Interruttori automatici CC da 12 Volt: Guida completa per sistemi automobilistici, marini e per camper

Introduzione: Perché gli interruttori automatici da 12 V CC sono essenziali

Gli interruttori a 12 volt CC sono la spina dorsale della protezione elettrica nei sistemi automobilistici, navali e dei veicoli ricreazionali (RV). A differenza degli interruttori domestici in c.a., questi dispositivi specializzati proteggono i circuiti in c.c. a bassa tensione da condizioni di sovracorrente nelle batterie, nei sistemi di ricarica solare, negli inverter e nei circuiti accessori.

Questa guida completa copre tutto ciò che è necessario sapere sulla scelta, il dimensionamento, l'installazione e la risoluzione dei problemi degli interruttori automatici da 12 V CC per applicazioni mobili e off-grid.

Cosa differenzia gli interruttori da 12 V CC?

I sistemi a 12 volt funzionano con caratteristiche elettriche significativamente diverse rispetto ai sistemi a corrente continua a più alta tensione:

- Tensione più bassa, corrente più alta: Un carico di 1200 W a 12 V assorbe 100 A (contro i 12 A a 120 V CA).
- Sfide per la soppressione degli archi: Gli archi in corrente continua non si spengono naturalmente come quelli in corrente alternata.
- Gestione termica: L'elevato flusso di corrente genera un notevole calore
- Considerazioni sulla polarità: I sistemi in corrente continua richiedono collegamenti positivi/negativi adeguati
- Caratteristiche di scarica della batteria: La caduta di tensione influisce sulle prestazioni dell'interruttore

Applicazioni chiave:
- Sistemi elettrici per autoveicoli (auto, camion, motocicli)
- Imbarcazioni marine (barche, yacht, barche a vela)
- RV e camper
- Sistemi di batterie solari off-grid
- Carrelli da golf e veicoli elettrici
- Attrezzature agricole
- Sistemi di alimentazione di emergenza

Comprendere i fondamenti degli interruttori automatici CC da 12 Volt

Come funzionano gli interruttori automatici da 12 V CC

Un interruttore automatico da 12 volt CC protegge i circuiti elettrici attraverso due meccanismi principali:

1. Meccanismo di sgancio termico
- La striscia bimetallica si riscalda con il flusso di corrente
- Una corrente eccessiva provoca la piegatura del nastro
- Il leveraggio meccanico fa scattare l'interruttore aperto
- Tempo di risposta: 5-60 secondi a seconda della gravità del sovraccarico

2. Meccanismo di scatto magnetico
- La bobina del solenoide crea un campo magnetico
- Elevate correnti di guasto producono una forte forza magnetica
- L'armatura tira meccanicamente per far scattare l'interruttore
- Tempo di risposta: <0,1 secondi per i cortocircuiti Funzionamento di reset manuale:
La maggior parte degli interruttori a 12 V è dotata di meccanismi di ripristino a pulsante o a interruttore, che consentono agli utenti di ripristinare l'alimentazione dopo aver eliminato la condizione di guasto.

Tipi di interruttori automatici da 12 Volt CC

#### Tipo 1: Interruttori con ripristino a pulsante
- Descrizione: Il pulsante di reset rosso sporge quando si interviene
- Il migliore per: Luoghi facilmente accessibili
- Vantaggi: Indicazione visiva di intervento, reset rapido
- Valutazioni comuni: Da 5A a 100A
- Uso tipico: Pannelli marini, accessori per autoveicoli

#### Tipo 2: interruttori a levetta
- Descrizione: Sembra un interruttore standard, si spegne quando scatta.
- Il migliore per: Pannelli di controllo che richiedono la funzionalità di interruttore
- Vantaggi: Doppio uso (interruttore + interruttore)
- Valutazioni comuni: Da 10A a 50A
- Uso tipico: Quadri elettrici per camper, controlli delle apparecchiature

#### Tipo 3: Interruttori a riarmo automatico
- Descrizione: Auto-ripristino dopo il periodo di raffreddamento
- Il migliore per: Luoghi inaccessibili, protezione del motore
- Vantaggi: Non è richiesto alcun intervento manuale
- Valutazioni comuni: Da 5A a 40A
- Uso tipico: Pompe di sentina, ventole di raffreddamento

