ITRM20080132U1 - Sistema di cablaggio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un sistema di cablaggio rapido perfezionato.

Negli impianti elettrici, soprattutto ma non esclusivamente di tipo industriale, si fa uso di barre di distribuzione di energia elettrica, ad esempio fissate a strutture di supporto previste in quadri elettrici, barre a cui i dispositivi utilizzatori vengono connessi con l’interposizione di apparecchi elettrici, come interruttori, sezionatori, dispositivi di protezione ed altro.

Per accoppiare tali apparecchi alle barre di distribuzione si fa uso di opportuni adattatori. In particolare, gli adattatori hanno generalmente un terminale di contatto sporgente dal lato frontale per l’innesto di una pinza dell’apparecchio.

Tale terminale è disposto internamente al corpo dell’adattatore ed è collegato ad un terminale posteriore dotato di un contatto a pinza che si impegna con la barra di distribuzione.

Le barre di distribuzione del tipo summenzionato sono inserite interamente in un supporto atto ad ospitare una pluralità di barre. La funzione di tale supporto è non solo quella di sostenere le barre di distribuzione, ma anche quella di limitare il più possibile l'accesso ad esse per ovvie ragioni di sicurezza.

Tuttavia questo sistema non è completamente soddisfacente dal punto di vista della sicurezza dell'utilizzatore. Mentre infatti le superfici superiore ed inferiore delle barre di distribuzione sono di difficile accessibilità, il loro profilo frontale viene a trovarsi completamente esposto, con notevole rischio da parte di chiunque debba lavorare in prossimità di esse.

Allo scopo di ridurre al minimo tali rischi di contatto con parti sotto tensione è stato messo a punto un test da usare in fase di progettazione di nuove apparecchiature elettriche. E' stata cioè definita e normalizzata una dimensione massima di apertura che soddisfa questo requisito di sicurezza e uno strumento normalizzato, denominato "dito di prova" o IP20, che consente di verificare la conformità al requisito.

Una soluzione capace di ovviare a questi inconvenienti è descritta in MI 1999 A 000927, domanda della stessa richiedente.

Questa soluzione, molto soddisfacente sotto molti punti di vista, non soddisfa tuttavia in modo ottimale il richiesto requisito di sicurezza.

II problema che sta alla base del presente trovato è quello di fornire un sistema di cablaggio che superi gli svantaggi dell’arte nota, in particolare un sistema di cablaggio perfezionato a prova di dito e che permetta di eseguire manutenzione nei quadri elettrici mantenendo il quadro sotto tensione.

Tale problema è stato risolto da un sistema di cablaggio come rivendicato nelle annesse rivendicazioni.

Vantaggiosamente, il sistema di cablaggio descritto nelle sue forme di realizzazione preferite e/o rivendicate risulta di utilizzo particolarmente rapido, pur garantendo una totale sicurezza, in particolare un ottimo isolamento.

Forma oggetto del presente trovato anche una barra d’alimentazione per un quadro elettrico come definita nella rivendicazione 8.

Con particolare vantaggio, le soluzioni del presente trovato garantiscono un cablaggio che permette di mantenere un isolamento IP20 anche in caso di intervento per sostituire un interruttore senza togliere tensione alle barre di alimentazione.

Con ulteriore vantaggio, in accordo con una forma di realizzazione, la previsione di barre su cui è cablata almeno una prima base e di una seconda base permette di ottenere di lasciare le barre in tensione e garantire un isolamento “a prova di dito” o IP20 e intervenire sul sistema per, ad esempio, sostituire un apparecchio elettrico, eliminando completamente ogni rischio in questo intervento.

Con ulteriore particolare vantaggio, in accordo con una forma di realizzazione, la previsione di una barra di alimentazione munita di una struttura a profilo longitudinale con sezione trasversale munita di almeno una porzione con sagoma a “C” e un’ulteriore appendice comprendente un’estensione piatta a sbalzo con estremità libera, apicalmente protetta da un guscio di protezione che non impedisce un corretto accoppiamento elettrico con delle sue superfici laterali, permette di abbinare l’utilità di una barra di alimentazione con profilo a C e un binario frontalmente isolato IP20.

