ITBO20110670A1 - Dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico - Google Patents
Dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
“DISPOSITIVO PER LA MISURAZIONE DELLA CONCENTRAZIONE DI UN GAS DISCIOLTO IN UN OLIO DI ISOLAMENTO ELETTRICOâ€
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico.
La presente invenzione riguarda, più in generale, un dispositivo diagnostico per valutare la condizione di un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica.
Pertanto, ci si riferisce alla valutazione diagnostica di apparecchiature elettriche isolate in olio, come trasformatori o cavi.
Nell’ambito delle apparecchiature elettriche isolate in olio e sottoposte a medie o alte tensioni, à ̈ noto il fenomeno delle scariche parziali.
Una scarica parziale à ̈ una scarica elettrica che interessa una porzione limitata di un isolante di un sistema elettrico, pertanto essa non provoca il guasto immediato del sistema, ma provoca, in generale, un suo progressivo degrado. Dunque, le scariche parziali hanno, per loro natura, uno sviluppo il quale à ̈ limitato sostanzialmente a un difetto del sistema isolante.
In questa luce, l’utilizzo di un isolante liquido come l’olio ha il vantaggio di consentire movimenti convettivi all’interno dell’olio stesso e processi chimici che fanno sì che l’isolante sia almeno in parte auto ripristinante, ovvero abbia la capacità di compensare almeno parzialmente il degrado a cui à ̈ soggetto durante il funzionamento del trasformatore.
È noto che le scariche parziali che hanno luogo all’interno dell’olio provocano la formazione di gas. Un ulteriore fattore di generazione di gas à ̈ il raggiungimento di temperature particolarmente elevate nell’olio.
Pertanto, sono utilizzati da tempo sistemi diagnostici per valutare la condizione di isolamento di un trasformatore in olio. Tali sistemi sono basati sulla valutazione della concentrazione di gas nell’olio, e dall’analisi di detti gas.
In questo ambito, le soluzioni più avanzate prevedono l’utilizzo di una membrana impermeabile all’olio ma permeabile al gas, interposta tra un contenitore dell’olio (collegato all’olio di isolamento mediante una apposita derivazione) e una camera di misurazione contenente solo gas; tale camera di misurazione riceve attraverso la membrana una parte del gas presente nell’olio.
In tal modo, il fatto di separare l’olio dalla camera di misurazione consente di disporre un sensore nella camera di misurazione per rilevare un valore di concentrazione del gas nella camera di misurazione; tale sensore à ̈ particolarmente affidabile perché non à ̈ mai in contatto con l’olio ed ha il vantaggio di consentire un monitoraggio costante della composizione e concentrazione dei gas nell’olio.
Inoltre, si à ̈ notato che la membrana à ̈ molto sensibile agli sbalzi di pressione nel circuito dell’olio, dovuti per esempio a guasti, malfunzionamenti, sbalzi termici, interventi di manutenzione.
In questa luce, si osservi che gli sbalzi di pressione possono essere positivi (sovrapressione dell’olio) o negativi (depressione dell’olio), rispetto a un valore di pressione di riferimento per l’olio, in funzione del quale viene impostato il dispositivo e tarata la membrana.
Per contrastare gli sbalzi positivi di pressione, ovvero le sovrapressioni nell’olio, à ̈ possibile disporre nella camera del gas, a contatto con la membrana, un disco di materiale poroso (per esempio bronzo sinterizzato), per realizzare una superficie di appoggio uniforme per la membrana sulla quale quest’ultima può adagiarsi quando sospinta da una sovrapressione dell’olio.
Tuttavia, tale disco poroso non à ̈ in grado di esercitare alcuna azione di sostegno della membrana quando essa viene risucchiata dal lato olio nel caso di generazione di una depressione nell’olio.
Peraltro, gli sbalzi di pressione in negativo, ovvero depressione nell’olio, costituisce una situazione particolarmente pericolosa per il dispositivo.
