Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Fare la verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
OBIETTIVO
Applicare differenti metodi per verificare il funzionamento di un interruttore automatico
differenziale.
MATERIALE NECESSARIO
Pannelli mod. PDG-R/EV, PDG-1/EV, SCE-1/EV.
Alimentazione trifase fissa 380-400 Vca, monofase fissa 220-230 V.
Serie di cavetti con spinotti di sicurezza diametro 4 mm.
Multimetro digitale per misura di tensione alternate.
Pinza amperometrica per misure di corrente alternata sia nominali che disperse.
Strumenti per le verifiche elettriche, prove sui differenziali, misura dell’isolamento, misura della
resistenza di terra.
PREPARAZIONE ALLA ESERCITAZIONE
Collegare i vari componenti elettrici seguendo lo schema elettrico e pratico di figura 6 o 7.
RICHIAMI TEORICI
Norma CEI 64-8
Dispositivi di
protezione contro i
contatti indiretti
mediante interruzione
automatica
dell'alimentazione
531.2 Dispositivi
differenziali
Un dispositivo differenziale deve assicurare l'interruzione di tutti i
conduttori attivi del circuito protetto.
Nessun conduttore di protezione deve passare attraverso il circuito
magnetico di un dispositivo differenziale.
I dispositivi differenziali devono essere scelti ed i circuiti elettrici devono
essere suddivisi in modo tale che qualsiasi corrente di dispersione che
possa fluire verso terra durante il funzionamento ordinario degli
apparecchi alimentati non possa causare un intervento intempestivo del
dispositivo differenziale.
Nota - I dispositivi differenziali possono intervenire con qualsiasi valore di corrente differenziale
superiore al 50% della corrente differenziale nominale di intervento.
L'uso di dispositivi differenziali associati a circuiti che non siano provvisti di conduttore di
protezione non deve essere considerato come una misura di protezione sufficiente contro i contatti
indiretti, anche se la corrente differenziale nominale di intervento non supera 30 mA.
Sistemi TN Se, una o più delle condizioni indicate per i sistemi TN contro i contatti indiretti non
possono essere soddisfatte con i dispositivi di sovracorrente per alcuni componenti elettrici o per
alcune parti dell'impianto, questi componenti elettrici o queste parti possono essere protetti
mediante un dispositivo differenziale.
Sistemi TT Se un impianto è protetto mediante un solo dispositivo differenziale, questo deve
essere posto all'origine dell'impianto, a meno che la parte di impianto compresa tra l'origine ed il
dispositivo non comprenda masse.
Sistemi IT Quando la protezione sia assicurata mediante un dispositivo differenziale e non sia
prevista l'interruzione al primo guasto, la corrente differenziale di non funzionamento del
dispositivo deve essere almeno uguale alla corrente che circola in occasione di un primo guasto a
terra di impedenza trascurabile di un conduttore di fase.
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
La funzionalità del dispositivo differenziale deve essere verificata per accertarsi che questi
intervenga con una corrente differenziale di valore uguale al 100% della sua corrente differenziale
nominale Idn.
Si ricorda che il tasto di prova inserito nell’interruttore differenziale serve solo per accertare la
funzionalità meccanica dello stesso, provocandone lo scatto con una corrente differenziale pari a
circa 2,5 volte la propria Idn.
E’ bene che le prove siano opportunamente tabellate.
Un esempio di tabella per la registrazione delle prove sui differenziali si trova a fine scheda.
L’interruttore differenziale è OK se apre i suoi contatti entro il tempo massimo indicato nella tabella
sottostante.
Norma di prodotto
Tipo di
Corrente differenziale
Interruttore
CEI EN 61008-1 e CEI EN 61009 -1
I dn
2 Idn
5 Idn
500 A
Tipo generale
Tipo S
Tempo massimo di interruzione
0,3 s
0,15 s
0,04 s
0,04 s
Tempo massimo di interruzione
0,5 s
0,2 s
0,15 s
0,15 s
Tempo minimo di non funzionamento 0,13 s
0,06 s
0,05 s
0,04 s
I tempi di interruzione sono validi anche per i differenziali di classe A, aumentando però i valori di
corrente (Idn, 2Idn, 5 Idn e 500 A) per il fattore 1,4 per differenziali con Idn >0,01 A e per il fattore
2 per i differenziali con Idn 0,01 A.
Obbligo normativo di installazione dell’interruttore differenziale.
Casi in cui è richiesto l’interruttore differenziale
Idn max. Norma CEI / articolo
(mA)
di riferimento
Circuiti alimentati tramite cavo piatto per posa sotto tappeto tipo
30
CEI 64-8 art. 521.1
UWRW-1.
Circuiti che alimentano prese a spina in zona 3 dei locali contenti
30
CEI 64-8 art. 701.53
bagni o docce. (1)
Circuiti che alimentano apparecchi di illuminazione, apparecchi di
30
CEI 64-8 art. 701.55
riscaldamento, unità per vasche per idromassaggio in zona 2 del
locali contenti bagni o docce.
