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Interruttori differenziali

elettrotecnica


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ALTRI DOCUMENTI

FORMULARIO MOTORE ASINCRONO TRIFASE
rilievo della curva caratteristica di magnetizzazione di un alternatore tri-fase a carico.
Interruttori differenziali

Interruttori differenziali

Gli interruttori automatici differenziali utilizzati negli ambienti domestici assicurano un'efficace protezione contro i contatti indiretti, cioè con parti metalliche che normalmente non dovrebbero essere sotto tensione, e in certi casi anche contro i contatti diretti, cioè con parti normalmente sotto tensione. Risulta però chiaro dalla lettura delle norme che la funzione di protezione delle persone contro i contatti diretti e indiretti è una funzione ausiliaria che l'interruttore compie, in quanto l'impianto elettrico deve essere progettato ed eseguito in modo da salvaguardare l'incolumità delle persone principalmente mediante un adeguato impianto di terra. Le carcasse metalliche degli utilizzatori devono cioè essere collegate a un impianto di terra con valore di resistenza
di terra opportuno, in modo da evitare in ogni situazione tensioni di contatto superiori
a 50 V.



Gli interruttori differenziali (chiamati anche salvavita) possono essere corredati o meno di relè magnetotermici. Nel caso ne siano privi è corretta abitudine prevedere l'installazione anche di interruttori automatici o fusibili per predisporre una protezione dell'impianto contro le sovracorrenti e i cortocircuiti. L'interruttore differenziale componibile è normalmente utilizzato per la protezione di prese che alimentano piccoli elettrodomestici o come sezionatore di parti di impianto con specifiche caratteristiche (per esempio l'impianto di un bagno). Questo salvavita è sostanzialmente un interruttore automatico differenziale bipolare con rivelatore differenziale elettronico autoalimentato. L'apparecchio è provvisto anche del bimetallo per lo sgancio termico (sovraccarichi), mentre non è dotato dello specifico sganciatore per cortocircuiti.

L'impianto elettrico

Ti informiamo che gli impianti elettrici di tutte le unità immobiliari devono essere realizzati secondo la legge sulla regola dell'arte (Legge 186/68) e la legge sulla sicurezza degli impianti (Legge 46/90).

Quest'ultima richiama la legge sulla regola dell'arte e prescrive alle ditte l'abilitazione all'esecuzione degli impianti, la redazione della dichiarazione di conformità e ai professionisti la redazione del progetto.

Chi interviene per lavori e adeguamenti su un impianto elettrico deve rilasciare a fine lavori un documento chiamato "dichiarazione di conformità" che attesti di aver eseguito i lavori secondo la normativa vigente. La dichiarazione di conformità è un documento importante che va conservato ed esibito in caso di controlli o incidenti.


Salvavita nelle abitazioni

 
La legge 46/90 si applica non solo agli impianti condominiali, ma anche all'impianto elettrico delle singole abitazioni. Queste sono ovviamente di competenza dei singol 353i85d i condòmini. In realtà, le tubazioni del riscaldamento, dell'acqua, del gas e i ferri del cemento armato sono comuni a tutto 'edificio, così come l'eventuale impianto di terra. Ne consegue che un guasto a terra in un appartamento sprovvisto di interruttore differenziale (comunemente chiamato salvavita) può provocare un pericolo tramite gli elementi metallici suddetti, o lo stesso impianto di terra, negli altri appartamenti e nei servizi condominiali, ad esempio a causa di uno scaldacqua o di una lavatrice difettosi. Sono già accaduti infortuni mortali in situazioni del genere.

L'impianto di terra dell'edificio è comune sia ai servizi condominiali sia alle abitazioni ed è sicuro soltanto se tutti gli appartamenti sono protetti con un interruttore differenziale.

L'installatore non può risolvere da solo il problema, perché non può intervenire sugli impianti dei singoli condòmini. E' un problema di sicurezza comune, da portare in assemblea condominiale. I singoli condòmini devono adeguare il proprio impianto a quanto richiesto dalla legge 46/90 e installare un interruttore differenziale, altrimenti mettono in pericolo non solo i propri familiari, ma anche gli altri abitanti dell'edificio; in particolare il pericolo può manifestarsi sui servizi condominiali di cui l'amministratore è direttamente responsabile.

