Glossario — lettera s

In breve: Interruttore che stacca la corrente se avverte una fughe d'elettricità verso terra. Noto commercialmente come "salvavita" (BTicino), in tecnica si dice differenziale o RCD (Residual Current Device).

Il salvavita (nome commerciale BTicino) è un interruttore differenziale, in tecnica chiamato RCD (Residual Current Device, dispositivo a corrente residua). Controlla continuamente la differenza tra la corrente che entra e quella che torna nel circuito. Se avverte anche solo 30 mA che «scappano» verso terra — per esempio attraverso una persona — scatta in meno di 30 ms e taglia la corrente. È il dispositivo che salva la vita in caso di contatto accidentale con un filo sotto tensione.

Esempio: Lavatrice da 2 000 W in cucina: se il cavo si danneggia e tocca la carcassa metallica, il salvavita da 30 mA scatta prima che la corrente raggiunga valori pericolosi. Senza di lui, la carcassa resterebbe sotto tensione finché qualcuno la tocca.

In breve: TV via satellite. Antenna riceve segnale da satellite (banda Low 10,7–11,7 GHz oppure High 11,7–12,75 GHz), LNB lo converte a 950–2150 MHz per il cavo RG6 o SAT703 verso il decoder.

SAT sta per satellite: ricezione televisiva via satellite. L'antenna parabolica riceve il segnale in banda Ku (10,7–12,75 GHz) dal satellite in orbita geostazionaria. L'LNB (Low Noise Block, amplificatore a basso rumore) montato al centro del piatto converte il segnale a una frequenza più bassa (950–2 150 MHz) per trasportarlo via cavo coassiale RG6 o SAT703 fino al decoder in casa.

Esempio: Camper o casa rurale con piattello SAT da 60 cm: l'LNB alimentato a 13 V (polarizzazione verticale) o 18 V (orizzontale) scarica il segnale al decoder via cavo da 15 m. Perdita massima ammessa sul cavo: circa 20 dB per non degradare l'immagine.

In breve: Protezione dai picchi di tensione (fulmini, commutazioni). Come un parafulmine interno: devia le sovratensioni verso terra. Tipo 1 (arrivo linea), Tipo 2 (quadro), Tipo 3 (vicino al carico). Standard IEC 61643-11.

Lo SPD (Surge Protective Device, dispositivo di protezione contro le sovratensioni) funziona come un parafulmine interno al quadro elettrico. In condizioni normali è invisibile al circuito. Quando arriva un picco di tensione — un fulmine caduto vicino, una commutazione in rete — «apre una valvola» verso terra e devia l'energia in eccesso in pochi nanosecondi. Si classifica in Tipo 1 (installato all'arrivo della linea, assorbe fulmini diretti), Tipo 2 (nel quadro principale, fulmini indiretti), Tipo 3 (vicino alle apparecchiature delicate).

Esempio: Villa con fotovoltaico: SPD Tipo 2 da 40 kA nel quadro generale e SPD Tipo 3 da 5 kA nella presa del server NAS. Durante un temporale con fulmine a 500 m, il Tipo 2 taglia il picco da 6 000 V a meno di 1 500 V prima che raggiunga l'inverter.

In breve: Neutro isolato da terra (o tramite impedenza). Primo guasto non stacca; serve rilevatore di isolamento. Usato in ospedali (sala operatoria) e industria chimica per continuità.

Nello schema IT («I» = isolato, «T» = masse a terra) il neutro non è collegato direttamente a terra ma è isolato o connesso tramite un'impedenza alta. Un primo guasto verso terra genera una corrente trascurabile e l'impianto continua a funzionare. Un apposito strumento — il rilevatore di isolamento (IMD, Insulation Monitoring Device) — segnala il guasto. È usato dove la continuità di servizio è critica: sale operatorie, industria chimica, miniere.

Esempio: Sala operatoria ospedaliera: se un bisturi tocca accidentalmente la carcassa dell'elettrobisturi, la corrente di guasto è inferiore a 1 mA — non pericolosa per il paziente. L'IMD emette un allarme visivo e sonoro; il chirurgo può finire l'operazione in sicurezza.

