ITMI990588U1 - Apparato centralizzato di comando e controllo di impianti elettrici in particolare per piccoli e medi impianti - Google Patents

Description

APPARATO CENTRALIZZATO DI COMANDO E CONTROLLO DI IMPIANTI ELETTRICI, IN PARTICOLARE PER PICCOLI E MEDI IMPIANTI

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha per oggetto un apparato centralizzato di comando e controllo di impianti elettrici, in particolare per piccoli e medi impianti quali ad esempio quelli previsti nelle centrali termiche di condomini e simili.

Come è noto, in tutti i casi in cui occorre controllare a livello centralizzato varie apparecchiature elettriche, vengono predisposti appositi quadri elettrici, nei quali sono installati componenti di vario tipo e numero, quali fusibili, interruttori magnetici in grado di intervenire rapidamente quando si verificano cortocircuiti, contattori o teleruttori che a comando interrompono l'alimentazione elettrica, e relè termici che intervengono in caso di un eccessivo assorbimento di corrente.

Tutti questi componenti sono disposti all'interno di un contenitore chiudibile e ciascun dispositivo elettrico da controllare è connesso a vari componenti del quadro.

In condizioni di normale funzionamento il quadro elettrico rimane chiuso e non è richiesto alcun intervento.

In presenza di un guasto occorre invece visionare il quadro elettrico per individuare la causa del guasto, che può essere nell'impianto o nello stesso quadro elettrico.

In al caso occorre prima di tutto aprire il quadro elettrico -e pertanto interrompere il flusso di corrente allo stesso ed in tutto l'impianto- e poi individuare quali componenti del quadro sono intervenuti.

Questi componenti possono essere intervenuti erroneamente oppure correttamente per la presenza di inconvenienti tecnici nelle apparecchiature da essi controllate.

La reale situazione viene subito individuata sostituendo tutti i componenti intervenuti e verificando se con la sostituzione l'impianto funziona normalmente. In caso positivo il guasto era nel quadro elettrico, mentre se anche i nuovi componenti segnalano problemi nell'impianto occorre verificare lo stesso, ad esempio i motori elettrici connessi.

La tecnica nota sopra citata presenta vari inconvenienti. Infatti l'individuazione delle anomalie o dei guasti intervenuti è relativamente laboriosa, comporta tempi relativamente lunghi di sostituzione preventiva di vari componenti del quadro elettrico, e richiede che per un guasto locale venga interrotta l'alimentazione elettrica in tutto l'impianto connesso al quadro elettrico.

Sovente intervengono poi fattori pratici a complicare la situazione. Ad esempio, se è relativamente agevole individuare in un quadro elettrico quali siano i componenti intervenuti, in molti casi non è agevole individuare a quali apparecchiature detti componenti si riferiscano, essendo tutti i componenti disposti uniformemente affiancati o sovrapposti tra loro nel quadro.

Questi inconvenienti sono risolti nei grandi impianti. Ad esempio, per il controllo di centrali elettriche o di processi di produzione sono previsti quadri elettrici realizzati da grandi o grandissimi armadi poggiati a terra e suddivisi in vari scomparti completamente separati tra loro e singolarmente apribili ed accessibili.

Queste soluzioni tecniche sono tuttavia del tutto inadatte ed improponibili - per il loro costo, la loro complessità, il loro ingombro, e per la necessità di personale altamente specializzato - per i detti piccoli o medi impianti.

In questi ultimi è diffusa detta soluzione tecnica di un quadro con un unico scomparto nel quale sono accostati tutti i vari componenti che controllano le varie parti dell’impianto, e sono ritenuti di fatto inevitabili, anche se molto negativi, i detti inconvenienti di interruzione generale di corrente e di relativamente lunghi tempi di intervento.

In questa situazione lo scopo generale del presente trovato è ideare un apparato centralizzato in grado di ovviare agli inconvenienti citati dei piccoli e medi impianti.

Nell’ambito di detto scopo generale è un importante scopo del presente trovato ideare un apparato semplice, di basso costo ed agevolmente gestibile dagli addetti del settore.

Un altro importante scopo del trovato è mettere a disposizione un apparato adattabile con immediatezza a piccoli e medi impianti, o ad impianti che vengono gradualmente ingranditi. Gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un apparato centralizzato di comando e controllo di impianti elettrici, in particolare per piccoli e medi impianti, il quale comprende una o più delle nuove soluzioni tecniche in seguito descritte e rivendicate.

Viene ora riportata, a titolo di esempio indicativo, la descrizione di un apparato secondo il trovato, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la figura 1 mostra schematicamente e nel suo insieme un apparato per il comando ed il controllo di vari elementi di un piccolo impianto;

la figura 2 è una vista frontale di un elemento; e

la figura 3 evidenzia in sezione laterale la struttura del l'elemento di figura 2.

Con riferimento alle figure citate, l’apparato secondo il tro vato è globalmente indicato con il numero 1.

L'apparato 1 è inserito in un impianto elettrico indicato globalmente con il numero 2 e rappresentato in modo molto schematico nella figura 1.

