Come scegliere correttamente un interruttore differenziale in base alla potenza: tipi esistenti di interruttori differenziali + particolari della scelta

L'aumento del numero di elettrodomestici aumenta i rischi di scosse elettriche durante il loro utilizzo. Pertanto, nei locali si consiglia di installare sistemi di protezione che prevengano le dispersioni di corrente.

Per garantire la stabilità di funzionamento e la sicurezza nell'uso degli apparecchi, è necessario selezionare e installare correttamente un interruttore differenziale. Prima dell'acquisto, è opportuno valutare le caratteristiche operative del locale, il tipo di impianto elettrico e decidere lo schema di collegamento del dispositivo di protezione.

Dubita di riuscire a svolgere il compito? Le suggeriremo come scegliere un interruttore differenziale, quali parametri è importante considerare per garantire il normale funzionamento degli apparecchi e a quali produttori può affidarsi.

Principio di funzionamento dell'interruttore differenziale

Per prevenire il rischio di scosse elettriche accidentali durante il contatto con apparecchi elettrici domestici e industriali, è stato inventato il dispositivo di protezione contro le scosse elettriche.

Alla sua base c'è un trasformatore con nucleo toroidale che monitora l'intensità di corrente sulla 'fase' e sul 'neutro'. Se i loro livelli divergono, si verifica l'intervento del relè e la disconnessione dei contatti di potenza.

È possibile verificare l'interruttore differenziale premendo l'apposito pulsante 'TEST'. In questo modo viene simulata una dispersione di corrente e il dispositivo deve scollegare i contatti di potenza.

Normalmente, qualsiasi apparecchio elettrico presenta una dispersione di corrente. Ma il suo livello è così piccolo da essere sicuro per l'organismo umano.

Pertanto, gli interruttori differenziali sono programmati per intervenire al valore di corrente che potrebbe causare una scossa elettrica alle persone o portare al guasto degli apparecchi.

Ad esempio, se un bambino inserisce una punta metallica nuda in una presa, si verificherà una dispersione di elettricità attraverso il corpo e l'interruttore differenziale interromperà la corrente nell'appartamento.

La velocità di intervento del dispositivo è tale che l'organismo non avvertirà alcuna sensazione negativa.

L'adattatore differenziale è comodo per la possibilità di spostarlo rapidamente tra le prese. È adatto a chi non desidera installare dispositivi di protezione fissi.

In base alla potenza dell'apparecchiatura collegata, alla presenza di dispositivi di protezione intermedi e alla lunghezza del cablaggio elettrico, vengono utilizzati interruttori differenziali con diversi valori limite di correnti differenziali.

I dispositivi di protezione più comuni per uso domestico sono quelli con soglia di 10 mA, 30 mA e 100 mA. Questi apparecchi sono sufficienti per proteggere la maggior parte degli ambienti residenziali e uffici.

È importante ricordare che l'interruttore differenziale classico non protegge il cablaggio elettrico da cortocircuiti e non scollega i contatti di potenza in caso di sovraccarico della rete. Pertanto, è consigliabile utilizzare questi dispositivi in combinazione con altri meccanismi di protezione elettrica, ad esempio interruttori automatici.

Classificazione dei dispositivi di protezione

Nonostante la semplicità del design interno, la scelta di modelli di interruttori differenziali sul mercato è piuttosto ampia. Ogni apparecchio ha un determinato insieme di parametri tecnici che non possono essere regolati durante il funzionamento.

Il produttore e le dimensioni degli interruttori differenziali non influenzano la possibilità di utilizzo congiunto all'interno dello stesso schema. Possono essere montati in qualsiasi combinazione.

Per facilitare la scelta dell'interruttore differenziale, è opportuno considerare le opzioni di classificazione di questi dispositivi.

1. In base alla velocità di intervento, i meccanismi degli interruttori differenziali si dividono in modelli normali e selettivi. I primi scollegano i contatti di potenza quasi istantaneamente, mentre i secondi con ritardo. Gli interruttori differenziali selettivi vengono utilizzati in sistemi multilivello dove è importante la sequenza di intervento.
2. In base al tipo di relè, gli interruttori differenziali si suddividono in elettromeccanici, che interrompono il contatto in modo meccanico, ed elettronici, che impediscono il flusso di corrente tramite un circuito a semiconduttori.
3. In base al tipo di corrente. Gli interruttori differenziali di tipo AC intervengono in caso di dispersione di corrente alternata, quelli di tipo A in caso di corrente alternata e continua.
4. In base alle funzioni aggiuntive: senza protezione da sovraccarico di rete e con essa. Gli interruttori differenziali con meccanismo di intervento per cortocircuito o corrente elevata sono solitamente chiamati interruttori differenziali automatici.
5. In base alla costruzione. Esistono interruttori differenziali da montare su guida DIN, a parete, nonché dispositivi sotto forma di presa, apparecchio portatile, adattatore.
6. In base alla tensione di lavoro: per 220V, 380V, combinati.
7. In base alla dipendenza energetica. Esistono modelli di interruttori differenziali in grado e non in grado di scollegare il carico di potenza in assenza di tensione di lavoro.
8. In base al numero di poli collegati: bipolari e quadripolari.