#### Tipo 4: montaggio a superficie o a pannello
- Montaggio a superficie: Bulloni direttamente sulla superficie, terminali esposti
- Montaggio a pannello: Si installa attraverso la fessura del pannello, terminali protetti
- Fattore di selezione: Spazio disponibile ed esigenze di tutela ambientale

Spiegazione dei valori di tensione

Gli interruttori da 12 V CC hanno in genere valori di tensione nominale:
- 12V nominale: Sistemi automobilistici/marini standard
- 32 V CC massimo: Fornisce un margine di sicurezza per i picchi di tensione
- 48V DC nominale: Utilizzabile su sistemi a 12 V (sovrastimato)

Importante: Non utilizzare mai un interruttore con una tensione inferiore a quella massima del sistema, comprese le tensioni di carica (14,4 V per i sistemi a 12 V).

Dimensionamento dell'interruttore automatico da 12 Volt CC

La regola 125% per i circuiti CC

NEC Articolo 690.8 Requisito (applicabile ai sistemi solari/batteria):

Il valore nominale dell'interruttore deve essere di almeno 125% di corrente continua massima.

Formula:

Potenza dell'interruttore (A) = Corrente continua (A) × 1,25

Esempio di calcolo:
- Inverter a 12 V con assorbimento continuo di 60 A
- Interruttore richiesto: 60A × 1,25 = 75A minimo
- Selezionare: Interruttore da 80A (taglia standard successiva)

Ampacità del filo rispetto alla portata dell'interruttore

L'interruttore deve proteggere il filo, non solo il carico:

Regola critica: La portata dell'interruttore non deve MAI superare la portata del cavo.

Metodo di calcolo del carico

Fase 1: Inventario di tutti i carichi

Esempio di sistema RV 12V:
- Luci a LED: 15A
- Pompa dell'acqua: 8A
- Frigorifero: 12A
- Inverter: 80A
- Ventilatore: 3A
Totale: 118A

Fase 2: Applicazione del fattore di domanda
Non tutti i carichi funzionano contemporaneamente. Utilizzare una domanda realistica:
- Carichi essenziali: 100% (luci, pompa dell'acqua)
- Carichi intermittenti: 50% (inverter, frigorifero)

Fase 3: Calcolo dell'interruttore necessario

Carichi continui: 15A + 8A = 23A
Intermittente: (80A + 12A) × 0,5 = 46A
Domanda totale: 23A + 46A = 69A
Interruttore richiesto: 69A × 1,25 = 86,25A → Utilizzare un interruttore da 100A

Considerazioni sulla caduta di tensione

A 12 V, la caduta di tensione influisce in modo significativo sulle prestazioni:

Formula della caduta di tensione:

Caduta di tensione (V) = 2 × lunghezza (ft) × corrente (A) × resistenza (Ω/ft) / 1000

Esempio:
- Cavo 10 AWG, lunghezza 20 piedi
- Assorbimento di corrente di 50A
- Resistenza: 1,24 Ω per 1000 ft

Caduta = 2 × 20 × 50 × 1,24 / 1000 = 2,48V
12,0V - 2,48V = 9,52V al carico (caduta di 20% - INACCETTABILE)

Soluzione: Aumentare il diametro del filo per ridurre la resistenza, il che può consentire un interruttore più piccolo grazie alla minore generazione di calore.

Linee guida per l'installazione degli interruttori automatici da 12 V CC

Requisiti della posizione

Standard marini e per camper (ABYC/RVIA):

1. Accessibilità
- A portata di mano per il distacco di emergenza
- Altezza: 3-6 piedi sopra il livello del pavimento
- Etichette chiare e visibili anche in condizioni di scarsa illuminazione

2. Protezione dell'ambiente
- Preferibilmente in un luogo asciutto
- Interruttori con grado di protezione IP67 per ambienti umidi
- Scatole per quadri coperte in aree esposte

3. Distanza termica
- Spazio minimo di 2 pollici intorno al rompigetto
- Ventilazione adeguata per la dissipazione del calore
- Lontano da fonti di calore (motore, scarico)

4. Protezione del filo positivo
- Interruttore solo sul lato positivo (+)
- Entro 7 pollici dalla batteria (NEC 690.71)
- Prima di qualsiasi spaccatura o diramazione

