Caratteristiche del collegamento degli interruttori automatici e dei differenziali nel quadro elettrico: schemi + regole per l'installazione

Dal corretto collegamento dell'impianto elettrico in casa dipende il comfort di tutti i suoi abitanti e il funzionamento ininterrotto degli elettrodomestici. D'accordo? Per proteggere gli apparecchi presenti in casa dalle conseguenze di sovratensione o cortocircuito, e gli abitanti dai pericoli legati alla corrente elettrica, è necessario includere nello schema i dispositivi di protezione.

Allo stesso tempo, è necessario soddisfare il requisito principale: il collegamento degli interruttori differenziali e degli interruttori automatici nel quadro elettrico deve essere eseguito correttamente. Altrettanto importante è non sbagliare nella scelta di questi dispositivi. Ma non si preoccupi, le spiegheremo come fare tutto correttamente.

In questo articolo parleremo di quali parametri vengono scelti gli interruttori differenziali. Inoltre, qui troverete le caratteristiche, le regole per il collegamento di interruttori automatici e differenziali, oltre a molti schemi utili per il collegamento. E i video presenti nel materiale aiuteranno a realizzare tutto in pratica anche senza ricorrere a specialisti, se avete almeno un po' di familiarità con l'elettricità.

Principi fondamentali del collegamento

Per collegare un interruttore differenziale nel quadro elettrico sono necessari due conduttori. Attraverso il primo, la corrente arriva al carico, attraverso il secondo, esce dal consumatore tramite il circuito esterno.

Non appena si verifica una dispersione di corrente, appare una differenza tra i suoi valori in ingresso e in uscita. Quando il risultato supera il valore impostato, l'interruttore differenziale scatta in modalità di emergenza, proteggendo così l'intera linea dell'appartamento.

I dispositivi di protezione differenziale sono influenzati negativamente da cortocircuiti e sbalzi di tensione, quindi essi stessi necessitano di protezione. Il problema si risolve includendo nello schema degli interruttori automatici.

All'interno dell'interruttore differenziale è presente un nucleo ad anello con due avvolgimenti. Per le loro caratteristiche elettriche e fisiche, gli avvolgimenti sono identici.

La corrente che alimenta gli apparecchi elettrici passa attraverso uno degli avvolgimenti del nucleo in una direzione. Ha un'altra direzione nel secondo avvolgimento dopo essere passata attraverso di essi.

L'esecuzione autonoma dei lavori di installazione dei dispositivi di protezione richiede l'uso di schemi. Sia gli interruttori differenziali modulari che gli interruttori automatici per essi vengono installati nel quadro elettrico.

Prima di iniziare il montaggio, è necessario risolvere le seguenti domande:

• quanti interruttori differenziali è necessario installare;
• dove devono trovarsi nello schema;
• come collegare affinché l'interruttore differenziale funzioni correttamente.

La regola dell'installazione elettrica stabilisce che tutte le connessioni nella rete monofase devono entrare nei dispositivi da collegare dall'alto verso il basso.

Gli elettricisti professionisti spiegano che se si collegano dal basso, l'efficienza della stragrande maggioranza degli interruttori automatici diminuirà di un quarto. Inoltre, il tecnico che lavora nel quadro non dovrà ulteriormente analizzare lo schema.

Gli interruttori differenziali progettati per l'installazione su linee singole e con correnti nominali basse non devono essere montati nella rete generale. In caso di inosservanza di questa regola, aumenterà sia la probabilità di dispersioni sia di cortocircuiti.

Scelta dell'interruttore differenziale in base ai parametri principali

Tutte le sfumature tecniche legate alla scelta dell'interruttore differenziale sono conosciute solo dagli installatori professionisti. Per questo motivo, gli specialisti devono selezionare i dispositivi già durante la fase di progettazione.

Criterio #1. Sfumature nella scelta del dispositivo

Nella scelta dell'apparecchio, il criterio principale è la corrente nominale che lo attraversa in regime di funzionamento continuativo.

