IT201800007059A1

IT201800007059A1 - Disconnection prevention device due to electrical power overload

Info

Publication number: IT201800007059A1
Application number: IT102018000007059A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Ruvio; Carmelo Felicetti
Original assignee: Alessandro Ruvio; Carmelo Felicetti
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-01-11

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: “DISPOSITIVO DI PREVENZIONE DEL DISTACCO PER SOVRACCARICO DI POTENZA ELETTRICA” Of the patent for Industrial Invention entitled: "DISCONNECTION PREVENTION DEVICE FOR ELECTRIC POWER OVERLOAD"

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo elettrico/elettronico formato da due parti, la prima da applicare ad interruttori, modulari magnetotermici per uso domestico, la seconda da applicare a carichi elettrici interrompibili dall’utente, al fine di evitare il distacco dell’alimentazione dell’utenza domestica, dovuto ad un sovraccarico di potenza. The present invention relates to an electric / electronic device consisting of two parts, the first to be applied to modular magnetothermic switches for domestic use, the second to be applied to electrical loads that can be interrupted by the user, in order to avoid disconnection of the power supply of domestic users, due to a power overload.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Oggigiorno la grande diffusione di dispositivi elettrici/elettronici di diverse tipologie e potenze, all’interno delle comuni abitazioni domestiche, mette in risalto la problematica sempre più diffusa del distacco intempestivo per esubero di potenza assorbita. Today, the widespread use of electrical / electronic devices of different types and powers, within common households, highlights the increasingly widespread problem of untimely detachment due to excess power consumption.

Di seguito verrà discusso lo stato dell’arte e della tecnica relativo alle soluzioni attualmente in commercio per la gestione dei sovraccarichi elettrici dovuti al superamento della potenza ammissibile dall’interruttore generale dell’utenza e/o dal contatore dell’energia elettrica, per soglia contrattuale, al fine di giustificare l’innovazione dell’invenzione proposta. The state of the art and the technique relating to the solutions currently on the market for the management of electrical overloads due to the exceeding of the admissible power from the general switch of the user and / or from the electricity meter, by contractual threshold, will be discussed below. , in order to justify the innovation of the proposed invention.

L’uso della domotica, ovvero la gestione intelligente degli impianti elettrici, in ambienti residenziali, ha permesso nel corso degli ultimi anni di gestire alcune situazioni critiche prevedendo una migliore gestione ed efficienza, allo scopo di garantire comfort agli utenti. The use of home automation, or the intelligent management of electrical systems, in residential environments, has made it possible over the last few years to manage some critical situations by providing better management and efficiency, in order to ensure comfort for users.

In un impianto elettrico di tipo domotico, è usuale prevenire situazioni di sovraccarico, dovuto alla contemporaneità di molti dispositivi attivi che superano complessivamente la potenza disponibile per quella particolare utenza, attraverso l’utilizzo di un dispositivo in grado di verificare l’assorbimento di corrente e di segnalare al sistema domotico (alla centralina intelligente con il suo cablaggio e il suo software), il superamento della soglia massima di corrente ammissibile. Così facendo è possibile programmare il sistema in modo che: In a home automation type electrical system, it is usual to prevent overload situations, due to the contemporaneity of many active devices that overall exceed the power available for that particular user, through the use of a device capable of verifying the current absorption and to signal to the home automation system (to the intelligent control unit with its wiring and its software) the exceeding of the maximum allowable current threshold. By doing this, it is possible to program the system so that:

● vengano distaccati automaticamente per primi i carichi disattivabili temporaneamente, senza recare particolari disservizi, come ad esempio un forno o una lavatrice; ● vengano lasciati in funzione i dispositivi più importanti per la persona o ad esempio un particolare carico elettrico ritenuto prioritario dall’utente. ● the loads that can be temporarily deactivated are automatically disconnected first, without causing particular disruptions, such as an oven or a washing machine; ● the most important devices for the person or for example a particular electrical load considered a priority by the user are left in operation.

Quando si verificano questi casi, il sistema domotico, oltre ad intervenire per evitare il distacco dell’interruttore automatico posto all’ interno del contatore di energia (Pod), talvolta posizionato in un’area all’esterno (o resa accessibile da parte del personale del distributore elettrico), riesce anche a segnalare all’utente il sovraccarico in corso. When these cases occur, the home automation system, in addition to intervening to avoid the disconnection of the automatic switch located inside the energy meter (Pod), sometimes positioned in an area outside (or made accessible by of the electrical distributor), it is also able to signal to the user the overload in progress.

Di conseguenza l’installazione di un tale sistema domotico permette di attuare quella che ormai in gergo è definita “gestione dei carichi” attraverso delle priorità che possono essere stabilite dall’utente, rendendo intelligenti apparecchiature, impianti e sistemi. Consequently, the installation of such a home automation system allows you to implement what is now called "load management" through priorities that can be established by the user, making equipment, systems and systems intelligent.

In ambito normativo il Comitato Elettrotecnico Italiano ha pubblicato la nuova variante alla Norma CEI 64-8, norma di riferimento per gli impianti elettrici utilizzatori, come previsto dalla legge 46/90 prima, e dalla 37/08 successivamente. Attualmente la variante è integrata nella nuova 7<a >Edizione della Norma CEI 64-8. Tale modifica presenta contenuti altamente innovativi che avranno un forte impatto sulle abitazioni e sul settore delle costruzioni perché stabilisce i criteri cui è necessario attenersi per realizzare gli impianti negli edifici residenziali; infatti va oltre gli aspetti di sicurezza impiantistica a cui si limitava la Norma CEI 64-8, introducendo dei requisiti minimi di prestazioni impiantistiche e funzionali degli impianti, tra i quali è stata inserita la domotica. In the regulatory field, the Italian Electrotechnical Committee has published the new variant to the CEI 64-8 standard, the reference standard for user electrical systems, as required by law 46/90 first, and by 37/08 subsequently. Currently the variant is integrated in the new 7 <a> Edition of the CEI 64-8 standard. This modification presents highly innovative contents that will have a strong impact on the housing and construction sector because it establishes the criteria which must be followed to implement the systems in residential buildings; in fact, it goes beyond the aspects of plant safety to which the CEI 64-8 standard was limited, introducing minimum requirements for plant and functional performance of the plants, among which home automation has been included.

I livelli sono così definiti: The levels are defined as follows:

● Livello 1 – Base: livello minimo previsto. ● Level 1 - Basic: minimum level required.

● Livello 2 – Standard: per unità immobiliari con una maggiore fruibilità degli impianti, tenuto anche conto delle altre dotazioni impiantistiche presenti. ● Level 2 - Standard: for real estate units with greater usability of the plants, also taking into account the other plant equipment present.

● Livello 3 – Domotico: per unità immobiliari con dotazioni impiantistiche ampie e innovative (ad esempio il sistema bus) e, in particolare, la domotica. ● Level 3 - Home automation: for real estate units with large and innovative plant equipment (for example the bus system) and, in particular, home automation.

