Come collegare un interruttore differenziale: possibili schemi di collegamento + istruzioni passo passo

L'impianto elettrico comporta molti rischi per la casa, i suoi occupanti e gli elettrodomestici. La maggior parte di essi può essere eliminata installando un interruttore differenziale automatico (ID) – un differenziale automatico.

Questo dispositivo garantisce protezione contro correnti di dispersione, sovraccarico di rete, cortocircuito e scosse elettriche alle persone. È importante sapere come collegare un interruttore differenziale automatico per proteggere al meglio le apparecchiature, la salute delle persone e la proprietà.

Principio di funzionamento del differenziale automatico

Nel differenziale automatico sono integrati tre meccanismi, ognuno dei quali interrompe la tensione in una situazione specifica:

• presenza di corrente di dispersione;
• cortocircuito improvviso;
• sovraccarico della rete elettrica per potenza.

La dispersione viene rilevata tramite un trasformatore differenziale che reagisce alla differenza tra i valori di corrente sul neutro e sulla fase.

La differenza può verificarsi quando una persona entra in contatto con oggetti sotto tensione o a causa di un cortocircuito parziale degli apparecchi elettrici verso le superfici circostanti. In tali casi, scatta il differenziale automatico e interrompe l’elettricità.

Il meccanismo di protezione per la rilevazione della corrente di dispersione può essere elettromeccanico o elettromeccanico elettronico. La seconda opzione implica la presenza di un microchip di controllo.

Il sensore di cortocircuito reagisce a una corrente elevata. Il collegamento di un carico eccessivo viene rilevato dal riscaldamento di una lamina termica metallica che apre il circuito elettrico quando la sua temperatura aumenta.

Pertanto, qualsiasi situazione pericolosa legata all'impianto elettrico viene rapidamente rilevata dal differenziale automatico e termina con l'interruzione protettiva della tensione nel circuito problematico.

Possibili schemi di collegamento

Le modalità di collegamento dei differenziali automatici si differenziano non tanto per la disposizione dei cavi, quanto per il numero e le caratteristiche dei dispositivi stessi. Pertanto, è importante comprendere gli schemi possibili, conoscere le caratteristiche del loro utilizzo e collegamento per garantire la massima protezione per sé e per gli elettrodomestici con la minima spesa.

Sistema con un unico differenziale automatico

Il primo schema di collegamento del differenziale automatico prevede un unico dispositivo di protezione. Viene montato subito dopo il contatore elettrico. All'uscita dell'interruttore differenziale automatico (ID) vengono collegati tutti i circuiti elettrici presenti.

È necessario, se possibile, installare all’inizio di ogni circuito un interruttore di fine corsa. È necessario per poter effettuare la riparazione dell’impianto elettrico in una stanza senza spegnere la luce in tutto l’appartamento.

Un unico differenziale automatico per tutto l'appartamento è l'opzione più economica, ma anch'esso è in grado di proteggere gli occupanti da scosse elettriche in caso di contatto accidentale con una superficie sotto tensione.

La corrente massima di carico del dispositivo di protezione deve essere correlata alla potenza degli apparecchi contemporaneamente collegati e alle caratteristiche del contatore elettrico. È auspicabile che il differenziale automatico scatti prima dei fusibili del contatore.

All'unico differenziale automatico, dall'alto vengono collegati i cavi di alimentazione dal contatore elettrico, mentre dal basso escono quelli a cui si collega l'impianto interno dell'appartamento. I vantaggi di questo schema sono la semplicità, il basso costo e il minimo spazio necessario per posizionare il differenziale automatico.

Uno svantaggio della variante di protezione elettrica descritta è l'inconveniente nella ricerca della causa dello scatto del differenziale automatico. Poiché l'intero appartamento viene immediatamente messo fuori tensione, è piuttosto difficile determinare in quale stanza si trova la causa dell'intervento del differenziale automatico.

Inoltre, se il problema elettrico si verifica in una sola stanza, non sarà possibile riattivare la tensione in tutto l'appartamento. Per evitare gli svantaggi dello schema con un unico differenziale automatico, si consiglia di considerare altre opzioni di collegamento.

