alle origini dell'interruttore - Gewiss

alle origini
dell’interruttore
A quando risalgono gli albori della storia delle apparecchiature di manovra?
Presentiamo qui una breve ricerca dedicata proprio agli interruttori.
A cura di Dino Pellizzaro
I
L’elettricità
rappresentava
più che una
speranza per
il futuro,
quasi una
certezza
l Teatro alla Scala nel 1881 celebrava le magnifiche
sorti e progressive del genere umano con un
ballo divenuto famoso: il ballo Excelsior. Nel balletto
mimico di Luigi Manzotti con musica di
Romualdo Marengo, alcuni quadri esaltano le
opere e le invenzioni di quel periodo e tra queste
troviamo la pila di Alessandro
Volta e la lampadina di Thomas
Edison. L’elettricità quindi rappresentava
più che una speranza per
il futuro, quasi una certezza. Ma
com’era, a quell’epoca, lo stato di
questa scienza? O, meglio, della
tecnologia ad essa applicata?
Cerchiamo di indagare qui, con
l’aiuto di documenti di fine ottocento
e con una serie d immagini
del periodo 1880-1900, quali fossero
gli usi, le forme, i materiali e
i funzionamenti di un componente
essenziale allora come adesso (ma dimentichiamoci
le serie civili o gli scatolati): l’interruttore.
I primi modelli
Una definizione scovata sui testi dell’epoca precisa
che l’interrutore è “un’apparecchio che serve
a chiudere o ad aprire o rompere il circuito, nonché
invertire il senso della corrente, nel qual caso
prende il nome di commutatore. Servono soprattutto
negli impianti di illuminazione o nelle distribuzioni
di energia elettrica e, a seconda dei circuiti
che deve interrompere o congiungere, si
distingue in unipolare, bipolare, tripolare”.
A quei tempi, fine ‘800, era necessario non fare
confusione tra interruttore bipolare e interruttore
a doppio contatto, nei quali l’interruzione dell’unico
circuito avviene contemporaneamente in
due punti, in modo che “la scintilla sia scemata
nella sua intensità”.
In quell’epoca erano frequenti gli interruttori a fri-
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Per citare un testo di divulgazione popolare dell’epoca
(1904), dedicato proprio alle novità dell’elettrotecnica,
“in diversi impianti elettrici, come
anche nelle vetture delle tramvie, si adoperano
interruttori che rompono il circuito quando l’intensità
della corrente dovesse oltrepassare un certo
limite per impedire che abbrucino gli apparecchi,
i motori, eccetera. Constano di un’elettro-calamita,
in presenza della quale si trova una leva che
porta un’ancora ed è tenuta distante dall’elettrocalamita,
stessa per l’azione di una molla antagonista,
regolata secondo la quantità massima di
corrente che può attraversare l’apparecchio.
Quando tutto è normale, la leva resta in contatto
con il pezzo metallico e il circuito è chiuso, giac-
TECNOLOGIE
zione o a coltello, con movimento a scatto e con
eventuale doppia interruzione, che favorivano un
contatto sicuro e un ridotto formarsi dell’arco elettrico.
Spesso si trovavano interruttori banalmente
costituiti da una semplice spina metallica che si
inserisce tra due lamine di rame e le unisce. Per
correnti più elevate erano molto utilizzate delle
sottili strisce in ottone, che fungendo da molla
premono sui contatti. In particolare, l’interruttore
veniva utilizzato alla manovra sugli accumulatori.
In alcuni casi, sotto la base di ardesia si inseriva
una resistenza costituita da un rocchetto avvolto
in rame che aveva la funzione di evitare la manovra
istantanea del carico. In caso di correnti ancora
più intense, le dite Edison e Bréguet commercializzavano
interruttori in cui il circuito veniva
interrotto in due punti per evitare il formarsi dell’arco.
In altri casi troviamo la forma del rubinetto,
mediato dalla forma delle valvole del gas tipiche
dell’epoca. La rotazione di un quarto di giro interrompeva
o chiudeva il circuito. Le molle di cui
sono costituiti consentivano un buon contatto.
Gli usi industriali
ché la corrente, attraversando l’elettro-calamita, si
porta poi alla leva e quindi si collega al resto del
circuito per mezzo dell’altro contatto. Se, per un
accidente qualsiasi, l’intensità della corrente che
attraversa l’elettro-calamita dovesse oltrepassare
un dato limite, la leva, potentemente attratta dal
rocchetto, si stacca dal contatto, interrompendo il
circuito”. In fondo non certo troppo diversi dagli
attuali. Già in quegli anni si commercializzavano
interruttori di minimo. La metropolitana di New
York montava interruttori con le fasi isolate in tre
Dino Pellizzaro
Laureato presso il Politecnico di Milano in Ingegneria Elettrotecnica e in Architettura. È stato docente di ruolo di
materie tecniche (Impianti Elettrici, Elettrotecnica ecc.) e si è occupato di formazione tecnica.
Ha iniziato a collaborare nel 1980 con varie case editrici. È autore e curatore di volumi destinati alla formazione
tecnica scolastica. Esercita la propria attività in ambito editoriale e si occupa di comunicazione tecnica con particolare
riferimento al settore impiantistico elettrico.
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nicchie separate da tramezzi di mattoni e funzionanti
pneumaticamente. L’aria compressa necessaria
al comando dei compressori veniva data da
pompe elettriche ad aria a comando automatico.
Gli interruttori venivano mantenuti aperti grazie al
passaggio di corrente in un circuito ausiliarioa funzionante
a 110 V generata da motori-generatori la
cui tensione di uscita era di 550 V. Negli anni 1880
e 1890 gli interruttori ad olio montavano tre elettro-calamite.