In base al parametro stabile — la corrente di dispersione, esistono due classi principali di interruttori differenziali: «A» e «AC». Gli apparecchi dell'ultima categoria sono più affidabili

Il valore di In è compreso nell'intervallo 6-125 A. La corrente differenziale IΔn è la seconda caratteristica per importanza. È un valore fisso al raggiungimento del quale l'interruttore differenziale scatta. Nella scelta tra i valori: 10, 30, 100, 300, 500 mA, 1 A, la priorità è data ai requisiti di sicurezza.

La scelta è influenzata anche dallo scopo dell'installazione. Per garantire il funzionamento sicuro di un singolo apparecchio, ci si basa sul valore della corrente nominale con un piccolo margine. Se è necessaria la protezione per l'intera casa o appartamento, si sommano tutti i carichi.

Criterio #2. Tipi esistenti di interruttori differenziali

Occorre distinguere gli interruttori differenziali anche per tipo. Ce ne sono solo due: elettromeccanici ed elettronici. L'organo di lavoro principale del primo è un nucleo magnetico con avvolgimento. La sua azione consiste nel confrontare i valori della corrente che va in rete e che ritorna.

Questa funzione è presente anche nell'apparecchio del secondo tipo, ma è eseguita da una scheda elettronica. Funziona solo in presenza di tensione. Per questo motivo, il dispositivo elettromeccanico protegge meglio.

L'apparecchio di tipo elettromeccanico possiede un trasformatore differenziale più un relè, mentre nell'interruttore differenziale di tipo elettronico è presente una scheda elettronica. In questo consiste la differenza tra di essi

In una situazione in cui l'utente tocchi accidentalmente il conduttore di fase e la scheda risulti senza tensione, nel caso di installazione di un interruttore differenziale elettronico, la persona viene sotto tensione. In questo caso, il dispositivo di protezione non scatterà, mentre quello elettromeccanico in tali condizioni rimarrà funzionante.

Le sottigliezze nella scelta dell'interruttore differenziale sono descritte in questo materiale.

Installazione di interruttori differenziali e interruttori automatici nel quadro elettrico

Quadro elettrico in cui si trovano i dispositivi di misurazione e distribuzione del carico, di solito è anche il luogo per il montaggio dell'interruttore differenziale. Indipendentemente dallo schema scelto, esistono regole obbligatorie per il collegamento.

Regole principali per il collegamento

Oltre al dispositivo di interruzione automatica, sul quadro elettrico vengono installati anche gli interruttori automatici. Tutto ciò che serve per questo è un minimo di strumenti e uno schema ben fatto.

Il set standard deve comprendere:

• un set di cacciaviti;
• pinze;
• tronchesi laterali;
• tester;
• chiavi a bussola;
• guaine isolanti.

Inoltre, per il montaggio sarà necessario un cavo VVG di diversi colori, scelto in base alla sezione secondo le correnti. Con un tubo isolante in PVC si effettua la marcatura dei conduttori.

Quando sulla barra DIN presente nel quadro c'è spazio, su di essa si monta il dispositivo di protezione differenziale. In caso contrario, se ne installa una aggiuntiva.

Il principio chiave del montaggio è il seguente: il contatto del conduttore neutro dopo l'interruttore differenziale né con il neutro di ingresso né con la terra è ammissibile, quindi lo si isola in modo analogo agli altri conduttori.

In serie con l'interruttore differenziale è necessario collegare un interruttore automatico di protezione. Questa è anche una delle regole più importanti.

Quando la protezione dell'intera abitazione è realizzata con un singolo interruttore differenziale, si utilizza uno schema che include diversi interruttori automatici.

Per evitare la presenza di cavi aggiuntivi sul quadro, che non è molto estetico, per il collegamento di un fascio di conduttori si utilizza una barra a pettine (di distribuzione).

