BRPI0710859A2

BRPI0710859A2 - Sistemas, dispositivos e métodos para detecção de falha de arco

Info

Publication number: BRPI0710859A2
Application number: BRPI0710859-1A
Authority: BR
Inventors: Carlos Restrepo; Peter Spenlove Staley
Original assignee: Siemens Energy & Automat
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2011-05-17
Also published as: KR20090005227A; CA2650564C; EP2016657B1; EP2016657A1; MX2008013733A; US7492163B2; WO2007130185A1; CN101432940B; CN101432940A; US20070252603A1; JP5232140B2; JP2009536011A; CA2650564A1; KR101330130B1

Abstract

SISTEMAS, DISPOSITIVOS E MéTODOS PARA DETECçãO DE FALHA DE ARCO. A presente invenção refere-se a certas modalidades exemplares que podem compreender um circuito de detecção de falha de arco. O circuito de detecção de falha de arco pode compreender um subsistema de análise de passagem por zero compreendendo um contador configurado para determinar, para uma primeira forma de onda, uma contagem de afundamentos que ocorrem entre um par de passagens por zero predeterminadas de uma segunda forma de onda. A segunda forma de onda pode ser obtida de um circuito elétrico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS,DISPOSITIVOS E MÉTODOS PARA DETECÇÃO DE FALHA DE ARCO".

Antecedentes

A Patente Estados Unidos N9 5.729.145 (Blades), a qual estáincorporada na sua totalidade neste documento pela referência, relata ale-gadamente que "centelhação em um sistema de alimentação CA é detectadapela monitoração da forma de onda de energia para ruído de alta freqüênciade banda larga e exame do ruído detectado para padrões de variação emsua amplitude sincronizada para a forma de onda de energia. Um detectorde varredura de freqüência de banda estreita e nivelamento síncrono pelamédia podem ser empregados para aperfeiçoar discriminação de ruído dearco de interferência de fundo. Um interruptor de falha de centelhação paracontrolar um único circuito e um monitor de alojamento total, para detectarcentelhação em qualquer lugar em um alojamento, estão descritos". Vide oResumo.

A Patente Estados Unidos Ns 6.556.397 (Kim), a qual está incor-porada na sua totalidade neste documento pela referência, relata alegada-mente um "dispositivo para detectar falha de arco que distingue arco prejudi-cial do sinal gerado pela operação de um regulador de luminosidade e iníciode dispositivos eletrônicos. Sinais produzidos a partir de um transformadorde corrente são atenuados por um resistor que é acoplado em paralelo aotransformador de corrente. Pela atenuação do resistor, o sinal gerado pelaoperação de um regulador de luminosidade não é determinado para ser arcona parte de determinação de arco. Arco prejudicial e o sinal gerado pelo iní-cio do dispositivo eletrônico são distinguidos pela integração dos dois sinais.Como o arco prejudicial permanece por um longo tempo, grandes sinais sãointegrados em um integrador enquanto que o sinal gerado pelo início de dis-positivo eletrônico não permanece por um longo tempo". Vide o Resumo.

A Patente Estados Unidos N9 6.567.250 (Haun), a qual está in-corporada na sua totalidade neste documento pela referência, relata alega-damente uma "montagem de proteção de falha de centelhação em um dis-positivo elétrico, e métodos correspondentes determinam se centelhaçãoestá presente no dispositivo. A montagem compreende um sensor, um circui-to de ruído de banda larga e um controlador. O sensor detecta uma correntee desenvolve um sinal de sensor correspondente. O circuito de ruído debanda larga determina a presença de ruído de banda larga no sinal de sen-sor e produz um sinal de saída correspondente. O controlador processa osinal de sensor e o sinal de saída em um modo predeterminado para deter-minar se uma falha de centelhação está presente. O sensor, circuito de ruídode banda larga e o controlador são montados no dispositivo". Vide o Resu-mo.

Sumário

Certas modalidades exemplares podem compreender um circui-to de detecção de falha de arco. O circuito de detecção de falha de arco po-i de compreender um subsistema de análise de passagem por zero compre-endendo um contador configurado para determinar, para uma primeira formade onda, uma contagem de afundamentos que ocorrem entre um par depassagens por zero predeterminadas de uma segunda forma de onda. A se-gunda forma de onda pode ser obtida de um circuito elétrico.

Descrição Resumida dos Desenhos

Uma grande variedade de potenciais modalidades práticas e ú-teis será entendida mais prontamente por meio da descrição detalhada aseguir de certas modalidades exemplares, com referência aos desenhos a-nexos exemplares, nos quais:

A figura 1 é um gráfico de formas de onda de intensidade de si-nal geradas tanto por uma condição de falha de arco exemplar quanto poruma condição BPL exemplar, e mostrando que formas de onda de sinal BPLpodem imitar formas de onda geradas por falha de arco por causa das simi-laridades de intensidade e periodicidade de sinal.

A figura 2 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um sistema 2000.

A figura 3 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um sistema 3000.

A figura 4 é um fluxograma de um método de Detecção de Falhade Arco exemplar 4000.

A figura 5 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um dispositivo de informação 5000.

A figura 6A é uma forma de onda de entrada exemplar para umcalculador de referência de faixa dinâmica.

A figura 6B é uma forma de onda de saída exemplar de um cal-culador de referência de faixa dinâmica.

A figura 7A é uma forma de onda de entrada parcial exemplarpara um calculador de referência de inclinação.

A figura 7B é uma forma de onda de entrada exemplar para umcalculador de referência de inclinação.

A figura 7C é uma forma de onda de saída exemplar de um cal-i culador de referência de inclinação.

A figura 8 é uma forma de onda de entrada e de saída exemplarde um detector de pico.

A figura 9A é uma forma de onda de entrada exemplar para umgerador de máscara de passagem por zero.

A figura 9B é uma forma de onda de máscara ímpar exemplar deum gerador de máscara de passagem por zero.

A figura 9C é uma forma de onda de máscara par exemplar deum gerador de máscara de passagem por zero.

A figura 9D é uma forma de onda RSSI exemplar indicativa deuma falha de arco.

A figura 10A é uma forma de onda de entrada de máscara depassagem por zero exemplar para um circuito de remoção de corrente contí-nua.

A figura 10B é uma forma de onda de entrada RSSI exemplarpara um circuito de remoção de corrente contínua.

A figura 11A é uma forma de onda parcial exemplar de um sinalde entrada de máscara de passagem por zero para um circuito de remoçãode corrente contínua.

A figura 11B é uma forma de onda parcial exemplar de um sinalde entrada RSSI para um circuito de remoção de corrente contínua.

A figura 12 é uma forma de onda de saída exemplar de um cir-cuito de remoção de corrente contínua.

A figura 13A é uma forma de onda de entrada RSSI exemplarpara um contador de interrupção.

A figura 13B é uma forma de onda de entrada de máscara depassagem por zero exemplar para um contador de interrupção.

A figura 13C é uma forma de onda de entrada RSSI exemplarpara um contador de interrupção com uma forma de onda de saída de refe-rência de faixa dinâmica sobreposta.

A figura 13D é um gráfico exemplar de uma contagem de afun-damentos como uma função do tempo para um contador de interrupção e-xemplar.

A figura 13E é uma saída exemplar de um contador de interrupção.

A figura 14A é um gráfico exemplar ilustrando uma determinaçãode uma falha de arco associada com um circuito de comparação/integração.

A figura 14B é um gráfico exemplar ilustrando uma determinaçãode uma ausência de uma contagem indicativa de uma falha de arco associa-da com um circuito de comparação/integração.

A figura 14C é uma forma de onda RSSI exemplar indicativa deuma falha de arco com um limiar de saída de referência de faixa dinâmicasobreposto.

A figura 14D é uma forma de onda de entrada de máscara depassagem por zero exemplar para um circuito de comparação/integração.

A figura 14E é uma forma de onda RSSI exemplar indicativa deuma falha de arco com um limiar de saída de referência de faixa dinâmicasobreposto e afundamentos indexados.

