ITAN20110168A1 - Metodo e mezzi per il monitoraggio dell'integrita' di una resistenza elettrica - Google Patents

Description

“METODO E MEZZI PER IL MONITORAGGIO DELL’INTEGRITA’ DI UNA RESISTENZA ELETTRICAâ€

D E S C R I Z I O N E D E L L ’ I N V E N Z I O N E

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo semplice ed affidabile per rilevare istantaneamente il deterioramento dell’isolamento elettrico delle resistenze elettriche ad immersione per il riscaldamento dell’acqua.

Il trovato si inserisce, pertanto, nel settore degli elementi di riscaldamento dell’acqua, in particolare per scaldaacqua elettrici ad accumulo ma, più in generale, per qualsiasi elettrodomestico, quali lavastoviglie e lavabiancheria, che utilizzano elementi scaldanti ad immersione o, ancora, per i riscaldatori di acqua in vasche da bagno, sempre ad immersione.

In tale genere di apparecchi vengono utilizzate, per lo più, le c.dd. resistenze elettriche corazzate. Esse comprendono un filamento elettrico resistivo coassiale ad un tubo metallico (per l’appunto la corazza) da cui à ̈ mantenuto separato essendo il filamento elettrico immerso in una polvere elettricamente isolante e chimicamente inerte (solitamente polvere di ossido di magnesio).

Durante l’inserimento della polvere, che avviene per gravità, tra corazza e filamento elettrico mantenuti verticali, la corazza à ̈ sottoposta a vibrazione per una miglior costipazione della polvere medesima.

Come da arte nota, il tubo costituente la corazza della resistenza à ̈ in materiale metallico; in passato si utilizzavano spesso leghe di rame, mentre attualmente vengono usate anche leghe di alluminio, acciaio inox e titanio, meno soggette alla corrosione per effetto galvanico nei serbatoi metallici di accumulo dell’acqua riscaldata.

La polvere di ossido di magnesio, dopo essere stata inserita tra corazza e filamento elettrico, Ã ̈ compattata con tecniche note, ad esempio per martellatura o laminazione.

La resistenza viene, poi, sigillata alle estremità impregnando la polvere isolante con opportune resine sigillanti al fine di evitare la fuoriuscita della polvere medesima e l’ingresso di umidità; su ciascuna estremità della resistenza viene, poi, apposto un connettore (ad esempio un connettore “faston†) di collegamento a rispettivi mezzi di alimentazione elettrica; infine la resistenza rettilinea così ottenuta viene piegata e/o avvolta per conferirle la forma finale desiderata, anche complessa (ad esempio ad U, a zig-zag, a spirale, ecc.).

Da qui in avanti, per semplicità espositiva, gli elementi riscaldanti elettrici ad immersione sopra citati, a singolo stato di isolamento elettrico, saranno genericamente denominati con il termine “resistenza corazzata standard†.

La resistenza corazzata standard viene oramai realizzata con materiali e tecnologie uniformate, fornendo un’apprezzabile garanzia di buon funzionamento; tuttavia essa non à ̈ esente da inconvenienti, il maggiore dei quali risiede ovviamente nella possibilità di perforazione della corazza e del materiale isolante o comunque nell’assorbimento di umidità da parte della polvere di ossido di magnesio a causa di una imperfetta applicazione del sigillante, con conseguente rischio di cortocircuito tra il filamento resistivo e l’acqua in cui la resistenza à ̈ immersa.

Infatti, una rottura della corazza consente all’acqua contenuta nel serbatoio di giungere a contatto con il filamento resistivo, così che l’acqua, e tutte le parti elettricamente conduttive ad essa collegate, venga a trovarsi sotto tensione.

D’altra parte, visto il processo produttivo, non vi sono alternative all’uso di una polvere, dovendo utilizzare un materiale non solo facilmente costipabile e compattabile ma anche idoneo al contatto diretto con il filamento elettrico: quest’ultimo, infatti, si porta a temperature di alcune centinaia di gradi durante il funzionamento.

