Quando si specifica un sezionatore-interruttore o un interruttore di manovra per un'installazione elettrica, si incontrano quattro designazioni criptiche nella scheda tecnica del produttore: AC-20A, AC-21A, AC-22A e AC-23A. Questi non sono codici arbitrari: rappresentano le categorie di utilizzazione IEC 60947-3, un sistema di classificazione che definisce il tipo di carico elettrico che ciascun dispositivo di commutazione è progettato per gestire.
La distinzione è di fondamentale importanza. Un interruttore classificato per AC-21A (carichi resistivi come i riscaldatori) si guasterà prematuramente se applicato a un servizio AC-23A (commutazione di motori con elevate correnti di spunto). Tuttavia, molti ingegneri selezionano i dispositivi di commutazione basandosi esclusivamente sulla corrente nominale, trascurando completamente la categoria di utilizzazione. La conseguenza: guasti fastidiosi, riduzione della durata delle apparecchiature e rischi per la sicurezza derivanti da dispositivi che operano oltre i limiti di progettazione.
Per gli ingegneri elettrici che progettano sistemi di controllo motore, i costruttori di quadri che selezionano i dispositivi di commutazione e i professionisti della manutenzione che sostituiscono le apparecchiature guaste, la comprensione delle categorie di utilizzazione è essenziale. Questa guida spiega il sistema di classificazione IEC 60947-3, le caratteristiche e le applicazioni di ciascuna categoria e i criteri pratici per abbinare i dispositivi di commutazione ai carichi previsti.
Cos'è IEC 60947-3?
Figura 1: IEC 60947-3 disciplina i sezionatori-interruttori e le loro categorie di utilizzazione (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A), che classificano i dispositivi in base al tipo di carico elettrico che sono progettati per commutare. VIOX Electric produce sezionatori-interruttori progettati secondo gli standard IEC 60947-3.
IEC 60947-3 è lo standard internazionale che disciplina interruttori, sezionatori, sezionatori-interruttori e unità combinate con fusibili utilizzati nei sistemi elettrici a bassa tensione (fino a 1.000 V CA o 1.500 V CC). Pubblicato e mantenuto dal Comitato Tecnico 121 della Commissione Elettrotecnica Internazionale, questo standard stabilisce i requisiti di prestazione, le procedure di prova e i sistemi di classificazione per i dispositivi di commutazione meccanici.
Lo standard distingue tra tre tipi di dispositivi principali:
Interruttori sono dispositivi meccanici in grado di stabilire, trasportare e interrompere correnti in condizioni operative normali, inclusi sovraccarichi specificati. Possono trasportare correnti di guasto per un tempo specificato e possono essere in grado di stabilire (ma non interrompere) correnti di cortocircuito.
Sezionatori sono dispositivi meccanici che, quando aperti, forniscono una funzione di isolamento, creando un traferro visibile o verificabile che garantisce la diseccitazione sicura per la manutenzione. I sezionatori non sono progettati per interrompere le correnti di carico; operano solo in condizioni di assenza di carico o di carico trascurabile.
Sezionatori-interruttori (chiamati anche interruttori di manovra) combinano entrambe le capacità: possono stabilire, trasportare e interrompere correnti in condizioni di carico normali, fornendo al contempo la funzione di isolamento quando aperti. Questa doppia capacità rende i sezionatori-interruttori i dispositivi più versatili e comunemente specificati nelle applicazioni di controllo motore e distribuzione.
L'edizione consolidata del 2025 (IEC 60947-3:2020+AMD1:2025) ha introdotto aggiornamenti significativi, tra cui le correnti nominali di cortocircuito condizionate per i dispositivi protetti a monte da interruttori, test critici della corrente di carico per applicazioni CC e nuove categorie per motori ad alta efficienza con correnti di rotore bloccato elevate. Questi aggiornamenti riflettono le esigenze in evoluzione dei moderni sistemi elettrici e della tecnologia di azionamento a velocità variabile.