Impianto di terra.
L'interruttore differenziale (salvavita) da solo non evita eventuali responsabilità penali per infortuni dovuti alla mancanza dell'impianto di terra.

L'impianto di terra dell'edificio va considerato un servizio condominiale utile per tutti i condomini, i quali hanno a loro volta l'obbligo di adeguare gli impianti all'interno della propria abitazione.

Il progetto.
Il progetto è obbligatorio, anche quando i servizi condominiali sono alimentati da più contatori, per l'impianto elettrico alimentato dal singolo contatore con potenza contrattuale superiore a 6 kW (ascensore incluso), quando la centrale termica è a gas, se l'autorimessa ha capacità di parcamento maggiore di nove veicoli o con più di nove box che non si affacciano su spazio a cielo aperto e se esistono locali per i quali sussiste pericolo di esplosione o maggior rischio in caso di incendio (es.: compartimento antincendio di classe uguale o superiore a 30, se l'edificio ha altezza di gronda superiore a 24 m). Della mancanza di progetto degli impianti condominiali, dove richiesto, è responsabile non solo l'installatore, ma anche l'amministratore; in caso di infortunio la responsabilità diventa penale per negligenza e imprudenza.

Ora la realtà impiantistica è cambiata, le norme sono diventate complesse e difficili; un professionista competente è spesso necessario, sempre opportuno. La spesa per il professionista è in genere considerata superflua; se il professionista è bravo costituisce invece un risparmio.

Conclusioni.
Spesso, l'amministratore o il proprietario sono vittime inconsapevoli di quanti continuano indisturbati a progettare e ad installare gli impianti elettrici senza conoscere veramente le norme tecniche e di legge, e rilasciano, su richiesta, false dichiarazioni di conformità. Smascherare e combattere questi fuorilegge è nell'interesse di tutti, soprattutto degli amministratori e proprietari, sui quali grava la responsabilità di garantire la sicurezza altrui.

Speculazioni sugli adeguamenti alla legge 46/90

Attenti alle speculazioni sugli adeguamenti alla legge 46/90! Gli adeguamenti degli impianti condominiali costano mediamente Euro 500,00 per piano abitabile fino a 4 alloggi di corpo scala (pianerottolo scala fino a 4 alloggi).

Riguardo al piano abitabile posso aggiungere che il costo di € 500,00 è riferito al piano abitabile fino a 4 alloggi, cioè per un piano abitabile con 2 alloggi, il costo è € 250,00 per alloggio, per un piano abitabile con 4 alloggi, il costo è € 125,00 per alloggio.

Speculazioni sugli adeguamenti alla legge 46/90.

Desidero informare i condòmini proprietari sulle speculazioni operate dalle ditte nei preventivi per l'adeguamento degli impianti elettrici condominiali.

Si specula quando per un edificio in cemento armato si prevedono inutili picchetti, corde nude di rame e quant'altro, invece del semplice allaccio al ferro dell'armatura che spicca dalla fondazione, rinvenibile nel pilastro.

Si specula quando si prevede una sezione superiore a 2.5 mmq per il conduttore di protezione (cavo giallo/verde) lungo i corpi scala, al quale si allacciano gli impianti di protezione degli alloggi;

Si specula quando si prevede una barra metallica ingombrante e costosa per il nodo equipotenziale, invece di un semplice morsetto multipolare.

Si specula quando l'elettricista prevede di sostituire le linee di alimentazione dell'impianto ascensore, che, secondo legge, sono di competenza degli ascensoristi a valle dell'interruttore automatico entro quadro scala e degli elettricisti dal contatore fino all'interruttore automatico entro quadro scala.

Si specula quando si prevede di installare entro quadro scala interruttori automatici con correnti nominali d'intervento per sovracorrente elevate, che poi non intervengono mai (allora non si capisce perché sono stati installati). Qualche "esperto" elettricista erroneamente li sovradimensiona per le correnti di spunto o, se trifase, come se fossero monofase! Gli stessi interruttori ormai da troppi anni possiedono la loro caratteristica d'intervento, normalmente tipo "C", che permette loro di sopportare le correnti di spunto.

