BRPI0619363A2 - dispositivo de re-fechamento de interrupção de falha, e, métodos para determinar a vida útil de um interruptor a vácuo e para predizer de modo adaptativo a vida útil de um interruptor a vácuo - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE RE-FECHAMENTO DE INTERRUPçãO DE FALHA, E, METODOS PARA DETERMINAR A VIDA UTIL DE UM INTERRUPTOR A VáCUO E PARA PREDIZER DE MODO ADAPTATIVO A VIDA úTIL DE UM INTERRuPTOR A VáCUO Um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha inclui um interruptor de circuito acoplado a um atuador. O atuador inclui pelo menos um elemento gerador de força para gerar uma força de abertura para abrir o interruptor de circuito e para gerar uma força de restauração para fechar o interruptor de circuito. O dispositivo inclui adicionalmente um trinco para engatar o atuador para manter os contatos abertos uma vez que sejam abertos. Em um arranjo preferido, o dispositivo é provido com um modo automático de operação incluindo um processo de re-fechamento e um modo não de re-fechamento de operação. O dispositivo também inclui, de preferência, um método de determinar o fim da vida de um interruptor a vácuo que monitora características e/ou parâmetros de uma corrente de falha ou operação de interruptor a vácuo para predizer um percentual de vida consumida de cada operação de interrupção de corrente de falha. Um percentual de vida consumida cumulativo também pode ser determinado, e um fim da vida pode ser predita com base no percentual de vida consumida cumulativo.

Description

"DISPOSITIVO DE RE-FECHAMENTO DE INTERRUPÇÃO DE FALHA, E, MÉTODOS PARA DETERMINAR A VIDA ÚTIL DE UM INTERRUPTOR A VÁCUO E PARA PREDIZER DE MODO ADAPTATIVO A VIDA ÚTIL DE UM INTERRUPTOR A VÁCUO"

Campo técnico'

Esta patente refere-se a um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha que também inclui um método para determinar o fim da vida ou expressar de outro modo a vida operacional restante de um interruptor de falha de vácuo do dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha.

Fundamentos

Dispositivo de interrupção de falha funcionam para isolar uma condição de falha em um sistema de distribuição de energia. Quando da limpeza da condição de falha alguns dispositivos de interrupção de falha também são operáveis para re-fechar o circuito. Falhas no sistema de distribuição de energia podem ocorrer por qualquer número de razões e são freqüentemente transitórias. A detecção e o isolamento da falha mitiga o dano ao sistema como um resultado da falha. Uma capacidade de re-fechar o circuito em seguida a uma falha sem a substituição de componentes de hardware permite ao sistema de distribuição de energia ser retornado à operação normal rapidamente e, em alguns exemplos, sem intervenção de operador.

Dispositivos de re-fechamento e interrupção de falha combinados podem ser projetados para operar ou ser operados depois de uma interrupção de falha para re-fechar a linha ou linhas falhadas. Em seguida ao re-fechamento, se a falha não for limpa, o dispositivo detectará a falha e operará novamente para abrir o circuito para isolar a falha. Quando a falha é determinada como permanente, o dispositivo de interrupção de falha deve atuar para isolar o circuito e impedir tentativas de re-fechamento adicionais.

Diversos tipos de dispositivos de re-fechamento e interrupção de falha incorporam interruptores de vácuo para realizar as funções de interrupção de circuito e subseqüente re-fechamento. Durante a operação de interrupção de corrente, à medida que os contatos de interruptor de vácuo abrem, as superfícies de contato são erodidas e, parte daquele material é depositada sobre o alojamento de isolamento do interruptor. O desgaste de contato ocorre com cada operação e, portanto, o interruptor de vácuo é capaz somente de um número finito de operações de interrupção de corrente de falha. O número de operações de interrupção de falha pode ser especificado para um dispositivo de proteção de falha particular com base na informação de projeto e aplicação pretendida. O dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha pode incluir um contador para rastrear o número de operações.

O número verdadeiro de ciclos de interrupção de que um interruptor de vácuo é capaz, depende do número de características operacionais, incluindo as características da corrente de falha interrompida e as características operacionais do interruptor de vácuo. Por exemplo, a erosão de material e a degradação de contato correspondente se tornam significativamente mais pronunciadas à medida que a corrente interrompida aumenta. Desse modo, o número de ciclos definindo a vida do dispositivo de interrupção de falha é ajustado de modo conservativo para assegurar a operação apropriada do dispositivo através de toda sua vida especificada e por sua capacidade de interrupção de corrente calculada. Entretanto, se o verdadeiro dispositivo não freqüentemente vê interrupção obrigatória próximo à corrente de falha máxima, isso pode resultar em dispositivos sendo substituídos com vida operacional restante substancial. De modo semelhante, os dispositivos que não são substituídos a tempo podem, eventualmente, ser incapazes de limpar uma falha, resultando na má coordenação e muitos consumidores sem energia. Descrição resumida dos desenhos

A Figura 1 é uma ilustração gráfica de um dispositivo de re- fechamento e interrupção de falha em um conjunto ou em uma posição conectada onde ele é operável para conectar uma fonte e carga de um sistema de distribuição de energia.

A Figura 2 é uma vista de botão do dispositivo de interrupção de falha ilustrado na Figura 1.

A Figura 3 é uma ilustração gráfica dos elementos operativos dispostos dentro do alojamento do dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha da Figura 1.

A Figura 4 é uma ilustração gráfica da montagem de trinco do dispositivo de interrupção de falha ilustrado na Figura 1.

A Figura 5 é um diagrama de bloco ilustrando os elementos operacionais e de controle para um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha.

A Figura 6 é uma ilustração gráfica de um dispositivo de re- fechamento e interrupção de falha incorporando um mecanismo de fechamento com trinco mecânico.

A Figura 7 é um fluxograma ilustrando um método para determinar a vida operacional de um interruptor de falha de vácuo.

