Un differenziale è un agente di protezione che rileva qualsiasi squilibrio delle correnti nei circuiti mono e trifase e interrompe l’alimentazione se necessario. Rileva la somma della corrente elettrica ai conduttori di rete come vettori opposti con le stesse grandezze. Per i collegamenti monofase, i collegamenti rilevanti sono il filo sotto tensione e il filo neutro. La corrente che scorre attraverso il filo sotto tensione deve essere la stessa della corrente che scorre nel filo neutro. In caso contrario, è necessario risolvere i problemi nel circuito o potrebbero esserci vite in pericolo.
Solitamente il differenziale per protezione monofase si avvale dell’accoppiamento induttivo delle correnti indotte dalla rete dei conduttori di fase e di neutro. Quest’ultimo deve essere zero se il cablaggio e l’isolamento sono perfetti. Esistono diversi scenari in cui la corrente attiva e quella neutra avranno una differenza.
In un semplice collegamento monofase, se il carico assorbe 5 Ampere (A), la corrente sul filo in tensione e la corrente elettrica al neutro dovrebbero essere 5 A. Se il differenziale è collegato, sarà in grado di rilevare fino a 20 milliampere (mA) nella differenza di corrente elettrica tra i due fili. Ciò potrebbe significare che una persona ha accidentalmente toccato il filo sotto tensione e viene fulminata dalla corrente nella messa a terra. Se questa persona ha toccato il cavo sotto tensione a piedi nudi toccando la terra, l’interruttore differenziale (RCCB) rileverà questa situazione, interromperà il circuito e salverà la persona da ulteriori folgorazioni. In questo tipo di utilizzo, l’RCCB può anche essere indicato come interruttore di circuito di guasto a terra o interruttore di guasto a terra in cui il guasto a terra potrebbe essere una corrente di dispersione causata da scarso isolamento, penetrazione di acqua o possibile fulminazione di una persona.
Inoltre, il differenziale è anche un dispositivo di monitoraggio dell’isolamento. Quando l’isolamento del cablaggio è sotto tensione o il neutro è stato danneggiato esponendo il filo, c’è la possibilità di perdite a terra o altrove. Le dispersioni di corrente vanno in posizione non voluta, quindi il dispositivo differenziale la rileverà e l’RCCB farà scattare l’interruttore e diseccitare il carico. Alcuni interruttori differenziali come l’interruttore di corrente di dispersione dell’apparecchio sono progettati per proteggere gli apparecchi che potrebbero avere problemi di isolamento o contaminazione.
L’interruttore di circuito di guasto d’arco (AFCI) è un dispositivo di cablaggio elettrico che rileva e arresta l’arco indesiderato nel cablaggio elettrico. Questi archi optoelettrici sono solitamente causati da connessioni allentate che iniziano con un arco a potenza molto bassa e progrediscono in un arco a potenza più elevata che genera abbastanza calore per accendere un incendio. L’AFCI è in grado di rilevare i modelli di burst elettrico associati a un arco e diseccita il circuito interrompendolo.