In breve: Neutro e terra combinati in un solo conduttore PEN. Non usare a monte dei differenziali (vietato). Usato solo su tratti primari della rete.

Nello schema TN-C neutro e terra di protezione sono uniti in un solo conduttore chiamato PEN (Protective Earth Neutral). È una soluzione economica usata solo sui tratti primari della rete di distribuzione. È vietato installare differenziali su circuiti TN-C (il PEN in uscita dai morsetti del differenziale vanificherebbe il funzionamento). Oggi è in disuso negli impianti nuovi e non è ammesso nei circuiti finali.

Esempio: Vecchio cavo di alimentazione in un edificio anni '70: 4 poli (L1, L2, L3, PEN). Per adeguarlo alla norma CEI 64-8 occorre separare il PEN in PE + N nel quadro dell'appartamento, passando a schema TN-S a valle.

In breve: Impianto industriale: neutro (N) e terra di protezione (PE) sono cavi separati in tutto l'impianto. Permette selettività migliore tra differenziali.

Nello schema TN-S (usato spesso in industria e grandi edifici) il neutro «N» e il conduttore di protezione «PE» sono due cavi separati lungo tutto l'impianto. Il neutro viene messo a terra dal gestore all'inizio (la «T»), poi i due fili corrono paralleli ma distinti (la «S» sta per «Separated», separati). Questo permette di installare differenziali selettivi e ottenere una migliore protezione rispetto allo schema TN-C.

Esempio: Capannone industriale da 400 V trifase: cavo di alimentazione 5 poli (L1, L2, L3, N, PE). Ogni macchina ha il PE separato dal N, quindi un guasto verso terra genera una corrente alta che fa scattare il magnetotermico senza aspettare il differenziale.

In breve: Impianto domestico italiano: neutro collegato a terra presso la cabina di trasformazione (primo T), masse dell'utente collegate a dispersore proprio (secondo T). Protezione: differenziale obbligatorio (corrente di guasto If = Vf / (Rt + RA)). Vedi anche Schema TN-S, TN-C, IT per altre configurazioni.

Lo schema TT descrive come la rete elettrica è collegata a terra. La prima «T» indica che il neutro della cabina di trasformazione è messo a terra dal gestore (Enel). La seconda «T» indica che le masse dell'impianto dell'utente (carcasse degli elettrodomestici, quadro) hanno un dispersore di terra proprio, fisicamente separato. È lo schema standard degli impianti domestici italiani. Poiché i due dispersori sono indipendenti, la corrente di guasto è bassa: per questo il differenziale è obbligatorio.

Esempio: Appartamento italiano: dispersore condominiale da 10 Ω, corrente di guasto verso terra circa 23 A (Vf 230 V / Rt totale ≈ 10 Ω). Il differenziale da 30 mA scatta molto prima che la corrente raggiunga questo valore.

In breve: Bassissima tensione di sicurezza: ≤ 50 V AC o 120 V DC, isolata dalla rete principale. Usata in citofoni, campanelli, illuminazione da esterno, citofonia per evitare rischi shock.

SELV (Safety Extra Low Voltage, Bassissima Tensione di Sicurezza) è un circuito a bassa tensione — massimo 50 V in corrente alternata o 120 V in continua — completamente isolato dalla rete a 230 V. Funziona come un'isola elettrica separata: anche se tocchi un filo SELV, non c'è pericolo di scossa perché la tensione è troppo bassa e il circuito non è collegato a terra. È usato per campanelli, citofoni, illuminazione da giardino e impianti a 12 V/24 V.

Esempio: Citofono a 12 V~ in condominio: il trasformatore SELV nel quadro separa il circuito a 230 V dal filo da 12 V che arriva ai pulsanti sul portone. Un bambino che tocca i morsetti del pulsante non rischia nulla.

In breve: Materiale che conduce elettricità meglio dell'isolante ma meno del metallo, controllabile tramite drogaggio. Silicio (Si) è il più usato; GaN e SiC permettono efficienze superiori.