Descrição detalhada

Um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha inclui um dispositivo de interrupção de circuito como um interruptor de vácuo, um interruptor giratório de arco ou o equivalente, acoplado a um atuador. O atuador inclui pelo menos um elemento gerador de força para gerar uma força operacional para operar o interruptor de circuito para abrir o circuito, por exemplo, para gerar uma força de abertura para abrir os contatos do interruptor de circuito, e para gerar uma força de restauração para fechar o interruptor de circuito para fechar o circuito. O atuador pode incluir um atuador eletromagnético como um solenóide para acionar a abertura de contatos e uma mola para fechar os contatos. O dispositivo pode incluir adicionalmente um trinco, como um trinco eletromecânico, para engatar o atuador para reter o estado do interruptor de circuito. Por exemplo, para manter os contatos de interruptor de vácuo fechados quando o circuito está fechado e para manter os contatos abertos quando o circuito está aberto.

O dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha também pode incluir uma montagem de pivô e um trinco de liberação de montagem. A montagem de pivô e o trinco de liberação engatam um munhão dá estrutura de montagem. Quando da detecção de uma falha persistente sobre o segmento de linha associado ao dispositivo, o trinco libera o dispositivo, de modo que ele possa se liberar a partir de uma posição conectada para uma posição desconectada. Na posição conectada, o dispositivo é fisicamente acoplado a uma fonte e a uma carga de um sistema de distribuição de energia. Na posição desconectada, o dispositivo é desconectado de pelo menos um dentre o suprimento e a carga do sistema de distribuição de energia. Além disso, na posição desconectada ou liberada é possível discernir visualmente o estado do dispositivo e, desse modo, determinar o segmento de linha falho associado ao dispositivo.

Com referência à Figura 1, um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha 100 inclui um alojamento 102 incluindo uma primeira torneira 104 e uma segunda torneira 106. O alojamento 102, a primeira torneira 104 e a segunda torneira 106 são configurados para permitir ao dispositivo 100 se acoplar à montagem 110, essa montagem comumente referida como uma montagem de corte ou outra montagem adequada. A montagem 110 pode incluir um suporte 112 permitindo à montagem 110 ser presa a um pólo ou outra estrutura (não ilustrada) para suportar a montagem 110 em relação às linhas do sistema de distribuição de energia. A primeira torneira 104 pode ser presa a um acoplamento de suprimento 114 da montagem 110 e a segunda torneira pode ser presa a um acoplamento de carga 116 da montagem 110. O acoplamento de suprimento 114 pode incluir um membro de alinhamento 118 que engata um membro de alinhamento 120 do dispositivo 100 para alinhar a torneira 104 em relação a um contato 122 que acopla eletricamente a torneira 104 ao suprimento do sistema de distribuição de energia.

A montagem de carga 116 pode incluir um munhão 124 preso à montagem 110. O munhão 124 é formado para incluir um canal 125 dentro do qual um membro de contato/pivô deslizante 126 é disposto. O membro 126 é acoplado como parte de um mecanismo de liberação 128 que provê a liberação do dispositivo 100 a partir da montagem 110, por exemplo, depois de um número predeterminado de tentativas de re-fechamento de falhas.

A Figura 1 ilustra o dispositivo em uma posição conectada onde o dispositivo é acoplado eletricamente tanto ao lado de suprimento 114 quanto ao lado de carga 116 do sistema de distribuição de energia via montagem de corte 110. O dispositivo também pode ser disposto em urna posição desconectada. O dispositivo 100 inclui um anel de gancho 132. Usando um "bastão quente" ou outra ferramenta isolada adequada, e seguindo todas as instruções e precauções de segurança, incluindo, sem limitação, assegurar que o dispositivo 100 não esteja energizado, um técnico pode agarrar o anel de gancho e, puxando para longe a partir da montagem de corte 110, fazer a torneira 104 se separar da tira 122. A tira 122 normalmente se suporta contra a torneira 104, a força da qual é suficiente na operação normal para reter o dispositivo 100 no estado conectado e assegurar a condutividade elétrica. Entretanto, aplicando-se uma força ao anel de gancho 132, a torneira 104 pode ser separada da tira 122. Uma vez separada, o dispositivo 100 está livre para girar acerca do pivô 130 para longe da montagem de corte 110. Se montada verticalmente, como ilustrado na Figura 1, a gravidade atuará para fazer o dispositivo 100 girar acerca do pivô 130 para uma posição desconectada. O anel de gancho 132 também permite ao dispositivo 100 ser movido para a posição conectada ilustrada na Figura 1.

O dispositivo 100 pode ser operado, como será explicado, em um modo automático. No modo automático, quando da detecção de falha, o dispositivo 100 opera para abrir, sem desconectar do sistema de distribuição de energia, para isolar a falha. O dispositivo 100 pode, então, tentar re-fechar uma ou mais vezes. Se depois do re-fechamento, a falha não for mais detectada, o dispositivo 100 permanece fechado. Se, entretanto, a falha for persistente, o dispositivo 100 abrirá novamente. Depois de um número predeterminado de tentativas de re-fechamento, o mecanismo de liberação atua para liberar o dispositivo 100 da montagem 110 permitindo ao dispositivo cair fora do estado conectado mostrado na Figura 1 e para dentro do estado desconectado.

Em determinadas aplicações, pode ser desejável a função de re-fechamento. Nesse caso, quando de uma primeira detecção de falha, o dispositivo se liberará ou "cairá fora" da montagem para a posição desconectada. Um seletor 136 (Figura 2) é provido para permitir a um técnico ajustar o modo operacional, automático (AUTO) ou não de re-fechamento (NR). Por exemplo, o seletor 136 pode incluir um anel 136, de modo que o seletor 136 possa ser atuado usando um bastão quente ou outra ferramenta adequada a partir do solo ou de um caminhão de caçamba. Um contador de ciclo 138 também pode ser provido. O contador de ciclo 138 provê uma indicação do total de ciclos de interrupção, e, desse modo, provê uma indicação de quando o dispositivo pode exigir serviço ou substituição, um registro da atividade de falha e dados para análise estatística do desempenho de dispositivo e/ou sistema.

Com referência à Figura 3, o dispositivo 100 inclui um dispositivo de interrupção de circuito 140. O dispositivo de interrupção de circuito 140 pode ser qualquer dispositivo adequado, exemplos do qual incluem interruptores de vácuo e interruptores giratórios de arco. O interruptor de circuito 140 pode ser acoplado por meio de um acoplamento de isolamento 142 a um solenóide 144. O solenóide 144 pode ser configurado com uma primeira bobina primária 146 conduzindo a corrente de linha para carga que é usada para gerar, como resultado de uma corrente de falha, uma força de abertura sobre o acoplamento 142 para atuar o dispositivo de interrupção de circuito 140, por exemplo, exercendo uma força de abertura sobre os contatos do interruptor de vácuo. Se o dispositivo de interrupção de circuito for um interruptor de vácuo, como ilustrado no exemplo de modo de realização ilustrado na Figura 2, ele pode incluir uma bobina de campo magnético axial 141 permitindo ao interruptor de vácuo 140 interromper um excesso de corrente de falha daquela para a qual ele é calculado.

