L'A.B.AC. dei differenziali

Si tende a pensare che un interruttore differenziale da 30 mA assicuri in ogni caso, almeno negli ambienti normali, la protezione da contatti diretti ed indiretti. La norma CEI 64-8 però, nel commento all’art. 532.2.1.4, raccomanda l'installazione differenziali di tipo B, in presenza di apparecchi utilizzatori con circuiti elettronici che producono correnti di guasto continue. Numerose sono poi le lamentele per interventi inspiegabili degli interruttori installati.

La figura illustra il principio di funzionamento del differenziale. Se, per un guasto, la somma Ig delle correnti che attraversano il toroide supera un determinato valore, si stabilisce in esso un flusso magnetico variabile che, per la legge di Faraday, induce nella bobina di sgancio, B, una tensione che attiva il meccanismo di apertura, M.

Il principio è semplice ma la realtà è ricca di varianti che impongono la ricerca di una soluzione corretta per non avere un'illusoria sicurezza o essere indotti a limitarla.

Se le correnti non sono sinusoidali e contengono componenti continue, la tensione indotta nella bobina di sgancio, pur in presenza di correnti di guasto pericolose, può essere insufficiente ad attivarla. Per contro correnti di dispersione impulsive ma non pericolose per la loro breve durata, sono in grado, per l'elevata velocità di variazione del flusso prodotto, di indurre nella bobina una tensione che attiva inutilmente il meccanismo di apertura.

Nella scelta dell' interruttore differenziale, oltre a stabilirne la corrente nominale e il potere di interruzione intrinseco, occorre dunque non solo scegliere il valore di corrente differenziale nominale per coordinarlo con l'impianto di protezione dai contatti indiretti, ma anche conoscere la forma d'onda della corrente di guasto. Un'attenzione, quest'ultima, sempre più importante con la crescente diffusione di apparecchiature elettroniche di potenza.

Le forme d'onda da considerare sono tre: sinusoidale, pulsante unidirezionale, continua ed hanno imposto la realizzazione di tre tipi di differenziali.

1. AC quando sono previste come pericolose solo correnti di guasto sinusoidali. Sono i più comuni, i meno costosi, i più massicciamente impiegati.

2. A per correnti di guasto pulsanti ed unidirezionali, con un valore massimo di 6 mA della corrente permanente continua. Il toroide è costituito da materiali magnetici con basso valore di induzione residua, mentre il valore dell'induzione di lavoro è lontano dalla zona di saturazione.

3. B per gli impianti in cui, oltre alle sinusoidali e pulsanti unidirezionali, possono verificarsi correnti di guasto continue di qualsiasi valore. Il toroide è come quello del tipo A, ed un apposito circuito elettronico permette di stabilire la presenza delle componenti continue. Sono i più costosi.

La norma non impone il tipo di interruttore differenziale da installare; dà indicazioni, ma la scelta spetta al progettista che deve riconoscere la situazione impiantistica ed adottare le idonee misure di protezione contro i contatti indiretti.

Gli interventi intempestivi del differenziale, cioè non necessari per la sicurezza, compromettono la continuità di servizio ed inducono l’utente a disattivare l’interruttore.

Per evitarli, nei differenziali di tipo A e B, la bobina di sgancio è dotata di dispositivi, quali i varistori, che tagliano i picchi delle sovratensioni di breve durata, riducendone il contenuto energetico ad un valore insufficiente per attivare il meccanismo di sgancio.

C'è anche la possibilità di scegliere differenziali tarabili sia come corrente che come tempo di intervento, per poter raggiungere sia la sicurezza contro i contatti indiretti che la continuità del servizio.

Al progettista spetta scegliere la soluzione più corretta a seconda della tipologia impiantistica.