Bilanciamento dei carichi elettrici

Il bilanciamento dei carichi elettrici è una parte importante della posa dei circuiti in un sistema di cablaggio domestico. Di solito è fatto da elettricisti quando si installa un nuovo pannello di servizio (breaker box), ricablaggio di una casa, o l’aggiunta di più circuiti durante una ristrutturazione. In termini semplici, un pannello di servizio elettrico ha due lati e bilanciare il carico è una questione di dividere i circuiti uniformemente tra i due lati in modo che il carico, o assorbimento di potenza, sia approssimativamente lo stesso su entrambi i lati. Un carico sbilanciato si verifica quando c’è molta più potenza aspirata su un lato del pannello rispetto all’altro. Ciò può portare al surriscaldamento dei componenti elettrici e possibilmente al sovraccarico del pannello.

Nozioni di base Servizio elettrico

La maggior parte delle case hanno un tipo di servizio elettrico chiamato monofase, a tre fili. Il servizio proviene dall’utilità tramite due fili “caldi” senza messa a terra che trasportano 120 volt ciascuno, più un singolo filo “neutro” con messa a terra. I fili si collegano al pannello di servizio della casa e ogni filo caldo fornisce alimentazione a 120 volt a una delle due barre collettrici calde nel pannello. Gli interruttori automatici per i vari circuiti domestici (chiamati circuiti di derivazione) si agganciano al pannello e si collegano elettricamente a una o entrambe le barre collettrici calde. Un interruttore unipolare si collega a una sola sbarra collettrice e fornisce 120 volt a un circuito. Un interruttore a doppio polo si collega a entrambe le sbarre e fornisce 240 volt a un circuito. Come i fili di servizio di utilità, ogni circuito di derivazione ha uno o due fili caldi e un filo neutro. L’energia elettrica lascia il pannello lungo i fili caldi e ritorna al pannello sul neutro. Da lì, l’alimentazione torna sulla rete elettrica tramite il servizio di utilità neutro.

Amperaggio del circuito

Ogni interruttore ha un valore di amperaggio che indica il carico massimo che il circuito può gestire prima che l’interruttore si spenga per evitare danni da sovraccarico. Interruttori unipolari di solito sono classificati per 15 o 20 ampere. Interruttori a doppio polo tipicamente vanno da 20 a 50 ampere o più. La valutazione dell’amperaggio è il fattore principale utilizzato per bilanciare i carichi nel pannello di servizio. Un altro fattore è il tipo di apparecchiatura elettrica (apparecchio, prese, illuminazione, ecc.) servito dai circuiti e quando tale apparecchiatura viene tipicamente utilizzata. Ad esempio, un frigorifero funziona 24 ore al giorno, 365 giorni all’anno e ha bisogno della massima potenza per avviare il motore del compressore. Al contrario, un ventilatore per tutta la casa o un ventilatore sottotetto ha un assorbimento di potenza relativamente costante e viene utilizzato solo durante la stagione calda e di solito di notte o al mattino presto.

Bilanciamento del circuito

Per capire come funziona il bilanciamento, immagina di avere due circuiti da 120 volt con interruttori unipolari. Un circuito fornisce un frigorifero che disegna 8 ampere; l’altro circuito fornisce un congelatore che disegna 7 ampere. Entrambi gli apparecchi funzionano tutto il tempo, tutto l’anno. Per bilanciare il carico dei due circuiti, gli interruttori dovrebbero essere su diverse barre collettrici calde, o” gambe”, del pannello di servizio. In questo modo, l’amperaggio dei due circuiti si annulla a vicenda quando l’alimentazione ritorna all’utilità sul neutro. In questo caso, la corrente sul neutro sarebbe 1 amp: 8 – 7 = 1. Se entrambi gli apparecchi tirato 8 ampere, la corrente sul neutro sarebbe 0. L’obiettivo è che la corrente sul neutro sia il più bassa possibile—per sicurezza, efficienza energetica e altri motivi.

D’altra parte, se si posizionano entrambi i circuiti sulla stessa gamba del pannello, i carichi degli apparecchi si sommano, con il risultato di 15 ampere di corrente che ritornano sul neutro. Questo sarebbe un carico sbilanciato e preferibilmente evitato.

Posizionamento dell’interruttore

La gamba o le gambe da cui ciascun circuito attinge dipendono da dove si trova l’interruttore nel pannello. Nella maggior parte dei pannelli, le fessure dell’interruttore su ciascun lato del pannello si alternano tra le barre collettrici calde (gambe). Se due interruttori unipolari sono sullo stesso lato e sono impilati uno sopra l’altro, si collegheranno a gambe diverse. Se sono sullo stesso lato, ma hanno uno slot tra di loro, si collegheranno alla stessa gamba. Gli interruttori a doppio palo occupano due slot adiacenti e si collegano a entrambe le gambe. Ogni gamba fornisce 120 volt per un totale di 240 per il circuito. Per questo motivo, gli interruttori a doppio palo vengono automaticamente bilanciati, indipendentemente da dove si trovino sul pannello. Pertanto, quando si stendono i circuiti per la casa, l’obiettivo è di avere un amperaggio approssimativamente uguale su entrambe le gambe del pannello.