Differenziale trifase con utilizzatori monofase

[GioArca67]

E' una soluzione classica qual è il problema? (A parte che costa probabilmente di più che mettere tre MTD monofase, soluzione che preferisco)

Sotto ai vari puri ci sono più di 3 magnetotermici!
Mi faceva piacere avere i vostri illustri pareri in merito.

[Goofy]

Sotto ai vari puri ci sono più di 3 magnetotermici!

In questo caso a parità di costo mi piace di più la soluzione con 3 differenziali monofase, uno per fase, ciascuno con i propri MT a valle

[GioArca67]

Anche a me, anche se porterebbe a minore selettività in quanto essendo organizzato in zone il guasto su un servizio di una zona comporterebbe il distacco anche di un'altra zona, mentre col puro trifase lo si potrebbe dedicare alla zona e risulta più semplice il bilanciamento delle fasi in caso una zona fosse più energivora di altre.

[sisu70]

No, tipo questo:

Ah, allora differenziali trifase (avevi risposto "tutti monofase" ...).
In tal caso posso solo ripetere che per quanto ne so i differenziali trifase sommano (vettorialmente/istantaneamente) le 4 correnti e confrontano tale somma con la soglia (diciamo 30mA), quindi la corrente differenziale di soglia sulla singola fase non e' ben definita, cosa invece assicurata da 3 differenziali monofase.
Ad esempio, se ci sono dispersioni (costanti) da 20mA sia su L1 che su L2 e nessuna su L3, la dispersione complessiva e' di circa 28mA opposta a L3: questo non fa scattare il differenziale perche' siamo sotto i 30 mA, ma se si aggiunge una dispersione su L3 questa deve superare i 58 (=28+30) mA perche' scatti il differenziale; con tre differenziali monofase basterebbe che la dispersione su L3 superasse i 30 mA.
No ?
Quindi in presenza di un numero di linee monofase >= 3 e in contemporanea totale assenza di carichi trifase, a mio (modestissimo) parere e' preferibile utilizzare differenziali monofase.

EDIT: P.S. Naturalmente qui sopra ho sbagliato i conti: meglio sostituire "28" a "20" ...

[GioArca67]

In tal caso posso solo ripetere che per quanto ne so i differenziali trifase sommano (vettorialmente/istantaneamente) le 4 correnti e confrontano tale somma con la soglia (diciamo 30mA), quindi la corrente differenziale di soglia sulla singola fase non e' ben definita, cosa invece assicurata da 3 differenziali monofase.

Sicuramente

Ad esempio, se ci sono dispersioni (costanti) da 20mA sia su L1 che su L2 e nessuna su L3, la dispersione complessiva e' di circa 20mA opposta a L3: questo non fa scattare il differenziale perche' siamo sotto i 30 mA, ma se si aggiunge una dispersione su L3 questa deve superare i 50 (=20+30) mA perche' scatti il differenziale; con tre differenziali monofase basterebbe che la dispersione su L3 superasse i 30 mA.
No ?

Si. Supponendo che scattino a 30mA (che la soglia effettiva è fra 15 e 30mA non ci interessa nulla al momento).
però...1)
1) ...però giustamente dicevi "i differenziali trifase sommano vettorialmente le 4 correnti"
Ma se sulle masse ho 3 correnti che si annullano vettorialmente è come non averle per nulla, per cui i primi 20mA di dispersione su L3 (seguendo il tuo esempio) non peggiorano, anzi, migliorano la situazione.

E' la stessa situazione nei condomini, se le varie unità di consumo sono equilibrate fra le fasi, dispersioni multiple statisticamente si sommano (vettorialmente) sulla massa comune e quindi se ho n dispersioni da 29mA sulle masse non mi ritrovo n*29mA, ma molto di meno (nel caso peggiore ed altamente improbabile in cui le dispersioni avvengano tutte sulle unità di consumo su una stessa fase avrei n/3*29mA).

Ora la corrente di dispersione non è di per sé importante, lo diventa solo in relazione alla tensione sviluppata sulle masse affinché non sia superiore a 50V (luoghi ordinari). Quindi se ho 3 correnti verso massa che sommandosi vettorialmente mi danno 0mA sulle masse ho tensione nulla (a meno delle cadute sui PE fin dove poi vengono collegati insieme).

però...2)
2) ...però occorre anche garantire non più di 29mA sulle linee prese a prescindere dal valore della resistenza di terra, mentre nel caso in esame avremmo 49mA.

Secondo una nota pubblicazione del settore però sembra possibile:

[sisu70]

Me non e' vero che la dispersione su L3 migliora la situazione, perché quella nuova dispersione potrebbe attraversare un malcapitato, mentre le dispersioni su L1 e L2 potrebbero essere "intrinseche nell'impianto".
In definitiva un differenziale trifase da 30mA garantisce che un malcapitato non prenda più' di 60mA, mentre tre differenziali monofase da 30mA garantiscono che lo stesso malcapitato non prenda più' di 30mA.

[6367]

La configurazione con un differenziale quadripolare che alimenta tre circuiti monofase separati ognuno con la sua protezione da sovraccarico è un classico. Per esempio in Germania è molto diffusa. Si trovano anche apparecchi di protezione integrati con un unica protezione differenziale e magnetotermica per fasi separate (conformi all' allegato N della CEI EN 61009-1).

