Protezione dei circuiti

Per protezione dei circuiti intendiamo le strategie e i componenti utilizzati per proteggere i sistemi elettrici dai danni causati da condizioni anomale quali cortocircuiti, sovracorrenti, sovratensioni o temperature eccessive. Un circuito protetto è progettato per lo scollegamento o reindirizzamento sicuro dell'energia elettrica pericolosa prima che possa danneggiare dispositivi, cablaggi o utenti. Senza una protezione adeguata, i guasti possono causare guasti alle apparecchiature, rischi di incendio o persino scosse elettriche, soprattutto nelle applicazioni elettroniche e di controllo dei motori più sensibili.

Due dei dispositivi di protezione più utilizzati sono i fusibili e gli interruttori automatici. Un fusibile contiene un filo metallico che si fonde quando la corrente supera una soglia specifica, interrompendo in modo permanente il circuito per evitare ulteriori danni. I fusibili sono semplici ed economici, ma devono essere sostituiti una volta bruciati. Gli interruttori automatici, invece, sono interruttori meccanici che rilevano le sovracorrenti e scattano in posizione aperta, interrompendo l'alimentazione senza che sia necessario sostituirli. Possono infatti essere ripristinati una volta eliminato il guasto. Gli interruttori differenziali (GFCI) sono un tipo particolare di interruttore utilizzato per proteggere le persone dalle scosse elettriche. Controllano la bilancia di corrente tra la linea calda e quella neutra e scattano istantaneamente quando viene rilevata una dispersione verso terra, spesso causata da un isolamento danneggiato o dal contatto con l'acqua.

Nei moderni sistemi elettronici, i dispositivi di protezione dei circuiti a stato solido sono sempre più importanti. Componenti quali i varistori, in particolare i varistori metallo-ossido (MOV), e i soppressori di tensioni transitorie (TVS) sono progettati per gestire i picchi di tensione o i transitori causati da carichi induttivi, fulmini o scariche statiche. Questi dispositivi possono assorbire o reindirizzare l'energia in eccesso, proteggendo i delicati semiconduttori da eventuali guasti. Altri dispositivi, come i dispositivi di soglia termica (termofusibili), scollegano i circuiti quando le temperature di funzionamento salgono troppo, mentre i tubi a scarica di gas (GDT) proteggono dai picchi ad alta energia, soprattutto nelle linee di comunicazione o di alimentazione a bassa tensione.