Sistema di collegamento a due livelli

Il sistema a due livelli di differenziali automatici è più affidabile e comodo da manutenere. Al primo livello si trova un differenziale automatico collegato dopo il contatore elettrico, attraverso il quale passa tutto il carico. I cavi che escono da esso vengono collegati in parallelo a diversi differenziali automatici, il cui numero è pari alla quantità di circuiti elettrici nell'appartamento.

Per l'installazione di più differenziali automatici sono disponibili quadri speciali che consentono di risparmiare spazio sulla parete, mantenendo la comodità di collegamento dei cavi elettrici.

I dispositivi del secondo livello possono essere meno potenti e avere una corrente di fuga di soglia inferiore. Ciò consente di risparmiare, mantenendo l'efficacia dell'apparecchiatura.

In teoria, un dispositivo di protezione separato può essere collegato a ogni elettrodomestico, ma in pratica non è opportuno. A volte, in un circuito separato viene allocata l'apparecchiatura più potente in bagno – lavatrice, doccia elettrificata, jacuzzi.

I vantaggi dello schema di collegamento a due livelli del differenziale automatico includono:

1. Affidabilità e sicurezza. Il differenziale automatico del primo livello è essenzialmente ridondante ed è in grado di disconnettere l'alimentazione elettrica contemporaneamente ai dispositivi di protezione che lo seguono.
2. Facilità di individuazione del circuito elettrico in cui si è verificato il guasto.
3. Possibilità di disconnettere una sola stanza dall'elettricità durante i lavori di ristrutturazione.

Tra gli svantaggi di questa opzione di protezione della rete elettrica si può annoverare solo la necessità di acquistare diversi interruttori differenziali automatici e la difficoltà di trovare spazio per la loro installazione.

È razionale utilizzare uno schema a due livelli per una rete ramificata con più circuiti elettrici. Se invece all'elettrocontatore è collegato un minimo di apparecchiature, sarà sufficiente installare un singolo interruttore differenziale automatico.

Sistema a livello singolo di differenziali automatici

Lo schema di collegamento a un livello degli interruttori differenziali automatici ricorda quello a due livelli. La differenza consiste solo nell'assenza di un interruttore differenziale automatico generale. I sostenitori di questa opzione sottolineano che consente di risparmiare denaro e spazio eliminando un dispositivo di protezione dallo schema.

Nello schema di collegamento a un livello degli interruttori differenziali automatici si consiglia di utilizzare una barra di commutazione, che ordina i cavi elettrici e ne semplifica il montaggio.

Lo svantaggio di questo metodo di installazione è l'assenza nel circuito di un dispositivo ridondante che fornirebbe un ulteriore livello di protezione. Per quanto riguarda le caratteristiche di installazione e i campi di applicazione dello schema distribuito a un livello, essi sono identici a quelli della variante a due livelli.

Installazione di differenziali automatici senza messa a terra

Lo schema di principio del collegamento degli interruttori differenziali automatici in assenza di messa a terra non differisce praticamente dalle varianti a uno e due livelli sopra esaminate. La differenza consiste solo nell'assenza di un conduttore speciale che dovrebbe raggiungere ogni punto elettrico, garantendo la scarica della corrente dall'involucro dell'apparecchio in caso di guasto dell'isolamento elettrico.

L'assenza di messa a terra nell'appartamento semplifica notevolmente l'installazione dell'impianto elettrico, ma crea rischi aggiuntivi durante l'utilizzo degli elettrodomestici.

Nei vecchi condomini e nelle case private, il sistema di messa a terra semplicemente non era previsto. A causa di questa mancanza di previdenza, esisteva il rischio di folgorazione per una persona al contatto con apparecchiature e strutture che si trovavano accidentalmente sotto tensione.

L'interruttore differenziale automatico sostituisce funzionalmente il conduttore di terra, interrompendo il circuito elettrico in centesimi di secondo dopo il rilevamento di una dispersione di corrente. In questo lasso di tempo, la scossa elettrica non fa in tempo a danneggiare una persona e l'effetto si limita al massimo a un leggero spavento.

