Interruttori differenziali

L'interruttore differenziale è un componente elettronico di sicurezza che tutti gli impianti elettrici devono avere obbligatoriamente per essere a norma di legge. Nel caso di guasto nei circuiti elettrici che provochi dispersione elettrica oltre una soglia di sicurezza, il dispositivo differenziale interviene interrompendo il flusso di corrente per impedire che le persone si prendano una scossa elettrica e vengano folgorate.

Questa tipologia di interruttori si definisce differenziale perchè agisce in base alla differenza di corrente tra l'ingresso e l'uscita del dispositivo. Viene messa all'interno dei quadri elettrici (contatore) ed è caratterizzata nella zona anteriore da un pulsante T.

Gli interruttori differenziali proteggono le persone dalla dispersione di carica elettrica ma non servono a proteggere, da soli, i circuiti elettrici. Si ha dispersione elettrica quando un mezzo conduttore carico non è ben isolato e quindi lascia passare corrente all'esterno. Potrebbe essere un difetto nella guaina isolante di un cablaggio, o di una presa elettrica o ancora di un interruttore ma anche un problema di messa a terra di un impianto, specie se vecchio o non messo a norma di legge. In ogni caso, la dispersione di corrente può causare scossa elettrica sia diretta che indiretta o addirittura folgorazione e comunque un dispendio energetico. Può anche accadere che per effetto Joule, legato al calore prodotto dalla corrente elettrica di elevata intensità, possa verificarsi un incendio.

Se un'apparecchiatura connessa all'impianto elettrico non è ben isolata, può sorgere un collegamento tra la linea elettrica e l'involucro conduttivo dell'apparecchiatura stessa, definita massa. Quando viene toccato dal corpo umano, anch'esso conduttore, si crea un circuito con il terreno, detto ponte fase-terra, attraverso il quale fluisce la corrente: si parla allora di scossa elettrica per contatto indiretto. Sebbene gli elettrodomestici con involucro metallico debbano avere un adeguato impianto di messa a terra, può succedere che questo abbia dei problemi: l'interruttore differenziale interviene in questi casi. Interviene anche quando una persona viene a contatto diretto con una zona in tensione elettrica.

In ambiente domestico l'interruttore differenziale mette in sicurezza tutta la casa e ne basta uno solo. Nelle fabbriche invece è importante non bloccare in caso di guasto l'intero processo produttivo per cui vengono utilizzati opportunamente più differenziali a proteggere le sigole aree industriali.

L'interruttore differenziale puro non interviene in caso di cortocircuito o di sovracorrente, fenomeni per i quali è invece necessario utilizzare un interruttore magnetotermico. La combinazione di un differenziale e di un magnetotermico costituisce un dispositivo di protezione completo che prende il nome di salvavita ed è molto diffuso sul mercato della componentistica elettronica. Spesso però l'interrutore differenziale viene chiamato salvavita anche se puro, cioè senza l'integrazione di un magnetotermico.

Si è visto che gli interruttori differenziali sono dispositivi di sicurezza che intervengono automaticamente in caso di sperisione di corrente elettrica. L'intervento però non avviene sempre ma solo quando vengono superati dei limiti bene definiti, chiamati soglie di intervento e si riferiscono al valore della corrente verso terra. Il valore massimo permesso della differenza di corrente tra ingresso e uscita di un diffenziale, è indicato con la lettera Δ (Delta).

**La soglia d'intervento Δ viene chiamata anche sensibilità **dell'interruttore differenziale ed il suo valore dipende dagli ambiti: Δ<= 0,03 Ampere per gli impianti residenziali e superiore per quelli industriali e commerciali.

Negli interruttori differenziali in commercio, sono presenti targhette con diciture precise di riferimento per il loro utilizzo:

• T o Test: è un pulsante utilizzato per testare il corretto funzionamento del differenziale.
• IΔN o corrente nominale differenziale di intervento: la differenza tra corrente in ingresso e quella di uscita che provoca l'apertura del circuito. Rappresenta la sensibilità del circuito ed ha un valore prefissato.
• IN o corrente nominale: la corrente di lavoro, quella per cui il differenziale deve lavorare. Il valore più piccolo è 25 Ampere e permette al dispositivo di lavorare con valori di corrente compresi tra 0 e 25 A.
• UN o tensione nominale d'impiego: la tensione di lavoro dell'impianto elettrico; per gli impianti civili è pari a 230 V.

Gli interruttori differenziali si dividono in 4 categorie a seconda della natura della corrente con cui essi possono lavorare. Esistono delle normative che regolano sia la classificazione che la scelta di questi dispositivi perchè gli impianti possano essere messi in sicurezza a norma di legge. Gli interruttori differenziali sono quindi classificati in: tipo AC, tipo A, tipo F e tipo B.

In commercio inoltre si trovano questi modelli di interruttori differenziali:

• Interruttori differenziali puri monofase
• Interruttori differenziali trifase con neutro
• Interruttori differenziali magnetotermici
• Interruttori differenziali con riarmo automatico

Questi dispositivi elettronici sono molto importanti per rendere a norma di legge un impianto elettrico sia civile che industriale. Ogni impianto deve essere dotato dei dispositivi più adatti all'ambito di utilizzo oltre che al grado di rischio.

Al fine di una corretta scelta, bisogna ovviamente conoscere la tipologia di correnti di guasto differenziale presenti e future (buon senso ed esperienza) nell'impianto che sui cui si sta operando, nonchè le apparecchiature e i macchinari che vi verranno connessi.

La scelta deve quindi essere preceduta da una analisi, semplice per un impianto civile, articolata fino a complessa negli altri settori, mettendo in relazione i parametri forniti dal costruttore con quelli rilevati dallo studio.

A grandi linee si potrebbe dire che nel settore civile si tendono a preferire i differenziali di tipo A con controllo della corrente di guasto e l'autoriarmo, anche se in molti casi può essere sufficiente l'AC, soprattutto per impianti semplici. Tuttavia, l'obsolescenza dell'impianto può essere determinante nella scelta, specie se l'impianto non è mai stato messo a norma e/o protetto con un impianto a terra.

Nel settore industriale normalmente esiste un progetto dell'impianto ed un coordinamento, la scelta è quasi obbligata se non con un margine di discrezionalità nei sottoquadri di distribuzione e/o per le utenze finali. Se l'attività è "piccola", tipicamente si installano differenziali tipo A e selettivi/regolabili, a seconda delle lavorazioni.

Nel settore commerciale dipende dalle dimensioni, dalla potenza impegnata. Si ricade come nell'industria se con progetto obbligatorio, diversamente si ritengono valide le stesse considerazioni del settore civile, con qualche coordinamento in più.