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1. Dispositivi di protezione da sovraccarico
La protezione da sovraccarico è una caratteristica fondamentale per garantire che il paranco funzioni entro la sua capacità nominale, prevenendo potenziali danni ai componenti elettrici e garantendo la sicurezza dei lavoratori. I dispositivi di protezione da sovraccarico sono integrati sia nel sistema meccanico che in quello elettrico del paranco, con sensori e relè specifici progettati per rilevare e rispondere alle sollecitazioni legate al carico.
Sensori di sovraccarico e celle di carico: un sensore di carico (o cella di carico) è in genere un dispositivo estensimetrico che misura il peso del carico sollevato. Funziona convertendo la sollecitazione meccanica causata dal carico in un segnale elettrico che può essere interpretato dal sistema di controllo del paranco. Questi sensori di carico forniscono dati in tempo reale sul peso del carico. Se il carico supera una soglia preprogrammata (ad esempio, la capacità nominale del paranco), il sistema attiva automaticamente un allarme o arresta il movimento del paranco. Ciò impedisce ulteriori sollecitazioni sul motore, sul riduttore e sulla struttura del paranco, garantendo che il paranco non si sollevi oltre il suo carico di lavoro sicuro (SWL), che potrebbe causare danni catastrofici al paranco e aumentare il rischio di incidenti.
Relè elettronici di sovraccarico: questi relè sono progettati per rilevare un assorbimento anomalo di corrente da parte del motore del paranco. Le condizioni di sovraccarico sono spesso caratterizzate da un eccessivo assorbimento di corrente, che può verificarsi quando il paranco tenta di sollevare un carico più pesante della sua capacità nominale. Il relè di sovraccarico rileva quando la corrente supera una certa soglia, indicando che il motore è sotto sforzo. Al rilevamento di un sovraccarico, il relè scatta, interrompendo il circuito elettrico e impedendo al motore di continuare a funzionare in condizioni non sicure. Ciò è particolarmente importante perché condizioni di sovraccarico prolungato possono portare alla bruciatura del motore, al surriscaldamento o persino al rischio di incendio.
Funzioni di limitazione del sovraccarico: in alcuni sistemi di sollevamento avanzati, la protezione dal sovraccarico si estende alla limitazione della velocità operativa quando viene rilevata una condizione di sovraccarico. Il paranco può rallentare o ridurre automaticamente la velocità di sollevamento per evitare danni al meccanismo di sollevamento o al motore. Questi sistemi generalmente si integrano con l'azionamento a frequenza variabile (VFD) del paranco, consentendo regolazioni fluide dei parametri operativi in base alle condizioni di carico. Questa riduzione graduale della velocità garantisce un funzionamento più sicuro e offre all'operatore il tempo di correggere la situazione, evitando ulteriori sollecitazioni sul paranco.
2. Protezione da cortocircuito
I cortocircuiti sono tra i guasti più pericolosi che possono verificarsi in qualsiasi sistema elettrico e i montacarichi non fanno eccezione. Un cortocircuito si verifica quando si verifica un percorso involontario di bassa resistenza, che provoca un improvviso aumento di corrente elettrica. Ciò può provocare incendi, danni alle apparecchiature e persino lesioni. Per mitigare il rischio di cortocircuiti, gli ascensori da cantiere sono progettati con diversi livelli di protezione.
Interruttori automatici: un interruttore automatico è un interruttore elettrico automatico progettato per scattare quando la corrente nel circuito supera un limite preimpostato. Questa risposta rapida impedisce che il cablaggio, il motore e i componenti di controllo del paranco vengano danneggiati da una corrente eccessiva. Gli interruttori automatici sono essenziali per la protezione sia dai sovraccarichi che dai cortocircuiti. In caso di cortocircuito, l'interruttore interrompe l'erogazione di corrente, isolando il circuito difettoso e prevenendo ulteriori danni elettrici. Gli interruttori automatici sono spesso classificati sia per l'intervento istantaneo che per quello ritardato per adattarsi a diverse condizioni di guasto, garantendo che il paranco rimanga operativo in condizioni normali ma possa proteggersi in caso di guasto.
Fusibili: i fusibili forniscono un ulteriore livello di protezione, anche se, a differenza degli interruttori automatici, devono essere sostituiti una volta bruciati. I fusibili contengono un filo o un filamento metallico che si scioglie quando la corrente supera un limite di sicurezza. Ciò disconnette efficacemente il circuito difettoso dall'alimentazione, prevenendo ulteriori danni al sistema. I fusibili vengono spesso utilizzati in componenti critici dell'impianto elettrico, come il motore o la scheda di controllo, e sono progettati per scollegare rapidamente l'alimentazione durante un evento di sovracorrente o cortocircuito. Il loro vantaggio principale è che sono semplici, affidabili ed economici.
Dispositivi a corrente residua (RCD): i dispositivi a corrente residua (RCD) sono un'altra importante caratteristica di sicurezza. Questi dispositivi monitorano il flusso di corrente attraverso i conduttori attivi e neutri del paranco. Se c'è uno squilibrio, come la corrente che scorre attraverso la terra (che indica una perdita o un cortocircuito), l'RCD scatterà e disconnetterà l'alimentazione. Ciò fornisce un'ulteriore protezione contro guasti che potrebbero non essere rilevati dagli interruttori automatici o dai fusibili convenzionali, in particolare in caso di isolamento difettoso o cablaggio danneggiato. Gli RCD sono fondamentali in ambienti con elevati livelli di umidità, come i cantieri edili, dove il rischio di scosse elettriche è elevato.
