétricos 2, 3 para permitir a passagem de corrente entre estes últimos.

[00129] Preferencialmente, o módulo acessório 64 é conectado operativamente ao invólucro condutor 9.

[00130] Preferencialmente, o módulo acessório 64 possui uma forma toroidal que define uma cavidade de passagem através da qual é posicionado o invólucro condutor 9.

[00131] Em um aspecto adicional, a presente invenção compreende um aparelho de comutação MV 101 que compreende uma série de dispositivos de comutação 1 (figura 1).

[00132] No aparelho de comutação 101, cada dispositivo de comutação 1 é associado operativamente a um condutor da rede de distribuição de energia elétrica 100.

[00133] Preferencialmente, o aparelho de comutação 101 é um aparelho de desconexão para uma linha suspensa 100 que compreende uma série de seccionadores 1, cada um dos quais é associado operativamente a um condutor de fase P1, P2, P3 da linha suspensa.

[00134] O dispositivo de comutação 1 de acordo com a presente invenção possui vantagens notáveis com relação ao estado da técnica.

[00135] Graças ao meio de sinalização 6, o dispositivo de comutação 1 é capaz de fornecer uma indicação visual de autodiagnóstico do seu estado de operação em períodos diferentes da sua vida de operação, particularmente no funcionamento de partida e durante a sua operação normal.

[00136] Um operador pode perceber visualmente se a instalação do dispositivo de comutação 1 foi bem sucedida antes do dispositivo de comutação 1 entrar em serviço. Deste modo, é possível intervir imediatamente sobre o dispositivo de comutação 1 se forem sinalizados maus funcionamentos.

[00137] Além disso, durante o funcionamento normal do dispositivo de comutação, um operador pode obter facilmente informações sobre o estado de operação do dispositivo de comutação 1, tais como informações sobre a corrente que flui para o condutor P.

[00138] Isso permite o aprimoramento da administração operacional do dispositivo de comutação 1 e a redução do tempo e custos de manutenção.

[00139] O dispositivo de comutação 1 é particularmente adaptado para emprego em uma linha suspensa 100, particularmente para associação operativa a um condutor de fase P1, P2, P3.

[00140] O dispositivo de comutação 1 é de realização relativamente fácil e eficaz para seu custo em nível industrial e implementação prática no campo.

Claims (13)

1. Dispositivo de comutação (1) para uma rede de distribuição de energia elétrica MV (100), o dito dispositivo de comutação compreende os contatos elétricos (2, 3), que são conectáveis eletricamente a um condutor (P, P1, P2, P3) de dita rede de distribuição de energia elétrica, e uma unidade de controle (5) para gerenciar a operação de dito dispositivo de comutação, caracterizado por compreender os meios de sinalização (6) operacionalmente conectados à dita unidade de controle, os ditos meios de sinalização compreendem uma fonte de luz (61) adaptada para emitir luz visível observável externamente ao dito dispositivo de comutação, a dita unidade de controle é adaptada para fornecer os sinais de controle (C1, C2, C3) para controlar os ditos meios de sinalização, de forma que a fonte de luz emita os sinais de luz (L1, L2, L3) que indicam correspondentes as condições de operação (CON1, CON2) de dito dispositivo de comutação, a dita unidade de controle é adaptada para fornecer os primeiros sinais de controle (C1) para controlar os ditos meios de sinalização, de modo que a dita fonte de luz emita os primeiros sinais de luz pulsados (L1) apresentando uma ou mais primeiras sequências (T1) de pulsos de luz com as correspondentes distribuições de tempo, cada distribuição de tempo fornecendo as informações codificadas (IS) indicativas de uma correspondente primeira condição operacional (CON1) de dito dispositivo de comutação, durante uma operação de partida de dito dispositivo de comutação; a dita unidade de controle é adaptada para fornecer os segundos sinais de controle (C2) para controlar os ditos meios de sinalização, de modo que a dita fonte de luz emita os segundos sinais de luz pulsados (L2) apresentando uma ou mais segundas sequências (T2) de pulsos de luz com as correspondentes distribuições de tempo, cada distribuição de tempo fornecendo as informações codificadas (IS) indicativas de uma correspondente segunda condição operacional (CON2) de dito dispositivo de comutação, durante uma operação normal de dito dispositivo de comutação.

2. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender os primeiros meios de detecção (11) conectados operacionalmente à dita unidade de controle, os ditos primeiros meios de detecção fornecem os primeiros sinais sensores (S1), que indicam a corrente (I) que flui ao longo de dito condutor, para a dita unidade de controle, a dita unidade de controle é adaptada para fornecer os ditos segundos sinais de controle (C2) para controlar os ditos meios de sinalização em resposta aos ditos primeiros sinais sensores, de forma que a dita fonte de luz emita os segundos sinais de luz pulsada (L2) que apresentam uma ou mais segundas sequências (T2) de pulsos de luz que indicam as correspondentes faixas de valores da corrente que flui ao longo de dito condutor.

3. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita fonte de luz ser adaptada para emitir sinais de luz de cores diferentes, a dita unidade de controle ser adaptada para fornecer os terceiros sinais de controle (C3) para controlar os ditos meios de sinalização, de forma que a dita fonte de luz emita os terceiros sinais de luz (L3) que apresentam cores que indicam as correspondentes condições de operação (CON1, CON2) de dito dispositivo de comutação.

4. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita unidade de controle ser adaptada para fornecer os quartos sinais de controle (C4) para controlar os ditos meios de sinalização, de forma que a dita fonte de luz emita sinais de luz (L1, L2, L3) que apresentam intensidade de luz variável.

5. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender os segundos meios de detecção (12) conectados operacionalmente à dita unidade de controle, os ditos segundos meios de detecção fornecem os segundos sinais sensores (S2), que indicam o nível de luz ambiente externa, para a dita unidade de controle, a dita unidade de controle fornece os ditos quartos sinais de controle (C4) para controlar os ditos meios de sinalização em resposta aos ditos segundos sinais sensores, de forma que a dita fonte de luz emita sinais de luz (L1, L2, L3) que apresentam intensidade de luz variável dependendo da luz ambiente externa.

6. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender uma unidade de fornecimento de energia (8), que é conectada operacionalmente à dita unidade de controle (5), a dita unidade de fornecimento de energia compreende um primeiro circuito de coleta de energia (81), que é acoplado operacionalmente ao dito condutor para retirar energia elétrica de dito condutor e um segundo circuito de fornecimento de energia (82), que é conectado eletricamente ao dito primeiro circuito de coleta de energia, o dito segundo circuito de fornecimento de energia é adaptado para fornecer primeira tensão de fornecimento de energia (V1) para alimentar a dita unidade de controle e a segunda tensão de fornecimento de energia (V2) para alimentar os ditos meios de sinalização.

7. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita fonte de luz (61) compreende um ou mais LEDs.

8. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender um módulo acessório (64) que acomoda os ditos meios de sinalização (6).

9. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita fonte de luz (61) ser acoplada operacionalmente a uma lente óptica (63).

10. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita fonte de luz (61) ser acoplada operacionalmente a um corpo refletor (65).

11. Dispositivo de comutação, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser um seccionador automático.

12. Dispositivo de comutação, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por ser um seccionador automático para uma linha de distribuição de energia elétrica suspensa MV (100).

13. Aparelho de desconexão de MV (101), caracterizado por compreender ao menos um dispositivo de comutação (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.

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