O solenóide 144 pode incluir adicionalmente um enrolamento de bobina secundário 148 que pode ser usado como uma fonte de transformador para prover energia elétrica aos dispositivos de armazenamento (não ilustrados) como capacitores para operar o solenóide 144, trincos de liberação e eletrônicos de controle (não ilustrados na Figura 3). O solenóide 144 também pode incluir uma mola 149. A mola 149 provê uma força de fechamento sobre o acoplamento 142 para retornar o interruptor de circuito ao estado fechado ou conectado, por exemplo, solicitando-se os contatos fechados. Mais de uma mola pode ser provida. Por exemplo, uma primeira mola pode ser usada para prover uma força de fechamento enquanto uma segunda mola é usada para prover uma força de predisposição para manter os contatos em contato. Portanto, o dispositivo 100 inclui um solenóide 144 operável para prover uma força de abertura (bobina energizada) e uma força de fechamento (mola).

Um pino ou outro acoplamento adequado 152 acopla o êmbolo de solenóide 150 a uma alavanca 154. A alavanca 154 é montada dentro do suporte angular (não ilustrado) para pivotar acerca de um ponto de pivô 156. O acoplamento do êmbolo de solenóide 150 à alavanca 154 causa o movimento de pivoteamento da alavanca 154 quando da extensão e retração do êmbolo de solenóide 150 em relação ao solenóide 144.

Com referência às Figuras 3 e 4, o dispositivo 100 pode incluir adicionalmente uma montagem de trinco 160. A montagem de trinco 160 é presa dentro do alojamento 102 e tem uma estrutura de forma geralmente em "C" ou de garra incluindo uma primeira porção de trinco 162 e uma segunda porção de trinco 163. A montagem de trinco 160 consiste essencialmente de um par de magnetos de "ferradura" eletricamente controláveis 164 e 165 (peças de estator magnético); cujas respectivas posições de extremidade definem a primeira porção de trinco 162 e a segunda porção de trinco 163. Os magnetos 164 e 165 são separadamente espaçados de modo a definir um entalhe 167 dentro do qual uma armadura 168 da alavanca 154 é disposta. A própria armadura 168 pode ser magnética ou feita de material magnético, ou como ilustrado, a extremidade pode incluir um inserto de magneto 169.

O estator magnético 164 e 165 é formado combinando-se membros permeáveis em forma de "C" ou de "ferradura" 170 e 172 tendo material magnético 174 disposto entre eles em uma localização específica.

Combinada com o material magnético 174 está uma bobina 176. A bobina 176 é acoplada aos eletrônicos de controle (não ilustrados) para receber uma corrente elétrica, cujo efeito é neutralizar o campo magnético do material magnético 174. A corrente ausente na bobina, o material magnético 174 atua para criar um campo magnético compartilhado pelos membros 170 e 172 dentro das primeira e segunda porções de trinco 162 e 164 para reter a alavanca 154 tanto da primeira quanto da segunda porções 162 e 164, dependendo do estado do atuador e do interruptor de circuito. O material magnético pode ser disposto mais próximo a uma extremidade da forma em "C" do que da outra, de modo que, por meio de sua posição relativa, a força magnética aplicada ao inserto de magneto (armadura) 169 possa ser maior em uma porção de trinco, por exemplo, a 162, do que na outra, por exemplo, a 164. A aplicação de corrente dentro da bobina atua para neutralizar o campo magnético nas primeira e segunda porções de trinco 162 e 164, de modo que, sob a ação do solenóide 144, o dispositivo de interrupção de circuito possa ser acionado a partir do estado fechado ou conectado para o estado aberto ou desconectado, ou, sob a ação da mola de retorno 149, o dispositivo de interrupção de circuito possa ser acionado a partir do estado aberto ou desconectado para o estado fechado ou conectado. Isso é explicado em mais detalhe abaixo.

Com o solenóide 144 na posição fechada de circuito ou estado conectado, a extremidade 168 fica disposta adjacente à primeira porção de trinco 162. A corrente ausente na bobina 176, está presente na primeira porção de trinco 162 um campo magnético que exerce uma força de retenção sobre a extremidade 168 e/ou o inserto magnético 169, como pode ser o caso. A força de retenção resiste ao movimento da extremidade 168, e, desse modo, a alavanca 154, fechando-a e ao solenóide 144 com trinco, na posição fechada de circuito. Quando da detecção de uma corrente de falha, o solenóide 144 gera uma força sobre o êmbolo de solenóide 150 para abrir o dispositivo de interrupção de circuito 140. Concomitantemente, os eletrônicos de controle aplicam uma corrente à bobina 176 neutralizando o campo magnético que libera a alavanca 154. O movimento axial do êmbolo de solenóide 150 em conjunto com a abertura do interruptor de circuito faz a alavanca 154 girar, de modo que a extremidade 168 seja disposta adjacente à segunda porção de trinco 164. A corrente é removida da bobina 176, restaurando o campo magnético, de modo que a segunda porção de trinco 164 exerça uma força sobre a extremidade 168, que resiste ao movimento da extremidade 168 e fecha com trinco a alavanca 154, e, desse modo, o solenóide 144, na posição aberta de circuito ou estado desconectado. A corrente pode ser removida da bobina 176 em qualquer ponto na viagem da alavanca 154, para minimizar a energia puxada dos meios de armazenamento de energia. A força do magneto, em combinação com a vantagem mecânica provida tendo-se a atuação magnética sobre a extremidade 168 em relação ao pivô 156, provê força suficiente para resistir à força de fechamento exercida pela mola. Claro, deve ser entendido que, em outros modos de realização, várias combinações de ligações, engrenagens ou de outros arranjos de multiplicação de força podem ser empregadas.

