BR132016006247E2 - Dispositivo de captação da centelha de uma sobre tensão, absorção de pequenos transientes e método de detecção de fuga em sistema dotado de eletrodos de carga e descarga de sobretensão - Google Patents

Abstract

r e s u m o dispositivo de captaã‡ãƒo da centelha de uma sobre tensãƒo, absorã‡ãƒo de pequenos transientes e mã‰todo de detecã‡ãƒo de fuga em sistema dotado de eletrodos de carga e descarga de sobretensãƒo, tal como definido nas correspondentes reivindicaã§ãµes da patente de invenã§ã£o br 10 2015 006730 5, depositado em 25/03/2015, onde as modificaã§ãµes representam melhoria considerã¡vel na sua aplicaã§ã£o e funcionalidade, tendo um varistor (17) com um terminal (1701) conectado a linha fase, atravã©s do eletrodo de carga fase (1 a 3) e eletrodo de carga neutro (4) e o outro terminal (1702), conectado ao eletrodos de descarga (12 a 15), do aterramento (11) e a um led (20), para que o desvio da corrente, em fuga, de uma sobre tensã£o, seja direcionada para o varistor (17), cuja tensã£o excedida, aquece e sobrecarrega o led (20), queimando-o, alertando para uma fuga de corrente elã©trica, necessidade de ajuste entre ou substituiã§ã£o dos eletrodos (1 e 12 ou 2 e 13 ou 3 e 14 ou 4 e 15) e, redireciona o transiente para o aterramento (11). 1 / 1

Description

DISPOSITIVO DE CAPTAÇÃO DA CENTELHA DE UMA SOBRE TENSÃO, ABSORÇÃO DE PEQUENOS TRANSIENTES E MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA EM SISTEMA DOTADO DE ELETRODOS DE CARGA E DESCARGA DE SOBRETENSÃO

[001] Certificado de adição de Invenção do documento BR 10 2015 006730 5, depositado em 25/03/2015, atribuindo-lhe um aperfeiçoamento tecnológico, revestindo-o com características técnicas inéditas e particulares, em adendo àquelas apresentadas no processo em análise.

[002] O presente Certificado de adição de Invenção se refere a adição de um varistor, em sistema com dispositivo de captação da centelha de uma sobre tensão, conectado entre fase e aterramento de uma rede elétrica para absorção de pequenos transientes e LED para detecção de fuga no sistema.

[003] Um varistor ou VDR (do inglês Voltage Dependent Resistor) é um componente eletrônico cujo valor de resistência elétrica é uma função inversa da tensão aplicada nos seus terminais. Ou seja, a medida que a diferença de potencial sobre o varistor aumenta, sua resistência diminui.

[004] Varistores são largamente utilizados em equipamentos de proteção indireta contra surtos (picos) de tensão da rede elétrica. Um exemplo desses equipamentos é o filtro de linha, que quando é autêntico possui varistores com o objetivo de "ceifar" transientes que chegam da rede.

[005] Esse "ceifamento" se deve a característica do varistor de diminuir a sua própria resistência interna com o aumento da tensão aplicada aos seus terminais. Assim o varistor tem um certo potencial de condutividade, ou seja, é capaz de deixar passar tensões de até um certo limite (300 Volts por exemplo). A tensão excedente do "ceifamento" é convertida em energia térmica.

[006] O varistor possui também um limite de conversão de energia elétrica em térmica que, excedido esse limite, ou seja, por algum motivo a sobre tensão continue por muito tempo, o varistor queima.

[007] Um exemplo da aplicação de varistores em redes elétricas para proteção a sobre tensões, pode ser melhor avaliado no documento US4276578, compreendendo varistores cuja capacitância aumenta no lado oposto ao aterramento, permitindo a distribuição não uniforme da voltagem e wattagem, aplicado em isoladores de porcelana.