Se le norme di sicurezza sono rispettate, sia nella costruzione dello scaldaacqua che nella realizzazione dell’impianto elettrico di alimentazione, la rottura della corazza esterna non dovrebbe comportare situazioni pericolose per l’utente. Difatti tutte le parti metalliche dello scaldaacqua, così come l’impianto elettrico, hanno un collegamento di terra ed à ̈ inoltre presente un dispositivo salvavita.

Tuttavia, le norme di sicurezza non sono sempre rispettate. Può capitare che l’impianto elettrico sia negligentemente sprovvisto di terra o che, come accade in alcuni Paesi, il salvavita sia assente.

Una soluzione parziale a questo tipo di problematiche si à ̈ raggiunta con la realizzazione di resistenze elettriche ad immersione munite di un doppio strato di isolamento elettrico che, pertanto, riducono notevolmente la probabilità di cortocircuiti.

Il brevetto cinese No. CN 201298931Y descrive un esempio di tale tipo di resistenza elettrica a doppio isolamento elettrico: ad una classica resistenza corazzata standard à ̈ ulteriormente aggiunto un secondo strato isolante di ossido di magnesio ed un tubo metallico esterno, a racchiudere il tutto.

Anche il secondo strato à ̈ soggetto, comunque, ai rischi di ingresso di umidità per imperfezioni della sigillatura con resina.

In tale documento cinese CN 201298931Y non sono previsti mezzi di controllo per la verifica del regolare funzionamento della resistenza elettrica, ossia per monitorare il suo stato di usura e scongiurare rischi per l’utente in caso di perforazione e corto circuito tra l’elemento resistivo e l’acqua di accumulo.

Il JP 7208805, che si riferisce anch’esso ad una resistenza corazzata provvista di multipli strati di isolamento, indica dei mezzi per il controllo della loro integrità. E’ previsto un dispositivo che misura la resistenza elettrica totale dalla corazza più esterna al filamento resistivo interno.

Tal misura non può, allora, essere posta in atto se non con il filamento resistivo disconnesso dalla rete di alimentazione dell’energia elettrica; ciò richiede mezzi per la disconnessione della resistenza elettrica e, quindi, necessariamente, tal monitoraggio non può avvenire in continuo ma ad intervalli di tempo. Il documento indica intervalli di 24 h. Ad ogni misura si valuta la differenza tra il valore di resistenza misurato ed uno memorizzato; si considera la resistenza in corso di avaria se tal differenza supera una soglia predefinita. Il metodo indicato, quindi, può segnalare lenti degradi del valore isolante ma non può proteggere da guasti improvvisi; la procedura di misura, poi, à ̈ più complessa di quanto si dovrebbe consentire ad un dispositivo di sicurezza nel quale la semplicità à ̈ una delle miglior garanzie per l’affidabilità.

Da qui in avanti gli elementi elettrici riscaldanti ad immersione, con due o più strati di isolamento concentrici, ciascuno dei quali, dall’esterno verso l’interno, confinato in una corrispondente guaina metallica, saranno genericamente denominati con il termine “resistenza ad isolamento multiplo†. Naturalmente, nella maggior parte dei casi pratici, tali resistenze ad isolamento multiplo consisteranno semplicemente in resistenze a doppio isolamento.

Seppure tali resistenze ad isolamento multiplo costituiscano un progresso per la sicurezza, tuttavia si à ̈ visto che i mezzi ed i metodi indicati per il monitoraggio della loro integrità non sono ancora soddisfacenti.

Uno scopo del presente trovato à ̈ di ovviare, almeno in parte, a tali inconvenienti, prevedendo dispositivi e metodi di monitoraggio continuo che, al manifestarsi di un degrado di uno o più strati dell’isolamento elettrico di una resistenza ad isolamento multiplo, emettano immediatamente un segnale utilizzabile per allertare l’utente e/o distaccare automaticamente dalla rete elettrica la resistenza medesima.

Ulteriore scopo, almeno di alcune delle varianti del presente trovato, à ̈ quello di impiegare, per detto distacco dalla rete, dispositivi già presenti o già previsti per il controllo di detta resistenza ad isolamento multiplo.

Ulteriore scopo, almeno per le varianti preferite del presente trovato, Ã ̈ quello di raggiungere gli scopi precedenti anche in assenza di potenza di rete o a resistenza elettrica disattivata.