Inoltre, l'interruttore differenziale automatico protegge le apparecchiature da sovraccarichi e cortocircuiti, differenziandosi vantaggiosamente dalla normale messa a terra.

Le differenze nel funzionamento degli interruttori differenziali automatici e degli interruttori differenziali (RCD) sono elencate e analizzate nell’articolo dedicato al confronto dei due tipi di dispositivi di protezione per gli impianti elettrici.

Schema per rete trifase

Talvolta sorge la necessità di installare un interruttore differenziale in un edificio dove è presente una rete a 380 V. Può trattarsi di un garage, un negozio o un piccolo locale industriale. In tal caso si applicano gli stessi schemi della rete a 220 V. A differire è solo la struttura stessa dell'interruttore differenziale.

Il collegamento dei cavi della rete trifase ai morsetti dell'interruttore differenziale viene effettuato in stretta conformità con la marcatura presente sul suo involucro.

L'interruttore differenziale per tensione trifase ha quattro morsetti di ingresso e altrettanti di uscita, dai quali partono i cavi verso gli apparecchi elettrici. È opportuno che nel circuito elettrico sia presente un conduttore di terra. In sua assenza, l'interruttore differenziale reagirà comunque alla corrente di dispersione e interromperà l'alimentazione del locale.

I vantaggi e gli svantaggi delle diverse modalità di collegamento dell'interruttore differenziale alla rete trifase sono gli stessi che per la tensione a 220 V.

Caratteristiche di installazione dei differenziali automatici selettivi

La maggior parte degli interruttori differenziali selettivi presenta l'indice S nel nome. Questi dispositivi si differenziano dai normali interruttori differenziali per un tempo di intervento maggiore in caso di rilevamento di corrente di dispersione.

Gli interruttori differenziali selettivi vengono utilizzati solo come dispositivo principale in schemi a due livelli. Essi garantiscono l'intervento individuale dei dispositivi del secondo livello senza interrompere l'alimentazione elettrica dell'intera rete.

È razionale acquistare un interruttore differenziale selettivo solo per l'installazione di schemi a due livelli. Se fosse l'unico in un appartamento, il ritardo di intervento diventerebbe invece un suo difetto.

La loro caratteristica è la seguente. In caso di corrente di dispersione, essa può essere rilevata dagli interruttori differenziali di entrambi i livelli. Quale dei due intervenga per primo è lasciato al caso, ma di solito entrambi interrompono l'alimentazione.

L'aumento del tempo di intervento dell'interruttore differenziale centrale consente a quello di secondo livello di intervenire per primo. In questo modo, a seguito di un guasto, viene disinserito un solo circuito elettrico, mentre il resto dell'appartamento rimane sotto tensione. L'uso della selettività permette di utilizzare interruttori differenziali con la stessa corrente di soglia di dispersione.

Esiste anche un altro schema di collegamento, senza dispositivo selettivo, che consente di ottenere lo scollegamento selettivo dell'interruttore differenziale di secondo livello in caso di corrente di dispersione.

A tal fine, il dispositivo centrale viene scelto con un valore di soglia del parametro di 100 mA, mentre quelli secondari di 30 mA. In questo caso, gli interruttori differenziali di secondo livello interverranno per primi, scollegando selettivamente un solo circuito elettrico. Tuttavia, non è garantita l'affidabilità al 100% di tale schema.

In fase di acquisto è necessario dare la priorità agli interruttori differenziali selettivi, che garantiscono maggiore affidabilità e comodità.

Guida passo-passo per l'installazione del differenziale automatico

L'installazione dell'interruttore differenziale non presenta difficoltà e può essere eseguita autonomamente senza una formazione specifica.

Il luogo in cui si trova il blocco di interruttori differenziali automatici deve avere libero accesso. Intorno ad esso è preferibile non collocare oggetti infiammabili ed esplosivi.