3. Protezione contro le sovratensioni
Le sovratensioni elettriche possono essere causate da una varietà di fattori come fulmini, interruzioni di circuiti elettrici o fluttuazioni della rete elettrica. Queste sovratensioni possono causare danni significativi ai componenti elettrici del sollevatore, in particolare ai microprocessori sensibili, ai pannelli di controllo e ai motori. Per proteggersi da questi rischi, gli ascensori da cantiere sono dotati di sistemi di protezione contro le sovratensioni.
Scaricatori di sovratensione (scaricatori di sovratensione): gli scaricatori di sovratensione sono installati nelle linee di alimentazione elettrica per proteggere i componenti elettrici sensibili da improvvisi picchi di tensione. Funzionano reindirizzando l'energia in eccesso dal sovraccarico a terra, neutralizzando efficacemente la minaccia che un picco ad alta tensione raggiunga i sistemi di controllo o i motori del paranco. I limitatori di sovratensione hanno in genere una soglia di alta tensione alla quale si attivano e sono progettati per gestire grandi quantità di energia, come quella derivante da un fulmine o da una sovratensione proveniente da apparecchiature vicine.
Soppressori di tensione transitoria (TVS): i diodi TVS vengono utilizzati per bloccare i picchi di tensione transitoria, assorbendo le sovratensioni ad alta tensione prima che possano danneggiare l'apparecchiatura. Questi soppressori sono particolarmente efficaci nella salvaguardia di componenti elettronici sensibili come il controllore logico programmabile (PLC), i sensori e gli azionamenti a frequenza variabile (VFD). Sono progettati per rispondere istantaneamente, limitando la sovratensione a un livello sicuro. I dispositivi TVS vengono spesso utilizzati insieme ai limitatori di sovratensione per fornire un livello completo di protezione all'intero impianto elettrico del sollevatore.
4. Limitazione di corrente e protezione del motore
Il motore è uno dei componenti più critici di montacarichi da costruzione . Proteggere il motore da condizioni di sovracorrente e garantire che funzioni entro parametri di sicurezza è essenziale per prevenire danni e mantenere le prestazioni a lungo termine.
Avviatori statici: gli avviatori statici sono dispositivi utilizzati per controllare la corrente di avvio del motore, riducendo la corrente di spunto tipicamente associata all'avvio del motore. Ciò è particolarmente importante per i motori con potenze elevate, poiché un'eccessiva corrente di spunto può causare stress elettrico e danni agli avvolgimenti del motore e ai componenti associati. Un soft starter aumenta gradualmente la tensione al motore, garantendo un avviamento regolare e riducendo significativamente lo stress meccanico sul sistema di azionamento del paranco. Gli avviatori statici contribuiscono inoltre a ridurre i picchi di tensione nella rete elettrica, contribuendo all'efficienza energetica complessiva del sistema.
Relè di protezione del motore: questi relè monitorano continuamente i parametri elettrici del motore, inclusi assorbimento di corrente, tensione e temperatura. In caso di letture anomale, come un eccessivo assorbimento di corrente, surriscaldamento o fluttuazioni di tensione, il relè di protezione del motore scollegherà il motore dall'alimentazione. Ciò impedisce al motore di funzionare in condizioni non sicure che potrebbero portare a guasti. I relè avanzati di protezione motore incorporano anche una protezione da sovraccarico termico, che considera sia il carico che le condizioni operative nel tempo, prevenendo il surriscaldamento durante il funzionamento prolungato.
Protezione da sovratensione e sottotensione: la protezione da sovratensione previene danni al motore quando la tensione di alimentazione supera i livelli di sicurezza, mentre la protezione da sottotensione garantisce che il motore non funzioni al di sotto di un determinato livello di tensione, il che potrebbe portare a una coppia insufficiente o un funzionamento inefficiente. Entrambe le protezioni sono fondamentali perché il funzionamento al di fuori dei limiti di tensione specificati può causare guasti al motore, prestazioni ridotte e maggiore usura dei componenti elettrici. Questi meccanismi di protezione sono implementati tramite relè di tensione che interrompono il motore se la tensione di alimentazione non rientra nell'intervallo accettabile, contribuendo a preservare la durata del motore.
5. Messa a terra e messa a terra
Una corretta messa a terra e messa a terra dell'impianto elettrico sono fondamentali per la sicurezza. Garantiscono che i guasti elettrici, come cortocircuiti o correnti di dispersione, siano reindirizzati in modo sicuro a terra, prevenendo rischi di scosse elettriche per gli operatori ed evitando rischi di incendio dovuti a guasti elettrici.
Protezione dai guasti a terra: la protezione dai guasti a terra è progettata per rilevare quando la corrente scorre attraverso un percorso involontario verso terra, ad esempio quando un filo elettrico tocca una superficie conduttiva o quando l'isolamento si guasta. I sistemi di protezione dai guasti a terra utilizzano relè di dispersione a terra (ELR) o interruttori automatici di corrente residua (RCCB) per rilevare tali guasti e scollegare immediatamente l'alimentazione. Fornendo un percorso verso terra, questi sistemi garantiscono che le correnti di guasto non si accumulino nelle parti sotto tensione del paranco, prevenendo così scosse elettriche ai lavoratori.
Messa a terra dell'attrezzatura: tutte le parti metalliche del paranco, come il telaio, il telaio e qualsiasi componente conduttivo accessibile, sono collegate a terra. Ciò garantisce che se qualsiasi parte dell'impianto elettrico del paranco entra in tensione a causa di un guasto, la corrente elettrica scorrerà in modo sicuro nel terreno anziché attraverso un operatore o un'attrezzatura. Una corretta messa a terra è fondamentale per garantire che i lavoratori che utilizzano il paranco non entrino in contatto con energia elettrica potenzialmente pericolosa.