Comprensione delle categorie di utilizzazione
IEC 60947-3 classifica i dispositivi di commutazione in base alla categoria di utilizzazione—una designazione che definisce il tipo di carico elettrico che il dispositivo è progettato per commutare e il servizio operativo che deve sopportare. Questo sistema di classificazione riconosce che la commutazione di un riscaldatore resistivo (dove la corrente è in fase con la tensione e lo spunto è minimo) impone sollecitazioni enormemente diverse rispetto alla commutazione di un motore (dove le correnti di rotore bloccato possono raggiungere 6-8 volte la corrente nominale e il fattore di potenza è scarso durante l'avviamento).
La categoria di utilizzazione determina la corrente operativa nominale (Ie)—la corrente massima che il dispositivo può stabilire, trasportare e interrompere in sicurezza nel suo servizio previsto. È fondamentale che lo stesso interruttore fisico possa avere diverse correnti nominali Ie a seconda della categoria di utilizzazione. Ad esempio, un sezionatore-interruttore potrebbe essere classificato per 100 A a AC-21A (servizio resistivo) ma solo 63 A a AC-23A (servizio motore) alla stessa tensione, perché la commutazione del motore con elevato spunto richiede una riduzione della corrente nominale.
Per le applicazioni CA, IEC 60947-3 definisce quattro categorie principali, designate con un suffisso “A” (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A) per distinguerle dalle categorie CC. La comprensione di queste categorie è fondamentale per la corretta selezione dei dispositivi e per prestazioni affidabili del sistema.
AC-20A: Servizio di isolamento a vuoto
AC-20A è la categoria di utilizzazione con il servizio più basso, progettata esclusivamente per la commutazione di isolamento in condizioni di assenza di carico o di carico trascurabile. I dispositivi classificati per AC-20A non sono destinati a interrompere correnti significative; la loro funzione principale è quella di fornire un sezionamento di isolamento sicuro quando i circuiti sono già diseccitati o trasportano una corrente minima.
Questa categoria si applica in genere a sezionatori—dispositivi utilizzati per il sezionamento e l'isolamento dove l'interruzione del carico è gestita da altre apparecchiature (come contattori o interruttori automatici a monte). La designazione AC-20A significa che il dispositivo è classificato per l'apertura e la chiusura in condizioni in cui il flusso di corrente è essenzialmente zero o limitato a piccole correnti capacitive o di dispersione.
Applicazioni tipiche AC-20A
- Interruttori di isolamento principali nei quadri di distribuzione dove il carico è stato disconnesso con altri mezzi prima di azionare l'isolatore
- Interruttori di sezionamento per l'isolamento per manutenzione, fornendo un'interruzione visibile per le procedure di blocco/etichettatura
- Sezionatori di sbarre in quadri per la segmentazione dei sistemi di distribuzione
- Isolamento dell'interruttore di trasferimento dove il trasferimento del carico è gestito da altri elementi di commutazione
Poiché i dispositivi AC-20A non interrompono correnti di carico significative, possono essere più semplici ed economici degli interruttori di manovra. Tuttavia, è fondamentale che le procedure operative garantiscano che il circuito sia diseccitato o scaricato prima di azionare un dispositivo AC-20A. Tentare di interrompere le correnti di carico con un sezionatore classificato AC-20A può causare la saldatura dei contatti, danni da arco e rischi per la sicurezza.
AC-21A: Commutazione di carichi resistivi
AC-21A è la categoria di utilizzazione per la commutazione di carichi resistivi o leggermente induttivi dove la corrente di spunto è minima e la forma d'onda della corrente è essenzialmente in fase con la tensione. Questa categoria rappresenta una commutazione sotto carico semplice senza le complicazioni di un elevato spunto o di uno scarso fattore di potenza.
