Come Funziona l'Interruttore Differenziale?

Come Funziona un Interruttore Differenziale

L’interruttore differenziale è uno dei dispositivi di sicurezza più importanti negli impianti elettrici moderni. Questo dispositivo, comunemente chiamato anche “salvavita” (che è un marchio registrato della Bticino e non un aggettivo), ha lo scopo di proteggere le persone da scosse elettriche e incendi derivanti da guasti dell’impianto elettrico o degli elettrodomestici. Ma come funziona esattamente un interruttore differenziale? In questo articolo, analizzeremo i principi di funzionamento, la struttura e l’importanza di questo indispensabile dispositivo.

Principi di Funzionamento

L’interruttore differenziale monitora costantemente il flusso di corrente elettrica che entra e che esce da un circuito. In condizioni normali, la corrente che entra nel circuito attraverso il conduttore di fase (o conduttore attivo) è uguale alla corrente che esce attraverso il conduttore neutro. L’interruttore differenziale misura la differenza tra queste due correnti. Se questa differenza supera un valore predefinito (solitamente 30 mA per i dispositivi domestici), l’interruttore scatta e interrompe immediatamente il circuito, la corrente e ci salva quindi la vita.

 

Struttura dell’Interruttore Differenziale

Un interruttore differenziale è composto da diverse parti:

  1. Toroide: Un componente elettromagnetico normalmente di forma circolare in cui sono avvolti, contrapposti l’uno all’altro, i conduttori di fase in ingresso e neutro in uscita. In questo toroide si vengono a creare, per effetto della corrente circolante, due campi elettromagnetici contrapposti poiché uno in ingresso e uno in uscita. Poiché la corrente iningresso è uguale a quella di uscita, questi due campi elettromagnetici contrapposti si annullano l’uno con l’altro proprio nella porzione del toroide che si trova a metà strada tra l’avvolgimento in ingresso (fase) e quello di uscita (neutro). Proprio nel punto del toroide in cui si annullano i campi elettromagnetici è posizionata la bobina di sgancio.
  2. Bobina di sgancio: Collegata al toroide proprio a metà distanza tra i due avvolgimenti principali si trova la bobina di sgancio, che rileva costantemente i campi elettromagnetici generati dalle due bobine di ingresso (fase) e di uscita (neutro), i quali, finché la corrente di ingresso e quella di uscita sono identiche, si annullano a vicenda, quindi la bobina di sgancio non subisce nessun effetto ed è ferma. Nel momento in cui ci dovesse essere una dispersione di corrente nell’impianto, la corrente di uscita sarebbe più piccola di quella di ingresso, quindi nel punto in cui si trova la bobina di sgancio, la differenza tra il campo elettromagnetico di ingresso e quello di uscita non è più zero, la bobina di sgancio è sottoposta ad un’azione elettromagnetica e di conseguenza sgancia aprendo il circuito. Salvandoci così la vita nel caso  in dovessimo essere noi la causa della dispersione.
  3. Meccanismo di sgancio: Questo componente è fisicamente collegato alla bobina di sgancio da una parte ed ai contatti in cui passa la corrente elettrica dell’impianto dall’altra. Quando la bobina di sgancio si eccita, attrai il meccanismo di sgancio e quindi stacca fisicamente i contatti del circuito, interrompendo il flusso di corrente attraverso l’impianto e quindi anche la dispersione.

 

Approfondiamo il processo di Rilevazione ed Intervento

Ecco una descrizione dettagliata del processo che avviene quando l’interruttore differenziale rileva una differenza di corrente:

  1. Rilevazione: Il toroide monitora continuamente le correnti nei conduttori di fase e neutro. In condizioni normali, la somma vettoriale delle correnti è zero.
  2. Squilibrio di Corrente: Se si verifica una dispersione di corrente (ad esempio, una persona tocca un filo sotto tensione), la corrente di ritorno nel conduttore neutro sarà inferiore alla corrente di andata nel conduttore di fase.
  3. Attivazione della Bobina di Sgancio: Lo squilibrio della corrente crea uno squilibrio del  campo elettromagnetico nel toroide, che induce una corrente nella bobina di sgancio.
  4. Interruzione del Circuito: La bobina di sgancio attiva il meccanismo di sgancio, che disconnette i contatti del circuito, interrompendo il flusso di corrente.

 

Importanza dell’Interruttore Differenziale

Gli interruttori differenziali sono fondamentali per la sicurezza delle Persone. Proteggono da:

  • Scosse Elettriche: Interrompendo il circuito in caso di contatto accidentale con parti sotto tensione.
  • Incendi: Prevenendo il surriscaldamento dei cavi dovuto a dispersioni di corrente.
  • Guasti dell’Impianto: l’interruttore differenziale è pensato per lavorare in sinergia con l’impinto di terra. Questo connubio rileva le dispersioni di corrente verso terra ed evita anche problemi che potrebbero non essere identificati da altri dispositivi di protezione come l’interruttore magnetotermico che invece è pensato e progettato in modo diverso.

 

Conclusione

L’interruttore differenziale è un dispositivo essenziale per la protezione delle Persone soprattutto negli ambienti. La prossima volta che vedete un interruttore differenziale nel vostro quadro elettrico, saprete esattamente che è lì per proteggendovi silenziosamente da potenziali pericoli elettrici.

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