Come collegare correttamente il differenziale: schemi, opzioni di collegamento, regole di sicurezza

La creazione di una moderna rete elettrica interna all'appartamento è un'attività responsabile, che comporta calcoli, scelta di cavi e impianti elettrici, lavori di installazione. Allo stesso tempo, uno dei compiti principali rimane garantire la sicurezza degli inquilini e la protezione dei beni. È d'accordo?

Se i dispositivi di protezione sono scelti correttamente e lo schema di collegamento dell'interruttore differenziale e degli interruttori automatici è ben studiato, tutti i rischi sono ridotti al minimo. Ma come fare? Cosa considerare nella scelta? A queste e molte altre domande risponderemo nel nostro articolo.

Inoltre, potrà comprendere il principio di funzionamento dell'interruttore differenziale e le varianti del suo collegamento. Consigli degli esperti e dettagli di installazione sono raccolti in questo materiale. Inoltre, nell'articolo sono presenti video dai quali imparerà gli errori principali durante il collegamento e vedrà come si collega l'interruttore differenziale nella pratica.

Scopo e principio di funzionamento dell'interruttore differenziale

A differenza dell'interruttore automatico, che protegge la rete da sovraccarichi e cortocircuiti, l'interruttore differenziale è progettato per riconoscere istantaneamente la presenza di corrente di dispersione e reagire scollegando la rete o una singola linea elettrica.

Poiché questi due dispositivi di protezione differiscono funzionalmente, entrambi devono essere presenti nello schema di montaggio.

Il principio di funzionamento dell'interruttore differenziale è semplice: confronto dei valori di corrente in entrata e in uscita e intervento in caso di rilevamento di una discrepanza.

Schema che mostra il funzionamento del dispositivo in caso di rottura di fase. Prima interviene il relè di tensione (RN), poi il contattore (K).

All'interno del corpo del dispositivo automatico si trova un trasformatore con nucleo e avvolgimenti con flussi magnetici uniformi diretti in direzioni opposte.

Quando si verifica una corrente di dispersione, il flusso magnetico in uscita diminuisce, provocando l'attivazione del relè elettrico e l'interruzione dell'alimentazione. Ciò è possibile se una persona tocca un apparecchio messo a terra e il circuito elettrico. In media, questo richiede da 0,2 a 0,4 secondi. Maggiori informazioni sul funzionamento e principio dell'interruttore differenziale ne abbiamo parlato qui.

Esistono diversi tipi di dispositivi progettati per reti a corrente continua o alternata. Una caratteristica tecnica importante sempre presente nella marcatura è la corrente di dispersione nominale.

Per proteggere gli occupanti di una casa si scelgono dispositivi con un valore nominale di 30 mA. Dove il rischio è maggiore, ad esempio nei bagni con elevata umidità o nelle camere da gioco per bambini, si installano differenziali da 10 mA.

Valori nominali più elevati, ad esempio 100 mA o 300 mA, sono progettati per prevenire incendi, poiché grandi dispersioni di corrente possono causare combustione. Tali dispositivi vengono montati come differenziale generale di ingresso, nonché in impianti industriali e grandi strutture.

Informazioni dettagliate sulla scelta dell'interruttore differenziale adatto sono fornite in questo articolo.

L'interruttore differenziale (a sinistra) non va confuso con il dispositivo differenziale automatico (a destra), che combina le funzioni di un interruttore automatico e di un dispositivo di protezione, potendo quindi intervenire sia per sovraccarico che per corrente di dispersione

Il dispositivo differenziale automatico è più compatto di una combinazione di dispositivi di protezione e occupa meno spazio nel quadro elettrico, ma quando interviene è più difficile individuare la causa dello scatto.

Lo schema di installazione viene scelto in base all'esigenza e al tipo di rete: monofase o trifase. Se si desidera proteggere l'intera casa o appartamento dalle dispersioni di corrente, l'interruttore differenziale viene installato all'ingresso della linea di alimentazione.

Opzioni di protezione per rete monofase

I produttori di elettrodomestici potenti menzionano la necessità di installare un set di dispositivi di protezione. Spesso nella documentazione di accompagnamento per lavatrice, piano cottura elettrico, lavastoviglie o scaldabagno è indicato quali dispositivi devono essere installati aggiuntivamente nella rete.

Tuttavia, si utilizzano sempre più spesso più dispositivi, per singoli circuiti o gruppi. In questo caso, il dispositivo in combinazione con uno o più interruttori viene montato nel quadro e collegato a una linea specifica

Considerando il numero di diversi circuiti che servono prese, interruttori, apparecchi che massimamente caricano la rete, si può dire che gli schemi di collegamento dell'interruttore differenziale sono infiniti. In ambito domestico è possibile installare anche una presa con interruttore differenziale integrato.

