ITMI960231U1 - Quadro elettrico di distribuzione e protezione di impianti elettrici con interconnessione di apparecchiature elettriche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un quadro elettrico perfezionato di distribuzione e protezione di impianti con interconnessione di apparecchiature elettriche modulari mediante sbarra elettroconduttrice dentata.

E' noto che negli impianti elettrici domestici, civili e industriali di bassa potenza si fa uso di quadri di distribuzione e protezione incassati a parete, in cui una pluralità di apparecchiature elettriche modulari, o semplicemente moduli, sono agganciati in posizione affiancata l'uno all'altro su un binario di supporto fissato alla parete, ciascuno mediante una coppia di denti di aggancio uno dei quali fisso, l'altro mobile e operabile per consentire l'aggancio e sgancio.

E' noto che per semplificare e agevolare le operazioni di interconnessione elettrica tra i moduli, che molto spesso richiede l'interconnessione elettrica del morsetto di uscita di un modulo (per esempio un dispositivo di protezione differenziale) con un morsetto di ingresso di una pluralità di moduli (per esempio interruttori magnetotermici di protezione di sezioni di impianto), si fa uso di sbarre elettroconduttrici, provviste di denti regolarmente disposti con un passo modulare eguale allo spessore dei moduli, ciascuno dei quali si innesta e viene serrato nel morsetto di uno dei moduli.

La manutenzione e l'adattamento di questi quadri e nuove esigenze di impianto, quando i moduli sono così interconnessi mediante sbarra elettroconduttrice, è difficoltosa perchè in generale per sostituire un modulo difettoso, o per aggiungere nuovi moduli all'impianto occorre allentare tutti i morsetti di serraggio che impegnano la sbarra, rimuovere la sbarra, e solo in questa condizione è possibile sganciare e agganciare i moduli alla rotaia effettuando le necessarie sostituzioni/variazioni nel numero di moduli installati.

A questo punto occorre poi disporre nuovamente la sbarra sui moduli, introdurre i denti nei morsetti e serrare nuovamente tutti i morsetti che si devono connettere elettricamente ai denti della sbarra.

Ciò è necessario perchè i morsetti di serraggio sono aperti su una faccia dei moduli perpendicolare al piano di accoppiamento tra moduli e rotaia di supporto e l'aggancio su rotaia o la rimozione di un modulo della rotaia può essere eseguito solo con una traslazione del modulo relativamente alla rotaia, combinata con una rotazione del modulo intorno al dente di aggancio fisso.

Questa rotazione non è consentita dalla presenza della rotaia, un dente della quale interferisce, anche a morsetto completamente aperto, con le ganasce del morsetto.

Un ulteriore inconveniente di questo tipo di allestimento è che la sbarra elettroconduttrice, essendo rimovibile, comporta nel corso della sua manipolazione il rischio di indesiderati contatti elettrici dei suoi denti con le apparecchiature elettriche e comporta comunque la necessità di indesiderabili manipolazioni, rese laboriose dal limitato spazio disponibile nell'alloggiamento incassato in parete della centralina. Particolarmente difficoltosa è poi l'installazione della sbarra inferiormente ai moduli, quando le esigenze di impianto lo richiedono, perchè occorre contemporaneamente mantenere la sbarra in posizione e operare per il serraggio dei morsetti .

Per evitare questi inconvenienti è stato descritto e proposto nella domanda di brevetto europeo pubblicata con il numero EP-A-0434.964 di realizzare moduli elettrici provvisti, di un morsetto di connessione "posteriore" a pinza elastica aperto nella parete del modulo che si affaccia alla rotaia di supporto così da rendere possibile l'interconnessione di più moduli mediante una sbarra elettroconduttrice disposta nel piano della rotaia di supporto e provvista di denti perpendicolari a tale piano che si innestano a pressione nei suddetti morsetti "posteriori" dei moduli, senza la necessità di rimuovere la sbarra elettroconduttrice che,convenientemente protetta da una guaina isolante è fissata alla parete parallelamente alla rotaia di supporto.