Circuiti che alimentano prese a spina in zona 1 (piccole piscine) e in
30
CEI 64-8 art. 702.53
zona 2 delle piscine (apparecchiature di classe I). (1)
Circuiti che alimentano apparecchi di illuminazione fissi di classe I
30
CEI 64-8 art. 702.55
installati in zona 2 delle piscine. (1)
Circuiti che alimentano prese a spina fino a 32 A nei cantieri edili.
30
CEI 64-8 art. 704.471
(1)
Circuiti che alimentano prese a spina nei locali agricoli (escluso i
30
CEI 64-8 art. 705.412.5
locali ad uso residenziale).
Circuiti in locali agricoli (escluso i locali ad uso residenziale).
500
CEI 64-8 art. 705.422
Circuiti che alimentano componenti elettrici fissi in luoghi
30
CEI 64-8 art. 706.471.2
conduttori ristretti. (1)
Circuiti che alimentano prese a spina nelle aree di campeggio.
30
CEI 64-8 art. 708.3.3.2.6
Un interruttore differenziale non deve proteggere più di 3 prese
Circuiti terminali in luoghi a maggior rischio in caso di incendio se
300
CEI 64-8 art. 751.04.1
racchiusi in involucri con grado di protezione inferiore a IP4X.
Circuiti che alimentano prese a spina fino a 32 A nei locali ad uso
30
CEI 64-8 art. 710.413.1.3
medico di gruppo 1.
Tutti i circuiti nei locali ad uso medico di gruppo 2 se non
30
CEI 64-8 art. 710.413.1.3
alimentati dal sistema IT-M.
(1) A meno che l’alimentazione avvenga tramite trasformatore di isolamento o SELV.
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Le Norme relative a dispositivi differenziali per usi domestici e similari sono:
18 (del 1980, in vigore sino al 30:06:2000);
- Norma CEI EN 61008-1 CEI 23-42 del 11 1999;
- Norma CEI EN 61009-1 CEI 23-44 del 11 1999.
- Norma CEI 23-
Quando, come nel caso di alcuni apparecchi a posa fissa per elaborazione dati e di alcuni apparecchi
di cottura per comunità, la corrente di dispersione verso terra sia di valore elevato e risulti superiore
alla metà della corrente nominale differenziale del dispositivo differenziale utilizzabile per la
protezione del circuito, la protezione contro i contatti indiretti può essere ottenuta per es.
realizzando le condizioni di un sistema TN, con la installazione di un trasformatore a due
avvolgimenti e collegando le masse degli apparecchi utilizzatori ad un punto (generalmente il
neutro oppure, nel caso di trasformatore monofase, il punto centrale), messo a terra,
dell'avvolgimento secondario del trasformatore. La protezione contro i contatti indiretti viene in
questo caso assicurata dai dispositivi scelti per proteggere contro le sovracorrenti il circuito
secondario.
Esistono apparecchi utilizzatori di Classe I, come per es. alcune realizzazioni costruttive di personal
computer, macchine da scrivere, registratori di cassa, apparecchiature elettromedicali, ecc.,
incorporanti circuiti elettronici che funzionano in corrente continua, che possono produrre, in caso
di guasto a massa, correnti con componenti continue tali da compromettere il funzionamento dei
dispositivi differenziali posti a protezione dei relativi circuiti di alimentazione. In questi casi si
raccomanda di prendere adeguati provvedimenti allo scopo di assicurare la protezione contro i
contatti indiretti, ricorrendo alla protezione per separazione elettrica o, nell'ambito della protezione
per interruzione automatica dell'alimentazione, a dispositivi differenziali di tipo A oppure di Tipo
B (Pubblicazione IEC 755).
Nessun provvedimento è richiesto invece per la protezione addizionale contro i contatti diretti.
L'impiego di dispositivi differenziali aventi corrente nominale non superiore a 30 mA è
considerato una misura di protezione addizionale contro i contatti diretti.
Per questa ragione l'impiego di questi dispositivi è particolarmente giustificato per la protezione di
apparecchi utilizzatori trasportabili, mobili o portatili, alimentati tramite cavi flessibili, la cui usura
od invecchiamento può comportare l'asportazione dell'isolamento o la rottura dell'eventuale
conduttore di protezione.
I circuiti terminali dei locali ad uso medico di gruppo 1, che alimentino prese a spina con corrente
nominale sino a 32 A, devono essere protetti con interruttori differenziali aventi corrente
differenziale nominale non superiore a 30 mA (protezione addizionale).
Si deve fare particolare attenzione per assicurare che l’uso simultaneo di numerosi apparecchi,
collegati allo stesso circuito, non possa causare scatti intempestivi degli interruttori differenziali.
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verifica del funzionamento del differenziale, metodo 1
Metodo in cui una resistenza parzialmente variabile è collegata tra un conduttore attivo a valle del
dispositivo differenziale D e le masse. La corrente viene aumentata riducendo il valore della
resistenza variabile Rp. La corrente differenziale Id alla quale il dispositivo differenziale funziona
non deve essere superiore alla corrente di funzionamento nominale differenziale Idn.
