Interruttore a pacchetto: cos'è e a cosa serve + schema di collegamento

Difficilmente si troverà una persona adulta che non abbia mai visto nella sua vita un interruttore a pacchetto, anche se non tutti sanno come si chiama. Diversi decenni fa, tali dispositivi erano installati in ogni ingresso e in tutti gli appartamenti.

Venivano utilizzati come interruttori, con i quali si accendeva e spegneva l'alimentazione elettrica. Col tempo, gli interruttori a pacchetto sono stati sostituiti da moderni interruttori automatici, ma non ovunque.

Cos'è un interruttore a pacchetto?

Gli interruttori a pacchetto sono dispositivi progettati per la commutazione (cioè per l'accensione e lo spegnimento) di piccole correnti di carico. Vengono collegati a reti elettriche a corrente continua e alternata da 440-660 V.

I dispositivi sono difficili da definire comodi, poiché nella loro struttura non sono previsti sistemi di spegnimento automatico in caso di sovraccarichi.

I dispositivi sono indispensabili nelle sottostazioni. Il personale specializzato li utilizza per leggere le indicazioni degli strumenti. Inoltre, gli interruttori a pacchetto vengono installati per comodità di lavoro dei macchinisti delle unità di potenza elettrica.

Oltre all'assenza di automazione di protezione, i dispositivi presentano un altro notevole inconveniente: si guastano rapidamente in caso di frequenti sbalzi di tensione. Per questo motivo, sono stati utilizzati molto meno di frequente.

Tuttavia, è ancora presto per parlare di obsolescenza degli interruttori a pacchetto, finché sono economici e la loro durata di commutazione è soddisfacente. I dispositivi rimangono ancora comodi per l'uso in quadri di distribuzione e pannelli di controllo.

Con gli interruttori a pacchetto sorgono problemi a causa dell'impossibilità di disconnessione automatica dalla rete in caso di necessità. Se i carichi superano anche leggermente i valori consentiti, il dispositivo si guasta.

Negli ingressi dei palazzi non si installano più da tempo interruttori a pacchetto. Sono stati sostituiti da moderni interruttori automatici bipolari, caratterizzati da migliore resistenza all'usura, durata e maggiore capacità di trasporto di corrente. I nuovi dispositivi vengono collegati alla rete elettrica di ogni singolo appartamento, non dell'ingresso.

Caratteristiche costruttive dell'interruttore a pacchetto

Nella struttura dell'interruttore rotativo sono inclusi un gruppo di contatti e un meccanismo di commutazione. Sono racchiusi in un involucro, dove si trovano anche contatti mobili, fissati su una boccola quadrata di materiale elettroisolante.

Il dispositivo è dotato di contatti fissi, i cui morsetti escono dall'involucro e per la loro forma ricordano delle lame. I contatti si collegano e si scollegano tramite una molla. Questa viene azionata per mezzo di una leva.

Il corpo stesso del dispositivo è componibile: è costituito da rondelle elettroisolanti, fissate con perni speciali. I morsetti dei contatti mobili sono controllati tramite una maniglia, che aziona la molla del meccanismo di commutazione.

La rotazione della maniglia carica la molla del meccanismo di commutazione. Essa ruota di un quarto di giro la rondella sagomata e i contatti mobili. La corsa della rondella è limitata da un arresto situato nel coperchio.

I contatti mobili sono fissati a piastre realizzate in fibra. Il materiale, riscaldandosi, emette gas che, sotto pressione, si muove attraverso i fori del pacchetto. Al posto del gas, nell'involucro entra aria non ionizzata e spegne l'arco.

L'interruttore rotativo a disco si accende e spegne ruotando la maniglia rigorosamente di 90 gradi. La leva può trovarsi solo in due posizioni, a differenza dell'interruttore a camma, dove la commutazione dei contatti dipende dalla posizione della manopola.

Grazie alla semplicità costruttiva e alla facilità d'uso, gli interruttori rotativi sono ampiamente utilizzati nei seguenti settori:

• come interruttori di ingresso;
• per la commutazione dei circuiti di controllo;
• come distributori di corrente elettrica;
• per il controllo dei motori elettrici.

Esistono molteplici modelli di diverso tipo, progettati per l'uso in condizioni differenti: in ambienti asciutti e umidi, per l'installazione in quadri elettrici e nicchie tecnologiche.

