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  • Che cos'è un interruttore automatico e come funziona?

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    Il problema

    È una notte buia e tempestosa. Accendi la luce del corridoio, accendi la caffettiera e accendi il riscaldatore elettrico portatile. Inizi a sentirti a tuo agio, quando senti un clic debole, ma minaccioso, e tutto diventa nero. Non è un ladro di gatti o un poltergeist che gioca brutti scherzi con il tuo sistema elettrico. È un circuito sovraccarico protetto da un interruttore elettrico scattato. Un po' inquietante e misterioso, eh? Non se conosci alcune semplici cose.

    perché gli interruttori automatici ribaltano il circuito da 15 amp correttamente funzionante?Tuttofare di famiglia

    Figura A: un circuito da 15 AMP correttamente funzionante

    Questo circuito ha fili e un interruttore elettrico che può facilmente trasportare l'amperaggio richiesto dai dispositivi
    su di esso.

    Che cos'è un circuito?

    Quando l'elettricità entra nella tua casa, va in una scatola degli interruttori automatici (o scatola dei fusibili nelle case più vecchie), dove è divisa in una serie di circuiti. Ogni circuito è protetto da un interruttore o fusibile. Le camere da letto, i soggiorni e le camere familiari in cui vengono solitamente utilizzate solo luci, sveglie e altri piccoli dispositivi elettrici sono normalmente su circuiti da 15 ampere. Cucine, lavanderie, bagni e sale da pranzo, luoghi in cui è più probabile utilizzare tostapane, ferri da stiro, asciugacapelli e altri oggetti di grande potenza, sono generalmente serviti da circuiti più pesanti da 20 ampere. I principali elettrodomestici come gli scaldacqua elettrici da 5.000 watt e le cucine elettriche da 10.000 watt richiedono così tanta elettricità che prendono il loro circuito dedicato da 30 a 50 ampere (vedi

    Fico. D in "Informazioni aggiuntive" di seguito), protetti da interruttori automatici di grandi dimensioni "bipolari".

    Che cos'è un sovraccarico del circuito?

    L'interruttore automatico, il filo e persino l'isolamento del filo sono tutti progettati per funzionare come un sistema e quel sistema ha dei limiti. Prova a spingere più corrente attraverso un circuito di quella per cui è progettato e le cose iniziano a succedere (Fico. B). I fili si surriscaldano sotto l'onere di trasportare la corrente in eccesso. Quando ciò accade, l'isolamento attorno al filo può degradarsi o addirittura fondersi. Quando l'isolamento si scioglie, la corrente non è più confinata all'interno del filo. È allora che iniziano gli incendi. Fortunatamente, l'interruttore automatico rileva la corrente in eccesso e "scatta" per interrompere il flusso di energia prima che si verifichi un danno.

    La notte in cui le luci si sono spente a casa tua, stavi bene solo con le luci e la macchinetta del caffè in funzione. Il vero problema è iniziato quando hai collegato quella maledetta stufa.

    perché gli interruttori automatici scattano in un circuito sovraccarico?Tuttofare di famiglia

    Figura B: un circuito sovraccarico

    Questo circuito ha troppi dispositivi che richiedono energia e sta cercando di trasportare più amperaggio di quello per cui è progettato. Le cose iniziano a scaldarsi. Fortunatamente l'interruttore lo rileva, scatta e "interrompe" il circuito.

    Come calcolare Ampere, Volt e Watt

    Per iniziare a risolvere il problema, abbiamo bisogno di conoscere una semplice formula della "regola empirica". Questa formula ci aiuterà a determinare se tutte le cose elettriche su un particolare circuito lo stanno sovraccaricando. Questa formula aiuta anche a definire alcuni termini quotidiani e come si relazionano tra loro. Dopotutto, le lampadine e le stufe sono etichettate in watt; strumenti e interruttori automatici in ampere; e il nostro sistema elettrico domestico in volt: come si adattano tutti insieme?