Para fechar o dispositivo de interrupção de circuito, a corrente é novamente aplicada à bobina 176 para neutralizar o campo magnético. Com o campo magnético neutralizado, a alavanca 154 fica livre para se mover e a mola tem força suficiente para forçar o dispositivo de interrupção de circuito 140 para a posição fechada ou estado conectado. Uma vez que s extremidade 168 esteja substancialmente desengatada da segunda porção de trinco 164, a corrente dentro da bobina 176 é terminada restaurando o campo magnético e a força magnética de retenção. A alavanca 154 é novamente fechada com trinco sobre a primeira porção de trinco 162. Desse modo, a montagem de trinco 160 provê o fechamento com trinco do solenóide 144 tanto na posição aberta/estado desconectado de circuito quanto na posição fechada/estado conectado de circuito. A vantagem mecânica e força de magneto exigidas são determinadas para a aplicação particular. Por exemplo, a montagem de trinco 160 em combinação com a vantagem mecânica pode prover uma força de detenção que é maior do que a força de atuação de solenóide, por exemplo, duas ou mais vezes a força de atuação de solenóide.

Uma tira condutiva flexível (não ilustrada) pode se acoplar a partir de um contato móvel 172 do interruptor de circuito 140 ao solenóide 144 para prover energia elétrica à primeira bobina 146 e à segunda bobina 148. A tira flexível também pode acoplar a corrente de falha ao solenóide 144. Quando existe uma corrente de falha, a corrente de falha passando através da bobina de solenóide 146 desenvolve uma força axial suficiente para acionar o interruptor de circuito para um estado aberto/desconectado. Uma vez aberto, o interruptor de circuito 140 é mantido aberto por meio da capacidade de fechar com trinco do trinco 160 atuando sobre a alavanca 14.

Um controlador, não ilustrado na Figura 3, é operável quando da detecção de falha para energizar a bobina 176 para negar o campo magnético do material magnético 174 para permitir ao solenóide 144 acionar o interruptor de circuito 140 para o estado aberto. O controlador também é operável para energizar a bobina 176 para negar o campo magnético do material magnético 174 para permitir ao interruptor de circuito 140 fechar sob a ação da mola 149. Uma vez que os contatos estejam fechados, o interruptor de circuito 140 conduz novamente, e a corrente é acoplada pela tira à bobina de solenóide. Se a falha persistir, o dispositivo 100 atua novamente para abrir o circuito.

O controlador é operável para prover e gerenciar as tentativas de re-fechamento e, por exemplo, para prover um atraso entre as tentativas de re-fechamento e para contar o número de tentativas de re-fechamento. Caso o número de tentativas de re-fechamento exceda um valor de limiar, então, o dispositivo 100 pode ser feito cair fora. O controlador pode restringir adicionalmente o solenóide até sua liberação resultar no tempo mínimo de formação de arco nos contatos do interruptor enquanto ainda assegurando o fechamento com trinco bem sucedido na posição aberta de circuito.

O mecanismo de liberação 128 inclui o membro de contato/pivô deslizante 126 acoplado por um braço 180 a um atuador 182. Como notado, o membro 126 é disposto dentro do munhão 124, e o dispositivo 100 é capaz de pi votar acerca do munhão 124 quando o contato 104 não está engatado com o contato 122. O controlador é operável para fazer o atuador 182 acionar o membro 126 dentro do munhão 124 para liberar o dispositivo 100 a partir da montagem 110, por exemplo, fazendo-o pivotar acerca do munhão 124. Uma vez que o dispositivo 100 tenha caído fora, depois da falha persistente ser corrigida, é necessário que um técnico re- conecte o dispositivo 100 usando um bastão quente ou outra ferramenta adequada para engatar o anel de gancho 132 e mover o dispositivo 100 de volta para dentro do estado conectado.

Para impedir a liberação do dispositivo 100 a partir da montagem 110 quando o interruptor de circuito 140 está no estado fechado/conectado, o mecanismo de liberação 128 inclui um trinco 184 que é montado ao dispositivo 100 é é acoplado por um clipe 186 um membro de liberação 188. O clipe 186 pode ser uma ligação semi-rígida, como conhecida, ou outro arranjo para engatar o membro de liberação 188 em algum ponto em sua viagem. O membro de liberação 188 é acoplado ao êmbolo de solenóide 150 para movimento com o mesmo. Com o interruptor de circuito 140 no estado fechado, o trinco 184 engata o membro 126, impedindo o movimento do mesmo que causaria uma liberação do dispositivo 100 a partir da montagem 110. O trinco 184 é mantido no lugar pelo membro 188 e o fechamento com trinco do êmbolo 150, como descrito acima. Com o interruptor de circuito 140 no estado aberto/desconectado como é causado pelo movimento do êmbolo 150, o membro 188 é movido com o êmbolo 150 liberando o trinco 184 a partir do membro 126.

O diagrama de bloco da Figura 5 ilustra o solenóide 144 mecanicamente acoplado ao interruptor de circuito 140. O solenóide 144 também se acopla a um dispositivo de armazenamento de energia 190, como um capacitor, série de capacitores, bateria ou célula de combustível. O controlador 192 se acopla ao solenóide para monitorar o número de operações de interrupção, bem como para energizar a bobina 176 para liberar o trinco 160. O controlador 192 também se acopla ao atuador 182 a fim de efetuar a queda, se necessário. Finalmente, o controlador 192 se acopla ao contador 138.

De acordo com uma lógica operacional possível, o dispositivo 100 pode conduzir nominalmente uma dada corrente contínua (A), e pode ser configurado para prover 5 vezes a 40 vezes a capacidade de limpeza de falha de corrente calculada contínua. A corrente de falha acima de um valor de limiar de falha faz o solenóide 144 operar para abrir o interruptor de circuito 140. Correntes abaixo do limiar de falha não causam a operação do solenóide 144 para abrir o interruptor de circuito 140.