5 vantaggi indiscutibili dei dispositivi

La popolarità degli interruttori rotativi per molti decenni è dovuta agli innegabili vantaggi di questi dispositivi:

1. Compattezza. Grazie alle dimensioni ridotte, i dispositivi sono facili da installare e comodi da utilizzare.
2. Elevata velocità di spegnimento dell'arco elettrico. Gli interruttori rotativi sono progettati razionalmente, quindi sia lo spegnimento dell'arco elettrico che lo spegnimento del dispositivo avvengono quasi istantaneamente.
3. Semplicità di manutenzione. Gli interruttori rotativi non richiedono cure particolari o manutenzione. L'importante è che vengano ispezionati tempestivamente e sostituiti quando necessario.
4. Resistenza ai danni. I dispositivi sono difficili da rompere. Gestiscono bene i carichi meccanici e non risentono delle vibrazioni.
5. Ampia gamma di applicazioni. Gli interruttori rotativi non temono temperature alte e basse (da -40 a 70 gradi). I dispositivi racchiusi in involucri ermetici sono resistenti a polvere e umidità.

La durata del commutatore rotativo dipende direttamente dallo stato delle sporgenze della rondella di fissaggio.

Se il componente principale di lavoro si usura, l'apparecchio si guasta. È proprio a causa di questa caratteristica che i dispositivi vengono criticati per la loro breve durata.

Esistono molti tipi di apparecchi rotativi unipolari, bipolari, tripolari, quadripolari per l'interruzione dell'alimentazione elettrica. Le loro principali caratteristiche tecniche sono indicate nella marcatura del produttore e sono determinate dagli schemi di collegamento.

Gli interruttori rotativi non sono riparabili. Se si rompono, vanno sostituiti. Tuttavia, per tutta la durata di funzionamento non necessitano di manutenzione. È sufficiente pulirli dallo sporco e verificarne la funzionalità una volta ogni sei mesi.

Tipi e varietà principali di interruttori a pacchetto

I commutatori rotativi sono classificati in base a diverse caratteristiche:

• in base al punto di collegamento dei cavi elettrici esterni al pannello (collegamento frontale, posteriore);
• in base al grado di protezione degli elementi strutturali interni dai fattori ambientali negativi (si distinguono apparecchi aperti, protetti, ermetici);
• in base alle caratteristiche costruttive degli interruttori (a pacchetto-a camme, a tamburo).

Nonostante la grande varietà di interruttori e commutatori rotativi, essi hanno caratteristiche tecniche e operative comuni e difetti simili.

Ad esempio, la durata del meccanismo a molla è prevista per circa 103 interruzioni di corrente. Esistono modelli resistenti all'usura che eseguono da 203 a 1000 interruzioni. La condizione principale: la frequenza di attuazione del meccanismo non deve superare 50 in 1 ora.

La marcatura dei prodotti può includere le seguenti sigle e numeri convenzionali:

• «V» – interruttore;
• «P» – commutatore;
• «P» – a pacchetto;
• «G» – ermetico;
• le cifre 1-4 – numero di poli;
• «N» – direzione (2, 3, 4, e anche «R» – inversione).

Nella marcatura degli apparecchi si indicano il grado di protezione, il tipo di installazione, le caratteristiche di montaggio e la corrente nominale. A volte si possono trovare le abbreviazioni «sil.» e «pl.».

Sono utilizzati per indicare il materiale dell'involucro (silumin, plastica). Ad esempio, la marcatura dell'apparecchio GPPM-2-60/N2 si interpreta come un commutatore a pacchetto ermetico a 2 poli, 60 ampere, a 2 direzioni.

Analoghi più moderni del dispositivo

I vecchi interruttori a pacchetto sono stati quasi ovunque sostituiti da interruttori automatici. È logico, poiché le esigenze di consumo energetico e durata degli apparecchi sono cambiate. Attualmente si utilizzano ampiamente gli RCD (dispositivi di protezione differenziale), gli interruttori automatici e differenziali, e i contattori.

Opzione #1: dispositivo di protezione differenziale

L'apparecchio è progettato per prevenire le dispersioni di corrente. Reagisce alla corrente differenziale, che contribuisce al surriscaldamento dei cavi elettrici, causando cortocircuiti e incendi del cablaggio. Inoltre, le dispersioni possono provocare scosse elettriche alle persone.

L'apparecchio non può essere considerato un sostituto al 100% dell'interruttore a pacchetto, tuttavia, in combinazione con un interruttore automatico, svolge anche un numero maggiore di funzioni.

È necessario installare un RCD per evitare il rischio di dispersione di corrente elettrica, se questa inizia a passare al di fuori degli apparecchi utilizzatori. Il dispositivo svolge la funzione di indicatore di dispersione, che semplicemente interrompe l'alimentazione elettrica in caso di problemi.

Di per sé, il dispositivo di protezione differenziale non protegge da sovraccarichi o cortocircuiti. Ciò è possibile solo se viene collegato in combinazione con un interruttore automatico.

Opzione #2: interruttore automatico

Questi apparecchi hanno sostituito gli interruttori a pacchetto. Svolgono le stesse funzioni, ma sono più comodi da usare, durevoli e resistenti all'usura.

