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Lo Zen e l'arte del cablaggio - 2

February 18, 2018

 

 

 

Parte 2°: Il cablaggio dell'alimentazione elettrica

Cosa sono quei tre conduttori elettrici che in qualche modo arrivano alle nostre apparecchiature permettendone l'accensione ed il funzionamento (o MALfunzionamento) ? Sono tre conduttori, isolati da una guaina, solitamente con colori diversi, in quanto ognuno di loro ha una caratteristica elettrica ben specifica. Ed è bene non confonderli. Parleremo esclusivamente di impianti elettrici monofase, quelli che normalmente si interfacciano direttamente alle nostre apparecchiature.

 

Terra, Fase e Neutro.
 

Nella nostra professione, dopo la conoscenza della morra cinese (CARTA SASSO FORBICE) indispensabile per prendere sicure decisioni tecniche in caso di dubbi, la conoscenza della triade TERRA FASE NEUTRO ha una certa importanza.

Premettiamo che l'impianto elettrico monofase con il quale ci interfacciamo, è l'ultimo anello di una catena di impianti che solitamente lavorano "trifase" e che servono per la distribuzione dell'energia elettrica. Tramite trasformatori di alta, media e bassa tensione, possiamo permetterci di avere 230V alle prese  elettriche nelle nostre stanze.

 

 

La linea di Fase (solitamente identificata negli schemi elettrici con la dicitura "L" è quel conduttore che identifichiamo con l'isolante nero o marrone o grigio. Ma la linea di fase cos'è ? E' la linea attiva che porta energia al carico, all'utilizzatore. E' la linea che se viene toccata, vi fa percepire quella piacevole sensazione di frizzantezza lungo il corpo (non provate...).

 

Il Neutro (o "N" negli schemi), con guaina azzurra o blu, è il conduttore che serve da ritorno per la corrente che arriva al carico tramite il conduttore di fase. Il conduttore di neutro è da considerarsi come un conduttore attivo, come quello di fase, anche se nella maggioranza dei casi avrà una tensione rispetto a terra di pochi volt. E' per questo motivo che se si tocca il solo neutro, non percepisco la "scossa". Provate !
Perchè il neutro rispetto alla fase ha un potenziale di pochi volt rispetto alla terra ? Il centro stella di un sistema trifase da dove si deriva la distribuzione monofase è normalmente "messo a terra".

 

 

La Terra (conduttore con isolante giallo e verde), è un conduttore che ha lo scopo di "mettere a terra" le parti metalliche degli utilizzatori: è il principale sistema di protezione contro situazioni pericolose di contatti e corto circuiti, unitamente ai meccanismi di interruzione automatica di corrente, quale è il salvavita. La funzione principale della messa a terra consiste nel far convergere direttamente a terra le parti metalliche di apparati elettrici, facendo quindi disperdere nel terreno eventuali correnti elettriche. In questo modo si evita che dei guasti o dei contatti possano ripercuotersi sulle persone presenti nell’abitazione, con conseguenze pericolose.
Non va confusa con la massa che, diversamente, è il conduttore a potenziale di riferimento di un'apparecchiatura elettrica.
In molte apparecchiature, la messa a terra è collegata alla massa dei circuiti elettrici.

 

Il collegamento delle apparecchiature alla rete elettrica.

 

Gli ingegneri che hanno realizzato le apparecchiature elettriche che noi installiamo abitualmente (AUDIO VIDEO CONTROLLO e DATI), hanno studiato anni e anni per realizzare circuiti ben funzionanti. La fase della linea elettrica deve essere collegata correttamente alla fase elettrica dell'alimentatore dell'apparecchio, così il neutro, così la terra. Purtroppo la quasi totalità delle nostre spine e prese NON SONO POLARIZZATE, di conseguenza quando colleghiamo il cavo di alimentazione lo facciamo quasi sempre, come dire, ... alla c***o. Ma allora come fare  per rispettare un corretto collegamento ?

Ogni bravo installatore dovrebbe avere sempre nei suoi attrezzi un cercafase senza contatto, tipo questo:

 

 Il primo step, dovrebbe essere quello di verificare che la linea di fase è collegata in modo corretto sulle prese dell'abitazione. In teoria la si dovrebbe trovare nel contatto superiore della presa italiana 10/16A, o se orizzontale sulla parte di sinistra. Una volta identificata con certezza potete marcare la presa di fase per maggior facilità. Così anche sulle ciabatte di alimentazione.

 

 

 Per il secondo step dobbiamo ora verificare che il cavo di collegamento del nostro apparecchio sia inserito in modo corretto. Come fare ? Le prese IEC che normalmente popolano i nostri apparecchi hanno una polarizzazione: sono purtroppo le nostre spine e/o prese che molto spesso (a parte alcune Schuko) non l'hanno !!!

 

 

Siamo ora in grado di procedere al terzo step: il collegamento dell'apparecchio e verifica dell'esatta posizione della fase sulla vaschetta IEC.

 

 Perfetto ! Come da manuale !

 

Ok: ... ed ora che l'alimentazione è in fase ?
 

La corretta fase elettrica può portare dei benefici udibili e visibili. Si minimizzano disturbi o si eliminano del tutto..Perchè i circuiti elettrici sono stati progettati per lavorare in questo modo. Volete una prova ?

Questo metodo lo si può usare per identificare la corretta fase quando le spine e prese non sono polarizzate. Per questa prova vi dovete munire di una presa senza contatto di terra, come questa che mi sono fatto:

 

Ora dovreste scollegare tutti i cavi dell'apparecchio sotto test, lasciando collegato il cavo di alimentazione (in questo caso IEC - Schucko) attraverso la presa senza terra sulla ciabatta o presa di alimentazione. L'apparecchio ora è collegato solo mediante fase e neutro alla rete elettrica.

Prendiamo ora un tester e misuriamo la tensione residua tra un elemento legato alla massa dell'apparecchio (il "ground" di un connettore RCA per esempio) e la terra della ciabatta dove è collegato l'alimentazione.

 

prima prova:

 

 Il tester misura una tensione residua tra massa e terra elettrica di 128Vac. Non male come tensione ... "residua"...
Ora rifacciamo la misura invertendo la presa.

 

Seconda prova:

90Vac circa: meglio ! Circa 40Vac di differenza !

Ecco: questa misura con il valore di tensione più basso ci indica che il collegamento tra alimentazione elettrica ed apparecchio è corretta. Fase con fase e neutro con neutro.

Nel momento in cui ricollegheremo il cavo di alimentazione ripristinando il contatto di terra, la differenza di potenziale tra la massa del circuito (la massa dell'RCA) ed il piedino di terra sarà prossima a 0V..

... ma il problema di come collegare le masse, di come si collega la calza di schermatura dei cavi, di come progettare il "grounding" dei nostri sistemi lo affronteremo un'altra volta.

 

Conclusione
 

Questa buona pratica di ottimizzazione delle connessioni, può migliorare il rapporto segnale-disturbo in tutte le apparecchiature, sia audio che video, ma in genere  in qualsiasi tipologia di apparecchiatura elettronica.
Buon (RI)cablaggio a tutti !

 

P:S:
Se avete perplessità su quanto scritto vi consiglio di provare il metodo Pinkerton, usando questo pratico strumento analogico (qui sotto) per identificare la fase.

 

 

 

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