Nella più recente domanda di brevetto italiana depositata con il N. MI94A002111 è stato anche proposto il perfezionamento di provvedere un supporto di sbarra elettroconduttrice che si aggancia a scatto alla rotaia di supporto, eliminando tutte le difficoltà connesse con il montaggio della sbarra a parete in posizionamento reciproco preciso con la rotaia, necessario per la corretta ed agevole inserzione dei denti nei morsetti.

Per quanto tecnicamente soddisfacenti queste soluzioni presentano il limite che l'impiego della sbarra di interconnessione impone come prerequisito l'impiego di moduli elettrici provvisti di morsetto "posteriore" e non è conciliabile con l'impiego di moduli elettrici provvisti di soli morsetti su facce perpendicolari a quella posteriore, che sono più diffusi e meno costosi.

Gli inconvenienti e i limiti dell'arte nota sono superati dal presente trovato, che provvede un quadro elettrico di distribuzione e protezione il cui allestimento, manutenzione e modifica è reso particolarmente agevole dall'impiego di moduli elettrici ciascuno provvisto di una coppia di denti di aggancio su rotaia operabili per assumere una posizione di sgancio e di aggancio, e di una sbarra elettroconduttrice, resa solidale alla rotaia di supporto mediante un elemento angolare di supporto e provvista di denti per inserzione in morsetti di serraggio dei moduli elettrici aperti su una faccia dei moduli perpendicolare alla faccia di accoppiamento dei moduli con la rotaia di supporto.

L'inserzione dei denti nei morsetti (o l'estrazione dei denti dai morsetti) è eseguita con semplice traslazione dei moduli in due direzioni perpendicolari tra loro, senza dover rimuovere la sbarra e quindi eseguire sconnessioni di moduli già installati.

Le . caratteristiche ed i vantaggi del trovato risulteranno più chiari dalla descrizione che segue di una forma preferita di realizzazione e dai disegni allegati in cui:

- la fig. 1 è una vista prospettica esplosa di una forma preferita di realizzazione di quadro elettrico di protezione e distribuzione in accordo con il presente trovato,

- la fig. 2 è una vista laterale del quadro elettrico di fig. 1 con un modulo elettrico posizionato, durante una prima fase operativa, per l'installazione su rotaia e l'inserzione di uno o più denti di sbarra elettroconduttrice .

- La fig. 3 è una vista laterale del quadro elettrico di fig. 1 con un modulo elettrico posizionato, durante una seconda fase operativa, per l'installazione su rotaia.

- La fig. 4 è una vista laterale del quadro elettrico di fig. 1 con un modulo elettrico posizionato in una terza ed ultima fase operativa per l'installazione su rotaia.

Con riferimento alla fig. 1 un quadro elettrico in accordo con il presente trovato comprende, alloggiati in un corpo scatolare, di tipo noto, non illustrato ed incassato in parete, con una faccia aperta a filo di parete, un binario di supporto di moduli elettrici 1, un supporto angolare 10 di sbarra elettroconduttrice 11, detta sbarra elettroconduttrice 11, e una pluralità di moduli elettrici, dei quali due soli 12,112 sono rappresentati. Il binario di supporto è provvisto di due rotaie parallele 2, 3 disposte orizzontalmente ed è preferibilmente ma non necessariamente ottenuto per estrusione di materiale plastico.

Il binario 1 è fissato in modo convenzionale alla parete di fondo del corpo scatolare con una faccia posteriore 114 a contatto della parete di fondo del corpo scatolare, e si estende superiormente e inferiormente in due ali 4, 5 allungate nella direzione del binario ed estese parallelamente al piano definito dal binario e dalla parete di fondo del corpo scatolare, a una conveniente distanza da quest'ultima.

Le ali 4 e 5 sono ciascuna provvista, sul bordo libero di estremità 60,61, di una prima costolatura 6, 7 rispettivamente, in rilievo sulla faccia posteriore {con riferimento alle condizioni di installazione) e, in prossimità della prima costolatura e parallela a questa, di una seconda costolatura 8, 9 rispettivamente, essa pure in rilievo sulla faccia posteriore.