A figura 14F é um sinal lógico exemplar associado com um cir-cuito de comparação/integração; e

A figura 14G é um gráfico exemplar ilustrando uma determinaçãode uma ausência de uma falha de arco por causa de uma restauração decontador associada com um circuito de comparação/integração.Definições

Quando os termos seguintes são usados substantivamente nes-te documento, as definições acompanhantes se aplicam:um - pelo menos um;

atividade - uma ação, ato, etapa e/ou processo ou parte domesmo;

adaptado para - feito adequado ou de encaixe para um uso ousituação específica;

e/ou - um ou outro em conjunto com ou em alternativa a.

aparelho - um mecanismo ou dispositivo para um propósito parti-cular;

aproximadamente - quase o mesmo;

falha de arco - uma descarga de eletricidade entre dois ou maiscondutores, a descarga associada com pelo menos uma tensão, correntee/ou nível de potência predeterminado;

automaticamente - agindo ou operando em um modo essencial-mente independente de influência ou controle externo. Por exemplo, um in-terruptor de luz automático pode ligar ao "ver" uma pessoa na sua visão,sem a pessoa operar manualmente o interruptor de luz;

abaixo - menor do que em magnitude;

entre - em um intervalo de separação;

Filtro Butterworth - um filtro eletrônico configurado para proces-sar um sinal eletrônico, o filtro eletrônico configurado para exibir uma respos-ta mais exata possível em uma banda de passagem predeterminada;

poder - é capaz de, em pelo menos algumas modalidades;

mudar - corrigir para um valor mais desejado;

caracterizar - definir, descrever e/ou restringir as qualidades de;

circuito - um caminho conduzindo eletricamente;

comparador - um dispositivo configurado para comparar uma

propriedade medida de um objeto para um outro;

circuito de comparação/integração - um ou mais componentesacoplados eletricamente configurados para processar um ou mais sinais deentrada para determinar se é para enviar um sinal solicitando um disparo deum dispositivo elétrico;

compreendendo - incluindo mas não se limitando a;

configurado para - capaz de executar uma função particular;

contagem - (substantivo) um número alcançado pela contagem;

contar - (verbo) incrementar, tipicamente por um e começandoem zero;

subsistema de análise de contagem - um ou mais componentesacoplados eletricamente configurados para determinar se é para solicitar umdisparo de um dispositivo elétrico;

contador - um dispositivo e/ou sistema configurado para contar;

dados - partes distintas de informação, usualmente formatadosem um modo especial ou predeterminado e/ou organizados para expressarconceitos;

definir - estabelecer o contorno, forma ou estrutura;

derivar - obter de uma fonte;

detectar - descobrir, perceber e/ou identificar;

determinar - certificar, obter e/ou calcular;

dispositivo - uma máquina, fabricação e/ou coleção dos mes-mos;

afundamento - uma queda de uma amplitude de uma forma deonda para abaixo de uma amplitude limiar predeterminada;

circuito de remoção de corrente contínua - um ou mais compo-nentes acoplados eletricamente configurados para remover uma correntecontínua deslocada de uma forma de onda;

faixa dinâmica - uma faixa de amplitudes de uma forma de onda;calculador de referência de faixa dinâmica - um ou mais compo-nentes acoplados eletricamente configurados para determinar uma faixa deamplitudes de uma forma de onda;

elétrico - relativo à eletricidade;

energia - energia utilizável;

passagem por zero par - uma passagem por zero na qual a incli-nação do sinal é negativa;

máscara de passagem por zero par - um sinal binário que vaipara zero quando uma forma de onda está dentro de uma faixa predetermi-nada de uma passagem por zero par, e retorna para um quando a amplitudede forma de onda está fora da faixa predeterminada;

filtro - um ou mais componentes acoplados eletricamente confi-gurados para remover uma parte de um sinal elétrico;

freqüência - um número de vezes de uma ocorrência em umperíodo de tempo predeterminado;

a partir de - usado para indicar uma fonte;

circuito de rearme geral - um ou mais componentes acopladoseletricamente configurados para determinar que uma forma de onda não in-dica uma falha de arco com base em um ou mais critérios;

maior - maior em magnitude;

háptico - envolvendo o sentido humano de movimento cinestéti-co e/ou o sentido humano de toque. Entre as muitas potenciais experiênciashápticas estão inúmeras sensações, diferenças posicionais de corpo emsensações e mudanças baseadas em tempo nas sensações que são perce-bidas pelo menos parcialmente em maneiras não-visuais, não-audíveis enão olfatórias, incluindo as experiências de toque tátil (sendo tocado), toqueativo, agarramento, pressão, atrito, tração, deslocamento, estiramento, força,torque, impacto, perfuração, vibração, movimento, aceleração, empurrão,pulso, orientação, posição de braço, gravidade, textura, folga, rebaixo, visco-sidade, dor, desejo, umidade, temperatura, condutividade térmica e capaci-dade térmica;

ignorar - desconsiderar;

incrementar - mudar um valor por uma quantidade predetermi-nada;

indicar - significar;

dispositivo de informação - qualquer dispositivo capaz de pro-cessar informação, tal como qualquer computador de uso geral e/ou uso es-pecial, tal como um computador pessoal, estação de trabalho, servidor, mini-computador, computador de grande porte, supercomputador, terminal decomputador, computador portátil, computador vestível, e/ou Assistente DigitalPessoal (PDA), terminal móvel, dispositivo Bluetooth, comunicador, telefone"inteligente" (tal como um dispositivo similar ao Treo), receptor de serviço demensagem (por exemplo, Blackberry), pajeador, fac-símile, telefone celular,um telefone tradicional, dispositivo telefônico, um microprocessador ou mi-crocontrolador programado e/ou elementos de circuito integrado periféricos,um ASIC ou outro circuito integrado, um circuito lógico eletrônico de hardwa-re tal como um circuito de elemento distinto, e/ou um dispositivo lógico pro-gramável tal como um PLD, PLA, FPGA, ou PAL, ou coisa parecida, etc. Emgeral qualquer dispositivo no qual resida uma máquina de estado finito capazde implementar pelo menos uma parte de um método, estrutura e/ou ou in-terface gráfica de usuário descritos neste documento pode ser usado comoum dispositivo de informação. Um dispositivo de informação pode compre-ender componentes tais como uma ou mais interfaces de rede, um ou maisprocessadores, uma ou mais memórias contendo instruções, e/ou um oumais dispositivos de entrada/saída (l/O), uma ou mais interfaces de usuárioacopladas a um dispositivo l/O, etc.;

dispositivo de entrada/saída (l/O) - qualquer dispositivo de en-trada e/ou saída sensorial orientado, tal como um dispositivo de áudio, visu-al, háptico, olfatório, e/ou de paladar orientado, incluindo, por exemplo, ummonitor, mostrador, projetor, mostrador auxiliar, teclado, miniteclado, mouse,mouse estacionário, comando de jogos, controle de jogo, volante, superfíciesensível ao toque, painel de toque, dispositivo apontador, microfone, alto-falante, câmera de vídeo, câmera, digitalizador, impressora, dispositivo háp-tico, vibrador, simulador tátil, e/ou superfície tátil, incluindo potencialmenteuma porta à qual um dispositivo l/O pode ser fixado ou conectado;

contador de interrupção - um ou mais componentes acopladoseletricamente configurados para incrementar e/ou restaurar um contador deafundamentos;

quilohertz - uma contagem de milhares de ciclos por segundo;

passa baixa - configurado para permitir que subsinais de um si-nal caracterizado por uma freqüência abaixo de um limiar máximo predeter-minado não sejam filtrados, mas para filtrar subsinais caracterizados por fre-qüências acima do limiar máximo predeterminado do sinal;

instruções de máquina - direções adaptadas para fazer com queuma máquina, tal como um dispositivo de informação, execute uma opera-ção ou função particular;

mídia legível por máquina - uma estrutura física da qual umamáquina pode obter dados e/ou informação. Exemplos incluem uma memó-ria, cartões perfurados, etc.;

magnitude - um tamanho ou extensão;

gerenciar - dirigir ou controlar;

subsistema de geração de máscara - um ou mais componentesacoplados eletricamente que compreendem um gerador de máscara de pas-sagem por zero;

poder - é permitido e/ou permitido para, em pelo menos algumasmodalidades;

medição - uma dimensão, quantificação e/ou capacidade, etc.determinada por meio de observação;

dispositivo de memória - um aparelho capaz de armazenar in-formação analógica ou digital, tais como instruções e/ou dados. Exemplosincluem uma memória não-volátil, memória volátil, Memória de Acesso Alea-tório, RAM, Memória Somente de Leitura, ROM, memória rápida, mídiamagnética, um disco rígido, um disco flexível, uma fita magnética, uma mídiaótica, um disco ótico, um disco compacto, um CD1 um disco versátil digital,um DVD e/ou uma matriz de conjunto redundante de discos independentes,etc. O dispositivo de memória pode ser acoplado a um processador e/ou po-de armazenar instruções adaptadas para serem executadas pelo processa-dor, tal como de acordo com uma modalidade descrita neste documento;

método - um processo, procedimento e/ou coleção de atividadesrelacionadas para executar alguma coisa;

misturar - combinar para produzir um sinal composto;

rede - uma pluralidade de nós acoplados comunicativamente.Uma rede pode ser e/ou utilizar qualquer uma de uma grande variedade desub-redes, tais como uma comutada por circuito, comutada pública, comuta-da por pacote, de dados, de telefone, de telecomunicações, de distribuiçãode vídeo, a cabo, terrestre, de difusão, de satélite, de banda larga, de corpo-ração, global, nacional, regional, de área estendida, de fonte principal, comu-tada por pacote TCP/IP, Ethernet Rápida, Rede em Anel, Internet pública,privada, ATM, de múltiplos domínios, e/ou sub-rede de múltiplas zonas, umou mais provedores de serviço da Internet, e/ou um ou mais dispositivos deinformação, tais como um comutador, roteador e/ou porta de comunicaçãonão conectada diretamente a uma rede de área local, etc.;

