Cosa causa un cortocircuito elettrico?

Il termine cortocircuito viene spesso utilizzato in modo un po 'errato per riferirsi a qualsiasi problema di cablaggio in un circuito elettrico. Ufficialmente, tuttavia, un cortocircuito si riferisce a una condizione specifica in cui l'elettricità si allontana dal percorso stabilito di un circuito elettrico.

Definizione di cortocircuito

Come suggerisce il nome, un cortocircuito è una condizione in cui il flusso elettrico completa il suo percorso di circuito attraverso una distanza più breve di quella presente nel cablaggio stabilito. Per natura, l'elettricità cerca di tornare a terra e, in un circuito correttamente funzionante, ciò significa che la corrente fluisce attraverso il circuito di cablaggio stabilito fino al pannello di servizio e poi indietro attraverso i cavi di alimentazione. Tuttavia, se i collegamenti all'interno del cablaggio si allentano o si rompono, la corrente potrebbe "fuoriuscire". In questo caso, la corrente elettrica cerca istantaneamente di ritornare a terra attraverso un percorso più breve. Quel percorso potrebbe benissimo essere attraverso materiali infiammabili o anche attraverso un essere umano, motivo per cui un cortocircuito presenta il pericolo di incendio o scossa letale.

Il motivo per cui ciò accade è che questi altri materiali offrono un percorso di minore resistenza rispetto a quello presente nel cablaggio in rame di un circuito. Ad esempio, in un interruttore della luce con cablaggio difettoso o un collegamento a filo allentato, se il filo caldo di rame nudo tocca la scatola elettrica metallica o una piastra frontale in metallo sull'interruttore, la corrente salterà verso qualsiasi percorso offra la minore resistenza, il che potrebbe benissimo passare attraverso il dito, la mano e il corpo di chiunque stia toccando l'interruttore.

2 tipi di cortocircuito

In termini generali, un cortocircuito è qualsiasi condizione in cui il circuito di cablaggio stabilito è interrotto da un difetto nel cablaggio o nei collegamenti elettrici. In realtà, però, ci sono due situazioni che si qualificano entrambe come cortocircuiti, sebbene portino nomi diversi.

Corto circuito

Il termine cortocircuito è più comunemente usato dagli elettricisti per riferirsi alla situazione in cui un filo caldo che trasporta corrente attiva tocca un filo neutro. Quando ciò accade, la resistenza diminuisce istantaneamente e un grande volume di corrente scorre attraverso un percorso inaspettato. Quando si verifica questo classico cortocircuito, a volte volano scintille, si possono sentire crepitio e talvolta ne derivano fumo e fiamme.

Guasto a terra

Un guasto a terra è un tipo di cortocircuito che si verifica quando il filo caldo che trasporta la corrente entra in contatto con una parte collegata a terra del sistema, come un filo di terra in rame nudo, una scatola a muro in metallo con messa a terra o una parte con messa a terra di un apparecchio. Come per il cortocircuito classico, un guasto a terra causa la diminuzione istantanea della resistenza, il che consente a una grande quantità di corrente senza impedimenti di fluire attraverso il percorso inaspettato. Qui, ci sono meno possibilità di fiamme e fuoco, ma una notevole possibilità di shock.

3 cause di cortocircuito

Esistono diverse cause di cortocircuiti, di cui tre più spesso da biasimare.

Isolamento del filo del circuito difettoso

L'isolamento vecchio o danneggiato può consentire il contatto dei fili neutri e caldi, provocando un cortocircuito. La perforazione di chiodi e viti, così come l'età, può causare il deterioramento delle guaine dei cavi o dell'isolamento e creare cortocircuiti. Oppure, se parassiti animali come topi, ratti o scoiattoli rosicchiano il cablaggio del circuito, i conduttori del filo interno possono essere esposti a causare cortocircuiti.

Collegamenti dei cavi allentati

Gli attacchi possono allentarsi, a volte consentendo il contatto dei fili neutri e attivi. La riparazione dei collegamenti dei cavi difettosi è complicata ed è gestita al meglio da coloro che hanno familiarità con il lavoro di cablaggio.

Cablaggio dell'apparecchio difettoso

Quando un apparecchio è collegato a una presa a muro, il suo cablaggio diventa effettivamente un'estensione del circuito e qualsiasi problema nel cablaggio dell'apparecchio diventa un problema di circuito. Apparecchi vecchi o rotti possono sviluppare cortocircuiti interni nel tempo. Cortocircuiti negli apparecchi possono verificarsi nelle spine, nei cavi di alimentazione o all'interno del dispositivo stesso. È meglio che un tecnico controlli i pantaloncini in apparecchi più grandi come forni e lavastoviglie. Apparecchi più piccoli come le lampade spesso possono essere ricablati da soli.

3 mezzi di protezione contro i cortocircuiti

Poiché sia i classici cortocircuiti che i guasti a terra rappresentano un pericolo di scosse elettriche e incendi, il sistema di cablaggio dispone di vari mezzi per proteggersi da tali pericoli.