Quando da detecção de uma corrente de falha, o dispositivo 100 opera para limpar a primeira corrente de falha detectada. O controlador pode, então, implementar uma estratégia de re-fechamento. Por exemplo, um re-fechamento relativamente rápido pode ser efetuado. Se a falha permanecer, o atraso de tempo pode ser implementado antes de uma segunda tentativa de re-fechamento. Se a falha persistir depois da segunda tentativa de re- fechamento, o dispositivo 100 pode ser feito liberar ou "cair fora". A estratégia de re-fechamento, o número de tentativas e os intervalos de atraso, podem ser pré-ajustados. Alternativamente, uma interface pode ser provida ao controlador 192 para permitir programar a estratégia de re-fechamento. Quando do reconhecimento de que o interruptor de circuito 140 completou um número pré-ajustado de operações, ou de que alguma outra condição de "fim da vida" foi detectada pelo controlador 192, o controlador 192 pode bloquear a estratégia de re-fechamento, e fazer a unidade cair fora ou se desconectar depois da abertura. Desse modo, o dispositivo 100 provê indicação positiva de que sua capacidade se tornou deteriorada e de que ação remediadora ou substituição completa é exigida.

O dispositivo 100 pode ser configurado para pesar menos de 10kg, de modo que ele possa ser instalado por um técnico a partir de um caminhão de caçamba, embora versões maiores ou menores possam ser previstas com base na aplicação pretendida. A capacidade de re-fechamento e interrupção de falha do dispositivo 100 pode reduzir ou minimizar grandemente o número de interrupções estendidas. O efeito das interrupções momentâneas pode ser minimizado, e o dispositivo 100 pode preservar o equipamento a jusante, por exemplo, os fusíveis de transformador.

A Figura 6 ilustra um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha 200. Números de referência iguais referem-se a elementos iguais ou semelhantes descritos em conexão com o dispositivo 100 ilustrado na Figura 1. O dispositivo 200 opera essencialmente da mesma maneira que o dispositivo 100; entretanto, ele incorpora um mecanismo de fechamento com trinco mecânico 202 substituindo a configuração de magneto permanente 160 do dispositivo 100.

Em resposta a uma corrente de falha, o solenóide 144 opera para abrir os contatos do interruptor de circuito 140. O sistema de fechamento com trinco 200 inclui um trinco primário 204 e um trinco secundário 206 que impedem o solenóide 144 de fechar os contatos devido à força provida pela mola 149. Os trincos 204 e 206 são acoplados a um acionador 208 que é operável em resposta ao movimento axial da haste de solenóide 152. À medida que o acionador 208 gira em sentido anti-horário com o movimento axial da haste 152 para longe do solenóide 144, um conjunto de molas de folha de dupla atuação 210 é carregado através de um expansor giratório 212 preso ao acionador 208. A força gerada pelas molas de folha 210 gira o braço 214 em sentido anti-horário. A rotação do braço 214 é resistida por um amortecedor 216. O amortecedor 216 é usado como um cronômetro que atua na direção de puxar. A medida que as molas de folha 210 igualam a força do amortecedor 216, uma vara 220 move o trinco secundário 206 que, por sua vez, libera o trinco primário 204. A energia armazenada na mola 149 fecha o interruptor de circuito 140, e o mecanismo 200 retorna para seu topo da posição de golpe. Pode ser empregado um mecanismo de retorno rápido que é engatado somente quando o interruptor de vácuo é fechado pela mola 149 para re-ajustar o mecanismo 200.

Se ocorrer uma falha persistente, um came giratório 224 operado por um sistema mola-massa 226 se move para a posição entre o atuador 182 e o membro de acionamento 228. O came 224 faz o membro de acionamento 228 engatar o atuador 182 para acionar o membro 126. Com o trinco 184 liberado, o engate do membro de acionamento 228 com o atuador 182 causa a liberação do dispositivo 200 a partir da montagem 110. A liberação do dispositivo 200 a partir da montagem 110 provê uma indicação visual de que o circuito está aberto. Se, entretanto, nenhuma falha ocorrer quando da mola 145 fechando completamente o interruptor de circuito 140, o interruptor de circuito 140 se fecha e o dispositivo 200 é re-ajustado. Uma característica de fechamento por disparo único também pode ser provida.

Como descrito acima, um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha, como o dispositivo 100, pode incluir um contador de ciclo 138. O contador de ciclo 138 provê uma indicação dos ciclos de interrupção totais e, desse modo, provê uma indicação de quando o dispositivo pode exigir serviço ou substituição, um registro da atividade de falha e dados para análise estatística do desempenho de dispositivo e/ou sistema. Como conhecido para interruptores de falha de vácuo, cada ciclo de interrupção resulta em erosão de material de contato e redistribuição para as outras superfícies internas do interruptor de falha de vácuo. Além disso, várias características da corrente e/ou operação de falha interrompida do dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha podem afetar a extensão da erosão de material e a degradação de contato correspondente. Entretanto, como uma alternativa a ajustar um número fixo de ciclos operacionais para o dispositivo, é possível utilizar a capacidade de monitoramento e processamento de parâmetro operacional do dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha, como o dispositivo 100, para predizer de modo adaptativo a vida operacional de fim da vida/restante do interruptor de vácuo.

Como descrito adicionalmente acima, e com referência novamente à Figura 5, um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha 100, pode incluir um controlador 192. O controlador 192, em adição a conter dentro de uma memória do mesmo um programa de controle para efetuar a operação do dispositivo 100 para re-fechamento e interrupção de falha de circuito, também pode conter e implementar um programa de controle para monitorar várias características e/ou parâmetros da corrente de falha interrompida e características e/ou parâmetros da operação associada do dispositivo 100 para limpar a falha. O programa de controle pode ser armazenado dentro da memória como software, firmware, hardware específico de aplicação armazenados ou por meio de qualquer meio adequado que permita ao controle operar como descrito aqui para efetuar a operação de dispositivo, a determinação de vida operacional e/ou outra funcionalidade.

Em um modo de realização possível desse programa de controle, o controle 192 procura por pelo menos um, e potencialmente por diversos parâmetros de predição, como características de corrente de falha e características operacionais de dispositivo, para prover um cálculo de fim da vida. Para esse exemplo de modo de realização, o controle 192 pode medir, rastrear ou monitorar de outro modo a magnitude da corrente de falha de freqüência de sistema a razão da assimetria dos picos de corrente do ciclo da corrente imediatamente anterior à interrupção da corrente de falha. Em adição a essas características de corrente de falha, o controle 192 pode monitorar uma ou mais características operacionais de dispositivo, como o tempo de limpeza da operação de interrupção de corrente de falha. Um fim da vida predito adaptativo (EOL) pode, então, ser determinado com base nesses parâmetros. A EOL predita pode ser determinada em termos da magnitude de falha e tempos de limpeza para a interrupção de corrente de falha, e esse valor pode ser mantido com a memória do controle 192 ou retido de outro modo dentro do dispositivo 100 de uma maneira não volátil.