interface de rede - qualquer dispositivo, sistema, ou subsistemacapaz de acoplar um dispositivo de informação a uma rede. Por exemplo,uma interface de rede pode ser um telefone, telefone celular, modem de ce-lular, modem de dados de telefone, fax modem, transceptor sem fio, placa deethernet, modem a cabo, interface de linha de assinante digital, ponte, apa-relho de interconexão, roteador, ou outro dispositivo similar;

obter- receber, calcular, determinar, e/ou computar;

ocorrer - acontecer;

passagem por zero ímpar - uma passagem por zero na qual ainclinação do sinal é positiva;

máscara de passagem por zero ímpar - um sinal binário que vaipara zero quando uma forma de onda está dentro de uma faixa predetermi-nada de uma passagem por zero ímpar, e retorna para um quando a ampli-tude de forma de onda está fora da faixa predeterminada;

pacote - um caso distinto de comunicação;

detector de pico - um ou mais componentes acoplados eletrica-mente configurados para fornecer um sinal indicativo de uma amplitude deum ou mais picos de forma de onda;

pluralidade - o estado de ser plural e/ou mais de um;

predeterminado - estabelecido antecipadamente;

impedir - evitar que um evento aconteça;

processador - um dispositivo e/ou conjunto de instruções legíveispor máquina para executar uma ou mais tarefas predeterminadas. Um pro-cessador pode compreender qualquer um ou uma combinação de hardware,firmware e/ou software. Um processador pode utilizar princípios mecânicos,pneumáticos, hidráulicos, elétricos, magnéticos, óticos, de informação, quí-micos e/ou biológicos, sinais e/ou entradas para executar a(s) tarefa(s). Emcertas modalidades, um processador pode agir sobre informação ao manipu-lar, analisar, modificar, converter, transmitir a informação para uso por umprocedimento executável e/ou um dispositivo de informação, e/ou rotear ainformação para um dispositivo de saída. Um processador pode funcionarcomo uma unidade central de processamento, controlador local, controladorremoto, controlador em paralelo e/ou controlador distribuído, etc. A não serque relatado de outro modo, o processador pode ser um dispositivo de usogeral, tal como um microcontrolador e/ou um microprocessador, tal como asérie Pentium IV de microprocessadores fabricados pela Intel Corporation deSanta Clara, Califórnia. Em certas modalidades, o processador pode ser dis-positivo de propósito dedicado, tal como um Circuito Integrado de AplicaçãoEspecífica (ASIC) ou uma Matriz de Porta Programável de Campo (FPGA)que tenha sido projetada para implementar em seu hardware e/ou firmware

pelo menos uma parte de uma modalidade descrita neste documento;

produzir - fabricar ou fazer;

fornecer - prover e/ou suprir;

referência - um indicador que fornece um valor e/ou orientaçãoem relação a alguma coisa diferente;

relativo - em comparação com;

render - tornar perceptível para um ser humano, por exemplo,dados, comandos, texto, gráficos, áudio, vídeo, animação, e/ou hiperlinks,etc., tal como por meio de qualquer dispositivo visual, áudio e/ou háptico, talcomo por meio de um mostrador, monitor, papel elétrico, implante ocular,implante de cóclea, alto-falante, etc.;

repetidamente - de novo e de novo; de maneira repetitiva;

solicitação - (substantivo) uma mensagem pedindo alguma coisa;solicitar - (verbo) requerer alguma coisa;

restaurar - fazer com que um contador seja restabelecido paraum nível predeterminado, tal como zero;

par seqüencial de passagens por zero predeterminadas - duaspassagens por zero de um tipo predeterminado não separadas por uma ter-ceira passagem por zero de um tipo predeterminado. O tipo de passagempor zero predeterminado pode ser uma passagem por zero par, uma passa-gem por zero ímpar, ou qualquer passagem por zero;

conjunto - uma pluralidade relacionada;

sinal - energia transmitida detectável, tal como um impulso ouuma quantidade elétrica de flutuação, tal como tensão, corrente ou intensi-dade de campo elétrico;

inclinação - uma taxa de mudança;

calculador de referência de inclinação - um ou mais componen-tes acoplados eletricamente configurados para fornecer um sinal indicativode uma inclinação associada com uma passagem por zero de forma de onda;

armazenar - colocar, reter e/ou manter dados, tipicamente emuma memória;

substancialmente - em grande parte ou grau;

subsistema - uma parte de um sistema;

sistema - uma coleção de mecanismos, dispositivos, dados e/ouinstruções, a coleção projetada para executar uma ou mais funções específicas;

limiar - um ponto que quando excedido produz um dado efeito ouresultado;

disparo - (substantivo) uma abertura de um circuito elétrico queinterrompe fluxo de corrente no circuito elétrico;

disparar - (verbo) abrir um circuito elétrico; interromper automati-camente fluxo de corrente em um circuito elétrico;

interface de usuário - qualquer dispositivo para render informa-ção para um usuário e/ou solicitar informação do usuário. Uma interface deusuário inclui pelo menos uma de elementos textuais, gráficos, áudio, vídeo,animação e/ou hápticos. Um elemento textual pode ser fornecido, por exem-plo, por meio de uma impressora, monitor, mostrador, projetor, etc. Um ele-mento gráfico pode ser fornecido, por exemplo, por meio de um monitor,mostrador, projetor e/ou dispositivo de indicação visual, tal como uma luz,sinalização, farol, etc. Um elemento de áudio pode ser fornecido, por exem-plo, por meio de um alto-falante, microfone, e/ou outro dispositivo de gera-ção e/ou recebimento de som. Um elemento de vídeo ou elemento de ani-mação pode ser fornecido, por exemplo, por meio de um monitor, mostrador,projetor e/ou outro dispositivo visual. Um elemento háptico pode ser forneci-do, por exemplo, por meio de um alto-falante de freqüência muito baixa, vi-brador, estimulador tátil, superfície tátil, simulador, teclado, miniteclado,mouse, mouse estacionário, comando de jogos, controle de jogo, volante,superfície sensível ao toque, painel de toque, dispositivo apontador, e/ououtro dispositivo háptico, etc. Uma interface de usuário pode incluir um oumais elementos textuais tais como, por exemplo, uma ou mais letras, núme-ros, símbolos, etc. Uma interface de usuário pode incluir um ou mais ele-mentos gráficos tais como, por exemplo, uma imagem, fotografia, desenho,ícone, janela, barra de título, painel, folha, aba, gaveta, matriz, tabela, forma,agenda, vista de contorno, quadro, caixa de diálogo, texto estático, caixa detexto, lista, lista de seleção, lista instantânea, lista suspensa, menu, barra deferramentas, doca, caixa de verificação, tecla de rádio, hiperlink, navegador,tecla, controle, palheta, painel de pré-visualização, roda de cor, dial, desliza-dor, barra de rolagem, cursor, barra de status, e/ou indicador de progresso,etc. Um elemento textual e/ou gráfico pode ser usado para selecionar, pro-gramar, ajustar, mudar, especificar, etc. uma aparência, cor de plano de fun-do, estilo de plano de fundo, estilo de borda, espessura de borda, cor deprimeiro plano, fonte, estilo de fonte, tamanho de fonte, alinhamento, espa-çamento de linha, recuo de margem, comprimento máximo de dados, valida-ção, consulta, tipo de cursor, tipo de indicador, dimensionamento automático,posição, e/ou dimensão, etc. Uma interface de usuário pode incluir um oumais elementos de áudio tais como, por exemplo, um controle de volume,controle de distância, controle de velocidade, seletor de voz, e/ou um oumais elementos para controlar reprodução de áudio, velocidade, pausa, rá-pido para frente, inversão, etc. Uma interface de usuário pode incluir um oumais elementos de vídeo tais como, por exemplo, elementos de controle dereprodução de vídeo, velocidade, pausa, rápido para frente, inversão, ampli-ação, redução, giro e/ou inclinação, etc. Uma interface de usuário pode in-cluir um ou mais elementos de animação tais como, por exemplo, elementosde controle de reprodução de animação, pausa, rápido para frente, inversão,ampliação, redução, giro, inclinação, cor, intensidade, velocidade, freqüên-cia, aparência, etc. Uma interface de usuário pode incluir um ou mais ele-mentos hápticos tais como, por exemplo, elementos utilizando estímulo tátil,força, pressão, vibração, movimento, deslocamento, temperatura, etc.;via - por meio de e/ou utilizando;

forma de onda - um perfil, gráfico e/ou modelo visual de varia-ções de uma tensão e/ou corrente do sinal ao longo do tempo;

passagem por zero - uma localização em uma forma de ondacaracterizada por uma amplitude de aproximadamente zero;

subsistema de análise de passagem por zero - uma parte de umsistema configurada para localizar e/ou contar passagens por zero;gerador de máscara de passagem por zero - um ou mais com-ponentes acoplados eletricamente configurados para fornecer uma máscarade passagem por zero ímpar e/ou uma máscara de passagem por zero par.