Installazione passo-passo

Strumenti necessari:
- Spelafili (gamma 12-18 AWG)
- Utensile a crimpare per terminali
- Multimetro (test di tensione)
- Cacciavite dinamometrico (se specificato)
- Tubo termorestringente
- Connettori terminali di tipo marino

Procedura di installazione:

Fase 1: isolamento dell'alimentazione

1. Scollegare il terminale negativo della batteria
2. Verificare 0V tra i terminali positivi con un multimetro.
3. Attendere 5 minuti per la scarica del condensatore
4. Utilizzare strumenti isolati per tutto il tempo

Fase 2: Preparazione del filo

1. Tagliare il filo a misura (ridurre al minimo la lunghezza extra).
2. Spellare l'isolamento per 3/8 di pollice
3. Crimpare i capicorda (utilizzare una pinza a cricchetto).
4. Applicare il termorestringente sulla connessione a crimpare
5. Prova di trazione: Tirare con una forza di 25 libbre

Fase 3: Montaggio dell'interruttore

1. Montaggio in superficie: Utilizzare ferramenta in acciaio inox
2. Montaggio a pannello: Inserire a scatto nella scanalatura del pannello
3. Verificare la sicurezza meccanica (assenza di oscillazioni)
4. Controllare l'orientamento dei terminali (positivo sul lato del carico)

Passo 4: Collegamenti dei terminali

1. Collegare prima il terminale lato batteria
2. Serrare alla coppia specificata (in genere 15-25 in-lbs).
3. Collegare il terminale lato carico
4. Verificare che non vi siano conduttori esposti
5. Applicare grasso dielettrico ai terminali

Fase 5: test

1. Ricollegare il negativo della batteria
2. Controllare la tensione sull'interruttore (dovrebbe essere di ~12,6 V).
3. Ripristinare l'interruttore in posizione ON
4. Verificare la tensione sul lato del carico
5. Testare la funzione di sgancio (se possibile con il pulsante di prova)
6. Etichettare l'interruttore con il nome del circuito e l'amperaggio.

Errori comuni di installazione da evitare

❌ Errore 1: Installazione dell'interruttore sul lato negativo
- Perché sbagliato: La terra del telaio può bypassare l'interruttore
- Corretto: Installare sempre sul filo positivo

❌ Errore 2: Filo sottodimensionato rispetto alla potenza dell'interruttore
- Perché sbagliato: L'interruttore non protegge il filo dal surriscaldamento
- Corretto: Ampacità del filo ≥ potenza dell'interruttore

❌ Errore 3: Circuiti multipli su un interruttore
- Perché sbagliato: Impossibile identificare il circuito difettoso
- Corretto: Un interruttore per circuito

❌ Errore 4: Utilizzo di un interruttore per corrente alternata per corrente continua
- Perché sbagliato: Gli interruttori CA non riescono ad estinguere l'arco CC
- Corretto: Utilizzare solo interruttori classificati per la corrente continua

❌ Errore 5: Nessuna etichettatura
- Perché sbagliato: Le situazioni di emergenza richiedono una rapida identificazione
- Corretto: Etichetta con nome del circuito e amperaggio

Risoluzione dei problemi degli interruttori automatici da 12 Volt CC

L'interruttore continua a scattare - Passi di diagnostica

Sintomo: L'interruttore scatta immediatamente dopo il ripristino

Procedura diagnostica:

1. Isolare il carico
- Scollegare tutti i carichi dall'interruttore
- Ripristino dell'interruttore
- Se si tiene: Problema di carico
- Se scatta: Problema di interruttore o di cablaggio

2. Misurare la corrente di carico
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- Utilizzare una pinza amperometrica CC sul filo positivo
- Confronto con il valore nominale dell'interruttore
- Se >100% nominale: Condizione di sovraccarico
- Se <80%: Guasto dell'interruttore“`

3. Controllo dei cortocircuiti
“`
- Impostare il multimetro in modalità resistenza
- Misura da positivo a negativo/massa
- La lettura <1 Ω indica un cortocircuito - Ispezionare il cablaggio per verificare che non sia danneggiato/incrostato“`.