L'impianto 2 comprende, a monte dell'apparato 1, barrette o cavi 3 di alimentazione elettrica (positivo, negativo e neutro) ed a valle dello stesso apparato fili 4 di distribuzione dell'alimentazione elettrica a varie apparecchiature elettriche, indicate schematicamente con riquadri e contrassegnate con il numero 5.

L'apparato 1 comprende, in modo di per sè noto, una pluralità di componenti almeno in parte operativamente diversificati e ciascuno connesso ad una apparecchiatura elettrica 5.

Indicativamente, i detti componenti comprendono elementi di per sè noti quali ad esempio contattori elettromeccanici, atti ad aprire o chiudere un flusso di corrente ed aperti in posizione di riposo, interruttori elettromagnetici, atti ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di cortocircuiti, e relè termici, atti ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di sovraccarichi od eccessivi assorbimenti di correnti nelle apparecchiature 5, dovuti a sforzi per malfunzionamenti.

Secondo il trovato, i detti componenti connessi ad una medesima sezione dell'impianto elettrico 2 sono almeno in prevalenza riuniti in singole unità 6 almeno in parte amovibili e sostanzialmente tutte eguali tra loro.

Nella figura 1 sono evidenziati tre unità 6 già installate, rappresentate con linee continue, e due o più altre unità che si possono aggiungere, quando l'impianto 2 viene ampliato.

rappresentate con linee tratteggiate.

Ogni unità 6 ha un supporto 7 che è esternamente configurato ad involucro sostanzialmente scatolare ed è in materiale elettricamente isolante, inglobante a tenuta un rispettivo gruppo di detti componenti.

Inoltre ogni supporto 7 è suddiviso, come mostra la figura 3, in due porzioni. Infatti è prevista una porzione di base 7a sostanzialmente fissa a connessa da una parte ai cavi o barrette 3 e dall’altra parte ai fili 4, ed una porzione a sbalzo 7b amovibile ed sostenuta dalla porzione di base 7a.

Inoltre ciascuna porzione di base 7a è applicata ad una coppia di traverse 8 in corrispondenza delle quali sono situati i cavi 3 ed i fili 4.

In particolare la traversa superiore presenta divisori 8a ed una copertura 8b che proteggono completamente i cavi 3.

L'impegno tra la porzione di base 7a e la porzione a sbalzo 7b è reso stabile ad esempio tramite piastrine di fissaggio a vite 7c.

Per favorire in parte l'ispezione nel supporto 7 e l’impegno dei fili 4, la porzione di base 7a si espande inferiormente oltre la porzione a sbalzo 7b e la parte sporgente è coperta da un coperchietto 7d.

Si rileva poi che i componenti di ciascuna unità 6 sono impegnati alla porzione a sbalzo 7b del supporto 7. L'impegno è vantaggiosamente del tipo a scatto.

La figura 3 mostra infatti tre elementi di supporto 9 nella porzione a sbalzo 7b ai quali sono connessi, tramite mollette 10, tre di detti componenti.

Ad esempio i componenti sono tre, come già accennato: un contattore elettromeccanico 11 atto ad aprire o chiudere un flusso di corrente; un interruttore elettromagnetico 12 connesso al contattore elettromeccanico 11 ed atto ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di cortocircuiti, ed un relè termico 13 anch'esso connesso al contattore elettromeccanico 11 e atto ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di sovraccarichi.

Ciascuno dei componenti presenta sull'esterno del supporto 7 un rispettivo elemento manuale di comando Ila, 12a, 13a.

E' poi previsto che ciascuna unità 6 sia dotata di un circuito elettrico 14 alimentante detti componenti e facente capo a connessioni elettriche ad innesto 15 interposte tra l’impianto elettrico 2 ed i cavi elettrici.

La connessioni elettriche ad innesto 15 sono predisposte sia in corrispondenza dei cavi 3, sia in corrispondenza dei fili 4 e comprendono un imbocco 16 fisso atto ad alloggiare le estremità del circuito elettrico 14.

Nella traversa 8 superiore, in corrispondenza della quale è predisposta l'alimentazione elettrica, gli imbocchi 16 sono sotto la piastra di copertura 8b e sono accessibili tramite piccoli fori nella piastra stessa.

Come evidenzia la figura 3, all'interno del supporto 7 è previsto anche un connettore 17 ad innesto per i contatti ausiliari per detti componenti.

In riferimento alla figura 2 si precisa infine che ciascuna unità 6 presenta frontalmente, sull'involucro 7, una targhetta 18 evidenziante quale sia l'apparecchiatura 5 connessa all'unità stessa.

Sono anche previsti vari segnalatori luminosi 19.

L'utilizzazione dell'apparato 1 è la seguente.

In sostituzione del tradizionale quadro elettrico vengono disposte tante singole unità 6 quante sono le apparecchiature 5 da controllare e comandare.

Le unità 6 vengono affiancate tra loro ed alimentate in serie dai cavi elettrici 3.

