La protezione contro i sovraccarichi viene installata nel circuito di alimentazione del motore e/o nel motore stesso per proteggere quest’ultimo contro i danni causati dalle condizioni di sovraccarico meccaniche durante la ste correnti elevate. Questo tipo di protezione viene normalmente ottenuto tramite fusibili o interruttori automatici magnetotermici e tali dispositivi intervengono al verificarsi di un cortocircuito, un difetto di terra o un elevato sovraccarico. Ciò perché la maggior parte delle sorgenti di sovracorrente produce correnti molto intense in tempi molto brevi
Può essere utile richiamare brevemente la differenza fra le sovracorrenti dovute a sovraccarico e quelle di cortocircuito. In particolare, i sovraccarichi sono correnti superiori alla portata del cavo causate da un assorbimento di corrente elevato da parte dei carichi. Un esempio può essere costituito dall’allacciamento ad una presa di un carico che assorbe una corrente più elevata della portata del cavo che alimenta la presa stessa. Nel caso di cortocircuito si hanno invece correnti superiori alla portata del cavo, provocate da un guasto dell’isolamento del cavo stesso; per effetto del guasto si verifica il contatto tra conduttori a tensione differente (per esempio fase e neutro). Pertanto, la differenza tra sovraccarico e cortocircuito risiede nella causa della sovracorrente: carico alimentato troppo elevato nel primo caso, guasto sulla linea nel secondo. Riportiamo anche un cenno all’articolo 536.1 della Norma CEI 64-8, dedicato alla selettività tra dispositivi di protezione contro le sovracorrenti: “Quando più dispositivi di protezione sono posti in serie e quando le necessità di esercizio lo giustificano, le loro caratteristiche di funzionamento devono essere scelte in modo da staccare dall’alimentazione solo la parte dell’impianto in cui marcia.
L’effetto di un sovraccarico è un eccessivo incremento di temperatura negli avvolgimenti del motore, a causa di una corrente più elevata della corrente a pieno carico. Una protezione contro i sovraccarichi correttamente dimensionata distacca il motore dall’alimentazione quando, per qualsiasi motivo, il calore generato nel circuito del motore o negli avvolgimenti si avvicina ad un livello di danneggiamento. Più il sovraccarico è elevato, più rapidamente la temperatura aumenta fino ad un punto nel quale l’isolamento e la lubrificazione del motore possono venire danneggiati. È utile riportare a questo punto uno stralcio della Norma CEI 64-8: “Devono essere installati dispositivi di protezione per interrompere le correnti di sovraccarico dei conduttori del circuito prima che tali correnti possano provocare un riscaldamento nocivo all’isolante, ai collegamenti, ai terminali o all’ambiente esterno. Tali dispositivi possono essere installati in un punto qualunque della conduttura, purché a monte non vi siano né derivazioni né prese a spina, e la conduttura risulti protetta contro i corto circuiti”.
A differenza dei comuni fusibili ed interruttori ad intervento istantaneo, i dispositivi di protezione contro i sovraccarichi sono progettati in modo da lasciare passare brevemente correnti elevate nel motore. Ciò è necessario, ad esempio, per non fare intervenire la protezione in fase di avviamento del motore, quando la corrente di spunto può essere molto superiore alla corrente nominale di funzionamento. Anche nel caso di sovraccarichi di breve durata, come quelli che si verificano a causa di momentanei inceppamenti di un prodotto che scorre in una conduttura, non devono dare luogo ad interventi della protezione. Nello stesso tempo, se il motore viene coperto da uno strato di polvere o se un supporto comincia a bloccarsi, l’eccessivo riscaldamento degli avvolgimenti del motore ‘sovraccarica’ l’isolamento del motore, con un potenziale danneggiamento del motore stesso.
La protezione contro le sovracorrenti non deve reagire a questo basso sovraccarico, ma è la protezione contro il sovraccarico del motore che impedisce a questo tipo di problema di danneggiare severamente il motore, oltre ad offrire protezione ai conduttori, perché deve essere calibrata su una corrente uguale o minore di quella che passa nei conduttori stessi. La protezione contro i sovraccarichi interviene quando il sovraccarico si prolunga nel tempo. Il tempo ammesso prima di tale intervento dipende dal tipo di dispositivo contro il sovraccarico, dalla durata del sovraccarico e dalla temperatura dell’ambiente in cui i sovraccarichi si manifestano. Un relè di protezione a termistore, in combinazione con un relè termico o elettronico di protezione contro i sovraccarichi oppure con un interruttore magnetotermico, offre generalmente una buona protezione termica in quasi tutte le condizioni di funzionamento, anche in caso di raffreddamento ostacolato.