Nel servizio AC-21A, la corrente di inserzione (la corrente quando si chiudono i contatti) è approssimativamente uguale alla corrente di carico a regime. Non c'è un significativo picco di spunto e l'operazione di interruzione avviene con corrente e tensione in fase, creando condizioni di arco relativamente benigne. Questo rende AC-21A la base per la capacità di commutazione sotto carico.
Applicazioni tipiche AC-21A
- Carichi di riscaldamento resistivi: Forni elettrici, termoconvettori, forni industriali ed elementi di riscaldamento di processo dove il carico è puramente resistivo
- Circuiti di illuminazione a incandescenza: Illuminazione tradizionale a filamento (anche se l'illuminazione a LED introduce caratteristiche diverse)
- Circuiti di distribuzione generali: Linee di alimentazione e circuiti derivati che alimentano prevalentemente carichi resistivi
- Commutazione primaria del trasformatore: Dove lo spunto di magnetizzazione non è una preoccupazione (dipende dal design del trasformatore e dalla strategia di commutazione)
Correnti nominali e prestazioni AC-21A
I sezionatori-interruttori classificati per il servizio AC-21A offrono in genere la corrente nominale Ie più alta a una data tensione rispetto ad altre categorie. Ad esempio, un dispositivo potrebbe essere classificato:
- 100 A a 400 V CA per il servizio AC-21A
- 80 A a 400 V CA per il servizio AC-22A
- 63 A a 400 V CA per il servizio AC-23A
La corrente nominale AC-21A più alta riflette la minore sollecitazione imposta dalla commutazione resistiva. I contatti, le camere di estinzione dell'arco e i meccanismi operativi non devono gestire le elevate correnti di inserzione e le scarse condizioni del fattore di potenza dei carichi induttivi.
AC-22A: Carichi misti resistivi e induttivi
AC-22A affronta la via di mezzo: carichi misti che combinano componenti sia resistivi che induttivi, con una moderata capacità di sovraccarico richiesta. Questa categoria copre circuiti di distribuzione e apparecchiature dove è presente una certa induttanza, ma l'avviamento del motore con elevate correnti di rotore bloccato non è il servizio primario.
Il servizio AC-22A riconosce che molti carichi del mondo reale non sono puramente resistivi. I circuiti che alimentano macchine utensili, apparecchiature industriali o quadri di distribuzione misti spesso includono trasformatori, solenoidi, piccoli motori e alimentatori insieme a elementi resistivi. La componente induttiva introduce uno sfasamento tra tensione e corrente, creando condizioni di estinzione dell'arco più impegnative rispetto a AC-21A.
Applicazioni tipiche AC-22A
- Alimentatori di distribuzione misti: Quadri di distribuzione o circuiti di sottodistribuzione che alimentano una combinazione di carichi resistivi e induttivi
- Circuiti di macchine: Macchinari industriali con elementi riscaldanti e componenti elettromagnetici (bobine, solenoidi, piccoli motori)
- Circuiti di illuminazione con reattori: Illuminazione fluorescente o a scarica dove l'induttanza del reattore influisce sul fattore di potenza
- Apparecchiature di saldatura: Saldatrici a resistenza o apparecchiature con significativa induttanza del trasformatore
- Sezionatori di unità HVAC: Dove il carico include sia motori di compressori che riscaldamento resistivo (anche se il servizio puramente motorio sarebbe AC-23A)
Requisiti AC-22A
Lo standard richiede che i dispositivi AC-22A gestiscano sovraccarichi moderati e che effettuino l'inserzione e l'interruzione di correnti a fattori di potenza inferiori rispetto all'AC-21A. La capacità di inserzione deve accogliere brevi sovratensioni di spunto associate a carichi induttivi, anche se non nella misura delle correnti di rotore bloccato del motore.
I produttori declassano Ie per AC-22A rispetto ad AC-21A alla stessa tensione, tipicamente del 10-20%, riflettendo la maggiore severità del servizio. I contatti e i sistemi di estinzione dell'arco devono gestire condizioni di fattore di potenza in ritardo in cui corrente e tensione sono sfasate, rendendo più difficile l'estinzione dell'arco.