Questi ed altri scopi, che risulteranno chiari in seguito, si conseguono con il dispositivo secondo l’invenzione, le cui caratteristiche risulteranno meglio evidenziate dalla seguente descrizione di preferite forme di realizzazione, conformi alle rivendicazioni brevettuali e illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegno, in cui:

− la figura 1 mostra schematicamente una resistenza ad isolamento doppio ed un circuito di allarme in caso di degrado dell’isolamento elettrico dello strato di isolante più esterno;

− la figura 2 mostra schematicamente una resistenza ad isolamento doppio ed un circuito di allarme e di intervento in caso di degrado dell’isolamento elettrico dello strato di isolante più esterno secondo una prima variante;

− la figura 3 mostra schematicamente una resistenza ad isolamento doppio ed un circuito di allarme e di intervento in caso di degrado dell’isolamento elettrico dello strato di isolante più esterno in accordo ad una seconda variante;

− la figura 4 mostra schematicamente una resistenza ad isolamento doppio ed un circuito di allarme e di intervento in caso di degrado dell’isolamento elettrico dello strato di isolante più esterno secondo una terza variante.

Si descrivono ora le caratteristiche del trovato, avvalendosi dei riferimenti contenuti nelle figure.

Con riferimento a tutte le figure, con 10 à ̈ indicata una resistenza a doppio isolamento su cui si baserà la descrizione dell’invenzione, che sarà poi generalizzata ad una resistenza ad isolamento multiplo 10.

Con C à ̈ indicato, nelle diverse varianti, il dispositivo di controllo dell’integrità dello strato isolante esterno di una resistenza a doppio isolamento 10.

Con 22 à ̈ indicato un generatore di corrente a bassa tensione, consistente in un accumulatore mantenuto carico da un alimentatore o, preferibilmente, in una semplice batteria per il suo bassissimo costo e per il fatto che la sua durata, in circuiti aperti, à ̈ di anni. Un alimentatore di energia fornita direttamente dalla rete avrebbe quanto meno lo svantaggio di non funzionare in assenza di energia elettrica dalla rete. Tuttavia à ̈ possibile anche prevedere che detto generatore 22 di corrente a bassa tensione sia un comune trasformatore atto a modificare la tensione della corrente proveniente dalla rete.

Con 21 à ̈ indicato un interruttore elettrico a pulsante, monostabile, suscettibile di chiudere il circuito elettrico solo quando premuto (di qui in poi detto “interruttore di prova 21†).

Con 23, raffigurato con il simbolo usato per i LED, à ̈ indicato un segnalatore acustico o visivo (di qui in poi “segnalatore 23†), un dispositivo segnalatore, cioà ̈, quale un cicalino o un LED che può emettere segnali acustici o luminosi percepibili da un utente.

Con 24 sono indicati dei possibili resistori di taratura della corrente e della caduta di tensione ammesse ai capi dei segnalatori 23 (di qui in poi “resistori di taratura 24†) nei qui di seguito illustrati circuiti elettrici 20.a, 20.b, 20.c, 20.d.

Con A e B sono indicati punti di connessione di detti circuiti elettrici 20.b, 20.c, 20.d., rispettivamente alla guaina esterna 11 ed alla guaina interna 12 della resistenza ad isolamento doppio 10.

Con riferimento alla figura 1, il generatore di corrente 22 applica una differenza di tensione tra dette guaina più esterna 11 e interna 12 ma, poiché esse sono isolate elettricamente l’un l’altra dallo strato più esterno di isolante 13, ciò non produce circolazione di corrente.

La tensione e la potenza del generatore di corrente 22 sono quelle sufficienti ad eccitare il segnalatore 23 e gli altri mezzi che saranno più avanti illustrati, cosa che avviene solo in caso di degrado del potere dielettrico dello strato più esterno di isolante 13, sufficiente a consentire il passaggio di una corrente di corto circuito Icc necessaria per tale eccitazione.

E’ noto che segnalatori 23 di tal tipo sono eccitati sotto tensioni di gran lunga inferiori a valori pericolosi, dell’ordine di 2 – 3 V, pertanto la tensione applicata dal detto un generatore di corrente 22 può essere di tal ordine di grandezza.