Le caratteristiche ed i vantaggi del sistema di cablaggio oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di diverse versioni di realizzazione, fatte qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, dove: - la figura 1 illustra una vista assonometrica di un quadro elettrico, privo di pannelli di protezione esterni, con barre di alimentazione verticali, con guscio di protezione IP20 e possibilità di derivazione su tutta la lunghezza, su cui è montata una prima base, collegata elettricamente alle barre, e una seconda base, collegata elettricamente alla prima base, su cui è montata un’apparecchiatura elettrica;

- la figura 2 illustra il quadro di figura 1 in vista assonometrica da dietro, con la porzione dell’intelaiatura di supporto parzialmente sezionata;

- la figura 3 illustra una figura assonometrica esplosa di un sistema di barre, con coperture IP20, chiusure laterali e gli isolatori di supporto delle barre all’intelaiatura di un quadro;

- la figura 4 illustra in vista assonometrica esplosa parzialmente sezionata, una porzione terminale di una barra di alimentazione con guscio di protezione su un’estensione a binario o pin di connessione o derivazione per il collegamento elettrico di apparecchiature elettriche o basi per queste;

- la figura 5 illustra in vista assonometrica la barra di figura 4;

- la figura 6 illustra la sezione trasversale di un profilato per barra di alimentazione con sagoma a 4 “C” e affiancato binario o pin di derivazione per il contatto elettrico;

- la figura 7 illustra la sezione trasversale di un primo profilato per barra di alimentazione con sagoma ad una “C” affiancata da un binario o pin di derivazione per il contatto elettrico;

- la figura 8 illustra la sezione trasversale di un secondo profilato per barra di alimentazione con sagoma ad una “C” affiancata da un binario o pin di derivazione per il contatto elettrico;

- la figura 9 illustra la sezione trasversale dell’estremità apicale di un binario o pin di derivazione per il contatto elettrico munita sul fronte di un guscio di protezione;

- la figura 10 illustra in vista assonometrica un isolatore con blocchetti di ancoraggio per barre di alimentazione;

- la figura 11 illustra in vista assonometrica a parti separate l’isolatore con blocchetti di figura 10;

- la figura 12 illustra una fase di inserimento di una barra di alimentazione in un isolatore per barre con blocchetti ancora aperti;

- la figura 13 illustra una seconda fase di inserimento di una barra di alimentazione in un isolatore in cui i blocchetti sono ruotati in posizione di accoppiamento geometrico con la barra a bloccaggio di questa;

- la figura 14 illustra una seconda vista assonometrica della fase di figura 13;

- la figura 15 illustra una vista in sezione trasversale alla barra dell’assieme di figura 13;

- la figura 16 illustra un particolare ingrandito di figura 15 da cui si evince l’accoppiamento geometrico a sicuro bloccaggio della barra;

- le figure 17a e 17b illustrano viste assonometriche parzialmente in sezione di un particolare di un quadro con barre di alimentazione a cui è associata una prima base;

- la figura 18 illustra in vista assonometrica un dettaglio di figura 17a dove la base è disegnata in trasparenza per evidenziare pinze in questa alloggiate e impegnate nel pin di una barra di alimentazione;

- la figura 19 illustra in vista assonometrica frontale una prima base da fissare alle guide di un telaio di un quadro in accoppiamento con barre di alimentazione;

- la figura 20 illustra in vista assonometrica da dietro la prima base di figura 19;

- la figura 21 illustra in vista assonometrica esplosa frontale, la prima base di figura 19;

- la figura 22 illustra in vista assonometrica esplosa dal retro, la prima base di figura 19;

- le figure 23 e 24 illustrano in viste assonometriche a parti separate una pinza di uscita della prima base;

- la figura 25 illustra in vista assonometrica una porzione di un quadro con barre di alimentazione, prima base, una seconda base rimovibilmente fissata alla prima base ed un’apparecchiatura elettrica fissata rimovibilmente alla seconda base;

- le figure 26, 27 e 28 illustrano in assonometria particolari della figura 25 in cui alcuni ingrandimenti sono raffigurati con porzioni in trasparenza per evidenziare alcuni collegamenti tra la seconda base e la prima base;

- le figure 29 e 30 illustrano in vista assonometrica il fronte e il retro di una seconda base;

- le figure 31 e 32 illustrano in vista assonometrica il fronte ed il retro a parti separate della seconda base di figure 29 e 30;

- la figura 33 illustra in vista assonometrica una porzione di quadro con barre, prima base, seconda base e un’apparecchiatura elettrica.