[008] No projeto inicial, dois eletrodos de carga, são alinhados verticalmente, fixos com material isolante, da base de fixação, adjacentes a, pelo menos, um eletrodo de descarga, montado em pino, condutor, a uma linha aterrada, sendo que, cada eletrodo de carga, intersecciona uma linha da rede elétrica, fase ou neutro. O eletrodo de descarga conforma-se por um disco com perfuração central para acoplamento à um mancai dotado de furação excêntrica que permite a fixação ao pino. O mancai excêntrico e disco compreendem um meio de regulagem da captação da centelha, por meio do deslocamento com o eletrodo de carga adjacente. Afim de ajustar a distância entre os eletrodos adjacentes, pode-se apenas girar o disco ou, apenas, deslocar o mancai, aproximando a área com erosão a borda do eletrodo de carga adjacente. A sobre tensão aplicada em um dos eletrodos de carga, excede o valor da rigidez dielétrica do ar entre este eletrodo e o eletrodo de descarga adjacente, e uma centelha saltará dentre os eletrodos, direcionada para a linha aterrada.

[009] Ocorre que as sobre tensões de picos elevados ocasionam erosões perimetrais nos discos dos eletrodos de carga e descarga, exigindo seu ajuste, rotacionando o disco para posicionar uma borda integra ou, apenas, deslocando o mancai, aproximando a área com erosão a borda do eletrodo de carga adjacente. Sucessivas sobre tensões, não detectadas podem ocasionar passagem de um surto para a rede elétrica.

Posto isto, verificou-se a necessidade de detectar uma eventual fuga, onde, melhorias no projeto, foram desenvolvidas para aprimorar o produto, originando o DISPOSITIVO DE CAPTAÇÃO DA CENTELHA DE UMA SOBRE TENSÃO, ABSORÇÃO DE PEQUENOS TRANSI-ENTES E MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA EM SISTEMA DOTADO DE ELETRODOS DE CARGA E DESCARGA DE SOBRETENSÃO, onde, sintetizadamente, aplicou-se um varistor entre a linha fase e seu aterramento, para receber esses pequenos transientes, evitando que sigam para a rede elétrica alimentada. Para detectar a atuação do varistor, um dispositivo LED é aplicado ao terminal fase do varistor, mantido acesso para detecção da integridade do varistor e, portanto, do sistema. Adicionalmente, um alarme sonoro/ buzzer pode ser aplicado ao varistor, alarmando em caso de detecção de atuação do varistor. Uma chave pode ser instalada para desligar o buzzer, evitando que fique alarmando.

[010] A seguir o objeto desta solicitação de Certificado de adição de Invenção será detalhado, inclusive com referências numéricas, transcrita e sequenciada daquela constante no documento BR 10 2015 006730 5, conjuntas a descrição que se segue, sem pretender restringir quanto às proporções e materiais, eventualmente, utilizados na sua fabricação industrial, onde: [011] A figura 1 é uma vista em perspectiva superior, do dispositivo com 3(três) fases, neutro e eletrodos de carga e descarga e as conexões com os varistores e LEDs;

[012] A figura 2 é uma vista em perspectiva superior, do dispositivo com 3(três) fases, neutro e eletrodos de carga e descarga, isolando apenas uma conexão com o varistor e LED, tendo um buzzer instalado, para melhor entendimento da construção e montagem dos componentes;

[013] A figura 3 é uma vista ortogonal superior de uma montagem do dispositivo;

[014] A figura 4, vista o corte A-A da figura 3.

[015] De acordo com as figuras acima relacionadas, DISPOSITIVO DE CAPTAÇÃO DA CENTELHA DE UMA SOBRE TENSÃO, ABSORÇÃO DE PEQUENOS TRANSI ENTES E MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA EM SISTEMA DOTADO DE ELETRODOS DE CARGA E DESCARGA DE SOBRETENSÃO, objeto maior desta solicitação de Certificado de adição de Invenção, compreenda a aplicação de um varistor (17), LED (20) e/ou buzzer (21) como meios de detecção e alarme de fuga de pequenos transientes, em adendo ao descrito no documento BR 10 2015 006730 5, depositado em 25/03/2015, onde um varistor (17) tem um terminal (1701) conectado a linha fase, através do eletrodo de carga fase (1 a 3) e eletrodo de carga neutro (4) e o outro terminal (1702), conectado ao eletrodos de descarga (12 a 15), do aterramento (11), diretamente ou por meio de ponte (18 e 19). Ditas pontes (18 e 19) podem ser recobertas com material isolante, parcialmente, afim de impedir fuga de sobre tensão para outros pontos do sistema. Um LED (20) é conectado ao varistor (17), que o alimenta, eletricamente em seu terminal positivo, para identificar uma situação de ligação elétrica do sistema e integridade do varistor (17), tendo o terminal negativo interligado ao neutro.