Si raccomanda di disinserire il carico durante la prova.
Figura 1 Verifiche del funzionamento dei dispositivi differenziali. Metodo 1
Note al metodo 1:
- 1 Nei sistemi IT può essere necessario collegare un punto del sistema direttamente a terra durante
la prova per ottenere il funzionamento del dispositivo differenziale.
- 2 Se il carico è inserito, si deve accertare che la sua corrente di dispersione sia trascurabile.
- 3 Sospendere la prova se il voltmetro indica una tensione minore di (U0 – UTP). Esempi: 230-50 =
180 V;
230-25 = 205 V.
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verifica del funzionamento del differenziale, metodo 2
Principio di un metodo in cui la resistenza variabile Rp è collegata tra un conduttore attivo a monte
del dispositivo differenziale D ed un altro conduttore attivo a valle.
La corrente viene aumentata riducendo il valore della resistenza variabile Rp.
La corrente Id alla quale il dispositivo differenziale funziona non deve essere superiore a Idn.
Si raccomanda di disinserire il carico durante la prova. Se il carico è inserito, si deve accertare che
la sua corrente di dispersione sia trascurabile.
Figura 2 Verifiche del funzionamento dei dispositivi differenziali. Metodo 2
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verifica del funzionamento del differenziale, metodo 3
Principio di un metodo che utilizza un dispersore ausiliario.
La corrente viene aumentata riducendo il valore della resistenza variabile Rp. Si misura allora la
tensione tra le masse (UT tensione di contatto) ed un dispersore ausiliario indipendente (sonda di
tensione). Si misura anche la corrente Id alla quale il dispositivo differenziale funziona, che non
deve essere superiore alla corrente nominale Idn dell’interruttore in prova.
Deve essere soddisfatta la seguente condizione:
UT UL ( Id / Idn )
dove UL è la tensione di contatto limite convenzionale.
Note: Questo metodo 3 può essere utilizzato solo quando il locale permette di realizzare il
dispersore ausiliario.
Nei sistemi IT può essere necessario collegare un punto del sistema direttamente a terra durante la
prova per ottenere il funzionamento del dispositivo differenziale.
Figura 3 Verifiche del funzionamento dei dispositivi differenziali. Metodo 3
È consigliabile verificare che il tempo di intervento non superi i limiti ammessi dalla Norma
impianti, Norma CEI 64-8. Vedere i tempi di intervento per i sistemi TN, TT e IT.
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Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verifica del funzionamento del differenziale, metodo 4
Per la prova di funzionamento degli interruttori differenziali si possono adottare i sistemi di misura
di seguito esposti dove si utilizzano strumenti dedicati allo scopo.
Figura 4 Schema per la verifica della funzionalità dei differenziali con strumentazione dedicata.
Strumento di verifica collegato direttamente ai morsetti a valle del dispositivo in prova e la terra.
Verifica del funzionamento del differenziale, metodo 5
Figura 5 Schema per la verifica della funzionalità dei differenziali con strumentazione dedicata.
Strumento di verifica collegato direttamente alle prese a spina protette dallo stesso dispositivo
differenziale.
SCHEDA 4A Pagina 7 di 10
Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verificare la funzionalità di un interruttore differenziale con corrente nominale di intervento
differenziale Idn = 30 mA
Figura 6 Verifica di funzionamento della protezione differenziale da 30 mA tipo A.
Se non disponete di un reostato come indicato nello schema del metodo 3 (variabile tra 5 k e 15
k, corrente 50 mA), potete utilizzare la “combinazione” dei due guasti a massa per ottenere
svariati valori di corrente e verificare il funzionamento delle protezioni differenziali.
Essendo il differenziale in questione con corrente nominale Idn = 30 mA, per l’intervento è
sufficiente combinare i valori di resistenza di guasto da 50 k e 15 k. E’ anche possibile creare
delle dispersioni di corrente maggiore, in tal caso la protezione differenziale sollecitata
maggiormente, impiega un tempo minore per intervenire. Questo però non è dimostrabile con la
sola rilevazione della corrente di dispersione, si deve ricorrere a strumentazione appositamente
costruita per il rilievo dei tempi di intervento.
SCHEDA 4A Pagina 8 di 10
Verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Verificare la funzionalità di un interruttore differenziale con strumentazione dedicata
Lo strumento va predisposto e collegato secondo le modalità espresse dal costruttore nel relativo
manuale d’uso.
Figura 7 Verifica di funzionamento dei differenziali con uno strumento dedicato.
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Fare la verifica funzionale di un interruttore automatico differenziale
Ditta / verificatore
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N.
POSIZIONE o CIRCUITO
Tabella
VERIFICA del FUNZIONAMENTO delle PROTEZIONI DIFFERENZIALI
Sistema elettrico
TT
TN
DISPOSITIVO DIFFERENZIALE
TIPO
In (A)
IT
Idn (A)
…….. di …....
PROVA
Id (A)
t (ms)
TASTO DI PROVA
FUNZIONA NON FUN
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Esempio di tabella per la registrazione delle prove sui differenziali.
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