ITRM20000319A1 - Sistema di chiusura automatica di un interruttore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a un sistema per la chiusura automatica di un interruttore elettrico.

Negli impianti elettrici si utilizzano spesso interruttori che sono in grado di aprirsi in risposta ad un sovraccarico o ad altre condizioni anomale potenzialmente pericolose. Un tipico esempio di interruttore di questo tipo è l'interruttore differenziale, la cui apertura è determinata da una corrente di perdita superiore a un limite di sicurezza prefissato. L'impiego di un interruttore differenziale garantisce un'efficace protezione contro i rischi di folgorazione e di incendio.

Per una protezione delle persone contro i contatti diretti è necessario l'uso di interruttori differenziali ad alta sensibilità, cioè con soglia di intervento non superiore a 30mA. Purtroppo, tali dispositivi, per la loro sensibilità, intervengono anche in caso di correnti transitorie verso terra che possono manifestarsi quando l'impianto elettrico è sottoposto a tensioni impulsive generate nella rete elèttrica a monte dell'interruttore, per esempio in seguito alla manovra di interruttori sulla linea di media tensióne, o in seguito a fulminazioni dirette o indirette sulle linee di alimentazione. In questi casi perciò viene tolta l'alimentazione ai carichi dell'impianto senza che sussistano effettive condizioni di rischio per le persone e per le cose. Ciò comporta inconvenienti più o meno seri, come per esempio, in ambito industriale, inutili arresti della produzione e, in ambito domestico, problemi di conservazione degli alimenti a causa dell'arresto di frigoriferi e congelatori. Ovviamente, per riattivare l'impianto è necessario chiudere manualmente l'interruttore differenziale. Se l'impianto non è sorvegliato, come si verifica ad esempio in un appartamento momentaneamente disabitato in un periodo di ferie, gli inconvenienti sopra citati sono inevitabili .

Per ovviare a questi inconvenienti è noto l'impiego di interruttori differenziali di tipo ritardato, cioè che prevedono un ritardo all'intervento che li rende insensibili a correnti transitorie verso terra. Il ritardo viene regolato in modo da rispettare i limiti imposti dalle norme di sicurezza, cioè in modo da non provocare danni irreversibili alle persone in caso di folgorazione.

Ciò nonostante, la sollecitazione cui viene sottoposto il corpo umano con questo tipo di dispositivi è sempre maggiore di quella che si subisce con un dispositivo ad intervento istantaneo, per cui tale soluzione non è opportuna in molte applicazioni.

Un'altra soluzione nota prevede l'impiego combinato di interruttori differenziali a bassa sensibilità per alcuni carichi, per esempio i congelatori, e di interruttori ad alta sensibilità per altri carichi. Ciò impone, tuttavia, una complicazione dell'impianto che non sempre è accettabile.

Secondo un'altra soluzione ancora, si ricorre a sistemi di richiusura automatica. Un sistema di questo tipo comprende un rivelatore dello stato di apertura dell'interruttore, un dispositivo elettromeccanico di chiusura dell'interruttore e un dispositivo elettronico di comando atto a generare un segnale di attivazione del dispositivo elettromeccanico di chiusura in risposta ad un segnale di interruttore aperto proveniente dal rivelatore. Normalmente, il numero delle richiusure automatiche può essere programmato. Se la causa dell'intervento dell'interruttore persiste dopo l ' ultimo tentativo di chiusura, il sistema di chiusura viene disattivato.

Quest 'ultima soluzione consente di evitare che un impianto venga disattivato permanentemente solo a causa di un transitorio. In pratica però anche questo sistema presenta un punto debole, perché se esso non viene disattivato quando non è più necessario, per esempio al rientro nell'abitazione dopo le vacanze, viene a mancare una completa sicurezza contro i contatti diretti. Ciò può succedere facilmente per il fatto che lo stato di attivazione del sistema normalmente è segnalato solo da una spia luminosa che può essere poco visibile e perciò facilmente ignorata. In queste circostanze, se una persona inavvertitamente entra in contatto con fili sotto tensione rischia di essere sottoposta a più folgorazioni successive perché l'interruttore differenziale viene automaticamente richiuso dopo ogni apertura.

Lo scopo dell'invenzione è di evitare questo rischio proponendo un impianto per la chiusura automatica dell'interruttore che garantisca la massima sicurezza in ogni circostanza.

Tale scopo viene conseguito secondo l'invenzione per il fatto che il sistema per la chiusura automatica utilizza, come dispositivo per segnalare lo stato di attivazione del sistema, un impianto anti-intrusione .

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma d'esecuzione esemplificativa e pertanto non limitativa fatta in relazione all'unito disegno, in cui l'unica figura mostra uno schema a blocchi secondo l'invenzione. Il blocco 10 rappresenta un interruttore differenziale, eventualmente associato ad un interruttore magneto-termico, posto all'ingresso di un impianto elettrico comprendente vari carichi, rappresentati da un unico blocco 11, da collegare ad una linea di alimentazione elettrica L.

All'interruttore 10 è associato un dispositivo di azionamento elettromeccanico 12, per esempio un dispositivo di chiusura a motore, e un interruttore per bassa potenza 13, cioè un cosiddetto contatto ausiliario, che è aperto o chiuso quando l'interruttore 10 è, rispettivamente, chiuso o aperto. Il contatto ausiliario 13 costituisce un rivelatore dello stato dell'interruttore 10 ed è collegato ad un modulo di comando 14, preferibilmente un dispositivo elettronico a microcontrollore, per fornirgli un segnale di apertura in caso di intervento dell' interruttore differenziale . Un' uscita del modulo di comando 14 è collegata al dispositivo di azionamento 12.