A relação das magnitudes de corrente de falha somadas, razões de assimetria e produtos de tempo de limpeza a partir de interrupções de corrente de falha anteriores para um limiar obtido a partir de modelagem verificada experimentalmente para predizer a EOL é apresentada na Equação

Percentual de vida consumida cumulativo =

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onde: i = corrente de falha de RMS de pré-interrupção com desvio de CC removido (A)

11 = valor assimétrico do pico mais positivo do ciclo da corrente anterior à falha (A)

12 = valor assimétrico do pico mais negativo do ciclo da corrente anterior à falha (A)

t = tempo de limpeza de interrupção de corrente de falha (s)

k = número de operação

η = número de operações realizadas

K = constante de vida determinada experimentalmente

Em um modo de realização alternativo, a informação pode ser

cumulativamente coletada e processada usando uma abordagem interativa. A Equação (2) apresenta uma relação entre magnitudes de corrente de falha, razões de assimetria e produtos de tempo de limpeza a partir das interrupções de corrente de falha anteriores de uma maneira interativa:

Percentual de vida consumida cumulativo = Percentual de vida +

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vários valores, por exemplo, percentual de vida consumida de operação unitária, percentual de vida consumida de ocorrência unitária máximo, percentual de vida consumida cumulativo etc. Por exemplo, os fatores podem incluir o grau de assimetria presente na corrente no momento da interrupção

onde os valores de equação são como indicados acima. Fatores adicionais podem ser considerados para determinar os da corrente. A quantificação do grau de assimetria poderia ser feita normalizando-se a magnitude de corrente CC para o valor de pico de corrente de 60Hz. Alternativamente, o valor de RMS assimétrico total poderia ser produzido. Os fatores também podem incluir o tempo de limpeza de falha. Avaliar o tempo que a corrente continua a fluir passada a abertura do interruptor de vácuo e comparando aquele a um tempo máximo especificado poderia prover uma indicação de que o interruptor de vácuo alcançou o fim de sua vida de serviço de interrupção de corrente útil. Nesse modo de realização, o limiar de tempo de limpeza para fazer essa determinação pode ser ajustado para ser menor do que o tempo de limpeza máximo para o dispositivo para prover margem apropriada. Modelos e cálculos matemáticos adicionais também podem ser considerados para definir a relação entre os vários fatores e a vida de serviço de interrupção de corrente útil de interruptor de vácuo incluindo a fórmula de lei de energia, ou fórmula exponencial de base e.

O controle 192 pode ser operável para reter um registro de uma quantidade de percentual de vida de falha unitária máxima, ou seja, um percentual máximo de vida consumida por uma falha, a partir dos últimos diversos eventos de interrupção de corrente de falha. Por exemplo, o controle 192 pode reter dados sobre os últimos N eventos, onde N é um número inteiro. O valor de N é arbitrário, mas deveria ser suficientemente grande para ser estatisticamente significativo. Em um modo de realização possível, o valor de N pode ser 16, mas, como notado, ele pode ser qualquer valor estatisticamente significativo. O valor deveria ser suficientemente grande para permitir mudanças no sistema (por exemplo, aumentos na corrente de falha disponível ou características de carga variáveis que mudem a assimetria da falha) ou a recolocação do próprio dispositivo 100 para outra parte do sistema.

O controle 192 pode, então, determinar se o interruptor de vácuo tem vida restante suficiente para o dispositivo 100 suportar um número predeterminado de eventos adicionais de magnitude semelhante. Por exemplo, o controle 192 pode calcular se duas ou mais operações excederão o fim da vida restante do interruptor de vácuo, embora qualquer número de operações possa ser usado com base na aplicação. Se o interruptor de vácuo não tiver vida suficiente para operar para limpar os dois eventos adicionais, o dispositivo 100 sinalizará sua EOL sobre o evento de falha seguinte. O dispositivo 100 pode sinalizar sua EOL usando a capacidade de comunicação associada. Ele pode também, ou alternativamente, ser feito cair fora, como descrito acima, sinalizando uma necessidade de substituir o dispositivo.

A Figura 7 ilustra um exemplo de seqüência operacional para determinar uma vida operacional restante, ou seja, uma EOL, de um dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha. No bloco 200, o dispositivo é instalado e tornado operacional, ou seja, energizado, em sua montagem. No bloco 202, uma corrente de falha é detectada, e o dispositivo opera, ou seja, o interruptor de vácuo abre seus contatos, para limpar a falha. No bloco 204 um percentual de vida usada de operação unitária é determinado. O percentual de vida usada de operação unitária pode ser determinado com base na equação (3):

percentual de vida usada de operação unitária = ik2 tk (3)

Os valores de percentual de vida usada de operação unitária podem ser retidos para as últimas N operações por razões estatísticas ou outras razões de monitoramento de sistema, mas também podem ser usados como explicado abaixo. Também é determinado no bloco 204 o percentual de vida consumida cumulativo, que pode ser determinado de acordo tanto com a equação (1) quanto com a equação (2), acima.

A seguir, é feita uma determinação de se o dispositivo tem vida restante suficiente para permanecer no serviço normal. Uma abordagem pode ser fazer uma comparação para determinar se o percentual de vida consumida cumulativo (por exemplo, o valor tanto da equação (1) quanto da (2)) exceder um valor de limiar. Alternativamente, pode ser feita uma comparação para determinar se o dispositivo tem vida restante suficiente para interromper uma ou mais falhas de um caráter particular. Por exemplo, um teste pode ser ajustado para determinar se o dispositivo tem vida suficiente para interromper um número predeterminado de ocorrências do percentual de vida usada de operação unitária máximo. O percentual de vida usada de operação unitária máximo pode ser um valor pré-ajustado, por exemplo, um que seja determinado experimentalmente, ou pode ser determinado dinamicamente. Em um exemplo de modo de realização, o percentual de vida usada de operação unitária máximo é ajustado tomando-se os valores de percentual de vida usada de operação unitária, por exemplo, calculados de acordo com a equação (3), a partir das N operações anteriores e selecionando- se o máximo desses valores. Então, pode ser determinado se o dispositivo tem vida suficiente para interromper um número ajustado de ocorrências, por exemplo, duas, do percentual de vida usada de operação unitária máximo. Claro que ainda outras medidas adequadas para determinar se o dispositivo alcançou de modo próximo o fim de seu fim da vida podem ser usadas.

