Un interruttore differenziale (ELCB) è un dispositivo di protezione dai guasti a terra installato in un’unità di consumo (CU) o in un quadro di distribuzione (DB) principalmente per proteggere dalle scosse elettriche. L’ELCB è fondamentalmente un interruttore di circuito convenzionale dotato di una bobina di rilevamento e di un meccanismo di interblocco o aggancio. La bobina è collegata alla rete di terra dell’impianto, fornendo così un percorso di ritorno ad essa per eventuali tensioni indotte da guasto. Qualsiasi tensione di guasto che ritorna alla bobina la attiverà, attiverà il meccanismo di blocco e farà scattare o spegnere l’interruttore automatico. Sebbene sia ancora prevalente in molti paesi, l’interruttore differenziale viene gradualmente sostituito da dispositivi di corrente residua (RCD) che svolgono la stessa funzione ma si basano sul rilevamento della corrente anziché della tensione.
I cortocircuiti negli impianti elettrici domestici, commerciali e industriali non protetti sono una delle principali cause di elettrocuzione, incendio e danni alle apparecchiature. Nella maggior parte dei casi, un guasto del circuito, che coinvolge un filo sotto tensione che entra in contatto con una parte conduttiva di un apparecchio o una persona su un’installazione non protetta, causerà scosse elettriche, forte riscaldamento localizzato e scintille. Purtroppo, in molti casi questo porta alla morte per folgorazione o incendi catastrofici e danni alle apparecchiature. Sebbene questi tipi di guasti si verifichino sempre, l’installazione di un interruttore di circuito di dispersione a terra e di un circuito completo di messa a terra o di terra nell’impianto può prevenire il danno risultante o la perdita della vita. Questa protezione si ottiene fornendo una linea di “comunicazione di isolamento di emergenza” tra i punti di alimentazione e di consumo in un circuito tramite un sistema di messa a terra.
La variante differenziale è simile a un interruttore principale convenzionale con l’eccezione dell’inclusione di una bobina di rilevamento collegata ai suoi contatti mediante un meccanismo di aggancio. Questa bobina di rilevamento riceve i messaggi di emergenza sopra menzionati e interrompe istantaneamente l’alimentazione dell’impianto in caso di guasto. Ciò è ottenuto mediante un’azione del solenoide elettromagnetico che si verifica quando la bobina è eccitata. Questo processo attiva il sistema di interblocco o aggancio che spegne immediatamente l’interruttore.
Per il funzionamento dell’interruttore differenziale, tuttavia, è essenziale che la linea di comunicazione tra la bobina di rilevamento e il resto dell’impianto sia mantenuta aperta. Ciò si ottiene assicurando che tutti gli elettrodomestici, le macchine e le prese siano dotati di un cavo di massa correttamente collegato che ritorni al centralino o al quadro di distribuzione. È inoltre essenziale che tutte le connessioni di terra all’interno della CU siano pulite e che i cavi di terra dell’ELCB siano collegati sia al connettore del bus di terra del circuito che al punto di massa dell’alimentazione in ingresso. Se tutti questi requisiti sono soddisfatti, qualsiasi cortocircuito tra un cavo sotto tensione e una persona, un apparecchio o un raccordo invierà una tensione attraverso la terra o i cavi di terra alla bobina, energizzandola e interrompendo l’alimentazione prima che gravi danni o lesioni possano risultato.
L’ELCB è stato sostituito in molti paesi da dispositivi di rilevamento della corrente residua (RCD) che sono più sensibili e si basano sul rilevamento della corrente di guasto piuttosto che sui ritorni di tensione per il loro funzionamento. Tuttavia, entrambe le unità svolgono la stessa funzione e costituiscono parti critiche di qualsiasi installazione elettrica. Per questo motivo, l’interruttore differenziale e le unità RCD non devono mai essere bypassati e testati regolarmente per garantire il corretto funzionamento.