Per scegliere correttamente un interruttore differenziale non basta conoscerne le caratteristiche tecniche. Affinché il dispositivo svolga efficacemente la sua funzione di protezione, al momento dell'acquisto è necessario tenere conto della lunghezza del cablaggio elettrico domestico, della potenza degli apparecchi collegati e di alcuni altri parametri.

Regole per la scelta degli apparecchi di protezione

Prima di acquistare un interruttore differenziale, è possibile visitare i forum degli elettricisti per cercare consigli sull'affidabilità di un determinato produttore.

Tuttavia, è necessario selezionare in modo rigorosamente individuale la corrente massima e di soglia, il numero di poli, lo schema di montaggio e altri parametri tecnici. Questa scelta deve basarsi sulle caratteristiche del locale e dell'impianto elettrico.

Scelta del dispositivo in base alla potenza

Il dispositivo di protezione differenziale (RCD) non controlla il consumo energetico degli apparecchi collegati, ma ha limitazioni sulla corrente massima consentita.

Per questo è importante sapere come scegliere l'interruttore differenziale in base alla potenza, in modo da tenere conto correttamente del consumo energetico di ciascun gruppo di ambienti durante l'installazione dello schema di distribuzione. Infatti, se la corrente nominale supera la soglia del dispositivo, esso potrebbe bruciarsi.

Negli appartamenti e nelle case private si utilizza di solito un sistema RCD a un livello o a due livelli. Ognuno di essi ha le proprie caratteristiche.

Schema a livello singolo con un unico RCD – il calcolo della corrente nominale viene effettuato in base alla potenza totale degli apparecchi collegati contemporaneamente alla rete.

Uno schema con un unico RCD protegge il locale dagli incendi e la persona dalla maggior parte delle potenziali scosse elettriche. Il suo svantaggio è la necessità di acquistare un dispositivo con un'alta soglia di corrente differenziale.

Ad esempio, con un consumo energetico della lavatrice di 2,4 kW, dell'illuminazione di 1,1 kW e di altri apparecchi di 2,8 kW, l'RCD deve far passare (2400+1100+2800)/220=28 A.

In questo caso, con una corrente nominale del dispositivo di protezione differenziale di 30 A, esso non si brucerà nemmeno con il funzionamento simultaneo di tutti gli elettrodomestici e dell'illuminazione.

Con l'installazione di un unico RCD può sorgere il problema di individuare il punto del guasto. Indipendentemente dalla stanza in cui si verifica una perdita di corrente, l'elettricità salterà in tutto l'appartamento. Pertanto, è meglio non lesinare e installare un sistema di protezione ramificato.

Lo schema a livello singolo è comune nelle case private, dove i RCD vengono installati separatamente in ogni edificio accessorio: garage, serra, officina.

Schema ramificato a livello singolo di installazione dei RCD. In tale situazione, i cavi dal contatore vengono ramificati in diversi gruppi tramite una barra speciale, ciascuno dei quali è controllato da un singolo dispositivo di protezione.

Il calcolo della corrente nominale per ogni RCD in un sistema ramificato a livello singolo viene effettuato separatamente. In questo caso, si tiene conto della potenza massima degli apparecchi potenzialmente collegabili al dispositivo.

Ad esempio, se al RCD è collegata esclusivamente una lavatrice con un consumo energetico di 2,4 kW, la sua corrente nominale dovrà essere di almeno 2400/220=10,9 A.

Lo schema a due livelli viene solitamente installato all'interno di un unico quadro elettrico e non presenta altri svantaggi se non il costo maggiore per l'acquisto dei RCD.

RCD a due livelli è considerato ottimale in termini di sicurezza e manutenibilità.

Il primo livello viene installato all'ingresso dell'appartamento e garantisce la sicurezza antincendio. La corrente nominale di questo dispositivo di protezione deve essere almeno pari alla capacità massima del contatore elettrico.