Infatti, l’azione di risucchio sulla membrana può causare la rottura della stessa o causarne lo sfilamento dalla corretta sede di alloggiamento, per cui possono generarsi delle infiltrazioni di olio nella camera di misura, con danneggiamento della stessa anche nella parte elettrica.
Per superare questi problemi à ̈ noto l’impiego di sistemi diagnostici di tipo radicalmente diverso, i quali non prevedono l’utilizzo della membrana, ma prevedono il prelievo di campioni di olio per farne evaporare i gas disciolti ed applicare quindi tecniche di misurazione chimico-fisiche (cromatografiche).
Questi ultimi sistemi diagnostici, tuttavia, risultano essere inevitabilmente molto complessi e costosi, e, inoltre, non possono essere applicati in situ, per effettuare un monitoraggio dell’apparecchiatura elettrica durante il suo funzionamento, in quanto debbono essere applicati in laboratorio; pertanto, tali sistemi introducono ulteriori inconvenienti.
Scopo del presente trovato à ̈ rendere disponibile un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, à ̈ scopo del presente trovato mettere a disposizione un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica, che presenti elevata affidabilità , con particolare riferimento alla sopportazione degli sbalzi di pressione che si innescano nell’olio.
Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico (e un metodo per realizzarlo) che risulti particolarmente robusto.
Detti scopi sono pienamente raggiunti dal dispositivo oggetto della presente invenzione, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.
Si osservi che il dispositivo secondo il trovato, in particolare, Ã ̈ un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un trasformatore (isolato in carta e olio).
Tuttavia, à ̈ previsto anche che il dispositivo si applichi ad altre apparecchiature, per esempio cavi isolati in carta impregnata e dispositivi “tap changer†. In particolare, il dispositivo comprende:
- un corpo di misurazione, avente una camera di misurazione ed un condotto comunicante con detta camera di misurazione, detto condotto definendo una terminazione collegabile ad un contenitore dell’olio di isolamento elettrico di detta apparecchiatura;
- una membrana permeabile ai gas, inserita all’interno del condotto per separare la camera di misurazione dall’olio presente in detto contenitore e per consentire un passaggio di gas dall’olio verso la camera di misurazione;
- uno o più sensori disposti nella camera di misurazione (3) per rilevare valori di concentrazione di gas nella camera di misurazione.
Secondo l’invenzione, il dispositivo (e in particolare detto corpo di misurazione) comprende un elemento di rinforzo, disposto nel condotto in posizione adiacente ad una superficie della membrana rivolta dal lato opposto rispetto alla camera di misurazione (e quindi operativamente immersa nell’olio, quando il dispositivo à ̈ accoppiato all’apparecchiatura elettrica), e avente una pluralità di porzioni resistenti definenti tra loro aperture passanti; tali aperture passanti formano una sezione di passaggio attraverso la quale l’olio à ̈ operativamente in contatto con detta superficie della membrana.
Preferibilmente, detto elemento di rinforzo à ̈ a diretto contatto con la membrana.
Preferibilmente, detto elemento di rinforzo à ̈ rigido. Pertanto, tale elemento di rinforzo costituisce un ostacolo (mediante un vincolo meccanico) a una deformazione della membrana in direzione opposta alla camera di misurazione (denominata anche camera del gas), quando la membrana à ̈ sottoposta ad un’azione di risucchio da parte dell’olio (in presenza di uno sbalzo negativo di pressione nel circuito dell’olio dell’apparecchiatura elettrica).
D’altra parte, la conformazione dell’elemento di rinforzo, che definisce una sezione di passaggio prestabilita, garantisce che il dispositivo sia efficiente e sensibile, in quanto l’olio à ̈ in contatto con una superficie sufficientemente ampia della membrana, per consentire al gas disciolto nell’olio di attraversare la membrana e raggiungere la camera di misurazione.
