FAQ
Note e approfondimenti nel campo dell’elettromeccanica
Tensione
L’unita’ di misura della tensione e’ il volt (sigla V), essa e’ la forza elettromotrice che sospinge la corrente elettrica lungo i conduttori.
Infatti si parla di “tensione della batteria”, “tensione di linea”, “tensione della lampadina”, ecc.
Puo’ essere paragonata alla pressione delle tubazioni dell’acqua.
A volte si dice in gergo (erroneamente) “togliere corrente”, ma il termine e’ errato, infatti aprendo un’interruttore si “toglie tensione”.
Le tensioni possono variare da pochi Volt (1,5 nel caso piu’ comune delle batterie) a 230V per le abitazioni, a 400 per le aziende.
Esistono casi particolari in cui le aziende utilizzano tensioni maggiori.
Ogni zona geografica del mondo ha tensioni differenti, ad esempio in Europa vi e’ lo standard del 230V 50hz, negli USA vi e’ il 110V 60Hz, quindi se dovete andare all’estero od acquistare utilizzatori provenienti dall’estero, informatevi sulla loro tensione.
(Esiste anche un altro fattore importante legato alla tensione che e’ la frequenza Hz, per ora limitatevi a sapere che esiste e che in Europa e’ uno standard a 50Hz; per ora l’argomento non verra’ trattato)
L’ente distributrice d’energia (Enel) utilizza tensioni molto piu’ grandi per il “trasporto”, esse si dividono in:
- media tensione 15kV (15000V)
- alta tensione 230kV / 400kV (230000V / 400000V)
Questo consente una drastica riduzione della sezione dei conduttori e della caduta di tensione.
Infatti, maggiore e’ la tensione, minore sara’ la corrente che circola nei cavi.
Corrente
L’unita’ di misura della corrente e’ l’Ampere (sigla A), essa e’ il “fiume” di elettroni che percorrono ad enorme velocita’ (alla velocita’ della luce: 300.000km al secondo) i conduttori ai quali viene applicata tensione.
Resistenza
L’unita’ di misura della resistenza e’ l’Ohm (sigla Ω omega) ed il suo simbolo e’ R, essa rappresenta la costante di proporzionalita’ tra la tensione e la corrente, e’ anche un ostacolo che un materiale oppone al libero passaggio della corrente.
Anche il corpo umano puo’ essere assimilato ad una resistenza ohmica di valore compreso da 500 a 600ohm (la variabilita’ dipende da soggetto a soggetto).
Dal contatto del corpo umano con parti sotto tensione, puo’ derivare la folgorazione (lesione prodotta da una scarica elettrica).
Il rapporto che esiste tra corrente e resistenza e’ inversamente proporzionale, infatti maggiore e’ la resitenza, minore e’ la corrente.
La legge di Ohm
Essa afferma: il valore della tensione (V) applicata ad un circuito elettrico e’ dato dal prodotto della resistenza (R) del circuito per l’intensita’ (I) che lo percorre.
V=R*I I=V/R R=V/I
Esempi:
Stufa elettrica tensione 220V intensita' 5A R= 220/5= 44ohm
Resistenza 647ohm tensione 220V I= 220/647= 0,34A
Resistenza 647ohm corrente 0,34A V= 647*0.34= 220V
La potenza elettrica
La potenza (che e’ il lavoro compiuto in 1 secondo) si misura mediante uno strumento chiamato wattmetro; la sua unita’ di misura e’ il watt (W)
La potenza P espressa in watt, e’ definita:
in corrente continua dalla formula: P=V*I (V=P/I I=P/V) in corrente alternata dalla formula: P=V*I*cosφ (cosfi) (V=P/I*cosφ I=P/V*cosφ)
Esempio:
Stufa elettrica tensione 220V intensita' 5A potenza? P= 220*5= 1100W (1,1kW)
Lampadina potenza 60W tensione 230V corrente? I= 60/230= 0,26A
La protezione magnetotermica
Gli interruttori magnetotermici vengono inseriti a monte di una linea o di una sezione di impianto con lo scopo di proteggerla da sovraccarichi, cortocircuiti.
Sovraccarichi
I sovraccarichi di corrente sono quelle condizioni di normale funzionamento in cui le utenze collegate all’impianto assorbono più energia di quanta l’impianto sia in grado di sopportare.
L’interruttore a protezione deve intervenire per evitare che la troppa corrente possa provocare un surriscaldamento del cavo o degli altri componenti .
La capacità di un cavo di data sezione di sopportare il passaggio di un certo valore di corrente dipende da molti fattori. Per effetto Joule la corrente scalda il cavo, ed è necessario che questo possa disperdere il calore per evitare che ciò degeneri in un vero problema.
Il tipo di posa del cavo è quindi essenziale. Provate a mettere una stufa in giardino d’inverno oppure a fare funzionare la stessa stufa all’interno della sua confezione : la potenza è sempre la stessa, ma mentre nel primo caso è facile che l’involucro esterno della stufa diventi si e no tiepido, nel secondo caso probabilmente nel giro di poco tempo la vernice scolorerà e le parti in plastica si “cuoceranno”.