AC-23A: Motori e carichi altamente induttivi
AC-23A è la categoria di utilizzo più impegnativa, progettata specificamente per la commutazione di motori e altri carichi altamente induttivi in cui le correnti di rotore bloccato (avviamento) impongono sollecitazioni severe di inserzione e interruzione. Questa è la categoria che conta di più nelle applicazioni di controllo motore e la selezione della categoria sbagliata qui porta direttamente al guasto prematuro dell'interruttore.
Quando un motore a induzione si avvia, assorbe una corrente di rotore bloccato tipicamente da 5 a 8 volte la sua corrente nominale a pieno carico, con un fattore di potenza fino a 0,3-0,5. Un interruttore che si chiude su un motore in avviamento deve effettuare questa elevata corrente di spunto senza saldatura dei contatti o eccessivo arco. Quando si interrompono i circuiti del motore, il fattore di potenza in ritardo e l'accumulo di energia induttiva creano archi prolungati che sollecitano il meccanismo di commutazione.
Applicazioni tipiche AC-23A
- Avviatori motore diretti (DOL): Interruttori-sezionatori che forniscono sia la commutazione sotto carico che l'isolamento per i circuiti del motore
- Sezionatori di alimentazione motore: Interruttori principali a monte dei centri di controllo motore o degli avviatori motore individuali
- Circuiti di pompe e compressori: Commutazione diretta di apparecchiature motorizzate con elevate correnti di avviamento
- Controlli di ventilatori e soffianti: Motori di ventilazione industriale e apparecchiature di trattamento dell'aria di processo
- Sistemi di trasporto: Motori di movimentazione materiali con cicli di avvio-arresto frequenti
- Commutazione di motori ad alta efficienza (AC-23Ae): Una sottocategoria introdotta nelle recenti norme per i motori ad alta efficienza IE3/IE4 che presentano correnti di rotore bloccato ancora più elevate a causa della progettazione elettromagnetica ottimizzata
Requisiti e valori nominali AC-23A
La norma IEC 60947-3 richiede che i dispositivi AC-23A gestiscano le correnti di inserzione di rotore bloccato e interrompano i circuiti del motore in condizioni di pieno carico con scarso fattore di potenza. Lo standard specifica sequenze di test che includono:
- Operazioni di inserzione a 6-10 volte la corrente nominale (simulando le condizioni di rotore bloccato del motore)
- Operazioni di interruzione alla corrente nominale con carichi induttivi ai fattori di potenza specificati
- Test di durata su migliaia di operazioni per verificare la durata dei contatti
Di conseguenza, i valori nominali AC-23A sono significativamente inferiori ai valori nominali AC-21A per lo stesso dispositivo. L'interruttore da 100 A con valore nominale AC-21A a 400 V potrebbe avere solo un valore nominale di 63 A per il servizio AC-23A, una riduzione del 37% che riflette la gravità della commutazione del motore.
AC-23Ae: Motori ad alta efficienza
L'ultima edizione standard riconosce AC-23Ae, una sottocategoria specializzata per motori ad alta efficienza conformi alle classi di efficienza IEC 60034-12 e IEC 60034-30-1 (IE3, IE4). Questi motori raggiungono un'efficienza superiore attraverso modifiche di progettazione che aumentano inavvertitamente la potenza apparente del rotore bloccato e la corrente di avviamento. Gli interruttori con valore nominale AC-23Ae sono testati per correnti di inserzione più elevate e devono gestire le elevate richieste di spunto dei moderni design di motori efficienti.
Principali differenze tecniche tra le categorie
Comprendere cosa distingue le categorie di utilizzo aiuta a chiarire perché la selezione corretta è importante e cosa succede quando un dispositivo viene applicato in modo errato.
