L`INTERRUTTORE DIFFERENZIALE INTERRUTTORE
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L’INTERRUTTORE DIFFERENZIALE 1 INTERRUTTORE DIFFERENZIALE INTERRUTTORE DIFFERENZIALE • L'i L'interruttore differenziale, chiamato t tt diff i l hi t comunemente salvavita, è un dispositivo capace di interrompere (aprire) un circuito in caso di contatti accidentali circuito in caso di contatti accidentali fase‐terra o dispersione dell'impianto elettrico verso terra. Serve a PROTEGGERE LE PERSONE, NON GLI PROTEGGERE LE PERSONE, NON GLI IMPIANTI • NON offre protezioni da cortocircuiti o sovracorrenti per i quali è necessario sovracorrenti per i quali è necessario ricorrere a dispositivi denominati magnetotermici. Tuttavia esistono in commercio dispositivi che integrano sia p g la protezione del interruttore differenziale sia del magnetotermico. 2 Simbolo elettrico Simbolo elettrico Interruttore Interruttore Differenziale Puro Interruttore Interruttore Differenziale con Protezione Magnetotermica 3 INTERRUTTORE DIFFERENZIALE INTERRUTTORE DIFFERENZIALE Gli interruttori differenziali devono essere provvisti di protezione contro le sovracorrenti. In relazione a tale protezione si suddividono contro le sovracorrenti. In relazione a tale protezione si suddividono in differenziali senza sganciatore magnetotermico (differenziali puri), adattabili (assiemabili dall'installatore) o con protezione magnetotermica g incorporata p 4 Principio di funzionamento Principio di funzionamento Il principio alla base del funzionamento di questo dispositivo si basa sul 1° prima legge di Kirchhoff, che prevede che la somma algebrica delle correnti entranti ed uscenti da un nodo sia t ti d ti d d i uguale a zero. Semplificando il concetto si può dire che questo dispositivo verifica la di ii ifi l differenza tra le correnti uscenti ed entranti ai suoi morsetti e nel caso questa differenza sia superiore ad un questa differenza sia superiore ad un determinato valore intervenga aprendo il circuito. 5 Schema di principio di un interruttore differenziale Schema di principio di un interruttore differenziale 6 Schema di principio di un interruttore differenziale Schema di principio di un interruttore differenziale I due avvolgimenti (quello di fase e quello di neutro hanno lo stesso numero di spire per cui NF = N hanno lo stesso numero di spire per cui N = NN In condizioni normali di funzionamento: IF = IN quindi per la legge di Hopkinson (N quindi per la legge di Hopkinson (N*II = = *) ) F = N I due avvolgimenti (quello di fase e quello di neutro) sono costruiti in modo che i due flussi siano opposti per sono costruiti in modo che i due flussi siano opposti per cui la loro somma algebrica (ovvero la loro differenza perché se uno è positivo l’altro è negativo) sia uguale a 0: =F ‐ N = 0 Se a causa di un contatto diretto o indiretto una parte della corrente di fase scarica verso terra allora IF > IN 7 Schema di principio di un interruttore differenziale Schema di principio di un interruttore differenziale Ovvero nasce una corrente differenziale: Id =IF ‐ IN ne consegue che: F > > N Risulta quindi che: =F ‐ N > 0 La presenza di un flusso differenziale fa si che nasca una f.e.m. indotta: V = N*I = * Questa f.e.m. aziona il relè 6 che sgancia l’interruttore bipolare su fase e neutro. La differenza di corrente tra entrata e uscita del circuito si verifica solo quando si ha una dispersione verso terra 8 Schema di principio di un interruttore differenziale Schema di principio di un interruttore differenziale L’interruttore differenziale L’i t tt diff i l INTERVIENE SOLO SE: La corrente differenziale: La corrente differenziale: Id ≥ In dove In è il valore della corrente differenziale d'intervento che dipende dalla sensibilità del differenziale differenziale 9 Parametri di classificazione di un interruttore differenziale • L'interruttore presenta anche una protezione contro le sovracorrenti, in questo caso si parla di differenziale magnetotermico viceversa si parla di differenziale puro viceversa si parla di differenziale puro • Potere d Potere d'interruzione interruzione intrinseco. È Il valore massimo della intrinseco È Il valore massimo della corrente verso terra che il dispositivo può interrompere p prima di essere distrutto e non garantire più il g p disinserimento dell'impianto. • Forma d'onda rilevabile 10 Parametri di classificazione di un interruttore differenziale • • TIPO DI TIPO DI INTERRUTTORE Tipo AC: Solo per corrente alternata. Questa tipologia di interruttori differenziali è adatta per impianti in cui le eventuali correnti di guasto siano del tipo sinusoidale "puro" siano del tipo sinusoidale puro . Appartengono a questa categoria la Appartengono a questa categoria la maggior parte dei differenziali impiegati nelle abitazioni ad uso civile Tipo A: Oltre alla protezione garantita da tipo AC questi dispositivi Tipo A: Oltre alla protezione garantita da tipo AC questi dispositivi garantiscono l'intervento per: – – • Correnti pulsanti unidirezionali Correnti pulsanti unidirezionali con componente corrente continua fino a 6 mA Tipo B:Oltre alla protezione garantita dal tipo A questi dispositivi garantiscono l'intervento per: – – Correnti differenziali sinusoidali fino a 1000Hz Correnti differenziali continue 11 Parametri di classificazione di un interruttore differenziale Tempo d'intervento Tempo d'intervento Per questa caratteristica possiamo identificare tre tipi diversi: • Interruttori differenziali di tipo generale • I