Regole per il collegamento del differenziale a una rete monofase senza messa a terra: migliori schemi + sequenza dei lavori

La rete elettrica monofase è comune per ogni nucleo domestico. Indipendentemente dal fatto che si tratti di una casa privata o di un appartamento comunale, gli utenti consumano comunque attivamente elettricità.

Questo tipo di energia, tuttavia, non può essere considerato completamente sicuro. Pertanto, il collegamento di un interruttore differenziale a una rete monofase senza messa a terra – un dispositivo speciale che aumenta significativamente il grado di sicurezza nell'uso dell'elettricità – è visto come un compito urgente.

Analizziamo insieme gli schemi di collegamento più comuni dell'interruttore differenziale a una rete monofase, e stabiliamo anche la procedura di esecuzione dei lavori di collegamento.

Visione d'insieme dei moduli di protezione

Nonostante la costruzione degli schemi di cablaggio delle linee elettriche eseguita secondo le regole approvate, il rischio di scossa elettrica rimane sempre presente. Pertanto, è importante prendersi cura della sicurezza in modo tempestivo.

Dispositivo di protezione differenziale – così viene interpretata la sigla 'ID' in linguaggio tecnico.

Dal punto di vista costruttivo, non risulta essere il più complesso tra i dispositivi elettrotecnici moderni. Tuttavia, svolge le funzioni di protezione in modo sufficientemente qualitativo e affidabile.

Approssimativamente così appare la funzionalità del sistema elettrotecnico, mediante il quale viene realizzata l'efficace protezione degli utenti delle reti elettriche, nonché la protezione di vari apparecchi domestici.

Va notato che esistono varietà di interruttori differenziali, in base alle quali in ogni caso specifico viene organizzato un determinato schema di protezione:

• che garantisce la sicurezza del contatto;
• che previene danni tecnici;
• che contrasta il pericolo di incendio.

Ogni dispositivo con una specifica funzionalità si differenzia dalle altre costruzioni per i parametri operativi, in particolare – per la corrente nominale e la corrente di interruzione.

Aspetto esterno del dispositivo a bassa corrente di interruzione. Nelle reti domestiche, questi dispositivi vengono utilizzati per proteggere le persone dal contatto accidentale con il potenziale elettrico in caso di dispersione di corrente.

Il dispositivo più sensibile è, naturalmente, l'interruttore differenziale (RCD), progettato per bloccare l'alimentazione in caso di contatto involontario delle persone con parti in tensione dei circuiti. Il range di interruzione di corrente per tali apparecchi è compreso tra 10 e 30 mA.

I migliori schemi per il collegamento dell'interruttore differenziale

Per le linee delle reti elettriche di uso domestico è caratteristica l'implementazione di RCD senza «terra». La maggior parte delle soluzioni circuitali del settore domestico è costituita proprio da cablaggio monofase, dove in linea di principio esistono solo due linee: fase e neutro.

Caratteristiche degli schemi senza messa a terra

La schematizzazione del dispositivo del circuito elettrico senza messa a terra viene realizzata necessariamente tenendo conto dell'inclusione della protezione automatica per «corto circuito» e per sovraccarico di corrente.

Questo è un fattore evidente, poiché i singoli dispositivi RCD non sono progettati per proteggere da tali fenomeni. Questi apparecchi salvano solo dalle correnti di dispersione.

L'interruttore automatico – generalmente vengono inseriti nel circuito per organizzare l'interruzione di protezione a causa di sovraccarico di rete. La costruzione dell'RCD non prevede questo tipo di interruzione.

Il range delle correnti di interruzione e le caratteristiche tecniche degli interruttori automatici differiscono leggermente dai parametri operativi degli RCD di protezione.

Esistono tuttavia dispositivi di interruzione universali che combinano in un unico apparecchio le funzioni di interruttore automatico e di protezione dal contatto involontario con le barre elettriche in tensione.

Ogni dispositivo di protezione prevede strutturalmente la commutazione di entrambi i conduttori del cavo di alimentazione – fase e neutro.

