Bilanciare i carichi elettrici è una parte importante della disposizione dei circuiti in un sistema di cablaggio domestico . Di solito viene fatto da elettricisti quando si installa un nuovo pannello di servizio (scatola interruttori), si ricablava una casa o si aggiungono più circuiti durante una ristrutturazione. In termini semplici, un pannello di servizio elettrico ha due lati, e il bilanciamento del carico è una questione di divisione dei circuiti in modo uniforme 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 una maggiore quantità di potenza assorbita su un lato del pannello rispetto all'altro. Ciò può causare il surriscaldamento dei componenti elettrici e il sovraccarico del pannello.
Nozioni di base sul servizio elettrico
La maggior parte delle case ha un tipo di servizio elettrico chiamato monofase, a tre fili . Il servizio proviene dall'utenza tramite due fili ("caldi") senza messa a terra che trasportano 120 volt ciascuno, più un filo singolo ("neutro") con messa a terra. I fili si collegano al pannello di servizio della casa e ciascun filo caldo fornisce l'alimentazione a 120 volt a una delle due barre di bus caldo nel pannello. Gli interruttori di circuito per i vari circuiti domestici (denominati circuiti di derivazione ) si inseriscono nel pannello e si collegano elettricamente a una o entrambe le barre di bus caldo. Un interruttore di circuito unipolare si collega a una sola barra di bus e fornisce 120 volt a un circuito. Un interruttore bipolare collega entrambe le sbarre e fornisce 240 volt a un circuito.
Come i cavi dei servizi di pubblica utilità, ogni circuito derivato 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, la potenza ritorna sulla rete pubblica tramite il servizio di assistenza neutrale.
Amperaggio del circuito
Ogni interruttore di circuito ha un amperaggio che indica il carico massimo che il circuito può gestire prima che l'interruttore si spenga per evitare danni da sovraccarico.
Gli interruttori unipolari solitamente sono classificati per 15 o 20 ampere. Gli interruttori bipolari solitamente vanno da 30 a 50 ampere o più. Il valore di amperaggio è il fattore principale utilizzato per bilanciare i carichi nel pannello di servizio. Un altro fattore è il tipo di apparecchiatura elettrica (apparecchio, punti vendita, illuminazione, ecc.) Servita 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 fissare il motore del compressore. Al contrario, un ventilatore di una casa intera (ventola attica) ha una potenza relativamente consistente e viene utilizzato solo durante la stagione calda e solitamente di notte o nelle prime ore del mattino.
Equilibrio 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 amp; l'altro circuito fornisce un congelatore che disegna 7 amp. Entrambi gli apparecchi funzionano tutto il tempo, tutto l'anno. Per bilanciare il carico dei due circuiti, gli interruttori dovrebbero trovarsi su diverse barre di bus caldo, o "gambe", del pannello di servizio. In questo modo, l'amperaggio dei due circuiti si annulla a vicenda quando la potenza ritorna all'utilità sul neutro. In questo caso, la corrente sul neutro sarebbe 1 amp: 8 - 7 = 1.
Se entrambi gli apparecchi hanno tirato 8 amp, la corrente sul neutro sarebbe pari a 0. L'obiettivo è di avere la corrente sul neutro più bassa possibile-per sicurezza, efficienza energetica e altri motivi (questo è un argomento importante per un altro articolo ).
D'altra parte, se si posizionassero entrambi i circuiti sulla stessa gamba del pannello, i carichi degli apparecchi si sommerebbero, risultando in 15 amp di corrente che ritornavano sul neutro. Quello sarebbe un carico squilibrato e preferibilmente evitato.
Posizionamento dell'interruttore
La gamba o le gambe da cui viene estratto ciascun circuito dipende 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 di bus caldo (gambe). Se due interruttori unipolari sono sullo stesso lato e sono impilati uno sull'altro, si collegheranno a gambe diverse.
Se sono dalla stessa parte ma hanno uno slot tra di loro, si collegheranno alla stessa gamba. Gli interruttori bipolari occupano due slot adiacenti e si collegano ad entrambe le gambe. Ogni gamba fornisce 120 volt per un totale di 240 per il circuito. Per questo motivo, gli interruttori bipolari sono automaticamente bilanciati, indipendentemente da dove si trovano sul pannello. Pertanto, quando si mettono a disposizione i circuiti per la casa, l'obiettivo è quello di avere un assorbimento dell'amperaggio approssimativamente uguale su entrambe le gambe del pannello.