ITMO20100125A1

ITMO20100125A1 - CURRENT DISPERSION RECOVERY DEVICE, PARTICULARLY FOR CONDUCTOR AND SIMILAR CABLES.

Info

Publication number: ITMO20100125A1
Application number: IT000125A
Authority: IT
Inventors: Roberto Coletta; Luca Vaccari
Original assignee: Roberto Coletta; Luca Vaccari
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-10-24
Also published as: IT1399525B1

Description

"DISPOSITIVO DI RECUPERO DI DISPERSIONE DI CORRENTE, PARTICOLARMENTE PER CAVI CONDUTTORI E SIMILI". "DEVICE FOR THE RECOVERY OF CURRENT LEAKAGE, ESPECIALLY FOR CONDUCTIVE CABLES AND SIMILAR".

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato riguarda un dispositivo di recupero di dispersione di corrente, particolarmente per cavi conduttori e simili. PiÃ¹ particolarmente, il trovato riguarda un dispositivo che permette di recuperare corrente elettrica dispersa a seguito del passaggio della medesima attraverso un cavo conduttore e simile. The present invention relates to a current leakage recovery device, particularly for conductive cables and the like. More particularly, the invention relates to a device which allows to recover dispersed electric current following its passage through a conducting cable and the like.

Come Ã ̈ noto, un cavo elettrico percorso da corrente genera un campo magnetico che generalmente deve essere schermato tramite ad esempio guaine, tubi o altro, che avvolgono il cavo stesso e che sono realizzati in materiale metallico. La schermatura Ã ̈ normalmente collegata a terra per scaricare le correnti dei campi magnetici accumulate, al fine di evitare accidentali scariche di tensione su colui che accidentalmente dovesse toccare le guaine di schermatura. As is known, an electric cable traversed by current generates a magnetic field which generally must be shielded by means of sheaths, pipes or other, for example, which wrap the cable itself and which are made of metallic material. The shield is normally earthed to discharge the accumulated magnetic field currents, in order to avoid accidental voltage discharges on anyone who accidentally touches the shielding sheaths.

Tuttavia, la generazione di campi magnetici produce correnti di dispersione che, allo stato attuale, costituiscono vere e proprie dispersioni dell'impianto che non possono essere in alcun modo recuperate. However, the generation of magnetic fields produces leakage currents which, at present, constitute real plant losses which cannot be recovered in any way.

Compito precipuo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare un dispositivo di recupero di dispersione di corrente, particolarmente per cavi conduttori e simili, che consenta di recuperare i campi magnetici formantisi intorno ad un cavo elettrico e convertirli nuovamente in corrente elettrica utilizzabile. The aim of the present invention is to provide a current leakage recovery device, particularly for conductive cables and the like, which allows the magnetic fields forming around an electric cable to be recovered and converted back into usable electric current.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare un dispositivo di recupero delle correnti disperse che permetta di aumentare l'efficienza dell'impianto elettrico. Within this aim, an object of the present invention is to provide a device for recovering the dispersed currents which allows to increase the efficiency of the electrical system.

Un altro scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare un dispositivo di recupero di correnti disperse che sia di elevata affidabilitÃ , di relativamente semplice realizzazione ed a costÃ¬ competitivi. Another object of the present invention is to provide a device for recovering dispersed currents which is highly reliable, relatively simple to manufacture and at competitive costs.

Questo compito, nonchÃ© questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo per recupero di dispersione di corrente, particolarmente per cavi conduttori e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di prelievo dei campi magnetici generati da almeno un cavo conduttore, atti ad essere disposti attorno a detto almeno un cavo conduttore, mezzi generatori di corrente e tensione collegati a detti mezzi di prelievo dei campi magnetici, detti mezzi generatori di corrente e tensione essendo collegati ad uno stadio di potenza per la carica di mezzi accumulatori che sono a loro volta connessi ad un'utenza finale. This task, as well as these and other purposes which will appear better later, are achieved by a device for recovering current leakage, particularly for conductor cables and the like, characterized in that it comprises means for taking the magnetic fields generated by at least one cable conductor, adapted to be arranged around said at least one conductor cable, current and voltage generating means connected to said magnetic field sampling means, said current and voltage generating means being connected to a power stage for charging accumulator means which are in turn connected to an end user.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo secondo il presente trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the device according to the present invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 illustra in vista schematica il dispositivo secondo il presente trovato; Figure 1 is a schematic view of the device according to the present invention;

la figura 2 illustra in dettaglio la sequenza di collegamento di nuclei del dispositivo secondo il presente trovato; Figure 2 illustrates in detail the sequence of connection of cores of the device according to the present invention;

la figura 3 illustra i nuclei illustrati nella figura 2; Figure 3 illustrates the cores illustrated in Figure 2;

la figura 4 illustra la condizione di impilamento dei nuclei delle figure 2 e 3; e Figure 4 illustrates the stacking condition of the cores of Figures 2 and 3; And

la figura 5 illustra uno schema circuitale di massima del dispositivo secondo il presente trovato. Figure 5 illustrates a general circuit diagram of the device according to the present invention.