Preferibilmente, l’elemento di rinforzo à ̈ conformato a griglia e si sviluppa attorno ad un asse, dette aperture passanti essendo angolarmente distribuite attorno a detto asse, preferibilmente uniformemente spaziate.
In questa luce, le porzioni resistenti costituiscono bracci formanti la griglia.
In questa luce, si osservi che l’elemento di rinforzo comprende una pluralità di zone di intersezione delle porzioni resistenti (cioà ̈ zone in cui le porzioni resistenti si incontrano e sono unite).
Preferibilmente, l’elemento di rinforzo presenta una porzione resistente di forma anulare (preferibilmente circolare, alternativamente avente forma ellittica o comunque definita da una linea curva chiusa) disposta centralmente (cioà ̈ disposta adiacente a una porzione centrale della membrana).
Dunque, detta porzione resistente centrale definisce un’apertura centrale dell’elemento di rinforzo stesso. Tali caratteristiche costruttive dell’elemento di rinforzo consentono di minimizzare la superficie occupata dall’elemento di rinforzo stesso (nel piano definito da detta faccia della membrana), pur consentendo all’elemento di rinforzo di esercitare una efficace azione di vincolo meccanico, minimizzando la deformazione della membrana in presenza di una depressione nell’olio.
Preferibilmente, le porzioni resistenti (ovvero i bracci) dell’elemento di rinforzo presentano una dimensione minima (misurata in una qualsiasi direzione secondo un piano di giacitura della membrana) di almeno 2 mm.
Inoltre, preferibilmente, dette porzioni resistenti, in una zona dell’elemento di rinforzo adiacente a detta superficie della membrana, definiscono spigoli laterali smussati o raccordati.
Inoltre, preferibilmente, l’elemento di rinforzo à ̈ conformato in modo che gli spigoli definiti dalle intersezioni delle porzioni resistenti (in corrispondenza di dette zone di intersezione) siano raccordati, ovvero privi di angoli.
Tali caratteristiche (spessore minimo dei bracci della griglia superiore a un valore di riferimento e assenza di spigoli nella porzione di grigia operativamente in contatto con la membrana) rendono il dispositivo particolarmente robusto e affidabile, evitando che la membrana si possa danneggiare per effetto di una pressione della stessa contro l’elemento di rinforzo (in presenza di sbalzi di pressioni negative nell’olio).
Inoltre, preferibilmente, l’elemento di rinforzo à ̈ realizzato in un unico pezzo con detto corpo di misurazione.
Ciò rende il dispositivo particolarmente sicuro, rispetto al rischio di eventuali infiltrazioni di olio, in quanto evita la presenza di guarnizioni di tenuta dell’elemento di rinforzo stesso.
Il trovato mette a disposizione anche un procedimento per la realizzazione di un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica (in particolare un trasformatore).
Tale metodo comprende una fase di predisposizione di un corpo di misurazione, avente una camera di misurazione ed un condotto comunicante con detta camera di misurazione, detto condotto definendo una terminazione collegabile ad un contenitore dell’olio di isolamento elettrico di detta apparecchiatura; una membrana permeabile ai gas, inserita all’interno del condotto per separare la camera di misurazione dall’olio presente in detto contenitore e per consentire un passaggio di gas dall’olio verso la camera di misurazione; un sensore disposto nella camera di misurazione per rilevare valori di concentrazione di gas nella camera di misurazione. Secondo l’invenzione, il procedimento comprende una fase di disposizione di un elemento di rinforzo nel condotto in posizione adiacente ad una superficie della membrana rivolta dal lato opposto rispetto alla camera di misurazione, detto elemento di rinforzo avendo una pluralità di porzioni resistenti definenti tra loro aperture passanti, formanti una sezione di passaggio attraverso la quale l’olio à ̈ operativamente in contatto con detta superficie della membrana.
Preferibilmente, l’elemento di rinforzo à ̈ realizzato in pezzo unico con almeno una porzione del corpo di misurazione.
