Un sovraccarico elettrico si verifica quando la corrente che attraversa un circuito supera la sua portata nominale. In altre parole, è una richiesta di potenza tale da far sì che la corrente risulti superiore a quella che il conduttore o il dispositivo di protezione possono gestire. Diversamente da un cortocircuito (un guasto fra conduttori che provoca un flusso di corrente improvviso e intenso), un sovraccarico avviene quando si collegano contemporaneamente troppi dispositivi ad alto consumo.
Questo fenomeno può verificarsi sia in impianti residenziali che industriali ed è pericoloso perché può danneggiare le apparecchiature o provocare incendi. Per capire meglio le differenze, l'articolo di PSolera sui cortocircuiti ne spiega l'origine e come si differenzia da un sovraccarico.
Cause comuni
- Collegare troppi dispositivi ad alto consumo sullo stesso circuito (per esempio, diversi elettrodomestici o dispositivi elettronici su un'unica ciabatta). In questo scenario si genera un sovraccarico della presa se la somma delle correnti supera il limite del circuito.
- Uso continuativo e scorretto di prolunghe o ciabatte multiple. Quando molti dispositivi sono ripetutamente collegati alla stessa ciabatta, la singola presa può andare in sovraccarico.
- Apparecchiature o impianti vecchi o difettosi. Cavi datati, fusibili o interruttori difettosi possono malfunzionare e non interrompere correttamente la corrente. Cablaggi usurati aumentano la resistenza e si riscaldano se viene richiesto più corrente di quella che possono dissipare in sicurezza.
- Distribuzione inadeguata dei circuiti. Nelle case più datate è comune che più prese e punti luce siano collegati allo stesso circuito, così che un carico apparentemente moderato finisca per saturare l'intero impianto.
- Variazioni dell'alimentazione. Sovratensioni o fluttuazioni della tensione di rete possono generare improvvisamente correnti elevate che sovraccaricano l'impianto.
Esempi tipici di sovraccarico elettrico
- Sovraccarico di presa: collegare simultaneamente TV, computer, diversi caricabatterie per telefono e una lampada alla stessa ciabatta. Se la corrente totale eccede la portata della presa, questa si surriscalda e l'interruttore può scattare.
- Sovraccarico dell’illuminazione: quando tutte le lampadine e gli apparecchi di illuminazione di un unico circuito sono accesi contemporaneamente ad altri elettrodomestici collegati allo stesso circuito, le luci possono tremolare o affievolirsi. Ciò indica che la domanda supera quanto il circuito può fornire.
- Uso simultaneo di elettrodomestici: accendere contemporaneamente forno elettrico, asciugatrice e lavastoviglie può far saltare i fusibili. Ognuno di questi apparecchi assorbe molta potenza e, insieme, superano la capacità del circuito cucina o lavanderia.
- Ciabatte multiple sovraccariche: utilizzare più ciabatte collegate in cascata e collegare molti dispositivi (computer, stampanti, lampade) alla stessa presa è pericoloso. Questo tipo di sovraccarico fa surriscaldare i cavi e può innescare un incendio.
- Impianti di riscaldamento/raffreddamento sottodimensionati: installare una pompa di calore ad alta potenza su un impianto elettrico vecchio senza aggiornarlo può far scattare ripetutamente gli interruttori magnetotermici del quadro, segnale che il circuito è sovraccarico.
Conseguenze tecniche, economiche e sulla sicurezza
- Tecniche: danni a apparecchiature e impianti. L'eccesso di corrente riscalda i conduttori fino a fondere l'isolamento e i fili. Ciò può causare cortocircuiti interni e guasti permanenti in motori, trasformatori e dispositivi elettronici. Inoltre può provocare frequenti saltamenti di fusibili e interventi degli interruttori magnetotermici, lasciando il circuito fuori servizio.
- Sicurezza: rischio di incendio e di scosse elettriche. Il riscaldamento di cavi e prese può innescare incendi se le fiamme raggiungono materiali infiammabili. Odore di bruciato o crepitii sono segnali di pericolo imminente. Inoltre, un impianto instabile aumenta il rischio di scosse elettriche alle persone se qualche parte diventa sotto tensione a causa di un guasto.
- Economiche: perdite per riparazioni e fermi. Sostituire apparecchiature danneggiate (computer, motori, pompe) e riparare cavi fusi comporta costi diretti. In ambienti industriali o commerciali, un sovraccarico provoca interruzioni di produzione, con fermi imprevisti che comportano perdite per inattività. Nei contesti residenziali, un circuito sovraccarico può far aumentare la potenza apparente consumata e la bolletta elettrica, richiedendo investimenti nell’adeguamento dell’impianto.
