ITPD20110401A1 - Dispositivo antifurto per cavi elettrici - Google Patents

Description

DISPOSITIVO ANTIFURTO PER CAVI ELETTRICI

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo antifurto per cavi elettrici.

E' oggigiorno sempre più diffuso il furto dei cavi di rame, specialmente dagli impianti fotovoltaici collocati in zone remote e scarsamente popolate. I cavi elettrici più soggetti a furto sono le connessioni delle dorsali, le quali connettono le varie file di pannelli solari; si tratta di cavi in rame di sezione anche di 70 millimetri quadrati, dove passano correnti fino a 200A e tensioni di 900V; tali cavi elettrici hanno un valore nell’ordine delle migliaia di euro per ogni impianto, ma sono anche semplici da tagliare e sfilare dalle canaline di protezione.

Ad oggi, se l'impianto fotovoltaico e' spento, ovverosia di notte, non sono noti sistemi se sia in corso il furto di tali cavi elettrici.

Compito principale del presente trovato à ̈ quello di mettere a punto un dispositivo antifurto per cavi elettrici che permetta di capire quando tali dorsali di impianti di pannelli fotovoltaici vengono rimosse o manomesse.

Nell'ambito del compito principale, importante scopo del trovato à ̈ quello di mettere a punto un dispositivo antifurto applicabile anche a cavi elettrici di altro tipo e altra funzionalità.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di mettere a punto un dispositivo antifurto per cavi elettrici particolarmente per impedire il furto o la manomissione dei cavi definenti le dorsali di connessione tra file di pannelli fotovoltaici negli impianti fotovoltaici.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di mettere a punto un dispositivo antifurto semplice da installare e da controllare.

Non ultimo scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un dispositivo antifurto per cavi elettrici realizzabile con impianti e tecnologie note.

Questo compito, nonchà ̈ questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo antifurto per cavi elettrici, caratterizzato dal fatto di comprendere due trasformatori toroidali disposti a circondare ciascuno un tratto d'estremità di una linea elettrica,

- un primo trasformatore toroidale, ad un primo capo di detta linea elettrica, essendo di trasmissione di un segnale elettrico di controllo, - il secondo trasformatore toroidale, al capo opposto di detta linea elettrica, essendo di ricezione di detto segnale di controllo,

detti trasformatori toroidali primo e secondo essendo interconnessi con una centralina di controllo e gestione dei segnali emessi dal primo trasformatore e della rilevazione ed interpretazione dei segnali ricevuti da detto secondo trasformatore,

detto dispositivo comprendendo un condensatore di passaggio del segnale in corrente alternata da interporre tra due disgiunti rami consecutivi di detta linea elettrica.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo antifurto secondo il trovato, illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, nell'allegata tavola di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra uno schema di un dispositivo antifurto per cavi elettrici secondo il trovato, applicato ad un impianto fotovoltaico. Con riferimento alle figure citate, un dispositivo antifurto per cavi elettrici secondo il trovato à ̈ indicato nel suo complesso con il numero 10.

Tale dispositivo antifurto 10 Ã ̈ schematizzato applicato ad un impianto fotovoltaico A, da intendersi noto, comprendente una serie di stringhe di moduli fotovoltaici B1, B2, B3 e B4 interconnesse ad un inverter C tramite una linea elettrica D, cosiddetta dorsale, di concentrazione delle stringhe B1, B2, B3 e B4; la linea elettrica D comprende due cavi elettrici E e F, il primo cavo E collega il positivo delle stringhe B1, B2, B3 e B4 con l'inverter C, mentre il secondo cavo elettrico F collega con l'inverter il negativo delle medesime stringhe.

Il dispositivo antifurto 10 comprende due trasformatori toroidali 11 e 12 disposti a circondare ciascuno un tratto d'estremità di un cavo elettrico E e F della linea elettrica D, in particolare il primo trasformatore toroidale 11 à ̈ attraversato dal primo cavo E, corrispondente al polo positivo del gruppo di stringhe, in prossimità dell'inverter C, ed il secondo trasformatore toroidale 12 à ̈ attraversato dal secondo cavo F, corrispondente al polo negativo del gruppo di stringhe, ancora in prossimità dell'inverter C.