In questa luce, preferibilmente, il procedimento comprendente le seguenti fasi:
- predisposizione di detta almeno una porzione del corpo di misurazione in modo che definisca almeno parzialmente detto condotto e presenti, all’interno di detto condotto, una parete di almeno parziale ostruzione del condotto, realizzata di pezzo con detta porzione del corpo di misurazione;
- realizzazione, su detta parete, di lavorazioni meccaniche di foratura per realizzare dette porzioni resistenti e dette aperture passanti.
Preferibilmente, il procedimento comprende anche una fase successiva di lavorazioni meccaniche di smussatura di dette porzioni resistenti (ovvero i bracci della griglia), per rimuovere spigoli vivi disposti in porzioni dell’elemento di rinforzo rivolte verso la membrana e operativamente in contatto con essa, quando la membrana subisce un’azione di risucchio da parte dell’olio.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 rappresenta una vista in sezione di un dispositivo secondo la presente invenzione;
- la figura 2 rappresenta una vista in sezione di una parte del dispositivo di figura 1;
- la figura 3 illustra un componente del dispositivo di figura 1;
- la figura 4 illustra un dettaglio del componente di figura 3, in vista frontale;
- la figura 5A Ã ̈ una vista in sezione del componente di figura 3 secondo la direttrice V-V di figura 4;
- la figura 5B illustra un ingrandimento di un dettaglio della vista di figura 5A.
Nella figura 1, si à ̈ indicato con 1 un dispositivo secondo la presente invenzione.
Il dispositivo 1 à ̈ un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica, per esempio un trasformatore per medie/alte tensioni. Più precisamente, il dispositivo 1 à ̈ un dispositivo per derivare la concentrazione dei gas disciolti nell’olio 2 di isolamento di un’apparecchiatura 3 elettrica (tipicamente un trasformatore, ma eventualmente anche un cavo o un’altra apparecchiatura elettrica isolata in olio).
Tale derivazione à ̈ preliminare all’analisi dei gas disciolti nell’olio 2, denominata DGA (dissolved gas analysis).
Come noto, tale analisi (DGA) à ̈ utilizzata a scopo diagnostico per derivare informazioni sulle condizioni dell’isolamento dell’apparecchiatura 3 elettrica.
Infatti, i gas disciolti nell’olio 2 sono generati da scariche parziali aventi luogo nell’olio (o in parti dell’apparecchiatura 3 elettrica sottoposte al campo elettrico e a contatto con l’olio 2) o da surriscaldamenti dell’olio 2; entrambe dette circostanze costituiscono possibili cause di guasto o comunque segnalano condizioni di rischio per l’operatività dell’apparecchiatura elettrica.
L’apparecchiatura elettrica, non illustrata nelle figure in quanto non facente parte dell’invenzione, comprende un generico contenitore dell’olio di isolamento elettrico, tipicamente un circuito di circolazione dell’olio, fornito di una derivazione attraverso la quale à ̈ possibile prelevare una parte dell’olio e realizzare l’indagine sulla concentrazione dei gas in esso disciolti.
Come visibile in figura 1 e più dettagliatamente in figura 2, il dispositivo 1 comprende un corpo di misurazione 2 il quale definisce internamente una camera di misurazione 3 ed un condotto 4 per l’accesso alla camera di misurazione 3.
In particolare, il condotto 4 presenta una terminazione 4a collegabile ad un contenitore dell’olio di isolamento elettrico (tipicamente una tratto di derivazione di un circuito dell’olio) e, dalla parte opposta alla terminazione, sfocia nella camera di misurazione 3.
Preferibilmente, il condotto à ̈ almeno in parte definito da una prima parte 2a del corpo di misurazione, la quale nella forma realizzativa illustrata nelle figure annesse e ben visibile in figura 3, ha forma anulare o discoidale e si sviluppa attorno ad un asse “X†definente l’asse del condotto 4.