Il Livello 3 – Domotico rappresenta la soluzione ideale per tutti gli utenti che desiderano vivere in uno spazio abitativo che sappia soddisfare ogni esigenza. Oltre a comodità, sicurezza e protezione, la casa sarà dotata di gestione scenari, controllo remoto e controllo dei carichi elettrici. L’impianto domotico è l’insieme dei dispositivi e delle loro connessioni che realizzano una determinata funzione utilizzando uno o più supporti di comunicazione comune a tutti i dispositivi e attuando la comunicazione dei dati tra gli stessi secondo un protocollo di comunicazione prestabilito. Tale soluzione impiantistica risulta tuttavia ancora una prerogativa per alcune particolari categorie di utenti che hanno una propensione all’utilizzo di sistemi tecnologi che richiedono, di conseguenza, investimenti economici non trascurabili. Gli impianti domotici sono normalmente realizzati su bus fisico (unico sistema cablato con collegamento logico) e richiedono pertanto un cablaggio strutturato ed un rifacimento dell’impianto preesistente, con tempi di realizzazione e costi molto variabili che, a seconda delle dimensioni e delle caratteristiche degli ambienti da cablare, sono commisurati non solo agli elementi che compongono l’impianto ma anche alle necessarie opere civili. L’opera di installazione di un impianto domotico infatti è spesso invasiva e richiede un considerevole impegno, variabile in funzione delle richieste della committenza, a seconda del livello di prestazione richiesto, delle finalità dell’intervento, dei vincoli architettonici, e soprattutto dipendente dalla natura dell’impianto stesso (nuova realizzazione o rifacimento dell’impianto preesistente). La realizzazione di un impianto domotico richiede in ogni caso, nella sua accezione maggiormente diffusa, comprendente ad esempio l’utilizzo dello standard KNX, che vi sia la presenza di un bus fisico, realizzato mediante un doppino ritorto, meglio se schermato, formato da una coppia di conduttori, che si dirama per tutti gli ambienti interessati. A completamento dell’impianto bisogna considerare poi anche l’installazione degli alimentatori e dei dispositivi sensori/attuatori che vanno a comporre ed a completare l’intero impianto. Al giorno d’oggi il protocollo KNX rappresenta infatti lo standard di comunicazione maggiormente diffuso per la realizzazione di impianti domotici in ambito domestico e non solo, in grado di rendere l’impianto elettrico “intelligente”, tuttavia per consentire ai vari carichi di comunicare tra loro, è necessario che ogni elemento sia direttamente o indirettamente connesso al bus. Level 3 - Home automation is the ideal solution for all users who want to live in a living space that can satisfy every need. In addition to comfort, safety and protection, the house will be equipped with scenario management, remote control and control of electrical loads. The home automation system is the set of devices and their connections that perform a specific function using one or more communication supports common to all devices and implementing the data communication between them according to a pre-established communication protocol. However, this plant solution is still a prerogative for some particular categories of users who have a propensity to use technological systems that consequently require significant economic investments. Home automation systems are normally built on a physical bus (single wired system with logical connection) and therefore require structured wiring and a reconstruction of the existing system, with very variable construction times and costs which, depending on the size and characteristics of the environments to be wired, are commensurate not only with the elements that make up the system but also with the necessary civil works. In fact, the installation work of a home automation system is often invasive and requires a considerable commitment, which varies according to the requests of the client, depending on the level of performance required, the purposes of the intervention, the architectural constraints, and above all depending on nature. of the plant itself (new construction or refurbishment of the existing plant). The realization of a home automation system requires in any case, in its most widespread sense, including for example the use of the KNX standard, that there is the presence of a physical bus, made using a twisted pair, preferably shielded, formed by a pair of conductors, which branches out to all interested environments. To complete the system, it is also necessary to consider the installation of power supplies and sensor / actuator devices that compose and complete the entire system. Nowadays the KNX protocol represents the most widespread communication standard for the construction of home automation systems in the home and beyond, capable of making the electrical system "intelligent", however to allow the various loads to communicate between them, each element must be directly or indirectly connected to the bus.

Esistono anche dispositivi più semplici che, attraverso un nuovo cablaggio e l’installazione a livello solo di quadro generale di un relè per la gestione dei carichi, permettono allo stesso modo di prevenire il sovraccarico. There are also simpler devices which, through new wiring and the installation of a relay for load management at the general panel level only, allow overloading to be prevented in the same way.

In particolare tali dispositivi consentono di controllare la potenza impegnata e di attivare, in caso di sovraccarico, una segnalazione ed il distacco automatico dei carichi non prioritari, qualora l’utente non sia in grado di intervenire in maniera tempestiva disattivando manualmente uno o più carichi connessi, allo scopo di fare in modo che l’assorbimento di potenza torni al di sotto della soglia consentita. In questo modo, in assenza di intervento da parte dell’utente, se il sovraccarico persiste, il relè non disalimenta tutti i carichi, ma solo quelli non preferenziali, opportunamente selezionati, per poi riattivarli automaticamente dopo un periodo di tempo prestabilito. Il seguente dispositivo a relè richiede, se installato su un impianto preesistente e non di nuova realizzazione, comunque un nuovo cablaggio dell’intero quadro generale d’utenza, posto all’interno dell’abitazione, previa disponibilità di uno spazio fruibile, all’interno del quadro stesso, per la sua installazione fisica su guida DIN (guide in metallo standardizzate dalle norme ampiamente usate per il montaggio di interruttori e apparecchiature di controllo). Inoltre il segnale acustico e ottico generato dal relè posto sul quadro generale, potrebbe non essere avvertito da un utente che utilizza un elettrodomestico, anche rumoroso, in un ambiente distante dal quadro elettrico generale (Es: utilizzo di un asciugacapelli elettrico in un bagno), oppure che utilizza un apparecchio elettrico collocato ad esempio su un altro livello dello stabile. In particular, these devices allow to control the power used and to activate, in the event of an overload, a signal and the automatic disconnection of non-priority loads, if the user is unable to intervene in a timely manner by manually deactivating one or more connected loads. , in order to ensure that the power absorption returns below the permitted threshold. In this way, in the absence of intervention by the user, if the overload persists, the relay does not power off all the loads, but only the non-preferential ones, appropriately selected, and then reactivate them automatically after a predetermined period of time. The following relay device requires, if installed on a pre-existing and not newly built system, in any case a new wiring of the entire general user panel, placed inside the home, subject to availability of a usable space, inside of the panel itself, for its physical installation on DIN guide (metal guides standardized by the standards widely used for the assembly of switches and control equipment). Furthermore, the acoustic and optical signal generated by the relay placed on the general panel may not be heard by a user who uses an appliance, even noisy, in an environment distant from the general electrical panel (Ex: use of an electric hairdryer in a bathroom), or that uses an electrical appliance placed for example on another level of the building.

Le metodologie di prevenzione e gestione del sovraccarico descritte, presentano il difetto di essere invasive (nuove installazioni, cablaggi, modifiche all’impianto) e necessitano di un esperto qualificato per la loro installazione, nonché un costo da sostenere non proprio trascurabile. The methods of prevention and management of overload described have the defect of being invasive (new installations, wiring, modifications to the system) and require a qualified expert for their installation, as well as a cost to be incurred which is not exactly negligible.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo costituito da due parti (“Parte A” – lettore intelligente di temperatura/corrente e “Parte B” - smartplug per prese bipasso 10/16 A e Shuko) che comunicando, ad esempio, attraverso tecnologie in gergo denominate “senza fili” permette la prevenzione, mediante segnalazione combinata di tipo acustico e visivo, al distacco dell’utenza per esubero di potenza assorbita. Il dispositivo non necessita di cablaggi fisici di carattere invasivo, pertanto sarà di facile installazione e non richiederà l’intervento di un tecnico esperto. Inoltre, sarà conforme a tutti i requisiti di sicurezza per le persone e/o cose che vi entrino in contatto, poiché costituito da un involucro di materiale isolante. The purpose of the present invention is to provide a device consisting of two parts ("Part A" - intelligent temperature / current reader and "Part B" - smartplug for 10/16 A and Shuko bypass sockets) which communicating, for example, through technologies in jargon called "wireless" allows the prevention, through combined acoustic and visual signaling, to the disconnection of the user due to excess power absorbed. The device does not require invasive physical wiring, therefore it will be easy to install and will not require the intervention of an expert technician. Furthermore, it will comply with all safety requirements for people and / or things that come into contact with it, since it is made up of an insulating material casing.