Descrição Detalhada

Certas modalidades exemplares podem fornecer um circuito dedetecção de falha de arco. O circuito de detecção de falha de arco podecompreender um subsistema de análise de passagem por zero compreen-dendo um contador configurado para determinar, para uma primeira formade onda, uma contagem de afundamentos que ocorrem entre um par depassagens por zero predeterminadas de uma segunda forma de onda. A se-gunda forma de onda pode ser obtida de um circuito elétrico.

Centelhação de baixa amperagem em sistemas de energias deCorrente Alternada (CA) pode ser distinguida de condições de não-centelhação por meio da medição do conteúdo de energia de Radiofreqüên-cia (RF) de banda larga gerada pela falha. Uma ou mais tecnologias chama-das de "banda larga através da linha de energia" (BPL) pode empregar aslinhas de energia como uma mídia de comunicação para transferência dedados de alta velocidade. BPL pode ser capaz de se adaptar às condiçõesvariáveis presentes em uma rede de linha de energia para maximizar veloci-dade de processamento de dados. Esta adaptabilidade pode ser refletida nopadrão RF gerado por uma rede BPL e em geral tais padrões podem parecersimilares às condições geradas de falha de arco. Assim, BPL pode operarem uma faixa de interesse em que detectores de falha de arco RF operam ea natureza dinâmica da BPL pode imitar a presença de falhas de arco. Cer-tas modalidades exemplares podem distinguir entre falha de arco e um sinalBPL e podem ser implementadas em um ou mais de hardware (tal como naforma de um Circuito Integrado de Aplicação Específica), firmware e/ou soft-ware.

Certas modalidades exemplares podem:

tentar discriminar os efeitos dos sinais BPL pela detecção de suapresença versus a presença dos verdadeiros sinais de falha de arco;

ser usadas para discriminar exatamente entre condições de cen-telhação e não-centelhação em sistemas de alimentação CA, particularmen-te condições de não-centelhação que podem ser descritas como sinais RFde Banda Larga e/ou sinais BPL;

atenuar ou discriminar aqueles sinais considerados para ser ge-rados não por falha de arco;

evitar identificar falsamente condições de não-centelhação, taiscomo condições BPL como condições de centelhação e/ou condições decentelhação como condições de não-centelhação; e/ouaperfeiçoar discriminação de condições de centelhação e denão-centelhação relacionadas à presença de sinais RF de banda larga pre-sentes na linha de energia versus verdadeiras condições de centelhação.

Características de Sinal BPL

Sinais BPL podem ser caracterizados como sendo banda largaem conteúdo de freqüência e/ou dinâmicos em natureza. As condições dalinha de energia como uma linha de transmissão podem ser relativamentevariáveis e/ou ineficientes para transmissão de dados. Para a tecnologia BPLsuperar estes tipos de desafios, os projetistas de BPL tipicamente têm recor-rido a estratégias de transmissão dinâmica, tais como os esquemas de Mul-tiplexação por Divisão de Freqüências Ortogonais (OFDM), para aperfeiçoarvelocidade de processamento de dados.

As estratégias de transmissão BPL em geral seguem a tendên-cia de transmitir dados em uma maneira pulsada, significando que elas tipi-camente difundem pacotes de dados e então esperam por um período detempo antes de transmitir um próximo conjunto de pacotes. Um tempo dedifusão pode ser determinado por uma quantidade de dados permitidos emum quadro de transmissão, o que pode ser determinado por uma convençãoe/ou um protocolo de comunicação.

Em alguns casos, estas condições BPL (conteúdo RF de bandalarga e/ou transmissões pulsadas em aproximadamente 60 Hertz e/ou múlti-plos da mesma) podem imitar falhas de arco.

Sensor e Hardware RF

Em certas modalidades exemplares, o sinal RF pode ser obtidode uma linha secundária CA por meio de um sensor RF, o qual pode ser umsensor de ferrita de núcleo em forma de Ε. O sinal pode ser misturado comuma portadora oscilante. Esta operação pode auxiliar a tornar os sinais RFde banda larga mais relevantes. O sinal, uma vez que misturado com a por-tadora, pode ser filtrado e amplificado. O nível de energia de sinal pode sermedido, quantificado, e/ou representado com um nível de intensidade desinal correspondente. Por exemplo, o sinal de banda larga e/ou RF podemser convertidos para baixo para uma freqüência intermediária (IF) (a qualpode ser uma freqüência precisa que pode ser gerada por meio de heteródi-no com um sinal oscilador local ao qual outros circuitos relacionados podemestar sintonizados) e um sinal pode ser gerado que representa e/ou indica onível de energia de sinal (intensidade) do sinal de banda larga e/ou RF nes-sa IF. O sinal recém-gerado pode ser chamado de sinal de indicação de in-tensidade de sinal recebido (RSSI). Tipicamente, este sinal RSSI representa-rá aquelas condições que são verdadeiramente banda larga em natureza,tais como condições de falha de arco e/ou outras potenciais fontes de infor-mação de banda larga difundindo em uma linha secundária de circuito CA.

Certas modalidades exemplares podem compreender um sensor de correntee um bloco de condicionamento de sinal (amplificador e componentes passi-vos de condicionamento) para fornecer um sinal representativo de uma cor-rente de linha secundária.

Microprocessador de Sinal Misturado

Certas modalidades exemplares podem compreender um micro-processador de sinal misturado, o qual pode compreender capacidades deconversão de Analógico em Digital (A/D). O microprocessador pode ser se-lecionado com base em um algoritmo implementado.

Circuito Integrado de Aplicação Específica

Em certas modalidades exemplares, blocos de hardware inte-grado podem ser projetados em que podem imitar um algoritmo exemplarem um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC). O ASIC pode in-corporar parte dos componentes configurados para processar sinais elétricosdetectados associados com BPL e/ou detecção de falha de arco.

Operação Funcional

Em certas modalidades exemplares, duas entradas podem serutilizadas a fim de detectar a presença de sinais de falha de arco e/ou dis-criminar entre falhas de arco e sinais gerados de transmissões BPL.

Uma primeira entrada pode ser um sinal variável que pode re-presentar intensidade (energia) de sinal RF de banda larga originada poten-cialmente por uma falha de arco. Isto pode ser referido como um sinal deIndicador de Intensidade de Sinal Recebido (RSSI) fornecido pelo receptorIF descrito por Blades. Uma segunda entrada pode ser um sinal que poderepresentar uma corrente arrastada por um circuito de linha secundária pro-tegido.

Detecção de Falha de Arco

Certas modalidades exemplares provam para RF de banda largaque é Amplitude Modulada (AM) em aproximadamente duas vezes uma fre-qüência de linha. A parte de banda larga pode ser cuidada pela varredura dooscilador local de um receptor super-heterogêneo (BIades)1 a freqüência demodulação AM e a fase podem ser manuseadas por meio de um métodoexemplar. Para modalidades relacionadas a uma freqüência de linha de a-proximadamente 60 Hertz, o método pode compreender rejeitar sinais RF debanda larga não modulados por aproximadamente 120 Hertz síncronos auma freqüência e fase de linha travadas a uma corrente em um interruptorde circuito. O método pode compreender rastrear uma inclinação do sinalRSSI para cargas que geram uma freqüência tal como aproximadamenteruído RF modulado de 60 Hertz. Certas modalidades exemplares conside-ram que falhas de arco têm interrupções abruptas perto de uma passagempor zero de um ciclo de corrente CA. Assim, certas modalidades exemplarespodem pesquisar por condições, para um sinal de linha tendo uma freqüên-cia de aproximadamente 60 Hertz, e caracterizado por transições relativa-mente rápidas.

O método pode compreender processar duas entradas, uma cor-rente de carga e o RSSI, e então combiná-las para produzir uma saída. Am-bas as entradas podem ser passadas através de filtros passa baixa. O circui-to/processo pode ser quebrado em duas metades idênticas; cada uma ficacom metade das passagens por zero (ZC) em uma freqüência de aproxima-damente 60 Hertz (em modalidades caracterizadas por uma freqüência delinha de aproximadamente 60 Hertz). Uma primeira metade pode ser confi-gurada para manusear passagens por zero ímpares. Uma segunda metadepode ser configurada para manusear passagens por zero pares.