Un semiconduttore è un materiale che conduce l'elettricità meglio di un isolante (come la plastica) ma molto meno di un metallo (come il rame). La sua conduttività si può controllare aggiungendo piccole quantità di altre sostanze (processo chiamato drogaggio). Il silicio (Si) è il più usato: è la base di diodi, transistor e chip. Materiali più avanzati come il nitruro di gallio (GaN) e il carburo di silicio (SiC) resistono a tensioni e temperature più alte.

Esempio: MOSFET in silicio da 100 V usato nell'inverter del fotovoltaico: conduce 30 A con perdita di soli 1,5 W. Lo stesso componente in SiC arriva a 650 V e commuta a 100 kHz — tre volte più veloce del silicio — riducendo le dimensioni del dissipatore.

In breve: Sensore senza contatto. Tipi: induttivo (metalli, 2–30 mm), capacitivo (qualsiasi materiale), fotoelettrico (laser/IR fino 50 m), ultrasonico (distanza/ostacoli).

Un sensore di prossimità rileva la presenza di un oggetto senza toccarlo. Ci sono quattro tecnologie principali: induttivo (rileva solo metalli, distanza tipica 2–30 mm), capacitivo (rileva qualsiasi materiale, anche liquidi attraverso la plastica), fotoelettrico (usa un raggio laser o infrarosso, fino a 50 m), ultrasonico (usa onde sonore ad alta frequenza, misura distanza). Sono molto usati in automazione e macchine industriali.

Esempio: Nastro trasportatore in fabbrica: sensore induttivo M12 a 10 mm rileva ogni pezzo metallico che passa e invia un impulso al PLC per contare i pezzi prodotti. Risposta: < 1 ms.

In breve: Interruttore manuale per separare visibilmente un circuito durante manutenzione. Non ha scopo di protezione, solo di isolamento; non interrompe corrente sotto carico.

Il sezionatore è un interruttore manuale che serve a separare visibilmente un tratto di impianto dalla rete, durante la manutenzione. Non è progettato per interrompere corrente sotto carico (romperebbe i contatti con l'arco elettrico). Si usa sempre a valle di un interruttore che ha già aperto il circuito. La posizione aperta del sezionatore è visibile a occhio nudo, garantendo la sicurezza dell'operatore che lavora sul circuito.

Esempio: Quadro di distribuzione trifase: prima apri il magnetotermico generale da 63 A, poi apri il sezionatore da 63 A. Ora il circuito a valle è visibilmente isolato e puoi lavorare sui cavi in piena sicurezza.

In breve: Diametro del conduttore espresso in mm². Valori standard IEC 60228: 1, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 mm².

La sezione del cavo è la dimensione del filo conduttore, espressa in millimetri quadrati (mm²). Più è grande la sezione, più corrente può passare senza surriscaldarsi. I valori standard secondo IEC 60228 vanno da 1 mm² (lampade, segnali) fino a 300 mm² (grandi impianti industriali). La scelta dipende dalla corrente del carico, dalla lunghezza del cavo e dal tipo di posa (sotto traccia, in aria, in tubo).

Esempio: Presa da 16 A in casa: cavo 2,5 mm² è il minimo. Forno da 4 000 W (circa 17 A): serve già 4 mm². Condizionatore da 6 000 W trifase: 2,5 mm² per fase è sufficiente grazie alla corrente distribuita sui tre conduttori.

In breve: Unità di conduttanza (l'inverso della resistenza). 1 S = 1/Ω. Rame ha conducibilità 58 MS/m, alluminio 36 MS/m.

Il siemens (simbolo S) è l'unità di misura della conduttanza elettrica, cioè la facilità con cui un materiale lascia passare la corrente. È l'inverso della resistenza (ohm): un conduttore da 2 Ω ha una conduttanza di 0,5 S. Più è alto il valore in siemens, migliore è il conduttore. Il rame ha una conduttività di 58 milioni di S per metro — motivo per cui è il materiale preferito per i cavi elettrici.

Esempio: Filo di rame da 1 m e 1 mm² di sezione: resistenza circa 17 mΩ, conduttanza circa 58 S. Lo stesso filo in alluminio: resistenza circa 28 mΩ, conduttanza circa 36 S — per questo i cavi in alluminio devono avere sezione maggiore.