Severità del servizio e valori nominali di corrente
Le categorie rappresentano una progressione di crescente severità del servizio:
- AC-20A: Solo isolamento a vuoto; non valutato per l'interruzione del carico
- AC-21A: Capacità di interruzione del carico di base con carichi resistivi; spunto minimo, corrente in fase
- AC-22A: Servizio induttivo moderato con carichi misti; un certo sfasamento e modesto spunto
- AC-23A: Servizio motore severo con elevato spunto di rotore bloccato e scarso fattore di potenza all'interruzione
Questa progressione di severità determina direttamente i valori nominali di corrente. Per un tipico interruttore-sezionatore a 400 V CA:
| Categoria | Corrente operativa nominale (Ie) | Valutazione relativa |
| AC-21A | 100A | 100% (baseline) |
| AC-22A | 80A | 80% |
| AC-23A | 63A | 63% |
I valori nominali inferiori per AC-22A e AC-23A non sono declassamenti arbitrari: riflettono i limiti fisici reali imposti dalla gestione dello spunto, dalla capacità di estinzione dell'arco e dalla durata dei contatti in condizioni difficili.
Corrente di inserzione (chiusura)
Corrente di chiusura è la corrente che scorre quando l'interruttore si chiude su un circuito eccitato. Questo distingue drasticamente le categorie:
- AC-20A: Corrente di inserzione essenzialmente nulla (a vuoto)
- AC-21A: Corrente di inserzione ≈ corrente di carico a regime (nessuno spunto significativo)
- AC-22A: Corrente di inserzione = 1,5-3× a regime (spunto moderato dall'induttanza)
- AC-23A: Corrente di inserzione = 6-10× corrente nominale (condizioni di rotore bloccato del motore)
I dispositivi AC-23A devono chiudere i contatti sulle correnti di avviamento del motore senza saldatura, richiedendo materiali di contatto robusti, elevata pressione di contatto e caratteristiche di soppressione dell'arco di cui i dispositivi AC-21A non hanno bisogno.
Corrente di interruzione (apertura) e fattore di potenza
Interruzione impone sollecitazioni diverse. I carichi resistivi (AC-21A) presentano corrente e tensione in fase; quando i contatti si separano vicino a uno zero di corrente naturale, l'arco si estingue facilmente. I carichi induttivi (AC-22A, AC-23A) presentano corrente in ritardo; l'arco si protrae più a lungo perché la corrente non attraversa lo zero quando lo fa la tensione.
I dispositivi AC-23A devono interrompere le correnti del motore a fattori di potenza fino a 0,35, creando archi prolungati che richiedono robusti soffiaggi d'arco, bobine di soffiaggio o deflessione magnetica dell'arco per forzare l'estinzione. Questo è il motivo per cui gli interruttori con valore nominale AC-23A hanno una gestione dell'arco più sofisticata rispetto ai dispositivi AC-21A.
Resistenza operativa
Lo standard richiede diversi test di resistenza in base alla categoria. I dispositivi AC-23A sono sottoposti a test più severi con correnti di inserzione più elevate e interruzione a fattore di potenza inferiore, con conseguente durata nominale dei contatti inferiore rispetto a AC-21A con lo stesso design fisico dell'interruttore. I produttori pubblicano i dati di resistenza elettrica (numero di operazioni alla corrente nominale) che diminuiscono da AC-21A a AC-23A.
Applicazioni e Casi d'Uso
L'abbinamento delle categorie di utilizzo alle applicazioni reali garantisce prestazioni di commutazione affidabili ed evita guasti prematuri del dispositivo.
Controllo motore industriale
Il controllo del motore rappresenta l'applicazione più impegnativa e il caso d'uso principale per i dispositivi AC-23A. In stabilimenti di produzione, impianti di processo e infrastrutture industriali:
- Centri di controllo motore (MCC): Gli interruttori sezionatori con classificazione AC-23A fungono da sezionatori principali per i singoli alimentatori del motore, fornendo capacità di interruzione del carico e isolamento per la manutenzione. Devono gestire ripetuti avviamenti del motore con correnti di rotore bloccato pari a 6-8 volte il pieno carico.
