Ehilà! In qualità di fornitore di interruttori automatici stampati, ho avuto la mia giusta dose di immersione nei dettagli essenziali di questi dispositivi elettrici essenziali. Oggi vi guiderò attraverso i componenti interni degli interruttori automatici.
1. La cornice
Il telaio è come la spina dorsale dell'interruttore della cassa stampata. Di solito è costituito da un materiale resistente e isolante, spesso un tipo di plastica o un materiale composito. Questo telaio mantiene tutti gli altri componenti in posizione e fornisce supporto meccanico. Funge inoltre da barriera, impedendo che l'arco elettrico si diffonda all'esterno dell'interruttore e causi potenziali pericoli. Il telaio è progettato per resistere alle sollecitazioni meccaniche che si verificano durante il normale funzionamento e in caso di cortocircuito o sovraccarico. Deve essere sufficientemente robusto da mantenere allineate le parti interne, garantendo il corretto funzionamento dell'interruttore.
2. I Contatti
I contatti sono estremamente importanti in un interruttore automatico. Sono le parti che effettivamente creano e interrompono il circuito elettrico. Solitamente esistono due tipi di contatti: i contatti principali e i contatti d'arco.
I contatti principali sono responsabili del trasporto della corrente di carico normale. Sono realizzati con materiali con buona conduttività elettrica, come rame o rame argentato. Quando l'interruttore è in posizione chiusa, questi contatti si toccano, consentendo all'elettricità di fluire attraverso il circuito.
I contatti dell'arco entrano in gioco quando l'interruttore scatta. Quando il circuito viene interrotto, si forma un arco tra i contatti di separazione. I contatti dell'arco sono progettati per gestire questo arco. Sono realizzati con materiali in grado di resistere alle alte temperature e all'erosione causata dall'arco. L'arco viene quindi trasferito rapidamente dai contatti principali ai contatti dell'arco, proteggendo i contatti principali da eventuali danni.
3. Il meccanismo operativo
Il meccanismo operativo è ciò che fa aprire e chiudere l'interruttore. Può essere manuale o automatico.
Un meccanismo di comando manuale consente all'operatore di aprire o chiudere fisicamente l'interruttore utilizzando una maniglia. Ciò è utile per scopi di manutenzione o quando è necessario scollegare intenzionalmente il circuito.
Il meccanismo di funzionamento automatico, invece, viene attivato da un guasto nel circuito. Esistono diversi tipi di meccanismi di funzionamento automatico, come quelli termico-magnetici ed elettronici.
I meccanismi di funzionamento magnetotermici utilizzano due principi diversi. La parte termica si basa sull'effetto riscaldante della corrente. Quando c'è un sovraccarico nel circuito, la corrente provoca il riscaldamento e la piegatura di una striscia bimetallica. Questa azione di flessione alla fine fa scattare l'interruttore. La parte magnetica invece risponde alle correnti di cortocircuito. Una grande corrente di cortocircuito crea un forte campo magnetico che tira rapidamente uno stantuffo o un'armatura, facendo scattare l'interruttore.
I meccanismi di comando elettronici utilizzano sensori e microprocessori per rilevare i guasti. Possono essere più precisi ed offrire più funzionalità rispetto a quelli termo-magnetici. Ad esempio, possono essere programmati per scattare a diversi livelli di corrente e ritardi temporali.
4. Lo scivolo ad arco
Lo scivolo dell'arco è un componente cruciale per gestire l'arco che si forma quando i contatti si separano. Quando scatta l'interruttore, l'arco ha molta energia e può causare danni se non controllato. Lo scivolo dell'arco è progettato per estinguere rapidamente l'arco.
È costituito da una serie di piastre o griglie metalliche. Quando l'arco entra nello scivolo dell'arco, viene suddiviso in più archi più piccoli. Questi archi più piccoli hanno una superficie maggiore e vengono raffreddati più facilmente dall'aria circostante o dal materiale isolante nello scivolo. Quando gli archi si raffreddano, la loro resistenza aumenta e, alla fine, l'arco si spegne.
5. L'Unità di Viaggio
Lo sganciatore è il cervello dell'interruttore scatolato. È responsabile del rilevamento dei guasti nel circuito e dell'invio di un segnale al meccanismo operativo per far scattare l'interruttore.
Come accennato in precedenza, esistono sganciatori termomagnetici ed elettronici. Gli sganciatori magnetotermici sono più tradizionali e largamente utilizzati. Sono semplici, affidabili ed economici.
Gli sganciatori elettronici, tuttavia, offrono funzionalità più avanzate. Possono fornire una protezione precisa contro diversi tipi di guasti, come sovraccarichi, cortocircuiti e guasti a terra. Possono anche essere regolati facilmente per adattarsi a diverse applicazioni. Ad esempio, in un ambiente industriale, potrebbe essere necessario impostare livelli di intervento diversi per tipi diversi di apparecchiature. Gli sganciatori elettronici rendono possibile questo tipo di personalizzazione.
6. Le connessioni terminali
I collegamenti terminali sono i punti in cui l'interruttore è collegato al circuito elettrico. Devono fornire una connessione sicura e a bassa resistenza. Esistono diversi tipi di collegamenti terminali, ad esempio a vite, a morsetto e a innesto.
I collegamenti terminali a vite sono i più comuni. Usano viti per serrare i conduttori contro i terminali. Ciò garantisce un buon collegamento elettrico e stabilità meccanica.
Le connessioni terminali di tipo a morsetto utilizzano un meccanismo di bloccaggio per mantenere i conduttori in posizione. Spesso sono più veloci da installare e possono fornire una connessione affidabile.
I collegamenti terminali di tipo plug-in vengono utilizzati in alcune applicazioni in cui è richiesta una facile installazione e rimozione. Consentono di collegare facilmente l'interruttore a una presa o a una sbarra collettrice.
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Riferimenti
- Manuale di ingegneria elettrica, terza edizione
- Protezione del sistema di alimentazione e quadri di JR Lucas