Preferibilmente, la prima parte 2a del corpo di misurazione 2 à ̈ associata, da parte opposta alla camera di misurazione 3, ad un terminale di collegamento 5 coassiale al citato asse “X†e definente un prolungamento del condotto 4 fino alla summenzionata terminazione 4a. Il terminale di collegamento 5 à ̈ stabilmente collegato alla prima parte 2a del corpo di collegamento 2, per esempio mediante filettatura.
All’interno del condotto 4 à ̈ disposta una membrana 6 permeabile ai gas, la cui funzione à ̈ quella di isolare la camera di misurazione 3 dall’olio presente nel circuito dell’olio ed, allo stesso tempo, consentire il passaggio di gas dall’olio verso la camera di misurazione 3.
Grazie all’impiego della membrana 6, la camera di misurazione à ̈ isolata dall’olio ed à ̈ destinata a ricevere solamente il gas che si origina da scariche parziali o surriscaldamenti nell’olio e che attraversa la membrana 6.
Pertanto, all’interno della camera di misurazione può essere disposto un sensore 20 per rilevare la concentrazione di uno o più gas nella camera di misurazione 3.
Tale sensore 6 à ̈ in grado di rilevare la concentrazione di una o più predeterminate tipologie di gas, preferibilmente ma non limitatamente:
- monossido di carbonio, nel seguito indicato come CO;
- idrogeno, nel seguito indicato come H2;
- anidride carbonica, nel seguito indicata come CO2; - acetilene, nel seguito indicato come C2H2;
- etilene, nel seguito indicato come C2H4;
- metano, nel seguito indicato come CH4.
In alternativa ad un unico sensore il dispositivo 1 può comprendere più sensori, ciascuno destinato a rilevare la concentrazione di una predeterminata tipologia di gas.
Il dispositivo 1 comprende inoltre una centralina (non illustrata), ovvero un processore o qualsiasi altro mezzi di elaborazione, collegata elettricamente con il sensore 20 per ricevere da quest’ultimo un segnale corrispondente al/ai valore/i di concentrazione della/e predeterminata/e tipologia/e di gas rilevato/i all’interno della camera di misurazione 3, ed elaborare tale segnale secondo algoritmi di tipo noto.
La membrana 6, elasticamente deformabile e realizzata preferibilmente in Teflon e/o copolimeri da esso derivati, à ̈ disposta secondo una giacitura perpendicolare all’asse “X†.
Preferibilmente, la membrana 6 Ã ̈ disposta nel condotto 4 in posizione decentrata verso la camera di misurazione 3, ed in particolare in corrispondenza di una scanalatura anulare 7 realizzata su una superficie frontale 2c della prima parte 2a del corpo di misurazione 2 rivolta verso la camera di misurazione 3 (figura 3).
Il corpo di misurazione 2 comprende inoltre anche una seconda parte 2b, attestabile in modo stabile (per esempio mediante collegamento con organi filettati) alla summenzionata superficie frontale 2c. Tale seconda parte 2b dell’organo di misurazione 2 definisce quindi, in cooperazione con la prima parte 2a, una sede di alloggiamento per la membrana 6.
Preferibilmente, inoltre, la seconda parte 2b del corpo di misurazione 2 comprende un disco pieno almeno parzialmente realizzato in materiale poroso, preferibilmente bronzo sinterizzato, permeabile ad almeno un gas disciolto nell’olio ed avente la funzione di ostacolare una deformazione della membrana verso la camera di misurazione 3.
In altre parole, il disco in materiale poroso realizza una superficie continua di vincolo per la membrana sulla quale quest’ultima può quindi adagiarsi quando premuta dalla parte opposta dalla pressione dell’olio proveniente dal circuito di circolazione dell’olio.
Vantaggiosamente, il corpo di misurazione 2 comprende inoltre un elemento di rinforzo 8 posizionato nel condotto 4 per ostacolare anche una deformazione della membrana 6 in direzione opposta alla camera di rilevazione 3, vale a dire una deformazione provocata da una depressione trasmessa dall’olio.