- Avviatori diretti: In combinazione con contattori e relè di sovraccarico, gli interruttori sezionatori AC-23A consentono l'avvio, l'arresto e l'isolamento sicuri del motore senza richiedere dispositivi di isolamento separati.
- Stazioni di pompaggio e compressori: Motori che azionano apparecchiature infrastrutturali critiche in cui è essenziale una commutazione affidabile sotto carico induttivo.
- Sezionatori di ingresso per azionamenti a frequenza variabile (VFD): Mentre i VFD avviano i motori in modo graduale, il sezionatore di ingresso deve comunque affrontare la corrente di spunto proveniente dai condensatori di carica del bus CC e dalla magnetizzazione del trasformatore, rendendo appropriato AC-22A o AC-23A a seconda del design dell'azionamento.
Distribuzione in edifici commerciali
Le strutture commerciali utilizzano interruttori sezionatori in tutte le categorie:
- Sezionatori per apparecchiature HVAC: Le unità sul tetto e i ventilconvettori con motori di compressori richiedono una classificazione AC-23A. I ventilatori per il trattamento dell'aria pura potrebbero utilizzare AC-22A se la corrente di spunto è moderata.
- Sezionatori principali del pannello di illuminazione: AC-21A per carichi resistivi (a incandescenza, LED senza corrente di spunto significativa); AC-22A per illuminazione fluorescente o a scarica con reattori magnetici.
- Interruttori principali del quadro di distribuzione: AC-21A o AC-22A a seconda del mix di carichi a valle. I carichi commerciali misti in genere giustificano AC-22A.
- Trasferimento di alimentazione di emergenza: AC-22A o AC-23A a seconda dei carichi collegati, poiché l'interruttore deve gestire la corrente di inserzione durante il trasferimento tra le sorgenti.
Apparecchiature di processo e produzione
I macchinari industriali presentano diverse funzioni di commutazione:
- Sezionatori per macchine utensili: AC-22A per macchine con motori mandrino misti, solenoidi e alimentazione di controllo. AC-23A se sono presenti motori di grandi dimensioni ad avviamento diretto.
- Trasporto e movimentazione materiali: AC-23A per motori di trasportatori ad avviamento diretto; AC-22A se si utilizza l'avviamento graduale o il controllo VFD.
- Apparecchiature di saldatura: AC-22A per saldatrici a resistenza con induttanza del trasformatore significativa ma senza funzione di avviamento del motore.
- Riscaldatori e forni di processo: AC-21A per elementi riscaldanti puramente resistivi; AC-22A se il controllo SCR/tiristore introduce contenuto armonico o se è coinvolto l'accoppiamento del trasformatore.
Conseguenze dell'applicazione errata
L'applicazione della categoria errata crea modalità di guasto prevedibili:
- Utilizzo di AC-21A per servizio motore (richiesto AC-23A): I contatti si saldano durante l'avviamento del motore a causa dell'inadeguata capacità di inserzione; i contatti si erodono rapidamente a causa degli archi prolungati durante l'interruzione; la resistenza elettrica è di gran lunga inferiore alle aspettative, con conseguenti guasti fastidiosi e tempi di inattività non pianificati.
- Utilizzo di AC-20A sotto carico (richiesta qualsiasi categoria di interruzione del carico): L'arco elettrico grave danneggia i contatti e l'involucro; potenziale saldatura dei contatti, creando un pericolo per la sicurezza; il dispositivo potrebbe non fornire la funzione di isolamento dopo l'operazione di interruzione del carico.
- Sovradimensionamento della categoria non necessario: L'utilizzo di AC-23A dove AC-21A è sufficiente aumenta i costi senza vantaggi, anche se questo è un errore meno critico rispetto alla sottospecificazione.