Con riferimento alle figure, il dispositivo secondo il presente trovato, globalmente indicato con il numero di riferimento 1, comprende mezzi 2 di prelievo del campo magnetico generato dal passaggio di corrente in almeno un cavo conduttore 3, detti mezzi di prelievo essendo opportunamente costituiti da una pluralitÃ di toroidi tra loro collegati in serie e disposti attorno al cavo conduttore 3 in modo da calzare sostanzialmente il cavo conduttore 3. With reference to the figures, the device according to the present invention, generally indicated by the reference number 1, comprises means 2 for withdrawing the magnetic field generated by the passage of current in at least one conducting cable 3, said withdrawal means being suitably constituted by a plurality of toroids connected together in series and arranged around the conductor cable 3 so as to substantially fit the conductor cable 3.

Ciascun toroide Ã ̈ costituito da un nucleo di trasformatore amperometrico. Each toroid consists of an amperometric transformer core.

Gli avvolgimenti di ciascun toroide sono disposti in modo tale che le spire siano sostanzialmente parallele all'asse del cavo conduttore attorno a cui sono disposti i toroidi. The windings of each toroid are arranged in such a way that the turns are substantially parallel to the axis of the conducting cable around which the toroids are arranged.

Opportunamente, i toroidi 6 sono distanziati tra loro da almeno un disco isolante 7, che ha anche la funzione di ammortizzare eventuali vibrazioni tra i toroidi stessi al fine di diminuire l'usura per sfregamento e abrasione che si possa sviluppare tra i toroidi. Conveniently, the toroids 6 are spaced from each other by at least one insulating disk 7, which also has the function of dampening any vibrations between the toroids themselves in order to reduce the wear due to rubbing and abrasion that may develop between the toroids.

Opportunamente, ciascun cavo conduttore 3, 4 e 5, prevede disposti attorno ad esso una pluralitÃ di sopra citati toroidi 6, con le colonne dei toroidi disposte le une indipendenti dalle altre, senza nessun collegamento tra le suddette colonne. Conveniently, each conductor cable 3, 4 and 5 provides arranged around it a plurality of the aforementioned toroids 6, with the columns of the toroids arranged independently of each other, without any connection between the aforementioned columns.

Opportunamente, per ciascuna colonna, Ã ̈ previsto un numero variabile di toroidi 6, compreso tra 7 e 11, con un numero preferito di 9 toroidi. Conveniently, for each column, a variable number of toroids 6 is provided, between 7 and 11, with a preferred number of 9 toroids.

I toroidi 6 devono essere disposti in modo tale che la rotazione dei campi magnetici sia concorde in tutti i toroidi, come illustrato nella figura 2. The toroids 6 must be arranged in such a way that the rotation of the magnetic fields is concordant in all the toroids, as shown in Figure 2.

Vantaggiosamente, Ã ̈ possibile prevedere, in parallelo a ciascuna colonna di toroidi 6, una o piÃ¹ colonne di ulteriori toroidi, calzanti il ramo parallelo dei medesimi cavi elettrici, al fine di aumentare la tensione di corrente di ciascuna colonna. Advantageously, it is possible to provide, in parallel to each column of toroids 6, one or more columns of further toroids, fitting the parallel branch of the same electric cables, in order to increase the current voltage of each column.

Tale configurazione deve tuttavia rispettare la condizione dettata dalla rotazione di campi magnetici fino alla disposizione della sequenza del collegamento in parallelo delle colonne. However, this configuration must respect the condition dictated by the rotation of magnetic fields up to the arrangement of the sequence of the parallel connection of the columns.

Ciascuna colonna di toroidi 6 Ã ̈ collegata a mezzi generatori di corrente e tensione 10, ad esempio costituiti da generatori passivi, cosÃ¬ da sollecitare i toroidi della colonna, prelevare le tensioni di corrente della colonna stessa, raddrizzare le correnti prelevate in corrente continua, avendo inoltre lo scopo di moltiplicatori di corrente con al contempo la funzione di mantenimento della corrente della tensione. Each column of toroids 6 is connected to current and voltage generating means 10, for example consisting of passive generators, so as to stress the toroids of the column, take the current voltages of the column itself, rectify the currents drawn in direct current, furthermore having the purpose of current multipliers with at the same time the function of maintaining the current of the voltage.

