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Il bilanciamento dei carichi elettrici è una parte importante della disposizione dei circuiti in un sistema di cablaggio domestico. Di solito viene eseguito dagli elettricisti durante l'installazione di un nuovo pannello di servizio (breaker box), il ricablaggio di una casa o l'aggiunta di più circuiti durante una ristrutturazione. In parole povere, un pannello di servizio elettrico ha due lati e bilanciare il carico equivale a dividere i circuiti in modo uniforme tra i due lati in modo che il carico, o assorbimento di potenza, sia all'incirca uguale su entrambi i lati. Un carico sbilanciato si verifica quando si assorbe significativamente più potenza su un lato del pannello rispetto all'altro. Ciò può comportare il surriscaldamento dei componenti elettrici e il possibile 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 viene dall'utilità tramite due fili non collegati a terra ("caldi") che portano 120 volt ciascuno, più un singolo filo messo a terra ("neutro"). I fili si collegano al pannello di servizio della casa e ogni filo caldo fornisce un'alimentazione di 120 volt a una delle due barre del bus caldo nel pannello. Gli interruttori di circuito per i vari circuiti domestici (chiamati circuiti di derivazione ) si innestano nel pannello e si collegano elettricamente a una o entrambe le barre del bus caldo. Un interruttore unipolare si collega a una sola barra del bus e fornisce 120 volt a un circuito. Un interruttore bipolare si collega a entrambe le sbarre e fornisce 240 volt a un circuito. Come i fili del servizio di utilità, ogni circuito derivato ha uno o due fili caldi e un filo neutro. L'alimentazione elettrica lascia il pannello lungo i fili caldi e ritorna al pannello sul neutro. Da lì, l'alimentazione ritorna sulla rete pubblica tramite il servizio neutro.
Amperaggio del circuito
Ogni interruttore ha un valore nominale di 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 di solito sono classificati per 15 o 20 ampere. Gli interruttori bipolari in genere vanno da 30 a 50 ampere o più. La valutazione 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, prese, illuminazione, ecc.) Servita dai circuiti e quando tale apparecchiatura viene generalmente utilizzata. Ad esempio, un frigorifero funziona 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno e necessita della massima potenza per avviare il motore del compressore. Al contrario, un fan di tutta la casa (attico) ha un assorbimento di potenza relativamente costante e viene utilizzato solo durante la stagione calda e di solito di notte o al mattino presto.
Saldo 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 assorbe 8 amp; l'altro circuito fornisce un congelatore orizzontale che assorbe 7 ampere. Entrambi gli apparecchi funzionano sempre, tutto l'anno. Per bilanciare il carico dei due circuiti, gli interruttori dovrebbero trovarsi su barre di bus calde diverse o "gambe" del pannello di servizio. In questo modo, l'amperaggio dei due circuiti si annulla l'un l'altro 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 tirassero 8 amp, la corrente sul neutro sarebbe 0. L'obiettivo è quello di avere la corrente sul neutro bassa possibile - per motivi di sicurezza, efficienza energetica e altri motivi.
D'altra parte, se si posizionassero entrambi i circuiti sulla stessa gamba del pannello, i carichi degli apparecchi si sommerebbero, con conseguente 15 amp di corrente che ritorna sul neutro. Sarebbe un carico sbilanciato e preferibilmente evitato.
Posizionamento dell'interruttore
La gamba o le gambe da cui attinge 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 del bus caldo (gambe). Se due interruttori unipolari sono sullo stesso lato e sono impilati uno sopra l'altro, si collegheranno a gambe diverse. Se sono dalla stessa parte ma hanno uno slot tra 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 vengono bilanciati automaticamente, indipendentemente da dove si trovano sul pannello. Pertanto, quando si creano circuiti per la casa, l'obiettivo è quello di avere un assorbimento di corrente all'incirca uguale su entrambe le gambe del pannello.