Successivamente esamineremo le opzioni di collegamento più comuni che sono fondamentali.

Opzione #1 – interruttore differenziale generale per rete monofase.

Posizione dell'interruttore differenziale – all'ingresso della linea di alimentazione nell'appartamento (casa). Viene installato tra il disgiuntore generale bipolare e il set di interruttori per la gestione delle diverse linee elettriche — circuiti di illuminazione e prese, diramazioni individuali per elettrodomestici, ecc.

Se si verifica una corrente di dispersione su uno qualsiasi dei circuiti elettrici in partenza, il dispositivo di protezione scollegherà immediatamente tutte le linee. Questo è certamente un suo svantaggio, poiché non sarà possibile determinare esattamente dove si trova il guasto.

Supponiamo che si verifichi una dispersione di corrente a causa del contatto del conduttore di fase con un apparecchio metallico collegato alla rete. L'interruttore differenziale scatta, la tensione nel sistema scompare e sarà piuttosto difficile trovare la causa dello spegnimento.

Il lato positivo riguarda il risparmio: un singolo dispositivo costa meno e occupa anche meno spazio nel quadro elettrico.

Opzione #2 – interruttore differenziale generale per rete monofase + contatore.

La caratteristica distintiva dello schema è la presenza di un contatore di energia elettrica, la cui installazione è obbligatoria.

La protezione contro le correnti di dispersione viene anche collegata agli interruttori, ma sulla linea di ingresso è collegato un contatore.

Se è necessario interrompere l'alimentazione elettrica all'appartamento o alla casa, si scollega l'interruttore generale, non l'interruttore differenziale, sebbene siano installati l'uno accanto all'altro e servano la stessa rete.

I vantaggi di questa disposizione sono gli stessi della soluzione precedente – risparmio di spazio nel quadro elettrico e di denaro. Svantaggio: la difficoltà di individuare il punto di dispersione della corrente.

Opzione #3 – interruttore differenziale generale per rete monofase + interruttori differenziali di gruppo.

Lo schema è una delle varianti più complesse dell'opzione precedente.

Grazie all'installazione di dispositivi aggiuntivi su ogni circuito di lavoro, la protezione contro le correnti di dispersione diventa doppia. Dal punto di vista della sicurezza, è un'ottima opzione.

Supponiamo che si verifichi una dispersione di corrente di emergenza, ma l'interruttore differenziale del circuito di illuminazione collegato per qualche motivo non sia intervenuto. Allora interviene il dispositivo generale e scollega tutte le linee.

Per evitare che entrambi i dispositivi (quello specifico e quello generale) scattino contemporaneamente, è necessario rispettare la selettività, cioè in fase di installazione tenere conto sia del tempo di intervento sia delle caratteristiche di corrente dei dispositivi.

Il lato positivo dello schema è che in caso di emergenza si scollega un singolo circuito. È estremamente raro che si scolleghi l'intera rete.

Ciò può accadere se l'interruttore differenziale installato su una linea specifica:

• difettoso;
• guasto;
• non adatto al carico.

Per evitare che si verifichino situazioni simili, consigliamo di familiarizzare con i metodi di verifica dell'interruttore differenziale per verificarne il funzionamento.

Svantaggi: il quadro elettrico è sovraccarico di numerosi dispositivi simili e spese aggiuntive.

Opzione #4 – rete monofase + interruttori differenziali di gruppo.

La pratica ha dimostrato che uno schema senza l'installazione di un interruttore differenziale generale funziona comunque bene.

Certo, non esiste la garanzia che una protezione non scatti, ma è facile rimediare acquistando un dispositivo più costoso di un produttore affidabile.

Lo schema ricorda la variante con protezione generale, ma senza installare un interruttore differenziale per ogni singolo gruppo. Si distingue per un importante aspetto positivo: qui è più facile individuare la fonte della dispersione.

Dal punto di vista del risparmio, l'installazione elettrica di più dispositivi è svantaggiosa – uno generale costerebbe molto meno.

Se nell'appartamento la rete elettrica non è messa a terra, consigliamo di familiarizzare con gli schemi di collegamento dell'interruttore differenziale senza messa a terra.

Schemi per rete trifase

Nelle case, negli ambienti industriali e in altre strutture si può trovare una diversa configurazione dell'alimentazione elettrica.