Come evitare il sovraccarico elettrico
- Dimensionare correttamente ogni circuito: calcolare il carico previsto (potenza totale in watt) e scegliere la sezione del cavo e la portata dell'interruttore adeguati. Per esempio, nelle abitazioni si usa comunemente cavo da 1,5 mm² con interruttore da 10–16 A per l'illuminazione, e 2,5 mm² con interruttore da 20 A per le prese generiche.
- Non usare contemporaneamente tutti gli elettrodomestici: evitare di accendere nello stesso momento dispositivi ad alto assorbimento (lavatrice, forno, condizionatore). Scaglionare o alternare il loro uso riduce i picchi di domanda.
- Aggiornare impianti obsoleti: cavi o quadri di 20–30 anni fa probabilmente non reggono i carichi odierni. Sostituire linee e quadri con materiali moderni elimina le carenze e aumenta la sicurezza.
- Evitare eccessivo uso di ciabatte/prolunghe: quando possibile, collegare i dispositivi direttamente alle prese a muro. Se si usano ciabatte o prolunghe, accertarsi che siano di alta qualità e tarate per il carico. Ad esempio, installare più prese a muro anziché collegare ciabatte in serie. Tra le soluzioni sicure ci sono le speciali ciabatte della Serie ION, progettate per evitare sovracorrenti interne.
- Controllare cavi e connessioni: verificare periodicamente che non ci siano fili scoperti, saldature allentate o contatti poco saldi in prese e morsetti. Anche gli interruttori differenziali (RCD) vanno testati di tanto in tanto. Segnali di allarme come scintille, ronzio o calore alle prese non vanno mai ignorati.
- Distribuire il carico sui circuiti: non concentrare più elettrodomestici da cucina o punti luce sullo stesso circuito. Creare circuiti indipendenti per cucina, condizionamento o bagno aiuta a tenere ogni circuito sotto la sua portata nominale.
- Installare dispositivi di protezione adeguati: utilizzare interruttori magnetotermici tarati sull'amperaggio effettivo di ogni linea e fusibili con la corretta portata nei macchinari. Proteggere i carichi critici con differenziali (come richiesto dalla normativa) e installare dispositivi per sovratensioni nel quadro per deviare i picchi di tensione transitori.
In Spagna, il Regolamento Elettrotecnico per la Bassa Tensione (REBT) prevede che tutti i circuiti interni derivati abbiano protezione contro le sovracorrenti (ITC-BT-27). Ciò significa scegliere fusibili o interruttori con corrente nominale inferiore alla portata ammissibile del conduttore. Rispettare tali norme e seguire le raccomandazioni tecniche elimina la maggior parte dei sovraccarichi.
Raccomandazioni secondo il REBT
Il REBT richiede di proteggere adeguatamente gli impianti dai sovraccarichi. Ad esempio, nei quadri elettrici si installano interruttori magnetotermici e fusibili con capacità di interruzione adeguata per interrompere qualsiasi sovracorrente. Inoltre, la ITC-BT-25 obbliga a installare differenziali nei circuiti di bagno, cucina e spazi esterni per proteggere le persone in caso di guasto.
In pratica, questo significa calcolare la corrente massima di ogni linea (I = P/V) e selezionare cavi e protezioni adeguati. Si applica un margine di sicurezza e fattori di contemporaneità (ITC-BT-10) affinché il circuito sopporti i picchi senza scattare inutilmente. Ad esempio, il REBT specifica sezioni minime di 1,5 mm² con interruttore da 10–16 A per l’illuminazione e di 2,5 mm² con interruttore da 20 A per prese generiche, adeguando tali valori alla domanda effettiva e alle perdite di tensione ammesse.
Buone pratiche negli impianti fotovoltaici
Nei sistemi fotovoltaici sono necessarie ulteriori precauzioni per prevenire sovraccarichi dei componenti. Ogni stringa di pannelli deve essere dimensionata in modo che la corrente generata non superi la capacità del regolatore o dell’inverter. Secondo Solera, il quadro di distribuzione protetto è essenziale: “garantisce che l’impianto sia protetto contro sovraccarichi, cortocircuiti e scariche elettriche”.
Per questo è consigliabile seguire i cinque elementi chiave di un impianto solare (moduli, regolatore, inverter, batterie e quadro protetto) descritti nell’articolo di riferimento. In particolare, le batterie devono avere protezioni di carica/scarica per evitare sovraccarichi, e il quadro di distribuzione principale deve includere interruttori tarati sulla tensione e corrente del sistema. Il progetto dei canali e degli involucri deve permettere la dissipazione del calore e facilitare le ispezioni. In sintesi, un corretto dimensionamento, protezione e manutenzione negli impianti fotovoltaici minimizza il rischio di sovraccarichi su tutto il sistema.