Grazie al circuito 20.a della fig. 1, di cui ora tutti gli elementi sono stati indicati, in virtù del fatto che à ̈ costantemente applicata una tensione ai punti di connessione A e B, vi à ̈ un monitoraggio continuo dello stato dello strato esterno di isolante 13 e, non appena il suo valore di resistenza scende a causa di una perdita di potere dielettrico, si genera nel circuito 20.a una corrente di corto circuito Icc, a seguito della quale il segnalatore 23 emette un segnale di allarme percepibile dall’utente.

A questo punto, però, à ̈ opportuno periodicamente testare lo stato di carica di tal accumulatore o batteria 22 o comunque verificare l’efficienza del generico generatore di corrente 22 e/o l’integrità di almeno parte del circuito 20.a. Ciò si ottiene prevedendo l’interruttore di prova 21 che, se premuto, permette l’eccitazione del segnalatore 23 a patto che il generatore di corrente 22 sia efficiente ed il circuito 20.a integro. Lo stesso accorgimento può essere previsto nei successivi circuiti 20.b, 20.c, 20.d che saranno illustrati.

Nel circuito 20.a, pertanto, il segnalatore 23 ha duplice funzione:

− principale, cioà ̈ di segnalatore dello stato dello strato esterno di isolante 13; − secondaria, cioà ̈ di segnalatore dello stato di carica di tal accumulatore o batteria 22 e dell’integrità del circuito 20.a.

E’ noto che nella maggior parte dei termostati per scaldacqua esiste un dispositivo termoprotetettore provvisto di un elemento termosensible consistente sostanzialmente in un dischetto bimetallico bistabile che, se portato a temperature superiori ad una certa soglia ed indicative di malfunzionamento del termostato termoregolatore, scatta, invertendo la sua bombatura, e così facendo apre in modo irreversibile entrambi i contatti elettrici che collegano l’elemento elettrico riscaldante alla rete.

Meno frequenti, ma tuttavia utilizzati, vi sono altri tipi di termoprotetettore (dove, ad es., gli elementi termosensibili sono dei fusibili) che, pur basati su altri principi, agiscono tutti quando gli elementi termosensibili giungono a temperature superiori ad un valore prestabilito. La caratteristica che accomuna tali termoprotettori à ̈ che gli elementi termosensibili fungono anche da attuatori, nel senso che à ̈ una loro modifica meccanica, provocata dalla variazione di temperatura, a provocare l’apertura dei contatti della resistenza elettrica. Tali termoprotettori saranno di qui in poi detti “termoprotettori elettromeccanici†.

Nel caso la resistenza a isolamento doppio 10 sia al servizio di una apparecchiatura quale uno scaldaacqua o simili, equipaggiata con tal tipo di termoprotetettore à ̈, allora, vantaggiosamente utilizzabile la variante dell’invenzione mostrata in fig. 2, nel cui circuito 20.b sono presenti tutti gli elementi già indicati nel circuito 20.a ed in più uno o più resistori R della potenza di pochi W (preferibilmente da 2 a 6 W).

Tali resistori R sono disposti in stretta vicinanza agli elementi termosensibili del termoprotettore elettromeccanico (non mostrato), così che se il circuito 20.b si chiude a causa di perdita di potere dielettrico dello strato esterno di isolante 13, la corrente di corto circuito Icc che circola à ̈ sufficiente a riscaldare tali elementi termosensibili sino all’intervento del termoprotettore. Vista la modestissima potenza elettrica richiesta, tali resistori R sono di piccolissime dimensioni ed alloggiabili facilmente all’esterno e/o all’interno dello stesso contenitore che alloggia gli elementi termosensibili.

In altre parole, in questa variante dell’invenzione un segnale di corrente, indicativo di un degrado dell’isolamento elettrico, à ̈ trasformato in un segnale di temperatura così da poter far intervenire, in caso di guasto, un dispositivo di sicurezza comunque presente nello scaldaacqua ma concepito per proteggere da anomalie di riscaldamento e non di isolamento elettrico.

