Tab.  7.1 - Tempi massimi di interruzione degli interruttori differenziali per uso generale

7.1.5      Alcune considerazioni sui relè differenziali 

·       Impianto di terra comune a più derivazioni

Se ad un impianto di terra sono collegate masse alimentate da più derivazioni protette con interruttori differenziali  deve essere soddisfatta la solita relazione   dove  I_Dn  deve essere, come sappiamo, la minor corrente differenziale nominale per dispositivi differenziali collegati in serie e la maggior corrente differenziale nominale per dispositivi differenziali collegati in parallelo. Lo stesso principio vale anche nel caso di più derivazioni protette in parte con dispositivi a massima corrente e in parte con dispositivi differenziali. La R_t dovrà essere calcolata in base alla I_5s del dispositivo a massima corrente essendo questa la corrente nominale d’intervento più elevata tra i due tipi di dispositivi, annullando però tutti i benefici derivanti dall’uso dei relè differenziali. In pratica è opportuno che tutte le derivazioni facenti parte dello stesso impianto di terra siano protette con interruttori differenziali. Questo vale anche per edifici con più unità immobiliari perché se un’unità immobiliare è sprovvista di interruttore differenziale le tensioni pericolose prodotte da un guasto a terra in tale unità immobiliare si trasferiscono sulle masse delle altre unità immobiliari senza che i corrispondenti interruttori differenziali intervengano.   

·       Problemi derivanti dall’installazione  dell’interruttore differenziale

Se, a causa di un guasto su di una massa, il neutro fosse a terra a valle dell’interruttore differenziale, potrebbe essere resa inoperante la protezione differenziale. Il neutro a terra (solitamente a potenziale zero salvo particolari  casi anomali) non provoca l’intervento del dispositivo differenziale per cui il guasto permane per un tempo indefinito.  Un successivo guasto  di una fase su di un’altra massa, provoca una corrente di guasto che si richiude tramite il conduttore di neutro a contatto con la massa stessa e solo in parte verso terra. Il collegamento del neutro all’impianto di terra locale trasforma di fatto il sistema TT in un sistema TN e per garantire la sicurezza dai contatti indiretti dovrebbero essere soddisfatte le condizioni indicate per tale sistema di distribuzione (questo vale anche nel caso che il neutro sia collegato all’impianto di terra locale a monte dell’interruttore differenziale ed è inutile ricordare come sia importante non collegare, ad esempio scambiandolo col conduttore di terra, il neutro a terra). 

·       Selettività  tra interruttori differenziali

Si definisce corrente differenziale nominale di non intervento il massimo valore di corrente per il quale sicuramente l’interruttore differenziale non interviene. Il valore normale di questa corrente è I_Dn/2  ed entro questo valore il dispositivo non ha un comportamento definito: può intervenire come può non intervenire. La scelta della I_Dn è condizionata oltre che dal coordinamento con l’impianto di terra anche dalla somma delle correnti di dispersione di tutto l’impianto utilizzatore. Per garantire la continuità del servizio la somma vettoriale di tali correnti di dispersione non dovrebbe superare I_Dn/2. A tal proposito occorre ricordare che le correnti di terra possono essere eccessive se: l’impianto è in  cattivo stato di conservazione, gli apparecchi utilizzatori hanno correnti di dispersione che eccedono i valori normali, l’impianto è molto vasto e sono collegati numerosi apparecchi utilizzatori. Per rendere selettivo l’intervento dei dispositivi può essere utile proteggere le singole derivazioni con più dispositivi differenziali garantendo così una discreta selettività orizzontale del sistema ed evitando  che un guasto in un punto qualsiasi del circuito  provochi la messa fuori servizio di tutto l’impianto. In questo modo però non si è protetti  dai guasti che avvengono tra l’interruttore generale e gli interruttori differenziali. Sarà necessario evitare masse lungo questo tratto ovvero, ove non fosse possibile (interruttore generale nello stesso quadro metallico in cui sono alloggiati anche gli interruttori differenziali), bisogna dotare la parte di circuito compresa tra l’interruttore generale e gli interruttori differenziali di isolamento doppio o rinforzato. Diverso è il caso in cui anche l’interruttore generale è  differenziale  perché  nascono  problemi di selettività verticale. Per ottenere una completa selettività occorre in questo caso utilizzare interruttori differenziali ritardati.

7.1.6      I collegamenti equipotenziali nei sistemi TT 

Se il terreno ed ogni parte conduttrice simultaneamente accessibile fossero allo stesso potenziale non vi sarebbe alcun pericolo per le persone. Tecnicamente questa condizione ideale non può essere raggiunta. Ci  si può avvicinare a tale condizione collegando all’impianto di terra, tramite il conduttore equipotenziale, non solo le masse ma anche le masse estranee. In un sistema TT  la tensione totale assunta da una massa a causa di un guasto verso terra deve essere eliminata in un tempo inferiore a quello previsto dalla curva di sicurezza rispettando  le note condizioni (come già detto assumendo la tensione a vuoto uguale alla tensione totale di terra e rispettando le relazioni   o meglio  ). Risulta perciò evidente che una persona è protetta  per le condizioni più sfavorevoli, compreso il contatto tra una massa e una massa estranea anche quando manca il collegamento equipotenziale. E’ comunque buona norma effettuare i collegamenti equipotenziali (tubazioni dell’acqua, del gas, riscaldamento, armature di ferro delle  fondazione in cemento armato degli edifici ecc..) perché  diminuisce la resistenza di terra dell’impianto (la massa estranea funge da dispersore e quindi si riduce la tensione totale U_t e si riducono le tensioni di contatto tra una massa e il terreno), si riducono le tensioni di contatto tra una massa e una massa estranea perché diventano equipotenziali e si riducono i rischi per le persone nel caso in cui dovessero venire meno le condizioni di rispetto delle relazioni oppure   (ad esempio a causa di un mal funzionamento dei dispositivi di protezione oppure di mutamenti stagionali della resistenza di terra). A favore dei collegamenti equipotenziali resta infine da considerare che la curva di sicurezza si basa su dati statistici della resistenza del corpo umano e che quindi potrebbe risultare non sufficiente per la  sicurezza di tutte le persone. Durante un guasto d’isolamento, essendo trascurabile la caduta di tensione sui conduttori di protezione, tutte le masse si trovano allo stesso potenziale. Per portare allo stesso potenziale tutte le masse e una massa estranea (ad esempio tubazione idrica entrante in uno stabile) e sufficiente effettuare un collegamento equipotenziale  in prossimità della parte disperdente della massa estranea (radice) trascurando tutta la restante parte che non è in contatto col terreno (ad esempio tubazione idrica annegata nella muratura). Se le parti disperdenti della massa estranea fossero più di una, cioè se le radici fossero più di una, il collegamento deve essere ripetuto in corrispondenza di ciascuna di esse.

Fig. 7.2 - Il collegamento equipotenziale principale nei sistemi TT annulla la tensione di contatto tra le masse e la massa estranea anche se questa presenta una resistenza R_l.

Tab. 7.2 – Principali caratteristiche di un sistema TT

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