#154 Protettori termici con dual protection
La corrente si trasforma in calore, per via del cosiddetto effetto Joule e su alcuni tipi di protettori termici può fortemente incidere sulla temperatura di intervento e creare un declassamento. Questo può pregiudicare il corretto funzionamento del dispositivo. Ma è giusto pensare che abbia solo aspetti negativi e che un protettore termo-amperometrico sia di qualità inferiore a uno strettamente termico?
In realtà i produttori di protettori termici sensibili alla corrente li presentano con la definizione di dual protecion, doppia protezione. In questo modo specificano la protezione in caso di un eccessivo sovrariscaldamento o di un aumento della corrente oltre le soglie consentite dal protettore.
Il dispositivo che più di tutti vale la pena analizzare è il micro-protettore CS2. Facendo un esempio, possiamo ipotizzare un protettore tarato su una temperatura, diciamo 120°C. Aumentando la corrente, ed essendo sensibile ad essa, il protettore percepirà contemporaneamente un aumento della temperatura diversamente dalla temperatura reale nel punto in cui è posizionato, fino a che non interverrà. Questo potrebbe accadere quando la temperatura rilevata è di 90°C, ma a una corrente di 8A.
Da una prima visione esterna però potrebbe succedere che a 8A e 250V questo protettore, che dovrebbe intervenire a 120°C, apre invece i contatti a 90°C. E chiaramente è un pessimo biglietto da visita. Se analizziamo il grafico che ci indica il rapporto tra corrente e temperatura, possiamo dire che il CS2 può lavorare senza grossi problemi, come limitatore fino a 2A.
Vediamola ora sotto l’aspetto di limitatore di corrente. Ipotizziamo di dover interrompere il passaggio di corrente, per esempio a 8A e lo facciamo utilizzando un CS2. Come prima cosa è necessario considerare la temperatura ambiente di lavoro, per esempio 70°C. Poi valutiamo la temperatura massima che per un periodo di tempo limitato può essere sostenuta dai materiali che compongono la nostra apparecchiatura, ad esempio 150°C. A questo punto, esaminando la curva di declassamento riportata sul grafico vediamo che utilizzando un protettore tarato su una temperatura tra i 120°C e i 130°C, interverrà a 8A presumibilmente intorno tra i 90°C e i 100°C. Ecco che utilizzando un CS2 a 120°C il nostro protettore aprirà i contatti a 8A, ma se la corrente è bassa e si presenta comunque un’anomalia lavorerà comunque come protettore termico, aprendo i contatti a 120°C. Questo è il risultato, ma da cosa è determinato?
Facciamo un veloce riassunto di quali dinamiche verrebbero a crearsi. Il protettore viene posizionato all’interno di un ambiente (avvolgimento di un motore elettrico, trasformatore, generatore, compressore, resistenza elettrica ecc…) in un punto nel quale deve rilevare la temperatura oppure semplicemente garantire che la corrente non vada oltre una certa soglia (dual protection):
1) Protezione da un aumento dell’intensità della corrente. La corrente elettrica percorre tutto il circuito e passa attraverso i cavi del protettore termico e all’interno attraversa i contatti e il bimetallo. Se aumenta di intensità, questa, per il cosiddetto effetto Joule, si trasforma in calore. Questo viene recepito dal bimetallo che, appunto, interviene, anche se nel punto in cui è posizionato la temperatura non è quella su cui è tarato. Il protettore si riarmerà nel momento in cui la temperatura, reale o percepita, scenderà al di sotto della soglia di ripristino. A meno che non sia un CS2-CP a riarmo elettrico.
2) Protezione da un aumento della temperatura. Questo è il tradizionale funzionamento di un protettore termico. Rileva la temperatura in un determinato punto e il bimetallo interviene aprendo i contatti e interrompendo l’alimentazione.
Normalmente i protettori termici sensibili alla corrente (C1, BW-B2D, BW-A1D, KW-1T, KW-3B, 7AMI e il CS2) non hanno portate elevate e vengono impegnati ad un basso amperaggio. Ad esempio per il trasferimento di un segnale o per azionare un motore o un ventilatore di piccole dimensioni. In questi casi il declassamento non incide in modo particolare sulle prestazioni e non rischia di creare problemi di interpretazione. Per le portate maggiori però è fortemente sconsigliato l’utilizzo di un protettore termoamperometrico perché il declassamento diventa importante e potrebbe far pensare a una bassa qualità del protettore. A meno che non lo si voglia impiegare come limitatore di corrente. Attenzione però, vi sto dicendo che potete volare da Milano a Berlino e tornare in giornata, ma non che potete guidare voi l’aereo.
Quello che intendo dire è che il grafico mostrato è indicativo della tendenza al declassamento che hanno i protettori CS2. Ma non è una curva precisa. Dovete considerare con la massima prudenza tutti i fattori sopra citati per calcolare gli esatti valori di intervento. E soprattutto fare e rifare i test per assicurarsi che le condizioni di lavoro siano sempre le medesime. Dopodiché la via più sicura è quella di coinvolgere in questo progetto anche l’Ufficio Tecnico dei produttori. R&D Components non si limita ad acquistare dei protettori al supermercato dei termostati, ma lavora in stretta collaborazione e trasparenza con i suoi numerosi partner. Potete contare su di noi anche per questo compito.