Il circuito 20.b avrebbe potuto esser disegnato come il circuito 20.a salvo aggiungere dei resistori R in serie con il segnalatore 23 il quale, come per il circuito 20.a, avrebbe potuto conservare la duplice funzione di segnalatore dello stato dell’isolante 13 e della carica del generatore 22.

Tuttavia una variante preferita à ̈ quella effettivamente mostrata in fig. 2 dove si à ̈ aggiunto un ulteriore segnalatore 23 disposto su un circuito parallelo a quello dei resistori R ed in serie con l’interruttore di prova 21.

La ragione à ̈ che, quando si utilizza l’interruttore di prova 21 per verificare lo stato di carica della batteria 22, se i resistori R fossero in serie con l’interruttore 21 medesimo, specie se si indugiasse un po’ a premerne il pulsante, detti resistori R potrebbero riscaldarsi al punto da provocare l’intervento del termo protettore, costringendo all’intervento del Servizio Assistenza Tecnica per il riarmo.

Per contro, visto che il circuito 20.b prevede una sicurezza attiva, il lì presente segnalatore 23 à ̈ solo preferito ma non indispensabile per gli scopi fondamentali dell’invenzione. Parimenti tal segnalatore 23 non à ̈ indispensabile nei successivi circuiti 20.c e 20.d.

Venendo alla variante di fig. 3, in essa à ̈ mostrato un termostato elettronico T provvisto di termoprotettore non di tipo elettromeccanico. In tali tipi di termostati, infatti, frequentemente il termoprotettore (di qui in poi detto “termoprotettore elettronico†) interviene a seguito di un segnale di una sonda di temperatura immersa nell’acqua calda controllata.

Il circuito 20.c prevede un optoisolatore 26 tramite il quale il segnale di corrente di corto circuito Icc che si genera all’inizio del degrado del potere dielettrico à ̈ trasmesso ad un termostato elettronico T con termoprotettore elettronico. Il LED dell’optoisolatore 26, preferibilmente, à ̈ acceso direttamente dalla corrente di corto circuito Icc che circola nel circuito 20.c. La fotocellula del medesimo optoisolatore 26 à ̈ collegata a contatti in genere già presenti in tali termostati elettronici T. In tal modo si invia al termostato T un segnale che produce lo stesso effetto della detta sonda di temperatura, cioà ̈ si provoca l’intervento del termoprotettore elettronico.

Anche per il LED dell’optoisolatore 26, se percorso direttamente dalla corrente di corto circuito Icc, può essere necessario prevedere in serie un resistore di taratura 24.

L’optoisolatore 26 può essere rimpiazzato da qualsiasi altro mezzo di trasmissione eccitabile dalla corrente di corto circuito Icc e compatibile con un termostato elettronico T.

Naturalmente l’attivazione del termoprotettore elettronico à ̈ possibile solo in presenza di tensione di rete, ma questo à ̈ un limite implicito nei termoprotettori elettronici, non nell’invenzione (à ̈ pur vero che la resistenza non à ̈ attiva in assenza di tensione di alimentazione dalla rete).

Ad ogni buon conto il LED dell’optoisolatore 26 resta acceso sino a che dura la carica del generatore di corrente 22, stimabile in un mese di tempo e, pertanto, può attivare il termoprotettore elettronico non appena ritorna la tensione di rete.

Anche tale circuito, poi, può prevedere, come mostrato, un segnalatore 23 che può avere la duplice funzione di segnalatore dello stato dello strato esterno di isolante 13 e dello stato di carica dell’accumulatore o batteria 22. Tal segnalatore, come già osservato, à ̈ attivo anche in assenza di alimentazione dalla rete.

Vi sono impieghi delle resistenze ad isolamento doppio 10 in cui non à ̈ richiesto un termoprotettore elettromeccanico o elettronico; à ̈ il caso di resistenze impiegate per il riscaldamento dell’acqua in recipienti aperti (come ad es. il riscaldamento diretto di acqua in vasche da bagno).

Venendo, allora, alla fig. 4, il circuito 20.d mostra un dispositivo per il distacco della resistenza ad isolamento doppio 10 che non si avvale di termoprotettori elettromeccanici o elettronici preesistenti.