Inoltre, durante l'installazione del cablaggio elettrico, è necessario collegare accuratamente i conduttori ai morsetti di lavoro. Un montaggio errato rischia di danneggiare il dispositivo di protezione, rendendo l'intero sistema di protezione non funzionante.

Variante classica di collegamento

A seconda del carico tecnico (numero di elettrodomestici) e del numero di ambienti, in un appartamento o in una casa può essere utilizzata una rete unica completa o una rete composta da più sottoreti.

Lo schema di inserimento dell'apparecchio nella rete dell'utente, all'apparenza semplicissimo, ha le sue sfumature. Pertanto, un collegamento errato non solo rischia il guasto dei dispositivi di protezione stessi, ma comporta anche una situazione operativa pericolosa.

Per il primo caso, di solito è sufficiente un dispositivo RCD per organizzare lo scatto di protezione. In base ai parametri della corrente assorbita o della potenza totale assorbita, in questo caso si sceglie l'apparecchio di protezione in base alla corrente nominale e si determina la corrente di interruzione.

Per la seconda opzione, i dispositivi vengono installati su ciascuna delle sottoreti esistenti. Inoltre, di solito, tutti gli RCD installati sono completati da interruttori automatici dimensionati per la potenza assorbita di ogni singola sottoreti.

Ecco, più o meno, come si presenta la soluzione circuitale per l'installazione del differenziale nella variante di collegamento classica. Questa semplice opzione di cablaggio garantisce la protezione dell'intera rete dell'appartamento (casa) – mediante la completa disattivazione dell'alimentazione.

L'esecuzione classica dello schema di inserimento del differenziale «senza terra» viene tradizionalmente realizzata nel modo seguente:

1. Il cavo di alimentazione principale, composto da due conduttori (fase, neutro), viene portato all'interruttore automatico.
2. Dall'interruttore automatico, entrambi i conduttori vengono portati al contatore elettrico.
3. Successivamente, dal contatore elettrico, i due fili di alimentazione vengono collegati ai morsetti di ingresso del differenziale.

Dopo il dispositivo di protezione, per la variante senza sottoreti, non è necessario installare un interruttore automatico di duplicazione, ma in alcuni casi gli esperti lo raccomandano.

Se invece si utilizza uno schema con sottoreti, dopo il differenziale su ogni ramo è necessario installare un interruttore automatico separato.

Cablaggio leggermente modernizzato con un differenziale e un interruttore automatico separato per ogni sottorete. Il principio di funzionamento è praticamente analogo a quello «classico», ma grazie agli interruttori aggiuntivi, è più semplice individuare il guasto.

Pertanto, il conduttore di fase che esce dal dispositivo di protezione alimenta le reti operative attraverso ulteriori interruttori automatici.

Il conduttore neutro, anch'esso passante attraverso lo schema del dispositivo di interruzione, viene portato alla barra collettrice neutra comune, da dove viene distribuito alle linee di derivazione del neutro per il collegamento del carico.

Quale schema di collegamento dell'interruttore differenziale è migliore?

Schema migliore o peggiore – questi concetti sono puramente superficiali. Quanto efficace possa essere un dato schema – ecco il punto.

E anche un non specialista capisce che la variante a più stadi, in cui vengono utilizzati diversi livelli di protezione, appare più efficace di qualsiasi altra semplificata.

Anche questo è una sorta di schema classico con l'aggiunta di due interruttori automatici lineari al differenziale. Uno degli interruttori viene solitamente installato sulla linea di alimentazione degli elettrodomestici da cucina potenti, il secondo sull'illuminazione e le prese delle altre stanze.

Pertanto, lo schema del sistema di alimentazione elettrica con sottoreti, in cui viene utilizzato un differenziale comune e dispositivi di protezione aggiuntivi su ciascun ramo del circuito elettrico, appare chiaramente preferibile.