L’elemento di rinforzo 8 à ̈ disposto in posizione adiacente ad una superficie della membrana rivolta “lato olio†, vale a dire rivolta dal lato opposto rispetto alla camera di misurazione 3.
Preferibilmente, l’elemento di rinforzo 8 presenta un piano prevalente di giacitura, il quale à ̈ perpendicolare all’asse “X†ed à ̈ quindi parallelo al piano di giacitura della membrana 6.
Vantaggiosamente, inoltre, l’elemento di rinforzo 8 presenta almeno una sezione di passaggio per consentire all’olio di esercitare una pressione direttamente sulla summenzionata superficie della membrana 6.
In una forma realizzativa preferita ed in accordo con quanto illustrato nelle figure annesse, l’elemento di rinforzo 8 à ̈ realizzato mediante una griglia e la sezione di passaggio per l’olio à ̈ definita da una pluralità di aperture passanti 9 per l’olio, angolarmente distribuite (preferibilmente in modo equidistanziato) attorno all’asse (X).
Preferibilmente, le aperture passanti 9 disposte attorno all’asse “X†sono in numero di sei ed assumono conformazione sostanzialmente a triangolo equilatero. Sorprendentemente, la summenzionata struttura a griglia dell’elemento di rinforzo 8 si rivela particolarmente efficace nell’azione di vincolo della membrana 6, vale a dire di impedimento di deformazioni della stessa sotto azione di risucchio da parte dell’olio, ed allo stesso tempo realizza un contatto della membrana 6 con l’olio su una superficie sufficientemente ampia da consentire un adeguato passaggio di gas dall’olio alla camera di misurazione 3, garantendo una elevata precisione e sensibilità nella misurazione.
Preferibilmente, inoltre, l’elemento di rinforzo 8 presenta un’apertura centrale 10 centrata sull’asse “X†. Tale apertura ha la funzione di migliorare ulteriormente l’efficacia del passaggio del gas attraverso la membrana 6, agendo in modo tale da permettere un’azione dell’olio sulla membrana 6 in corrispondenza di una porzione di quest’ultima maggiormente efficace nel passaggio dei gas.
Inoltre, tale apertura centrale 10 ha la funzione di aumentare la resistenza a pressioni negative, vincolando la membrana nel punto di massimo stress meccanico.
Le aperture passanti 9 individuano tra di esse rispettive porzioni resistenti dell’elemento di rinforzo 8 che realizzano la funzione di vincolo alla deformazione della membrana 6. Nella forma realizzativa descritta, tali porzioni resistenti sono definite da una pluralità di bracci radiali 11 definenti tra di essi le citate aperture passanti per l’olio.
L’elemento di rinforzo 8 (griglia) à ̈ realizzato in materiale rigido, preferibilmente metallo (per esempio alluminio anodizzato).
Preferibilmente, al fine di consentire un’ottima interazione meccanica tra la membrana 6 ed i bracci radiali 11 dell’elemento di rinforzo 8, i bracci radiali 11 presentano spigoli laterali smussati o raccordati secondo un piano perpendicolare alla direzione di sviluppo radiale dei bracci 11 stessi, come visibile nel dettaglio di figura 5B. Ciò evita che i bracci radiali 11 possano, con i propri spigoli laterali, incidere o danneggiare la membrana 6 quando essa à ̈ premuta contro l’elemento di rinforzo 8.
Preferibilmente, il raggio di raccordo “R1†di tali spigoli à ̈ compreso nell’intervallo da 0,5 mm a 2 mm; più preferibilmente à ̈ di circa 1 mm.