Così, per gli appartamenti il collegamento a una rete trifase non è tipico, mentre per l'attrezzatura di una casa privata non è raro. Qui verranno utilizzati schemi diversi per il collegamento del dispositivo di protezione.

Opzione #1 – interruttore differenziale generale per rete trifase + interruttori differenziali di gruppo.

Per una rete a 380 V, un dispositivo bipolare non è sufficiente, è necessario un equivalente quadripolare: è necessario collegare 1 conduttore neutro e 3 di fase.

Lo schema è complicato dall'equipaggiamento di ogni linea elettrica con un singolo interruttore differenziale. Non è obbligatorio, tuttavia si consiglia di realizzare una protezione duplicata per una maggiore sicurezza contro le correnti di dispersione.

Il tipo di cavo è importante. Per una rete monofase è adatto il cavo standard VVG, mentre per una trifase si consiglia di utilizzare il VVGng più resistente al fuoco. Sulla scelta del tipo di cavo appropriato abbiamo scritto in un altro nostro articolo.

Opzione #2 – interruttore differenziale generale per rete trifase + contatore.

Questa soluzione ripete completamente la precedente, ma nello schema è aggiunto un contatore di energia. Gli interruttori differenziali di gruppo sono anch'essi inclusi nel sistema di servizio delle singole linee.

Di tutti gli schemi presentati, questo è il più voluminoso in senso letterale, cioè richiede l'installazione di un grande quadro elettrico con molti cavi e dispositivi elettrici collegati.

Esiste una sfumatura che riguarda qualsiasi schema presentato. Se nell'appartamento o nella casa ci sono più circuiti di illuminazione e prese, più elettrodomestici potenti che richiedono linee elettriche separate, allora ha senso installare una doppia protezione con un interruttore differenziale generale.

In caso contrario, è sufficiente un dispositivo generale, o uno per ogni circuito.

Istruzioni per l'installazione dell'interruttore differenziale

Per prima cosa è necessario scegliere la posizione per il montaggio del dispositivo. Si applicano due opzioni: quadro elettrico o armadio. Il primo ricorda una scatola metallica senza coperchio, fissata a un'altezza comoda per la manutenzione.

L'armadio è dotato di uno sportello che può essere chiuso a chiave. Alcuni tipi di armadi hanno delle aperture per poter leggere le letture del contatore senza dover aprire appositamente lo sportello, e per spegnere i dispositivi.

I dispositivi di protezione vengono fissati su guide DIN di montaggio disposte orizzontalmente. La costruzione modulare degli interruttori automatici, dei differenziali automatici e degli interruttori differenziali consente di posizionarne diversi sulla stessa guida

Ai morsetti di sinistra all'entrata e all'uscita si collega sempre il conduttore neutro, a quelli di destra quello di fase. Una delle opzioni:

• morsetto d'ingresso N (superiore sinistro) – dall'interruttore automatico generale;
• uscita N (inferiore sinistro) – alla barra di neutro separata;
• morsetto d'ingresso L (superiore destro) – dall'interruttore automatico generale;
• uscita L (inferiore destro) – agli interruttori automatici di gruppo.

Al momento dell'installazione del dispositivo di protezione sul quadro, potrebbero già essere presenti degli interruttori automatici. Per ordinare la disposizione degli apparecchi e dei cavi, potrebbe essere necessario riposizionare i dispositivi in un certo ordine.

Presentiamo un esempio di installazione di un interruttore differenziale generale in un armadio elettrico dove sono già presenti un contatore, un interruttore automatico generale e diversi interruttori automatici per circuiti separati — illuminazione, prese e altri.

Non si collega mai un interruttore differenziale all'ingresso – esso segue sempre l'interruttore automatico generale. Se si utilizza un contatore, il dispositivo di protezione differenziale passa alla terza posizione dall'ingresso.

Descrizione del processo di collegamento:

• installiamo il dispositivo sulla guida DIN a destra dell'interruttore automatico – è sufficiente applicarlo e premere con leggera forza fino allo scatto;
• facciamo passare i cavi spelati e preparati dall'interruttore automatico e dalla barra di neutro, li inseriamo nei morsetti superiori secondo lo schema, serriamo le viti di fissaggio;
• Si inseriscono i fili nei morsetti inferiori e si stringono le viti.
• Si testa: prima si accende l'interruttore generale, poi il differenziale, si preme il pulsante «Test»; alla pressione, il dispositivo deve disattivarsi.

