Come verificare il funzionamento del differenziale: metodi di verifica dello stato tecnico

Il dispositivo di protezione differenziale (interruttore differenziale) può essere annoverato con certezza tra gli apparecchi che dovrebbero essere in ogni casa. Questo apparecchio è in grado di segnalare una dispersione di corrente e, di conseguenza, salvare gli abitanti da incendi e lesioni elettriche.

Tuttavia, per essere completamente sicuri della protezione, è bene sapere come verificare autonomamente l'interruttore differenziale e accertarsi del suo corretto funzionamento.

In questo articolo spiegheremo cos'è un interruttore differenziale, presenteremo le caratteristiche principali di questo dispositivo e indicheremo alcuni semplici metodi per verificarne il funzionamento.

Che cos'è un interruttore differenziale?

Il nome corretto dell'interruttore differenziale – interruttore automatico controllato da corrente differenziale. Questo apparecchio di commutazione serve per interrompere automaticamente il circuito in caso di superamento dei valori impostati di corrente di squilibrio che si verifica in determinate condizioni.

Il funzionamento del meccanismo interno dell'apparecchio si basa sulle seguenti regole: ai morsetti si collegano i conduttori di neutro e di fase, dopodiché si confrontano le loro correnti. In condizioni normali del sistema, non c'è differenza tra i valori della corrente di fase e quelli del conduttore di neutro. La sua comparsa indica una dispersione. Analizzata la condizione anomala, l'apparecchio si disconnette.

Le funzioni svolte dal dispositivo di protezione differenziale non sono proprie degli interruttori normali. Questi ultimi reagiscono solo al sovraccarico o al cortocircuito.

In parole semplici, l'interruttore differenziale interviene e interrompe la rete quando la corrente inizia a fluire al di fuori dell'impianto elettrico o degli apparecchi collegati alla rete elettrica.

Nei circuiti in cui sono possibili perdite ed è molto probabile il rischio di folgorazione per le persone, il più delle volte si installa un interruttore differenziale. In casa o in appartamento si tratta dei luoghi in cui si accumulano vapori, causando un'elevata umidità. Sono la cucina e il bagno. Inoltre, proprio questi ambienti sono i più saturi di vari tipi di apparecchi elettrici.

La corrente minima la cui percezione è avvertibile dal corpo umano è di 5 mA. A 10 mA, i muscoli si contraggono involontariamente e la persona non riesce a rilasciare autonomamente l'apparecchio pericoloso. L'esposizione a una corrente di 100 mA è letale.

Uno dei comuni apparecchi elettrici può provocare una scossa elettrica quando non è possibile metterlo a terra o quando ciò non è stato previsto in fase di progettazione. Quando in un apparecchio l'isolamento dei fili conduttori viene danneggiato, la corrente passa all'involucro dell'apparecchio.

In assenza di messa a terra, toccando tale superficie si riceverà una scossa elettrica. Per evitare ciò, è necessaria l'installazione di un dispositivo di protezione differenziale.

Le strutture degli interruttori differenziali possono differire per modalità di funzionamento. I produttori producono dispositivi che hanno una fonte di alimentazione ausiliaria per il normale funzionamento del circuito elettronico e dispositivi che ne sono sprovvisti.

I dispositivi di protezione elettromeccanici scattano direttamente a causa della corrente di dispersione, utilizzando il potenziale di una molla meccanica precaricata. Il funzionamento degli interruttori differenziali a componenti elettronici dipende interamente dalla presenza di tensione nella rete. Per disinserirsi necessita di alimentazione supplementare. Pertanto, quest'ultimo dispositivo è considerato meno affidabile.

Caratteristiche del dispositivo di protezione

In vendita si possono trovare molti modelli diversi di interruttori differenziali. Differiscono tra loro per norme di produzione, metodo di installazione e ambito di utilizzo.

La scelta errata del dispositivo di protezione può comportare i seguenti inconvenienti:

• Il dispositivo scatterà costantemente in risposta a qualsiasi minima dispersione presente nella rete elettrica di ogni casa.
• Se al momento dell'acquisto viene scelto un dispositivo con caratteristiche troppo elevate, potrebbe non rispondere a una situazione di emergenza. Di conseguenza, la probabilità di una scossa elettrica è alta.

