Interruttore differenziale
L'interruttore differenziale (detto anche salvavita da un nome commerciale entrato nell'uso comune) è un dispositivo elettrotecnico in grado di interrompere un circuito in caso di guasto verso terra (dispersione) o folgorazione fase-terra. Non offre alcuna protezione contro sovraccarico o cortocircuito, per i quali è invece richiesto un interruttore magnetotermico. Sono molto diffusi in commercio apparecchi che integrano entrambi i dispositivi.
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Principio di funzionamento
Considerando il circuito da proteggere come un singolo nodo, si può affermare che la somma algebrica delle correnti entranti in esso deve essere zero (primo principio di Kirchoff). In pratica se si misura l'intensità della corrente in un sistema monofase, si osserverà che la corrente entrante equivale a quella uscente. In un sistema trifase la somma delle correnti, dando segno positivo per i flussi entranti e negativo per gli uscenti, risulta nulla.
Se una apparecchiatura connessa all'impianto si guasta, è possibile che venga a crearsi un collegamento più o meno efficace tra la linea elettrica e la carcassa metallica (tecnicamente definita massa), la quale può diventare causa di folgorazione se toccata. Se il collegamento è precario è possibile anche che si produca calore per effetto Joule con conseguente sviluppo di un incendio.
Poiché nelle centrali di distribuzione della rete elettrica e nelle cabine di trasformazione MT/BT il punto neutro è collegato a terra, qualunque collegamento tra una fase della linea elettrica e terra subisce un passaggio di corrente. Questa corrente dispersa non ritorna attraverso l'interruttore differenziale a monte dell'impianto, il quale rivela che la somma delle correnti di nodo non è più nulla ed interviene. Per evitare che sia un corpo umano a realizzare il ponte fase/terra e agevolare il lavoro dell'interruttore differenziale è importante che gli apparecchi con carcassa metallica siano collegati ad un adeguato impianto di messa a terra.
Tecnica
In un comune interruttore differenziale è presente un circuito magnetico (in pratica un trasformatore) su cui sono avvolti dei solenoidi (uno per filo da proteggere) in modo tale che in condizioni di equilibrio il flusso magnetico prodotto si annulli reciprocamente. In caso di squilibrio, il flusso magnetico non è più nullo ed è sufficiente per attirare una ancorina, la quale provoca lo scatto di una molla che apre l'interruttore.
Poiché un impianto reale presenta inevitabilmente piccoli squilibri e anche perché esistono dei limiti minimi di sensibilità, ma nello stesso tempo per assicurare un adeguato livello di protezione in caso di folgorazione, sono definite precise soglie di intervento. Per gli impianti in abitazioni civili la differenza massima ammissibile, indicata con la lettera greca Δ, deve essere minore o uguale a 30 milliAmpere. In ambiti industriali e commerciali dove si usa suddividere gli impianti in zone, si utilizzano più interruttori differenziali con diversi valori di delta e diversi tempi di intervento.
Per verificare la continuità di funzionamento è prescritta l'effettuazione di un test con cadenza mensile, premendo un apposito pulsante presente sull'apparecchio.
Normativa
L'impiego dell'interruttore differenziale è disciplinato dalle normative:
- Legge 5 marzo 1990 n. 46 (Norme per la sicurezza degli impianti)
- DPR 6 dicembre 1991 n. 447 (Regolamento di attuazione della legge 5 marzo 1990, n. 46, in materia di sicurezza degli impianti)
- Legge 1 marzo 1968 n. 186 (Disposizioni concernenti la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari, installazione e impianti elettrici ed elettronici.)