Per verificare la correttezza del collegamento, a volte si simula una corrente di dispersione. Si prendono due fili attivi – «fase» e «terra», si avvicinano contemporaneamente al portalampada. Si crea una dispersione e il dispositivo deve intervenire immediatamente.

Quali errori evitare?

Prima del collegamento, è necessario ricontrollare le caratteristiche tecniche dei dispositivi. La corrente nominale deve essere uguale o superiore al parametro analogo dell'interruttore di ingresso. È facile determinare i valori dalla marcatura.

Gli elettricisti consigliano di scegliere un dispositivo di protezione di un gradino superiore, cioè per un interruttore da 50 A è adatto un differenziale da 63 A.

È possibile calcolare correttamente i parametri, scegliere l'interruttore automatico e l'interruttore differenziale con il valore nominale corretto, ma durante l'installazione commettere un piccolo errore, per cui il sistema risulterà inutile.

Ad esempio, i principianti spesso confondono le sbarre. Bisogna ricordare che per il conduttore neutro e il filo di terra si usano sbarre diverse. Inoltre, per ogni dispositivo è necessaria una sbarra separata: per 5 differenziali – 5 sbarre.

Qualunque schema di collegamento si usi, il conduttore di terra non vi parteciperà. Tutti i morsetti sono destinati o al filo di fase (carico) o a quello neutro (neutrale).

Non si devono assolutamente confondere i poli N e L. Hanno sul corpo delle lettere di designazione e i fili si differenziano per colore, quindi bisogna fare attenzione.

Se si verifica un intervento intempestivo o, al contrario, il dispositivo non reagisce, la causa potrebbe essere la seguente:

• «fase» e «terra» sono collegate dopo il differenziale;
• collegamento incompleto – il conduttore N non è inserito nel morsetto corrispondente;
• «neutro» e «terra» sono collegati nella presa;
• confusione tra il collegamento di due o più differenziali agli impianti elettrici.

Nella pratica, gli errori sono molti di più, poiché si applicano schemi diversi. Più dispositivi partecipano al montaggio del quadro elettrico, più attenzione bisogna prestare durante il collegamento.

Regole di sicurezza durante il lavoro

La maggior parte delle regole ha carattere generale, cioè devono essere applicate durante qualsiasi lavoro elettrico.

Se ha deciso di allestire autonomamente il quadro elettrico di distribuzione, prima di installare e collegare il differenziale, non dimentichi:

• spegnere l'alimentazione elettrica – spegnere l'interruttore all'ingresso;
• utilizzare cavi con la corrispondente marcatura a colori;
• non utilizzare tubi metallici o armatura nell'appartamento per la messa a terra;
• installare prima di tutto l'interruttore automatico di ingresso.

Se esiste la possibilità, si consiglia di utilizzare dispositivi separati per le linee di illuminazione, prese, circuiti per lavatrice, ecc. In caso contrario, è sufficiente installare un differenziale generale.

Per proteggere i bambini, tutti gli impianti elettrici della stanza dei bambini vengono solitamente raggruppati in un unico circuito e dotati di un dispositivo separato. Al posto dell'interruttore differenziale si può utilizzare un interruttore differenziale magnetotermico.

Oltre alle caratteristiche dei dispositivi stessi, sono importanti anche i parametri di altri elementi dell'impianto elettrico, ad esempio, la sezione del cavo elettrico. Essa deve essere calcolata tenendo conto del carico costante.

È meglio collegare i fili tra loro utilizzando i morsetti, mentre per il collegamento ai dispositivi, usare morsetti appositamente progettati e contrassegnati, nonché lo schema sul corpo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Alcuni consigli pratici e spiegazioni aiuteranno i principianti a capire come scegliere e collegare correttamente un interruttore differenziale in una casa o appartamento.

Errori nel collegamento delle prese:

Sulla necessità e le sfumature dell'installazione dei dispositivi di protezione:

Non sempre è possibile chiamare un professionista qualificato per l'allestimento del quadro elettrico di distribuzione. A volte è necessario installare da soli gli interruttori automatici o gli interruttori differenziali.

A causa di un errore durante il montaggio si può verificare una scossa elettrica, pertanto è importante utilizzare gli schemi di collegamento, eseguire correttamente i calcoli e seguire le norme di sicurezza.

Svolge professionalmente lavori di installazione elettrica e desidera aggiungere consigli utili o altri schemi di collegamento per interruttori differenziali? O forse vuole integrare il nostro articolo con raccomandazioni sulla sicurezza elettrica? Scriva i suoi commenti nel blocco qui sotto – le sue osservazioni saranno utili per molti fai-da-te.