Il sezionamento di un circuito elettrico e l’interruzione della corrente elettrica sono due funzioni fondamentali per la sicurezza, il comando e la protezione degli impianti elettrici.
L’interruttore differenziale, detto anche “RCD” (Residual Current Device), è il dispositivo di protezione attiva per eccellenza contro le tensioni da contatto. La protezione contro le sovracorrenti è invece garantita da fusibili o relè termici o magnetici (o i due effetti combinati). Gli interruttori differenziali sono sensibili alle correnti di guasto che si chiudono verso terra e rappresentano il principale dispositivo nei sistemi TT per la protezione mediante interruzione automatica dell’alimentazione contro i contatti indiretti. Interruttore differenziale è un termine generico che individua una categoria di interruttori che si aprono automaticamente in risposta ad una corrente differenziale uguale o superiore ad un valore limite, la corrente differenziale di intervento nominale dell’interruttore.
LE NORME CEI
Una sintesi delle principali norme e guide tecniche CEI disponibili sull’argomento è riportata nella tabella.
La Norma CEI EN 60947-1 contiene le regole generali, comprendenti le definizioni, le caratteristiche, le condizioni di servizio, i criteri per il montaggio, le prescrizioni per la costruzione ed il montaggio, le caratteristiche funzionali e le verifiche delle prestazioni delle apparecchiature di bassa tensione (fino a 1000 V in c.a. e 1500 V in c.c.). La Norma ne coordina altre, destinate a fornire le prescrizioni per apparecchi specifici. Ognuna di esse deve essere considerata congiuntamente a quella generale.
Le due principali norme di riferimento per gli apparecchi per usi domestici e similari sono:
• per gli interruttori automatici: Norma CEI EN 60898 (CEI 23-3);
• per gli interruttori non automatici: Norma CEI EN 60669-1 (CEI 23-9).
Gli interruttori automatici modulari con corrente nominale (In) fino a 125 A, considerati per installazioni domestiche e similari ma, in realtà, impiegati anche nell’industria e nel terziario, nella versione differenziale sono trattati da quattro norme:
• CEI EN 61008-1 (CEI 23-42) “Interruttori differenziali senza sganciatori di sovracorrente incorporati”;
• CEI EN 61009-1 (CEI 23-44) “Interruttori differenziali con sganciatori di sovracorrente incorporati”.
A queste due norme, contenenti le prescrizioni generali, se ne aggiungono altre due:
• CEI EN 61008-2-1 (CEI 23-43);
• CEI EN 61009-2-1 (CEI 23-45).
Esse prendono in considerazione gli interruttori senza e con protezione magnetotermica, ma nella versione “con funzionamento indipendente dalla tensione di rete”, vale a dire senza necessità di un’alimentazione ausiliaria.
A livello di impianto tra i riferimenti normativi c’è la Norma CEI 64-8 che indica l’interruttore differenziale nei sistemi TT come l’unico possibile dispositivo di protezione attiva impiegabile allorché la tecnica di protezione scelta contro i contatti indiretti è quella di interruzione dell’alimentazione.
IL RAPPORTO TECNICO CEI TR 301-07 In materia, un documento importante di recente pubblicazione è il Rapporto Tecnico CEI TR 301-07 “Protezione contro i contatti indiretti in presenza di convertitori di potenza: analisi delle prescrizioni nelle norme di impianto e di prodotto”, elaborato dal CT 301/22G “Azionamenti elettrici”. In particolare, il documento si prefigge lo scopo di esaminare l’influenza della presenza di un convertitore di potenza sulla protezione contro i contatti indiretti e, nello specifico, sulla misura di protezione per interruzione automatica dell’alimentazione. In generale, le misure di protezione contro i contatti indiretti mediante interruzione automatica dell’alimentazione previste dalla Norma CEI 64-8 richiedono il coordinamento tra il modo di collegamento a terra del sistema, il tipo e le caratteristiche nominali dei dispositivi di protezione e le caratteristiche dei conduttori di protezione e/o dell’impianto di terra. Soddisfare queste prescrizioni in presenza di convertitori di potenza risulta, in alcuni casi, difficile o addirittura impossibile da realizzarsi o da verificarsi in pratica.
Due esempi possono contribuire a chiarire il problema:
• nel caso dei sistemi TT, la Norma CEI 64-8 impone l’uso di dispositivi di protezione a corrente differenziale. In presenza di convertitori di potenza è spesso necessario utilizzare dispositivi di protezione a corrente differenziale di tipo B: l’impiego di questi dispositivi richiede alcuni accorgimenti;
• nel caso dei sistemi TN, la Norma CEI 64-8 impone un criterio di protezione che prevede il coordinamento delle caratteristiche del dispositivo di protezione con il valore dell’impedenza dell’anello di guasto.
Per guasti a valle di convertitori di potenza, il valore dell’impedenza dell’anello di guasto è difficile se non impossibile da determinare, inficiando quindi la possibilità di realizzare la protezione e di verificarne l’efficacia.
Due esempi possono contribuire a chiarire il problema:
• nel caso dei sistemi TT, la Norma CEI 64-8 impone l’uso di dispositivi di protezione a corrente differenziale. In presenza di convertitori di potenza è spesso necessario utilizzare dispositivi di protezione a corrente differenziale di tipo B: l’impiego di questi dispositivi richiede alcuni accorgimenti;
• nel caso dei sistemi TN, la Norma CEI 64-8 impone un criterio di protezione che prevede il coordinamento delle caratteristiche del dispositivo di protezione con il valore dell’impedenza dell’anello di guasto.
Per guasti a valle di convertitori di potenza, il valore dell’impedenza dell’anello di guasto è difficile se non impossibile da determinare, inficiando quindi la possibilità di realizzare la protezione e di verificarne l’efficacia.
