L’interruttore differenziale da 0,03 A è il dispositivo di sicurezza per eccellenza: protegge dai contatti indiretti e dà protezione addizionale da quelli diretti ma spesso potrebbe intervenire intempestivamente. Possiamo sostituirlo a cuor leggero con un differenziale meno sensibile?
L’interruttore differenziale, come dice il nome, è sensibile alla differenza delle correnti che lo attraversano. Se il circuito utilizzatore è sano la corrente che scende da un polo deve per forza ritornare e quindi la somma algebrica delle correnti sarà zero e il dispositivo non in terverrà. Nel caso in cui, invece, parte della corrente viene scaricata a terra a causa di un cedimento dell’isolamento, la somma algebrica delle correnti passanti per il differenziale sarà proprio uguale alla corrente dispersa: il dispositivo interviene se questa differenza supera la sua corrente differenziale nominale Idn (per la precisione la soglia di intervento è tra 1/2 Idn e 1 Idn, ad esempio con Id = 30 mA deve intervenire per correnti comprese tra 15 e 30 mA).
Coordinamento con l’impianto di terra
Per garantire la sicurezza delle persone occorre assicurarsi che la tensione verso terra delle masse Vm non superi il valore di 50 V in ambienti ordinari o di 25 V negli ambienti particolari come, ad esempio, i locali con vasca da bagno o doccia.
Nei sistemi TT, come visibile nella figura seguente, la tensione sulle masse in caso di guasto dipende dalla tensione verso terra della fase Uo (che normalmente è 230 V) e dal partitore di tensione tra la resistenza di terra RE e la resistenza di neutro RN.
Per garantire la sicurezza occorre interrompere l’alimentazione se la tensione sulle masse supera i valori massimi consentiti di cui sopra. La corrente di dispersione è pari alla tensione sulle masse Vm diviso la resistenza di terra (legge di Ohm), di conseguenza per garantire l’intervento corretto del differenziale basta soddisfare questa semplice disequazione: corrente differenziale nominale minore della tensione tollerabile sulle masse diviso la resistenza di terra.
Ad esempio, se in un’abitazione (massimo 25 V perché presente il bagno) abbiamo il differenziale da 0,03 A e una resistenza di terra da 30 Ohm il calcolo sarà: 0,03 < 25/30 da cui 0,03 < 0,833 che è ampiamente verificato. Nelle abitazioni bisogna comunque usare il differenziale da 30 mA ma in impianti industriali, specialmente in circuiti che alimentano grossi motori, questi dispositivi non sono adatti e occorre appunto verificare la disequazione.
Poniamo il caso che si debba alimentare un compressore con un differenziale con Id = 0,3 A, per garantire la sicurezza, la resistenza di terra RE dovrà essere:
RE < 50/0,3
vale a dire RE < 166 Ohm
Valore piuttosto facile da ottenere con l’impianto di terra. Se abbiamo un sistema TN (stabilimento dotato di cabina) la corrente di guasto a terra equivale a quella di cortocircuito fase neutro per cui sarà di fatto sempre molto superiore a qualsiasi corrente differenziale.
Obbligo del differenziale da 30 mA
In linea generale, ove è possibile, è sempre meglio mettere il differenziale ad alta sensibilità. Inoltre, esistono numerosi casi in cui, secondo la Norma CEI 64-8, esso è obbligatorio: locali ad uso abitativo, prese che alimentano apparecchi mobili all’esterno, bagni, piscine, fontane, saune, cantieri, stalle, luoghi conduttori ristretti, campeggi, darsene, locali medici, impianti provvisori, illuminazione esterna, unità mobili, ricarica veicoli elettrici, riscaldamento elettrico a pavimento o soffitto.
L’elettrocuzione, o più volgarmente “il prendere la scossa”, può avvenire tramite contatti diretti o contatti indiretti. Per contatto diretto si intende quando una persona tocca una parte dell’impianto che normalmente è in tensione, ad esempio il conduttore di un cavo di fase scoperto. Per contatto indiretto invece si intende quando una persona tocca una massa, ovvero una parte di impianto o apparecchio elettrico, che normalmente non è in tensione ma che potrebbe andare in tensione in seguito ad un guasto. Questo potrebbe verificarsi per esempio con la lavatrice o il frigorifero quando sono difettosi e quindi “danno la scossa”. La protezione dai contatti diretti si effettua segregando le parti attive con isolamento, involucri o barriere, impedendo così, fisicamente, il contatto con la parte in tensione. Il differenziale invece protegge principalmente dai contatti indiretti: quello ad alta sensibilità può fungere anche da protezione addizionale nei confronti dei contatti diretti.