La realizzazione di tale schema di solito prevede l'installazione di un dispositivo di protezione principale con corrente di interruzione di 100-300 mA. I dispositivi aggiuntivi, distribuiti sui singoli rami del circuito comune, hanno una corrente di interruzione non superiore a 30 mA.

In questo modo si garantisce una doppia protezione – antincendio e contro il contatto involontario.

Soluzione circuitale in cui vengono utilizzati due dispositivi RCD e un interruttore differenziale. Il cablaggio qui viene effettuato anche «senza terra» con separazione dei circuiti di alimentazione grazie ad interruttori aggiuntivi.

I vantaggi della costruzione della rete elettrica in questo modo si manifestano anche nel fatto che, in caso di intervento, di solito si scollega solo una singola sezione dell'impianto elettrico domestico, e non l'area di alimentazione generale. In tali condizioni di scollegamento, è molto più semplice individuare il punto della dispersione di corrente.

D'altra parte, il cosiddetto schema esteso di collegamento dell'RCD senza messa a terra è oneroso per l'utente, dal punto di vista dell'aumento dei costi di costruzione.

È chiaro che per realizzare una protezione a più stadi, in questo caso saranno necessari investimenti finanziari più consistenti rispetto alla realizzazione di una versione semplificata.

Schema di applicazione dell'interruttore differenziale in una casa privata

Gli edifici municipali di solito non creano particolari problemi con le funzioni di protezione, ad eccezione degli edifici apertamente vecchi.

Le reti delle case municipali sono generalmente mantenute dal servizio. Invece in una casa privata, i proprietari spesso devono risolvere problemi simili da soli.

Schema di cablaggio della rete di alimentazione in una casa privata, diffuso e spesso utilizzato nella pratica. Come si vede dal grafico, vengono utilizzati diversi dispositivi di protezione che interrompono le sottoreti servite in caso di diverse dispersioni di corrente.

Tuttavia, l'improvvisazione in tali questioni non è raccomandata. E se è necessario organizzare uno schema di collegamento affidabile con l'uso di RCD, è necessario rivolgersi a specialisti energetici.

I progetti di case private, soprattutto quelli moderni, presentano schemi di soluzione di protezione per l'alimentazione elettrica sufficientemente complessi.

Consideriamone uno per l'installazione in una casa privata:

1. In totale vengono utilizzati 5 dispositivi di protezione con un intervallo di correnti di interruzione da 10 a 300 mA.
2. Come protezione principale contro i cortocircuiti e possibili incendi funge l'RCD da 300 mA.
3. Due dispositivi universali da 30 mA sono utilizzati per l'illuminazione e il gruppo prese.
4. Sulla linea di alimentazione degli ambienti con atmosfera aggressiva e dove è richiesta una protezione maggiore, sono installati dispositivi ad alta sensibilità da 10 mA.
5. Il circuito generale è suddiviso in sottoreti in base alla destinazione.

La funzionalità di tale schema può essere descritta come segue. Il primo dispositivo, l'RCD da 300 mA, svolge le funzioni di blocco antincendio.

Contemporaneamente, per questo dispositivo è caratteristica l'interruzione in base alla corrente di dispersione totale di tutte le sottoreti, se questo valore supera il parametro consentito.

Aspetto del dispositivo di protezione progettato per l'interruzione quando esiste un rischio di incendio a causa dello stato di guasto della rete. Tali RCD con corrente differenziale da 300 mA appartengono ai dispositivi di blocco antincendio.

Dopo il sistema antincendio, entra in funzione quello universale, che garantisce l'attivazione anche in caso di rilevamento di cortocircuiti e dispersioni di corrente superiori a 30 mA.

La zona servita dall'RCD di questa sottorete è la linea che alimenta gli apparecchi di illuminazione e il gruppo di prese.

Infine, una sorta di terzo livello di protezione è formato da dispositivi ad alta sensibilità da 10 mA, che di fatto servono zone dove le condizioni richiedono un approccio non ordinario: bagno, camera dei bambini.