Gli interruttori automatici possono anche essere unipolari, bipolari, tripolari, quadripolari. Si differenziano per il tipo di azionamento (può essere manuale, a molla, motorizzato), per il tipo di connessione e per altre caratteristiche tecniche ed operative.

L'interruttore automatico selettivo non necessita di alimentazione supplementare per chiudere o aprire i contatti. L'apparecchio è elettromeccanico ed è progettato per svolgere al meglio le sue funzioni.

Gli interruttori automatici proposti in vendita vengono marcati e classificati secondo le norme GOST 9098–78 e 14255. Questi documenti stabiliscono i requisiti per le caratteristiche tecniche dei dispositivi.

Opzione #3: interruttore differenziale automatico

Si tratta di un interruttore combinato che svolge contemporaneamente le funzioni di due dispositivi: l'interruttore differenziale e l'interruttore automatico. L'interruttore differenziale automatico sostituisce perfettamente il vecchio interruttore a pacchetto, è adatto per reti elettriche domestiche e viene utilizzato con successo nelle aziende.

L'interruttore differenziale automatico è un dispositivo '2 in 1': un interruttore automatico e un RCD, alloggiati in un unico involucro. Svolge impeccabilmente i compiti di entrambi i dispositivi, pur essendo compatto e facile da usare.

Le differenze funzionali e costruttive tra l'interruttore differenziale automatico e l'interruttore differenziale sono illustrate qui; vi consigliamo di consultare queste informazioni molto utili.

L'interruttore differenziale automatico previene dispersioni, cortocircuiti e minimizza i rischi di scosse elettriche. Il dispositivo è costituito da uno sganciatore termico e uno elettromagnetico. Il primo previene i sovraccarichi della rete, il secondo è necessario per interrompere la corrente in caso di cortocircuito.

Opzione #4: contattore – tipo di relè elettromagnetico

Il dispositivo è necessario per il controllo remoto delle modalità di accensione/spegnimento dei circuiti elettrici. I relè elettromagnetici non scattano in caso di cortocircuito e sono progettati solo per correnti nominali. Questa è la loro principale differenza rispetto agli interruttori automatici.

I dispositivi sono caratterizzati da un'eccezionale resistenza all'usura elettrica e meccanica. Vengono installati nei meccanismi degli ascensori, nei veicoli e utilizzati nelle aziende.

Nelle moderne abitazioni si installano raramente i vecchi interruttori a pacchetto. Quasi ovunque si pratica l'installazione di interruttori differenziali automatici o il collegamento di interruttori differenziali in combinazione con un interruttore automatico. Ma ci sono casi in cui il vecchio e buon interruttore a pacchetto può rivelarsi insostituibile, ad esempio se occorre interrompere l'alimentazione durante i lavori elettrici.

Schema di collegamento dell'interruttore a pacchetto

Grazie alla sua compattezza, l'interruttore a pacchetto può essere installato nel quadro elettrico. A tal fine si utilizza una guida DIN. Se si sceglie un modello vecchio, bisogna considerare che probabilmente non avrà un fermo e per il montaggio saranno necessarie viti autofilettanti. Con l'installazione dei moderni interruttori a pacchetto non ci sono problemi.

I due morsetti di ingresso del sezionatore vengono collegati ai fili di fase e neutro che provengono dal contatore elettrico. I morsetti di uscita vengono invece collegati agli interruttori automatici nel quadro.

Nello schema presentato si vedono i fili di fase e neutro. A questi vanno collegati i morsetti dell'interruttore a pacchetto. Con lo stesso principio si collega l'interruttore automatico, se viene installato al posto del vecchio interruttore a pacchetto.

Negli schemi nazionali, i fili di neutro e fase sono indicati rispettivamente in blu e rosso.

Se il prodotto è di importazione, i colori dei cavi possono essere diversi, quindi si consulti la documentazione tecnica e le raccomandazioni del produttore. Non si sperimenti 'alla cieca'.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Proponiamo una raccolta video tematica che aiuterà a comprendere la struttura, lo scopo e il principio di funzionamento degli interruttori a pacchetto di vario tipo.

Caratteristiche costruttive dell'interruttore a pacchetto sovietico:

Modelli moderni della serie SA25:

Come è realizzato l'interruttore a pacchetto PVM 2 10:

Video guida per il collegamento dell'RCD e dell'interruttore automatico:

Sebbene la popolarità degli interruttori a pacchetto stia diminuendo ogni anno, i produttori continuano a produrli. I nuovi modelli sono molto più comodi e hanno meno difetti rispetto a quelli obsoleti.

Nella scelta dell'interruttore a pacchetto adatto, vale la pena prendere in considerazione alcuni marchi: Legrand (Francia), Iek (Russia), ABB (Svezia, Svizzera). Sono marchi affidabili e i loro prodotti si distinguono per l'alta qualità.

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