Molti dei problemi elettrici che si verificano in fabbrica o in ufficio, come l’interruzione improvvisa dell’alimentazione o l’arresto delle apparecchiature, sono causati dalla “sovracorrente”. Se non vengono risolti, possono portare a incidenti gravi, come il danneggiamento dei cavi o incendi di origine elettrica.
Soprattutto nei cantieri dove si usano macchinari industriali e motori, un arresto delle apparecchiature causato da sovracorrente può avere ripercussioni sull’intera linea di produzione e causare ingenti perdite economiche.
Per gli ingegneri di sviluppo e gli addetti agli impianti, capire bene le cause delle sovracorrenti e adottare le misure giuste è fondamentale per garantire la sicurezza e il funzionamento continuo degli impianti.
In questo articolo ti spiegheremo in modo esaustivo tutto ciò che c’è da sapere sulle sovracorrenti: dalle nozioni di base alle cause e alle misure concrete da adottare, con informazioni utili per il tuo lavoro.
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Cos’è la sovracorrente?
La sovracorrente è un fenomeno importante che influisce direttamente sulla sicurezza degli impianti elettrici.
Qui ti spiegherò la definizione di base di sovracorrente, la differenza rispetto ad altri problemi elettrici con cui si tende a confonderla e i vari tipi di sovracorrente.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Definizione e concetti di base della sovracorrente
- La differenza tra sovracorrente, cortocircuito e dispersione di corrente
- Tipi di sovracorrente
Comprendere queste nozioni di base ti aiuterà a scegliere le misure più adeguate.
Definizione e concetti di base della sovracorrente
Per sovracorrente si intende il fenomeno per cui nelle apparecchiature elettriche o nei cavi scorre una corrente superiore a quella ammessa.
Per gli impianti elettrici, l’intensità della corrente che può passare è regolamentata; per gli apparecchi è stabilito un valore di riferimento chiamato “corrente nominale”, mentre per i cavi si parla di “corrente ammissibile”.
Se la corrente continua a superare il valore ammesso, i conduttori e i punti di collegamento si surriscaldano, il materiale isolante si deteriora e aumenta il rischio di danni al rivestimento e di incendio.
Per garantire la sicurezza degli impianti elettrici, è necessario far funzionare le apparecchiature sempre entro i limiti di corrente ammessi.
La differenza tra sovracorrente, cortocircuito e dispersione di corrente
Il termine “sovracorrente” si riferisce in generale a una “corrente eccessiva” ed è un concetto diverso da quello di cortocircuito o dispersione di corrente.
Per “cortocircuito” si intende il fenomeno per cui, quando il polo positivo e quello negativo vengono collegati direttamente senza passare per il carico, si verifica un flusso istantaneo di corrente elevata. La “disperdita di corrente”, invece, è il fenomeno per cui la corrente fuoriesce in punti in cui non dovrebbe fluire.
In senso lato, il cortocircuito è un tipo di sovracorrente, ma si distingue dalla sovracorrente causata da un normale sovraccarico per il fatto che il valore della corrente è di un ordine di grandezza superiore.
In caso di cortocircuito, a seconda delle condizioni dell’impianto, può verificarsi un flusso di corrente estremamente elevato, che va da alcune centinaia a diverse migliaia di volte la corrente di funzionamento normale, causando il danneggiamento istantaneo dei cavi e delle apparecchiature. Al contrario, la sovracorrente dovuta a un sovraccarico si riferisce a una situazione in cui scorre continuamente una corrente pari a circa alcune volte il valore nominale.
Tipi di sovracorrente
Esistono due tipi di sovracorrente: quella causata da un cortocircuito e quella causata da un sovraccarico.
Cerchiamo di capire le caratteristiche di ciascuna opzione, così da poter scegliere quella più adatta.
| Tipi | Meccanismo di generazione | Caratteristiche della corrente |
| Sovracorrente dovuta a un cortocircuito | Si verifica a causa di collegamenti errati o guasti alle apparecchiature | Si verifica un flusso istantaneo di corrente estremamente elevata |
| Sovraccarico con conseguente sovracorrente | Uso contemporaneo di troppe apparecchiature elettriche, carico eccessivo sul motore | Corrente superiore al valore nominale che scorre in modo continuo |
Un cortocircuito è un fenomeno causato da un collegamento errato dei cavi o da un guasto alle apparecchiature, in cui scorre istantaneamente una forte corrente. Si verifica quando i cavi entrano in contatto diretto tra loro o quando l’isolante si rompe lasciando esposti i conduttori.