Criteri di selezione: abbinamento della categoria all'applicazione
La selezione della categoria di utilizzo corretta richiede l'analisi delle caratteristiche del carico e del servizio operativo. Seguire questo approccio sistematico:
Fase 1: identificare il tipo e le caratteristiche del carico
Determinare cosa controllerà l'interruttore:
- Solo isolamento, nessuna interruzione del carico: AC-20A (funzione di sezionatore)
- Resistive loads (riscaldatori, illuminazione a incandescenza, distribuzione che alimenta prevalentemente apparecchiature resistive): AC-21A
- Carichi misti resistivi e induttivi (distribuzione con induttanza moderata, macchinari misti, illuminazione fluorescente): AC-22A
- Motori o carichi altamente induttivi (avviamento diretto del motore, motori di pompe/compressori/ventilatori, apparecchiature ad alta corrente di spunto): AC-23A
- Motori ad alta efficienza (motori IE3/IE4 secondo IEC 60034-30-1): AC-23Ae se disponibile, altrimenti AC-23A con declassamento appropriato
Fase 2: calcolare la corrente operativa richiesta
Determinare la corrente di carico a regime (corrente a pieno carico per i motori, corrente nominale per i carichi resistivi). Per le applicazioni motoristiche, identificare anche:
- Corrente a pieno carico del motore (FLC)
- Corrente di rotore bloccato o corrente di avviamento (in genere 6-8 × FLC per i motori standard)
- Fattore di potenza del motore in condizioni di avviamento e di funzionamento
La corrente operativa nominale dell'interruttore Ie per la categoria di utilizzo selezionata deve soddisfare o superare la corrente di regime del carico. Non utilizzare le correnti nominali AC-21A per i carichi del motore: è necessario utilizzare la classificazione AC-23A.
Fase 3: verificare la tensione nominale e la compatibilità del sistema
Confermare che la tensione di isolamento nominale (Ui) e la tensione operativa nominale (Ue) dell'interruttore corrispondano alla tensione del sistema. Verificare la tensione di tenuta a impulso (Uimp) per la categoria di installazione (in genere CAT III o CAT IV per installazioni fisse).
Fase 4: controllare la capacità di inserzione
Per applicazioni AC-23A, verificare che l'interruttore possa gestire la corrente di spunto del motore durante la chiusura. Le schede tecniche del produttore specificano il potere di chiusura come multiplo di Ie (ad esempio, “potere di chiusura: 10×Ie per AC-23A”). Per un motore con corrente di spunto pari a 6×FLC e FLC = 50A, la corrente di spunto è 300A. Un interruttore AC-23A con Ie ≥ 50A e potere di chiusura ≥10×Ie chiuderà in sicurezza su questo motore.
Passo 5: Valutare la Frequenza Operativa
Considerare la frequenza con cui l'interruttore opera. La commutazione ad alta frequenza (molteplici operazioni all'ora) richiede attenzione alle caratteristiche di durata elettrica. Le schede tecniche del produttore pubblicano la vita operativa prevista (ad esempio, “durata elettrica: 8.000 operazioni a Ie per AC-23A”). Se la frequenza operativa supera questo valore, considerare:
- Declassare l'interruttore (operare al di sotto della piena Ie per estendere la durata dei contatti)
- Utilizzare contattori per commutazioni frequenti, riservando l'interruttore sezionatore per l'isolamento e la commutazione principale infrequente
Passo 6: Considerare i Requisiti di Isolamento
Se il dispositivo deve fornire isolamento (lockout/tagout, sezionamento per manutenzione), specificare un sezionatore-interruttore piuttosto che un interruttore. Verificare che il dispositivo soddisfi i requisiti di isolamento del sezionatore secondo IEC 60947-3 (interruzione visibile o indicazione di posizione, distanze di isolamento e di dispersione adeguate).
