La chiamata arriva alle 2:14 del mattino. Un motore del trasportatore sulla linea di confezionamento sta girando al contrario, facendo scontrare le scatole dei prodotti l'una contro l'altra. Il tecnico della manutenzione giura di aver seguito lo schema elettrico quando ha sostituito il commutatore a camme ieri pomeriggio. Ma da qualche parte tra lo schema e la morsettiera, due fasi si sono incrociate e ora il turno di notte sta smistando le scatole a mano mentre la squadra diurna calcola i costi di fermo macchina.
Cablare correttamente un commutatore a camme la prima volta non è complicato, ma richiede la comprensione delle convenzioni dei terminali, seguire lo schema corretto per la propria applicazione e verificare ogni connessione prima di chiudere lo sportello del pannello. Questa guida ti accompagna attraverso l'intero processo, dal blocco di sicurezza al test finale, con schemi elettrici per le applicazioni industriali più comuni: semplice isolamento ON/OFF, selettori a 3 posizioni, inversione del motore trifase, commutazione di potenza e commutazione di misurazione.
Che tu sia un apprendista elettricista che installa il suo primo pannello di controllo o un tecnico esperto che sostituisce un interruttore guasto in un sistema esistente, questo riferimento passo-passo ti aiuterà a eseguire correttamente il cablaggio.
La sicurezza prima di tutto: Lista di controllo pre-cablaggio
Prima di spelare un singolo filo, completare questi passaggi di sicurezza:
Disalimentare e bloccare il circuito: Spegnere l'interruttore automatico, applicare il blocco/etichettatura e verificare con un tester di tensione su tutte le fasi e il neutro. Non fidarsi mai solo della posizione dell'interruttore.
Verificare che le valutazioni corrispondano al carico: Controllare la targhetta per la corrente nominale (Ie), la tensione (Ue) e la categoria di utilizzo (AC-21 per resistivo, AC-23 per motori). Per i motori, scegliere 1,5 volte la corrente a pieno carico per gestire la corrente di spunto.
Raccogliere gli strumenti: Spelafili, puntali isolati, pinza a crimpare, cacciavite dinamometrico, multimetro, fascette per cavi ed etichette. Le installazioni IEC richiedono puntali su filo intrecciato.
Identificare i colori dei fili: IEC: Marrone (L1), Nero (L2), Grigio (L3), Blu (N), Verde-Giallo (PE). NEC: Nero (L1), Rosso (L2), Blu (L3), Bianco (N), Verde (Terra).
Verificare la messa a terra: Collegare l'involucro dell'interruttore a terra di protezione. Confermare la continuità con la terra del pannello.
Comprensione dei terminali del commutatore a camme
I terminali del commutatore a camme non sono standardizzati tra i produttori, motivo per cui si verificano errori di cablaggio. Imparare a leggere la targhetta e identificare le funzioni dei terminali previene gli errori di installazione più comuni.
Terminali comuni (ingresso): Il terminale comune è dove si collega l'alimentazione o il segnale in entrata. Su un selettore a 3 posizioni (1-0-2), il terminale comune è spesso etichettato “0” o “C”. Sugli interruttori di inversione del motore, vedrai tre terminali comuni, uno per ogni fase, etichettati L1, L2, L3 o U, V, W. L'alimentazione fluisce in questi terminali.
Terminali di uscita (circuiti commutati): I terminali di uscita si collegano ai carichi da controllare. Su un selettore a 3 posizioni, le uscite sono in genere etichettate “1” e “2” (o “A” e “B”). Quando la maniglia è in posizione 1, il comune si collega all'uscita 1. Quando la maniglia è in posizione 2, il comune si collega all'uscita 2. Nella posizione centrale OFF, il comune è scollegato da entrambe le uscite.
