Interruttore differenziale magnetotermico e puro
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L’ interruttore differenziale chiamato anche “salvavita” (il nome si riferisce al prodotto della Bticino), è un apparecchio elettrico bipolare (in monofase) di protezione automatica che segue le norme CEI EN 61008-1 per quello puro e CEI EN 61009-1 per quello incorporato (cioè magnetotermico). Viene impiegato in ambienti domestici ma anche industriali e fornisce una protezione dai contatti indiretti e dai contatti diretti. La sua funzione primaria è quella di proteggere le persone dalla folgorazione.
Indice
Cosa sono i contatti diretti e indiretti
Un corpo umano che entra in contatto con una tensione elettrica a causa di una distrazione oppure di un guasto, subisce l’effetto della corrente elettrica che può portare alla folgorazione e in alcuni casi alla morte. Questo tipo di contatto viene suddiviso in contatto indiretto oppure in contatto diretto.
Contatto indiretto
Un contatto indiretto si verifica quando una persona tocca un elemento sotto tensione che può essere una carcassa metallica di una lavatrice o un altro corpo conduttore. Questo può accadere per esempio in conseguenza ad un isolamento logoro che contatta la superficie metallica. La persona è indirettamente responsabile in quanto è una situazione imprevedibile.
Contatto diretto
Un contatto diretto avviene quando la persona tocca direttamente un elemento conduttore sotto tensione per distrazione e mancato rispetto delle norme di sicurezza. Solitamente questi incidenti possono capitare quando si toccano i fili conduttori scoperti di un impianto elettrico danneggiato o quando si vuole fare manutenzione senza avere l’accortezza di scollegare la rete elettrica. Oppure perchè no anche quando un fanciullo non consapevole del rischio che corre, per gioco interviene spontaneamente su una presa elettrica.
Soluzione a questo tipo di problema
La soluzione appunto consiste nell’installare un interruttore differenziale a monte della linea interessata e dotare l’impianto elettrico di messa a terra.
Nota : I dispositivi di protezione però, non garantiscono una protezione totale se non si rispettano le norme di sicurezza. Nel caso in cui un soggetto isolato da terra fosse tra il neutro e la fase e non vi sia presente una dispersione di corrente può rimanere folgorato senza che il differenziale intervenga. Questo perché il malcapitato funziona come una lampadina (del perché lo capirai qualche paragrafo più avanti). Sembra fantascienza ma è già successo. Tuttavia il differenziale può garantire una protezione valida nelle circostanze d’uso comuni nel rispetto delle norme.
Come funziona un interruttore differenziale
L’interruttore differenziale è caratterizzato da un apparecchio di manovra e da uno sganciatore differenziale di protezione, che apre il circuito quando la corrente di uscita (nel neutro) è minore di quella di ingresso (nella fase). Nello schema in basso si può vedere il funzionamento.
All’interno troviamo il solenoide con due avvolgimenti intorno ad esso che corrispondono alla fase e al neutro. Sono normalmente percorsi da una corrente identica in entrata e in uscita, il terzo avvolgimento invece è collegato al dispositivo di comando che apre il circuito in caso di guasto.
Cosa accade all’interno
Quando la corrente che percorre gli avvolgimenti della fase e del neutro non sono uguali, si genera un campo magnetico al solenoide che a sua volta genera una corrente nell’avvolgimento collegato al dispositivo di comando. Questo impulso di corrente attiva il dispositivo di comando che disarma il differenziale.
Come scegliere il differenziale giusto
In questo articolo trattiamo il differenziale di tipo AC ma faccio comunque un piccolo accenno sul tipo A :
Tipo A : viene impiegato per correnti alternate e pulsanti. Sono differenziali magnetotermici e sono in grado di intervenire per guasti a terra o per sovracorrenti. L’intervento può essere regolato. Sono Impiegati in circostanze particolari.
Tipo AC : è adatto solo a correnti alternate con dispersione di terra di forma sinusoidale. Solitamente nelle abitazioni viene installato quello puro, cioè dotato di solo sganciatore per gli interventi in caso di guasto a terra e poi viene accoppiato agli interruttori magnetotermici . Tuttavia è possibile installare interruttori differenziali magnetotermici con sganciatore di sovracorrente incorporato.
Tensione nominale
La tensione nominale è riferita alla tensione per il quale il differenziale è destinato (esempio 230 – 400 V)
Corrente nominale
La corrente nominale (In) è la corrente elettrica che il dispositivo è in grado di sopportare. Dai dati di fabbricazione le taglie commerciali più utilizzate sono : 6-10-16-20-25-32-40-50-63 A
Alcuni modelli prevedono 8 e 13 A
Conoscendo i valori nominali ed i valori di carico applicato alla linea dell’impianto elettrico è possibile scegliere il differenziale più adatto, cioè quello che sopporta il carico. Tale scelta però deve prendere in considerazione anche altri fattori come il potere di intervento ed il potere di interruzione.
Corrente differenziale nominale d’intervento
La corrente differenziale nominale d’intervento (Idn) è il valore minimo di corrente differenziale dopo il quale vengono aperti i contatti. In pratica è il valore di corrente disperso tra la fase ed il neutro.
I valori di intervento secondo normativa si suddividono in alta sensibilità e bassa sensibilità.
Alta sensibilità : 0.01-0.03 A
Bassa sensibilità : 0.1-0.3-0.5-1-2 A
Quando si suddividono in classi le aree abitative e si separano le linee elettriche è indispensabile stabilire una gerarchia tra i differenziali magnetotermici. Per fare questo bisogna installare dei differenziali più sensibili a valle e come dispositivo generale qualcosa di meno sensibile. Questo perchè in caso di contatto diretto o indiretto si sgancia il differenziale dell’area interessata.
Potere di interruzione differenziale
Il potere di interruzione differenziale (Icnd) è il valore massimo di corrente che il dispositivo è in grado di aprire in caso di guasto. Il potere di interruzione corrisponde alla Icc cioè alla corrente di cortocircuito. Alcuni valori di riferimento :
500-1000-1500-3000-4500-6000 A
Potere di cortocircuito
Il potere di corto circuito è il valore di corrente massima che il magnetotermico è in grado di interrompere. Anche qui abbiamo a che fare con una corrente di guasto e quindi una Icc
Alcuni valori che troviamo sui dispositivi differenziali magnetotermici e anche su interruttori magnetotermici :
4.5-6-10 KA
Schema di montaggio dell’interruttore differenziale
L’installazione dell’interruttore differenziale automatico ad uso abitativo ( 230V ) prevede il collegamento di una sola fase ed un solo neutro in “ingresso” dalla parte superiore e in “uscita” dalla parte inferiore.
Come si vede dallo schema, il collegamento è piuttosto semplice.
Per un installazione secondo la normativa, si deve sempre dotare il salvavita di un adeguato impianto di messa a terra e le tensioni di contatto indiretto non devono superare la soglia di 50 V.