Inoltre, per il medesimo motivo, l’elemento di rinforzo 8 presenta, almeno in una propria porzione atta a ricevere in appoggio la membrana 6, spigoli raccordati sul summenzionato piano di giacitura dell’elemento di rinforzo 8, preferibilmente con raggio di raccordo “R2†minimo superiore compreso nell’intervallo da 2 mm a 15 mm; più particolarmente il raggio di raccordo “R2†minimo à ̈ di circa 5 mm.
Ancora per il medesimo motivo, à ̈ altresì preferibile che le citate porzioni resistenti (indipendentemente dal fatto che esse siano definite dai citati bracci radiali 11 o da altre forme realizzative) presentino una dimensione minima “D†, misurata secondo un piano parallelo ad un piano di giacitura della membrana 6, pari o maggiore di 2 mm.
In una forma realizzativa preferita, e come mostrato nelle figure annesse, l’elemento di rinforzo 8 à ̈ realizzato di pezzo con la prima parte 2a del corpo di misurazione 2.
In accordo con tale soluzione, l’elemento di rinforzo 8 può essere ottenuto mediante il seguente processo tecnologico:
- predisposizione della summenzionata prima porzione 2a del corpo di misurazione 2, la quale presenta già al suo interno (quindi all’interno del condotto 4) una parete di almeno parziale ostruzione del condotto 4, realizzata di pezzo con la prima porzione 2a del corpo di misurazione 2;
- realizzazione, su tale parete, di lavorazioni meccaniche di foratura e/o smussatura per realizzare almeno una sezione di passaggio nella parete ottenendo l’elemento di rinforzo 8.
Come visibile nelle figure 1 e 2, il corpo di misurazione 2 presenta inoltre un sensore di temperatura e umidità dell'olio 12, proteso all’interno del condotto 4 e disposto in prossimità della membrana 6.
Il corpo di misurazione 2 può presentare inoltre un canale di spurgo 13 per l'aria, realizzato sulla prima parte 2a e da usare in fase di installazione del dispositivo per fare fuoriuscire l'aria presente nel circuito dell’olio.
Come visibile in figura 1, inoltre, il dispositivo 1 comprende un carter 14 di rivestimento, collegato al corpo di misurazione 2 (ed in particolare alla prima parte 2a di esso) e contenente, oltre ai vari morsetti e contatti esterni, la componentistica elettronica preposta alle funzioni di immagazzinamento dati, comunicazione, generazione allarmi, elaborazione a fini diagnostici del segnale generato dal sensore 20.
L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica, comprendente: - un corpo di misurazione (2), avente una camera di misurazione (3) ed un condotto (4) comunicante con detta camera di misurazione (3), detto condotto (4) definendo una terminazione (4a) collegabile ad un contenitore dell’olio di isolamento elettrico di detta apparecchiatura; - una membrana (6) permeabile ai gas, inserita all’interno del condotto (4) per separare la camera di misurazione (3) dall’olio presente in detto contenitore e per consentire un passaggio di gas dall’olio verso la camera di misurazione (3); - un sensore (20) disposto nella camera di misurazione (3) per rilevare valori di concentrazione di gas nella camera di misurazione (3), caratterizzato dal fatto che detto corpo di misurazione (2) comprende un elemento di rinforzo (8), disposto nel condotto (4) in posizione adiacente ad una superficie della membrana (6) rivolta dal lato opposto rispetto alla camera di misurazione (3), e avente una pluralità di porzioni resistenti (11) definenti tra loro aperture passanti (9), formanti una sezione di passaggio (9, 10) attraverso la quale l’olio à ̈ operativamente in contatto con detta superficie della membrana (6).
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di rinforzo (8) Ã ̈ conformato a griglia e si sviluppa attorno ad un asse (X), dette aperture passanti (9) essendo disposte su detta griglia (8) angolarmente distribuite, attorno a detto asse (X).
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, comprendente una pluralità di aperture passanti (9) distribuite in modo uniforme e separate da corrispondenti porzioni resistenti (11) disposte radialmente.