Così un cavo posato in terra, magari dove il terreno è fortemente umido, si raffredderà più velocemente dello stesso cavo sottoposto allo stesso carico ma posato al centro di un altro fascio di cavi in una canalina chiusa o in una tubazione (come frequentemente accade dopo le prime modifiche all’impianto originale) talmente piena da costringere a vere acrobazie per infilare quell’ultimo maledetto filo che ci siamo dimenticati.
Importante è anche il tipo di isolante che riveste il cavo.
Cortocircuito
Il cortocircuito si verifica sempre a seguito di un guasto che può verificarsi sia sulle linee che sugli utilizzatori (quest’ultimo più probabile).
Altre cause di corto circuito sono i collegamenti sbagliati (caso in assoluto peggiore, dove il contatto è in pratica voluto, la resistenza è veramente bassa e le correnti di corto circuito che si sviluppano sono le massime possibili) o il cattivo isolamento delle condutture(isolante fessurato a causa di abrasioni subite in fase di posa o di collegamento, o in seguito ad ingiuria meccanica, caso quest’ultimo frequente con le prolunghe volanti).
Durante il cortocircuito due fasi attive vengono a contatto e la resistenza del circuito diminuisce a valori minimi.
Questo comporta un istantaneo passaggio di corrente molto elevata (anche diverse migliaia di Ampere) che surriscaldano enormemente i conduttori (durante il cortocircuito si raggiungono temperature di centinaia di gradi centigradi, in grado spesso di fondere e saldare il metallo).
Tabella Assorbimento motori trifase AC
| Potenza Nominale | Corrente del Motore (A) | ||
|---|---|---|---|
| Kw | Hp | 230V | 400V |
| 0,37 | 0,5 | 2 | 1,15 |
| 0,55 | 0,75 | 2,6 | 1,5 |
| 0,75 | 1 | 3,4 | 2 |
| 1,1 | 1,5 | 4,5 | 2,6 |
| 1,5 | 2 | 6,1 | 3,5 |
| 2,2 | 3 | 8,8 | 5 |
| 3 | 4 | 11,3 | 6,6 |
| 4 | 5,5 | 14,6 | 8,5 |
| 5,5 | 7,5 | 20,2 | 11,5 |
| 7,5 | 10 | 27 | 15,5 |
| 11 | 15 | 38,5 | 22 |
| 15 | 20 | 52,5 | 30 |
| 18,5 | 25 | 64 | 37 |
| 22 | 30 | 76 | 44 |
| 30 | 40 | 102 | 59 |
| 37 | 50 | 124 | 72 |
| 45 | 60 | 146 | 85 |
| 55 | 75 | 178 | 106 |
| 75 | 100 | 240 | 138 |
| 90 | 125 | 290 | 167 |
| 110 | 150 | 353 | 205 |
| 132 | 175 | 425 | 245 |
| 160 | 220 | 515 | 298 |
| 200 | 270 | 640 | 372 |
Tabella Assorbimento motori monofase AC
| Potenza Nominale | Corrente del Motore (A) | |
|---|---|---|
| Kw | Hp | 230V |
| 0,06 | 0,08 | 0,7 |
| 0,09 | 0,12 | 1 |
| 0,12 | 0,16 | 1,4 |
| 0,18 | 0,25 | 1,9 |
| 0,25 | 0,33 | 2,4 |
| 0,37 | 0,5 | 3,4 |
| 0,55 | 0,75 | 4,5 |
| 0,75 | 1 | 5,9 |
| 1,1 | 1,5 | 7,7 |
| 1,5 | 2 | 10,5 |
| 2,2 | 3 | 15,2 |
| 3 | 4 | 19,5 |
| 4 | 5,5 | 25,2 |
| 5,5 | 7,5 | 35 |
| 7,5 | 10 | 46,5 |
| 10 | 13,5 | 62 |
Tabella Assorbimento motori DC
| Potenza Nominale | Corrente del Motore (A) | |||
|---|---|---|---|---|
| Kw | Hp | 110V | 230V | 400V |
| 0,15 | 0,2 | 2,2 | 1,1 | 0,55 |
| 0,2 | 0,27 | 2,8 | 1,4 | 0,7 |
| 0,33 | 0,45 | 4,4 | 2,2 | 1,1 |
| 0,5 | 0,7 | 6,4 | 3,2 | 1,6 |
| 0,8 | 1,1 | 10 | 5 | 2,5 |
| 1,1 | 1,5 | 13,2 | 6,6 | 3,3 |
| 1,5 | 2 | 17,6 | 8,8 | 4,4 |
| 2,2 | 3 | 26 | 13 | 6,5 |
| 3 | 4 | 34 | 17 | 8,5 |
| 4 | 5,5 | 44 | 22 | 11 |
| 5,5 | 7,5 | 60 | 30 | 15 |
| 7,5 | 10 | 82 | 41 | 20,5 |
| 11 | 15 | 118 | 59 | 29,5 |
| 15 | 20 | 160 | 80 | 40 |
| 22 | 30 | 232 | 116 | 58 |
| 26 | 35 | 276 | 138 | 69 |
| 30 | 40 | 314 | 157 | 78,5 |
| 40 | 55 | 412 | 206 | 103 |
| 50 | 68 | 516 | 258 | 129 |
| 64 | 87 | 652 | 326 | 163 |
| 80 | 110 | 808 | 404 | 202 |
| 88 | 120 | 880 | 440 | 220 |
| 100 | 136 | 1008 | 504 | 252 |
| 110 | 150 | 1100 | 550 | 275 |
| 125 | 170 | 1240 | 620 | 310 |
| 147 | 200 | 1460 | 730 | 365 |
| 162 | 220 | 1620 | 810 | 405 |
Grado IP di protezione degli involucri
1° cifra
protezione contro il contatto di corpi solidi esterni e contro l’accesso a parti pericolose
| protezione del materiale | protezione delle persone | |