Contatti ausiliari: Alcuni commutatori a camme includono contatti ausiliari: piccoli contatti aggiuntivi adatti per circuiti di segnalazione (in genere 3A-6A). Questi vengono utilizzati per inviare segnali di stato a PLC, spie luminose o circuiti di interblocco. I terminali ausiliari sono solitamente etichettati separatamente con numeri come 13-14 (contatto NO) o 21-22 (contatto NC), seguendo le convenzioni IEC 60947-5-1.
Lettura del codice programma: Molti commutatori a camme industriali utilizzano un codice programma o una tabella di commutazione stampata sul lato o nella scheda tecnica. Questo codice definisce quali contatti si chiudono in ogni posizione della maniglia. Ad esempio, un codice programma “0-1-2” significa che la posizione 0 apre tutti i contatti, la posizione 1 ne chiude un set, la posizione 2 ne chiude un set diverso. Fare sempre riferimento al codice programma con lo schema elettrico prima di iniziare.
Riferimento rapido: numerazione dei terminali per marca
| Produttore | Terminale(i) comune(i) | Terminali di uscita | Note |
| Generico/IEC | 0, C o L1/L2/L3 | 1, 2, 3, 4 (o A, B, C) | I numeri di posizione spesso corrispondono ai terminali di uscita |
| ABB | L1, L2, L3 (ingresso) | T1, T2, T3 (uscita) | Seguire le convenzioni IEC; consultare lo schema dei terminali |
| Schneider | 1, 3, 5 (ingresso) | 2, 4, 6 (uscita) | Numeri dispari = ingresso, Pari = uscita |
| VIOX LW26 | L1, L2, L3 (ingresso) | 1, 2, 3 o T1, T2, T3 (uscita) | Schema dei terminali sul corpo dell'interruttore; codice programma sull'etichetta |
Consultare sempre lo schema elettrico del produttore. In caso di dubbio, utilizzare un tester di continuità: con l'interruttore diseccitato, ruotare la maniglia attraverso ogni posizione e testare quali terminali mostrano continuità. Mappare manualmente il programma di commutazione se la documentazione non è chiara.
Schemi elettrici per applicazione
Ecco i cinque scenari di cablaggio del commutatore a camme più comuni che incontrerai nelle installazioni industriali e commerciali. Ciascuno include connessioni dei terminali e applicazioni tipiche.
1. Interruttore ON/OFF semplice (isolamento/controllo del carico)
La configurazione più semplice: un commutatore a camme a 2 posizioni che apre e chiude uno o più circuiti contemporaneamente. Tutti i poli funzionano insieme: quando la maniglia è in posizione 1 (ON), tutti i contatti si chiudono; quando in posizione 0 (OFF), tutti i contatti si aprono.
Connessioni dei terminali:
- Collegare l'alimentazione in entrata (L1, L2, L3) ai terminali comuni
- Collegare i fili in uscita ai carichi (motore, riscaldatore, pannello di illuminazione) ai terminali di uscita
- Per monofase: Linea al comune, Carico all'uscita. Il neutro si collega direttamente (non tramite interruttore)
- Per trifase: L1/L2/L3 ai comuni, Motore U/V/W alle uscite
Applicazioni: Interruttori di sezionamento manuale per l'isolamento delle apparecchiature durante la manutenzione, interruttori di arresto di emergenza, isolamento di backup quando il sezionatore primario si guasta, semplice controllo ON/OFF del carico.
Punto chiave: Questo è un dispositivo di commutazione, non un dispositivo di protezione. Non fornisce protezione da sovracorrente o cortocircuito: è comunque necessario un interruttore automatico o fusibili a monte.
2. Selettore a 3 posizioni (commutazione 1-0-2)
Una configurazione versatile in cui il terminale comune si collega a una delle due uscite o si disconnette da entrambe. Posizioni: 1 (Uscita 1), 0 (OFF), 2 (Uscita 2).
- Sorgente di alimentazione → Terminale comune (etichettato “0” o “C”)
- Carico A → Uscita 1 (etichettata “1”)
- Carico B → Uscita 2 (etichettata “2”)
Applicazioni: Selezione della modalità (AUTO/OFF/MANUALE), ventilatori a doppia velocità, alternanza della pompa, scene di illuminazione.