4. Verificare il dimensionamento dei fili
“`
- Misurare il calibro del filo con l'apposito strumento
- Confronto con il valore nominale dell'interruttore
- Il filo sottodimensionato causa caduta di tensione e calore
- Sostituire con un filo di calibro adeguato
“`

5. Test della funzione dell'interruttore
“`
- Applicare il carico di prova calibrato
- Il carico deve essere pari a 135% del valore nominale dell'interruttore.
- L'interruttore deve intervenire in 1-60 secondi
- Se non scatta: Sostituire l'interruttore
“`

L'interruttore non si ripristina

Possibili cause:

Caduta di tensione attraverso l'interruttore

Caduta di tensione normale:
- Interruttore chiuso: Caduta di 0,1-0,3 V alla corrente nominale
- Esempio: ingresso 11,9V, uscita 11,7V = 0,2V (accettabile)

Caduta di tensione eccessiva:
- Una caduta di >0,5 V indica un problema
- Cause: Terminali corrosi, collegamenti allentati, resistenza interna
- Soluzione: Pulire i terminali, stringere le connessioni o sostituire i cavi.

Procedura di test:

1. Collegare il voltmetro al positivo della batteria: Registrare la tensione
2. Collegare il voltmetro all'ingresso dell'interruttore: Dovrebbe corrispondere alla batteria
3. Collegare il voltmetro all'uscita dell'interruttore: Calcolare la caduta
4. Caricare il circuito a 80% del valore nominale dell'interruttore.
5. Ripetere le misure sotto carico
6. Se la caduta è >0,5 V sotto carico: Assistenza necessaria

Applicazioni speciali per gli interruttori automatici da 12 V CC

Considerazioni sull'ambiente marino

Protezione dalla corrosione:
- Richiedono la classificazione marina UL 489 o IP67
- Ferramenta in acciaio inox obbligatoria
- Rivestimento conformale su schede di circuito
- Vani terminali sigillati

Standard ABYC (American Boat & Yacht Council):
- E-11: Sistemi elettrici CA e CC
- Richiedere una protezione contro l'accensione nei locali con motori a benzina
- Interruttori entro 7 pollici dalla batteria
- Codifica dei colori: Rosso (positivo non commutato), Giallo (positivo commutato)

Marche consigliate per la nautica:
- Blue Sea Systems (il più popolare)
- Tecnologie Carling
- Ancor (cavi marini + interruttori)

Sistemi per camper e roulotte

Considerazioni sulla doppia batteria:
- Interruttori separati per la batteria di casa e quella del telaio
- Circuiti di isolamento o combinatore della batteria
- Integrazione del regolatore di carica solare

Sistemi da 120 V CA a 12 V CC:
- Protezione dell'uscita del convertitore/caricatore
- Valori nominali tipici: 30-60A per l'uscita del convertitore
- Interruttore separato per il lato di ingresso CA

Layout tipico del pannello di interruttori da 12 V per camper:

Disconnessione della batteria principale: 150-200A
Luci interne: 15A
Pompa dell'acqua: 15A
Soffiante del forno: 25A
├─ Frigorifero (modalità DC): 15A
├─ Inverter: 150A (dedicato)
├─ Motori a slitta: 30A
├─ Prese 12V: 20A
└─ Sistema di intrattenimento: 20A

Sistemi di batterie solari

Requisiti per lo scollegamento della batteria:
- Fusibile o interruttore di classe T entro 7 pollici dalla batteria
- Valutazione: 1,25× corrente massima del regolatore di carica
- Tipico: 80-125A per sistemi residenziali

Integrazione del regolatore di carica:
- L'interruttore di uscita protegge il cablaggio della batteria
- L'interruttore di ingresso protegge il controllore dalla batteria
- Deve gestire le correnti di picco all'avvio

Applicazioni personalizzate per il settore automobilistico

Sistemi audio ad alta potenza:
- Interruttore vicino alla batteria obbligatorio
- Calcolo delle dimensioni dei fili per la potenza di picco assorbita
- Tipico: 100-200A per sistemi da competizione

Illuminazione ausiliaria:
- Barre luminose a LED: 10-30A tipico
- L'interruttore consente di accendere/spegnere facilmente senza interruttore
- Fusibile a lama in linea come protezione secondaria

Circuiti del verricello:
- 150-300A a seconda della potenza del verricello
- Rompigetto dedicato per impieghi gravosi
- La protezione termica è fondamentale per le lunghe trazioni