|---|---|---|
| 0 | non protetto | non protetto |
| 1 | protetto contro corpi solidi di dimensioni superiori a 50 mm | protetto contro l’accesso con il dorso della mano |
| 2 | corpi solidi di dimensioni superiori a 12 mm | accesso con un dito |
| 3 | corpi solidi di dimensioni superiori a 2.5 mm | accesso con un attrezzo |
| 4 | corpi solidi di dimensioni superiori a 1 mm | accesso con un filo |
| 5 | protetto contro la polvere | accesso con un filo |
| 6 | totalmente protetto contro la polvere | accesso con un filo |
2° cifra
protezione contro la penetrazione dei liquidi
| protezione del materiale | |
|---|---|
| 0 | non protetto |
| 1 | protetto contro la caduta verticale di gocce d’acqua |
| 2 | caduta di gocce d’acqua con inclinazione max di 15° |
| 3 | pioggia |
| 4 | spruzzi d’acqua |
| 5 | getti d’acqua |
| 6 | ondate |
| 7 | effetti dell’immersione |
| 8 | effetti della sommersione |
1° lettera aggiunta
opzionale
| protezione delle persone | |
|---|---|
| A | protetto contro l’accesso con il dorso della mano |
| B | accesso con un dito |
| C | accesso con un attrezzo |
| D | accesso con un filo |
utilizzata solo se la protezione effettiva contro l’accesso a parti pericolose è superiore a quella indicata dalla prima cifra, in tal caso la prima cifra viene sostituita da una x
2° lettera aggiunta
opzionale
| protezione del materiale | |
|---|---|
| H | apparecchiature ad alta tensione |
| M | provato contro gli effetti dannosi dovuti all’ingresso dell’acqua con apparecchiatura in moto |
| S | effetti dannosi dovuti all’ingresso dell’acqua con apparecchiatura non in moto |
| W | adatto all’uso in condizioni atmosferiche specificate |
Ambiente di funzionamento
Polvere
La presenza di polvere sulla superficie dei contatti potrebbe causare malfunzionamenti. Negli ambienti in cui è presente una quantità eccessiva di polvere adottare contromisure adeguate.
Temperatura e umidità
Utilizzare i contattori entro le condizioni di temperatura e umidità specificate nel catalogo. L’uso o lo stoccaggio dei contattori in presenza di valori eccessivi di temperatura o umidità potrebbe causare malfunzionamenti dovuti alla formazione di una pellicola organica di solforazione e ossidazione sui contatti. Utilizzare i contattori entro le condizioni di temperatura e umidità specificate nel catalogo per evitare guasti della resistenza di isolamento dei contattori causati dalla formazione di condensa o dal deterioramento di tale resistenza dovuto alle correnti striscianti.
Gas
NH3, H2S, SO2, CI2, Si e NO2 hanno effetti negativi sui contattori. In presenza di questi gas sulla superficie dei contatti si forma una pellicola corrosiva che ne provoca il malfunzionamento. Utilizzare i contattori in ambienti a bassa umidità e esenti da gas corrosivi.
Oli
Non utilizzare i contattori in luoghi in cui possono venire a contatto con spruzzi di olio, in quanto gli oli provocano la formazione di crepe nelle parti di polimero.
Urti e vibrazioni
Non utilizzare i contattori in luoghi soggetti ad urti o vibrazioni eccessivi, in quanto ciò potrebbe causare malfunzionamenti.
Contattore
Secondo la Norma CEI 17-3, un contattore o teleruttore è un dispositivo meccanico di manovra, generalmente previsto per un numero elevato di operazioni, è anche detto dispositivo di tipo monostabile poiché avente una sola posizione di riposo, ad azionamento non manuale, capace di stabilire, sopportare ed interrompere correnti in condizioni di sovraccarico.
La posizione di riposo corrisponde ordinariamente alla posizione di apertura dei contatti principali.
Si distingue dal relè per il fatto che quest’ultimo è impiegato per il comando di potenze relativamente piccole o segnali in ambito elettronico, mentre il teleruttore è impiegato nel comando di potenze anche molto elevate.