Il modulo di comando 14 è collegato a un bus di trasmissione dati 15 di un impianto anti-intrusione. Al bus 15 sono collegati .vari dispositivi dell'impianto anti-intrusione, tra i quali l'unità centrale 16 di gestione dell'impianto, un dispositivo di.allarme 17 e un inseritore 18, cioè un dispositivo di attivazione dell'impianto stesso. Come è noto, un bus di questo tipo comprende una linea bifilare alla quale sono collegati in parallelo i vari dispositivi, a ciascuno dei quali è associato un configuratone che ne identifica l'indirizzo e la funzione.

Quando l'interruttore differenziale 10 si apre, il contatto ausiliario 13 si chiude, fornendo così un segnale di richiesta di chiusura al modulo di comando 14. In risposta a questo segnale il modulo di comando 14 invia un segnale di chiusura al dispositivo di azionamento a motore 12. Ciò ha per effetto il riarmo dell'interruttore differenziale 10 e la chiusura dei relativi contatti. Se l'apertura dell'interruttore differenziale è stata causata da un transitorio, l'interruttore 10 resta chiuso; se, invece, l'intervento è stato dovuto ad un guasto .permanente, il modulo di comando 14 pone il sistema in stato di blocco, cioè in uno stato in cui l'interruttore differenziale resta aperto permanentemente. Questo stato può essere raggiunto eventualmente dopo vari tentativi di chiusura eseguiti a intervalli prefissati. Sia il numero degli interventi, sia la durata degli intervalli, sono programmabili con un adatto configuratore associato al modulo di comando.

L'attivazione e la disattivazione del modulo di comando 14 vengono impostate in modo da essere condizionate dall'attivazione e dalla disattivazione dell'impianto anti-intrusione. In pratica, l'inseritore 18 può essere impostato in modo da attivare contemporaneamente il sistema di chiusura automatica e l'impianto anti-intrusione. E' così impossibile che si verifichi la situazione di pericolo sopra descritta in quanto, per rientrare nell'ambiente nel quale è stato attivato il sistema di chiusura automatica è necessario disattivare l'impianto anti-intrusione. Se inavvertitamente tale disattivazione non fosse eseguita, l'allarme dell'impianto anti-intrusione darebbe un'efficace segnalazione dello stato di attivazione del sistema di chiusura automatica.

Come si può constatare da quanto sopra esposto, il sistema di chiusura automatica secondo l'invenzione consente di utilizzare un interruttore differenziale ad alta sensibilità di tipo istantaneo senza i problemi dell'arte nota sopra descritti, garantendo così la massima sicurezza contro le folgorazioni .

Inoltre, il sistema secondo l'invenzione, grazie alla particolare integrazione con un impianto antiintrusione, può disporre di alcune funzioni addizionali che non sono presenti nei sistemi di chiusura automatica convenzionali. Tra queste:

la possibilità di comandare a distanza la chiusura e l'apertura dell'interruttore differenziale mediante il collegamento al bus 15 di un dispositivo di comando remoto 20 opportunamente configurato (naturalmente, in questo caso, è indispensabile che il dispositivo di azionamento a motore 12 sia predisposto anche per l'apertura dell'interruttore differenziale 10);

la possibilità di collegare al bus 15 un dispositivo indicatore, eventualmente integrato nel modulo di comando 14, che fornisca un'indicazione visiva dello stato dell'interruttore differenziale 10

la possibilità di collegare al bus 15 un dispositivo di telecomunicazioni, per esempio un combinatore telefonico 21, che invii una chiamata di allarme tecnico ad un numero telefonico preimpostato in caso di stato di blocco del sistema di chiusura automatica; in questo caso l'utente destinatario della chiamata potrà inviare un comando al combinatore telefonico che, a sua volta, tramite il bus 15, darà un segnale corrispondente al modulo di comando 14 per richiudere l'interruttore differenziale se le condizioni di guasto sono cessate;

la possibilità, infine, di collegare al bus un modulo che simula un guasto a terra per provocare l'intervento dell'interruttore differenziale quando si voglia verificare l'efficienza dell'impianto.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la chiusura automatica di un interruttore elettrico (10) comprendente: un rivelatore (13) dello, stato di apertura dell'interruttore, un dispositivo elettromeccanico (12) di chiusura dell'interruttore, un dispositivo elettronico di comando (14) atto a generare un segnale di attivazione del dispositivo elettromeccanico (12) in risposta ad un segnale di interruttore aperto emesso dal rivelatore (13), un dispositivo di segnalazione dello stato di attivazione del sistema, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di segnalazione comprende un impianto anti-intrusione (15-18).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui l'impianto anti-intrusione comprende un bus di trasmissione dati (15) e in cui il dispositivo elettronico di comando (14) è collegato al bus di trasmissione dati (15).
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, comprendente un dispositivo di comando remoto (20) collegato al bus di trasmissione dati (15) atto ad inviare al dispositivo elettronico di comando (14) segnali di chiusura e di apertura dell'interruttore (10).
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 2 o 3, comprendente un dispositivo indicatore collegato al bus di trasmissione dati (15) atto a fornire una indicazione visiva dello stato dell'interruttore (10).
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 2, 3 o 4 comprendente un dispositivo di telecomunicazioni (21) collegato al bus di trasmissione dati (15) atto a trasmettere segnali tra il dispositivo elettromeccanico di comando (14) e una postazione remota .
6. 6 . Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 2 a 5, comprendente un modulo simulatore di guasto a terra collegato al bus di trasmissione dati (15).
7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'interruttore elettrico è un interruttore differenziale (10).
8. 8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il dispositivo elettromeccanico di chiusura è un dispositivo a motore elettrico (12).
9. 9. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il rivelatore è un contatto ausiliario (13) associato all'interruttore (10).