Dalla sua scoperta, l’energia elettrica si è velocemente diffusa ed imposta nella vita di tutti i giorni arrivando alla portata di tutti e sostituendo quasi completamente tutte le altre forme di energia comunemente usate, arrivando fino ai combustibili fossili usati dalle nostre automobili. L’arrivo dell’energia elettrica a casa di tutti, ha portato alla nascita di nuove problematiche e rispettive soluzioni per la produzione, la distribuzione e la regolarizzazione ed è proprio in quest’ambito che nel corso degli anni sono stati creati ed installati contatori, dai primi modelli analogici fino ai nuovissimi digitali, in modo da conoscere e misurare i consumi dei vari utenti. Spesso, però qualcuno tenta di non pagare, manomettendo il proprio contatore o quelli di altri utenti. In questo articolo vedremo alcune tecniche per il controllo di eventuali manomissioni di un contatore elettrico mediante un microcontrollore. Prima di scendere nei dettagli, spenderemo due parole sulla distribuzione ed il conteggio dei consumi, rimandando a testi più specialistici per maggiori dettagli.

Introduzione

L’energia elettrica viene prodotta nelle centrali e trasportata ad elevatissime tensioni (220-380 KV) fino alle periferie delle città usando grossi tralicci, da quel punto viene via via trasformata, mediante apposite cabine di trasformazione, ovvero ridotta via via la tensione della portante fino ad arrivare per le utenze domestiche, in Italia, ai classici 230 V a 50 Hz, con una tolleranza di circa il 10%. Per le utenze domestiche la configurazione più diffusa è quella monofase, all’utente finale arrivano dalla rete esterna due fili, una fase al potenziale più alto ed un neutro che è equipotenziale al centro stella delle tre fasi presenti sul trasformatore della cabina più vicina; il neutro spesso è connesso direttamente al suolo. Pertanto, in un sistema monofase avremo una fase ad una tensione di circa 220-230 V ed un neutro, quando un dispositivo, una lampadina ad esempio, viene connessa tra i due, su questa scorre una corrente che parte dalla relativa fase del trasformatore viaggiando sul canale di fase e torna sul centro stella del trasformatore viaggiando sul canale neutro.  Per legge in tutti i palazzi costruiti dal 1990 è obbligatorio un terzo filo, ovvero, la messa a terra, per i palazzi antecedenti al 1990 la normativa non è molto chiara ma sicuramente per una maggiore sicurezza è meglio avere un impianto che la preveda.  La messa a terra non è altro che un terzo filo che connette quante più parti metalliche presenti nell’edificio al suolo, solitamente tramite un picchetto d’acciaio piantato al suolo.  Il funzionamento della messa a terra è molto semplice, infatti, in caso di guasto di un dispositivo, un forno elettrico ad esempio, se la fase viene a contatto con una parte metallica, questa diventa conduttrice ed in caso di contatto un utente rischia di essere folgorato, se invece la massa metallica del forno è connessa alla messa a terra, nel momento in cui si verifica un contatto tra la fase e la parte metallica, si crea una repentina scarica elettrica che fa aprire il circuito salvavita o i vari interruttori magneto-termici presenti nell’impianto. La messa a terra, inoltre, elimina l’eventuale accumulo di cariche elettrostatiche ed il rischio di folgorazione nel caso di elevate scariche elettriche esterne, come potrebbe accadere nel caso in cui un fulmine colpisse il palazzo. In questo caso, infatti, la messa a terra, fa scaricare il fulmine al suolo evitando pericolosi accumuli di carica; a tal proposito è buona norma collegare tutti gli impianti presenti in un palazzo (idrico, termico, elettrico, ect.. ) a terra in modo da aumentare quanto più possibile le parti metalliche, ovvero conduttive, connesse ad un basso potenziale. Ricapitolando, quando apriamo una spina elettrica in casa (figura 1), ovvero in un sistema monofase, ci troveremo sempre davanti tre fili: il neutro, la fase e la messa a terra, mentre il filo della messa a terra è quasi sempre giallo-verde, colori per i fili del neutro (spesso azzurro) e della fase (spesso marrone) potrebbero variare da impianto ad impianto. Pertanto, considerando che dei tre soltanto la fase ha una tensione, possiamo dire che quando smontiamo una presa, se non [...]

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