Per evitare simili inconvenienti è obbligatorio studiare le caratteristiche dell'interruttore differenziale. Si possono leggere tramite apposite marcature applicate sul corpo dell'apparecchio.

Corrente nominale di carico

Questa è una delle caratteristiche più importanti. Il numero indica il valore massimo di corrente che può passare attraverso il dispositivo per un lungo periodo senza causare danni. Il valore è determinato dalla resistenza dei contatti di potenza e dei conduttori a un determinato carico. Inoltre, essi rimangono in condizioni operative.

Il valore delle correnti nominali è sempre indicato sul pannello frontale del dispositivo di protezione. È facile trovare il valore ottimale conoscendo la potenza massima assorbita. Bisogna dividerla per la tensione di fase. Non ha senso installare un interruttore differenziale con una corrente maggiore rispetto alla corrente nominale dell'interruttore automatico posto a monte.

I valori delle correnti nominali sono tipici per tutti i modelli: 16 A, 25 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A.

Che cos'è la corrente di intervento?

Si può dire che sia il parametro più importante. Indica la corrente di dispersione alla quale la protezione si attiva e l'apparecchio si scollega. Sul corpo, questo valore è indicato con i simboli IΔn. Le impostazioni standard della corrente differenziale nominale vanno da 6 mA a 500 mA.

Ogni valore indica dove esattamente si può utilizzare l'apparecchio. Ad esempio, un dispositivo con IΔn pari a 500 mA non può proteggere una persona da una scossa elettrica.

Corrente differenziale nominale di non intervento

Questo parametro caratterizza la soglia di intervento del dispositivo. Viene indicato come IΔn0. Il valore è sempre pari alla metà della corrente differenziale nominale di intervento (IΔn), quindi un dispositivo con valore 10 mA scatterà durante una dispersione di corrente di 5 mA.

Se attraverso il dispositivo di protezione passa una corrente di dispersione inferiore a questo valore, l'apparecchio non scatterà.

Tempo di intervento dell'interruttore differenziale

Questo valore indica la velocità di reazione del dispositivo di protezione in una situazione di emergenza. Il tempo nominale di intervento dell'interruttore differenziale è indicato con i simboli Tn. La norma è al massimo 0,3 secondi. I moderni dispositivi di protezione di qualità scatteranno in 0,1 secondi, ma una velocità così elevata non è necessaria.

Tipi di dispositivi: AC – il dispositivo interviene in caso di corrente alternata istantanea; A – in caso di corrente alternata o pulsante; B – in caso di corrente continua, rettificata e alternata; S – prima dell'intervento viene mantenuto un certo ritardo (0,15-0,5 secondi); G – il ritardo è inferiore rispetto al precedente (0,06-0,08 secondi).

Cause di intervento del dispositivo

Le cause di scollegamento della rete da parte del dispositivo di protezione sono molte, ma solo dopo la loro individuazione è possibile eliminare completamente i guasti.

Inoltre, per evitare conseguenze gravi, è necessario cercare di trovare il punto problematico il più presto possibile.

Causa n. 1 – dispersione di corrente

La dispersione nella rete si verifica più spesso in presenza di un vecchio impianto elettrico. Con il tempo, l'isolamento si secca e alcune parti si denudano. Lo stesso problema può verificarsi dopo la sostituzione del vecchio cablaggio con uno nuovo, quando la connessione non è stata eseguita correttamente.

Prima di conficcare un chiodo nel muro per appendere un quadro o una lampada, è necessario accertarsi della posizione del cablaggio elettrico nascosto.

Come terza causa, abbastanza frequente, si può considerare il danneggiamento accidentale del cablaggio nascosto. Ad esempio, conficcando un chiodo nel muro.

Causa n. 2 – cortocircuito tra terra e neutro

Le norme PUE vietano di combinare i conduttori neutri e la messa a terra. Tuttavia, alcuni artigiani negligenti ignorano questi 'tabù' e fanno tutto a modo loro, nonostante il fatto che in questo modo il rischio di folgorazione per le persone aumenti notevolmente.

Causa n. 3 – condizioni meteorologiche avverse

Il clima può influenzare significativamente il funzionamento del dispositivo di protezione quando il quadro di distribuzione si trova all'esterno dell'edificio, cioè all'aperto. A causa della presenza di particelle d'acqua all'interno della struttura, può verificarsi l'attivazione del dispositivo.