Si specula quando si prevedono di installare alla base delle linee montanti degli alloggi quadri contenenti interruttori differenziali (salvavita) a protezione degli impianti elettrici di tutti gli alloggi, in aggiunta o in sostituzione del classico quadretto con il differenziale (salvavita) all'interno di ogni alloggio.

Si specula quando si prevedono certe opere murarie, interruttori automatici di grossa taglia e cavi di grossa sezione.

Interruttore differenziale

L'interruttore differenziale deve essere installato a monte di tutti gl'impianti elettrici. Si distingue fisicamente dagli altri interruttori, per la presenza del pulsante di test. La pressione di tale pulsante (raccomandata dalle case costruttrici almeno una volta al mese), deve provocare l'apertura di tale interruttore, garantendone la funzionalità. Un parametro importante è quello della corrente differenziale o d'intervento, che per uso domestico, non deve essere superiore a 0.03A.



L'interruttore differenziale è un dispositivo che protegge le persone dai  contatti accidentali e dalle tensioni. La parte fondamentale di un interruttore differenziale è un trasformatore, costituito da un avvolgimento secondario, dal quale scaturisce tensione soltanto quando le correnti che percorrono i due avvolgimenti primari non coincidono. In figura è rappresentato lo schema di funzionamento dell'interruttore differenziale. Quando la corrente nell'avvolgimento 1 è pari a quella che scorre nell'avvolgimento 2 il flusso magnetico nel toroide si annulla e ai capi dell'avvolgimento 3 non è presente alcuna tensione. Quando la corrente dell'avvolgimento 1 è maggiore rispetto all'avvolgimento 2, o viceversa, s'instaura un flusso magnetico nel toroide, e genera tensione ai capi dell'avvolgimento 3 che alimenta il dispositivo di scatto il quale provvede all'apertura dell'interruttore.

Interruttore differenziale, comunemente chiamato Salvavita protegge la nostra casa dal pericolo delle scosse elettriche. Di solito è accoppiato con due o più interruttori manuali o automatici. La levetta del salvavita provoca l´apertura, quindi la disattivazione, degli interruttori accoppiati che si diramano a valle di esso. Il Salvavita interviene quando una persona tocca con una parte del suo corpo un conduttore in tensione o una parte metallica ad esso connessa e con un´altra parte del corpo è a contatto con un elemento a terra. Contrariamente quando si toccano con una parte del corpo un conduttore in tensione e con l´altra parte il secondo conduttore della linea, il neutro, il salvavita non interviene. E´ senza dubbio importante e prioritario installare a monte delle utenze più critiche (frigo, ferro da stiro, lavatrice, forno) il salvavita. Diamo di seguito uno step by step di come installare un salvavita da soli. Costo dell´operazione dalle 40 alle 60 mila lire.


Prima di inserire un gruppo Salvavita al posto del vecchio interruttore, disattivare l´interruttore generale a valle del contatore.

Rimuovere l´interruttore esistente e fissare a parete la basetta del gruppo salvavita.

Posizionare il gruppo Salvavita inserendolo guide fisse alloggiandolo nella basetta. Inserite i cavetti elettrici in entrata ed in uscita nelle apposite boccole.

Dopo aver ancorato i cavetti dentro le boccole richiudere il coperchio.

Riattivare la corrente dal contatore generale. Alzare la levetta del salvavita verificando così l´impianto.

Collaudare il salvavita premendo il tastino di prova Test. Ripetere il test di prova periodicamente.

1. Generalità

La somma vettoriale delle correnti che percorrono i conduttori attivi (compreso il neutro se esiste) di alimentazione di un circuito, nulla in condizioni di normale isolamento, quando si verifica un guasto verso terra assume valori maggiori di zero e prende il nome di corrente di guasto verso terra o corrente differenziale . L'interruttore automatico differenziale è un dispositivo sensibile alla somma di tali correnti in grado di intervenire quando si presenta una corrente di dispersione verso terra.

2. Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento

Costruttivamente è costituito da un trasformatore toroidale nel quale, in condizioni di normale funzionamento, il flusso risultante dovuto alle correnti che percorrono il circuito è uguale a zero

In condizioni normali, quando la differenza fra la corrente entrante e quella uscente è uguale a zero, il flusso magnetico nel toroide è nullo mentre in caso di guasto a massa, quando la differenza fra le due correnti (chiamata corrente differenziale) non è più uguale a zero, si crea un flusso nel circuito magnetico del toroide.

Al manifestarsi di un guasto d'isolamento, ad esempio fase-terra, il flusso risultante non è più nullo ed induce, su di un appropriato avvolgimento secondario, una forza elettromotrice in grado di provocare, tramite l'intervento del relè differenziale, l'apertura dell'interruttore

La differenza tra interruttore differenziale e salvavita: grazie

Nessuna differenza.
L'interruttore differenziale è chiamato "salvavita",
in quanto può effettivamente salvare la vita di persone
che venissero a contatto con parti di un circuito in corrente,
a monte del quale vi sia installato tale dispositivo.
L'interruttore differenziale è facilmente riconoscibile dal pulsante di TEST con sopra stampigliata la lettera T,
presente sul suo corpo in prossimità della leva di azionamento.

Isolamento e ricerca guasto in un impianto elettrico

Un guasto elettrico provoca lo scatto di un interruttore di protezione magneto termico differenziale, lasciando il locale o parte di esso al buio e senza tensione.
Nel caso sia l’interruttore di protezione generale (ossia l’interruttore a monte di tutti gli altri) ad intervenire, si procede portando in posizione “of” (spento) tutti i restanti interruttori di protezione dell’impianto.
Ripristinare l’interruttore generale e successivamente, uno alla volta, ripristinare i restanti interruttori di protezione. Il ripristino di uno di questi provocherà lo scatto dell’interruttore generale.
A questo punto è stata individuata la zona in cui il guasto ha luogo.
È possibile ripristinare tutti gli interruttori di protezione, tranne logicamente quello che fa capo alla zona guasta.
Scollegare tutti gli elettrodomestici e qualsiasi altro apparato elettrico collegato alla zona e provare a ripristinare l’interruttore di protezione di zona.
A questo punto vi sono due possibilità:
A) questa operazione non determina lo scatto dell’interruttore generale (come in origine) ed è possibile identificare il guasto ripristinando uno per volta gli apparati elettrici prima scollegati.
B) questa operazione determina lo scatto dell’interruttore generale (come in origine) ed è necessario rivolgere attenzione su plafoniere, lampade ed eventuali luci e prese esterne. Se anche questi controlli preliminari non danno esito positivo si deve intervenire sulla rispettiva scatola di derivazione.
Dopo avere individuato la scatola di derivazione di zona scollegare tutte le coppie di fili elettrici collegate alla linea dell’interruttore di protezione di zona. Ridare tensione all’impianto e ripristinare anche l’interruttore di zona. A questo punto l’esito deve essere positivo, ossia non deve intervenire nessun interruttore di protezione. Il ripristino di una delle coppie di fili, causerà l’intervento dell’interruttore di protezione. Sarà sufficiente seguire il percorso di questa coppia di fili per individuare il guasto.
Agite sempre in sicurezza togliendo tensione a tutto l’impianto durante le fasi di collegamento delle coppie di fili.



In questi rari eventi si capisce l’importanza di un quadro elettrico ben costruito e di una buona dislocazione delle scatole di derivazione di zona. In pratica possiamo affermare che l’isolamento e la ricerca del guasto in un impianto elettrico, si semplifica in base alla qualità dell’impianto stesso.

Selettività con interruttori magnetotermici differenziali

Per una corretta protezione differenziale gli aspetti più importanti sono connessi ai tempi di intervento: la protezione contro le tensioni di contatto è efficace solo se non si superano i tempi massimi sulla previsti dalla curva di sicurezza. Se in un impianto ci sono utenze con correnti di dispersione verso terra che superano i valori normali (es. presenza di filtri di ingresso in condensatori inseriti tra la fase e la massa del dispositivo) o sel’impianto è composto da diverse utenze, è buona prassi installare diversi interruttori differenziali sulle derivazioni principali con un dispositivo differenziale o non differenziale a monte invece di un singolo interruttore differenziale generale.