Il supporto angolare 10, allungato nella direzione del binario 1, è formato da due ali perpendicolari tra loro 13, 14 nella prima delle quali 13, in prossimità del suo bordo libero 15 è formato un alloggiamento 16, di sezione rettangolare, allungato nella direzione del binario 1 e aperto sul lato interno dell'ala 16 attraverso una feritoia continua 160, parallela al bordo libero 15.

Nell'alloggiamento 16 è inserita, da una estremità del supporto angolare, la sbarra elettroconduttrice 11, essenzialmente una bandella piana in materiale conduttore, preferibilmente rame, provvista di una.pluralità di denti come 17, estesi ad angolo retto da un bordo della bandella e uniformemente spaziati lungo la stessa.

I denti come 17 fuoriescono dall'alloggiamento 16 attraverso la feritoia continua 160 dell'alloggiamento 16.

II passo di ripetizione dei denti è eguale allo spessore dei moduli elettrici che devono essere installati sul binario, nella direzione dello stesso.

Nell'ala 13 del supporto angolare è altresì formata una pluralità di aperture, come 18, allineate nella direzione di estensione dell'ala, esse pure uniformemente spaziate con lo stesso passo di ripetizione dei denti 17 e allineate con i denti in direzione perpendicolare alla lunghezza dell'ala.

A sbalzo sull'ala 14, e parallelamente a questa, a una distanza eguale allo spessore dell'ala 4 di binario, maggiorata dallo spessore delle nervature 6, 8 è formato un labbro 19 allungato nella direzione dell'ala 14, e terminato al suo bordo libero in un dente di aggancio 20.

L'ala 14 e il labbro 19 formano una sella continua a U, che si innesta sull'ala 4-del binario, con aggancio irreversibile a scatto del dente 20 con la nervatura 8.

Anche il supporto angolare 10 è convenientemente ottenuto per estrusione di materiale plastico, elettricamente isolante.

Una maggiore rigidezza del vincolo tra supporto angolare 10 e binario 1 è assicurato da una nervatura 21, sulla rotaia 1, che forma con l'ala 4 una scanalatura 22 in cui si innesta il bordo libero 23 dell'ala 14, quando il supporto angolare 10 viene fissato a scatto sul binario, con una traslazione nella direzione indicata dalla freccia 24.

Sul binario 1 è fissata una pluralità di moduli elettrici, per esempio interruttori magnetotermici, due soli dei quali 12,112 sono rappresentati.

I moduli elettrici, a generica forma di parallelepipedo rettangolo, sono fissati sul binario 1 in giustapposizione l'uno all'altro, e in reciproco contatto su una faccia laterale, con una faccia posteriore 25 appoggiata contro la faccia superiore o suola delle rotaie 2, 3.

Il posizionamento dei.moduli, trasversalmente alla direzione delle rotaie è assicurato da due tenoni 27, 28 in rilievo sulla faccia posteriore dei moduli.

Nei tenoni sono alloggiati dispositivi di aggancio, per esempio del tipo descritto nella domanda europea di brevetto pubblicata con il N 0680114 operabili per assumere una posizione di aggancio, in cui un dente di aggancio si estende nella mortisa formata tra i tenoni e si impegna con una faccia laterale e inferiore di una delle rotaie, e una posizione di sgancio, in cui il dente di aggancio è interamente retratto all'interno del tenone.

L'operabilità dei dispositivi di aggancio è assicurata da una testa di azionamento, come 29, 30, 31 di fig. 1 che si estende esternamente ai moduli sulle facce inferiore e superiore (in relazione alle condizioni di installazione).

Sulle stesse facce si apre, in ciascuno dei moduli, una apertura di accesso a un morsetto di serraggio, di tipo convenzionale, formato da una ganascia fissa e una ganascia mobile, serratile e vite contro la ganascia fissa.

In fig. 1 sono visibili, sulla faccia superiore, le aperture di accesso 32, 33 a due morsetti di serraggio, rispettivamente dei moduli 12,112 e all'interno dell'apertura 33, convenientemente sezionata, sono visibili la ganascia fissa 34 e la ganascia mobile 35 di un morsetto.

Normalmente la massima apertura delle ganasce, è alquanto maggiore della altezza dei tenoni 27, 28, e indicativamente è dell'ordine di 9-10 mm.