La (“parte A”) dotata di strip adesiva, applicabile in sicurezza sull’involucro plastico dell’interruttore generale magnetotermico modulare, posto all’interno del quadro di abitazione e realizzato con involucro in materiale isolante, sarà provvista al suo interno di un sistema intelligente di rilevamento di temperatura (sensori per il rilevamento della temperatura interna dell’interruttore e la temperatura esterna del quadro), opportunamente isolati al fine di garantire una misura fedele del dato da rilevare, un convertitore (temperatura/corrente per la trasformazione della misura di temperatura in un segnale analogico di corrente di valore molto piccolo, ad esempio dell’ordine dei mA), un sistema a microprocessore (deputato all’elaborazione e conversione dei segnali analogici e digitali, ed alla gestione e memorizzazione dei dati) ed una antenna, ad esempio, a microstrip per la comunicazione e scambio pacchetti dati con la smartplug (“Parte B”). The ("part A") equipped with an adhesive strip, which can be applied safely on the plastic casing of the modular magnetothermic general switch, placed inside the home switchboard and made with an insulating material casing, will be equipped with a system intelligent temperature detection (sensors for detecting the internal temperature of the circuit-breaker and the external temperature of the switchboard), suitably insulated in order to guarantee a faithful measurement of the data to be detected, a converter (temperature / current for the transformation of the temperature in an analog current signal of very small value, for example in the order of mA), a microprocessor system (responsible for processing and converting analog and digital signals, and for managing and storing data) and an antenna, for example, to microstrips for communication and exchange of data packets with the smartplug ("Part B").

La smartplug (“Parte B”) da applicare come interfaccia tra la rete elettrica (prese bipasso 16-10A e Schuko) e un generico carico interrompibile (es. asciugacapelli, o più generalmente carichi elettrici a spina con assorbimento rilevante), permetterà di generare allarmi acustici e visivi a frequenza ed intensità variabile, indirizzati all’utente che lo utilizza, qualora il carico elettrico complessivo assorbito istantaneamente dell’utenza domestica (rilevato da “Parte A” posizionato sull’interruttore magnetotermico generale d’utenza) stia superando la soglia di sovraccarico ammissibile, durante l’utilizzo del carico sul quale è montata la smartplug (“Parte B”). La soglia di sovraccarico è imposta dall’interruttore magnetotermico generale e/o dal gestore del servizio di fornitura dell’energia elettrica, che limita per mezzo del contatore di energia “Pod”, la potenza prelevabile dall’utenza (il non superamento di tale soglia evita il distacco dell’utenza. The smartplug ("Part B") to be applied as an interface between the electrical network (16-10A and Schuko bypass sockets) and a generic interruptible load (eg hairdryer, or more generally electrical plug loads with significant absorption), will allow to generate acoustic and visual alarms with variable frequency and intensity, addressed to the user who uses it, if the total electrical load absorbed instantly by the household user (detected by "Part A" positioned on the general user magnetothermic switch) is exceeding the threshold of allowable overload, when using the load on which the smartplug is mounted (“Part B”). The overload threshold is imposed by the general magneto-thermal switch and / or by the electricity supply service manager, which limits the power that can be drawn by the user by means of the "Pod" energy meter (if this threshold is not exceeded avoids the disconnection of users.

Qualora l’utente non intervenga tempestivamente, la smartplug automaticamente disalimenterà il carico elettrico a cui è attaccato grazie ad un dispositivo di apertura del circuito posto al suo interno. Tale funzionamento potrà essere replicato anche in presenza di un numero maggiore di smartplug, operanti in modalità “satellite”. In particolar modo nel caso in cui due o più di esse dovessero essere impostate sul medesimo canale di comunicazione le operazioni di distacco verrebbero eseguite in simultanea. Differentemente in presenza di configurazioni differenti il distacco/distacchi necessari a prevenire l’interruzione del servizio avverrebbero secondo un indice di priorità dettato dal numero di canale settato, secondo la convenzione che ad un numero inferiore di canale selezionato corrisponderebbe una maggiore priorità dell’utenza in uso, che ne farebbe ritardare il distacco rispetto ad altre utenze con un numero di canale di comunicazione selezionato avente indice più elevato. Resta fermo il fatto che gli alert di tipo acustico e visivo funzionerebbero in maniera indipendente dal canale di comunicazione selezionato, producendo tale avviso in simultanea su tutti i dispositivi “satellite” facenti parte della configurazione in sistema in uso. If the user does not intervene promptly, the smartplug will automatically disconnect the electrical load to which it is attached thanks to a circuit opening device placed inside it. This operation can be replicated even in the presence of a greater number of smartplugs, operating in "satellite" mode. In particular, if two or more of them were to be set on the same communication channel, the disconnection operations would be performed simultaneously. Differently, in the presence of different configurations, the disconnection / disconnections necessary to prevent the interruption of the service would take place according to a priority index dictated by the set channel number, according to the convention that a lower number of selected channel would correspond to a higher priority of the user in use, which would delay its disconnection with respect to other users with a selected communication channel number having a higher index. The fact remains that the acoustic and visual alerts would operate independently of the selected communication channel, producing this alert simultaneously on all the "satellite" devices that are part of the system configuration in use.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L’invenzione proposta, per quanto già indicato in precedenza, è composta da due moduli distinti: “Parte A” e “Parte B” (descrizione esemplificativa ma non esaustiva). La “Parte A” rappresentata in Figura 1, presenta un involucro plastico esterno all’interno del quale è alloggiato il dispositivo che presenta, ad esempio, una struttura modulare divisa in due sezioni: la parte relativa alla sensoristica, la parte di comunicazione, elaborazione e controllo. La parte di sensoristica prevede essenzialmente due sensori di temperatura(per esempio di tipo RTD), separate da uno strato di materiale isolante termico. I due sensori sopraelencati hanno dunque il compito di rilevare rispettivamente la temperatura dell’interruttore magnetotermico generale d’utente, nel punto in cui il dispositivo è installato, e la temperatura dell’ambiente esterno, allo scopo di poter calibrare opportunamente il dispositivo sulla base di specifiche derivazioni di carattere fisico-matematico. Per la sezione di comunicazione, elaborazione e controllo, a sua volta anch’essa strutturata in layer sono previsti ad esempio: un modulo microprocessore, trasmettitore a radiofrequenza, ed un convertitore analogico-digitale. L’intero circuito è alimentato da una batteria “a bottone”, mentre nella parte esterna dell’involucro, che ha funzione di interfaccia del dispositivo con l’utente, è presente il pulsante per la calibrazione della temperatura e per l’accensione/spegnimento del dispositivo. Il sensore di temperatura, a contatto diretto con l’interruttore, deve essere in grado di valutare puntualmente il valore della temperatura interna dell’interruttore stesso ed inviare l’informazione alla “Parte B” del dispositivo, riportata in Figura 2, prima che avvenga il distacco per sovraccarico di potenza, dovuto all’intervento dell’interruttore magnetotermico generale dell’utenza e/o del limitatore di potenza posto all’interno del contatore di energia, cosicché l’utente che si trova in prossimità del carico elettrico in uso, possa intervenire tempestivamente. Qualora l’utente non intervenga tempestivamente, la smart plug per mezzo di un dispositivo di apertura del circuito posto al suo interno, automaticamente, disalimenterà il carico a cui è attaccato. L’invenzione descritta nel presente documento si prefigge per l’appunto lo scopo di intervenire prima che l’utenza possa venire disalimentata per esubero di potenza assorbita, generando, ad esempio, un segnale ad onde radio che viene captato dalla “Parte B” del dispositivo mediante un’antenna ricevente che veicola l’informazione trasformandola in un allarme acustico e visivo, la cui intensità sarà modulata in funzione del rischio di raggiungimento della soglia critica per la quale avverrà la disalimentazione dell’utenza. Nella fattispecie, il modulo convertitore analogico-digitale, presente nella “Parte A” si preoccupa di ricevere il segnale prodotto dai sensori di temperatura e di inviarlo all’unità a microprocessore che, a seguito dell’elaborazione dei dati ottenuti sulla base di uno specifico algoritmo, dispone se inviare o meno il segnale di allarme mediante la trasmittente RF al modulo “Parte B”, e in caso affermativo regola la frequenza e l’intensità del segnale stesso. La “Parte B” di cui si compone l’invenzione è invece essenzialmente costituita da una spina adattatore di tipo Unel che funge da interfaccia tra il carico alimentato e la presa di corrente collegata all’impianto elettrico. All’interno della spina adattatore di tipo Unel sono collegati un’antenna a microstriscia per la ricezione del segnale di avviso proveniente dal dispositivo collegato sull’interruttore magnetotermico generale dell’utenza, un modulo per l’elaborazione dei segnali, ed infine un led ed un buzzer per riprodurre in maniera visiva ed acustica l’avviso relativo al rischio di distacco della sorgente relativa alla fornitura dell’energia elettrica per esubero della potenza impegnata. Infine l’introduzione di un dispositivo di apertura del circuito permetterà il distacco del carico elettrico, qualora l’utente non provveda manualmente a posizionare in stato di OFF il carico stesso. The proposed invention, as already indicated above, consists of two distinct modules: "Part A" and "Part B" (exemplary but not exhaustive description). "Part A" represented in Figure 1, has an external plastic casing inside which the device is housed which has, for example, a modular structure divided into two sections: the part relating to sensors, the communication, processing part and control. The sensor part essentially includes two temperature sensors (for example of the RTD type), separated by a layer of thermal insulating material. The two sensors listed above therefore have the task of detecting respectively the temperature of the user's general magneto-thermal switch, in the point where the device is installed, and the temperature of the external environment, in order to be able to properly calibrate the device on the basis of specific physical-mathematical derivations. For the communication, processing and control section, which in turn is also structured in layers, there are for example: a microprocessor module, a radio frequency transmitter, and an analog-to-digital converter. The entire circuit is powered by a "button" battery, while in the external part of the casing, which has the function of interfacing the device with the user, there is a button for temperature calibration and for switching on / off of the device. The temperature sensor, in direct contact with the switch, must be able to accurately assess the value of the internal temperature of the switch itself and send the information to the "Part B" of the device, shown in Figure 2, before it occurs the disconnection due to power overload, due to the intervention of the general magnetothermic switch of the user and / or of the power limiter placed inside the energy meter, so that the user who is near the electrical load in use, can intervene promptly. If the user does not intervene promptly, the smart plug will automatically disconnect the load to which it is attached by means of a circuit opening device placed inside it. The invention described in this document has precisely the purpose of intervening before the user can be disconnected due to an excess of absorbed power, generating, for example, a radio wave signal that is picked up by "Part B" of the device by means of a receiving antenna that conveys the information transforming it into an acoustic and visual alarm, the intensity of which will be modulated according to the risk of reaching the critical threshold for which the user will be disconnected. In this case, the analog-digital converter module, present in "Part A" takes care of receiving the signal produced by the temperature sensors and sending it to the microprocessor unit which, following the processing of the data obtained on the basis of a specific algorithm, determines whether or not to send the alarm signal via the RF transmitter to the “Part B” module, and if so, regulates the frequency and intensity of the signal itself. The "Part B" of which the invention is composed is instead essentially constituted by an adapter plug of the Unel type which acts as an interface between the powered load and the socket connected to the electrical system. Inside the Unel type adapter plug are connected a microstrip antenna for receiving the warning signal from the device connected to the general magnetothermic switch of the user, a module for processing the signals, and finally a led and a buzzer to visually and acoustically reproduce the warning relating to the risk of disconnection of the source relating to the supply of electricity due to the excess of the power used. Finally, the introduction of a circuit opening device will allow the disconnection of the electrical load, if the user does not manually place the load itself in the OFF state.