Selettività orizzontale
L’interruttore generale non differenziale garantisce la “selettività orizzontale” evitando che un guasto verso terra in un qualsiasi punto del circuito o piccole dispersioni causino l’intervento intempestivo dell’interruttore generale stesso, con conseguente messa fuori servizio di tutto l’impianto. In questo modo, tuttavia, il tratto “k” del circuito tra l’interruttore generale e gli interruttori differenziali rimane privo di protezione “attiva”. L’utilizzo di un interruttore differenziale generale per proteggerlo causerebbe problemi di “selettività verticale”, che richiedono l’intervento dei vari dispositivi in modo che la continuità del servizio e la sicurezza dell’impianto non risultino compromesse. In questo caso la selettività può essere amperometrica (parziale) o cronometrica (totale).

Residual current protection selectivity

Selettività amperometrica o parziale
La selettività si può realizzare disponendo gli interruttori differenziali a bassa sensibilità a monte e gli interruttori differenziali a sensibilità più elevata a valle. Una condizione essenziale per ottenere il coordinamento selettivo è che il valore I
Δ1 dell’interruttore a monte (interruttore generale) sia superiore al doppio del valore IΔ2 dell’interruttore a valle. In questo caso la selettività è parziale e solo l’interruttore a valle interviene per correnti di guasto verso terra IΔ2 < IΔm < 0,5*IΔ1.
Residual current protection selectivity - diagram

Per ottenere una selettività totale si devono installare interruttori differenziali ritardati o selettivi. I tempi di intervento dei due dispositivi in serie devono essere coordinati in modo che il tempo totale di interruzione t2 dell’interruttore a valle sia inferiore al tempo limite di assenza di risposta t1, per qualsiasi valore di corrente. In questo modo l’interruttore a valle completa la sua apertura prima di quello a monte. Per garantire la selettività totale, il valore IΔ del dispositivo a monte deve essere superiore al doppio di quello del dispositivo a valle in conformità con la Norma CEI 64-8/563.3, commenti.
Ai fini della sicurezza, i tempi di intervento ritardati dell’interruttore a monte devono sempre essere al di sotto della curva di sicurezza.

Residual current protection selectivity - diagram

Classificazione degli interruttori differenziali in relazione alla sensibilità e al tempo di intervento

In relazione alla sensibilità di intervento (valore di IΔn) gli interruttori differenziali sono classificati come:

interruttori differenziali a bassa sensibilità (IΔn > 0,03 A), non adatti per la protezione contro i contatti diretti; coordinati con l’impianto di terra secondo IΔn < 50/R, garantiscono protezione contro i contatti indiretti;



interruttori differenziali ad alta sensibilità (IΔn: 0,01 … 0,03 A) o “a sensibilità fisiologica” per la protezione contro i contatti indiretti e protezione aggiuntiva contro i contatti diretti.



In relazione al tempo di intervento gli interruttori differenziali sono classificati come:

interruttori differenziali istantanei o rapidi o generali

interruttori differenziali di tipo S selettivi o, impropriamente, ritardati.


Gli interruttori differenziali selettivi (interruttori magnetotermici differenziali, interruttori differenziali puri o blocchi differenziali) prevedono il ritardo di intervento e si installano a monte di altri interruttori differenziali rapidi per garantirne la selettività e circoscrivere il fuori servizio alla sola porzione di impianto colpita da un eventuale guasto.
Il tempo di intervento non è regolabile: è impostato in conformità a una caratteristica tempo-corrente prefissata, con un ritardo intrinseco alle piccole correnti, tendente a scomparire con l’aumentare della corrente.
Le Norme IEC/EN 61008 e 61009 stabiliscono i tempi di intervento relativi al tipo di interruttore differenziale e al valore I
Δn.

La gamma degli interruttori differenziali ABB include anche dispostivi AP-R (anti-perturbazioni) con caratteristica di intervento secondo i tempi limite ammessi dalle norme per gli interruttori differenziali istantanei. Questa funzione è dovuta al leggero ritardo di intervento (circa 10 ms) rispetto agli interruttori istantanei standard.