Em certas modalidades exemplares, alguns transientes geramcorrentes que não compreendem uma passagem por zero para diversos ci-cios ou em casos menos extremos compreendem ciclos de trabalho irregula-res. Em tais modalidades, um espaçamento entre passagens por zero ímpa-res e passagens por zero pares pode não ser o mesmo tal como entre pas-sagens por zero pares e passagens por zero ímpares, mas espaçamentosde ímpar para ímpar e espaçamentos de par para par podem permaneceraproximadamente os mesmos.

Na descrição a seguir, variáveis são denominadas de V1, V2,etc. Os parâmetros fixados que controlam como o circuito se comporta sãodenominados de P1, P2, etc.

Um pulso de máscara montando em uma respectiva passagempor zero de corrente pode ser gerado para cada um de a metade ímpar e ametade par das passagens por zero. A máscara pode estar dentro de apro-ximadamente 35 graus (P1) em um ou outro lado de ZC. Gerar o pulso demáscara pode ser adaptativo para o pico da forma de onda de corrente demaneira que uma largura seja similar para correntes senoidais.

Em uma borda dianteira do pulso de máscara, um valor interno(V1) pode ser feito igual à entrada RSSI e enquanto a máscara está em umalto nível logicamente. V1 pode ser configurado para rastrear um valor maisnegativo da entrada RSSI. Quando a máscara de pulso retorna para um bai-xo nível logicamente em uma borda posterior da máscara, V1 pode ser man-tido em um valor aproximadamente constante.

V1 pode ser subtraído da entrada RSSI para produzir um sinalV2 que tem uma excursão mais negativa dentro da máscara em zero. Estaoperação pode ser referida como uma operação de "remoção de correntecontínua".

V2 pode ser integrado com relação a tempo (P2) para produzirV3. Em certas modalidades exemplares, V3 pode ser caracterizado por umafaixa de aproximadamente 0 a aproximadamente 2 Volts. Um ganho de umintegrador que integra V2 pode ser configurado para produzir uma saída de10 unidades/s para uma entrada de unidade.

V2 pode ser comparado a um valor P3, uma razão do sinal RSSIde pico a pico, por meio de um comparador lógico. Se V2 for menor do queΡ3, um contador pode ser incrementado. Se o contador alcançar três (P4)entre pulsos de máscara sucessivos, o integrador pode ser restaurado e V3pode ser estabelecido em um valor "zero". O contador pode ser restauradopara zero pelo pulso de máscara.

A saída do comparador incrementando o contador pode ser inte-grada com uma OR das duas máscaras ZC1 uma vez que a amplitude desinal tipicamente cairá para em torno da ZC. Para sinais de linha caracteri-zados por uma freqüência de aproximadamente 60 Hertz, sinais BPL podemcompreender 3 a 4 lacunas no sinal RSSI entre máscaras de pulso sucessi-vas em um período de 60 Hertz. Tipicamente um RSSI de arco terá 0 a 2lacunas em um período de tempo similar. Assim, o contador pode tender pa-ra restaurar para sinais BPL antes de alcançar um limiar de disparo (P5).

Incrementos de V3 podem ser variáveis por dois fatores. O pri-meiro fator pode ser proporcional à amplitude de uma corrente de carga(V4). O primeiro fator pode ser utilizado para disparar um interruptor de cir-cuito mais rápido quando falhas de arco são geradas com correntes maisaltas. O segundo fator pode ser relacionado à inclinação do sinal RSSI (V5).O segundo fator pode ser configurado para excluir sinais que são moduladosCA que podem não ser caracterizados por interrupções abruptas.

As duas saídas de integrador V3 podem ser somadas e o resul-tado comparado a um valor (P5) relacionado ao sinal RSSI de pico para pico.

Dois parâmetros P3 e P5 que podem ser relacionados ao sinalRSSI podem ser gerados. Os picos positivos do RSSI podem ser rastreadospor um detector de pico com um vazamento. Os picos negativos podem serrastreados por um detector de pico. Os dois sinais podem ser subtraídospara fornecer uma tensão, a qual pode ser proporcional à faixa pico a picoou dinâmica, referida para zero. A tensão pode ser multiplicada por duasconstantes para produzir P5 e P3.

As máscaras ZC podem ser geradas pelo fatiamento da formade onda de corrente com uma tensão proporcional ao valor de pico da cor-rente utilizando um detector de pico positivo simples. A corrente de pico podeser multiplicada por uma constante, positiva ou negativa P7, para produzirníveis de fatiamento simétricos acima e abaixo de zero. As saídas podem sercombinadas logicamente para produzir os dois conjuntos de máscaras.

A figura 2 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um sistema 2000, o qual pode compreender um circuito 2100, umacorrente alternada a qual pode ser percebida e/ou detectada pelo sensor2200. Um sinal do sensor 2200 pode ser fornecido para o filtro 2250. O filtro2250 pode ser configurado para derivar uma forma de onda RSSI e umaforma de onda de corrente de carga do sinal proveniente do sensor 2200. Ofiltro 2250 pode ser configurado para fornecer sinais caracterizados pelaforma de onda RSSI e/ou pela forma de onda de corrente de carga para odispositivo de informação 2300 para processamento. Antes e/ou no dispositi-vo de informação 2300, o sinal pode ser processado e/ou amostrado. Nodispositivo de informação 2300, os dados resultantes podem ser analisadospara identificar, por exemplo, para determinar se um número de passagenspor zero de uma forma de onda durante um período de tempo predetermina-do está acima de um primeiro limiar predeterminado, como também abaixode um segundo limiar predeterminado. Com base em um sinal gerado pelodispositivo de informação 2300, tal como em resposta a uma determinaçãoe/ou detecção de um evento de centelhação 2600 e/ou uma condição decentelhação, e/ou detecção de uma condição de centelhação perigosa, umatuador 2400 pode fazer com que um comutador 2500 interrompa o circuito2100. O comutador 2500 pode ser um interruptor de circuito, tal como umAFCI.

A figura 3 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um sistema 3000, o qual pode ser configurado para disparar um in-terruptor de circuito responsivo a uma falha de arco detectada e distinguir afalha de arco detectada de um sinal BPL. O sistema 3000 pode compreenderum filtro passa baixa 3120, o qual pode ser configurado para receber um si-nal RSSI 3100. O filtro passa baixa 3120 pode ser configurado para removerpartes do sinal RSSI 3100 caracterizadas por freqüências maiores do queuma freqüência predeterminada.O sistema 3000 pode compreender um subsistema de geraçãode máscara 3050. O subsistema de geração de máscara 3050 pode com-preender um filtro passa baixa 3320, o qual pode ser configurado para rece-ber um sinal de corrente de carga 3300. O filtro passa baixa 3320 pode serconfigurado para remover partes do sinal de corrente de carga 3300 caracte-rizadas por freqüências maiores do que uma freqüência predeterminada. Emcertas modalidades exemplares, o filtro passa baixa 3120 e/ou o filtro passacarga 3320 podem ser filtros Butterworth de segunda ordem que compreen-dem três dB por oitava em dois quilohertz.

O sistema 3000 pode compreender um detector de pico 3340, oqual pode ser configurado para receber o sinal de corrente de carga filtrado3300 e produzir um sinal de referência de corrente 3420 caracterizado poruma forma de onda aproximadamente igual em amplitude aos picos positi-vos e negativos do sinal de corrente de carga filtrado 3300. Entre picos dosinal de corrente de carga filtrado 3300 a amplitude da forma de onda dasaída do detector de pico 3340 pode diminuir. O detector de pico 3340 podeser configurado para fornecer um sinal de pico para um circuito de compara-ção/integração ímpar 3580 e/ou para um circuito de comparação/integraçãopar 3780. Um ou mais de o circuito de comparação/integração ímpar 3580e/ou um circuito de comparação/integração par 3780 podem ser configura-dos para mudar um limiar predeterminado associado com disparo de umdispositivo elétrico. O limiar predeterminado associado com um subsistemade análise de contagem.

O sinal de corrente de carga filtrado 3300 e/ou o sinal de refe-rência de corrente 3420 podem ser fornecidos para um gerador de máscarade passagem por zero 3360, o qual pode ser configurado para os dois sinaispara gerar um sinal de máscara ímpar 3380 e um sinal de máscara par 3400que podem ser alimentados para um circuito de remoção de corrente contí-nua ímpar 3540, circuito de remoção de corrente contínua par 3740, circuitode comparação/integração ímpar 3580 e/ou para um circuito de compara-ção/integração par 3780. O gerador de máscara de passagem por zero 3360pode ser configurado para utilizar o sinal de referência de corrente 3420 co-mo uma referência para estabelecer quando um sinal de corrente alternada(CA) está entrando ou deixando uma região de passagem por zero. Limitespara uma região como esta podem ser estabelecidos em relação ao sinal dereferência de corrente 3420. Um primeiro limite pode ser ligeiramente acimade uma linha de corrente zero e um segundo limite pode ser ligeiramenteabaixo da linha de corrente zero. Quando a corrente CA está acima do pri-meiro limite e cruza a região de passagem por zero através do segundo limi-te para uma região abaixo, uma parte relacionada da forma de onda CA po-de ser caracterizada como uma "borda em queda". Uma saída de sinal dogerador de máscara pode ser "baixa" dentro da passagem por zero a cadavez que ela cruza o limite em um modo de "borda em queda", e a saída podeser uma "alta" lógica quando a forma de onda está fora da região de passa-gem por zero. Uma saída como esta pode ser característica do sinal demáscara ímpar 3380. O sinal de máscara par 3400 pode ser gerado de for-ma similar, mas a baixa lógica pode ser determinada quando uma condiçãode "borda em elevação" é satisfeita, a qual é similar à borda em queda, masentrando na região de passagem por zero por baixo do limite inferior para olimite superior. Uma vez que este sinal pode ser relacionado a uma amplitu-de de corrente real, a estimativa da região de passagem por zero pode serproporcional para todas as correntes.