No exemplo de método ilustrado na Figura 7, no bloco 206, o percentual de vida usada de operação unitária máximo pode ser determinado tomando-se o valor de percentual de vida usada de operação unitária máximo calculado para as 16 interrupções de falha anteriores. No bloco 208, a vida de dispositivo restante é, então, comparada a duas vezes o valor de percentual de vida usada de operação unitária máximo, por exemplo, de acordo com a equação:

100% - percentual de vida usada cumulativo > 2 * percentual de vida usada de operação unitária máximo (4).

Um resultado verdadeiro no bloco 208 sinaliza que a vida restante do dispositivo é maior do que duas vezes o percentual de vida usada de operação unitária máximo. O dispositivo pode permanecer na operação normal, e o método se repetir. Um resultado falso, entretanto, resulta no dispositivo sendo colocado em um modo de operação de EOL. Desse modo, quando da ocorrência da corrente de falha seguinte, bloco 210, o dispositivo operará para limpar a falha, mas é feito, então, sinalizar sua EOL, bloco 212, por exemplo, caindo fora da posição.

Em adição a simplesmente predizer a EOL de dispositivo que resulta, por exemplo, no estado de queda permanente com a limpeza de falha que ocorre a seguir, os vários valores determinados, por exemplo, o percentual de vida consumida de operação unitária, percentual de vida consumida de ocorrência unitária máximo, o percentual de vida consumida cumulativo etc, podem ser usados para disparar qualquer uma das diversas respostas de dispositivo adaptativas para eventos e, possivelmente, até mesmo enquanto aqueles eventos ainda estejam ocorrendo. Uma resposta assim poderia ser para disparar um fechamento do interruptor de vácuo se o tempo de limpeza de um evento de interrupção único tiver passado um limite predeímido de tempo indicativo do colapso dentro do interruptor de vácuo. Manter o dispositivo fechado, ou seja, manter o interruptor de vácuo dentro do dispositivo fechado faria os dispositivos de proteção de sistema a montante operarem para limpar a falha.

Uma segunda resposta possível poderia ser iniciar uma sinalização de EOL, por exemplo, caindo do dispositivo, seguindo um evento de interrupção de corrente de falha que produziu corrente suficiente e/ou que experimentou tempos de limpeza suficientemente longos para fazer o limite de EOL ser excedido. A ação de queda seguindo uma abertura de interruptor de vácuo sem queda poderia exigir que o interruptor de vácuo, primeiro, fosse fechado para ajustar o mecanismo operacional para a operação de queda. A ação de queda seguindo uma abertura de interruptor de vácuo que não inclui uma operação de queda poderia ser implementada usando a energia capacitiva armazenada para acionar o mecanismo operacional para produzir a força de queda requerida. Alternativamente, a detonação de uma pequena carga ou a operação de um outro mecanismo adequado poderia prover a força exigida.

Embora a presente invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, determinados modos de realização são mostrados a título de exemplo nos desenhos e nos modos de realização descritos aqui. Será entendido, entretanto, que esta revelação não é pensada para limitar a invenção às formas particulares descritas, mas, ao contrário, a invenção é pensada para cobrir todas as modificações, alternativas e equivalentes definidos pelas reivindicações anexas.

Também deve ser entendido que, a não ser que um termo seja expressamente definido nesta patente usando a sentença "Como usado aqui, o

termo '_' é definido para significar ..." ou uma sentença semelhante, não há intenção de limitar o sentido daquele termo, tanto expressamente ou por suposição, além de seu sentido direto ou ordinário, e esse termo não deveria ser interpretado para ser limitado no escopo com base em qualquer declaração feita em qualquer seção desta patente (diferente daquela da linguagem das reivindicações). Na medida em que qualquer termo citado nas reivindicações no final desta patente é referido nesta patente de uma maneira consistente com um único significado, é feito, em nome da clareza somente, de modo a não confundir o leitor, e esse termo de reivindicação não é pensado como limitado, por implicação ou de outro modo, àquele significado único. A não ser que um elemento de reivindicação seja definido recitando-se a palavra "meio" e uma função sem a narração de qualquer estrutura, não é pretendido que o escopo de qualquer elemento de reivindicação seja interpretado com base na aplicação do 35 U.S.C. §112, sexto parágrafo.

Claims (34)

1. Dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha, caracterizado pelo fato de compreender: um interruptor de circuito acoplado entre uma fonte e uma carga de um sistema de distribuição de energia, o interruptor de circuito tendo um estado fechado, conectado, e um estado fechado, desconectado; um atuador acoplado ao interruptor de circuito, o atuador adaptado para exercer uma força operacional sobre o interruptor de circuito para acionar o interruptor de circuito a, partir do estado fechado para o estado aberto e, alternativamente, a partir do estado aberto para o estado fechado; e um trinco acoplado ao atuador, com o interruptor de circuito no estado fechado, o trinco mantendo o atuador no estado fechado até que exista uma corrente de falha para causar a abertura do interruptor de circuito e com o interruptor de circuito em um estado aberto, o trinco mantendo o interruptor de circuito no estado aberto, o dispositivo tendo um modo automático de operação incluindo um processo de re-fechamento e um modo não de re-fechamento da operação.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo automático de operação compreende um processo de interrupção - re-fechamento - interrupção - queda.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de re-fechamento compreende um processo de interrupção - queda.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um controlador, o controlador acoplado ao atuador para controlar a operação do atuador para implementar o modo automático e o modo não de re-fechamento.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o controlador compreende adicionalmente recursos para controlar o atuador para um modo não de re-fechamento depois de detectar condições predeterminadas.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as condições predeterminadas incluem um número predeterminado de operações ou condição de fim da vida.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trinco compreende uma montagem de ligação mecânica.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um pivô e um trinco de liberação, o pivô e o trinco de liberação adaptados para engatar um munhão de uma estrutura de montagem, o dispositivo sendo pivotável acerca do pivô dentro do munhão, o trinco de liberação prendendo o dispositivo contra a liberação.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender um membro de liberação acoplado ao atuador e capaz de ser movido com o atuador para engatar e liberar o trinco de liberacao.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o trinco de liberação compreende um magneto permanente e uma bobina.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação l, caracterizado pelo fato de que o atuador compreende um solenóide para prover a força de abertura e uma mola para prover a força de fechamento.