Interruttori automatici o fusibili

Dagli anni '60, praticamente tutti i sistemi di cablaggio nuovi o aggiornati sono protetti da un pannello di servizio principale che ospita i singoli interruttori automatici che controllano i singoli circuiti della casa. Le installazioni di cablaggio più vecchie forniscono una protezione simile tramite fusibili. Gli interruttori automatici utilizzano un sistema interno di molle o aria compressa per rilevare i cambiamenti nel flusso di corrente e interrompere il collegamento del circuito quando si verificano irregolarità, come il flusso improvviso e senza ostacoli di corrente che si verifica durante un cortocircuito.

Interruttori di circuito con guasto a terra (gfcis)

A partire dal 1971, i codici elettrici hanno iniziato a richiedere la protezione dai guasti a terra, tramite speciali interruttori automatici GFCI o prese di corrente GFCI. Questi dispositivi forniscono una funzione simile agli interruttori di circuito, in quanto rilevano i cambiamenti nel flusso di corrente, ma sono molto più sensibili degli interruttori di circuito e interrompono il flusso di corrente quando rilevano fluttuazioni di corrente molto minime. I GFCI sono molto utili nella protezione dagli urti che possono verificarsi in cortocircuiti di tipo guasto a terra.

Interruttori di circuito per arco elettrico (afcis)

A partire dal 1999, i codici elettrici hanno iniziato a richiedere un nuovo tipo di protezione contro gli archi elettrici, le scintille che si verificano quando l'elettricità salta tra i contatti metallici, come può accadere quando un collegamento del filo è allentato ma non completamente separato. Puoi pensare a un AFCI come un dispositivo che anticipa i cortocircuiti e interrompe l'alimentazione prima che possa raggiungere la condizione di cortocircuito. A differenza dei GFCI, progettati per proteggere dagli urti, gli AFCI sono più utili per prevenire gli incendi causati dall'arco. La protezione AFCI può essere fornita sia da interruttori automatici AFCI che da prese AFCI.

Affrontare i cortocircuiti

Il segno più comune di un cortocircuito è quando un interruttore di circuito scatta e provoca l'arresto del circuito. Tuttavia, esistono altre condizioni che possono far scattare un interruttore di circuito, come i sovraccarichi di alimentazione, quindi è importante determinare il motivo per cui l'interruttore è in scatto. Se un interruttore di circuito continua a scattare immediatamente dopo essere stato ripristinato, è un forte segnale che c'è un problema di cablaggio da qualche parte lungo il circuito o in uno degli apparecchi collegati a quel circuito.

Segui questa procedura se sospetti un cortocircuito:

1. Individuare l'interruttore di circuito scattato: sul pannello di servizio principale, cercare un interruttore di circuito individuale con una maniglia che sia scattata in posizione OFF. Alcuni interruttori possono avere un indicatore di finestra rosso o arancione per facilitarne l'individuazione. Questo interruttore scattato identificherà il circuito in cui esiste il problema. Lasciare l'interruttore automatico su OFF mentre si ispeziona il circuito.
2. Ispezionare i cavi di alimentazione dell'apparecchio: ispezionare tutti i cavi di alimentazione collegati alle prese lungo il circuito che è scattato. Se si riscontrano danni o su cui l'isolamento in plastica si è sciolto, è molto probabile che il cortocircuito sia all'interno dell'apparecchio o del dispositivo stesso. Scollegare questi apparecchi dal circuito. Se trovi apparecchi sospetti, riaccendi l'interruttore automatico dopo averli scollegati. Se il circuito ora rimane attivo senza intervenire di nuovo, è molto certo che il tuo problema esistesse nell'apparecchio. Tuttavia, se l'interruttore automatico scatta di nuovo immediatamente, passare alla fase successiva.
3. Spegnere tutte le luci e gli interruttori dell'apparecchio lungo il circuito. Quindi, riportare l'interruttore di circuito in posizione ON.
4. Accendi ogni interruttore della luce o interruttore dell'apparecchio, uno alla volta. Se si raggiunge un interruttore che fa scattare nuovamente l'interruttore di circuito, è stata identificata la sezione del cablaggio del circuito in cui esiste un collegamento allentato o un problema di cablaggio.
5. Riparare il problema di cablaggio del circuito. Questo è un passaggio che potrebbe richiedere l'aiuto di un elettricista professionista. Non tentare questo a meno che tu non sia molto sicuro delle tue conoscenze e del tuo livello di abilità. Questa riparazione comporterà lo spegnimento del circuito, quindi l'apertura delle prese e delle scatole degli interruttori per ispezionare i cavi e le connessioni dei cavi e effettuare le riparazioni necessarie.

Se non riesci a trovare alcun problema evidente in uno degli apparecchi plug-in o nelle connessioni del cablaggio dell'apparecchiatura, il problema è probabilmente nascosto da qualche parte nel cablaggio a parete. Per risolvere questo problema, dovrai chiamare un elettricista autorizzato per risolverlo. Non riattivare il circuito fino a quando il problema non è stato identificato e riparato, poiché ciò comporta il rischio di incendi e scosse elettriche per te e la tua famiglia. Qualsiasi odore di fumo o segni di carbonizzazione o plastica fusa è un segno che hai un problema serio.