Nel progetto si include, oltre agli interruttori automatici aggiuntivi, un altro componente: l'isolatore della barra del neutro. Lo si monta sul corpo del quadro o sulla guida DIN.

Si introduce questo accessorio perché, con un gran numero di conduttori di neutro collegati al morsetto di uscita del dispositivo di interruzione, essi semplicemente non entrano in un unico morsetto. La barra del neutro isolata è la soluzione migliore a questa situazione.

A volte gli elettricisti, per inserire tutto il fascio di cavi di neutro nell'alloggiamento, decidono di limare i conduttori di un cavo unipolare. Nel caso in cui il cavo sia multipolare, rimuovono alcuni fili.

È meglio non utilizzare questa opzione, poiché a causa della riduzione della sezione dei conduttori aumenterà la resistenza e, di conseguenza, aumenterà il riscaldamento.

Sia il numero dei fori di montaggio che il loro diametro possono essere diversi. La barra di terra viene fissata direttamente sul corpo.

I cavi di neutro in un unico intreccio rappresentano un ulteriore inconveniente nell'individuazione di guasti sulla linea, e anche quando è necessario smontare uno dei cavi. Non si può evitare di svitare il morsetto, svolgere il fascio, il che provocherà inevitabilmente la comparsa di crepe nei conduttori.

Non è possibile montare contemporaneamente due cavi in un unico alloggiamento. Gli ingressi degli interruttori automatici di protezione vengono collegati con ponticelli. Come ponticelli, in un montaggio professionale, si utilizzano barre di giunzione speciali chiamate «pettine».

Caratteristiche degli schemi di collegamento

La scelta dello schema prevede la considerazione delle caratteristiche della specifica rete elettrica. Tra le numerose opzioni, ci sono solo due schemi utilizzati per il collegamento di interruttori automatici e differenziali nel quadro elettrico, considerati principali.

Lo schema più semplice per il montaggio di interruttori automatici e dispositivi di protezione. Può essere utilizzato per collegare da uno a più carichi collegati in parallelo.

Nel primo e più semplice metodo, quando un singolo interruttore differenziale protegge l'intera rete elettrica, si nascondono degli svantaggi. Il principale è la difficoltà nell'individuare il punto specifico del guasto.

Il secondo: se si verifica un malfunzionamento dell'interruttore differenziale, l'intero sistema viene disattivato. Al dispositivo di protezione viene riservato un posto subito dopo il contatore.

Il metodo successivo prevede la presenza di tali apparecchi su ogni linea individuale. In caso di guasto su una di esse, tutte le altre rimarranno operative. Per realizzare questo schema è necessario un quadro elettrico più grande e costi finanziari maggiori.

Dettagli sullo schema semplice

Consideriamo il collegamento di un interruttore differenziale con interruttori automatici in un semplice quadro di appartamento. All'ingresso c'è un interruttore automatico bipolare. Ad esso è collegato un interruttore differenziale bipolare, al quale sono collegati due interruttori automatici unipolari.

All'uscita di ciascuno di essi è collegato un carico. In linea di principio, l'interruttore differenziale viene introdotto nello schema allo stesso modo di un interruttore automatico.

Sul corpo dell'interruttore differenziale è presente un pulsante 'Test'. È destinato a testarne il funzionamento. I produttori consigliano di utilizzare questo pulsante almeno una volta al mese e di verificare il funzionamento del dispositivo stesso.

La fase collegata all'interruttore automatico di ingresso entra nell'ingresso dell'interruttore differenziale con uscita sugli interruttori automatici. L'uscita neutra dall'interruttore automatico va alla barra del neutro, e da lì all'ingresso dell'apparecchio.

Dalla sua uscita, il conduttore di neutro viene inviato alla seconda barra del neutro. La presenza di questa seconda barra costituisce una particolare sfumatura, senza la quale non è possibile ottenere il normale funzionamento dello schema.