I mezzi generatori di corrente e tensione sono collegati ad uno stadio di potenza 11 per la carica di mezzi accumulatori 12 da cui la corrente raddrizzata e moltiplicata viene inviata all'utenza finale 13, previo passaggio attraverso mezzi invertitori 14 che convertono la corrente in alternata. The current and voltage generating means are connected to a power stage 11 for charging the accumulator means 12 from which the rectified and multiplied current is sent to the final user 13, after passing through inverter means 14 which convert the current into alternating current.

Il dispositivo sopra descritto Ã ̈ controllato da mezzi di controllo 15 opportunamente realizzati da un programma software che consente di controllare i gradi di allarme. Ad esempio, se i mezzi generatori 10 hanno avaria, i mezzi di controllo 15 isolano la linea corrispondente, agganciano le tre linee se solo se le serie di colonne 6 hanno parametri di funzionamento che sono tra loro compatibili senza il pericolo di avere dei cali di corrente, e inoltre gestiscono l'isolamento delle linee qualora siano necessari interventi manutentivi . The device described above is controlled by control means 15 suitably realized by a software program which allows to control the alarm levels. For example, if the generating means 10 have a fault, the control means 15 isolate the corresponding line, engage the three lines if only if the series of columns 6 have operating parameters that are compatible with each other without the danger of having drops in current, and also manage the isolation of the lines if maintenance interventions are necessary.

Inoltre, le linee di corrente 3, 4 e 5 possono essere di tutti i tipi, ossia possono essere descritti recuperi di corrente sia nei tempi industriali che presentino un flusso costante di energia elettrica (ad esempio asserventi macchine a consumo costante) impianti industriali che presentino un flusso variato nel tempo (ad esempio le macchine piÃ¹ disparate che possono avere carichi variabili nel tempo) , sia impianti di tipo civile (variabili anch'essi con portate di corrente inferiore rispetto a quelli che intervengono negli impianti elettrici industriali). Furthermore, the current lines 3, 4 and 5 can be of all types, i.e. current recoveries can be described both in industrial times that present a constant flow of electrical energy (for example interlocking machines with constant consumption) industrial plants that present a flow that varies over time (for example the most disparate machines that can have loads that vary over time), and civil type systems (also variable with lower current rates than those that intervene in industrial electrical systems).

Il dispositivo secondo il trovato prevede inoltre mezzi 16 di controllo di tensione che consentono di impostare e mantenere la tensione al livello voluto, ad esempio tra 50 e 660 V in continua. The device according to the invention also provides voltage control means 16 which allow to set and maintain the voltage at the desired level, for example between 50 and 660 V in direct current.

Si Ã ̈ in pratica constatato come il dispositivo secondo il presente trovato assolva pienamente il compito nonchÃ© gli scopi prefissati, in quanto permette di recuperare corrente dispersa normalmente nel passaggio attraverso cavi conduttori, ottimizzando quindi l'efficienza dell'impianto elettrico. In practice it has been found that the device according to the present invention fully achieves the intended aim and objects, since it allows to recover current dispersed normally in the passage through conductive cables, thus optimizing the efficiency of the electrical system.

Il dispositivo cosÃ¬ concepito Ã ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The device thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, nonchÃ© le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

CLAIMS 1) Device for recovery of current leakage, particularly for conductive cables and the like, characterized by the fact of comprising means for picking up the magnetic fields generated by at least one conducting cable, able to be arranged around said at least one conducting cable, current and voltage connected to said magnetic field sampling means, said current and voltage generating means being connected to a power stage for charging accumulator means which are in turn connected to an end user.

2) Device according to claim 1, characterized in that said magnetic field sampling means comprise a plurality of toroids able to be arranged around said at least one conducting cable.

3) Device according to claims 1 and 2, characterized by the fact that said toroids are arranged in columns with interposed disks made of insulating material.

4) Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said toroids are arranged together in a column in such a way that the rotation of the magnetic fields of said toroids is concordant in all said toroids.

5) Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises further toroids arranged in columns and connected in parallel to said plurality of toroids which are arranged around the parallel branch of said at least one conductor cable.

6) Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of said toroids stacked in a column and fitted around a respective plurality of said conductor cables, each of said column of toroids being connected to current generating means and voltage, said columns of toroids belonging to said conducting cables being independent from each other.

7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises voltage control means connected between said power stage and the input of said current and voltage generating means.

8) Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises control means of the device adapted to be connected between said power stage and said voltage control means, said control means being adapted to drive inverter means interposed to in turn between said accumulator means and said final user.

9) Method for the recovery of current leakage, particularly for conductor cables and the like, characterized by the fact of including the phases which consist in: - arranging around a conductor cable traversed by current means for withdrawing the magnetic fields generated by the passage of current in said conducting cable, said withdrawal means being able to generate a current in turn; - sending said current to current and voltage generating means; - straightening and multiplying said current and sending it to a power stage and from said power stage to an end user.