- 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di rinforzo (8) presenta una porzione resistente anulare disposta centralmente e definente un’apertura centrale (10) dell’elemento di rinforzo (8) stesso.
- 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di rinforzo (8) Ã ̈ rigido.
- 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni precedenti, in cui dette porzioni resistenti (11) presentano una dimensione minima (D), misurata in una qualsiasi direzione secondo un piano di giacitura della membrana (6), di almeno 2 mm.
- 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni precedenti, in cui dette porzioni resistenti (11), in una zona dell’elemento di rinforzo (8) adiacente a detta superficie della membrana (6), definiscono spigoli laterali smussati o raccordati.
- 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’elemento di rinforzo (8) ha una pluralità di zone di intersezione delle porzioni resistenti (11) ed à ̈ conformato in modo che gli spigoli definiti da dette intersezioni siano raccordati, privi di angoli.
- 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto corpo di misurazione (2) comprende almeno una prima parte (2a) definente almeno un tratto di detto condotto (4) ed in cui l’elemento di rinforzo (8) à ̈ realizzato di pezzo con detta prima parte (2a).
- 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui detto corpo di misurazione (2) comprende una seconda parte (2b) attestabile a detta prima parte (2a) e definente, in cooperazione con la prima parte (2a), una sede (7) per l’alloggiamento della membrana (6), detta seconda parte (2b) comprendendo un disco pieno, almeno parzialmente realizzato in materiale poroso, permeabile ai gas e disposto in posizione adiacente ad una superficie della membrana (6) rivolta verso la camera di misurazione (3), per ostacolare una deformazione della membrana (6) verso la camera di misurazione (3).
- 11. Procedimento per la realizzazione di un dispositivo per la misurazione della concentrazione di un gas disciolto in un olio di isolamento elettrico di un’apparecchiatura elettrica, comprendente le seguenti fasi: - predisposizione di un corpo di misurazione (2), avente una camera di misurazione (3) ed un condotto (4) comunicante con detta camera di misurazione (3), detto condotto (4) definendo una terminazione (4a) collegabile ad un contenitore dell’olio di isolamento elettrico di detta apparecchiatura; una membrana (6) permeabile ai gas, inserita all’interno del condotto (4) per separare la camera di misurazione (3) dall’olio presente in detto contenitore e per consentire un passaggio di gas dall’olio verso la camera di misurazione (3); un sensore (20) disposto nella camera di misurazione (3) per rilevare valori di concentrazione di gas nella camera di misurazione (3), caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di disposizione di un elemento di rinforzo (8) nel condotto (4) in posizione adiacente ad una superficie della membrana (6) rivolta dal lato opposto rispetto alla camera di misurazione (3), detto elemento di rinforzo (8) avendo una pluralità di porzioni resistenti (11) definenti tra loro aperture passanti (9), formanti una sezione di passaggio (9, 10) attraverso la quale l’olio à ̈ operativamente in contatto con detta superficie della membrana (6).
- 12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui detto elemento di rinforzo (8) Ã ̈ realizzato in pezzo con almeno una porzione (2a) del corpo di misurazione (2).
- 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, comprendente le seguenti fasi: - predisposizione di detta almeno una porzione (2a) del corpo di misurazione (2) in modo che definisca almeno parzialmente detto condotto (4) e presenti, all’interno di detto condotto (4), una parete di almeno parziale ostruzione del condotto (4), realizzata di pezzo con detta porzione (2a) del corpo di misurazione (2); - realizzazione, su detta parete, di lavorazioni meccaniche di foratura per realizzare dette porzioni resistenti (11) e dette aperture passanti (9).
- 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, comprendente lavorazioni meccaniche di smussatura di dette porzioni resistenti (11), per rimuovere spigoli vivi disposti in porzioni dell’elemento di rinforzo (8) rivolte verso la membrana e operativamente in contatto con essa, quando la membrana subisce un’azione di risucchio da parte dell’olio.
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