In breve: Allineamento di due generatori prima di metterli in parallelo: stessa frequenza (±0,1 Hz), stessa tensione (±3 %), stessa fase (±5°). Si verifica con sincronoscopio.

Mettere in parallelo due generatori (o un generatore con la rete) richiede che siano perfettamente allineati: stessa frequenza (50 Hz ±0,1 Hz), stessa tensione (±3%) e stessa fase (±5°). Se li colleghi fuori sincronismo, le differenze creano una corrente impulsiva enorme che può danneggiare gli avvolgimenti. Per controllare l'allineamento si usa un sincronoscopio — uno strumento con un ago rotante che si ferma a ore 12 quando tutto è perfetto.

Esempio: Cantiere temporaneo o capannone industriale con due gruppi elettrogeni diesel da 20 kW di emergenza: prima avvii il Gen-1 e lo colleghi alla rete di alimentazione del sito, poi avvii il Gen-2 e usi il sincronoscopio per allinearlo. Quando l'ago è fisso a ore 12 chiudi il teleruttore — i due generatori lavorano in parallelo condividendo il carico.

In breve: Pannelli in stringa → regolatore/inverter → batteria (opzionale) → carichi o rete. Tre tipi: grid-tied (connesso in rete), con accumulo, off-grid (isola autonoma).

Un impianto fotovoltaico (FV) converte la luce solare in elettricità tramite pannelli con celle in silicio. I pannelli si collegano in serie o parallelo a formare una «stringa», poi la corrente continua prodotta entra nell'inverter che la trasforma in corrente alternata a 230 V. Esistono tre configurazioni: grid-tied (connesso alla rete Enel, vende l'eccesso), con accumulo (aggiunge batterie per usare l'energia di notte), off-grid (completamente autonomo, tipico delle barche o baite di montagna).

Esempio: Casa da 3 kWp: 8 pannelli da 375 W in stringa unica → inverter da 3 kW → quadro di casa. In estate produce circa 12 kWh al giorno. Con batteria da 10 kWh copre anche le ore notturne.

In breve: Alimentatore ad alta frequenza (commutato), più efficiente e leggero dei trasformatori classici. Topologie: flyback (bassa potenza), forward, bridge. Efficienza 88–96 %.

SMPS (Switched-Mode Power Supply, alimentatore a commutazione) è l'alimentatore moderno usato in quasi tutti i dispositivi elettronici. A differenza dei vecchi trasformatori lineari, l'SMPS converte prima la corrente alternata a 230 V in corrente continua ad alta tensione, poi la «trita» migliaia di volte al secondo tramite un transistor veloce (commutazione), e infine un piccolo trasformatore ad alta frequenza riduce la tensione al valore desiderato. Il risultato è un alimentatore leggero ed efficiente all'88–96%.

Esempio: Caricabatterie USB da 65 W per laptop: pesa 120 g e ha un volume di 50 cm³. Un equivalente con trasformatore lineare anni '80 avrebbe pesato 800 g. L'efficienza SMPS al 93% significa che su 65 W erogati, solo 4,5 W si disperdono in calore.

In breve: Cavo schermato con punta isolata per misure precise con multimetro o oscilloscopio. Sempre usare la sonda corretta per la categoria di sicurezza dello strumento.

La sonda di tensione (in inglese probe) è il cavo schermato con punta isolata che si usa per collegare il multimetro o l'oscilloscopio al punto da misurare. Non è un accessorio qualunque: ogni sonda ha una categoria di sicurezza (CAT II, CAT III, CAT IV) che indica la tensione massima e il tipo di impianto su cui può essere usata. Usare una sonda CAT II su un quadro industriale CAT III è pericoloso: in caso di arco elettrico la sonda non regge.

Esempio: Misura su quadro trifase 400 V industriale: serve sonda CAT III almeno 600 V con puntali a banana isolati 4 mm. Sul pannello del multimetro trovi scritto CAT III 600 V — non usare sonde da laboratorio (CAT II) su impianti industriali.

In breve: Vedi Scaricatore (SPD). Tipo 1: corrente fulmine diretta (10/350 μs). Tipo 2: fulmine indiretto (8/20 μs). Tipo 3: protezione vicino al carico.