Se fuori fa freddo, al contrario, il dispositivo di protezione potrebbe non svolgere le sue funzioni. Ciò è dovuto al fatto che le basse temperature influiscono negativamente sui circuiti integrati e possono renderli completamente inutilizzabili.

Sono noti casi di interruzione della rete da parte del dispositivo di protezione durante un temporale. Il fulmine può amplificare anche perdite molto piccole presenti in casa.

Causa n. 4 – installazione errata del dispositivo stesso

Un inconveniente come lo scatto ingiustificato può verificarsi periodicamente a causa di un'installazione errata del dispositivo di protezione.

Pertanto, è consigliabile eseguire l'installazione da soli solo dopo aver studiato attentamente le istruzioni. A questo si può aggiungere anche la scelta errata delle caratteristiche al momento dell'acquisto.

Causa n. 5 – guasti negli elettrodomestici

Il guasto del cavo con cui l'elettrodomestico si collega alla rete provoca l'attivazione immediata del dispositivo di protezione.

Ciò accade anche in caso di perdita di corrente dai componenti interni, ad esempio dalla resistenza dello scaldabagno o dall'avvolgimento del motore di uno degli apparecchi accesi.

Causa n. 6 – elevata umidità

A volte, dopo aver installato il cablaggio nascosto, si stuccano i percorsi e si cerca subito di verificare il lavoro svolto. In questi casi, il dispositivo di protezione scatta a causa del contatto dei cavi con lo stucco umido.

Ciò è dovuto alla capacità dell'acqua di provocare perdite attraverso microfratture e altri difetti dell'isolamento. Se si aspetta che il materiale di stuccatura si asciughi completamente e si ripete la prova, molto probabilmente l'interruzione non si ripeterà.

Verifica del funzionamento dell'interruttore differenziale

Per sentirsi al sicuro, è necessario effettuare regolarmente, almeno una volta al mese, una verifica del dispositivo di protezione.

È possibile farlo da soli a casa. Tutti i metodi di verifica conosciuti sono abbastanza semplici e accessibili.

Metodo n. 1 – prova con il pulsante TEST

Il pulsante di test si trova sul pannello frontale del dispositivo ed è contrassegnato dalla lettera 'T'. Premendolo, viene simulata una perdita e si attivano i meccanismi di protezione. Di conseguenza, l'apparecchio interrompe l'alimentazione.

Premendo il pulsante TEST, un dispositivo funzionante dovrebbe reagire con uno scatto immediato. Si consiglia di eseguire questo test una volta al mese.

Tuttavia, in determinate condizioni, l'RCD potrebbe non scattare:

• Collegamento errato dell'apparecchio. Per risolvere la situazione, è utile studiare attentamente le istruzioni e ricollegare l'apparecchio seguendo tutte le regole.
• Il pulsante TEST stesso è difettoso, cioè l'apparecchio funziona normalmente, ma la simulazione di perdita non avviene. In questo caso, anche con la corretta installazione dell'RCD, non reagirà al test.
• Guasti nell'automazione.

Confermare le ultime due versioni è possibile solo tramite metodi di verifica alternativi.

Per verificare l'affidabilità dell'attivazione del meccanismo di test, premere il pulsante 5-6 volte. Dopo ogni disconnessione dalla rete, ricordarsi di riportare il tasto di controllo nella posizione originale (stato 'On').

Metodo n. 2 – verifica con batteria

Il secondo semplice metodo per verificare personalmente il funzionamento dell'RCD in condizioni domestiche è l'uso di una comune batteria stilo.

Tale test può essere eseguito solo con un dispositivo di protezione con corrente nominale da 10 a 30 mA. Se l'apparecchio è progettato per 100-300 mA, l'RCD non scatterà.

Utilizzando questo metodo, si eseguono le seguenti azioni:

• A ciascun polo della batteria da 1,5 – 9 Volt si collegano dei fili.
• Un filo si collega all'ingresso della fase, l'altro alla sua uscita.

Come risultato di queste manipolazioni, l'RCD funzionante si disconnetterà. La stessa cosa dovrebbe accadere quando si collega la batteria agli ingressi e alle uscite del neutro.

Durante la verifica con batteria, si attivano solo i dispositivi di protezione elettromeccanici. Per le versioni elettroniche, in questo caso, manca la necessaria tensione di alimentazione.