Manutenzione e durata di vita

Programma di manutenzione ordinaria

Ispezione mensile:
- Controllo visivo della corrosione sui terminali
- Verificare che l'interruttore si ripristini senza problemi
- Verificare la presenza di scolorimenti dovuti al calore
- Verifica dei collegamenti allentati

Manutenzione annuale:
- Pulire i terminali con un detergente per contatti elettrici
- Applicare grasso dielettrico fresco
- Test della funzione di intervento sotto carico
- Verificare le etichette dei valori di corrente corretti

Sostituzione di 5 anni:
- Ambienti marini: Sostituire ogni 5-7 anni
- Automotive: durata tipica di oltre 10 anni
- Applicazioni ad alto ciclo: 3-5 anni

Segni che un interruttore ha bisogno di essere sostituito

1. Interventi fastidiosi: Interviene ripetutamente al di sotto della corrente nominale
2. Non si resetta: Guasto meccanico della chiusura
3. Inciampo ritardato: Richiede troppo tempo con il sovraccarico di 135%
4. Surriscaldamento: Generazione eccessiva di calore con corrente normale
5. Corrosione: La corrosione visibile dei terminali non può essere pulita
6. Danno fisico: Crepe, bruciature, plastica fusa

Smaltimento corretto

- Gli interruttori contengono metalli riciclabili
- Non smaltire nei rifiuti generici
- Portare al centro di riciclaggio dell'elettronica
- Alcuni negozi di ricambi auto accettano per il riciclaggio

Produttori e prodotti consigliati

Livello Premium (marino/professionale)

Blue Sea Systems 7074 - Montaggio a superficie 50A
- Prezzo: $25-30
- Caratteristiche: Grado di protezione IP67, protezione antiaccensione
- Il migliore per: Impianti marini
- Garanzia: 2 anni

Carling Technologies 2-5800-203-050
- Prezzo: $18-24
- Caratteristiche: Intervento idraulico magnetico, 10.000 cicli
- Il migliore per: Attrezzature commerciali
- Garanzia: 3 anni

Media gamma (RV/Automotive)

Bussman CB185-50
- Prezzo: $12-16
- Caratteristiche: Montaggio a superficie, opzione di reset automatico
- Il migliore per: Pannelli per camper
- Garanzia: 1 anno

Serie 121 di Eaton / Bussmann
- Prezzo: $8-14
- Caratteristiche: Montaggio a pannello, design compatto
- Il migliore per: Accessori per autoveicoli
- Garanzia: 1 anno

Livello economico (fai-da-te/uso leggero)

Pulsante di reset ANJOSHI 12V
- Prezzo: $6-10
- Caratteristiche: Protezione termica di base
- Il migliore per: Circuiti non critici
- Garanzia: 30 giorni

Qiorange Inline Impermeabile
- Prezzo: $5-8
- Caratteristiche: Alloggiamento con grado di protezione IP67
- Il migliore per: Accessori per esterni
- Garanzia: Nessuno

Dove acquistare

Marine specializzate:
- West Marine
- Defender Marine
- Approvvigionamento della pesca

Specifico per camper:
- Mondo del campeggio
- Camper PPL
- RecPro

General Automotive:
- Amazon (selezione più ampia)
- AutoZone
- O'Reilly Auto Parts

Confronto: interruttori da 12 V CC vs. alternative

Interruttore da 12 V CC vs. fusibile

Quando utilizzare ciascuno di essi:
- Rompitori: Luoghi accessibili, circuiti azionati dall'utente
- Fusibili: Circuiti di sicurezza critici, protezione di riserva

Interruttore da 12 V CC vs. interruttore manuale

Le migliori pratiche: Utilizzare un interruttore per la protezione + un interruttore separato per il controllo (doppia protezione).

Domande frequenti

1. È possibile utilizzare un interruttore a 12 V CC su un sistema a 24 V?

No, non superare mai la tensione nominale. Un interruttore da 12 V su un sistema da 24 V si guasterà in modo catastrofico e non potrà interrompere in modo sicuro gli archi CC a tensioni più elevate. Utilizzare sempre un interruttore con una tensione nominale di almeno 32 V CC per i sistemi a 24 V, preferibilmente 50 V CC.

