Interruttore magnetotermico differenziale: cos’è e a cosa serve?

L’interruttore magnetotermico differenziale (IMTD), noto anche come salvavita, è un dispositivo essenziale per la sicurezza degli impianti elettrici domestici e non domestici. Protegge le persone e le apparecchiature da danni causati da cortocircuiti, sovraccarichi e dispersioni di corrente. In questo articolo, scoprirai come funziona, le tipologie esistenti, la manutenzione e come scegliere il miglior IMTD per le tue esigenze, anche attraverso l’acquisto sui negozi online.

1. Cos’è un interruttore magnetotermico differenziale?

L’IMTD combina due dispositivi: l’interruttore magnetotermico, che protegge dai cortocircuiti e dai sovraccarichi, e l’interruttore differenziale, che interviene in caso di dispersione di corrente (tecnicamente “contatti indiretti”. Questo dispositivo è quindi progettato per prevenire danni all’impianto elettrico e ridurre il rischio di shock elettrici, rendendo l’impianto più sicuro.

Volendo riassumere in domodo più schematico, l’interruttore IMTD espleta queste protezioni:

• Protezione dal cortocircuito;
• Protezione dal sovraccarico;
• Protezione dallo schock elettrico in caso di contatti con parti dell’impianto in tensione.

1.1 La protezione magnetica ovvero dal corto-circuito

Si ha un cortocircuito in un impianto elettrico quando si genera contatto diretto tra conduttori con potenziale differente (fase e neutro o fase -fase). Un corto-circuito (abbreviato anche come cto-cto) può avvenire per guasti, usura o errori di installazione del’impianto e può causare incendi (l’energia termica che si sprigiona è elevata con conseguente scintille che possono innescare materiali o sostanze combustibili) , danni ai dispositivi o blackout.

La protezione magnetica agisce quando nell’impianto avviene un cortocircuito, ovvero se per qualsivoglia motivo la fase va in contatto diretto con il neutro. In questi casi la corrente elettrica ha valore elevatissimo e fa scattare l’interruttore istantaneamente.

A questo tipo di protezione è associato un parametro dell’interruttore magnetotermico differenziale: corrente di corto circuito o potere di interruzione. In parole semplici, senza voler entrare in ambito tecnico, quando avviene un corto circuito si genera una corrente di migliaia di Ampere, se l’interruttore non ha un potere di corto circuito adeguato si può danneggiare.

Più alto sarà il potere di corto circuito maggiore sarà il valore della corrente sopportabile, ma anche maggiore sarà il costo dell’interruttore. Per piccoli interruttori il valore del potere di corto circuito è 4,5 kA, 6 kA e 10 kA.

1.2 La protezione termica ovvero dal sovraccarico

La protezione termica protegge da sovraccaichi, cioè un assorbimento di corrente superiore al valore di corretto funzionamento, assorbimento che può essere indice di malfunzionamento degli utilizzatori connessi al circuito o da troppi utilizzatori connessi al circuito (ogni circuito è dimensionato per una potenza massima).

La rilevazione viene effettuata monitorando la quantità di calore generata dal passaggio della corrente elettrica nell’interruttore. Quando viene superata una certa soglia di anomalia l’interruttore si apre, ma non istantaneamente, in quanto viene lasciato un tempo di tolleranza onde evitare aperture per falsi sovraccarichi (cioè consente i sovraccarichi temporanei).

A questo tipo di protezione sono associate due caratteristiche dell’interruttore magnetotermico: In corrente nominale e curva di intervento.

La corrente nominale è associata al valore massimo di corrente permessa nel circuito: In 16A vorra dire che superati i 16A l’interruttore agirà nei tempi e modi previsti dalla sua curva d’intervento.

La curva di intervento lega il tempo di intervento in funzione della corrente di sovraccarico, cioè più alta sarà la corrente minore sarà il tempo. Inoltre esistono diverse curve in quanto alcune tipologie di impianti hanno un sovraccarico fisiologico (ad esempio un motore in avviamento) e quindi si deve fare in modo che per un dato tempo t l’interruttore non intervenga. Qui di seguito si riporta l’elenco delle tipologie delle curve di intervento ed un grafico che rappresenta il legame tra valore di corrente e tempo di sovraccarico.

• Curva B: Interviene tra 3 e 5 volte la corrente nominale (In), adatta per carichi resistivi come illuminazione.
• Curva C: Interviene tra 5 e 10 volte la corrente nominale, ideale per carichi misti come prese e piccoli motori.
• Curva D: Interviene tra 10 e 20 volte la corrente nominale, adatta a carichi induttivi o con forti picchi di corrente, come motori industriali o trasformatori.
• Curva K: Interviene tra 8 e 12 volte la corrente nominale, specifica per carichi con alta componente induttiva.
• Curva Z: Interviene tra 2 e 3 volte la corrente nominale, usata per protezioni sensibili, come circuiti elettronici.

1.3 La protezione differenziale

La protezione differenziale è la parte che ha la funzione di controllo della corrente elettrica, misurata in Ampere, in entrata e in uscita dall’impianto. Il valore in entrata deve essere uguale a quello in uscita, salvo una piccolissima tolleranza; se i due parametri non corrispondono significa che la corrente si sta disperdendo (quindi ci possono essere masse metalliche in tensione) ed il circuito viene aperto, anche qui non in modo istantaneo ma con un tempo proporzionale al valore della corrente differenziale.

A questa caratteristica è associata la corrente di intervento del differenziale ed il tipo di caratteristica.