Il primo trasformatore toroidale 11, che à ̈ posto sostanzialmente ad un primo capo di detta linea elettrica D, à ̈ atto a trasmettere un segnale elettrico di controllo, mentre il secondo trasformatore toroidale 12, al capo opposto di detta linea elettrica D, à ̈ di ricezione di detto segnale di controllo.

I trasformatori toroidali primo 11 e secondo 12 sono interconnessi con una centralina 13, di controllo e gestione dei segnali emessi dal primo trasformatore 11, e della rilevazione ed interpretazione dei segnali ricevuti da detto secondo trasformatore 12.

Il dispositivo antifurto 10 comprende un condensatore 14, di passaggio del segnale in corrente alternata da interporre tra i due disgiunti rami consecutivi di detta linea elettrica D, ovvero se ad una rispettiva prima estremità i cavi elettrici E e F sono interconnessi tramite l'inverter C, alle opposte seconde estremità i cavi elettrici E e F non sono interconnessi, e per consentire il passaggio da un cavo elettrico all'altro del segnale in corrente alternata emesso dal primo trasformatore toroidale 11 senza passaggio anche della corrente continua prodotta dalle stringhe di pannelli fotovoltaici, tra le due estremità disgiunte à ̈ posto il condensatore 14.

Il primo trasformatore toroidale 11 Ã ̈ a basso numero di spire, ad esempio tra 1 e 15 spire, e preferibilmente presenta 5 spire.

Il secondo trasformatore toroidale 12 Ã ̈ del tipo ad elevato numero di spire, ad esempio tra 500 e 3000 spire, e preferibilmente 1000 spire.

Il condensatore 14 Ã ̈ di tipo ad alta tensione.

Ad esempio, per la presente applicazione ad un impianto fotovoltaico, il condensatore 14 Ã ̈ del tipo 10uF, 1000V alta corrente rms per applicazioni DC-Link.

Per una diversa applicazione su di un cavo elettrico percorso da corrente alternata si sceglie e dimensiona un condensatore equivalente e più adatto alla specifica applicazione, ad esempio per una rete 230 VAC si ricorre ad un condensatore di classe X2.

La centralina 13 comprende un microprocessore 15, un circuito di potenza 16 per l'emissione dei segnali attraverso il primo trasformatore toroidale 11, ed un circuito amplificatore 17 per la lettura dei segnali ricevuti dal secondo trasformatore toroidale 12.

Tale centralina 13 Ã ̈ da intendersi gestibile con protocolli di comunicazione seriale per controllori logici seriali, 'PLC', di tipo noto, come ad esempio 'modbus'.

Il funzionamento del dispositivo antifurto 10 secondo il trovato, Ã ̈ il seguente.

La centralina 13, ad intervalli regolari, ad esempio ogni secondo, genera una serie di impulsi a frequenza fissa, di breve durata ma ad alta energia, mediante il primo trasformatore toroidale 1 a basso numero di spire; l'energia viene trasferita per induzione elettromagnetica al cavo elettrico da controllare, ad esempio il primo cavo elettrico E, positivo, il quale passa all'interno del foro del primo trasformatore toroidale 11.

Gli impulsi percorrono tutto l'impianto fotovoltaico fino a raggiungere il condensatore 14 posto tra i due cavi elettrici E e F dalla parte opposta dell'inverter C, lo attraversa e poi torna indietro ripercorrendo tutto il secondo cavo elettrico F, negativo, fino a ritornare alla centralina 13 tramite il secondo trasformatore toroidale 12 ad elevato numero di spire.

Sempre per induzione elettromagnetica la centralina 13 rileva l'impulso di corrente, lo misura e ne confronta i valori con quelli memorizzati in fase di installazione del dispositivo antifurto 10.

Nel caso venga rimosso uno dei due cavi elettrici E e F della linea elettrica D definente la dorsale dell'impianto fotovoltaico, o in caso di rimozione del condensatore 14, il circuito si interrompe e l'impulso non può più raggiungere il secondo trasformatore 12.

In tal caso quindi la centralina 13 rileva una anomalia ed emette una informazione o un segnale di allarme.

Per un corretto funzionamento, la centralina 13 deve essere adeguata per potenza, frequenza e durata dell'impulso di energia rispetto alla lunghezza e alle caratteristiche dei cavi elettrici da controllare con il dispositivo antifurto 10, caratteristiche dei cavi elettrici che variano da impianto ad impianto.