t Interruttori differenziali selettivi. Questi dispositivi intervengono con un tt i diff i li l tti i Q ti di iti i i t tempo di ritardo fisso, vengono impiegati a monte dei differenziali di tipo generale permettendo così una selettività dell'impianto assicurando la continuità dell'impianto non interessato dal guasto • Differenziale ritardati. L'intervento può essere ritardato secondo un tempo selezionabile Valore della corrente differenziale d'intervento In o sensibilità Per questa caratteristica possiamo identificare : • Differenziali a bassa sensibilità. Il valore della corrente differenziale d'intervento supera i 30 mA valori previsti dalle norme sono:0.1 ‐ 0.3 ‐ 0.5 ‐ 1A 1 A • Differenziali ad alta sensibilità. Il valore della corrente differenziale d'intervento inferiore o uguale a 30 valori previsti dalle norme sono:10 ‐ 30 mA 12 Parametri di classificazione di un interruttore differenziale 13 Per scegliere un interruttore differenziale occorre guardare: • • • • • IlIl numero dei poli (2‐3‐4 poli) numero dei poli (2 3 4 poli) Tensione nominale: Valore della tensione di esercizio in cui opera l'apparecchio (es. 230V, 400V) Corrente nominale: Valore massimo di corrente in cui deve lavorare l'apparecchio valori nominali previsti dalle norme sono 6 ‐ i li i ti d ll 6 10 ‐ 10 13 ‐ 13 16 ‐ 16 20 ‐ 20 25 ‐ 25 32 ‐ 32 40 ‐ 40 50 ‐ 50 63 ‐ 63 80 ‐ 80 100 ‐ 100 125 125 A Tipo di onda rilevabile Valore della corrente di intervento: Rt= 50/Id ‐ Calcolo resistenza di terra Dove: 50: Valore di tensione non ritenuto pericoloso per le persone [V]] Id: Corrente differenziale d : Corrente differenziale d'intervento intervento [A] [A] Rt: Resistenza di terra espressa in ohm [Ω] Tale formula fornisce il valore massimo della resistenza di terra a dipendenza del valore d'i t d'intervento del differenziale. Con un differenziale da 30 mA t d l diff i l C diff i l d 30 A la resistenza di terra potrà l it di t tà essere anche di 50/0.03 A = 1666 ohm viceversa utilizzando un differenziale da 300 mA la resistenza di terra dovrà essere al massimo di 166 ohm. 14 Per scegliere un interruttore differenziale occorre guardare: • • La corrente di intervento del dispositivo di i d l di ii differenziale deve essere tale da garantire che la “tensione di contatto” residua su un elemento guasto non superi i 50 Volt ( 25 nel l t t i i 50 V lt ( 25 l caso di ambienti particolari quali locali ad uso medico, ambienti umidi, cantieri edili ecc.) P Per ottenere ciò l’interruttore di protezione tt iò l’i t tt di t i deve essere coordinato con la resistenza dell’impianto di terra. 15 Interventi indesiderati dell’interruttore Interventi indesiderati dell interruttore differenziale: differenziale: P Possono avvenire per: i • • un assorbimento eccessivo sulla linea elettrica, causata ad esempio dal contemporaneo uso del forno e della lavatrice. Avviene solo se il diff differenziale incorpora anche la protezione magnetotermica i l i h l i i dispersione di corrente presente nei diversi utilizzatori, che vanno a sommarsi e se raggiungono il valore d'intervento del differenziale ne provocano l'intervento. Una soluzione a questo inconveniente è legato alla suddivisione dell'impianto in più "sezioni" ognuna delle quali protette da diversi differenziali, questo oltre a garantire un margine superiore legato alla dispersione degli utilizzatori, permette una i l t ll di i d li tili t i tt selettività dell'impianto che permette ad esempio di continuare a usufruire del sistema d'illuminazione nel caso si presenti un problema nella parte d'impianto legata ad un altro differenziale Altra possibile nella parte d'impianto legata ad un altro differenziale. Altra possibile soluzione è ricorrere a differenziali che prevedono "filtri" antidisturbo per evitare interventi indesiderati. 16 I parametri di un interruttore differenziale: I parametri di un interruttore differenziale: A: Corrente nominale A: Corrente nominale B: Tensione Nominale C: Potere d'interruzione intrinseco q D: Forma d'onda rilevabile in questo caso solo sinusoidale, quindi tipo AC E: Corrente differenziale d'intervento qui 10 mA F: Marchio di qualità Da notare che il differenziale in figura è del tipo "puro", necessita quindi di un interruttore magnetotermico a sua protezione con corrente nominale massimo pari a quella del differenziale in questo caso 16 A 17 I parametri di un interruttore differenziale: I parametri di un interruttore differenziale: A: Ingresso dispositivo per fase e neutro B: Uscita dispositivo per fase e neutro C: Corrente nominale del magnetotermico Corrente nominale del magnetotermico (16A) e del (16A) e del differenziale 32A Come visto in precedenza è fondamentale che la protezione del magnetotermico sia al massimo uguale a quella del differenziale In questo al massimo uguale a quella del differenziale.In questo caso è di taglio inferiore e quindi garantisce la protezione del differenziale D: Levetta per attivare/disattivare differenziale. Si Levetta per attivare/disattivare differenziale. Si evidenzia il fatto che in questo caso un intervento del differenziale disinserisce anche la protezione magnetotermica, mentre in caso ad esempio di un g , p sovraccarico interverrà la sola protezione magnetotermica cosi da distinguere la causa del problema E: Corrente differenziale d'intervento qui 30 mA F: Tasto di prova. Questo tasto causa l'intervento del differenziale creando una "dispersione" di corrente (vedi tasto di prova) 18 RIASSUMENDO 19 RIASSUMENDO 20