In accordo con una prima forma generale di realizzazione, un sistema di cablaggio rapido 1 comprende:

- almeno una barra di alimentazione 2;

- almeno una prima base 3 montata associata elettricamente all’almeno una barra 2 ed adatta ad essere fissata ad una struttura di supporto;

- almeno una seconda base rimuovibile 4 adatta ad essere associata elettricamente e supportata dalla prima base 3 ed in modo che in condizioni operative possa essere separata dalla prima base senza togliere tensione dall’almeno una barra e garantendo durante l’utilizzo e la rimozione una ottimale protezione da infortuni elettrici.

In accordo con una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, anche la prima base è montabile in modo rimuovibile in modo che in condizioni operative possa essere rimossa dalla struttura di supporto senza togliere tensione dall’almeno una barra e garantendo durante l’utilizzo e la rimozione una ottimale protezione da infortuni elettrici.

In accordo con un’ulteriore forma generale di realizzazione che, con le sue caratteristiche, può essere prevista congiuntamente o disgiuntamente alle caratteristiche che sono precedentemente o successivamente descritte, si prevede un sistema di cablaggio 1 in cui sono compresi:

- almeno una barra di alimentazione 2 avente corpo con profilo longitudinale e a sezione trasversale comprendente:

- almeno una porzione con sagoma a “C” (indicata in figure con il riferimento 5) delimitante una sede 11;

- un’estensione che si aggetta a sbalzo o pin 6 formando longitudinalmente un binario di contatto elettrico adatto al collegamento elettrico almeno con due sue superfici opposte 7, 8;

- detto pin presentando una porzione apicale 9 affacciata frontalmente e associata ad un guscio di protezione 10; - detto guscio di protezione 10 essendo in materiale isolante e stabilmente associato a detta porzione apicale 9 del pin 6 anche durante l’utilizzo della barra 2.

In accordo con una forma di realizzazione, un sistema presenta una sede 11 della barra 2 che è adatta ad accogliere per accoppiarsi geometricamente un blocchetto di ancoraggio 12 di un isolatore di supporto 13 dell’almeno una barra 2. Detto blocchetto 12 è ruotabile da una posizione di disimpegno ad una di impegno con la sede 11 della barra, in modo da fissare l’almeno una barra 2 saldamente all’isolatore 13 in modo rapido e sicuro.

In accordo con una forma di realizzazione, detta barra 2 comprende almeno due sedi 11 delimitate da una sezione a “C” disposte tra loro opposte ed adatte ad accogliere per accoppiarsi geometricamente contrapposti blocchetti di ancoraggio 12 di un isolatore di supporto 13. Detti blocchetti 12 sono ruotabili da una posizione di disimpegno ad una di impegno con le sedi 11 della barra per fissare l’almeno una barra 2 saldamente all’isolatore 13 in modo rapido e sicuro.

In accordo con una forma di realizzazione, detta barra comprende almeno 3 sedi 11 delimitate da una sezione a “C”.

In accordo con un’ancora ulteriore forma di realizzazione, detta barra comprende almeno 4 sedi 11 delimitate da una sezione a “C”.

Vantaggiosamente, in accordo con una forma di realizzazione, un sistema di cablaggio 1, ad esempio per un quadro elettrico 100 che, in accordo con una forma di realizzazione, comprende un telaio di supporto 101 su cui sono fissati isolatori di supporto 102 su cui sono fissate in modo rapido e sicuro barre di alimentazione 2, chiuse lateralmente da chiusure laterali 103.