Per gli interruttori di potenza si usava
spesso un olio detto Tansil. La corsa della traversa
era di circa 30 centimetri. Gli interruttori potevano
consentire il passaggio di qualche centinaio
di ampere. La loro chiusura poteva avvenire con
(per la verità più semplici) furono montati alla fine
degli anni 1880 dalla società Edison a Milano su
impianti a 11 kV.
Interruttori speciali
L’elettronica era al di là dal venire, tuttavia nel
campo delle trasmissioni e in quello ospedaliero
era necessario avere interruttori ad alta velocità
che consentissero anche diverse migliaia di
aperture e chiusure in un secondo. Senza entrare
qui nel merito, citiamo solamente il reotropo
di Masson, gli interruttori di Gordon, di
Wehnelt, di Campostano, di Caldwell, di
Kintner. La loro forma, che spesso utilizzava
l’uso di circuiti ausiliari in corrente continua spesso
a 125 V; in molti casi lo sgancio era automatico
e di tipo magnetico. L’indicazione di interruttore
aperto o chiuso era data dalle posizioni del
manubrio ed era possibile verificare istantaneamente
anche se l’apertura era avvenuta in modo
automatico o manuale. Per elevate tensioni si
ricorreva all’interruttore Thomson-Houston, che
funzionava fino ad una tensione di 60 kV. Sei cilindri
costituivano un interruttore a doppia interruzione
per ogni fase. Si trattava di un dispositivo
talmente speciale da essere citato dalla stampa
americana del 1890 – come ad esempio Electrical
World e Traction and Trasmission. Qust’ultimo
notava le ottime performance dell’interruttore
nella centrale della metropolitana di New York,
anche per quanto riguarda il ridotto consumo
d’olio. L’interruttore poteva essere comandato a
mano o grazie ad un motore. Interruttori ad olio
ampolle in vetro, era più simile agli strumenti
chimici che a quelli elettrotecnici.
Le prescrizioni
Traiamo da un volume del 1901 alcune prescrizioni
per la sicurezza che si riferiscono agli interruttori
per impianti elettrici a correnti intense e
che erano state redatte dal Verband Deutscher
Elektrotecniker. Gli interruttori dovevano essere
costruiti in modo da poter restare in posizione
di apertura o di chiusura e non in una intermedia.
Gli interruttori a leva di portata maggiore di
50 A e di tutti gli interruttori a leva posti in
ambienti di esercizio erano esclusi da questa
prescrizione. Il funzionamento di ogni interruttore
doveva essere tale da escludere la formazione
di un arco permanente.
Sull’interruttore dovevano essere indicate l’intensità
e la tensione normale di funzionamento.
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I contatti metallici dovevano essere esclusivamente
a sfregamento. L’impianto di terra non
doveva essere fornito di interruttori. Il neutro
doveva essere interrompibile solo contemporaneamente
agli altri conduttori. Infine non era
possibile utilizzare interruttori nei locali in cui
erano presenti sostanze incendiabili o esplosive.
E queste sono invece le prescrizioni di sicurezza
per gli interruttori posti negli impianti ad
alta tensione. Gli interruttori non dovevano dar
luogo ad arco permanente anche quando interrompevano
la massima corrente.
Ogni derivazione principale doveva avere un
interruttore per ogni polo e il neutro doveva
rezza per gli interruttori negli
impianti a media tensione (in
quest’epoca gli impianti di casa
erano classificati all’interno di
questa categoria). Nelle installazioni
di casa gli interruttori devono
essere tali che il disserimento
si produca con un solo movimento
della mano. Il conduttore di
terra e per il neutro non dovevano essere disseribili
oppure dovevano poter rimanere solo in
posizione di apertura o di chiusura e non in una
posizione intermedia (tranne quelli con portata
superiore a 30 A). Il funzionamento dell’interrut-
L’impianto
di terra
non doveva
essere
fornito
di interruttori
TECNOLOGIE
essere interrompibile solo contemporaneamente
alla linea, se non c’è un palchetto isolato davanti
all’interruttore e agli apparecchi che utilizzano la
corrente, l’interruttore deve far terra, dopo che si
è interrotta la corrente; le parti metalliche dell’interruttore
che non sono sotto corrente e accessibili
devono essere messe permanentemente a
terra. Infine, queste erano la prescirizioni di sicutore
doveva evitare la formazione dell’arco permanente.
Nell’interruttore dovevano essere
segnalate tensioni e corrente nominale (anche se
questo termine non è quello usato) e dovevano
permettere il riconoscimento della loro posizione.
Infine gli interruttori dovevano essere provvisti
di custodia isolante oppure di metallo messa
a terra.
L'AVVENTO DEL TECNOPOLIMERO
A cura della redazione
In Italia, un importante passo nella storia degli interruttori fu compiuto da GEWISS che per prima introdusse
il tecnopolimero nell'impiantistica elettrica, in particolare negli interruttori. La Serie 9000, lanciata
sul mercato negli anni '70, fu infatti la prima ad adottare questo materiale offrendo a milioni di utenti
una maggiore libertà di scelta, soprattutto dal punto di vista estetico. Grazie al tecnopolimero i punti di
comando cominciariono ad essere concepiti non solo per la loro funzionalità ma anche per la loro resa
estetica: nelle case italiane cominciarono ad entrare placche colorate capaci di adeguarsi agli stili di ogni
arredamento domestico. Bellezza, dunque, ma non solo. Perchè ricorrendo al ai tecnopolieri l'impianto elettrico
acquisì anche una maggiore sicurezza riducendo il rischio di contatti diretti: oltre l'elevata resistenza del frutto al
calore e al fuoco, la Serie 9000 di GEWISS assicurava un'eccellente stabilit‡ dimensionale, un'elevata resistenza
meccanica ed un'ottima resistenza alle correnti striscianti.
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