Interruttori differenziali

Gli interruttori differenziali servono per la protezione contro i contatti indiretti, diretti e per prevenire incendi dovuti a correnti verso terra.

Contatti indiretti

Nei sistemi TT (impianti alimentati direttamente in bassa tensione) gli interruttori differenziali sono indispensabili, insieme con la messa a terra. 

Nei sistemi TN (impianti con propria cabina di trasformazione e neutro collegato alla stessa terra delle masse) gli interruttori differenziali non sono invece indispensabili, ma vanno installati sui circuiti dove non si riesce a soddisfare la nota condizione Uo/ZS ≥ Ia con interruttori automatici o fusibili; aumentano comunque la sicurezza, soprattutto nei confronti dei guasti non franchi a terra (guasto con resistenza tra parte in tensione e la massa).

Nei sistemi IT gli interruttori differenziali non sono necessari.

Contatti diretti

Gli interruttori differenziali con ldn ≤ 30 ma forniscono anche una protezione attiva contro i contatti diretti. Tale protezione è addizionale e non sostitutiva delle misure di protezione passive (isolamento, involucro, ecc.)

La norma impianti CEI 64-8 impone tale protezione complementare nei casi di maggior rischio elettrico, ad esempio nei locali da bagno, piscine, campeggi, cantieri, ed inoltre a protezione dei:

• circuiti prese fino a 20 A nei locali ad uso abitativo;
• circuiti che alimentano prese a spina fino a 32 A destinate ad alimentare apparecchi mobili all’esterno.

Prevenzione incendi

Nei locali agricoli e su alcuni circuiti dei luoghi a maggior rischio in caso di incendio, la norma impone la protezione differenziale ai fini della Prevenzione incendi.

Ai fini della protezione contro contatti indiretti l’interruttore differenziale deve essere installato a monte della prima massa posta a valle del punto di consegna dell’energia (interruttore differenziale generale).

Per quanto riguarda i contatti diretti e la prevenzione incendi, l’interruttore differenziale deve essere installato all’inizio dei circuiti sui quali è richiesto dalla norma.

In tutti gli altri casi, l’interruttore differenziale è facoltativo e altrettanto libera la scelta della sua posizione.

Un solo interruttore differenziale all’inizio dell’impianto mette però fuori tensione l’intero impianto; se si vuole aprire solo il circuito sul quale è avvenuto il guasto, bisogna proteggere ogni circuito con un interruttore differenziale. Come compromesso, con un interruttore differenziale si protegge un gruppo di circuiti. 

In un sistema TT, l’interruttore differenziale deve essere installato a monte della prima massa. Nel caso di interruttore differenziale generale sul primo quadro di un sistema TT, la norma accetta però il rischio di un guasto verso massa nel breve tratto di cavo che va dall’ingresso nel quadro ai morsetti dell’interruttore differenziale.

La probabilità che avvenga tale guasto all’interno del quadro è infatti trascurabile, anche Se 1 cavi non hanno la guaina o non sono installati entro tubi isolanti, purché abbiano la lunghezza strettamente necessaria ad effettuare la connessione a regola d’arte ai terminali dell’interruttore differenziale, CEI 64-8. art. 413.2.4 (commento).

Stante quanto sopra, se manca l’interruttore differenziale generale bisogna installare un interruttore differenziale a monte del quadro metallico, anche se gli interruttori differenziali sono installati sui circuiti in partenza dal quadro stesso.

L’interruttore differenziale quadripolare funziona correttamente anche in assenza del conduttore di neutro (circuito tripolare) infatti la somma vettoriale delle tre correnti è uguale a zero in condizioni ordinarie (anche se il carico e squilibrato) ed è diversa da zero solo in presenza di una corrente e verso terra.

Lo stesso dicasi se il circuito è bipolare: fase-fase o fase-neutro.

Nell’alimentare l’interruttore differenziale, bisogna però scegliere i morsetti giusti in modo che funzioni il pulsante di prova e siano alimentati gli eventuali circuiti elettronici interni; a tal fine, occorre riferirsi allo schema dell’interruttore e seguire le istruzioni del costruttore.

Il tasto di prova serve innanzitutto per provare se l’interruttore differenziale è vivo o morto. A volte sembra morto e invece è vivo; infatti se il circuito di prova si interrompe, il suo azionamento non può provocare l’ intervento dell’interruttore differenziale.

Il tasto di prova, se viene azionato periodicamente dall’utente, serve anche per mantenere in esercizio il relè differenziale, il quale se rimane permanentemente chiuso rischia di incollarsi.

Un interruttore differenziale con il tasto di prova che non funziona va quindi cambiato, anche se efficiente, perché aumenta la probabilità che diventi inefficiente.

Un interruttore differenziale generale installato all’uscita di un trasformatore senza alcun punto a terra a monte dell’ interruttore differenziale, non potrà mai intervenire, perché la somma delle correnti che lo attraversano è sempre uguale a zero.

Gli interruttori differenziali installati sui singoli circuiti a valle del suddetto trasformatore intervengono soltanto se la corrente capacitiva di primo guasto a terra è sufficientemente elevata.

In caso di doppio guasto a terra, l’interruttore differenziale posto a protezione dei singoli circuiti interviene in concorrenza con i dispositivi di sovracorrente In conclusione. gli interruttori differenziali a valle del trasformatore in questione non servono a niente.

A monte del trasformatore I’ interruttore differenziale può servire, ma sarebbe meglio evitare le masse e la relativa protezione differenziale, per favorire la continuità di servizio.

Con l’occasione è bene ricordare che un interruttore differenziale a monte di un trasformatore non può intervenire per un guasto a terra a valle del trasformatore stesso.