Frontalmente, coperture isolanti 104 in grado di garantire una protezione IP20 sono associate, in accordo con una forma di realizzazione agganciate a scatto, alle barre 2 permettendo comunque di derivare liberamente in condizioni operative da tutta la lunghezza della barra 2. Preferibilmente, in accordo con una forma di realizzazione, la barra 2 presenta una sezione trasversale, ad esempio di tipo scatolare, con almeno lateralmente un sagoma a “C” 5 frontale adatta all’accoppiamento a scatto delle coperture 104 a protezione IP20. Detta sezione trasversale della barra 2 presenta inoltre almeno un pin 6 disposto lateralmente in modo che dalla copertura IP20 e il pin vi sia uno spazio minimo per inserire un collegamento elettrico ma che evita l’introduzione di un dito secondo “la prova a dito”. Detto pin presenta superfici contrapposte 7 e 8 di contatto elettrico. L’apice 9 del pin affacciata all’apparecchiatura elettrica 200 è associata ad un guscio di protezione 10 in materiale isolante per una protezione IP20 (Figure da 4 a 9). Vantaggiosamente, detto guscio è associato con sistema a scatto a sottosquadro in sedi provviste all’esterno di risalti 50 (figura 9) che permettono di evitare che una pinza 51 possa scalzare detto guscio.

In accordo con una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, i risalti 50 si estendono lateralmente rispetto alla porzione apicale 9 oltre tale porzione apicale. In accordo con tale forma di realizzazione i risalti sono ottenuti mediante una porzione del pin 6 rastremata dalla parte opposta rispetto alla porzione apicale 9. In accordo con una possibile forma di realizzazione, ciascun risalto 50 comprende almeno una parete piana di appoggio adatta a cooperare con una porzione del guscio di protezione 10 agganciato alla porzione apicale 9, ed una parete piana inclinata ed opposta rispetto alla parete d’appoggio.

In accordo con una forma di realizzazione, detta barra 2 presenta una sezione trasversale con 4 sagome a “C” che delimitano quattro sedi 11 ed un pin 6 per la connessione elettrica di almeno una pinza 51.

In accordo con una forma di realizzazione, detta almeno una barra 2 è associata ad un isolatore per barre 13 che presenta una sede adatta ad accogliere la barra 2 tra due rebbi alla cui sommità sono presenti blocchetti di ancoraggio 12 ruotabili da una posizione di disimpegno, che lascia la barra libera di fuoriuscire dalla sede dell’isolatore, ad una di impegno in cui i blocchetti si inseriscono in sedi 11 della barra 2 a sottosquadro, impedendone una fuoriuscita e garantendo un saldo e sicuro fissaggio della barra (Figure da 10 a 14).

In accordo con una forma di realizzazione, il blocchetto di ancoraggio ruota di 90° agendo su una porzione superiore con sagoma a vite di fissaggio ed accessibile in modo sicuro, con protezione IP20, dalla parte frontale.

Il blocchetto 12 ruotando arriva in battuta sulla barra di alimentazione 2, e ali del blocchetto si inseriscono nelle sedi 11 o fessure apposite previste sulla barra 2, garantendo il corretto posizionamento e serraggio della barra 2 sull’isolatore 13.

Questo sistema permette di avere il fronte barra completamente libero, per poter derivare su tutta la lunghezza della barra, sia sul pin 6 sia sulla sede con sagoma a «C».

Sulle barre 2 fissate al telaio 101 tramite gli isolatori 13, viene montata una prima base 3 (figure da 17 a 22). Le pinze 51, alloggiate nella base 3 stessa, si inseriscono sulle barre di alimentazione 2, in particolare accoppiandosi alle superfici laterali 7, 8 dei pin 6, garantendo il corretto collegamento elettrico (Fig. 18).

Nelle figure 21 e 22 è possibile vedere la prima base 3 in cui sono ricavate le sedi in cui sono inserite le pinze 51 coperte da tappi 52 isolanti IP20 (figura 21). Altre sedi accolgono una morsettiera femmina 53 e pinze di uscita 54.

La prima base 3 viene montata sulla struttura mediante guide 55 scorrevoli che permettono di trovare immediatamente la posizione di montaggio.

