Ehilà! In qualità di fornitore di interruttori automatici in aria (ACB), mi viene spesso chiesto come questi eleganti dispositivi proteggono dai guasti a terra. Quindi, ho pensato di prendermi un momento per spiegartelo.
Innanzitutto capiamo cos'è una colpa terrestre. In termini semplici, un guasto a terra si verifica quando una corrente elettrica trova un percorso involontario verso terra. Ciò può accadere a causa di isolamento danneggiato, collegamenti allentati o malfunzionamenti dell'apparecchiatura. Quando si verifica un guasto a terra, può portare a tutti i tipi di problemi, come scosse elettriche, incendi e danni alle apparecchiature elettriche. È lì che il nostroInterruttore automatico dell'ariaentra.
Come un interruttore automatico automatico rileva la terra: guasti
La chiave della capacità di un interruttore automatico di proteggersi dai guasti a terra risiede nel suo meccanismo di rilevamento. La maggior parte degli ACB moderni sono dotati di relè sensibili di protezione da guasti a terra. Questi relè sono come i cani da guardia del sistema elettrico, monitorano costantemente la corrente che scorre attraverso il circuito.
Il principio di base del rilevamento dei guasti a terra è il confronto delle correnti in diverse parti del circuito. In un sistema elettrico sano, la somma delle correnti che fluiscono in un circuito dovrebbe essere uguale alla somma delle correnti che escono. Ciò si basa sull'attuale legge di Kirchhoff. Tuttavia, quando si verifica un guasto a terra, parte della corrente si disperde verso terra, causando uno squilibrio nelle correnti.
Il relè di protezione dai guasti a terra in un ACB è progettato per misurare questo squilibrio di corrente. Campiona continuamente la corrente in ciascuna fase del circuito e calcola la somma vettoriale. Se la somma vettoriale supera una soglia preimpostata indica la presenza di un guasto a terra.
Ad esempio, supponiamo di avere un sistema elettrico trifase. In condizioni normali, le correnti nelle tre fasi (fase A, fase B e fase C) si bilanciano a vicenda. Ma se c'è un guasto, ad esempio, nella fase A, parte della corrente proveniente dalla fase A fluirà verso terra. Il relè di protezione dai guasti a terra rileverà questo cambiamento nel bilancio di corrente e invierà un segnale all'ACB.
Meccanismo di intervento
Una volta che il relè di protezione dai guasti a terra rileva un guasto a terra, è il momento che l'ACB agisca. L'ACB dispone di un meccanismo di sgancio responsabile dell'interruzione dell'alimentazione elettrica al circuito difettoso.
Esistono due tipi principali di meccanismi di sgancio negli ACB: termico-magnetico ed elettronico.
I meccanismi di intervento magnetotermico esistono da molto tempo. Combinano due tipi di protezione: protezione termica e protezione magnetica. La parte termica del meccanismo risponde alle condizioni di sovracorrente che si verificano in un periodo relativamente lungo. Questo è utile per proteggersi dai sovraccarichi. La parte magnetica, invece, risponde a picchi di corrente di elevata entità e di breve durata, come quelli causati da cortocircuiti e guasti a terra.
Quando il relè di protezione da guasto a terra invia un segnale che indica un guasto a terra, viene attivata la parte magnetica del meccanismo di sgancio magnetotermico. Viene eccitato un solenoide (un elettromagnete) all'interno dell'ACB, che a sua volta aziona un fermo o una leva. Ciò rilascia i contatti dell'ACB, interrompendo il circuito elettrico e interrompendo il flusso di corrente.
I meccanismi di intervento elettronici, invece, sono più avanzati. Utilizzano elettronica a stato solido e microprocessori per controllare il processo di intervento. I meccanismi di intervento elettronici possono essere programmati per fornire impostazioni di protezione più precise. Per la protezione da guasto a terra, lo sganciatore elettronico può essere impostato per intervenire a un livello di corrente molto specifico ed entro un intervallo di tempo specifico.
Ad esempio, è possibile impostare lo sganciatore elettronico in modo che sganci l'ACB se viene rilevata una corrente di guasto a terra di 500 mA e questa condizione persiste per più di 100 millisecondi. Questo livello di precisione consente una migliore protezione dell'impianto elettrico e riduce il rischio di falsi interventi.
Vantaggi di ACB Terra - Protezione dai guasti
Ora che sappiamo come un ACB protegge dai guasti a terra, parliamo dei vantaggi.
Uno dei vantaggi più significativi è la sicurezza. Rilevando e isolando rapidamente i guasti a terra, gli ACB prevengono le scosse elettriche alle persone. Negli ambienti industriali, dove i lavoratori sono spesso in prossimità di apparecchiature elettriche, questo è fondamentale. Un singolo guasto a terra può potenzialmente causare lesioni gravi o addirittura la morte, ma un ACB può fungere da rete di sicurezza, interrompendo l'alimentazione prima che si verifichi qualsiasi danno.
Un altro vantaggio è la protezione delle apparecchiature elettriche. I guasti a terra possono causare un flusso eccessivo di corrente attraverso i componenti elettrici, con conseguente surriscaldamento e danni. Facendo scattare il circuito quando viene rilevato un guasto a terra, gli ACB prevengono questo danno, prolungando la durata di vita delle apparecchiature e riducendo i costi di manutenzione.
Gli ACB aiutano anche a prevenire gli incendi elettrici. I guasti a terra possono generare archi e scintille, che rappresentano un grave pericolo di incendio. Quando un ACB scatta, elimina la fonte della corrente di guasto, riducendo il rischio di incendio.
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Comprendiamo che ogni sistema elettrico è unico, ecco perché offriamo impostazioni di protezione personalizzabili. Che tu abbia bisogno di una protezione dai guasti a terra ad alta sensibilità per un sistema elettronico sensibile o di una protezione più robusta per un'applicazione industriale, abbiamo la soluzione che fa per te.
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Riferimenti
- Nozioni di base sui sistemi di alimentazione elettrica di John G. Kassakian, Massoud A. Schlecht e George C. Verghese
- Manuale di ingegneria elettrica di Terry L. Floyd
- Calcoli dell'installazione elettrica di Iain McLean