In particolare, le porzioni di base 7a degli involucri 7 delle unità 6 vengono fissate stabilmente e sono connesse sia ai cavi o barrette 3 sia ai fili 4 che si diramano verso le apparecchiature 5, mentre le porzioni a sbalzo 7b vengono amovibilmente impegnate alla porzioni di base 7a.

Ciascuna porzione a sbalzo 7b comprende al suo interno un circuito elettrico 14 e tutti i componenti necessari al controllo delle apparecchiature 5 e viene inserita per innesto delle estremità del circuito elettrico negli imbocchi 16 previsti sui cavi o barrette 3. L'impegno è reso stabile dalle piastrine di fissaggio 7c o da un qualsiasi altro elemento di connessione.

Quando si verifica qualche anomalia in corrispondenza di una qualunque apparecchiatura 5, intervengono i componenti inseriti in una rispettiva unità 6.

Si rende allora necessario un intervento del personale addetto che tramite i segnalatori luminosi 19 o le posizioni degli elementi manuali di comando Ila, 12a, 13a, individua immediatamente quale sia l'unità 6 coinvolta dall'anomalia.

Grazie poi alla targhetta 18 rimane bene in evidenza quale sia l'apparecchiatura 5 connessa all'unità 6 in questione. Le unità 6 sono preferibilmente tutte eguali tra loro e pertanto il personale addetto è normalmente dotato di almeno una unità 6 di scorta, perfettamente funzionante.

La prima operazione da compiere è usualmente quella di verificare se l'anomalia di funzionamento è all'interno dell'unità 6 stessa.

Pertanto il personale addetto sostituisce l'unità 6 già installata (limitatamente alla porzione a sbalzo 7b) con quella a disposizione. L'operazione richiede la rimozione delle piastrine 7c, l'estrazione dell'unità e l'inserimento di quella nuova.

Anche con la porzione a sbalzo estratta la posizione dei cavi 3 rimane protetta e pertanto l'operazione può essere eseguita senza perieoii.

Se l'anomalia si interrompe l'intervento è concluso e l'addetto porta in riparazione l'unità rimossa. I singoli componenti della stessa sono singolarmente estraibili e verificabili o sostituibili. In caso contrario occorre intervenire sull'apparecchiatura 5 controllata, con le usuali operazioni di riparazione o sostituzione.

Il trovato consegue importanti vantaggi.

Infatti ogni volta si interviene su una singola unità senza coinvolgere le altre e senza far mancare corrente a tutto l'impianto, come accade quando si apre un quadro elettrico tradizionale .

L'intervento è poi molto rapido ed efficace, dal momento che è possibi le sostituire in blocco i vari componenti.

I vari elementi di segnalazione previsti rendono poi privi di incertezze gli interventi, in relazione alle apparecchiature connesse.

Soprattutto, l'apparato centralizzato che è stato realizzato è modulare e può essere agevolmente espanso con unità addizionali, eguali tra loro, affiancate ed alimentate in serie, come accennato nella figura 1.

Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti e nella pratica attuazione del trovato i materiali le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Apparata centralizzato di comando e controllo di un impianto elettrico, in particolare per piccoli e medi impianti, comprendente una pluralità di componenti almeno in parte operativamente diversificati e ciascuno connesso ad una sezione di detto impianto elettrico, caratterizzato dal fatto che detti componenti connessi ad una medesima sezione di detto impianto elettrico sono almeno in prevalenza riuniti in unità ciascuna delle quali almeno in parte amovibile.
2. 2) Apparata secondo la rivendicazione 1, in cui dette unità sono è a struttura modulare, sostanzialmente eguali tra loro, affiancabili ed alimentabili in serie.
3. 3) Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in particolare la 1, in cui ciascuna detta unità è dotata internamente di un circuito elettrico alimentante detti componenti e facente capo a connessioni elettriche ad innesto interposte tra detto impianto elettrico e detto circuito elettrico.
4. 4) Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in particolare la 3, in cui detta unità comprende inoltre contatti ausiliari per detti componenti facenti capo ad un connettore ad innesto.
5. 5) Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in particolare la 1, in cui ciascuna detta unità è dotata di un supporto almeno parzialmente amovibile ed esternamente configurato ad un involucro sostanzialmente scatolare in materiale elettricamente isolante.
6. 6) Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in particolare la 5, in cui detto supporto comprende una porzione di base sostanzialmente fissa a connessa a detto impianto elettrico ed una porzione a sbalzo amovibile e sostenuta da detta porzione di base.
7. 7) Apparato secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 5, in cui detti componenti di ciascuna detta unità sono impegnati amovibilmente a scatto a detto supporto.
8. 8) Apparato secondo una o più delle riv. precedenti, in particolare la 1, in cui ciascuna detta unità include almeno tre detti componenti realizzati da un contattore elettromeccanico atto ad aprire o chiudere un flusso di corrente, da un interruttore elettromagnetico connesso a detto contattore ed atto ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di cortocircuiti, e da un relè termico, connesso a detto contattore e atto ad intervenire per interrompere il flusso di corrente in presenza di sovraccarichi.
9. 9) Apparato comprendente una qualsiasi combinazione tra le soluzioni tecniche rivendicate o descritte.