La figura mostra anche, ma solo per evidenziare che esso à ̈ estraneo all’invenzione, un possibile termostato 40 munito di doppio interruttore di sicurezza 41 e di singolo interruttore di regolazione 42.

Il circuito 20.d, oltre ai già descritti generatore di corrente 22, interruttore di prova 21 e segnalatore 23 con la già detta duplice funzione per gli stati dello strato isolante 13 e di carica dell’accumulatore o batteria 22, prevede un interruttore a relais bistabile 30 con prima e seconda bobina 31 e 32 che aprono/chiudono l’interruttore 33.

Inizialmente l’interruttore 33 à ̈ chiuso dal costruttore del dispositivo premendo il pulsante dell’interruttore di riarmo 34 che eccita la prima bobina 31; tale interruttore di riarmo 34 à ̈ preferibilmente posto in posizione non accessibile all’utente e, ai fini dell’invenzione, può essere considerato parte del relais bistabile 30.

Alla resistenza ad isolamento doppio 10 à ̈ consentito un funzionamento normale, pilotata dall’eventuale termostato 40, di qualunque tipo esso sia.

In caso di degrado della capacità dielettrica della resistenza dello strato esterno di isolante 13, circola corrente nel circuito [A – B - 32 – 22 – 24 – 23 – A] e viene eccitata la bobina 32 che apre l’interruttore 33.

La figura, per ragioni di chiarezza grafica, mostra un relais bistabile 30 che apre solo uno dei poli collegati alla resistenza ad isolamento doppio 10, ma à ̈ chiaro che con un relais bistabile 30 e/o con due relais bistabili à ̈ possibile aprire entrambi i poli, così come à ̈ d’obbligo per i termoprotettori.

Sempre per ragioni di chiarezza grafica, tutti i contatti degli interruttori sono disegnati aperti mentre il loro effettivo stato à ̈ evidente dalla descrizione.

Riassumendo quanto descritto con riferimento ad una resistenza a doppio isolamento 10, secondo l’invenzione à ̈ possibile ottenere un segnale elettrico Icc indicativo di un avvenuto degrado della resistenza dello strato esterno di isolante 13 di tal resistenza ad isolamento doppio 10, non appena tal degrado avvenga, applicando costantemente una differenza di tensione tra la guaina esterna 11 ed interna 12 della resistenza 10 medesima.

Infatti, con i mezzi indicati, non appena avvenisse tal degrado si genererebbe una corrente di corto circuito Icc, suscettibile di attivare mezzi idonei ad interrompere, indirettamente o direttamente, l’alimentazione della resistenza a doppio isolamento 10 medesima, in cui:

− i mezzi di interruzione indiretta sono i segnalatori 23 che provocano l’intervento dell’utente,

− i mezzi di interruzione diretta sono i resistori R o optoisolatori 26 o relais bistabili 30 o loro equivalenti che provvedono ad escludere la resistenza ad isolamento doppio 10 dalla rete,

e dove le presenza contemporanea sia dei mezzi di interruzione indiretta 23 che diretta R, 26, 30 à ̈ possibile ma non indispensabile, essendo ciascuno di detti mezzi di per sé atto a ripristinare condizioni di sicurezza.

E’ preferibile che il generatore di corrente 22 sia una batteria perché si tratta di un dispositivo semplice ed autonomo dalla tensione di rete. Inoltre la carica di tali batterie, sinché non sono utilizzate, à ̈ garantita per alcuni anni.

Tuttavia, come sopra detto, à ̈ anche possibile utilizzare quale generatore di corrente 22 un comune trasformatore a bassa tensione, che diminuisce il voltaggio della corrente proveniente dall’alimentazione di rete.

Sebbene i segnalatori 23 indicati si attivino sotto una tensione di soli 2 – 3 V, à ̈ preferibile, per i generatori di corrente 22, utilizzare batterie da 3 a 24 V che possono assicurare una capacità di carica tale da mantenere attivi i segnalatori 23 (sia che si tratti di LED o di cicalini) per circa un mese, così da poter allarmare l’utente al suo ritorno anche se questi à ̈ stato assente per lungo tempo.