In accordo con una forma di realizzazione vantaggiosa, la base 3 è provvista lateralmente di guide 55 per il fissaggio sicuro e rapido al telaio, fissaggio che avviene in modo guidato garantendo un perfetto accoppiamento delle pinze 51 di una predefinita fase con il rispettivo pin 6 di medesima fase.

In accordo con una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, le guide 55 includono mezzi di guida 55A (figure 19 e 20) adatti ad cooperare con mezzi di guida coniugati previsti in rispettivi montanti di supporto del telaio. Tali mezzi di guida permettono vantaggiosamente di posizionare agevolmente ed in modo rapido e preciso la prima base 3 nella posizione di installazione desiderata. In accordo con una forma di realizzazione vantaggiosa i mezzi di guida comprendono almeno una nervatura di guida 55A adatta ad accoppiarsi scorrevolmente con un recesso di guida coniugato previsto in un rispettivo montante di supporto. In accordo con un’ulteriore forma di realizzazione vantaggiosa, i mezzi di guida possono comprendere una pluralità di nervature tra loro parallele previste in corrispondenza di porzioni di estremità opposte della prima base. In accordo con una possibile forma di realizzazione, i mezzi di guida potrebbero tuttavia comprendere recessi di guida mentre i mezzi di guida coniugati potrebbero comprendere nervature di guida previste nei montanti di supporto.

Dette pinze di collegamento 51, si innestano, da un lato sulle barre di alimentazione 2, in particolare sul pin 6 di queste, e sull’altro con PIN 66 di alimentazione presenti nella seconda base 4.

Detta prima base 3 presenta inoltre sedi con protezione IP20 per accogliere pinze 54 per la connessione di uscite, su cui si innestano i PIN 67 delle uscite presenti sulla seconda base 4.

Vantaggiosamente, detta prima base 3 presenta anche sedi con protezione IP20 per accogliere una morsettiera femmina rimovibile per il collegamento di cavi ausiliari. Detta prima base 3, oltre a prevedere guide di posizionamento 55 della base su barre di alimentazione, prevede spine di centraggio 56 per il corretto posizionamento della seconda base 4 sulla prima base 3. Dette pinze per la connessione delle uscite, definibile connessione automatica, comprendono barre 57, fissate ad a rispettivi elementi di alloggiamento 59, alla cui porzione di estremità libera sono associate le vere e proprie pinze 54 mantenute in posizione di serraggio da molle 58 previste esternamente a serrare dette pinze 54. In accordo con una forma di realizzazione vantaggiosa le barre 57 sono delle barre sostanzialmente piastriformi. In accordo con la forma di realizzazione illustrata nelle figure le barre 57 presentano sostanzialmente la forma di strisce o lamelle metalliche. In accordo con la forma di realizzazione illustrata nelle figure anche le pinze 54 e le molle 58 sono elementi sostanzialmente piastriformi fissati alle porzioni di estremità libere delle barre 57. Con particolare riferimento alla figura 28 si può osservare che le barre 57 e gli elementi di alloggiamento 59 sono collegati in modo tale che le pinze 54 e le molle 58 sporgono almeno parzialmente all’esterno di tali elementi.

In accordo con una forma di realizzazione, quando la seconda base 4 viene montata sulla prima base 3, il corretto posizionamento avviene mediante spine di centraggio 56 posizionate sulla prima base 3. Inserendo fino in battuta la seconda base 4 su quella fissa 3 si effettua automaticamente il collegamento elettrico dell’alimentazione e delle uscite.

La seconda base 4 viene fissata sulla prima base mediante sistemi di aggancio a 1⁄4 di giro, ad esempio 4 sistemi di aggancio.

La seconda base 4 presenta PIN 66 di alimentazione di collegamento automatico che si innestano sulle pinze 51 alloggiate sulla prima base 3. Ulteriori Pin 67 di collegamento automatico delle uscite, si innestano sulle pinze di uscita 54 alloggiate sulla prima base 3.

Detta seconda base 4 presenta una morsettiera maschio 77 rimovibile per il collegamento di cavi ausiliari.

Detta seconda base 4 presenta sul suo fronte maniglie di afferraggio 78.