SPD (Surge Protective Device, dispositivo di protezione contro i picchi di tensione) è il nome tecnico internazionale dello scaricatore. Si classifica in tre tipi secondo IEC 61643-11: Tipo 1 (installato all'arrivo della linea, gestisce scariche dirette da fulmine con forma d'onda 10/350 µs), Tipo 2 (nel quadro generale, gestisce fulmini indiretti 8/20 µs), Tipo 3 (vicino alle apparecchiature sensibili). Spesso si installa in cascata Tipo 2 + Tipo 3 per una protezione a due stadi.

Esempio: Impianto fotovoltaico: SPD Tipo 2 da 40 kA sul lato DC (tra pannelli e inverter) e SPD Tipo 2 da 20 kA sul lato AC (uscita inverter). Costo totale: circa 80 €. Costo dell'inverter che protegge: 1 500 €.

In breve: Connettore a pin (4 mm) per strumenti di misura. Design a sicurezza IEC 61010: rosso +, nero −. Utilizzato su multimetri e oscilloscopi professionali.

Lo spinotto banana (banana plug) è il connettore a pin da 4 mm usato su multimetri e apparecchi di misura professionali. Si chiama così perché il pin ha delle lamelle a molla che si aprono leggermente come la forma di una banana, garantendo un buon contatto. Il design «a sicurezza» IEC 61010 ha il pin completamente isolato per evitare il contatto accidentale con tensioni pericolose. Il colore è standardizzato: rosso per il polo positivo, nero per il polo negativo o il comune.

Esempio: Multimetro Fluke 179: sonde con spinotti banana 4 mm CAT III 1000 V. Per misurare 230 V in presa: spinotto rosso nel jack «VΩ», spinotto nero nel jack «COM», puntale rosso su fase, puntale nero su neutro.

In breve: Nastro flessibile con LED SMD (2835, 5050, COB) a 12 V o 24 V DC. IP20 (interno), IP65 (umido), IP68 (sott'acqua). Lunghezza max senza amplificatore: ~5 m a 24 V.

Una striscia LED è un nastro flessibile con LED SMD (Surface Mounted Device, montati in superficie) saldati su un circuito stampato. Si alimenta a bassa tensione, di solito 12 V o 24 V in corrente continua, rendendola sicura da manipolare. I gradi di protezione variano: IP20 per uso interno asciutto, IP65 per ambienti umidi (cucina, bagno), IP68 per uso continuamente immerso (piscine, fontane, illuminazione subacquea, sensori in vasche di processo). La lunghezza massima senza amplificatore è circa 5 m a 24 V per evitare cadute di tensione eccessive.

Esempio: Sottopensile cucina con striscia LED 24 V IP20, consumo 14 W/m, lunghezza 2,5 m: potenza totale 35 W. Alimentatore da 36 W con uscita 24 V. A 5 m invece la caduta di tensione supera il 3%: occorre un amplificatore o un cavo di alimentazione più spesso.

In breve: Rapporto onda stazionaria in cavi RF (antenna). SWR = 1 è adattamento perfetto. Su VHF/UHF accettabile < 2; a 3 il 25 % di potenza torna verso l'emettitore.

SWR (Standing Wave Ratio, rapporto di onda stazionaria) misura quanto bene un'antenna è adattata al cavo e all'emettitore radio. Un valore SWR di 1:1 è perfetto: tutta la potenza trasmessa arriva all'antenna. Se c'è disadattamento (antenna mal accordata, cavo difettoso), parte della potenza torna indietro verso l'emettitore sotto forma di onda riflessa. Con SWR 3:1 il 25% della potenza torna indietro — inutile e potenzialmente dannosa per l'amplificatore.

Esempio: Radio VHF di emergenza in stazione meteo isolata o su barca da diporto: antenna da 3 dB con 10 m di cavo RG58. SWR misurato 1,4:1 — ottimo, meno del 3% di potenza riflessa. Se il cavo si danneggia e lo SWR sale a 3:1 la radio riduce automaticamente la potenza da 25 W a 6 W per proteggersi.