2. Perché l'interruttore da 12 V scatta quando si avvia il motore?

I motorini di avviamento assorbono una corrente di spunto di 200-400A per 1-3 secondi. Se l'interruttore protegge gli accessori sullo stesso circuito, l'abbassamento di tensione e il picco di corrente possono provocare un'interruzione fastidiosa. Soluzione: Installare un interruttore separato e di classe superiore per il circuito di avviamento o utilizzare un interruttore a scatto ritardato.

3. Qual è la differenza tra interruttori termici e magnetici?

Gli interruttori termici utilizzano una striscia bimetallica che si piega con il calore (risposta di 5-60 secondi), proteggendo dai sovraccarichi. Gli interruttori magnetici utilizzano una bobina di solenoide per un intervento istantaneo (<0,1 secondi), proteggendo dai cortocircuiti. La maggior parte degli interruttori a 12 V combina entrambe le tecnologie (termica-magnetica) per una protezione completa.

4. Come faccio a sapere se il mio interruttore da 12 V è dimensionato per la corrente continua?

Controllare l'etichetta dell'interruttore per verificare la presenza del simbolo “DC” e della tensione nominale (ad esempio, “32V DC”). Gli interruttori per sola corrente alternata mostreranno il simbolo “AC” o “~”. Non utilizzare mai un interruttore in corrente alternata per applicazioni in corrente continua: gli interruttori in corrente alternata non sono in grado di interrompere in modo sicuro gli archi in corrente continua. Cercare le marcature UL 489 (CA e CC) o UL 1077 (supplementare).

5. Posso mettere in parallelo due interruttori da 50A per ottenere una capacità di 100A?

No, mai mettere in parallelo gli interruttori. La corrente non si suddivide in modo uniforme a causa di lievi differenze nella resistenza interna, facendo sì che un interruttore sopporti un carico maggiore e scatti per primo. Utilizzate invece un singolo interruttore per l'intero fabbisogno di corrente o installate circuiti separati.

6. Cosa causa la caduta di tensione sul mio interruttore a 12 V?

La normale caduta di tensione è di 0,1-0,3 V alla corrente nominale, dovuta alla resistenza interna dei contatti. Una caduta eccessiva (>0,5 V) indica terminali corrosi, collegamenti allentati o degrado interno dell'interruttore. Pulire e serrare tutti i collegamenti; se la caduta persiste, sostituire l'interruttore.

7. Devo installare un interruttore automatico su entrambi i cavi positivi e negativi?

No, installare l'interruttore solo sul filo positivo (+). Il filo negativo deve essere collegato direttamente alla massa del telaio. L'installazione di un interruttore sul lato negativo non fornisce alcuna protezione aggiuntiva poiché il telaio è collegato a terra e un guasto può bypassare completamente l'interruttore attraverso il percorso di terra del telaio.

Conclusione: Selezione del giusto interruttore automatico da 12 V CC

La scelta del corretto interruttore automatico a 12 volt CC richiede un'attenta considerazione dei requisiti di corrente, del dimensionamento dei fili, delle condizioni ambientali e delle esigenze specifiche dell'applicazione. Seguire questi principi chiave:

Criteri di selezione:
1. Valutazione attuale ≥ 125% di carico continuo
2. Tensione nominale ≥ 32 V CC per sistemi a 12 V
3. Ampacità del filo Valutazione dell'interruttore ≥
4. Protezione dell'ambiente (grado di protezione IP per ambienti umidi)
5. Capacità di interruzione sufficiente per il vostro banco batterie

Le migliori pratiche:
- Dimensionamento prudente: non superare il valore nominale dell'interruttore 80% in modo continuativo.
- Utilizzare interruttori di tipo marino in ambienti corrosivi
- Etichettare chiaramente tutti gli interruttori con il nome del circuito e la portata.
- Testate annualmente la funzione di sgancio
- Sostituire gli interruttori ogni 5-10 anni, a seconda dell'ambiente.

Qualità contro costo:
Per i circuiti di sicurezza critici (pompe di sentina, luci di navigazione), investite in marchi premium come Blue Sea Systems. Per gli accessori non critici (caricatori USB, strisce LED), sono sufficienti interruttori automobilistici di fascia media.

Seguendo questa guida completa, potrete garantire una protezione elettrica affidabile per gli impianti elettrici a 12 V di automobili, imbarcazioni o camper per gli anni a venire.