In accordo con una forma di realizzazione, detta seconda base 4 presenta passaggi per collegamenti di alimentazione 81, adatti a collegare alla prima base 3, e collegamenti uscite interruttore 82 e collegamenti uscite differenziale 83 coperti da tappi che permettono la sola fuoriuscita dei pin 66, 67 di collegamento e di accoppiamento all’interruttore e differenziale.

Quelle che sono state descritte sono solo forme particolari di realizzazione del sistema di cablaggio oggetto del presente trovato, cui l'esperto dell'arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, senza peraltro discostarsi dall'ambito di protezione del presente trovato.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema di cablaggio rapido (1) comprendente: - almeno una barra di alimentazione (2); - almeno una prima base (3) montabile associata elettricamente all’almeno una barra (2) di alimentazione ed adatta ad essere fissata ad una struttura di supporto; - almeno una seconda base rimuovibile (4) adatta ad essere associata elettricamente e supportata dalla prima base (3) in modo che in condizioni operative possa essere separata dalla prima base senza togliere tensione dall’almeno una barra e garantendo durante l’utilizzo e la rimozione una ottimale protezione da infortuni elettrici.
2. 2. Un sistema di cablaggio (1) secondo la rivendicazione 1, in cui anche la prima base è montabile in modo rimuovibile alla struttura in modo che in condizioni operative possa essere rimossa dalla struttura di supporto senza togliere tensione dall’almeno una barra e garantendo durante l’utilizzo e la rimozione una ottimale protezione da infortuni elettrici.
3. 3. Sistema di cablaggio (1) indipendente o dipendente dalla rivendicazione 1 o dalla rivendicazione 2, in cui sono compresi: - almeno una barra di alimentazione (2) avente corpo con profilo longitudinale a sezione trasversale comprendente: - almeno una porzione con sagoma a “C” (5) delimitante una sede (11); - un’estensione che si aggetta a sbalzo o pin (6) formando longitudinalmente un binario di contatto elettrico adatto al collegamento elettrico almeno con due sue superfici opposte (7, 8); - detto pin presentando una porzione apicale (9) affacciata frontalmente e associata ad un guscio di protezione (10); - detto guscio di protezione (10) essendo in materiale isolante e stabilmente associato a detta porzione apicale (9) del pin (6) anche durante l’utilizzo.
4. 4. Sistema di cablaggio (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detta sede (11) della barra (2) è adatta ad accogliere per accoppiarsi geometricamente un blocchetto di ancoraggio (12) di un isolatore di supporto (13) dell’almeno una barra (2), detto blocchetto (12) essendo ruotabile da una posizione di disimpegno ad una di impegno con la sede (11) della barra per fissare l’almeno una barra (2) saldamente all’isolatore (13) in modo rapido e sicuro.
5. 5. Sistema di cablaggio (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detta barra comprende almeno due sedi (11) delimitate da una sezione a “C” disposte tra loro opposte ed adatte ad accogliere per accoppiarsi geometricamente con contrapposti blocchetti di ancoraggio (12) di un isolatore di supporto (13), detti blocchetti (12) essendo ruotabili da una posizione di disimpegno ad una di impegno con le sedi (11) della barra per fissare l’almeno una barra (2) saldamente all’isolatore (13) in modo rapido e sicuro.
6. 6. Sistema di cablaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui detta barra comprende almeno 3 sedi (11) delimitate da una sezione a “C”.
7. 7. Sistema di cablaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui detta barra comprende almeno 4 sedi (11) delimitate da una sezione a “C”.
8. 8. Barra di alimentazione (2) per un quadro elettrico, la barra includendo un corpo con profilo longitudinale a sezione trasversale comprendente: - almeno una porzione con sagoma a “C” (5) delimitante una sede (11); - un’estensione che si aggetta a sbalzo o pin (6) formando longitudinalmente un binario di contatto elettrico adatto al collegamento elettrico almeno con due sue superfici opposte (7, 8); - detto pin presentando una porzione apicale (9) affacciata frontalmente e associabile ad un guscio di protezione (10); - detto guscio di protezione (10) essendo in materiale isolante e stabilmente associabile a detta porzione apicale (9) del pin (6) anche durante l’utilizzo.