Compensare la corrente di dispersione


Perché è utile compensare la corrente differenziale?

 

Tutti gli impianti di tipo residenziale moderni integrano un dispositivo di protezione dagli shock elettrici. Il dispositivo non è altro che un interruttore differenziale (anche detto salvavita) in grado di disconnettere l'impianto dalla rete elettrica in caso di dispersione verso terra. Un semplice sensore integrato effettua la misura della corrente che fluisce verso terra e, quando questa raggiunge la soglia limite, l'interruttore interviene isolando l'impianto a valle. Affinché questa protezione sia efficace per la salvaguardia dai contatti diretti è necessario che il valore della corrente non raggiunga valori pericolosi per le persone e, nel caso di impianti di tipo residenziale non può mai superare i 30mA complessivi. Questo è il limite imposto dalla legge che non dobbiamo mai superare per la nostra sicurezza!

Senza dubbio, il dispositivo "salvavita" è diventato un componente così importante per la sicurezza dell'impianto elettrico che nessuno di noi sarebbe disposto a rinunciarvi.

Purtroppo, in determinate situazioni, capita che intervenga anche in assenza di guasto o contatto accidentale, rendendo necessario il riarmo manuale. Se gli interventi sono troppo frequenti potremmo raggiungere un livello di comfort così basso da essere indotti ad escludere del tutto il dispositivo. Cerchiamo di capire meglio perché l'interruttore differenziale può intervenire in assenza di guasti.

Il problema: la corrente di dispersione permanente o parassita

 

Una piccola corrente di dispersione verso terra è sempre presente in tutti gli impianti e non è quasi mai legata alla qualità dell'isolamento dei conduttori bensì all'estensione dell'impianto stesso. Più l'impianto è esteso e maggiore è la sua dispersione verso terra. Vediamo, ora, di capirne il motivo. I cavi elettrici disposti lungo l'intero impianto introducono una capacità parassita che è proporzionale alla loro lunghezza. La capacità introdotta da un metro di cavo elettrico è di modesta entità, ma la sua elevata lunghezza, in un impianto mediamente esteso, ci porta ad avere capacità complessive tutt'altro che trascurabili. La corrente che attraversa questa capacità parassita concorre a formare la corrente di dispersione complessiva. Oltre alla corrente parassita appena descritta, normalmente, sono presenti correnti di dispersione dovute alle capacità di filtro integrate in tutti i dispositivi elettronici moderni che, prese singolarmente, potremmo tranquillamente trascurare. La corrente parassita complessiva dovuta a questi fenomeni è tutt'altro che trascurabile ed è spesso in grado di ridurre considerevolmente il margine di intervento dell'interruttore differenziale portandolo in prossimità della soglia di scatto. Ad una prima analisi il problema sembrerebbe ineliminabile, ma ci sono buone notizie!

Annullare la corrente differenziale capacitiva

 

Poiché la corrente differenziale parassita è di tipo reattivo-capacitiva, è possibile annullarla introducendo un semplice rifasatore. Né più, né meno di quello che si ottiene con i sistemi di rifasamento per i carichi induttivi. Questi dispositivi introducono una corrente capacitiva per annullare la componente induttiva del carico.

In maniera analoga, a parti invertite, possiamo annullare la componente differenziale capacitiva introducendo una corrente di compensazione induttiva. Ricordiamo che stiamo sempre parlando della piccola corrente dispersa verso terra e non della corrente del carico che fluisce, invece, tra fase e neutro, sono due problemi differenti.

B-Stop elimina il problema

 

E' un dispositivo che genera una corrente di compensazione induttiva in grado di ridurre considerevolmente la corrente differenziale capacitiva permanente dispersa verso terra. Poiché questo ci allontana dalla soglia di scatto, inevitabilmente verranno ridotti gli interventi intempestivi (senza apparente motivo) senza degradare la sicurezza dell'impianto. L'interruttore differenziale continuerà ad intervenire regolarmente, nei tempi previsti, in presenza di un guasto o in caso di contatto diretto accidentale.

Un esempio per capire

 

Supponiamo di avere una corrente capacitiva dispersa verso terra pari a 17mA (situazione molto comune). L'interruttore differenziale installato ha una corrente nominale di intervento pari a 30mA, ma sappiamo che può intervenire a partire dalla metà della corrente nominale come previsto dalle norme di riferimento. Ipotizziamo una soglia effettiva di intervento, dell'esemplare installato, pari a 20mA: il margine di scatto, nel caso migliore, sarà di soli 3mA! C'è da tenere in considerazione, inoltre, che sia la soglia effettiva di scatto che la corrente dispersa possono cambiare leggermente al variare delle condizioni ambientali come temperatura, umidità e tensione di linea. Il margine di soli 3mA non dà molte garanzie sul fatto che la soglia non possa essere superata in particolari condizioni svantaggiose!

Se aggiungiamo B-Stop, configurato per erogare 11mA, avremo che la corrente dispersa di 17mA verrà ridotta a 6mA (17mA - 11mA). Il margine di scatto sarà ora pari a 20mA(scatto) – 6mA(dispersa) = 14mA contro i 3mA iniziali!

Abbiamo aumentato il margine di quasi 5 volte!

La sicurezza prima di tutto

 

Diffidate da chi vi propone soluzioni che portano ad escludere il differenziale o ad aumentare la soglia di intervento oltre il limite di legge, che non può mai superare i 30mA negli impianti civili!

Aggiungendo B-Stop potrete eliminare il problema degli interventi intempestivi senza modifiche all'impianto esistente e mantenendo lo stesso livello di protezione.

Scarica il tutorial tecnico su B-Stop: il primo compensatore di corrente differenziale. PDF download