Ciò avviene mediante una procedura di autotaratura della centralina durante la fase di installazione della stessa.

La centralina 13, inoltre, opera una correzione lenta nel tempo di questi parametri in modo da adattarsi all'invecchiamento dell'impianto, in modo che con il tempo non si generino situazioni di falso allarme.

Quando l'impianto fotovoltaico à ̈ in funzione , ovvero di giorno, si può disattivare la centralina in quanto non indispensabile, infatti l'eventuale non funzionamento dell'impianto fotovoltaico di giorno segnala che c'à ̈ una anomalia nel sistema. Sui cavi elettrici E e F relativi alle stringhe B1, B2, B3 e B4 da controllare si raggiungono tensioni di 900 Volt, ed à ̈ importante notare come con questo dispositivo antifurto 10 non c’à ̈ nessun collegamento fisico tra i trasformatori toroidali 11 e 12 e i relativi cavi da controllare , infatti il trasferimento di energia tra i trasformatori e i cavi elettrici avviene mediante induzione elettromagnetica.

In generale, tale metodo di misura funziona molto bene perché la resistenza totale dei cavi elettrici à ̈ molto bassa.

Si à ̈ in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti.

In particolare, con il trovato si à ̈ messo a punto un dispositivo antifurto per cavi elettrici che permette di capire quando le dorsali di impianti di pannelli fotovoltaici vengono rimosse o manomesse.

Inoltre, con il trovato si à ̈ messo a punto un dispositivo antifurto applicabile anche a cavi elettrici di altro tipo e altra funzionalità.

In più, con il trovato si à ̈ messo a punto un dispositivo antifurto semplice da installare e da controllare.

Non ultimo, con il trovato si à ̈ messo a punto un dispositivo antifurto per cavi elettrici realizzabile con impianti e tecnologie note.

Il trovato, così concepito, à ̈ 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.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo antifurto (10) per cavi elettrici, caratterizzato dal fatto di comprendere due trasformatori toroidali (11, 12) disposti a circondare ciascuno un tratto d'estremità di una linea elettrica (D), - un primo trasformatore toroidale (11), ad un primo capo di detta linea elettrica, essendo di trasmissione di un segnale elettrico di controllo, - il secondo trasformatore toroidale (12), al capo opposto di detta linea elettrica, essendo di ricezione di detto segnale di controllo, detti trasformatori toroidali primo (11) e secondo (12) essendo interconnessi con una centralina (13) di controllo e gestione dei segnali emessi dal primo trasformatore (11) e della rilevazione ed interpretazione dei segnali ricevuti da detto secondo trasformatore (12), detto dispositivo (10) comprendendo un condensatore (14) di passaggio del segnale in corrente alternata da interporre tra due disgiunti cavi elettrici (E, F) di rami consecutivi di detta linea elettrica (D).
2. 2) Dispositivo antifurto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo trasformatore toroidale (11) Ã ̈ a basso numero di spire.
3. 3) Dispositivo antifurto secondo la rivendicazione precedente, che si caratterizza per il fatto che detto primo trasformatore toroidale (11), a basso numero di spire, presenta tra 1 e 15 spire, e preferibilmente presenta 5 spire.
4. 4) Dispositivo antifurto secondo le rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto secondo trasformatore toroidale (12) Ã ̈ del tipo ad elevato numero di spire.
5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, che si caratterizza per il fatto che detto secondo trasformatore toroidale (12), ad elevato numero di spire, comprende tra 500 e 3000 spire, e preferibilmente 1000 spire.
6. 6) Dispositivo antifurto secondo le rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detto condensatore (14) Ã ̈ di tipo ad alta tensione.
7. 7) Dispositivo antifurto secondo le rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che detta centralina (13) comprende un microprocessore (15), un circuito di potenza (16) per l'emissione dei segnali attraverso il primo trasformatore toroidale (11), ed un circuito amplificatore (17) per la lettura dei segnali ricevuti dal secondo trasformatore toroidale (12).
8. 8) Dispositivo antifurto secondo le rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per il fatto che tale centralina (13) Ã ̈ gestibile con protocolli di comunicazione seriale per controllori logici seriali, 'PLC', come ad esempio 'modbus'