Nel caso di specie, la scelta di alimentare il dispositivo potrebbe essere, ad esempio, di tipo duale, ricorrendo anche in questo caso all’utilizzo di una batteria “a bottone”, oppure mediante l’uso di un alimentatore (protetto dai guasti interni) da collegare/interfacciare direttamente alla rete elettrica. In this case, the choice of powering the device could be, for example, of the dual type, also in this case resorting to the use of a "button" battery, or by using a power supply (protected from internal faults ) to be connected / interfaced directly to the mains.

A seguire si descrivono le figure attraverso le funzioni dei componenti che compongono i moduli “Parte A” e “Parte B”. Figura 1 - Parte A: The figures are described below through the functions of the components that make up the modules "Part A" and "Part B". Figure 1 - Part A:

- Involucro isolante (1): Contenitore di materiale isolante sagomato e dimensionato in modo da ottimizzare l’ingombro interno/esterno, favorire l’isolamento elettrico e rendere confortevole l’esperienza d’uso, senza arrecare danni e/o pericoli all’utente. - Insulating casing (1): Container of insulating material shaped and sized in order to optimize the internal / external dimensions, favor electrical insulation and make the user experience comfortable, without causing damage and / or danger to the user .

- Sensore di temperatura di contatto (2): Si tratta di un sensore di piccolissime dimensioni in grado di misurare la temperatura in maniera rapida ed efficace. La sua installazione a ridosso dell’interruttore magnetotermico generale d’utente consente di rilevare in maniera proporzionale l’aumento di temperatura della lamina bimetallica deputata allo scatto del meccanismo di protezione automatica dai sovraccarichi. La temperatura misurata in realtà viene trasdotta in un segnale elettrico, il quale, nel caso di esempio, viene dapprima inviato al modulo di conversione analogico/digitale, per poi essere passare al modulo di elaborazione delle informazioni. - Contact temperature sensor (2): This is a very small sensor capable of measuring the temperature quickly and effectively. Its installation close to the user's general magneto-thermal switch allows you to proportionally detect the temperature increase of the bimetallic foil responsible for triggering the automatic overload protection mechanism. The measured temperature is actually transduced into an electrical signal, which, in the example case, is first sent to the analog / digital conversion module, and then passed to the information processing module.

- Layer isolante termico(3): Un sottile strato di materiale isolante ha il compito di separare i sensori di temperatura al fine di evitare che ciascun elemento possa inficiare il risultato di misura dell’altro. In questo modo si riesce meglio ad ottenere un dato preciso, ed a rendere il dispositivo più efficace, migliorando il range di applicazione e la relativa calibrazione. - Thermal insulating layer (3): A thin layer of insulating material has the task of separating the temperature sensors in order to prevent each element from affecting the measurement result of the other. In this way it is better to obtain a precise data, and to make the device more effective, improving the range of application and the relative calibration.

- Sensore termico misura ambiente (4): l’elemento in questione ha un principio di funzionamento simile al componente (2) potendo essere per l’appunto la sua esatta replica. Il suo scopo in questo caso è però quello di monitorare la temperatura dell’ambiente esterno, il cui valore influenza la soglia di intervento dell’interruttore magnetotermico. Dal confronto tra la temperatura misurata dagli elementi (2) e (4) è infatti possibile determinare con maggior accuratezza, il range di valori che precede l’intervento del meccanismo di protezione automatica dai sovraccarichi. - Ambient measurement thermal sensor (4): the element in question has an operating principle similar to the component (2) being able to be precisely its exact replica. Its purpose in this case, however, is to monitor the temperature of the external environment, the value of which affects the tripping threshold of the magnetothermic switch. By comparing the temperature measured by elements (2) and (4) it is in fact possible to determine with greater accuracy, the range of values that precedes the intervention of the automatic overload protection mechanism.