Il secondo livello di protezione elettrica viene installato su singoli gruppi di utenze. Possono essere stanze, piani, annessi, illuminazione esterna, singole prese.

I dispositivi di secondo livello di solito costano meno e hanno una corrente nominale inferiore. La somma dei loro valori su tutti gli apparecchi installati deve essere inferiore a quella del RCD di base all'ingresso del locale.

Ad esempio, con dispositivi di protezione di secondo livello con corrente nominale di 10 A, 16 A e 16 A, sarà necessario installare sull'ingresso comune un dispositivo con una capacità minima di 10+16+16=42 A.

Il vantaggio del sistema a due livelli è la possibilità di disconnettere singoli gruppi di apparecchi elettrici in caso di corrente di dispersione. Ciò consente di riparare l'apparecchiatura o individuare problemi di isolamento nella parete senza disalimentare l'intero appartamento.

Calcolo della corrente differenziale necessaria

Ogni modello di RCD interviene a un determinato livello di corrente differenziale che si genera tra i due conduttori del cavo elettrico. Pertanto è importante sapere come scegliere un RCD per la casa con caratteristiche di sicurezza.

L'energia elettrica in quantità minime può filtrare anche attraverso un isolamento normale dei fili che rispetta le norme di sicurezza elettrica.

Nel calcolo della corrente differenziale di soglia di un RCD si considerano diversi parametri:

• la lunghezza del cavo fino all'apparecchio che consuma energia elettrica;
• la dispersione naturale di corrente nell'apparecchiatura;
• le potenze degli apparecchi.

La formula generale per determinare la corrente differenziale è la seguente:

IΔ=(0,4Icalc(A)+0,01Lcavo(m))/1000

Ad esempio, prendiamo lo schema sopra descritto degli apparecchi elettrici e delle loro potenze. Supponiamo che la lunghezza del cavo per ciascun gruppo di dispositivi domestici sia di 12 m.

Il calcolo dei parametri del RCD per lo schema sopra indicato sarà il seguente:

• IΔmash=(0,4*2800/220)+0,01*12=5,21 mA;
• IΔosv=(0,4*1100/220)+0,01*12=2,12 mA;
• IΔroz=(0,4*2400/220)+0,01*12=4,48 mA.

Secondo le raccomandazioni, la corrente di soglia del dispositivo deve essere tre volte maggiore della corrente differenziale calcolata. Ciò è dovuto al maggiore carico elettrico nel primo secondo di accensione degli elettrodomestici.

Se non si rispetta questa regola, sono possibili frequenti falsi interventi del RCD, che creeranno problemi agli utenti.

La corrente differenziale di soglia è sempre indicata sul pannello frontale del RCD, perché è una caratteristica fondamentale che influenza lo schema del suo montaggio.

Pertanto, per ogni gruppo di apparecchi elettrici considerato, il valore minimo della corrente differenziale di soglia sarà il seguente:

• 5,21 mA*3=15,63;
• 2,12 mA*3=6,36;
• 4,48 mA*3=13,45.

Cioè, per la lavatrice e per il gruppo di prese sarà necessario un interruttore differenziale con corrente differenziale di 30 mA, mentre per il gruppo di illuminazione sarà sufficiente un dispositivo da 10 mA.

Tali caratteristiche degli apparecchi garantiranno il funzionamento normale delle apparecchiature e proteggeranno le persone dalle scosse elettriche. Non si consiglia, a questo scopo, di installare un interruttore differenziale con parametro superiore a 30 mA.

Nello schema a due livelli, la corrente di fuga del dispositivo di protezione principale, situato all'ingresso dell'ambiente, viene selezionata nell'intervallo 100-300 mA.

Questi interruttori differenziali scattano in caso di rottura dell'isolamento vecchio o danneggiato all'interno delle pareti. In questo modo, viene garantita la protezione dell'ambiente contro gli incendi in caso di difetti nascosti dell'impianto elettrico.

Tempo di intervento dell'interruttore differenziale

In un sistema a due livelli, la comparsa di una significativa perdita di corrente può provocare l'intervento del dispositivo di protezione su entrambi i livelli.

Per evitare questa situazione, è possibile installare come dispositivo base un dispositivo di protezione selettivo. Il suo tempo di intervento è di 150-500 ms, che è molto maggiore rispetto a quello di un interruttore differenziale standard (20-40 ms).

Il tempo di intervento dell'interruttore differenziale dipende dal livello della corrente di fuga: più essa è alta e pericolosa, più velocemente vengono disattivati i contatti di potenza (+)

Con questa selezione di dispositivi, verrà interrotta solo l'alimentazione elettrica al secondo livello, il che non porterà alla scomparsa dell'elettricità in tutto l'appartamento.