12. Dispositivo de re-fechamento e interrupção de falha, caracterizado pelo fato de compreender: um interruptor de circuito acoplado entre uma fonte e uma carga de um sistema de distribuição de energia, o interruptor de circuito tendo um estado fechado, conectado, e um estado fechado, desconectado; um atuador acoplado ao interruptor de circuito, o atuador adaptado para exercer uma força operacional sobre o interruptor de circuito para acionar o interruptor de circuito a partir do estado fechado para o estado aberto e, alternativamente, a partir do estado aberto para o estado fechado; e um trinco acoplado ao atuador, com o interruptor de circuito no estado fechado, o trinco mantendo o atuador no estado fechado até que exista uma corrente de falha para causar a abertura do interruptor de circuito e com o interruptor de circuito em um estado aberto, o trinco mantendo o interruptor de circuito no estado aberto, o trinco compreendendo um magneto adaptado para engatar o atuador e uma bobina acoplada ao magneto, a bobina sendo operável para anular seletivamente o campo magnético do magneto.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o trinco compreende uma alavanca acoplada ao atuador para pivotar responsiva ao movimento axial de uma haste do atuador a partir de uma primeira posição para uma segunda posição, o magneto permanente engatando a alavanca em cada uma das primeira posição e segunda posição.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o magneto permanente compreende uma primeira porção de trinco e uma segunda porção de trinco, a alavanca sendo alinhada com a primeira porção de trinco quando a alavanca está na primeira posição e a alavanca sendo alinhada com a segunda porção de trinco quando a alavanca está na segunda posição.

15. Método para determinar o fim da vida de um interruptor a vácuo, caracterizado pelo fato de compreender: para cada corrente de falha detectada, monitorar pelo menos um parâmetro associado à corrente de falha a ser interrompida ou uma operação do interruptor a vácuo para interromper a corrente de falha; usar o pelo menos um parâmetro para determinar um valor de percentual de vida consumida de operação unitária para o interruptor a vácuo, o valor de percentual de vida consumida de operação unitária sendo associado à interrupção da corrente de falha; determinar um percentual de vida consumida cumulativo para o interruptor a vácuo, o percentual de vida consumida cumulativo sendo uma acumulação de cada um dos valores de percentual de vida consumida de operação unitária correspondendo a cada uma das correntes de falha detectadas.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o percentual de vida consumida cumulativo compreende uma razão de acumulação de cada um dos valores de percentual de vida consumida de operação unitária para uma constante de vida predeterminada.

17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o percentual de vida consumida cumulativo compreende a soma de um valor de percentual de vida consumida de operação unitária para uma última corrente de falha a ocorrer de uma pluralidade de correntes de falha e de uma acumulação de cada um dos valores de percentual de vida consumida de operação unitária para cada uma de uma pluralidade de correntes de falha detectadas exceto a última corrente de falha a ocorrer.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato d que pelo menos um parâmetro compreende um parâmetro selecionado a partir do grupo de parâmetros consistindo de: uma magnitude da corrente de falha; assimetria da corrente de falha e um tempo de limpeza de interrupção de corrente de falha.

19. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro compreende um parâmetro selecionado a partir do grupo de parâmetros consistindo de: uma corrente de falha de RMS de pré-interrupção; uma corrente de falha de RMS de pré- interrupção com desvio de CC removido; um valor assimétrico do pico mais positivo do ciclo de corrente que precede a interrupção de falta; um valor assimétrico do pico mais negativo do ciclo de corrente que precede a interrupção de falha; um tempo de limpeza de interrupção de corrente de falha; um número de operação; número total de operações e número predeterminado de operações.

20. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de compreender determinar um valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo, e determinar se o valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo excede um valor de vida restante.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de compreender sinalizar um fim da vida do interruptor a vácuo.

22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que sinalizar um fim da vida do interruptor a vácuo quando de um evento de limpeza de falha seguinte depois de determinar que o percentual de vida consumida de operação unitária máximo excede o valor de vida restante.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que sinalizar o fim da vida do interruptor a vácuo compreende fazer um dispositivo de proteção de falha associado cair de sua montagem operativa.

24. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o valor de vida restante compreende um múltiplo de uma vida restante predita do interruptor a vácuo.

25. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o valor de percentual de vida consumida de operação unitária compreende um valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo selecionado a partir de um conjunto de valores de percentual de vida consumida de operação unitária correspondendo às correntes de falha de interrompidas.

26. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o conjunto compreende os N valores de percentual de vida consumida de operação unitária determinados anteriores, onde N é um inteiro positivo.

27. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de compreender coordenar a operação de um dispositivo de proteção de falha incorporando o interruptor a vácuo à operação de uma outro dispositivo de proteção de falha dentro de um sistema de distribuição de energia quando um valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo exceder um valor de vida restante do interruptor a vácuo.

28. Método para predizer de modo adaptativo o fim da vida de um interruptor a vácuo, caracterizado pelo fato de compreender: monitorar um parâmetro para cada corrente de falha detectada, onde os parâmetros compreendem uma magnitude de corrente de falha, uma assimetria da corrente de falha ou um tempo de limpeza de interruptor a vácuo; e calcular um valor de fim da vida do interruptor a vácuo com base nos parâmetros monitorados.

29. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de compreender sinalizar um fim da vida do interruptor a vácuo com base em uma comparação do valor de fim da vida com um valor predeterminado.

30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que sinalizar um fim da vida do interruptor a vácuo compreende desconectar de modo operável (desconectar de modo operável?) o interruptor a vácuo a partir de um sistema de distribuição de energia associado.

31. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado compreende um múltiplo de um valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo.

32. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo compreende um valor de percentual de vida consumida de operação unitária máximo selecionado a partir de N valores de percentual de vida consumida de operação unitária correspondendo às correntes de falha interrompidas, onde N é um inteiro positivo.

33. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que determinar um valor de fim da vida compreende determinar um valor de percentual de vida consumida cumulativo.

34. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que determinar um valor de percentual de vida consumida cumulativo compreende determinar de modo interativo o valor de percentual de vida consumida cumulativo.