3. Inversione del motore trifase (Avanti-Off-Indietro)
Lo schema elettrico più richiesto. Un commutatore a camme a 3 poli scambia due fasi del motore per invertire la rotazione.
Connessioni dei terminali:
Alimentazione (comuni): L1 (Marrone)→Comune 1, L2 (Nero)→Comune 2, L3 (Grigio)→Comune 3
- AVANTI: U→L1, V→L2, W→L3
- SPENTO: Tutti aperti
- INDIETRO: U→L3, V→L2, W→L1
Invertire L1 e L3 inverte il motore. L2 rimane su V.
Applicazioni: Trasportatori, paranchi, gru, ventilatori reversibili.
Avviso critico: Non invertire mai durante il funzionamento. Fermarsi sempre prima al centro su OFF.
4. Commutazione dell'alimentazione trifase (trasferimento rete/generatore)
Un commutatore manuale per la selezione tra due fonti di alimentazione senza rischio di retroalimentazione.
Connessioni dei terminali:
- Fonte A (Rete): L1A, L2A, L3A → Comuni 1A, 2A, 3A
- Fonte B (Generatore): L1B, L2B, L3B → Comuni 1B, 2B, 3B
- Carico: T1, T2, T3 → Uscite
Posizioni: 1 (Rete), 0 (entrambi isolati), 2 (Generatore).
Applicazioni: Alimentazione di backup, doppie alimentazioni di rete, commutazione per manutenzione.
5. Selettore trifase voltmetro/amperometro
Un commutatore a camme a 4 posizioni collega un misuratore a ciascuna fase in sequenza.
Connessioni dei terminali:
- Ingressi di fase: L1, L2, L3 → Comuni
- Ingresso misuratore → Terminale di uscita
Posizioni: 0 (OFF), 1 (L1-N), 2 (L2-N), 3 (L3-N).
Applicazioni: Pannelli di controllo motore, quadri di distribuzione, monitoraggio del generatore.
Nota sulla classificazione: La commutazione del voltmetro richiede una corrente nominale minima; la commutazione dell'amperometro deve corrispondere alla corrente a pieno carico.
Procedura di installazione passo passo
Seguire questa sequenza per cablare e mettere in servizio correttamente un commutatore a camme.
1. Disattivare e bloccare il circuito: Spegnere l'interruttore automatico a monte. Applicare il dispositivo di blocco personale e il cartellino di avvertimento. Verificare l'assenza di tensione su tutti i conduttori prima di toccare qualsiasi cosa.
2. Montare il commutatore a camme: Verificare che il foro del pannello corrisponda alle dimensioni di montaggio del commutatore (tipicamente 22 mm, 30 mm o 40 mm di diametro per i commutatori a camme rotativi). Installare la guarnizione, se fornita. Inserire il commutatore dalla parte anteriore, fissare con il dado di montaggio dalla parte posteriore. Serrare saldamente ma non stringere eccessivamente: si rischia di rompere l'alloggiamento.
3. Preparare i fili: Spelare le estremità dei fili alla lunghezza specificata dal produttore del commutatore (tipicamente 8-10 mm). Installare puntali isolati su tutti i fili a trefoli: crimpare saldamente con un'apposita pinza per puntali. I puntali impediscono la rottura dei trefoli e garantiscono un contatto affidabile.
4. Collegare i fili ai terminali: Seguire scrupolosamente lo schema elettrico. Collegare l'alimentazione in ingresso ai terminali comuni, i fili in uscita ai terminali di uscita. Inserire completamente i fili nel terminale, serrare le viti dei terminali utilizzando la coppia specificata: tipicamente 1,2-1,5 Nm per viti M3.5, 2,0-2,5 Nm per viti M4. I terminali sottocoppia si surriscaldano e si guastano; le viti sovracoppia danneggiano le filettature.