Per le unità di conversione, elaborazione e controllo ad esempio è possibile prendere in considerazione l’utilizzo di: For the conversion, processing and control units, for example, it is possible to consider the use of:

- Convertitore analogico-digitale (5): questo elemento ha lo scopo di convertire il segnale analogico proveniente dai sensori di temperatura (2) e (4), e convertirlo in un segnale digitale, di tipo binario, per poi essere inviato al microcontrollore (6) per le successive elaborazioni. - Analog-digital converter (5): this element has the purpose of converting the analog signal coming from the temperature sensors (2) and (4), and converting it into a digital signal, of the binary type, to then be sent to the microcontroller ( 6) for subsequent processing.

- Unità di elaborazione e controllo (6): il modulo microcontrollore è utilizzato per elaborare il segnale digitale convertito con il corrispondente valore relativo alla temperatura esterna, e la temperatura dell’interruttore magnetotermico generale dell’utenza. I due dati sono quindi elaborati secondo un algoritmo che genera un segnale con funzione di allarme, variabile in frequenza e intensità, man mano che si arriva al raggiungimento della soglia per l’intervento del dispositivo di protezione dai sovraccarichi. - Processing and control unit (6): the microcontroller module is used to process the digital signal converted with the corresponding value relating to the external temperature, and the temperature of the general magnetothermic switch of the user. The two data are then processed according to an algorithm that generates a signal with an alarm function, variable in frequency and intensity, as the threshold for the intervention of the overload protection device is reached.

Per quanto riguarda la trasmissione dei segnali è previsto ad esempio l’utilizzo di un: As regards the transmission of signals, for example, the use of a:

- Trasmettitore RF (7): il modulo a radiofrequenza è utilizzato per trasmettere il segnale di allarme generato dall’unità di elaborazione. Rappresenta pertanto l’interfaccia di comunicazione che funge da collegamento con il dispositivo “Parte B”, il quale a sua volta è dotato di un modulo antenna in grado di captare il segnale. - RF transmitter (7): the radio frequency module is used to transmit the alarm signal generated by the processing unit. It therefore represents the communication interface that acts as a connection with the "Part B" device, which in turn is equipped with an antenna module capable of picking up the signal.

Infine sono previsti un pulsante di auto-set di gestione del dispositivo e di un vano batteria per la sua alimentazione: Finally, there is a device management auto-set button and a battery compartment for its power supply:

- Pulsante di auto-set (8): il pulsante posto sulla parte esterna dell’involucro plastico (1) è l’unico elemento di interfaccia tra il dispositivo e l’utente. Una pressione prolungata del pulsante, il quale è collegato all’unità microcontrollore che ha la funzione di elaborazione e controllo, consente di calibrare i parametri numerici dell’algoritmo per la determinazione del segnale di avviso in funzione dei valori misurati dai sensori di temperatura in uso (2) e (4). - Auto-set button (8): the button located on the outside of the plastic casing (1) is the only interface element between the device and the user. A long press of the button, which is connected to the microcontroller unit that has the processing and control function, allows you to calibrate the numerical parameters of the algorithm for determining the warning signal according to the values measured by the temperature sensors in use (2) and (4).

- Vano batteria (9): L’alloggiamento consente l’inserimento di una batteria a bottone, utilizzata per alimentare il dispositivo. Il vano presenta un piccolo sportello scorrevole in plastica che si muove lungo una guida fino a chiudersi completamente. La rimozione dello sportellino consente l’accesso al vano per l’inserimento della batteria. Dopo la chiusura dello sportellino scorrevole in plastica il vano non è più visibile al fine di proteggere anche la batteria inserita al suo interno. - Battery compartment (9): The housing allows the insertion of a button battery, used to power the device. The compartment features a small plastic sliding door that moves along a guide until it closes completely. Removing the flap allows access to the compartment for inserting the battery. After closing the sliding plastic door, the compartment is no longer visible in order to also protect the battery inserted inside it.

Figura 2 - Parte B: Figure 2 - Part B:

- Involucro isolante (10): Esteriormente simile ad un adattatore UNEL, è realizzato in materiale isolante, e ospita al suo interno i componenti in grado di rilevare l’informazione di eccessivo assorbimento di potenza dell’intera utenza in seguito all’attivazione del dispositivo collegato alla presa di corrente in uso, avvisando l’utente prima che avvenga il distacco automatico dovuto all’azione dell’interruttore magnetotermico. Fa parte di questo elemento anche la presa che funge da interfaccia di collegamento tra il carico esterno alimentato e la presa dell’impianto elettrico domestico. - Insulating casing (10): Externally similar to a UNEL adapter, it is made of insulating material, and houses inside the components capable of detecting the information of excessive power absorption of the entire user following activation of the device connected to the current socket in use, warning the user before automatic disconnection occurs due to the action of the magnetothermic switch. The socket that acts as a connection interface between the external powered load and the socket of the domestic electrical system is also part of this element.

- Ricevitore RF (11): Ha il compito di mettere in comunicazione la Parte B, dove il ricevitore stesso è installato, con la Parte A del dispositivo, captando il segnale inviato dalla trasmittente allo scopo di segnalare in tempo reale il carico di lavoro al quale è sottoposto l’impianto, e di conseguenza il rischio concreto di distacco ad opera dell’eccessivo sovraccarico sulla utenza. Il ricevitore, costituito da un’antenna ed un convertitore, genera un impulso digitale in funzione del segnale RF ricevuto. Tale segnale viene utilizzato per alimentare i dispositivi di segnalazione acustica e visiva. Ne risulta pertanto che in funzione della frequenza e dell’intensità del segnale ricevuto, il buzzer ed il led andranno rispettivamente a emettere un suono ed un segnale luminoso differente, avvertibile dall’utente in maniera sempre più netta man mano che ci si avvicina alla soglia per il distacco dell’alimentazione elettrica dell’utenza dovuto al sovraccarico di potenza. - RF receiver (11): It has the task of connecting Part B, where the receiver itself is installed, with Part A of the device, capturing the signal sent by the transmitter in order to report the workload to the which the system is subjected to, and consequently the concrete risk of disconnection due to excessive overload on the user. The receiver, consisting of an antenna and a converter, generates a digital pulse as a function of the received RF signal. This signal is used to power the acoustic and visual signaling devices. As a result, depending on the frequency and intensity of the signal received, the buzzer and the LED will respectively emit a different sound and light signal, which can be perceived by the user more and more clearly as the threshold is approached. for the disconnection of the user power supply due to power overload.

- Buzzer (12): Rappresenta il sistema di segnalazione acustica. Basa il suo funzionamento sull’effetto piezoelettrico, ed è composto da una membrana che viene fatta vibrare per riprodurre il suono d’allarme. La frequenza e l’intensità del suono sono regolati dall’impulso del segnale proveniente dalla Parte A che viene captato per mezzo del ricevitore RF (10) incorporato. - Buzzer (12): Represents the acoustic signaling system. Its operation is based on the piezoelectric effect, and is composed of a membrane that is vibrated to reproduce the alarm sound. The frequency and intensity of the sound are regulated by the pulse of the signal coming from Part A which is picked up by means of the built-in RF receiver (10).

- LED (13): Svolge una funzione analoga a quella del buzzer, componente rispetto al quale rispecchia fedelmente anche la modalità di funzionamento per quanto riguarda la regolazione degli impulsi. Si tratta in questo caso di un sistema di segnalazione visiva, che ha il compito di emettere una luce, la quale viene modulata sulla base del segnale inviato dalla trasmittente RF presente sul modulo Parte A. - LED (13): It performs a function similar to that of the buzzer, a component with respect to which it also faithfully reflects the operating mode as regards the regulation of pulses. In this case it is a visual signaling system, which has the task of emitting a light, which is modulated on the basis of the signal sent by the RF transmitter present on the Part A module.