Dimensionamento e protezioni consigliate
Per dimensionare correttamente un impianto, calcolare la potenza totale richiesta e aggiungere un margine di sicurezza. Da questo ricavare la corrente nominale di ciascun circuito e scegliere la sezione del cavo che può gestirla (secondo la norma UNE 20460-5-523). Ad esempio, in un impianto domestico monofase è comune assegnare 20 A (2,5 mm²) alle prese generiche e 10–16 A (1,5 mm²) ai circuiti di illuminazione.
Una volta definiti cavi e canalizzazioni, selezionare fusibili o interruttori per proteggere i cavi: la corrente nominale del dispositivo di protezione non deve superare la corrente ammissibile del conduttore. In pratica, ciò significa installare interruttori da 20 A su linee da 2,5 mm² e da 16 A su linee da 1,5 mm² (o seguire le raccomandazioni del costruttore). In sistemi trifase o industriali, simili calcoli vanno applicati a ciascuna fase. È sempre consigliabile attenersi al REBT e alle istruzioni tecniche complementari (ITC), affinché ogni circuito sia coerente in termini di carico, sezione e protezione.
Dispositivi di protezione
- Fusibile: dispositivo monouso contenente un filo metallico interno. Quando la corrente supera il suo valore nominale, il fusibile fonde e apre il circuito. È comune in elettrodomestici, trasformatori o sottocircuiti specifici. Per maggiori informazioni sul suo funzionamento, vedere l’articolo «Che cos’è un fusibile e qual è la sua funzione?».
- Interruttore magnetotermico: combina meccanismi di intervento termico e magnetico. Protegge dai sovraccarichi (intervento termico lento indotto dal calore) e dai cortocircuiti (intervento magnetico istantaneo). Viene installato nel quadro e può essere riarmato dopo l’intervento.
- Interruttore differenziale (RCD): rileva correnti di dispersione verso terra. Ha lo scopo di proteggere le persone; non interviene sui sovraccarichi. I differenziali sono obbligatori nei circuiti di bagno, cucina e ambienti esterni.
- Protezione da sovratensioni: dispositivo (scaricatore) che devia a terra gli impulsi di tensione transitori elevati (fulmini o commutazioni), proteggendo le apparecchiature elettroniche. Le protezioni da sovratensioni si installano nel quadro principale o alle prese di apparecchiature sensibili (computer, elettronica).
- Ciabatta multipresa speciale: ciabatta con protezione integrata (fusibile o interruttore) o con struttura rinforzata per prevenire sovraccarichi. Ad esempio, le speciali ciabatte della Serie ION includono meccanismi di intervento che interrompono la corrente se si supera la capacità nominale. Sono utili in uffici o laboratori con molte connessioni concentrate.
Tabella comparativa dei dispositivi di protezione elettrica
| Tipo | Funzione | Applicazione |
|---|---|---|
| Fusibile | Interrompe il circuito quando fonde a causa di un sovraccarico di corrente. | Protezione di base per apparecchiature e circuiti a bassa corrente (piccoli trasformatori, motori). |
| Interruttore magnetotermico | Interrompe la corrente per sovraccarico (elemento termico) o cortocircuito (intervento magnetico). | Protezione completa nei quadri elettrici di abitazioni, uffici e industrie. |
| Interruttore differenziale (RCD) | Disconnette in caso di dispersione a terra, proteggendo le persone. | Circuiti con rischio di contatto diretto: bagni, cucine e ambienti esterni (per normativa). |
| Protezione da sovratensioni | Devia gli impulsi di tensione transitori elevati verso terra. | Quadri elettrici e prese di apparecchiature sensibili (computer, elettronica). |
| Ciabatta multipresa protetta | Include un fusibile o un interruttore interno per evitare sovraccarichi sulla ciabatta. | Collegamenti in serie di dispositivi in ambienti domestici o uffici; previene il surriscaldamento della ciabatta e incendi. |
In sintesi, prevenire un sovraccarico elettrico richiede una progettazione dell’impianto con criteri tecnici e il rispetto delle normative. Con un calcolo del carico adeguato, dispositivi di protezione correttamente dimensionati e buone pratiche di collegamento, i rischi di danni e incidenti elettrici sono drasticamente ridotti. Ricordiamo: è meglio avere qualche presa o circuito in più che spingere un impianto al limite.