Durante il funzionamento, l'interruttore differenziale controlla sia la tensione in entrata che quella in uscita: quanta ne entra in ingresso, tanta deve essere in uscita.

Se l'equilibrio viene alterato e all'uscita la tensione è maggiore del valore di soglia a cui è impostato l'interruttore differenziale, si verifica il suo intervento e lo spegnimento automatico dell'alimentazione. La barra del neutro è proprio responsabile di questo processo.

Negli schemi elettrici in cui non è previsto il montaggio di un dispositivo di protezione, c'è un solo neutro comune.

Negli schemi con interruttore differenziale il quadro è diverso: qui sono presenti diversi neutri. Quando si utilizza un singolo dispositivo, ce ne sono due: il neutro comune e quello rispetto al quale opera il dispositivo di protezione.

Se sono collegati due interruttori differenziali, le barre del neutro sono tre. Vengono indicate con indici: N1, N2, N3, ecc. In generale, i neutri sono sempre uno in più rispetto ai dispositivi di protezione. Uno di essi è principale, mentre tutti gli altri sono direttamente collegati all'interruttore differenziale.

Codice colore dei fili elettrici secondo le regole stabilite dal PUE. Questa marcatura va studiata prima di procedere all'installazione dei dispositivi di protezione.

Se si prevede di collegare non tutte le apparecchiature tramite l'interruttore differenziale, il neutro viene prelevato dalla barra comune. In questo caso, il dispositivo di protezione differenziale viene escluso dal circuito.

Quando si aggiunge un interruttore automatico unipolare che funziona dall'interruttore differenziale, dall'uscita di quest'ultimo la fase viene inviata all'ingresso dell'interruttore automatico. Dall'uscita dell'interruttore, il conduttore viene collegato a un contatto del carico. Il neutro viene portato al secondo terminale. Esso proviene dalla barra del neutro creata dall'interruttore differenziale.

Nel quadro elettrico è presente un altro elemento: la barra di terra di protezione. Il corretto funzionamento dell'interruttore differenziale senza di essa è impossibile.

La rete a tre fili è presente solo nelle case nuove. In essa sono obbligatoriamente presenti la fase, il neutro e la terra. Nelle case costruite tempo fa, sono presenti solo fase e neutro. In queste condizioni, l'interruttore differenziale funzionerà comunque, ma in modo leggermente diverso rispetto a una rete trifase.

Come soluzione, la terra viene portata tramite un terzo conduttore alle prese, e poi al soffitto nel punto in cui si collegano i lampadari. La 'terra' non viene portata agli interruttori.

Variante di collegamento degli interruttori automatici senza interruttore differenziale

Ci sono casi in cui uno degli interruttori automatici deve essere collegato bypassando il dispositivo di protezione differenziale. L'alimentazione viene collegata non dall'uscita dell'interruttore differenziale, ma dal suo ingresso, cioè direttamente dall'interruttore automatico. La fase viene inviata all'ingresso e dall'uscita viene collegata al morsetto sinistro del carico.

Il neutro viene prelevato dalla barra del neutro comune (N). Se si verifica un guasto nella sezione controllata dall'interruttore differenziale, questo verrà escluso dal circuito, mentre l'altro carico non verrà scollegato.

Interruttore differenziale in rete trifase

In una rete di questo tipo si inserisce o un interruttore differenziale trifase speciale con otto contatti, oppure tre monofase.

Lo schema di collegamento dell'interruttore differenziale viene posizionato sul suo corpo. I cavi che partono dai morsetti di uscita vengono portati alla rete di distribuzione dell'appartamento.

Il principio di collegamento è del tutto identico. Viene montato secondo lo schema. Le fasi A, B e C alimentano i carichi previsti per 380 V. Se si considera ogni fase singolarmente, in abbinamento con il cavo N (0), essa alimenta una serie di utilizzatori monofase a 220 V.

I produttori realizzano dispositivi di protezione differenziale trifase adattati a correnti di dispersione elevate. Essi proteggono l'impianto elettrico solo dagli incendi.