Tuttavia questa configurazione, per quanto ammessa e diffusa, è soggetta sia a scarsa selettività sia a desensibilizzazioni dovute alle dispersioni sulle fasi non soggette a guasto.

Tant'è che la norma IEC 60364, da qualche tempo, "raccomanda" (ma non obbliga) protezione differenziale monofase in caso di circuiti monofase. Francamente non so quando questa raccomandazione arriverà nelle norme nazionali derivate dalla IEC.

[GioArca67]

OK. Inizialmente non afferravo la vostra osservazione. Io mi riferivo ai contatti indiretti (parlavo di dispersioni), mentre sisu70 e 6367 facevano evidentemente riferimento ai contatti diretti.
Facciamo un po' di chiarezza per tutti.

Me non e' vero che la dispersione su L3 migliora la situazione, perché quella nuova dispersione potrebbe attraversare un malcapitato, mentre le dispersioni su L1 e L2 potrebbero essere "intrinseche nell'impianto".

Certo!
In caso di contatto diretto con la fase L3 la presenza di dispersioni su L1 e L2 evidentemente "desensibilizzano" il differenziale (come dice 6367).
Senza riscrivere vedasi:

(https://www.electroyou.it/serting/wiki/l-interruttore-differenziale-il-corretto-utilizzo-6)

In definitiva un differenziale trifase da 30mA garantisce che un malcapitato non prenda più di 60mA, mentre tre differenziali monofase da 30mA garantiscono che lo stesso malcapitato non prenda più' di 30mA.

Anche 6367 ha una posizione simile:

Tuttavia questa configurazione, per quanto ammessa e diffusa, è soggetta sia a scarsa selettività sia a desensibilizzazioni dovute alle dispersioni sulle fasi non soggette a guasto.

Parliamo di contatti indiretti.
Se un malcapitato tocca una massa sulla quale vi è una dispersione che succede? Si prende 1mA? 30mA? 60mA? 300mA? Boh chi può dirlo? Dipende dal valore della resistenza di terra e della resistenza che il malcapitato presenta fra punto di contatto e terra: partitore di corrente e si calcola. Alternativamente sapendo la tensione della massa ci viene in aiuto Mr. Ohm.
Mi pare che la CEI 64-8 preferisca l'aiuto di Mr. Ohm e ci dica: fai in modo che sulle masse non ci siano più di 50V (o 25V in alcune situazioni) in modo tale che nel caso peggiore il malcapitato, che in genere (almeno nel 95% dei casi) ha 1700 ohm di resistenza verso terra (@50V), non si becchi più di 29mA.
Vedansi le curve di sicurezza tempo-corrente.

E' il caso seguente, per semplicità non considero sfasamenti fra tensioni e correnti:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Dalla figura sopra la tensione cui è soggetto il malcapitato è sostanzialmente 0V nel caso di 3 correnti di dispersione sulle 3 fasi (a meno della caduta su Rpe3 che, per la trascurabile resistenza del PE e la bassa corrente, dovrebbe essere trascurabile e quindi la carcassa su L3 ha sostanzialmente il potenziale di Rt), mentre nel caso di sole due correnti di dispersione abbiamo 20mA*Rt.

A questo mi riferivo dicendo che una dispersione su L3 (presenti già dispersioni su L1 e L2) fino a concorrenza della somma vettoriale delle altre due migliora la situazione.

Spero di non aver scritto troppe stupidaggini.
Grazie per lo scambio di osservazioni, sempre utile a sviscerare meglio la situazione.

La soluzione prospettata all'inizio pur "tollerata" dalle norme vigenti (si veda anche l'immagine presa dalla nota rivista del settore) è sicuramente meno valida dal punto di vista della sicurezza limitatamente al caso dei contatti diretti, mentre per il caso dei contatti indiretti non presenta differenze sostanziali. Per altro non vi sarebbe alcuna differenza col caso di utenza trifase in cui si ha una dispersione crescente da L3 con presenti già dispersioni da L1 e L2.

[sisu70]

A questo mi riferivo dicendo che una dispersione su L3 (presenti già dispersioni su L1 e L2) fino a concorrenza della somma vettoriale delle altre due migliora la situazione.

Io che preferisco per semplicità continuare a parlare di correnti, vedo quella "dispersione fisiologica" su L3 come un percorso alternativo, rispetto a quello attraverso il malcapitato, per i soliti 60 mA: e' vero che e' meglio avere il percorso alternativo che non averlo, ma, come dici tu, e' anche difficile quantificare come si distribuisce la corrente tra i due percorsi e soprattutto prevedere una dispersione come meccanismo di sicurezza , quindi prudenzialmente si può tenere a 60 mA il caso peggiore. Stesso ragionamento si può' applicare all'impianto con tre differenziali monofase, solo che in quel caso, sempre prudenzialmente, il caso peggiore rimane di 30 mA.
Per me la discriminante rimane la presenza di carichi trifase o meno: se ci sono, non si scappa dal differenziale trifase, se ci sono solo carichi monofase non c'e' motivo per il differenziale trifase (assumendo che comunque ci sia un interruttore quadripolare a monte, che possa fungere da "generale").