“Salve mi è saltata la corrente”, oppure “Guardi mi è scattata la corrente, cosa devo fare?”.
Benvenuto nel corso online gratuito di base per elettricisti, come avrai intuito dalle domande con cui ho introdotto questa lezione, oggi parliamo dei fenomeni comuni che interrompono la distribuzione di energia elettrica negli impianti, ovvero dei guasti elettrici.
Parliamo di corto circuito, sovraccarico, e di dispersioni; un buon elettricista deve saper riconoscere questi fenomeni, oltre che ovviamente essere in grado di installare le apparecchiature idonee per far lavorare in sicurezza l’impianto.
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Quando un cliente chiama perché qualcosa nell’impianto elettrico non funziona, molto spesso non sa spiegare esattamente cosa succede, del resto se non è del mestiere questo è comprensibile.
Le interruzioni sui circuiti elettrici avvengono però in modalità diverse, e adesso scopriremo quali sono, cominciando dal quello che si chiama corto circuito.
Il corto circuito elettrico.
Il corto circuito si verifica quando fase e neutro vengono a contatto, questo genera una corrente altissima che è molto pericolosa sia per le apparecchiature che per noi.
Il corto circuito può far letteralmente sciogliere cavi elettrici e componenti, visto che la corrente in gioco è talmente alta da tramutarsi in molto calore; questo fenomeno è caratterizzato anche dalle classiche scintille che si verificano con esso.
Come vediamo nella figura sopra, il corto circuito provoca anche incendi, propagando così i danni anche a tutto l’ambiente in cui questo dovesse verificarsi.
Quando avviene il corto circuito? Per avere un cortocircuito, come abbiamo visto, fase e neutro devono toccarsi, questo può verificarsi per diversi motivi, tra i quali errato collegamento, oppure contatto accidentale tra morsetti per mezzo di un cacciavite o frammenti di materiale conduttore (come pezzi di cavo), oppure perché il circuito interno di un’apparecchiatura si è danneggiato; in ogni caso i circuiti vanno protetti attraverso dei dispositivi.
Attenzione a tagliare cavi elettrici in tensione, se tagliamo fase e neutro insieme, la forbice o la pinza metterà in contatto i due conduttori.
Come avviene la protezione dai corto circuiti?
Per proteggere le linee elettriche dai corto circuiti si utilizzando gli interruttori magnetotermici, questi dispositivi proteggono sia dal corto circuito che dal sovraccarico come vedremo a breve.
Ecco nella figura che segue un interruttore magnetotermico, nella stessa immagine troviamo com’è fatto al suo interno.
La parte magnetica protegge dal cortocircuito, ed è composta da un meccanismo a molla che scatta quando il cortocircuito stesso genera un campo magnetico, ecco che definiamo questa azione “sgancio magnetico”.
L’apparecchio interviene aprendo il circuito elettrico, ovvero i contatti, e per muovere questi contatti utilizza il magnetismo, per mezzo della bobina che vediamo in alto nell’immagine.
Il sovraccarico elettrico.
Come abbiamo visto il corto circuito è un guasto accidentale o provocato, quando parliamo di sovraccarico invece quasi sempre non parliamo di guasti, ma di modo di utilizzare l’impianto.
Il sovraccarico si verifica quando la potenza in gioco nell’impianto è superiore a quella che dovrebbe essere; il tipico sovraccarico si genere per esempio quando accendiamo troppi elettrodomestici insieme.
Certo possono esserci casi in cui apparecchiature danneggiate provochino un sovraccarico, tuttavia la maggior parte delle volte il fenomeno è provocato dai noi.
La parte termica funziona sfruttando il principio che quando la corrente in circolo nel circuito supera una certa soglia si genera calore.
La corrente fluisce in una lamina bimetallica, il calore prodotto per effetto Joule causa una dilatazione termica differente sui due metalli provocando una curvatura.
In caso di sovraccarico il calore aumenta particolarmente e la curvatura è tale da fare scattare un'ancora che interrompe il circuito.
Le dispersioni verso terra.
Il terzo fenomeno di cui parliamo oggi sono le dispersioni di corrente, in particolare verso terra.
Come abbiamo imparato nella lezione dedicata alla messa a terra, la dispersione si verifica quando c’è un malfunzionamento dell’apparecchiatura, e lo chassis della stessa non è collegata come si deve all’impianto di terra.
La corrente deve fluire verso la terra, e potrebbe farlo attraversando noi che magari stiamo toccando l’apparecchiatura proprio in quel momento; in quel caso noi facciamo la parte del conduttore di terra, e la corrente che ci attraversa può essere molto pericolosa.
Protezione dalla dispersioni di corrente.
Per proteggere i circuiti elettrici e le persone dalle dispersioni di corrente si utilizzando gli interruttori differenziali (salvavita), oppure i magnetotermici con differenziale.
Ecco nella figura quì sotto un interruttore differenziale puro, con a fianco lo schema del circuito.
Intanto notiamo che il differenziale ha un pulsante di test che serve a verificarne il funzionamento (operazione che andrebbe eseguita una volta al mese).
Questo interruttore rileva la differenza di corrente che circola nella fase e nel neutro, dato che questa si tramuta in un campo magnetico; questo campo magnetico agisce sull’elemento di sgancio azionando i contatti (aprendoli).