Con questo tipo di componenti l'assemblaggio di un quadro elettrico conforme al trovato, la sua manutenzione ed eventuali modifiche di impianto risultano estremamente agevoli.

Il supporto angolare 10 può essere agevolmente fissato a scatto sull'ala 4 {o 5) del binario 1, anche a binario già installato nel corpo scatolare.

Una ‘volta che il supporto angolare 10 è fissato all'ala 4, i moduli elettrici possono essere agevolmente fissati al binario 1 previa apertura dei morsetti e posizionamento dei dispositivi di aggancio in posizione di sgancio. Là sequenza operativa di aggancio è rappresentata nelle viste laterali di fig. 2, 3, 4.

In una prima fase (fig. 2) un modulo elettrico 40 viene introdotto, secondo la direzione indicata dalla freccia 41 nell'alloggiamento di centralina e appoggiato con un tenone 42 contro la rotaia 43.

L'inserzione avviene con un certo sfalsamento verticale relativamente alla posizione definitiva di installazione, per evitare interferenza tra il corpo del modulo 40 e il dente 44 della sbarra elettroconduttrice, e se consentito dalle dimensioni dell'alloggiamento per evitare anche la possibile interferenza tra la testa 45 di un dispositivo di aggancio e il dente 44.

Diversamente la testa 45 del dispositivo di aggancio può essere fatta passare oltre il dente 44 con una rotazione,conveniente del modulo 40.

In una seconda fase, (fig. 3) il modulo elettrico viene traslato verso l'alto, parallelamente al piano del' binario, nella direzione indicata dalla freccia 46, in modo da centrare il modulo 40 sul binario 1.

Con questa operazione la testa 45 del dispositivo di aggancio si inserisce liberamente e agevolmente in una delle aperture 18 del supporto angolare 10 e al tempo stesso il dente 44 della sbarra elettroconduttrice si inserisce liberamente e agevolmente tra la ganascia fissa 34 e la ganascia mobile 35 di un morsetto.

In una terza fase (fig. 4) il modulo elettrico, già centrato sul binario, viene spinto nella direzione indicata dalla freccia 146, verso l'interno dell'alloggiamento, perpendicolarmente al piano del binario, in modo che le rotaie 43, 47 sì innestano nella mortisa formata tra i tenoni 42, 48 del modulo.

Nel corso di questa operazione il dente 44 della sbarra elettroconduttrice può traslare liberamente nello spazio libero tra le ganasce del morsetto fino a venire a contatto della ganascia fissa 34.

A questo scopo è evidente che che il supporto angolare 10 di sbarra elettroconduttrice è dimensionato in modo tale che a supporto angolare correttamente installato sul binario e a moduli elettrici correttamente installati sul binario i denti della sbarra elettroconduttrice risultino giustapposti a contatto della ganascia fissa dei morsetti.

Anche la testa 45 del dispositivo di aggancio può scorrere liberamente nell'apertura 18 del supporto angolare .

A operazione eseguita i dispositivi di aggancio possono essere azionati in modo noto, agendo sulle rispettive teste 45, 55 nella direzione indicata dalle frecce 49, 50 rispettivamente, per essere posti in posizione di aggancio.

A questo punto è possibile serrare il morsetto di connessione e l'installazione del modulo è completata.

Per la rimozione del modulo, nel caso che sia necessaria la sua sostituzione, è sufficiente eseguire le stesse operazioni in ordine inverso, senza la necessità di rimuovere la sbarra elettroconduttrice o allentare il serraggio dei morsetti di altri moduli sulla sbarra.

Le operazioni di installazione e manutenzione risultano quindi estremamente agevolate e affidabili, possono essere eseguite in condizioni di massima sicurezza e non comportano operazioni di sconnessione e riconnessione elettrica di moduli oltre a quello che deve essere installato o eventualmente sostituito a tutto vantaggio della affidabilità dell'impianto.

