Mentre carichi fissi come motori e corpi illuminanti presentano caratteristiche nominali note e costanti nel tempo, le prese a spina introducono un certo grado di aleatorietà, costituendo, a tutti gli effetti, dei punti di prelievo a “elettrotecnica variabile” nel senso che la corrente assorbita dalla rete dipende dalle caratteristiche di alimentazione e di potenza dell’apparato collegato.
Da un punto di vista strettamente circuitale, una presa a spina non è un utilizzatore e non costituisce un carico elettrico, bensì è un’estensione dell’infrastruttura di rete: essa costituisce il punto di prelievo dalla rete elettrica della potenza necessaria a un utilizzatore per funzionare.
Tuttavia, ai fini del dimensionamento dei circuiti, essa va assimilata a un carico elettrico potenziale: la criticità risiede nella differenza tra la corrente nominale della presa e la corrente effettivamente assorbita dall’apparato che vi verrà connesso, il quale può essere un caricabatterie da cellulare, un elettrodomestico, un’utensile da cantiere o una macchina industriale.
Una presa elettrica può essere individuata tramite diversi parametri (tabelle 1 e 2), ma dall’ottica del carico elettrico potenziale essa va caratterizzata tramite:
- tensione nominale;
- corrente nominale (massima corrente, in valore efficace, che può scorrere nella presa per un tempo indefinito senza danneggiarla);
- indipendentemente dall’utilizzatore che vi sarà collegato.
In merito alla potenza erogabile da una singola presa a spina è necessario ricordare che in ambito domestico o similare i carichi elettrici sono generalmente dotati di capacitori di rifasamento a bordo: si può, quindi, assumere un fattore di potenza (cosφ) da 0,98 a 1,00.Una presa da 10 A eroga, quindi, una potenza attiva quantificabile in circa 2,25 – 2,30 kW; una da 16 A una potenza attiva pari a 3,60 – 3,70 kW.
In ambito industriale, invece, è fondamentale rifarsi alla scheda tecnica dell’utilizzatore da collegare alla presa per avere contezza del fattore di potenza – che, generalmente, assume valori inferiori all’unità – e calcolare la potenza attiva erogata.
L’ultima annotazione, collegata alla sicurezza antincendio, riguarda l’uso – normalmente limitato a contesti industriali o genericamente non domestici – di prese a bassissima tensione di sicurezza: tale livello di tensione è ottenuto tramite l’utilizzo di trasformatori di sicurezza (SELV). Il trasformatore è una macchina elettrica statica che – sfruttando le leggi dell’induzione elettromagnetica – riesce ad abbassare (versione step-down) o ad elevare (versione step-up) la tensione di rete presente al lato primario.
Quando alle prese a spina non è collegato un carico elettrico non vi è assorbimento di corrente al secondario che, quindi, non circola nemmeno al lato primario: in questo caso si dice che le perdite nel rame (effetto Joule nei conduttori che costituiscono i circuiti) sono nulle.
Ma la corrente nel ferro – quella che serve a magnetizzare il nucleo ferromagnetico del trasformatore – continua a circolare e a produrre perdite di tipo termico (causate da isteresi e correnti parassite).
Questi riscaldamenti possono – in particolari condizioni ambientali e di salute dell’impianto – causare l’insorgere di sovratemperature pericolose in grado di danneggiare gli isolanti di cavi e involucri, con la conseguenza di creare guasti elettrici e di innalzare il rischio di incendio.
È sempre una buona prassi di sicurezza, quindi, quella di sezionare il circuito di alimentazione delle prese a bassissima tensione di sicurezza per annullare alla fonte il pericolo costituito dalle conseguenze delle perdite nel ferro.