Per rendere i generatori di corrente 22 compatibili con detti segnalatori 23, Ã ̈ opportuno prevedere in detti circuiti 20.a, 20.b, 20.c, 20.d dei resistori di taratura 24.

La potenza elettrica generata dal generatore di corrente 22 à ̈ sufficiente, come evidente ad un tecnico del settore, per attivare il possibile termoprotettore elettromeccanico o elettronico o il relais bistabile 30 o la bobina 31. Altre varianti dell’invenzione sono possibili senza per questo uscire dal suo ambito di protezione.

L’invenzione à ̈ stata esposta con riferimento ad una resistenza ad isolamento doppio 10 ma gli insegnamenti forniti possono essere estesi a resistenze ad isolamento multiplo 10 con più di due strati isolanti, dove lo strato più esterno di isolante 13 à ̈ confinato tra la guaina più esterna 11 e la successiva seconda 12, mentre lo strato più interno di isolante 14 à ̈ confinato tra il filamento resistivo 15 e la guaina più interna 12. Naturalmente, in una resistenza 10 a doppio isolamento come raffigurata, detta successiva seconda guaina 12 coincide con detta guaina più interna 12.

Ciascuno degli strati isolanti confinato tra due successive guaine 11 e 12 potrebbe essere singolarmente monitorato da un corrispondente dispositivo di controllo C oppure più strati consecutivi confinati dalle loro guaine più esterna 11 ed interna 12 potrebbero essere cumulativamente monitorati da un unico dispositivo di controllo C che, in questo secondo caso, segnalerebbe una anomalia solo quando tutti gli strati isolanti abbracciati fossero deteriorati.

Sono evidenti i notevoli vantaggi dell’invenzione in termini di affidabilità e semplicità di realizzazione.

Ulteriore vantaggio à ̈ che sono possibili mezzi di distacco della rete dell’isolamento multiplo 10 che possono utilizzare gli eventuali termoprotettori esistenti.