E' chiaro che il trovato è suscettibile di molte varianti: per esempio il supporto angolare 10 può essere ottenuto per estrusione'in monopezzo con il binario 1, e se da questo separato, i mezzi di aggancio reciproco a scatto possono assumere forme diverse da quelle descritte.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Quadro elettrico di distribuzione e protezione del tipo in cui una pluralità di dispositivi elettrici modulari (12,112) è installata su un binario (1), mediante coppie di denti di aggancio (29,30) di ciascuno di detti dispositivi elettrici (12,112), operabili per assumere una posizione di sgancio e ciascuno di detti dispositivi modulari è provvisto di almeno un morsetto di serraggio a ganascia mobile (35) contrapposta a una ganascia fissa (34), aperto su una faccia di detti moduli perpendicolare al piano di detto binario, detta ganascia fissa (34) estendendosi in un piano a distanza predeterminata dal detto piano di binario, quando il relativo modulo è installato su detto binario, detta ganascia mobile estendendosi in un piano compreso tra detto piano di binario e il piano di detta ganascia fissa, e in cui una sbarra elettroconduttrice (il) provvista di denti piatti (17) estesi perpendicolarmente a detta faccia dei moduli e inseriti in detti morsetti di serraggio provvede una connessione elettrica tra detti dispositivi caratterizzata da ciò che comprende: un elemento angolare di supporto (10) in materiale isolante, solidale a detto binario (1) ed esteso in un piano parallelo a detta faccia, per formare una guaina di alloggiamento, isolamento e supporto stabile di detta sbarra elettroconduttrice (11), detta sbarra essendo stabilmente supportata in posizione relativa a detto binario (1) tale che detti denti (17) si estendono perpendicolarmente a detta faccia dei moduli nello stesso piano in cui si estende la ganascia fissa (34) di detti moduli, una volta installati, detto elemento angolare di supporto (10) essendo provvisto, nel piano parallelo a detta faccia, di aperture di accesso (18) a teste di attuazione di detti denti di aggancio di detti dispositivi modulari, per consentirne 1'operabilità .
2. 2) Quadro elettrico come a rivendicazione 1 in cui detto binario (1) è provvista di un'ala di montaggio (4) di detto supporto angolare (10) e detto supporto angolare è provvisto di mezzi di fissaggio a scatto irreversibile (14,19,20) su detta ala di montaggio (4).
3. 3) Quadro elettrico come a rivendicazione 2 in cui detta ala di montàggio (4) forma con detto binario (1) una scanalatura di innesto (22), ed è provvista di almeno una nervatura (8) parallela a detto binario formante un primo dente continuo di aggancio, e in cui detti mezzi di fissaggio a scatto comprendono una sella a U (14,19), estesa per tutta la lunghezza di detto elemento angolare (10), in cui si inserisce detta ala di montaggio (4), con un bordo (14) di detta sella innestato in detta scanalatura, l'altro bordo (19) di detta sella essendo provvisto di un secondo dente continuo di aggancio (20) che si impegna irreversibilmente a scatto con detto primo dente di aggancio (8).
4. 4) Dispositivo di interconnessione elettrica a sbarra elettroconduttrice per quadro elettrico di distribuzione come a rivendicazioni precedenti comprendente: - una sbarra elettroconduttrice (11) allungata in una direzione ed estesa in un piano, provvista di denti (17) estesi perpendicolarmente a detta direzione e detto piano e spaziati con un passo di ripetizione in detta direzione eguale ad uno spessore standardizzato di moduli elettrici, e - un elemento angolare di supporto (10), in materiale isolante, allungato in detta direzione e formato da due ali (13,14) perpendicolari tra loro, una prima (13) di dette ali essendo estesa in detto piano e provvista di una scanalatura continua (16) con sezione a L estesa in detta direzione e formante un alloggiamento e guaina isolante per detta sbarra (11), ivi innestata per inserzione da una estremità di detto elemento angolare (10), in detta prima (13) di dette ali essendo formate aperture (18) uniformemente distribuite sulla lunghezza di detto elemento angolare (10) con detto passo di ripetizione, - la seconda (14) di dette ali essendo provvista di mezzi (14,19,20) di accoppiamento a scatto irreversibile con una corrispondente ala di montaggio (4) di un binario (1) di aggancio di moduli elettrici.