O sinal de máscara ímpar 3380 pode ser um sinal pulsado que élogicamente baixo em um intervalo de tempo predeterminado circundandouma passagem por zero ímpar. O sinal de máscara ímpar 3380 pode ser lo-gicamente alto entre eventos de passagem por zero ímpar. O sinal de más-cara par 3400 pode ser um sinal pulsado que é logicamente baixo em umintervalo de tempo predeterminado circundando uma passagem por zero par.O sinal de máscara par 3400 pode ser logicamente alto entre eventos depassagem por zero par.

O sinal RSSI filtrado 3100 pode ser fornecido para um calculadorde referência de faixa dinâmica 3140, o qual pode ser configurado para gerarum sinal de referência indicativo de uma faixa dinâmica do sinal RSSI filtrado3100. O sinal de referência pode ser usado por um bloco de restauração ge-ral 3180, um bloco de contador de interrupção ímpar 3560 e/ou por um blocode contador de interrupção par 3760. A saída do calculador de referência defaixa dinâmica 3140 pode ser representativa de uma faixa dinâmica do sinalRSSI 3100. A saída do calculador de referência de faixa dinâmica 3140 podeascender de um nível abaixo de um limiar de restauração geral para um ní-vel acima de um limiar de restauração geral responsiva a um sinal de entra-da indicativo de uma falha de arco.

O sinal RSSI filtrado 3100 pode ser fornecido para um calculadorde referência de inclinação 3160, o qual pode ser configurado para determi-nar uma inclinação do sinal RSSI filtrado 3100 e fornecer uma inclinaçãoRSSI 3200. A inclinação RSSI 3200 pode ser usada para modificar umaconstante de integração do bloco de integração/comparação ímpar 3580e/ou do bloco de integração/comparação par 3780. O sistema 3000 e/ou ocalculador de referência de inclinação 3160 podem ser configurados paraignorar passagens por zero de baixa inclinação compreendidas pelo sinalRSSI filtrado 3100 que é caracterizado por uma inclinação de forma de ondaabaixo de um limiar de inclinação predeterminado.

No evento de uma falha de arco, a inclinação RSSI 3200 podeser relativamente grande por causa de um tipo de interrupção abrupta deuma RF gerada. Certas cargas elétricas, enquanto em operação, podem sercapazes de emitir sinais RF. Tais sinais RF podem ser distinguidos dos sinaisde falha de arco por uma falta de valores relativamente grandes para a incli-nação RSSI 3200.

O bloco de restauração geral 3180 pode ser configurado paraser responsável para limitar uma sensibilidade do sistema 3000 ao ruído. Obloco de restauração geral 3180 pode receber e/ou determinar uma faixadinâmica do sinal RSSI 3100 e comparar essa faixa dinâmica com um limiarde faixa dinâmica predeterminado. O bloco de restauração geral 3180 podeser configurado para gerar um sinal de restauração 3220 responsivo a umadeterminação em que a faixa dinâmica está abaixo do limiar de faixa dinâmi-ca predeterminado. O sistema 3000 pode ser configurado para desconside-rar, ignorar e/ou evitar o disparo de um circuito elétrico se o sinal RSSI 3100for menor do que o limiar de faixa dinâmica predeterminado. Em certas mo-dalidades exemplares, a faixa dinâmica de uma condição de falha de arcopode diminuir à medida que um comprimento de fio entre um interruptor decircuito de falha de arco (AFCI) e uma falha aumenta. Certas modalidadesexemplares podem utilizar um comprimento de até aproximadamente 150pés (45,72 metros) pela utilização de uma faixa dinâmica mínima de aproxi-madamente três desvios padrões de uma variação de base de ruído RSSI.

O circuito de remoção de corrente contínua ímpar 3540 examinao valor mínimo do sinal RSSI filtrado 3100 quando o sinal de máscara ímpar3380 é alto. Quando o sinal de máscara ímpar 3380 é baixo, o circuito deremoção de corrente contínua ímpar 3540 pode subtrair o sinal RSSI filtrado3100. O circuito de remoção de corrente contínua par 3740 examina o valormínimo do sinal RSSI filtrado 3100 quando sinal de máscara par 3400 é alto.Quando o sinal de máscara par 3400 é baixo, o circuito de remoção de cor-rente contínua ímpar 3540 pode subtrair o sinal RSSI filtrado 3100. O circuitode remoção de corrente contínua ímpar 3540 e o circuito de remoção de cor-rente contínua par 3740 podem, cada um, ser adaptados para modificar osinal RSSI filtrado 3100 de tal maneira que afundamentos no sinal RSSI fil-trado 3100 tenham uma tensão mínima de aproximadamente zero volt.

O contador de interrupção ímpar 3560 e o contador de interrup-ção par 3760 podem pesquisar nas respectivas saídas do circuito de remo-ção de corrente contínua ímpar 3540 e do circuito de remoção de correntecontínua par 3740 juntamente com uma versão escalada do sinal de saídado calculador de referência de faixa dinâmica 3140. O contador de interrup-ção ímpar 3560 e o contador de interrupção par 3760 podem pesquisar porafundamentos no sinal RSSI filtrado 3100 quando o sinal de máscara ímpar3380 e/ou o sinal de máscara par 3400 são baixos. O contador de interrup-ção ímpar 3560 e o contador de interrupção par 3760 podem ser configura-dos para contar afundamentos e quando a contagem de afundamentos estáacima de um limiar de contagem predeterminado podem restaurar o valorintegrado incrementado pelo circuito de comparação/integração de volta parazero. Em certas modalidades exemplares, o limiar de contagem predetermi-nado pode estar entre dois e quatro. Em certas modalidades exemplares, ocontador de interrupção ímpar 3560 pode ser um primeiro subsistema deanálise de passagem por zero compreendendo um contador configurado pa-ra determinar, para uma forma de onda associada com o sinal RSSI filtrado3100, uma primeira contagem de afundamentos que ocorrem entre um pri-meiro par seqüencial de passagens por zero predeterminadas de uma formade onda associada com o sinal de corrente de carga 3300. A forma de ondaassociada com o sinal RSSI filtrado 3100 pode ser associada e/ou derivadada forma de onda associada com o sinal de corrente de carga 3300. Em cer-tas modalidades exemplares, a forma de onda associada com o sinal de cor-rente de carga 3300 pode ser obtida de um circuito elétrico.

Em certas modalidades exemplares, o contador de interrupçãopar 3760 pode ser um segundo subsistema de análise de passagem por ze-ro compreendendo um contador configurado para determinar, para uma for-ma de onda associada com o sinal RSSI filtrado 3100, uma primeira conta-gem de afundamentos que ocorrem entre um primeiro par seqüencial depassagens por zero predeterminadas de uma forma de onda associada como sinal de corrente de carga 3300.

O contador de interrupção ímpar 3560 e/ou o contador de inter-rupção par 3760 podem ser configurados para incrementar uma contagemde interrupções responsiva a um sinal recebido indicativo de uma passagempor zero do sinal de corrente de carga 3300 e a um sinal recebido indicativode uma medição de uma magnitude associada com o sinal RSSI filtrado3100 excedendo um limiar de magnitude predeterminado.