    La semplice formula (Fico. C) ci dice come: Watt diviso per tensione uguale ampere. Le altre equazioni mostrate sono solo altri modi per dire la stessa cosa.

    Voltaggio può essere semplicemente descritta come la pressione sotto la quale l'elettricità, una catena di elettroni, si muove. La maggior parte della corrente domestica viene spinta a 120 volt, sebbene la corrente per i grandi apparecchi elettrici sia spinta alla pressione maggiore di 240 volt.

    Amplificatori (o ampere) è una misura del numero di elettroni che la tensione spinge oltre un dato punto in
    un secondo.

    Watt è un'unità di misura della potenza elettrica. Indica quanti elettroni sono stati spinti attraverso un gadget elettrico per farlo funzionare. È quello che ti fattura la compagnia elettrica.

    perché gli interruttori automatici scattano la formula di base?Tuttofare di famiglia

    Figura C: la formula di base

    Usa queste semplici equazioni per convertire diverse misurazioni di elettricità per aiutare a determinare le cose ad esempio quante prese su un interruttore da 15 ampere puoi avere o quante luci su un circuito da 15 ampere puoi avere.

    Scopri i suggerimenti per cablaggio elettrico domestico più semplice qui.

    Perché i Breakers inciampano?

    Il circuito e l'interruttore di circuito che hai fatto scattare hanno una capacità di 15 ampere o 1.800 watt (15 ampere x 120 volt = 1.800 watt). Le luci hanno assorbito 360 watt, o un misero 3 ampere (360 watt divisi per 120 volt = 3 ampere), ben all'interno della capacità del tuo sistema da 15 ampere. La caffettiera da 800 watt (divisa per 120 volt) ha assorbito 6,6 ampere, sostanzialmente più potenza delle luci, ma il loro assorbimento combinato di 9,6 ampere è ancora entro i limiti del circuito da 15 ampere.

    Ma quando hai collegato il riscaldatore di spazio da 1.200 watt, i 10 ampere necessari, più l'assorbimento degli altri due dispositivi, hanno tirato 19,6 ampere attraverso un sistema da 15 ampere (Fico. B). È come un pitone che ingoia un maiale; il sistema non è in grado di gestire il carico. L'interruttore lo ha tollerato per un po'. Ma quando la corrente in eccesso e il calore risultante hanno iniziato a deformare i due pezzi di metallo all'interno dell'interruttore, hanno iniziato a "premere il grilletto". E quando i pezzi di metallo si sono piegati fino a un certo punto, il grilletto ha fatto schioccare due punti di contatto, interrompendo il flusso di elettricità e spegnendo quello circuito. Se c'è un'enorme e improvvisa attrazione su un circuito, un piccolo elettromagnete nell'interruttore può separare anche i punti di contatto. Se si dispone di fusibili, il calore in eccesso scioglie un filo all'interno del fusibile, che a sua volta interrompe il flusso di elettricità.

    Se questo fosse stato un interruttore da 20 ampere, uno con un filo più spesso, n. 12 che poteva trasportare 2.400 watt, l'interruttore non sarebbe scattato. Ma una volta che il filo è nel muro e l'interruttore è nella scatola dell'interruttore, non c'è molto che puoi fare per aggiornare un circuito stabilito. Ma hai altre scelte.

    Circuiti a 240 Volt

    Gli elettrodomestici più grandi, come scaldabagni elettrici, asciugatrici e stufe, richiedono così tanta energia che l'elettricità viene loro fornita tramite circuiti a 240 volt. Questo perché la tensione nei circuiti a 240 volt "spinge" due volte più forte. Ad esempio, un flicorno elettrico da 6.000 watt su un circuito da 120 volt richiederebbe un circuito da 50 ampere (6.000 watt divisi per 120 volt = 50 ampere). Ciò richiederebbe fili giganteschi. Ma quello stesso flicorno da 6.000 watt su un circuito da 240 volt richiede solo un circuito da 25 ampere (6.000 divisi per 240 = 25) e un filo e un interruttore più piccoli.