Ulteriore vantaggio à ̈ che la verifica dello stato di efficienza del dispositivo si ottiene premendo l’interruttore di prova 21 con cui si simula uno stato di anomalia che attiva il segnalatore 23.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI Riv. 1 Dispositivo di controllo (C) dell’integrità di uno o più strati isolanti (13) di una resistenza ad isolamento multiplo (10), dove detti uno o più strati isolanti (13) sono strati consecutivi (13) confinati tra le loro guaine più esterna (11) e più interna (12), caratterizzato dal fatto che esso prevede un circuito elettrico (20.a; 20.b; 20.c; 20.d) avente punti di connessione (A, B) con dette guaine più esterna e più interna (11, 12) e, in serie con detti punti di connessione (A, B), − un generatore di corrente (22) a bassa tensione, − mezzi di interruzione indiretta (23) e/o diretta (R; 26; 30) della alimentazione della detta resistenza ad isolamento multiplo (10), essendo detto generatore di corrente (22) atto a generare, in caso di degrado del potere dielettrico degli uno o più strati isolanti consecutivi (13), una potenza elettrica ed una corrente di corto circuito (Icc) sufficienti ad attivare detti mezzi di interruzione indiretta (23) e/o diretta (R; 26; 30). Riv.
2. 2 Dispositivo di controllo (C) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto generatore di corrente (22) genera una tensione compresa tra 3 e 24 V. Riv.
3. 3 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto generatore di corrente (22) Ã ̈ una batteria (22). Riv.
4. 4 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente ad esclusione della 3, caratterizzato dal fatto che detto generatore di corrente (22) à ̈ un trasformatore a bassa tensione per l’alimentazione di rete. Riv.
5. 5 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che − detti mezzi di interruzione indiretta (23) sono dei segnalatori (23) atti ad essere percepiti da un utente, − detto circuito elettrico (20.a; 20.b; 20.c; 20.d) comprende ulteriormente, in serie con detti mezzi di interruzione indiretta (23), dei resistori di taratura (24) della corrente di corto circuito (Icc) e della caduta di tensione ammesse ai capi dei detti segnalatori (23). Riv.
6. 6 Dispositivo di controllo (C) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti segnalatori (23) sono dei LED. Riv.
7. 7 Dispositivo di controllo (C) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti segnalatori (23) sono dei cicalini. Riv.
8. 8 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che à ̈ previsto un interruttore di prova (21) così disposto da poter attivare un segnalatore (23) finalizzato alla verifica dell’efficienza del detto generatore di corrente (22) e/o dell’integrità di almeno parte del detto circuito elettrico (20.a; 20.b; 20.c; 20.d). Riv.
9. 9 Dispositivo di controllo (C) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto segnalatore (23) finalizzato alla verifica dell’efficienza del detto generatore di corrente (22) e/o dell’integrità di almeno parte del detto circuito elettrico (20.a; 20.b; 20.c; 20.d) coincide con detto mezzo di interruzione indiretta (23). Riv.
10. 10 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interruzione diretta (R; 26; 30) consistono in uno o più resistori (R) in cui circola direttamente la corrente di corto circuito (Icc) che si genera a causa del degrado del potere dielettrico di detti uno o più strati isolanti consecutivi (13), detti uno o più resistori (R) essendo atti, quando attraversati da detta corrente di corto circuito (Icc), a riscaldare gli elementi termosensibili di un termoprotettore elettromeccanico preposto al controllo di detta resistenza ad isolamento multiplo (10) sino all’intervento del termoprotettore medesimo. Riv.
11. 11 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interruzione diretta (R; 26; 30) consistono in un mezzo di trasmissione (26) atto a trasmettere ad un termostato elettronico (T), preposto al controllo di detta resistenza ad isolamento multiplo (10), un segnale che provoca l’intervento del termoprotettore di detto termostato elettronico (T), detto segnale essendo originato dalla corrente di corto circuito (Icc). Riv.
12. 12 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di trasmissione (26) compatibile con un termostato elettronico (T) consiste in un optoisolatore (26) nel cui LED Ã ̈ fatta circolare direttamente la detta corrente di corto circuito (Icc), in serie con il detto LED di detto optoisolatore (26) essendo previsto un resistore di taratura (24). Riv.
13. 13 Dispositivo di controllo (C) secondo qualsiasi rivendicazione precedente dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interruzione diretta (R; 26; 30) consistono in un relais bistabile (30) − con prima e seconda bobina (31, 32) suscettibili di aprire/chiudere un interruttore (33), − con interruttore di riarmo (34) che chiude detto interruttore (33) eccitando la detta prima (31), − dove la detta seconda bobina (32) à ̈ suscettibile di aprire detto interruttore (33), − e dove la detta corrente di corto circuito (Icc) circola in detta seconda bobina (32), − e dove detto interruttore (33) apre almeno una fase di detta resistenza ad isolamento multiplo (10). Riv.
14. 14 Dispositivo di controllo (C) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto interruttore (33) apre tutte le fasi di detta resistenza ad isolamento multiplo (10). Riv.
15. 15 Metodo per il controllo dell’integrità di uno o più strati isolanti (13) di una resistenza ad isolamento multiplo (10), dove detti uno o più strati isolanti (13) sono strati consecutivi (13) confinati tra le loro guaine più esterna (11) e più interna (12), caratterizzato dal fatto di comprendere i seguenti passi: − applicare costantemente una tensione di valore non pericoloso in punti (A, B) di dette guaine più esterna e più interna (11, 12), − utilizzare la corrente di corto circuito (Icc) che si genera in caso di degrado del potere dielettrico di detti uno o più strati isolanti consecutivi (13) per attivare un segnale di allarme per l’utente e/o un dispositivo di interruzione della alimentazione della detta resistenza ad isolamento multiplo (10). Riv.
16. 16 Metodo per il controllo dell’integrità di uno o più strati isolanti (13) di una resistenza ad isolamento multiplo (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di prevedere un controllo periodico della efficienza dei dispositivi (22) e dei circuiti elettrici (20.a; 20.b; 20.c; 20.d) implementanti detto metodo. Riv.
17. 17 Metodo per il controllo dell’integrità di uno o più strati isolanti (13) di una resistenza ad isolamento multiplo (10) secondo la rivendicazione precedente. caratterizzato dal fatto che tale controllo periodico si effettua simulando artificialmente una situazione di anomalia.