O circuito de comparação/integração ímpar 3580 e/ou o circuitode comparação/integração par 3780 podem ser configurados para incremen-tar um sinal de saída baseado em sinais obtidos do contador de interrupçãoímpar 3560 e/ou do contador de interrupção par 3760 quando uma contagemde afundamentos excede um primeiro limiar de afundamentos predetermina-do, mas é menor do que um segundo limiar de afundamentos predetermina-do. Um incremento associado com o circuito de comparação/integração ím-par 3580 e/ou o circuito de comparação/integração par 3780 pode ser ate-nuado por um nível do sinal de referência de corrente 3420 e/ou pela inclina-ção RSSI 3200. O circuito de comparação/integração ímpar 3580 e/ou o cir-cuito de comparação/integração par 3780 podem ser configurados para des-considerar e/ou não fornecer um sinal de disparo se:

o sinal de máscara ímpar 3380 e o sinal de máscara par 3400forem baixos; ou

quando sinal de restauração 3220 for baixo.Em certas modalidades exemplares, o circuito de compara-ção/integração ímpar 3580 e/ou o circuito de comparação/integração par3780 podem ser considerados para ser um subsistema de análise de conta-gem compreendendo um comparador configurado para solicitar um disparode um dispositivo elétrico responsivo a uma determinação em que uma con-tagem de afundamentos é maior do que um primeiro limiar de contagem,mas abaixo de um segundo limiar de contagem.

o bloco de condição de disparo 3800 pode ser configurado parasomar ambas as saídas de um subsistema de análise de passagem por zeroímpar 3500 e de um subsistema de análise de passagem por zero par 3700e compará-las a um sinal de saída do calculador de referência de faixa di-nâmica 3140. O sistema 3000 pode ser configurado para diferenciar entresinais BPL e aqueles gerados por falhas de arco. Além do mais, o sistema3000 pode ser configurado, para uma falha de arco com menor faixa dinâmi-ca (mais distante do AFCI), para disparar um interruptor de circuito responsi-vo a um menor valor de disparo de integração.

A figura 4 é um fluxograma de uma modalidade exemplar de ummétodo 4000. Na atividade 4100 um circuito de detecção de falha de arcopode ser produzido. O circuito de detecção de falha de arco pode compre-ender um subsistema de análise de passagem por zero compreendendo umcontador. O subsistema de análise de passagem por zero pode ser configu-rado para determinar, para uma primeira forma de onda, uma primeira con-tagem de afundamentos que ocorrem entre um primeiro par seqüencial depassagens por zero predeterminadas de uma segunda forma de onda. Aprimeira forma de onda e a segunda forma de onda podem ser derivadas deum único sinal detectado, e associadas e ou relacionadas a ele, o qual podeser obtido de um circuito elétrico. O circuito de detecção de falha de arcopode compreender um subsistema de análise de contagem compreendendoum comparador. O subsistema de análise de contagem pode ser configuradopara solicitar um disparo do dito dispositivo elétrico responsivo a uma deter-minação em que a primeira contagem de afundamentos é maior do que umprimeiro limiar de contagem, mas abaixo de um segundo limiar de contagem.

Na atividade 4200 um sinal de corrente de carga e/ou um sinalRSSI podem ser filtrados por meio de um filtro passa baixa. O filtro passabaixa pode ser configurado para remover componentes de sinal caracteriza-dos por uma freqüência acima de uma freqüência limiar predeterminada. Afreqüência limiar predeterminada pode ser, em quilohertz, 0,11, 0,8, 1, 1,76,2, 2,9, 3, 3,1, 3,6, 4, 5, etc., e/ou qualquer valor ou subfaixa entre eles.

Na atividade 4300, uma referência de corrente pode ser deter-minada. A referência de corrente pode ser determinada por meio de um de-tectar de pico. A referência de corrente pode ser configurada para forneceruma indicação com referência a se uma forma de onda de sinal particularestá em uma região de passagem por zero. Em certas modalidades exem-plares, a referência de corrente pode ser configurada para fornecer informa-ção com referência a se a forma de onda de sinal particular está em eleva-ção ou em queda.

Na atividade 4400 uma máscara de passagem por zero ímpare/ou par pode ser determinada. Cada máscara de passagem por zero de-terminada pode compreender um sinal que é logicamente alto quando umaforma de onda de corrente de carga não está dentro de uma faixa predeter-minada de uma passagem por zero predeterminada. Cada máscara de pas-sagem por zero determinada pode ser logicamente baixa quando a forma deonda de corrente de carga está dentro de uma faixa predeterminada de umapassagem por zero predeterminada. Em certas modalidades exemplares, amáscara de passagem por zero ímpar pode ser logicamente baixa para pas-sagens por zero caracterizadas por uma borda em elevação da forma deonda de corrente de carga. Em certas modalidades exemplares, a máscarade passagem por zero par pode ser logicamente baixa para passagens porzero caracterizadas por uma borda em queda da forma de onda de correntede carga.

Na atividade 4500 uma faixa dinâmica pode ser determinada. Afaixa dinâmica pode ser indicativa de uma amplitude de forma de onda deum sinal RSSI.

Na atividade 4600 um sinal de restauração pode ser determina-do. O sinal de restauração pode ser gerado se a amplitude de forma de ondaestiver abaixo de um limiar predeterminado. Se a amplitude de forma de on-da estiver abaixo do limiar predeterminado, um sistema de detecção de falhade arco pode ser configurado para determinar que nenhum sinal de disparodeve ser enviado para um interruptor de circuito. O sinal de restauração po-de ser configurado para restaurar um contador e/ou um integrador compre-endido no sistema de detecção de falha de arco.

Na atividade 4700 uma inclinação RSSI pode ser determinada. Ainclinação RSSI pode ser usada para determinar a presença de uma falha dearco. Valores relativamente altos para a inclinação RSSI podem ser indicati-vos de uma falha de arco detectada. Valores relativamente baixos para osinal RSSI podem ser indicativos de uma condição não de falha de arco.

Na atividade 4800 afundamentos em uma forma de onda podemser contados. A contagem de afundamentos determinada, para uma primeiraforma de onda, pode ser entre um par seqüencial de passagens por zeropredeterminadas de uma segunda forma de onda. Em certas modalidadesexemplares, a primeira forma de onda e a segunda forma de onda podemser derivadas de um único sinal detectado. O único sinal detectado pode serobtido de um circuito elétrico.

Na atividade 4900, um interruptor de circuito pode ser disparadoe/ou uma solicitação pode ser feita para o interruptor de circuito ser dispara-do responsivo a uma determinação em que uma contagem de afundamentosna primeira forma de onda é maior do que um primeiro limiar de contagem,mas abaixo de um segundo limiar de contagem.

A figura 5 é um diagrama de blocos de uma modalidade exem-plar de um dispositivo de informação 5000, o qual em certas modalidadesoperativas pode compreender, por exemplo, o dispositivo de informação2300 da figura 2. O dispositivo de informação 5000 pode compreender e/ouser acoplado a qualquer um de inúmeros componentes bem-conhecidos, taiscomo, por exemplo, um ou mais processadores 5100, uma ou mais instru-ções 5200 armazenadas em uma ou mais memórias 5300, um ou mais dis-positivos de entrada/saída (l/O) 5400, um ou mais sensores 5500, um oumais atuadores 5600, um ou mais dispositivos de armazenamento 5700,uma ou mais interfaces de usuário 5800 e/ou as interfaces de rede 5900,etc.

Em certas modalidades exemplares, detecção de uma condiçãode centelhação pode resultar em uma notificação desse fato sendo apresen-tada por meio de uma interface gráfica de usuário 5800. O sinal informaçãorelacionado a pares amplitude-duração, eventos e/ou condições de cente-lhação e/ou não-centelhação e/ou respostas a isto, etc., podem ser conecta-dos, arquivados e/ou analisados para, por exemplo, evitar riscos, determinarcausas, identificar padrões, detectar tendências e/ou executar manutençãopreditiva e/ou preventiva, etc.

Informação de sinal, informação relacionada a uma falha de arcodetectada e/ou informação relacionada a um sinal BPL detectado podem serprocessadas e/ou transmitidas para uma rede por meio das interfaces derede 5900. Um ou mais dispositivos de informação (não ilustrados) acopla-dos comunicativamente à rede podem ser configurados para receber, pro-cessar, render, relatar e/ou armazenar informação de sinal.

A figura 7B é uma forma de onda de entrada exemplar para umcalculador de referência de inclinação.A figura 7C é uma forma de onda de saída exemplar de um cal-culador de referência de inclinação.

A figura 9D é uma forma de onda RSSI exemplar indicativa deuma falha de arco.

A figura 10A é uma forma de onda de entrada de máscara depassagem por zero exemplar para um circuito de remoção de corrente contínua.

A figura 13E é uma saída exemplar de um contador de interrupção.

A figura 14E é uma forma dé onda RSSI exemplar indicativa deuma falha de arco com um limiar de saída de referência de faixa dinâmicasobreposto e afundamentos indexados.

A figura 14F é um sinal lógico exemplar associado com um cir-cuito de comparação/integração.

Afigura 14G é um gráfico exemplar ilustrando uma determinaçãode uma ausência de uma falha de arco por causa de uma restauração decontador associada com um circuito de comparação/integração.

Ainda outras modalidades práticas e úteis se tornarão pronta-mente aparentes para os versados na técnica a partir da leitura da descriçãodetalhada e dos desenhos relatados anteriormente de certas modalidadesexemplares. Deve ser entendido que inúmeras variações, modificações emodalidades adicionais são possíveis e, desta maneira, todas as tais varia-ções, modificações e modalidades são para ser consideradas como estandodentro do espírito e escopo desta aplicação.