La sequenza di operazioni è la seguente:

1. Verifichi l'integrità dell'interruttore differenziale automatico e il funzionamento dei suoi interruttori a leva.
2. Fissi l'interruttore differenziale automatico sulla speciale guida DIN metallica nel luogo di installazione permanente.
3. Disattivi la tensione nell'appartamento e ne verifichi l'assenza con un indicatore.
4. Speli i conduttori di alimentazione del cavo e li colleghi ai due morsetti superiori dell'interruttore differenziale automatico. Il colore blu viene solitamente collegato al «neutro» dell'interruttore differenziale, il giallo o marrone al circuito di terra, e il terzo colore alla «fase» del dispositivo.
5. Colleghi ai morsetti inferiori dell'interruttore differenziale automatico i fili che portano la tensione all'appartamento o ai successivi dispositivi di protezione.
6. Applichi la tensione all'interruttore differenziale automatico e ne verifichi il funzionamento.

Per testare l'interruttore differenziale automatico, è presente un apposito pulsante «T».

Quando viene premuto, nel circuito elettrico si genera una corrente di dispersione che dovrebbe causare l'intervento del dispositivo e il distacco della tensione. Se l'interruttore differenziale automatico non reagisce, significa che è difettoso e deve essere sostituito.

Nelle case in legno è obbligatorio un quadro ignifugo per l'interruttore differenziale automatico. Proteggerà le pareti della casa dal fuoco in caso di incendio dei dispositivi di protezione.

Nella rete elettrica dell’appartamento, il differenziale automatico è solo un anello intermedio che fornisce una protezione aggiuntiva, quindi la sua installazione non causerà difficoltà.

Utili consigli di montaggio

L'installazione dell'interruttore differenziale automatico presenta molte piccole sfumature che contribuiranno a rendere il funzionamento dell'apparecchiatura efficiente e affidabile.

Il «neutro» verso il carico deve necessariamente provenire dall'interruttore differenziale automatico, altrimenti si creerà una differenza nei valori di corrente e il dispositivo di protezione scatterà immediatamente. Di conseguenza, non sarà possibile collegare gli apparecchi elettrici.

In elettrotecnica non vanno trascurati i consigli, pertanto è opportuno prestare attenzione alle raccomandazioni fornite:

1. Durante il collegamento dei fili all'interruttore differenziale automatico è obbligatorio rispettare la polarità. Il morsetto del «neutro» è indicato come N, mentre quello della «fase» come 1 o 2.
2. I lavori di collegamento devono essere eseguiti con tutti i fili completamente scollegati dalla tensione.
3. La massima sicurezza è garantita da uno schema a due livelli con un interruttore differenziale automatico selettivo di primo livello.
4. È opportuno selezionare la potenza degli interruttori differenziali automatici di secondo livello in base al carico previsto sul circuito elettrico in ogni stanza.
5. Non si devono unire il «neutro» e la «fase» in uscita dall'interruttore differenziale automatico con fili elettrici non collegati ad esso, anche se provengono da interruttori differenziali automatici collegati in parallelo.
6. Il «neutro» in uscita dall'interruttore differenziale automatico non deve entrare in contatto con il conduttore di terra.

Durante il fissaggio del filo nel morsetto è necessario assicurarsi che l'isolamento non entri nel connettore. Un cattivo contatto potrebbe causare il surriscaldamento dell'interruttore differenziale automatico e il suo guasto.

Se non si rispetta la maggior parte delle raccomandazioni sopra descritte, l'RCBO semplicemente non funzionerà correttamente. Potrebbe scattare quando si collega un carico o non intervenire in caso di dispersione di corrente. Pertanto, è necessario prendere molto sul serio lo schema di collegamento elettrico.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Quali difficoltà si possono incontrare nel collegamento dei dispositivi di protezione lo scoprirà nei seguenti video.

Test dello schema selettivo e non selettivo a due livelli:

Struttura interna del differenziale automatico:

Analisi dei vari schemi di collegamento dei differenziali automatici (3 parti):

Il collegamento di un differenziale automatico di protezione è un processo semplice. La condizione principale per un'installazione rapida è il rigoroso rispetto degli schemi elettrici raccomandati. In questo caso, l'installazione autonoma dei dispositivi di protezione riuscirà al primo tentativo e gli stessi RCBO funzioneranno in modo affidabile per molti anni.

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