5. Instradare e fissare il cablaggio: Instradare i fili in modo ordinato lontano da spigoli vivi e parti mobili. Utilizzare fascette per cavi per raggruppare i fili in fasci. Mantenere la separazione tra il cablaggio di alimentazione e il cablaggio del segnale di controllo per prevenire il rumore elettrico.
6. Etichettare tutto: Utilizzare etichette permanenti per contrassegnare ogni terminale con la sua designazione di circuito. Etichettare le posizioni della maniglia del commutatore (AVANTI/OFF/INDIETRO o 1/0/2, ecc.). I futuri tecnici vi ringrazieranno.
7. Verificare con il test di continuità: Prima di ripristinare l'alimentazione, utilizzare un multimetro in modalità di continuità. Ruotare la maniglia attraverso ogni posizione e verificare che i terminali corretti mostrino continuità in ogni posizione. Questo rileva gli errori di cablaggio prima di eccitare il circuito.
8. Chiudere l'involucro e ripristinare l'alimentazione: Riposizionare lo sportello o il coperchio del pannello. Rimuovere il dispositivo di blocco. Ripristinare l'alimentazione all'interruttore automatico.
9. Testare il funzionamento: Innanzitutto, testare a vuoto (motore scollegato o interruttore automatico a valle spento). Verificare che il commutatore funzioni senza intoppi in tutte le posizioni. Quindi testare sotto carico. Per le applicazioni motoristiche, verificare la direzione di rotazione in ogni posizione prima di far funzionare a piena velocità.
Risoluzione dei problemi comuni di cablaggio
Il motore gira nella direzione sbagliata
- Causa: Due fasi sono incrociate.
- Soluzione: Disattivare l'alimentazione. Invertire due qualsiasi dei tre fili di fase del motore (U e W, ad esempio). Ritestare.
Contatto intermittente o arco elettrico
- Causa: Collegamenti dei terminali allentati, contatti usurati o ossidati o carico induttivo senza soppressione.
- Soluzione: Riserrare tutte le viti dei terminali secondo le specifiche. Ispezionare i contatti per rilevare vaiolature o bruciature; sostituire il kit di contatto se danneggiato. Per carichi induttivi (motori, solenoidi), aggiungere uno snubber RC (condensatore da 0,1 µF e resistore da 100 Ω in serie) attraverso i contatti commutati per assorbire la forza controelettromotrice.
L'interruttore automatico scatta quando il commutatore viene azionato
- Causa: Cortocircuito dovuto a fili incrociati, isolamento danneggiato o spazio insufficiente tra le fasi.
- Soluzione: Disattivare l'alimentazione. Ispezionare l'isolamento di tutti i fili per individuare eventuali danni. Verificare l'isolamento fase-fase e fase-terra con un megometro (la resistenza di isolamento deve essere >1 MΩ). Verificare che i fili non siano schiacciati sotto l'hardware di montaggio.
Il commutatore non si comporta come previsto (circuiti sbagliati che commutano)
- Causa: Codice programma a camme errato selezionato o terminali identificati erroneamente durante il cablaggio.
- Soluzione: Verificare che il codice programma del commutatore corrisponda alla propria applicazione. Consultare la scheda tecnica del produttore per la tabella di commutazione. Se necessario, mappare il comportamento di commutazione effettivo con un tester di continuità e ricablare per farlo corrispondere.
Conclusione e migliori pratiche
Cablare correttamente un commutatore a camme si riduce a tre cose: capire quale terminale fa cosa, seguire lo schema corretto per la propria applicazione e verificare ogni connessione prima di chiudere il pannello. I cinque minuti extra per testare la continuità in ogni posizione prevengono la richiamata alle 2 del mattino quando qualcosa va storto.
Migliori pratiche: utilizzare sempre puntali su fili a trefoli, applicare la coppia corretta ai terminali, etichettare ogni connessione. Documentare il proprio lavoro con foto o uno schema elettrico contrassegnato per il file di manutenzione. Per le applicazioni di inversione del motore, non cambiare mai direzione mentre il motore è in funzione: passare sempre attraverso la posizione OFF.
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