Assim, independente do conteúdo de qualquer parte (por exem-plo, título, campo, antecedentes, sumário, resumo, desenho, etc.) desta apli-cação, a não ser que claramente especificado o contrário, tal como por meiode uma definição, afirmação ou argumento explícito, com relação a qualquerreivindicação, se desta aplicação e/ou de qualquer reivindicação de qualquerpedido reivindicando prioridade a isto, e se apresentado originalmente ou deoutro modo:

não existe exigência para a inclusão de qualquer característica,função, atividade ou elemento descrito ou ilustrado particular, qualquer se-qüência particular de atividades, ou qualquer inter-relação particular de ele-mentos;

quaisquer elementos podem ser integrados, segregados, e/ouduplicados;

qualquer atividade pode ser repetida, executada por múltiplasentidades e/ou executada em múltiplas jurisdições; e

qualquer atividade ou elemento pode ser especificamente exclu-ído, a seqüência de atividades pode variar e/ou a inter-relação de elementospode variar.

Desta maneira, as descrições e desenhos são para ser conside-rados como ilustrativos em natureza, e não como restritivos. Além disso,quando qualquer número ou faixa é descrito neste documento, a não ser queclaramente relatado de outro modo, esse número ou faixa é aproximado.Quando qualquer faixa é descrita neste documento, a não ser que claramen-te relatado de outro modo, essa faixa inclui todos os valores na mesma etodas as subfaixas da mesma. Qualquer informação em qualquer material(por exemplo, uma patente Estados Unidos, pedido de patente Estados Uni-dos, livro, artigo, etc.) que tenha sido incorporado neste documento pela re-ferência, é somente incorporado pela referência para a extensão em que nãoexiste conflito entre tal informação e as outras declarações e desenhos ex-postos neste documento. No caso de tal conflito, incluindo um conflito querenderia invalidar qualquer reivindicação neste documento ou liberar priori-dade a isto, então qualquer tal informação conflitante em tal material incorpo-rado pela referência é especificamente não incorporada neste documentopela referência.

Claims

1. Sistema compreendendo:um circuito de detecção de falha de arco compreendendo:um primeiro subsistema de análise de passagem por zero com-preendendo um contador configurado para determinar, para uma primeiraforma de onda, uma primeira contagem de afundamentos que ocorrem entreum primeiro par seqüencial de passagens por zero predeterminadas de umasegunda forma de onda; eum subsistema de análise de contagem compreendendo umcomparador configurado para solicitar um disparo de um dispositivo elétricoresponsivo a uma determinação em que a dita primeira contagem de afun-damentos é maior do que um primeiro limiar de contagem, mas abaixo deum segundo Iimiarde contagem.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um filtro configurado para derivar a dita segunda forma de ondada dita primeira forma de onda.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um segundo subsistema de análise de passagem por zero confi-gurado para determinar, para a dita primeira forma de onda, uma segundacontagem de afundamentos que ocorrem entre um segundo par seqüencialde passagens por zero predeterminadas da dita segunda forma de onda.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um filtro passa baixa configurado para remover sinais de altafreqüência de um sinal que caracteriza a dita primeira forma de onda, os di-tos sinais de alta freqüência caracterizados por uma freqüência maior do queaproximadamente dois quilohertz.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um calculador de referência de faixa dinâmica configurado parafornecer um sinal de referência indicativo de uma faixa dinâmica da dita pri-meira forma de onda.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um circuito de rearme configurado para determinar que a ditaprimeira forma de onda não indica uma falha baseado em uma determinaçãoem que uma medição elétrica associada com a dita primeira forma de ondaestá abaixo de um limiar elétrico predeterminado.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um calculador de referência de inclinação configurado para igno-rar passagens por zero de baixa inclinação compreendidas pela dita primeiraforma de onda e caracterizadas por uma inclinação de forma de onda abaixode um limiar de inclinação predeterminado.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um subsistema de geração de máscara compreendendo:um filtro passa baixa configurado para remover sinais de altafreqüência de um sinal que caracteriza a dita segunda forma de onda, osditos sinais de alta freqüência caracterizados por uma freqüência maior doque aproximadamente dois quilohertz, o dito subsistema de análise de pas-sagem por zero ímpar configurado para receber sinais derivados da dita se-gunda forma de onda por meio do dito filtro passa baixa.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um subsistema de geração de máscara compreendendo:um detector de pico configurado para fornecer um sinal de picopara um circuito de comparação/integração, o dito circuito de compara-ção/integração adaptado para mudar pelo menos um limiar predeterminadoassociado com disparar o dito dispositivo elétrico, o dito pelo menos um limi-ar predeterminado associado com o dito subsistema de análise de contagem.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um subsistema de geração de máscara compreendendo:um gerador de máscara de passagem por zero configurado paragerar uma máscara de passagem por zero ímpar e uma máscara de passa-gem por zero par, o dito primeiro subsistema de análise de passagem porzero configurado para receber pelo menos uma de a dita máscara de passa-gem por zero ímpar e a dita máscara de passagem por zero par.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente um subsistema de análise de passagem por zero ímparcompreendendo:um circuito de remoção de corrente contínua configurado pararemover uma corrente contínua deslocada da dita primeira forma de onda.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um subsistema de análise de passagem por zero ímparcompreendendo:um contador de interrupção configurado para incrementar umacontagem de interrupções responsiva a um primeiro sinal recebido indicativode uma passagem por zero da dita segunda forma de onda e a um segundosinal recebido indicativo da medição de uma magnitude associada com adita primeira forma de onda excedendo um limiar de magnitude predetermi-nado.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente um subsistema de análise de passagem por zero ímparcompreendendo:um contador de interrupção configurado para restaurar uma con-tagem de interrupções responsiva à dita primeira contagem de afundamen-tos excedendo o dito segundo limiar predeterminado.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente um subsistema de análise de passagem por zero ímparcompreendendo:um circuito de comparação/integração configurado para incre-mentar uma contagem de disparos responsiva a um ou mais de um primeirosinal indicativo da dita primeira contagem, um segundo sinal indicativo deuma inclinação associada com a dita primeira forma de onda excedendo umlimiar de inclinação predeterminado e um terceiro sinal indicativo de umamagnitude de uma referência de corrente.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um segundo subsistema de análise de passagem por zero confi-gurado para determinar, para a dita primeira forma de onda, uma segundacontagem de afundamentos que ocorrem entre um segundo par seqüencialde passagens por zero predeterminadas da dita segunda forma de onda, odito segundo subsistema de análise de passagem por zero compreendendoum circuito de remoção de corrente contínua configurado para remover umacorrente contínua deslocada da dita primeira forma de onda.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um segundo subsistema de análise de passagem por zero confi-gurado para determinar, para a dita primeira forma de onda, uma segundacontagem de afundamentos que ocorrem entre um segundo par seqüencialde passagens por zero predeterminadas da dita segunda forma de onda, odito segundo subsistema de análise de passagem por zero compreendendoum contador de interrupção configurado para incrementar uma contagem deinterrupções responsiva a um primeiro sinal recebido indicativo de uma pas-sagem por zero da dita segunda forma de onda e a um segundo sinal rece-bido indicativo da medição de uma magnitude associada com a dita primeiraforma de onda excedendo um limiar de magnitude predeterminado.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente:um segundo subsistema de análise de passagem por zero confi-gurado para determinar, para a dita primeira forma de onda, uma segundacontagem de afundamentos que ocorrem entre um segundo par seqüencialde passagens por zero predeterminadas da dita segunda forma de onda, odito segundo subsistema de análise de passagem por zero compreendendoum contador de interrupção configurado para restaurar uma contagem deinterrupção responsiva à dita primeira contagem de afundamentos exceden-do o dito segundo limiar predeterminado.

18. Método compreendendo:produzir um circuito de detecção de falha de arco compreenden-do:um primeiro subsistema de análise de passagem por zero com-preendendo um contador configurado para determinar, para uma primeiraforma de onda, uma primeira contagem de afundamentos que ocorrem entreum primeiro par seqüencial de passagens por zero predeterminadas de umasegunda forma de onda; eum subsistema de análise de contagem compreendendo umcomparador configurado para solicitar um disparo de um dispositivo elétricoresponsivo a uma determinação em que a dita primeira contagem de afun-damentos é maior do que um primeiro limiar de contagem, mas abaixo deum segundo limiar de contagem.

19. Mídia legível por máquina compreendendo instruções demáquina para atividades compreendendo:solicitar um disparo de um dispositivo elétrico associado com umcircuito elétrico responsivo a uma determinação em que uma contagem deafundamentos é maior do que um primeiro limiar de contagem, mas abaixode um segundo limiar de contagem, a dita contagem de afundamentos de-terminada, para uma primeira forma de onda, entre um par seqüencial depassagens por zero predeterminadas de uma segunda forma de onda.