di Daniele Pennati
L’interruttore differenziale di tipo F non è ancora molto utilizzato e forse anche conosciuto sul nostro mercato italiano. Il suo impiego non è solo in ambito industriale ma anche in quello del residenziale dove l’utilizzo, per esempio, di lavatrici con convertitore di frequenza monofase necessiterebbe questo tipo di apparecchio per la protezione contro i contatti indiretti per interruzione automatica dell’alimentazione.
Gli interruttori differenziali di tipo F sono specificamente stati sviluppati per la protezione contro i contatti indiretti quando si utilizzano apparecchi utilizzatori con alimentazione tramite inverter in circuiti monofase. In caso di guasto a massa dell’inverter si possono produrre correnti di guasto differenziali con frequenze composite che non sono correttamente rilevate dagli interruttori differenziali di tipo AC e A.
La norma di riferimento
L’interruttore differenziale di tipo F è contemplato dalla Norma IEC 62423 2a ed. 2009 “Type F and type B residual current operated circuit-breakers with and without integral overcurrent protection for household and similar uses”. Questa Norma, oltre a definire caratteristiche e prestazioni dell’interruttore differenziale di tipo B, introduce anche l’interruttore differenziale di tipo F (F sta per Frequenza), con frequenza nominale 50 Hz o 60 Hz e previsto per la protezione di circuiti con inverter alimentati tra fase e neutro o fase e conduttore mediano connesso a terra. Il tipo F non può essere utilizzato quando l’apparecchio utilizzatore è alimentato da due fasi tramite doppio ponte raddrizzatore oppure se si può verificare una corrente di guasto di tipo continuo. In questi casi deve essere utilizzato un interruttore differenziale di tipo B in quanto potrebbero verificarsi delle correnti di guasto differenziali verso massa di tipo continuo e non rilevabili correttamente da un interruttore differenziale di tipo F, vedasi figura. A valle del convertitore di frequenza (inverter) un’eventuale corrente di guasto a massa può essere composta da diverse frequenze: la frequenza di alimentazione, la frequenza del motore, la frequenza di commutazione.
Gli interruttori differenziali di tipo F sono in grado di rilevare correttamente le correnti di guasto come gli interruttori differenziali di tipo A, inoltre sono in grado di intervenire, in determinate condizioni come specificato dalla relativa Norma IEC 62423, anche in presenza di correnti di guasto costituite da una composizione di correnti a diversa frequenza, fino a 1 kHz. Di conseguenza le possibili correnti di guasto ai morsetti di uscita dei convertitori di frequenza monofase sono correttamente rilevate.
Le prestazioni funzionali
Come prestazioni funzionali l’interruttore differenziale di tipo F si colloca tra il tipo A e il tipo B. Il tipo B, lo ricordiamo, è l’interruttore differenziale più completo dal punto di vista della idoneità a rilevare correttamente le differenti forme d’onda delle correnti di guasto differenziali. Il tipo B, infatti, interviene anche in caso di correnti di guasto differenziali di tipo continuo come quelle che possono verificarsi in caso di un guasto a massa all’interno di un convertitore di frequenza trifase, come si vede nella figura.
I convertitori per elettrodomestici
Lavatrici, lavastoviglie sono alcuni degli apparecchi elettrodomestici che vengono utilizzati ogni giorno. I convertitori di frequenza monofase all’interno di queste utenze, per regolare il numero di giri dell’azionamento, in caso di guasto a massa possono produrre correnti differenziali di tipo misto, con componenti ad alta frequenza. Queste correnti differenziali possono non essere rilevate in modo corretto dagli interruttori differenziali di tipo AC e A. In questo caso si deve prendere in considerazione l’impiego di un interruttore differenziale di tipo F.