    Soluzione uno: la soluzione a breve termine

    La soluzione semplice è collegare il riscaldatore d'ambiente a una presa su un circuito che ha una capacità in eccesso. È possibile determinare il carico esistente su un circuito abbastanza facilmente: fare clic sull'interruttore automatico, quindi accendere gli interruttori della luce e testare le prese per vedere quali non funzionano più. Quindi sommare il carico totale in watt dei dispositivi su quel circuito. Questo è spesso più facile a dirsi che a farsi. A volte un circuito etichettato "camera da letto" alimenta le prese nella lavanderia. Oppure le uscite superiore e inferiore di una presa duplex saranno su circuiti diversi. Una volta tracciato un circuito e sommati i carichi elettrici, sarai in grado di dire se puoi collegare più dispositivi al circuito senza sovraccaricarlo.

    Mentre sommi i carichi elettrici, tieni presente che un cavo valutato a 15 ampere può trasportare 15 ampere tutto il giorno. Tuttavia, interruttori e fusibili da 15 ampere possono trasportare solo 12 ampere, l'80% della loro potenza nominale, su base continua. Per base continua si intende un circuito caricato al massimo per tre ore o più. Questa regola dell'80% si applica a tutti gli interruttori e i fusibili. Per informazioni più approfondite sul calcolo dei carichi, vedere Prevenzione dei sovraccarichi elettrici.

    Soluzione due: la soluzione a lungo termine

    La migliore soluzione a lungo termine è installare un nuovo circuito e una presa dedicati per il riscaldatore. La maggior parte degli elettricisti suggerirà un circuito dedicato per qualsiasi apparecchio che assorbirà più della metà della capacità di un circuito. Fico. D in “Informazioni aggiuntive” (sotto) sono riportati i wattaggi degli apparecchi che comunemente hanno circuiti dedicati. Ogni volta che installi un grande apparecchio elettrico, che sia 120 o 240 volt, installalo sul suo circuito dedicato con il cavo e l'interruttore delle dimensioni corrette.

    Come puoi vedere da Fico. E, un interruttore da 20 amp con filo n. 12 più spesso può trasportare più corrente di un circuito da 15 a con filo n. 14. Quando stai cablando o ricablando una cucina, una lavanderia, un bagno o una sala da pranzo, il National Electrical Code ti richiederà di installare circuiti da 20 ampere, che possono trasportare più corrente. Se usi molti elettroutensili, ha senso usare circuiti da 20 ampere anche per il tuo garage, officina e cantina.

    Per informazioni su come cablare un nuovo circuito, vedere Come collegare un nuovo circuito.

    perché gli interruttori automatici scattano le dimensioni dei cavi?Tuttofare di famiglia

    Figura E: dimensioni dei cavi

    Il cavo calibro 12 più grande può trasportare in sicurezza più amperaggio rispetto al cavo calibro 14 più piccolo, senza surriscaldamento.

    Scopri il 8 violazioni del codice elettrico più comuni qui.

    Nessuna manomissione consentita

    I proprietari di case che mettono un "penny nella scatola dei fusibili" per evitare che i fusibili si brucino hanno il cervello in cortocircuito. Senza un fusibile per interrompere il flusso di potenza quando troppi amplificatori vengono spinti attraverso un circuito, i fili si surriscaldano, l'isolamento dei fili si scioglie e si verificano incendi. E non puoi semplicemente sostituire un interruttore da 15 ampere con un interruttore da 20 ampere; questo è l'equivalente moderno di mettere un centesimo nella scatola dei fusibili. Ricorda, l'interruttore automatico, il filo e l'isolamento del filo sono tutti progettati e dimensionati per funzionare insieme, in modo sicuro.

    Informazioni aggiuntive

    • Figura D: circuiti dedicati comuni

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