Passo 7: Rivedere il Coordinamento e la Protezione
Assicurarsi che l'interruttore sia coordinato con la protezione a monte e a valle:
- La corrente nominale di corto circuito condizionale dell'interruttore (se applicabile) deve soddisfare o superare la corrente di guasto presunta, assumendo la protezione a monte con interruttore automatico o fusibile
- Per i circuiti motore, confermare la compatibilità con i relè di sovraccarico e i dispositivi di protezione da cortocircuito
Scenari di Selezione Comuni
Scenario 1: Motore trifase da 15 kW / 400V, FLC = 30A, rotore bloccato = 180A (6×FLC)
- Tipo di carico: Motore → Richiesto AC-23A
- Ie richiesta: ≥30A a AC-23A, 400V
- Verifica del potere di chiusura: Il dispositivo deve gestire una corrente di chiusura di 180A → Verificare 10×Ie ≥180A → Ie = 30A, 10×30 = 300A ✓
- Selezione: Interruttore sezionatore nominale Ie ≥30A, AC-23A, 400V, con funzione di isolamento
Scenario 2: Riscaldatore elettrico a resistenza da 50 kW, 400V trifase, FLC = 72A
- Tipo di carico: Resistivo → Adatto AC-21A
- Ie richiesta: ≥72A a AC-21A, 400V
- Nessun inrush significativo, chiusura ≈ regime permanente
- Selezione: Interruttore sezionatore nominale Ie ≥80A, AC-21A, 400V
Scenario 3: Pannello di distribuzione che alimenta carichi misti, nominale 100A
- Tipo di carico: Misto commerciale/industriale → Appropriato AC-22A (a meno che non ci siano alimentatori motore specifici, che dovrebbero essere commutati separatamente)
- Ie richiesta: ≥100A a AC-22A
- Selezione: Interruttore sezionatore nominale Ie ≥100A, AC-22A, con isolamento
Conclusione
Le categorie di utilizzazione IEC 60947-3—AC-20A, AC-21A, AC-22A e AC-23A—forniscono un quadro sistematico per classificare i dispositivi di commutazione in base al tipo di carico elettrico che sono progettati per gestire. Questa classificazione determina direttamente le caratteristiche nominali del dispositivo, con lo stesso interruttore fisico che offre diversi valori di corrente operativa (Ie) a seconda della categoria: la più alta per il servizio resistivo AC-21A, progressivamente inferiore per i carichi misti AC-22A e la più bassa per il servizio motore AC-23A con severe richieste di inrush.
Per gli ingegneri elettrici che specificano i dispositivi di commutazione, i progettisti di pannelli che selezionano i componenti e i professionisti della manutenzione che sostituiscono le apparecchiature, la comprensione delle categorie di utilizzazione è essenziale per un funzionamento affidabile del sistema. L'applicazione errata—in particolare l'utilizzo di dispositivi AC-21A su carichi motore che richiedono AC-23A—porta a guasti prevedibili: saldatura dei contatti a causa di un potere di chiusura inadeguato, rapida erosione dei contatti a causa di archi induttivi prolungati e riduzione della vita operativa.
La corretta selezione della categoria richiede l'analisi delle caratteristiche del carico (resistivo, misto o motore), il calcolo dei requisiti di corrente operativa, la verifica del potere di chiusura per le condizioni di inrush e la garanzia che il dispositivo soddisfi i requisiti di isolamento ove necessario. La designazione della categoria sulle schede tecniche del produttore non è un'informazione facoltativa: definisce il servizio di commutazione per il quale il dispositivo è stato testato e le condizioni in cui si applicano le caratteristiche nominali pubblicate.
VIOX Electric produce interruttori sezionatori progettati secondo gli standard IEC 60947-3, con chiare classificazioni delle categorie di utilizzazione e documentazione tecnica completa. Per la guida all'applicazione, le specifiche tecniche o per discutere le vostre specifiche esigenze di commutazione, contattate il team di ingegneria di VIOX.
Selezionare la giusta categoria di utilizzazione per prestazioni di commutazione affidabili. Contatto VIOX Electric per discutere le vostre esigenze di interruttori sezionatori.