INTERRUTTORI GENERALI

La linea di alimentazione principale che arriva al quadro elettrico generale si collega a questo interruttore, che rappresenta anche il punto di partenza delle linee di alimentazione secondarie (si dice che l'interruttore generale sta "a monte" delle linee secondarie"). Queste ultime sono preposte a fare arrivare la corrente ai vari circuiti (rami) degli utilizzatori, nei quali l'impianto elettrico si divide "a valle" dell'interruttore generale stesso.
L'interruttore generale può essere sganciato, cioè scattare e perciò aprire il circuito, togliendo corrente a tutto il quadro e quindi a tutte le linee secondarie che nascono da esso, mentre la linea principale di arrivo rimane sempre sotto tensione. L'interruttore generale può anche sganciarsi da solo se si verificano problemi e disfunzioni, togliendo automaticamente corrente al circuito, secondo le modalità degli interruttori che vedremo di seguito.

INTERRUTTORI DIFFERENZIALI

Gli interruttori differenziali sono chiamati anche "salvavita"ed hanno la funzione di proteggere gli impianti, ma soprattutto le persone, dalle dispersioni di corrente.
A seguito di determinati problemi agli impianti, infatti, la corrente elettrica può accumularsi al punto tale da cercare di disperdersi scaricandosi verso terra attraverso qualsiasi conduttore (anche un essere umano!). Il differenziale rileva questa dispersione di elettricità, appunto per via differenziale; avverte, cioè, una differenza nella tensione di andata rispetto a quella di ritorno, e perciò scatta da solo ed interrompe il circuito.
I differenziali sono disposti, nella struttura generale del quadro elettrico di distribuzione, all'inizio di ogni ramo alimentato dalla stessa fase, e perciò ne avremo uno per la fase R, uno per la fase S, uno per la fase T. In caso di sgancio, perciò, il differenziale toglie corrente soltanto al settore alimentato dalla fase che lo interessa.

INTERRUTTORI MAGNETOTERMICI

Gli interruttori magnetotermici sono posizionati a monte di ogni circuito che alimenti un unico utilizzatore.
Il valore di interruzione di un magnetotermico è calcolato in base all'utilizzatore, infatti la sua funzione è quella di reagire ai corto-circuiti che possono avvenire a valle di esso. Sganciandosi, il magnetotermico interroperà l'alimentazione soltanto all'utilizzatore di cui è interruttore.

FUSIBILI

fusibile è un elemento di sicurezza che viene inserito in un circuito con lo scopo di entrare in crisi a determinati valori di intensità di corrente (potere di interruzione), salvaguardando così il resto dell'impianto.
Se infatti un fusibile si "brucia", la corrente elettrica non può più attraversarlo e quindi cessa di percorrere il circuito, il che impedisce di danneggiare ciò che si trova ad esso collegato. Se un fusibile si interrompe vuole dire che si sono venute a creare delle condizioni di tensione e/o intensità di corrente anomale per quel circuito elettrico. Il valore di resistenza dei fusibili, espresso in Ohm, viene infatti calcolato in modo preciso per le caratteristiche del particolare circuito in cui viene inserito.
Sul corpo del fusibile viene indicato il valore della tensione che deve sopportare, in Volt, e il potere di interruzione espresso in ampere, valori oltre i quali il fusibile si interrompe.
I fusibili possono trovarsi all'interno degli utilizzatori ma anche nel vero e proprio quadro elettrico, alloggiati in scomparti che si aprono per permetterne la sostituzione.

fusibili possono essere in vetro, per la protezione di circuiti elettrici ed elettronici, e hanno normalmente un potere di interruzione espresso in mA -milliampere- e in A -ampere-.

fusibili in ceramica o in cemento, materiali che dissipano il calore dovuto all'assorbimento, sono impiegati per utilizzatori di notevole potenza, e si interrompono per valori dell'ordine dell'ampere e del kA -kiloampere- (motori, pompe, autoclavi, centrali termiche etc.).






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