I primi quadri elettrici di manovra

L’introduzione della distribuzione di energia elettrica alla fine del 1800 inizi 1900 e l’invenzione dei motori elettrici per ascensori unito allo sfruttamento dell’elettromagnetismo per muovere a comando delle lamelle che permettevano di chiudere o aprire dei contatti permise di elettrificare e rendere automatico il funzionamento degli ascensori. I primi quadri di manovra erano rudimentali, dirotti all’osso ed il concetto di sicurezza elettrica non era ancora preso in considerazione.

In questa pagina cercheremo di spiegare il funzionamento dei primi quadri di manovra elettrici per ascensori.

Nelle foto si vedono il fronte ed il retro del quadro. Il retro del quadro possiamo vederlo come un arcaico circuito stampato.

Questo quadro azionava un ascensore con motore trifase ad una velocità, 3 fermate con porte manuali e freno realizzato con un motore trifase più piccolo la cui corsa dell’albero veniva fermata da degli arresti fissi.

Il quadro ha come base una piastra di ardesia, per intenderci il materiale di cui erano fatte le lavagne. L’ardesia è stata scelta per il suo grado di isolamento elettrico e per la facilità di lavorazione rispetto ad altro materiale disponibile in questo periodo, quale per esempio il marmo; il tutto pesa circa 5,5Kg.

Il circuito è molto semplice e primordiale.

Tutti i collegamenti sono realizzati con barre di rame la cui superficie è ricoperta di isolante.

Cinque teleruttori realizzati con barrette di ferro con elettrodi in carbonio vincolati assieme da componenti in bachelite. Tutti i teleruttori erano smontabili ed i singoli pezzi sostituibili. Questo quadro era praticamente indistruttibile.

La semplicità di funzionamento è estrema: 3 contattori, siglati con FR1, FR2 e FR3 erano muniti di 2 contatti NO e due contatti NC facevano da autoritenuta per le chiamate ai piani messe in parallelo ai tre pulsanti di chiamata in cabina. Gli altri due teleruttori erano vincolati tra di loro ed avevano tre contatti NO che erano i contatti che portavano corrente al motore, in un senso o nell’altro ed al freno.

I due fusibili servivano a proteggere la linea unica di alimentazione delle sicurezze e delle bobine dei teleruttori. Non c’erano trasformatori, si lavorava direttamente a 415 Volt prendendo alimentazione tra due delle tre fasi.

La morsettiera era ridotta all’osso (con ogni foro si rischiava di crepare la piastra e quindi di dovere rifare tutto il lavoro) ed i collegamenti al motore partono direttamente dal teleruttore.

Il sistema di controllo della posizione della cabina era affidata agli invertitori di piano con relativo scivolo.

Dallo schema di funzionamento si vede che, grazie ai selettori di piano, facendo una chiamata ad un piano diverso dall’attuale, il circuito si chiude partendo da una fase, proseguendo attraverso le sicurezze, per passare poi dal pulsante, dal teleruttore di piano, passando dal selettore chiuso per arrivare alla bobina del teleruttore di salita o di discesa.

Per fare in modo che il motore rimanesse alimentato dopo il rilascio del pulsante, si usavano dei relè in autoritenuta (FR1, 2 e 3) con le bobine messe in serie alle bobine del teleruttore. Arrivati al piano di destinazione, il selettore di piano apre il circuito che fa cadere sia il teleruttore di marcia che quello di ritenuta.

In questo quadro non ci sono altri circuiti. Il circuito della luce cabina era affidato ad altri quadri, il circuito di allarme ancora non esisteva; d’altronde essendo molto essenziale le cose che potevano rompersi erano veramente poche e poi la manutenzione periodica veniva fatta scrupolosamente.

Questo circuito ai tempi nostri è impresentabile perché non rispetta i criteri minimi di sicurezza.

Gli isolamenti dei fili erano affidati ad un bagno nella resina, Le protezioni contro i sovraccarichi erano affidati ad un fusibile. Il circuito era isolato da terra, La tensione di alimentazione del circuito di manovra era pericolosa e solo dopo l’esperienza e qualche anno diventerà 110Vac massimo. Non c’era un sistema di monitoraggio dei contattori, se un contattore s’impastava non c’era il secondo contattore in serie con il quale poter interrompere ugualmente il circuito. Se i cavi del quadro perdevano l’isolamento poteva succedere di tutto senza che i teleruttori si aprissero.

Partendo da questa configurazione le sicurezze furono via via incrementate.

L’introduzione dei trasformatori e telai in ferro permise di realizzare circuiti di manovra con tensioni considerate sicure; il taglio delle tensioni sui contattori ad entrambi i lati delle bobine ed in seguito l’uso di ponti raddrizzatori ed il collegamento a massa di una delle due fasi a valle del trasformatore permisero di ridurre i rischi legati a cortocircuiti tra le varie parti dei circuiti riducendo così i rischi di movimenti involontari. L’uso di due teleruttori di azionamento del motore in serie permise di fermare ugualmente i motori nel caso di incollaggio dei contatti di uno dei due teleruttori. L’utilizzo dei contatti ausiliari NC dei teleruttori permise poi di monitorare l’incollaggio ed evitare la ripartenza del motore.