Il sovraccarico è un fenomeno che si verifica quando si utilizzano troppe apparecchiature elettriche contemporaneamente o quando si sottopone il motore a un carico eccessivo.
Ad esempio, se un motore industriale viene fatto funzionare in modo continuo con un carico superiore a quello previsto, continua a passare una corrente superiore a quella nominale e le bobine all’interno del motore si surriscaldano. Se questa situazione si protrae, può portare al deterioramento dell’isolamento del motore o al suo danneggiamento.
Cause della sovracorrente
Le sovracorrenti possono essere causate da diversi fattori. Qui ti spiego le cause specifiche che si verificano più spesso sul campo.
Cosa tratteremo in questa sezione
- perché si verifica un cortocircuito
- A causa del sovraccarico degli apparecchi elettrici
- A causa del deterioramento dei cavi e dei circuiti
Soprattutto negli ambienti in cui si utilizzano apparecchiature industriali e motori, è importante individuare in anticipo queste cause e adottare le misure adeguate.
perché si verifica un cortocircuito
Se si applica la tensione con il cablaggio sbagliato, i fili all’interno del circuito entrano in contatto causando un cortocircuito, e una corrente elevata scorre senza passare attraverso l’apparecchio collegato.
Esempi tipici sono gli errori di collegamento durante il cablaggio o il contatto tra i terminali causato dall’allentamento delle viti. Anche i cortocircuiti interni dovuti a guasti dell’apparecchiatura provocano sovracorrenti.
Ad esempio, quando l’isolamento delle bobine all’interno del motore si deteriora e i avvolgimenti entrano in contatto tra loro. Inoltre, anche le sovratensioni causate dai fulmini generano istantaneamente una forte corrente, che fa scattare l’interruttore e interrompe il flusso di corrente.
A causa del sovraccarico degli apparecchi elettrici
Se usi troppe apparecchiature elettriche contemporaneamente, il circuito va in sovraccarico e la corrente che lo attraversa supera il limite consentito.
Ad esempio, se colleghi più apparecchi ad alta potenza allo stesso circuito e li fai funzionare contemporaneamente, si verificherà una situazione in cui la corrente supera il limite ammesso dal cablaggio.
Anche quando il motore è sottoposto a un carico elevato, si verifica una corrente superiore al valore nominale.
Quando un motore industriale solleva carichi pesanti o quando un compressore si avvia a alta pressione, la corrente che scorre può essere da 4 a 8 volte superiore a quella del funzionamento normale e, in alcuni casi, superare anche le 10 volte durante il ciclo iniziale. Se questa situazione si protrae a lungo, può causare il surriscaldamento dei cavi e il danneggiamento delle apparecchiature.
A causa del deterioramento dei cavi e dei circuiti
Negli edifici vecchi, il rivestimento dei cavi si deteriora e si verificano più facilmente problemi di isolamento.
Quando il materiale di rivestimento si indurisce o si crepa a causa dell’usura nel tempo, si rischia di esporre i conduttori o di provocare contatti tra di essi (cortocircuiti) o dispersioni a terra (correnti di dispersione), il che è pericoloso. Se continui a usare il dispositivo in queste condizioni, l’impedenza del circuito potrebbe diminuire, causando il passaggio di correnti elevate e potenzialmente provocando una sovracorrente.Soprattutto in ambienti con temperature elevate o in luoghi soggetti a forti vibrazioni, il deterioramento procede più rapidamente, quindi è necessario effettuare ispezioni periodiche.
A lungo termine, questo ha un impatto negativo sugli impianti e, alla fine, porta a un calo dell’affidabilità dell’intero impianto.
Misure per prevenire le sovracorrenti
Per prevenire gli incidenti causati da sovracorrente, è fondamentale installare dispositivi di protezione adeguati e garantire una manutenzione quotidiana. Qui ti spiegheremo alcune misure concrete che puoi mettere in pratica sul campo.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Installare un interruttore di sovracorrente
- Effettuare ispezioni periodiche e interventi di manutenzione
- Scegliere l’attrezzatura giusta e usarla correttamente
Combinando queste misure, è possibile migliorare la sicurezza degli impianti e mantenere il loro tasso di operatività.
Installare un interruttore di sovracorrente
Gli interruttori di sovracorrente e i disgiuntori interrompono automaticamente il circuito in caso di sovracorrente, proteggendo così i cavi e le apparecchiature.