Prima di effettuare tale verifica, è necessario studiare attentamente le caratteristiche dell'apparecchio. Se l'apparecchio ha marcatura A, può essere testato con una batteria con qualsiasi polarità. Quando si verifica un dispositivo di protezione AC, l'apparecchio risponderà solo in un caso. Pertanto, se durante il test non si è verificato l'intervento, è necessario cambiare la polarità dei contatti.

Metodo n. 3 – utilizzo di una lampadina a incandescenza

Un altro metodo sicuro per verificare l'efficienza del dispositivo di protezione – utilizzando una lampadina.

Per la sua esecuzione sono necessari:

• un tratto di cavo elettrico;
• lampada a incandescenza;
• portalampada;
• resistore;
• cacciaviti;
• nastro isolante.

Oltre agli oggetti elencati, potrebbe tornare utile un utensile con cui rimuovere facilmente l'isolamento. Per i migliori dispositivi per spellare i cavi, si può leggere in questo articolo.

Le lampadine a incandescenza e i resistori previsti per il test devono avere caratteristiche adeguate, poiché l'RCD reagisce a determinati valori. Il più delle volte, il dispositivo di protezione acquistato per l'installazione in una casa o appartamento è progettato per intervenire con una perdita di 30 mA.

Il dispositivo di protezione si attiva in caso di corrente di dispersione. È possibile creare una simulazione simile autonomamente utilizzando una normale lampada a incandescenza e determinati parametri di resistenza.

La resistenza necessaria si calcola con la formula:

R = U/I,

dove U è la tensione di rete e I è la corrente differenziale a cui è tarato l'interruttore differenziale (in questo caso 30 mA). Il risultato è: 230/0,03 = 7700 ohm.

Una lampada a incandescenza da 10 W ha una resistenza di circa 5350 ohm. Per ottenere il valore desiderato, è necessario aggiungere altri 2350 ohm. È con questo valore che serve un resistore in questo schema.

Dopo aver selezionato i componenti necessari, si assembla il circuito e, effettuando le seguenti operazioni, si verifica il funzionamento dell'interruttore differenziale:

1. Un'estremità del filo viene inserita nella fase della presa.
2. L'altra estremità viene applicata al morsetto di terra nella stessa presa.

In condizioni normali, il dispositivo di protezione scatta.

Se in casa non è presente la messa a terra, il metodo di verifica cambia leggermente. Nel quadro elettrico di ingresso, precisamente dove si trova l'automazione, si inserisce un filo nel morsetto di entrata del neutro (contrassegnato con N e situato in alto). La sua altra estremità viene inserita nel morsetto di uscita della fase (contrassegnato con L e situato in basso). Se l'interruttore differenziale è a posto, scatterà.

Metodo n. 4 – verifica con tester

Il metodo di verifica del corretto funzionamento del dispositivo di protezione mediante strumenti speciali come l'amperometro o il multimetro viene utilizzato anche in ambito domestico.

Per eseguirlo sono necessari:

• lampadina (10 W);
• reostato;
• resistore (2 kohm);
• fili.

Invece del reostato per la verifica si può utilizzare un dimmer. È dotato di un principio di funzionamento analogo.

Tali strumenti consentono di verificare i parametri dei dispositivi di protezione di vari tipi, con diversi limiti di corrente differenziale, senza circuiti aggiuntivi.

Il circuito viene assemblato nel seguente ordine: amperometro – lampadina – resistore – reostato. La sonda dell'amperometro viene collegata all'ingresso del neutro nel dispositivo di protezione, e il filo viene collegato dal reostato all'uscita della fase.

Successivamente, si ruota lentamente il regolatore del reostato nella direzione di aumento della corrente di dispersione. Quando il dispositivo di protezione scatta, l'amperometro registra i valori della corrente di dispersione.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Verifica dell'interruttore differenziale mediante semplici mezzi disponibili:

Da questo video si può imparare come testare l'interruttore differenziale con una pila:

Dopo aver studiato attentamente le raccomandazioni, è possibile scegliere l'opzione ottimale per sé e svolgere regolarmente i controlli in autonomia. Solo in questo caso si può essere completamente certi che nessuno in famiglia subirà una scossa elettrica.

Se avete domande sull'argomento dell'articolo, potete farle nella sezione commenti. Forse conoscete altri metodi per verificare il funzionamento dell'interruttore differenziale? Raccontateli ai nostri lettori.