- Alimentatore (14): L’utilizzo di un alimentatore consente al dispositivo Parte B di essere alimentato mediante la rete elettrica dell’impianto domestico. Si tratta di un piccolo circuito in grado di adattare il livello di tensione dell’alimentazione proveniente dalla presa di corrente, ai valori necessari per il corretto funzionamento dei componenti utilizzati all’interno del dispositivo tipicamente dell’ordine di qualche Volt. In questo modo è possibile evitare l’utilizzo di una fonte di alimentazione supplementare quale ad esempio potrebbero essere delle batterie. - Power supply (14): The use of a power supply allows the Part B device to be powered by the electrical network of the home system. It is a small circuit capable of adapting the voltage level of the power supply coming from the socket, to the values necessary for the proper functioning of the components used inside the device, typically of the order of a few volts. In this way it is possible to avoid the use of an additional power source such as batteries.

- Dispositivo di apertura del circuito (15): consente il distacco automatico del carico elettrico qualora l’utente, dopo aver ricevuto il segnale acustico e visivo non interviene manualmente. Il dispositivo viene successivamente riarmato automaticamente dal sistema. - Dispositivo di selezione del canale di comunicazione (16): consente la selezione del canale di comunicazione sul quale ricevere l’impulso per il distacco del circuito della smartplug. - Circuit opening device (15): allows the automatic disconnection of the electrical load if the user, after receiving the acoustic and visual signal, does not intervene manually. The device is then automatically reset by the system. - Communication channel selection device (16): allows the selection of the communication channel on which to receive the impulse for the disconnection of the smartplug circuit.

Figura 3: Rappresentazione completa del modulo “Parte A”, vista nella sua rappresentazione a blocco unico. Figure 3: Complete representation of the “Part A” module, seen in its single block representation.

Figura 4: Esempio di posizionamento del modulo “parte A” sull’interruttore magnetotermico generale dell’abitazione, posto in posizione di On. Figure 4: Example of positioning the module "part A" on the general magnetothermic switch of the house, placed in the On position.

Figura 5: Esempio di posizionamento del modulo “parte A” sull’interruttore magnetotermico generale dell’abitazione, quando quest’ultimo è posto in posizione di OFF. Figure 5: Example of positioning the module "part A" on the general magnetothermic switch of the house, when the latter is placed in the OFF position.

A titolo esemplificativo la seguente figura è necessaria al fine di mostrare come il modulo “Parte A” non sia di impedimento allo scatto e alla manovra dell’interruttore consentendo la completa escursione della leva dell’interruttore stesso. By way of example, the following figure is necessary in order to show how the module "Part A" is not an impediment to tripping and operation of the switch, allowing the complete excursion of the switch lever itself.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEGLI INTERRUTTORI OPERATING PRINCIPLE OF SWITCHES

MAGNETOTERMICI MODULARI AUTOMATICI DURANTE UN SOVRACCARICO AUTOMATIC MODULAR MAGNETOTHERMALS DURING AN OVERLOAD

Al fine di una migliore comprensione dell’invenzione proposta, del suo funzionamento e applicazione, si propone per brevità una trattazione sui dispositivi di protezione in corrente alternata comunemente utilizzati in ambiente domestico. In order to better understand the proposed invention, its operation and application, we propose for the sake of brevity a discussion on the alternating current protection devices commonly used in the home environment.

Questo genere di dispositivi (interruttori automatici modulari magnetotermici) hanno il compito di interrompere il circuito di alimentazione qualora si verifichino sovraccarichi o guasti. Essi sono caratterizzati da una modalità di intervento piuttosto variabile in funzione delle condizioni termiche ambientali. Da un punto di vista normativo, all’interruttore è richiesto che l’intervento debba avvenire in un certo intervallo di tempo, funzione del valore di corrente che lo attraversa. Questo aspetto rende gli interruttori, qualsiasi sia la marca, universali nel loro funzionamento. This kind of devices (modular thermal magnetic circuit breakers) have the task of interrupting the power supply circuit if overloads or failures occur. They are characterized by a rather variable mode of intervention according to the environmental thermal conditions. From a regulatory point of view, the switch is required to intervene in a certain time interval, depending on the current value that passes through it. This aspect makes the switches, whatever the brand, universal in their operation.

L’interruttore automatico di sovracorrente per usi domestici e similari descritto nelle norme CEI 23-3, è impiegato prevalentemente nel settore civile e nel terziario, ed è caratterizzato da dimensioni modulari unificate. The automatic overcurrent switch for domestic and similar uses described in the CEI 23-3 standards, is mainly used in the civil and tertiary sectors, and is characterized by unified modular dimensions.

Ogni interruttore è fornito di due sganciatori di sovracorrente di cui uno (relè termico), a tempo inverso, provoca l’apertura con un ritardo inversamente proporzionale al valore della sovracorrente, mentre l’altro (relè elettromagnetico), ad intervento istantaneo provoca l’intervento a partire da un determinato valore di sovracorrente (relativamente elevato) con un tempo pressoché costante. Da un punto di vista meccanico quindi, lo scatto dell’interruttore può essere causato da due diversi tipi di dispositivi: una bobina di sgancio magnetico (relè elettromagnetico) e una lamina bimetallica. Each circuit-breaker is equipped with two overcurrent releases, one of which (thermal relay), with inverse time, causes opening with a delay inversely proportional to the value of the overcurrent, while the other (electromagnetic relay), with instantaneous tripping, causes the tripping starting from a certain (relatively high) overcurrent value with an almost constant time. From a mechanical point of view, therefore, the tripping of the switch can be caused by two different types of devices: a magnetic release coil (electromagnetic relay) and a bimetallic foil.

Per valori di corrente compresi tra il valore nominale In ed il valore di scatto del dispositivo magnetico Im (In<I<Im) si parla di corrente di sovraccarico. La protezione perciò dovrà essere tanto più rapida quanto maggiore è l’entità del sovraccarico. For current values between the rated value In and the trip value of the magnetic device Im (In <I <Im) we speak of overload current. The protection must therefore be quicker the greater the extent of the overload.

Il relè termico utilizzato negli interruttori magnetotermici è il bimetallo. Per effetto della variazione di temperatura il bimetallo si flette e al raggiungimento di una certa curvatura, innesca lo sgancio dei contatti e l’automatica interruzione del circuito cui è applicato l’interruttore. La flessione del bimetallo è strettamente legata alla sua temperatura Tbim, che in assenza di corrente coincide con la temperatura interna dell’interruttore To e Tbim aumenta quando a causa del passaggio di corrente sul bimetallo, viene a crearsi una sorgente di calore (Q= RI<2 >la potenza elettrica dissipata in calore per effetto Joule). Al raggiungimento di una certa Temperatura Tsca l’interruttore apre. La temperatura di scatto dipenderà dunque dalle variabili To e I, avendo posto approssimativamente costante la resistenza elettrica del bimetallo. The thermal relay used in the miniature circuit breakers is bimetal. Due to the temperature variation, the bimetal flexes and upon reaching a certain curvature, triggers the release of the contacts and the automatic interruption of the circuit to which the switch is applied. The bending of the bimetal is closely linked to its temperature Tbim, which in the absence of current coincides with the internal temperature of the switch To and Tbim increases when due to the passage of current on the bimetal, a heat source is created (Q = RI <2> the electrical power dissipated in heat due to the Joule effect). When a certain Tsca temperature is reached, the switch opens. The trigger temperature will therefore depend on the variables To and I, having placed the electrical resistance of the bimetal approximately constant.