1.4 Come si sceglie il valore della corrente differenziale?

Bisogna coordinare questo valore con il valore della resistenza dell’impianto di messa a terra secondo questa relazione: (1) Rt x Ig <= 50 V

Con:
Rt = valore della resistenza di terra;
Ig = corrente di guasto verso terra massima, in questo caso è la corrente di intervento del differenziale.

Il valore di 50V è per ambienti ordinari, esiste un valore più restrittivo in ambienti particolari. Ci fermiamo qui in quanto approfondimenti in materia esulano dall’obiettivo dell’articolo.

Per i differenziali d’uso comune la corrente di intervento è 10 mA, 30 mA, 300 mA, 500 mA.

1.5 E’ il tipo di differenziale?

Il tipo di differenziale è contraddistinto da una lettera che identifica il tipo di corrente del circuito e precisamente:
AC: Corrente alternata sinusoidale;
A: Corrente alternata e corrente unidirezionali;
F: Corrente alternata a frequenze multiple e corrente continua;
B: Corrente alternata ad alta frequenza e continua.

2. Come scegliere l’interruttore differenziale

La scelta dell’interruttore dell’interruttore magnetotermico differenziale va demandata al progettista o all’impiantista elettrico, in quanto legata ai valori dell’impianto di messa a terra e alla tensione massima tensione di contatto ammissibile sul corpo umano, i parametri che caratterizzazno un interruttore IMTD (visti quasi tutti nei paragrafi precedenti) sono riportati nella seguente tabella.

3. Tipologia di riarmo e connessione

Per riattivare l’interruttore non è però necessario sempre andare fisicamente dove si trova il salvavita, perché grazie alle nuove tecnologie è possibile anche fare questa operazione a distanza.

Il riarmo è semplicemente l’operazione di connessione dell’impianto elettrico dopo lo scatto dell’interruttore magnetotermico. E’ un’operazione semplice, che generalmente si fa andando fisicamente dove si trova l’interruttore e spostandolo per attivare nuovamente la corrente elettrica: se c’è un guasto, questo scatterà di nuovo (e avremo necessità dell’intervento di un elettricista), altrimenti avremo di nuovo la corrente.

Tuttavia questa tipologia, che è il classico interruttore a riarmo manuale, non è l’unica esistente, anzi ad oggi esistono diverse tipologie di interruttore magnetotermico utilizzabili. Vediamo quali sono.

• Interruttore a riarmo manuale: molto semplicemente, quello presente nella maggior parte delle abitazioni; quando scatta deve essere riattivato manualmente;
• Interruttore a riarmo automatico: a differenza della tipologia manuale, dopo alcuni secondi dallo scatto dell’interruttore questo viene automaticamente riattivato. In questo modo non c’è bisogno di alcun intervento: se l’interruttore è scattato, per esempio, perché avevamo superato la potenza disponibile (ed è quindi sufficiente scollegare il ferro da stiro, per esempio, per risolvere) non ci sarà bisogno della riattivazione manuale. Altrimenti l’interruttore scatterà di nuovo, questa volta definitivamente (e diventerà quindi a riarmo manuale), in attesa dell’intervento dell’elettricista.
• Interruttore connesso (o a riarmo IoT): si tratta di interruttori di nuova generazione connessi alla Wi-Fi tramite un’antenna integrata. Non sono a riarmo automatico (cioè, l’interruttore non si attacca di nuovo senza il nostro intervento), ma in caso di scatto inviano una notifica all’applicazione dedicata. In questo modo è possibile, anche dalla distanza, sapere che l’interruttore è scattato, e si può riattaccare da smartphone, con il segnale che arriva all’interruttore il quale si riattiva. L’attivazione (o la disattivazione) può essere anche fatta per un motivo diverso dallo scatto automatico, ma per esempio perché stiamo fuori per qualche giorno e vogliamo semplicemente staccare la corrente, ma siamo partiti e ce ne siamo dimenticati.

4. Il test del salvavita

Tutti gli interruttori hanno a disposizione un pulsante di test, che permette di testare il funzionamento del salvavita. E’ semplicissimo: basta premere il pulsante con la T e la corrente si scollegherà immediatamente, perché l’interruttore scatterà.

Se premendo il pulsante la luce viene a mancare l’interruttore funziona correttamente, e possiamo semplicemente riattivarlo; se non succede nulla il salvavita è difettoso e va cambiato quanto prima.

Si consiglia di effettuare questo test almeno una volta al mese, perché l’interruttore magnetotermico che non funziona potrebbe rappresentare un serio pericolo per la vita.

5. Quanto costa un interruttore magnetotermi differenziale?

Il prezzo un interruttore magnetotermi differenziale oltre che dalla marca dipende dalle sue caratteristiche. Ad esempio un interruttore 1P+N da 16A, curva C, 4,5 kA e idn 0,03A tipo C costa tra 25 e 30€; se cambiamo sensibilità è consideriamo 0,01A il prezzo oscilla tra i 70€. Per maggiori dettagli posso consigliarti di visitare il sito di Amazon (clicca qui).

6. Conclusioni

Come abbiamo visto l’interruttore magnetotermico differenziale (IMTD) è un dispositivo fondamentale per la sicurezza degli impianti elettrici domestici e non. Esso protegge le persone e le apparecchiature elettriche da danni causati da cortocircuiti, sovraccarichi e dispersioni di corrente. Proprio per questo motivo non può essere scelto in modalità fai da te, ma pr la scelta e l’installazione bisogna affidarsi ad un professionista abilitato ai sensi del DM 37/08.