[016] Um método de detecção de fuga de uma sobre tensão, consiste em desviar a corrente em fuga para um dispositivo do tipo varistor (17) projetado para suportar uma tensão de trabalho que compreende uma faixa entre 275 e 300Vac e capacidade de absorção de energia de 600 J/0,01ms, aplicável em uma rede elétrica com tensão que compreende uma faixa entre 100 e 240volts. Excedida a tensão de atuação do varistor (17), este aque- ce e sobrecarrega o LED (20), queimando-o, alertando para uma fuga de corrente elétrica, necessidade de ajuste entre ou substituição dos eletrodos (1 e 12 ou 2 e 13 ou 3 e 14 ou 4 e 15) e, redireciona o transiente para o aterramento, protegendo a rede elétrica.

[017] Adicionalmente, um buzzer (21), auto alimentado por bateria pode ser aplicado ao varistor (17), alarmando em caso de detecção de atuação do varistor. Uma chave inter-ruptora - não ilustrada- pode ser instalada para desligar o buzzer (21), evitando que fique alarmando.

REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. DISPOSITIVO DE CAPTAÇÃO DA CENTELHA DE UMA SOBRE TENSÃO, ABSORÇÃO DE PEQUENOS TRANSIENTES, conforme reivindicado no documento de patente de invenção BR 10 2015 006730 5, depositado em 25/03/2015, compreendendo eletrodos de carga fase (1 a 3) e eletrodo de carga neutro (4) e eletrodos de descarga (12 a 15), do aterramento (11), caracterizado pelo fato compreender um varistor (17) tendo um terminal (1701) conectado a linha fase, através do eletrodo de carga fase (1 a 3) e eletrodo de carga neutro (4) e o outro terminal (1702), conectado ao eletrodos de descarga (12 a 15), do aterramento (11); compreende um LED (20) com um terminal conectado ao fase do varistor (17), que o alimenta, eletricamente, tendo o terminal negativo interligado ao neutro;

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o varistor (17) ser conectado a linha fase, diretamente; de o varistor (17) ser conectado a linha fase, por meio de ponte (18);

3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a ponte (18) ser isolada;

4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o varistor (17) ser conectado a linha de aterramento (11), diretamente; de o varistor (17) ser conectado a linha de aterramento (11), por meio de ponte (19);

5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a ponte (19) ser isolada;

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o varistor (17) compreender uma tensão de trabalho numa faixa entre 275 e 300Vac e capacidade de absorção de energia de 600 J/0,01ms, aplicável em uma rede elétrica com tensão que compreende uma faixa entre 100 e 240volts;

7. MÉTODO DE DETECÇÃO DE FUGA EM SISTEMA DOTADO DE ELETRODOS DE CARGA E DESCARGA DE SOBRETENSÃO, de acordo com a reivindicação 1, precedente, caracterizado pelo fato de compreender a interconexão da linha fase e aterramento com os polos de um varistor (17) que está conectado com um LED (20), alimentando-o eletricamente; compreende o desvio da corrente, em fuga, de uma sobre tensão, para um dispositivo do tipo varistor (17), cuja tensão excedida, aquece e sobrecarrega o LED (20), queimando-o, alertando para uma fuga de corrente elétrica, necessidade de ajuste entre ou substituição dos eletrodos (1 e 12 ou 2 e 13 ou 3 e 14 ou 4 e 15) e, redireciona o transiente para o aterramento (11);

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender um buzzer (21), auto alimentado por bateria, conectado ao varistor (17);

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender uma chave interruptora para o buzzer (21).