I relè termici hanno la possibilità di regolare la corrente di intervento in funzione sia della corrente nominale, sia della temperatura ambiente. Il relè termico è tipicamente adatto per la protezione da sovraccarico e non da cortocircuito: è infatti un dispositivo lento, perché basato su fenomeni termici. The thermal relays have the possibility to regulate the tripping current according to both the rated current and the ambient temperature. The thermal relay is typically suitable for overload protection and not short-circuit protection: it is in fact a slow device, because it is based on thermal phenomena.

Da un punto di vista normativo, il corretto funzionamento del dispositivo (ovvero lo scatto) è assicurato imponendo determinate prestazioni termiche all’ambiente di lavoro dell’interruttore (il quadro elettrico) tramite la norma CEI 23-51, e descrivendone i tempi di intervento al variare del valore di corrente che lo attraversa richiedendo una certa stabilità dello scatto al variare della temperatura ambiente (norma CEI EN 60898-1). From a regulatory point of view, the correct operation of the device (i.e. the trip) is ensured by imposing certain thermal performances on the working environment of the circuit-breaker (the electrical panel) by means of the CEI 23-51 standard, and describing the intervention times. when the value of the current flowing through it varies, requiring a certain stability of the trip as the ambient temperature varies (standard CEI EN 60898-1).

Ai fini dello studio del comportamento termico dell’interruttore, interessa conoscere l’intervallo di temperature dell’ambiente di lavoro del quadro. Riguardo ai quadri ad installazione fissa, lato utente, essi devono essere utilizzati a temperature ambiente non superiori a 25° C ma che occasionalmente possono raggiungere i 35° C. For the purpose of studying the thermal behavior of the switch, it is interesting to know the temperature range of the working environment of the switchboard. With regard to fixed installation panels, on the user side, they must be used at ambient temperatures not exceeding 25 ° C but which can occasionally reach 35 ° C.

COMPORTAMENTO DEI CONTATORI ELETTRONICI DELL’ENERGIA BEHAVIOR OF ELECTRONIC ENERGY METERS

I nuovi contatori elettronici dell’energia elettrica si comportano invece in modo equo dovunque vengano installati poiché questi dispositivi sono sensibili all'effettiva potenza assorbita. Definite le grandezze di riferimento (normalizzate)dove: The new electronic electricity meters, on the other hand, behave fairly wherever they are installed since these devices are sensitive to the actual power absorbed. Define the reference quantities (normalized) where:

● Pcontrattuale(potenza contrattuale); ● Pcontrattuale (contractual power);

● Pdit=1* Pcontrattuale; ;● Px=1,397* Pcontrattuale; ● Pdit = 1 * Pcontrattuale; ; ● Px = 1.397 * Pcontractuale;

● Plimite=14 KW (Indipendentemente dalla potenza contrattuale l'intervento sovracorrente avviene quando la potenza prelevata è pari o superiore a 14 kW). ● Plimite = 14 KW (Regardless of the contractual power, the overcurrent trip occurs when the power drawn is equal to or greater than 14 kW).

La caratteristica di intervento del contatore può essere suddivisa in quattro zone in base al carico assorbito: The counter intervention characteristic can be divided into four zones according to the absorbed load:

1) Zona di non intervento, P< Pdit1) Non-intervention zone, P <Pdit

2) Zona di allarme Pdit<P<Px. Al superamento di Pdit parte un timer. Dopo 2/4 minuti si ha un primo allarme della durata di 90 minuti, quindi un secondo allarme sempre della durata di 90 minuti, quindi si ha lo scatto. Complessivamente lo scatto avviene dopo 180 minuti. 2) Alarm zone Pdit <P <Px. A timer starts when Pdit is exceeded. After 2/4 minutes there is a first alarm lasting 90 minutes, then a second alarm always lasting 90 minutes, and then the trigger is triggered. Overall, the shot takes place after 180 minutes.

3) Zona di scatto ritardato Px<P<Plimite. Al superamento di Pdit parte un timer. Dopo 2/4 minuti si ha lo scatto dell’interruttore 3) Delayed trigger area Px <P <Plimite. A timer starts when Pdit is exceeded. After 2/4 minutes, the switch clicks

4) Zona di scatto immediato P>Plimite. Al superamento di Plimite si ha lo scatto immediato dell’interruttore. 4) Immediate shooting area P> Plimite. When Plimite is passed, the switch immediately trips.

LIMITAZIONE DELLA POTENZA PER EFFETTO COMBINATO DELL’ POWER LIMITATION DUE TO THE COMBINED EFFECT OF

INTERRUTTORE GENERALE DI UTENZA E CONTATORE ELETTRONICO GENERAL USER SWITCH AND ELECTRONIC COUNTER

DELL’ENERGIA OF ENERGY

Per quanto detto, se sovrapponiamo la caratteristica di intervento del contatore elettronico a quella di intervento dell’interruttore magnetotermico generale d’utenza, si potrà tracciare la zona entro la quale avviene il fenomeno dello scatto dell’interruttore magnetotermico generale posto nel quadro principale dell’abitazione. La norma Cei EN 60898-1 descrive le zone di intervento del contatore dell’energia elettrica e dell’interruttore magnetotermico posizionato sul quadro principale dell’abitazione. For what has been said, if we superimpose the tripping characteristic of the electronic meter to the tripping characteristic of the general user magnetothermic switch, it will be possible to trace the area within which the tripping phenomenon of the general magnetothermic switch located in the main panel of the dwelling. The CEI EN 60898-1 standard describes the intervention areas of the electricity meter and the magnetothermic switch positioned on the main panel of the house.

A titolo esemplificativo, con riferimento alla potenza contrattuale più comune di 3,3 kW, si riporta un breve riassunto sul comportamento complessivo del sistema combinato interruttore generale magnetotermico (Casa) e interruttore automatico all’ interno del contatore elettronico (Pod), avendo definito tcasa il tempo di scatto dell’interruttore magnetotermico e tpod il tempo di scatto dell’interruttore automatico all’interno del contatore elettronico: By way of example, with reference to the most common contractual power of 3.3 kW, a brief summary is given on the overall behavior of the combined thermal-magnetic circuit breaker (House) and automatic circuit breaker inside the electronic meter (Pod), having defined tcasa the tripping time of the magnetothermic switch and tpod the tripping time of the automatic switch inside the electronic meter:

● Zona 1 I≤ 14,3A Non intervento “Casa” e non intervento “Pod”; ● Zone 1 I≤ 14.3A “Home” non-intervention and “Pod” non-intervention;

● Zona 2 14,3A<I<18A Non intervento “Casa” gestita da “Pod” con un tempo pari a tpod=180 m; ● Zone 2 14.3A <I <18A Non-intervention “House” managed by “Pod” with a time equal to tpod = 180 m;

<● Zona 3 18A<I<61A><● Zone 3 18A <I <61A>

<a)tcasa>4 m gestita da “Pod”><a) tcasa> 4 m managed by "Pod">

b)2 m<tcasa<4 m cogestita da “Casa” e “Pod”b) 2 m <tcasa <4 m co-managed by "Casa" and "Pod"

c)tcasa<2 m gestita da “Casa”;c) tcasa <2 m managed by "Casa";

● Zona 4 I≥61A gestita da “Pod” con tpod<1s ● Zone 4 I≥61A managed by “Pod” with tpod <1s

Le normative impongono perciò il rispetto delle caratteristiche tecniche e di intervento ai sovraccarichi, entro un certo range di variabilità, qualsiasi sia la casa costruttrice che produce gli interruttori automatici magnetotermici. Questo aspetto è fondamentale per lo sviluppo dell’invenzione qui riportata al fine di ottenere un dispositivo universale intelligente ed adattabile. The regulations therefore require compliance with the technical and intervention characteristics for overloads, within a certain range of variability, regardless of the manufacturer that produces the circuit breakers. This aspect is fundamental for the development of the invention reported here in order to obtain an intelligent and adaptable universal device.