Il dispositivo di protezione del circuito interrompe istantaneamente il circuito quando la corrente supera il valore impostato, evitando che i cavi si brucino.
Installando un interruttore di protezione da sovracorrente, puoi prevenire incidenti causati da cortocircuiti o sovraccarichi. Soprattutto nei luoghi in cui si usano motori industriali, utilizzando anche un relè di protezione specifico per i motori, puoi rilevare tempestivamente le condizioni di sovraccarico e proteggere le apparecchiature.
È necessario effettuare controlli periodici sul funzionamento degli interruttori automatici per assicurarsi che funzionino correttamente.
Effettuare ispezioni periodiche e interventi di manutenzione
Dato che il deterioramento dei cavi e dei circuiti non è facilmente visibile, è fondamentale effettuare controlli periodici.
Grazie alla misurazione della resistenza di isolamento e all’individuazione dei punti di surriscaldamento tramite termografia a infrarossi, è possibile individuare tempestivamente i segni di deterioramento.
La registrazione e la gestione dello stato degli impianti elettrici e dei risultati delle ispezioni sono strumenti efficaci per individuare le cause e prevenire il ripetersi dei problemi.
Accumulando i dati delle ispezioni, puoi capire l’andamento del deterioramento e adottare misure di manutenzione preventiva, come la sostituzione dei componenti, prima che si verifichino guasti. Questo contribuisce anche a prolungare la vita utile delle attrezzature e permette di ottenere una riduzione dei costi a lungo termine.
Scegliere l’attrezzatura giusta e usarla correttamente
È possibile ridurre il rischio di sovracorrente utilizzando apparecchiature dotate di protezione da sovracorrente o scegliendo motori ad alta efficienza in grado di avviarsi a bassa tensione.
Ad esempio, a seconda delle specifiche del prodotto, scegliendo un motore che si avvia a bassa tensione o un motore ad alta efficienza, a volte è possibile ridurre la corrente necessaria. Poiché la corrente di spunto all’avvio dipende dalle caratteristiche del motore, dalle condizioni di carico e dal tipo di azionamento, è necessario valutare la situazione dopo aver consultato la scheda tecnica.
I motori ad alta efficienza richiedono meno corrente per ottenere la stessa potenza, quindi riducono anche il carico sui cavi. Inoltre, bisogna prestare attenzione anche alle modalità di utilizzo quotidiano, ad esempio evitando i collegamenti a catena e non sottoponendo il motore a carichi eccessivi.
Assicurandoti che il circuito di alimentazione abbia una potenza adeguata e prestando attenzione a utilizzare l’apparecchiatura secondo i valori nominali, puoi ridurre notevolmente i problemi legati alla sovracorrente.
Riepilogo
È possibile ridurre il rischio di sovracorrente utilizzando apparecchiature dotate di protezione da sovracorrente e scegliendo motori ad alta efficienza in grado di avviarsi a bassa tensione.
Ad esempio, a seconda delle specifiche del prodotto, scegliendo motori in grado di avviarsi a bassa tensione o motori ad alta efficienza, a volte è possibile ridurre la corrente necessaria. Poiché la corrente di spunto all’avvio dipende dalle caratteristiche del motore, dalle condizioni di carico e dal sistema di azionamento, è necessario effettuare una valutazione dopo aver consultato la scheda tecnica.
I motori ad alta efficienza richiedono meno corrente per ottenere la stessa potenza, quindi alleggeriscono anche il carico sul cablaggio. Inoltre, bisogna prestare attenzione alle modalità di utilizzo quotidiano, evitando i collegamenti a catena e non sottoponendo il motore a carichi eccessivi.
Assicurandoti che il circuito di alimentazione abbia una potenza adeguata e cercando di utilizzare le apparecchiature in base ai valori nominali, puoi ridurre notevolmente i problemi legati alle sovracorrenti.
Informazioni sui prodotti e richieste di informazioni
Per maggiori dettagli sui micromotori di C.I. Takiron, dai un’occhiata al sito web qui sotto.
- Sito del prodotto: https://cik-ele.com/
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Le formule di base relative ai motori a corrente continua utilizzate in questo articolo si basano sulle seguenti pubblicazioni accademiche e tecniche:
- Equazione di tensione “V = Eb + IaRa ”
National Institute of Technology, “Motore a corrente continua” https://nit-edu.org/wp-content/uploads/2021/09/ch-29-Dc-motor.pdf
- Equazione della coppia: “T = Kt × I”
MIT OpenCourseWare, “Macchine elettromeccaniche a magnetismo”
