Come scegliere un interruttore automatico

Quando si sceglie un interruttore automatico è necessario prendere in considerazione diversi fattori.In primo luogo, è necessario considerare le caratteristiche elettriche di base dell’impianto:

• Se si tratta di un circuito a corrente alternata o continua;
• Oppure a tensione, più precisamente la tensione massima che può essere applicata tra due conduttori nel circuito;
• Il livello di corrente di cortocircuito che farà scattare il dispositivo di protezione.

Ci sono anche altri fattori da considerare come le condizioni ambientali in cui l’apparecchiatura funzionerà, in particolare la temperatura ambiente.
Queste determineranno il tipo di involucro dell’interruttore automatico/il grado di protezione necessario per proteggere il dispositivo da fattori come l’umidità, la temperatura e la polvere. Tra i vari tipi di interruttori, una delle principali differenze è il mezzo che utilizzano per spegnere l’arco elettrico. I mezzi di estinzione più comuni sono l’aria, il vuoto, l’olio e l’esafluoruro di zolfo, meglio conosciuto come gas SF6. Ognuno di essi è adatto a determinate applicazioni:

• Interruttori pneumatici per sistemi a bassa tensione;
• Interruttori in vuoto per sistemi ad alta tensione;
• Interruttori in olio per sistemi a media e alta tensione;
• Gli interruttori in gas SF6, grazie alle loro caratteristiche, sono i più versatili e ampiamente utilizzati nella maggior parte dei sistemi a media e alta tensione:
  • elevata rigidità dielettrica;
  • stabilità e conduttività termica;
  • alta densità (circa cinque volte quella dell’aria);
  • inerzia chimica;
  • non tossicità;
  • rapida ricomposizione della molecola di gas dopo lo spegnimento dell’arco.

Un altro fattore da tenere in considerazione quando si sceglie un interruttore è il tipo di carico, in particolare se è statico o dinamico:

• Se il carico è statico, l’apparecchiatura non consumerà mai più della corrente nominale, anche quando funziona alla massima potenza.
  Questo è il caso dei riscaldatori, ad esempio.
• Se il carico è dinamico, la corrente di avvio dell’apparecchiatura può essere superiore a quella nominale, come nel caso di motori e trasformatori.

Dato l’estremo pericolo che può derivare dall’utilizzo di interruttori difettosi o inadatti, è fondamentale assicurarsi che il dispositivo acquistato sia un prodotto originale di un marchio riconosciuto e non un articolo contraffatto. I segni di cattiva lavorazione, come le imperfezioni dell’involucro, la corrosione delle parti metalliche e i marchi illeggibili, sono comuni nei prodotti contraffatti.
In Europa, tutti i dispositivi conformi agli standard hanno il marchio CE. Puoi anche verificare il peso dell’interruttore (rispetto a quello dei prodotti conformi che hai acquistato in precedenza) o se il dispositivo dispone di un certificato di conformità rilasciato da un laboratorio autorizzato o da un ente certificatore, che garantisce che il prodotto è stato testato e soddisfa i requisiti definiti nelle norme tecniche applicabili. Per quanto riguarda le loro caratteristiche costruttive, gli interruttori possono essere classificati come differenziali, termico e elettronico.
Ognuno di essi ha caratteristiche prestazionali e campi di applicazione propri (per informazioni più dettagliate, vedere le sezioni seguenti).

Interruttore differenziale Eaton

Gli interruttori automatici differenziali rilevano le dispersioni di corrente e quindi scattano quando individuano una differenza tra la corrente di ingresso e quella di uscita.Pertanto, un interruttore differenziale si attiva anche per differenze prossime allo zero, solitamente causate da guasti ad alta impedenza, come un problema di isolamento, che potrebbero non essere rilevati da altri tipi di dispositivi. Sono spesso utilizzati per proteggere generatori e trasformatori.

Interruttore termico Doepke

Nei dispositivi termici, il calore generato dalla sovracorrente riscalda le lamelle bimetalliche collegate al circuito. Riscaldandosi, le lamelle si deformano e fanno scattare l’interruttore.

Il loro azionamento è quindi relativamente lento, ma questi interruttori hanno il vantaggio di poter essere utilizzati anche come interruttore principale per accendere e spegnere il circuito.
In altre parole, hanno la doppia funzione di manovrare e proteggere il circuito.

I dispositivi elettronici incorporano un meccanismo di azionamento che reagisce automaticamente alla carica elettrica. L’interruttore scatta quando il sensore rileva una sovracorrente, causando un corrispondente calo di tensione.

Il vantaggio di questi dispositivi è che reagiscono quasi istantaneamente, poiché l’azionamento si basa sul rilevamento della corrente e non sull’espansione termica, che è molto più lenta.

L’ovvia alternativa all’interruttore è il fusibile, i cui vantaggi sono il costo relativamente basso e la semplicità.
In generale, sono gli standard tecnici a determinare l’utilizzo di un interruttore automatico o di un fusibile.
Gli interruttori, anche se più costosi e complessi, sono vantaggiosi per una serie di motivi.
I principali sono elencati di seguito.

• È difficile valutare le condizioni di un fusibile perché può deteriorarsi nel tempo, mentre un interruttore automatico può essere testato periodicamente per assicurarsi che sia sempre in condizioni ottimali di funzionamento.
• L’interruttore reagisce a un sovraccarico molto più rapidamente di un fusibile ed è quindi intrinsecamente più efficace nel proteggere le apparecchiature che sono più inclini a subire danni da un’esposizione prolungata a una sovracorrente.
• Gli interruttori automatici sono più facili e sicuri da installare rispetto ai fusibili, in quanto i terminali per il collegamento al circuito si trovano sul retro del dispositivo.
  Questo protegge l’operatore da qualsiasi rischio di contatto diretto con il circuito.
• Il basso costo di un singolo fusibile non significa che il costo dell’intero sistema di protezione sia inferiore. Innanzitutto, un sistema elettrico trifase funziona con tre fusibili. Quando un fusibile si brucia, tutti e tre devono essere sostituiti.
  Per questo motivo, dovresti sempre avere diversi fusibili di riserva. Inoltre, le scatole dei fusibili devono essere abbastanza grandi da consentire la dissipazione del calore. Infine, a differenza degli interruttori, i fusibili non possono essere utilizzati anche come interruttori, quindi è necessario acquistare e installare altri dispositivi che svolgano questa funzione.
• Gli interruttori possono fare di più che interrompere un circuito, agendo come dispositivi di sicurezza o interruttori.
  Possono anche svolgere funzioni aggiuntive, come la protezione contro i guasti a terra, e avere altre caratteristiche come il controllo remoto, l’indicatore di stato, la misurazione della potenza e la comunicazione di rete.