APPLICABILITÀ DELL’INVENZIONE APPLICABILITY OF THE INVENTION

Il dispositivo ha lo scopo di allertare l’utente qualora, a causa di un sovraccarico, ci sia il rischio di distacco dell’utenza per intervento dell’interruttore magnetotermico generale d’utenza e/o per superamento della potenza contrattuale, causando perciò un disservizio all’utenza stessa con la disalimentazione di tutti i carichi connessi. The device has the purpose of alerting the user if, due to an overload, there is a risk of disconnection of the user due to the intervention of the general user magnetothermic switch and / or due to exceeding the contractual power, thus causing a disservice. to the user itself with the disconnection of all connected loads.

L’invenzione stessa può essere utile anche in potenziali situazioni di pericolo. Pensiamo all’utilizzo, durante le ore dove non è presente la luce solare, di un asciugacapelli in bagno, con il contatore dell’energia elettrica installato al piano terra di uno stabile. Lo scatto intempestivo per superamento della potenza contrattuale costringerebbe l’utente, rimasto ormai al buio se non dotato di lampade di emergenza o torce, a dover recarsi ai piani inferiori, o addirittura al di fuori dell’abitazione per il riarmo del contatore di energia, il tutto in una condizione di scarsa visibilità e quindi di pericolo. Questa è una condizione diffusa per persone che vivono da sole in casa, anziani e/o persone a mobilità ridotta. Di conseguenza la prevenzione per questo generi di rischi risulta fondamentale sia per il confort ma anche per la sicurezza delle persone che molto spesso incorrono in incidenti domestici a causa di pavimenti scivolosi e scarsa visibilità. The invention itself can also be useful in potentially dangerous situations. We think of the use, during the hours when there is no sunlight, of a hairdryer in the bathroom, with the electricity meter installed on the ground floor of a building. The untimely trip due to exceeding the contractual power would force the user, now left in the dark if not equipped with emergency lamps or torches, to have to go to the lower floors, or even outside the house to reset the energy meter, all in a condition of poor visibility and therefore of danger. This is a common condition for people living alone in the home, the elderly and / or people with reduced mobility. Consequently, prevention for these kinds of risks is fundamental both for comfort but also for the safety of people who very often incur domestic accidents due to slippery floors and poor visibility.

Il dispositivo sarà di facile installazione e fruibile da tutti i tipi di utenti. Non sarà necessario rivolgersi a un esperto per la sua installazione poiché non necessita di cablaggi strutturali, inoltre sarà studiato per offrire la massima semplicità di utilizzo anche per quella tipologia di utenti non particolarmente esperta nella tecnologia moderna. The device will be easy to install and usable by all types of users. It will not be necessary to contact an expert for its installation as it does not require structural wiring, and it will also be designed to offer maximum ease of use even for those types of users who are not particularly expert in modern technology.

Il dispositivo è applicabile a tutti i tipi di interruttori magnetotermici usati in ambiente domestico. The device is applicable to all types of magnetothermic switches used in the home environment.

Il dispositivo, oggetto del brevetto, potrà essere usato anche come semplice misuratore di potenza ed energia, applicandolo semplicemente a mezzo della sua strip adesiva sull’interruttore. Basti pensare ad ambienti critici come ospedali, dove per effettuare delle misure elettriche è necessario disalimentare i servizi o effettuare le stesse in fasce notturne, senza la presenza di persone. Il dispositivo oggetto dell’invenzione, non essendo invasivo, sarà utile anche per questo genere di misure elettriche, e più in generale, con tutti gli accorgimenti del caso, per tutte quelle misure su apparati critici dove si richiede un intervento non invasivo e senza interruzione del servizio. The device, which is the subject of the patent, can also be used as a simple power and energy meter, by simply applying it by means of its adhesive strip on the switch. Just think of critical environments such as hospitals, where to carry out electrical measurements it is necessary to disconnect the services or carry out the same at night, without the presence of people. The device object of the invention, not being invasive, will also be useful for this kind of electrical measurements, and more generally, with all the necessary precautions, for all those measurements on critical equipment where a non-invasive and uninterrupted intervention is required. of the service.

Claims

CLAIMS 1) A device for preventing tripping of the magnetothermic switches of domestic users and / or of the automatic limiting devices placed inside the electricity meters, due to the power overload, consisting of a first part, called "Part A" (Figure 1), which plays the role of an intelligent temperature / current reader which does not require wiring but is attached via an adhesive strip to the modular switchgear switches, and by a second part, called "Part B" (Figure 2), consisting of a smartplug for 10/16 A and Shuko bypass sockets with both acoustic and visual alarm function to signal the excess power absorbed compared to the contractual power and automatic disconnection of the user if the user has not manually disconnected the load. Both components are equipped with appropriate communication technologies (7) (11), such as to allow mutual interaction; 2) The device according to claim 1 is characterized by the fact that the intelligent temperature / current reader has a modular structure, constituted by insulating material, comprising inside it various elements each with a specific function; in particular there are a series of suitably interconnected modules which have the purpose of detecting the temperature of the magnetothermic switch and the surrounding environment, through two sensors, the first in contact with the magnetothermic switch to detect its temperature and the second, separated from the first, to detect the temperature of the surrounding environment. The intelligent temperature reader therefore, without physical wiring and on the basis of an algorithm implemented internally, is able to determine the risk of automatic user disconnection due to exceeding the power threshold that can be taken by the user. 3) The device according to claims 1 and 2, is characterized by the fact that the sensors used for temperature measurements are directly connected to the analog-digital conversion module, placed inside the intelligent reader "Part A" in order to transform the electrical signal in a numeric data in digital format, ready for processing. Therefore, the presence of a processing and control module of the microcontroller type in which an algorithm is implemented that has the purpose of processing the digital signals of the digital type coming from the converter, provides an output signal of "alert", intensity and variable frequencies that will be transmitted to “part B”. 4) The device according to claims 1 and 3, is characterized by the presence of a radio frequency module for sending an "alert" signal, with variable intensity and frequency based on the processing results of the microcontroller module. 5) The device according to claim 1 is characterized by the fact that the smartplug for 10/16 A and Shuko bypass sockets has a modular structure composed of different elements, each one assigned to a specific function. The smart plug is characterized by the presence of a body of insulating material that encloses a series of modules suitably interconnected inside, which have the purpose of capturing the radiofrequency signal sent by "Part A" (Figure 1) and transforming it into an acoustic and visual warning addressed to the user. In addition, the device is also able to implement the automatic disconnection of the load in use if the user has not manually removed it. 6) The device according to claims 1 and 5 is characterized by the presence of an RF receiver which has the purpose of detecting the radiofrequency signal and converting it into a digital signal. 7) The device according to claims 5 and 6 is characterized by the presence of a double acoustic and visual signaling system, made for example with a buzzer component and an LED. The feedback returned in this case is the result of the conversion of the detected radiofrequency signal. The buzzer, as well as the LED, has the task of reproducing an acoustic / visual "alert" signal, the sound / light intensity of which is all the more intense and frequent, the more the overall load of the user is absorbing more and more power. 8) The device according to claims 1, 5 and 7 is characterized by the presence of a circuit opening device (for example: electromechanical relay, electronic relay, triac) which has the task of carrying out an automatic disconnection of the load in use when the user does not manually intervene on the load after receiving the acoustic and visual “alert” signals before the magnetothermic switch disconnects due to the overload. 9) The device according to claims 1 and 5 is characterized by the possibility of providing a configuration with a variable number of smartplugs for 10/16 A and Shuko bypass sockets that can be controlled by the intelligent reader “Part A”. 10) The device according to claims 1, 6 and 9 has a system for remote piloting by means of a radiofrequency system based on a selective operating method capable of opening the circuit of one or more smart plugs independently and / or simultaneously .