Dispositivo con caratteristica di protezione ad alta sensibilità, con corrente differenziale di 10 mA. Di solito viene utilizzato nella realizzazione di schemi elettrici in ambienti con pericolo elevato di guasto o nelle camere dei bambini.

Variante di protezione per una casa di campagna

I moderni progetti di case di campagna si presentano sempre più spesso come infrastrutture edilizie a tutti gli effetti, al pari del settore residenziale per l'abitazione permanente. È evidente che il fattore della protezione completa diventa rilevante anche per gli edifici di campagna.

Tuttavia, per tali strutture, i requisiti di sicurezza elettrica sono generalmente un po' inferiori rispetto al settore residenziale vero e proprio.

Pertanto, qui vengono tradizionalmente utilizzate soluzioni circuitali semplificate con RCD universali con corrente di intervento di 30 mA.

Questo tipo di dispositivi di protezione fornisce una protezione abbastanza efficace in caso di contatti involontari con zone elettriche dove potrebbe esserci una dispersione di corrente.

Inoltre, la stessa configurazione dei dispositivi garantisce il blocco in caso di danni tecnici alle apparecchiature o all'impianto elettrico.

Oltre all'RCD, l'impianto elettrico della casa di campagna è dotato anche di interruttori automatici – di solito uno per la linea di illuminazione e uno per la linea delle prese elettriche.

Il dispositivo più comunemente utilizzato con corrente differenziale di 30 mA. È considerato una sorta di dispositivo universale, poiché teoricamente può interrompere l'alimentazione sia in caso di cortocircuiti che di contatti involontari.

Se è necessario utilizzare apparecchiature aggiuntive, queste vengono collegate allo schema esistente tramite un ulteriore interruttore automatico.

Procedura di esecuzione dei lavori di collegamento

Prima di tutto, è necessario assicurarsi di rispettare tutte le misure di sicurezza richieste durante l'esecuzione di questo tipo di lavoro.

Disattivare l'alimentazione elettrica nell'area di installazione e dotarsi di utensili funzionanti.

Successivamente, è necessario seguire una serie di regole durante l'esecuzione dei lavori elettrici:

1. L'installazione viene eseguita rigorosamente secondo lo schema precedentemente preparato.
2. Il dispositivo viene montato all'interno del quadro elettrico accanto agli interruttori automatici.
3. Il dispositivo fissato nel quadro elettrico si collega agli altri componenti tramite conduttori con sezione non inferiore a 2,5 mm (rame). È importante utilizzare gli schemi di collegamento riportati sul corpo dell'apparecchio di protezione.
4. Dopo aver completato il montaggio e la distribuzione dei conduttori, verificare la correttezza dei collegamenti e alimentare la sezione.
5. Verificare l'intervento del dispositivo attivando il pulsante «Test».

Di norma, un dispositivo correttamente scelto supera con successo la modalità di test.

Se ciò non accade – il dispositivo non è intervenuto, significa che i calcoli sono stati eseguiti in modo errato o sono presenti difetti nello schema del dispositivo. In tal caso, l'RCD deve essere sostituito.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video illustra le sfumature e mostra i dettagli del collegamento del dispositivo di protezione in condizioni operative di un impianto elettrico realizzato secondo il sistema TN-C.

Chiare spiegazioni dell'autore sul funzionamento dell'RCD in tali condizioni e dimostrazioni pratiche:

Per concludere il materiale di panoramica sulle possibili configurazioni circuitali con RCD, è necessario sottolineare l'attualità dell'uso di questi dispositivi. L'implementazione di dispositivi di interruzione per correnti residue rappresenta un aumento significativo del livello di sicurezza nell'uso delle reti elettriche. La cosa principale è scegliere correttamente e collegare correttamente i dispositivi.

Se avete esperienza nel collegamento di un RCD a reti monofase senza messa a terra, condividetela con i nostri lettori. Raccontate a quali aspetti è necessario prestare attenzione, forse conoscete alcune particolarità di collegamento di cui non abbiamo parlato nel nostro articolo? Lasciate i vostri commenti e fate domande nel blocco sotto l'articolo.