Per quanto riguarda gli interruttori differenziali comuni, minore è il loro tempo di reazione, più sono sicuri. Questo fatto deve essere tenuto in considerazione al momento dell'acquisto.

Scelta di un produttore affidabile

La funzione protettiva dell'interruttore differenziale dipende poco dal suo produttore. Un dispositivo di qualsiasi marca, a eccezione di modelli chiaramente difettosi, interromperà l'alimentazione elettrica quando la corrente differenziale supera il valore di soglia.

Gli svantaggi dei dispositivi di protezione possono consistere in:

• falsi scatti;
• ronzio eccessivo;
• riscaldamento durante il funzionamento;
• corpo fragile, che può portare al suo danneggiamento durante il montaggio;
• breve periodo di garanzia.

Più il produttore di interruttori differenziali è affidabile e autorevole, minori saranno i difetti elencati delle sue apparecchiature.

Per affidabilità, gli interruttori differenziali di note aziende nazionali non sono inferiori ai produttori europei, quindi vale la pena esaminare più attentamente la loro gamma di modelli.

Tuttavia, con l'aumento della qualità, aumenterà anche il prezzo.

I produttori più affidabili di dispositivi di protezione sono:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• KEAZ;
• Schneider Electric;
• Siemens;
• DEKraft;
• General Electric.

Al momento dell'acquisto di un interruttore differenziale, è bene ricordare che questo dispositivo viene installato non per rispettare le norme edilizie, ma per preservare la salute e la vita delle persone care.

Pertanto, non è consigliabile acquistare prodotti di produttori dubbi. Possono non solo non funzionare, ma anche provocare una situazione di pericolo di incendio.

Esistono anche altri criteri per la scelta dei dispositivi di protezione differenziale, ma hanno molta meno importanza per la sicurezza degli utenti.

Consigli generali per la scelta e l'installazione

Oltre ai criteri di scelta del dispositivo di protezione differenziale, esistono utili raccomandazioni generali per l'acquisto e l'installazione di questa apparecchiatura.

Aiuteranno a non sbagliare e ad acquistare subito il modello adatto per un appartamento o una casa specifica.

Ignorare le regole di installazione dell'impianto elettrico e l'assenza di un interruttore differenziale nello schema di alimentazione può provocare un incendio in tutta la casa

I consigli per la scelta sono i seguenti:

• si consiglia di scegliere interruttori differenziali che, quando scattano, disconnettano non solo la fase ma anche il neutro;
• nel circuito controllato dall'apparecchio non devono esserci apparecchi elettrici con messa a terra;
• l'apparecchio deve scattare in caso di cadute di tensione a breve termine del 50% rispetto al valore nominale, che possono verificarsi nei primi istanti di un cortocircuito;
• i morsetti dell'interruttore differenziale devono essere realizzati in materiale a bassa ossidazione e dotati di un affidabile sistema di blocco dei cavi;
• al momento dell'acquisto è opportuno dare la preferenza ad apparecchi con funzione di protezione da cortocircuito e sovraccarico;
• L'interruttore differenziale di secondo livello può non essere installato su gruppi di apparecchiature sicuri, ad esempio su fonti luminose a soffitto;
• per cabine doccia e idromassaggi si consiglia di installare apparecchi con corrente differenziale di soglia di 10 mA;
• bisogna prestare attenzione alla possibilità di collegare cavi in alluminio all'apparecchio – alcuni dispositivi non funzionano correttamente con essi.

È possibile installare da soli l'interruttore differenziale scelto correttamente. Questo processo differisce poco dall'installazione di una presa o di un interruttore.

È importante esaminare attentamente lo schema di collegamento dei cavi e fare come indicato.

Informazioni dettagliate sulle regole e sugli schemi di collegamento dell'interruttore differenziale in appartamento e in casa sono presentate in questo articolo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Scelta dell'interruttore differenziale con esame delle opzioni e spiegazione delle caratteristiche dei vari schemi di collegamento:

Regole per la scelta dell'interruttore differenziale, parte 1:

Regole per la scelta dell'interruttore differenziale, parte 2:

La scelta dell'interruttore differenziale adatto, soprattutto per l'installazione di sistemi a due livelli, è meglio affidarla a professionisti.

È più semplice invitare una volta a casa un elettricista esperto e consultarlo, piuttosto che cambiare il prodotto non adatto in negozio. Dopotutto, sono in gioco la salute e la vita delle persone care che utilizzeranno gli elettrodomestici.

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