Nella foto ci sono due schemi: il dispositivo di protezione differenziale in rete monofase e trifase del sistema TN-C-S. Ciò significa che il cavo del neutro viene suddiviso in conduttore di neutro e di protezione.

Al fine di proteggere le persone dagli effetti della corrente elettrica, sui rami in partenza vengono installati interruttori differenziali monofase bipolari, tarati su una corrente di dispersione nell'intervallo 10-30 mA. Per protezione, prima di ciascuno viene inserito un interruttore automatico. Nello schema, dopo l'interruttore differenziale, non è consentito collegare il neutro di lavoro e la terra.

Interruttori differenziali e interruttori automatici su quadro trifase

Analizziamo in dettaglio uno schema non del tutto standard, montato su un quadro di distribuzione trifase.

Su di esso si trovano:

• interruttori automatici trifase di ingresso — 3 pezzi;
• dispositivo di protezione differenziale trifase — 1 pezzo;
• interruttori differenziali monofase — 2 pezzi;
• interruttori automatici monofase unipolari — 4 pezzi.

Dal primo interruttore automatico di ingresso, la tensione arriva al secondo interruttore automatico trifase attraverso i morsetti superiori. Da qui, una fase va al primo interruttore differenziale monofase, e la seconda al successivo.

La tensione dal secondo interruttore automatico di ingresso arriva all'interruttore differenziale trifase, ai cui morsetti inferiori è collegato un carico trifase. Questo dispositivo di protezione protegge dalle correnti di dispersione, mentre il secondo interruttore automatico di ingresso protegge dai cortocircuiti.

Gli interruttori differenziali monofase installati sul quadro sono bipolari, mentre gli interruttori automatici sono unipolari. Per il corretto funzionamento del dispositivo di protezione, è necessario che i neutri di lavoro dopo di esso non vengano più collegati altrove. Pertanto, dopo ogni interruttore differenziale è stata installata una barra del neutro.

Quando gli interruttori automatici non sono unipolari ma bipolari, non sarà necessario installare una barra del neutro separata. Se si uniscono due barre del neutro, si verificherà un intervento anomalo.

Ciascuno degli interruttori differenziali unipolari è progettato per due interruttori automatici (1-3, 2-4). Ai morsetti inferiori degli interruttori automatici è collegato il carico.

La barra di terra comune è installata separatamente. All'interruttore automatico di ingresso arrivano tre fasi: L1, L2, L3 e il conduttore neutro di lavoro.

Il neutro è collegato al neutro comune, e da lì va a tutti gli interruttori differenziali. Successivamente va al carico: dal primo dispositivo al carico trifase, e dai successivi monofase ciascuno alla propria barra.

In una rete trifase, le grandezze elettriche sono vettoriali, pertanto il loro valore totale è determinato non dalla somma algebrica ma dalla somma vettoriale di queste grandezze.

Sebbene in questo quadro di distribuzione l'ingresso sia trifase, la separazione del conduttore in PEN e PE non è stata eseguita, poiché l'ingresso è a cinque conduttori. Al quadro arrivano tre fasi, il neutro e la terra.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Le sfumature dell'installazione di tutti gli elementi sul quadro elettrico dell'appartamento:

Dettagli del montaggio dell'interruttore differenziale:

Gli interruttori differenziali e automatici sono apparecchiature tecnicamente complesse. È opportuno installarli in luoghi dove la corrente elettrica può rappresentare una minaccia sia per la sicurezza delle persone che per gli elettrodomestici.

Il suo montaggio richiede la considerazione di molti parametri, quindi sia il calcolo che l'installazione saranno meglio eseguiti da tecnici qualificati.

Se avete esperienza nell'installazione autonoma di interruttori differenziali, condividetela con i nostri lettori. Raccontate a quali aspetti prestare particolare attenzione. Lasciate i vostri commenti, fate domande nel box sotto l'articolo.