Negli impianti elettrici industriali, scegliere correttamente l’interruttore magnetotermico è fondamentale per proteggere linee e apparecchiature da sovraccarichi e cortocircuiti, riducendo il rischio di guasti e interruzioni della produzione. La scelta non dipende soltanto dalla corrente nominale: anche la curva di intervento determina il modo in cui il dispositivo reagisce ai picchi di corrente generati dai diversi carichi.
Le curve B, C e D presentano caratteristiche differenti e devono essere selezionate in funzione dell’applicazione, dalla protezione dei carichi resistivi fino all’avviamento di motori e trasformatori. In questa guida vedremo come funziona un interruttore magnetotermico, come interpretarne la curva caratteristica e quali criteri considerare per scegliere la soluzione più adatta all’impianto.
Interruttore magnetotermico: cos’è e come funziona
Gli interruttori magnetotermici industriali sono dispositivi automatici di protezione in grado di interrompere il fL’interruttore magnetotermico è un dispositivo di protezione che interrompe automaticamente il passaggio della corrente quando rileva una sovracorrente causata da un sovraccarico o da un cortocircuito. La sua funzione principale è proteggere i conduttori e le apparecchiature collegate dal surriscaldamento e dai possibili danni elettrici.
Il suo funzionamento si basa su due meccanismi di sgancio:
- Sganciatore termico: interviene in presenza di un sovraccarico prolungato. Una lamina bimetallica si riscalda e si deforma gradualmente fino a provocare l’apertura del circuito. Maggiore è la sovracorrente, minore sarà il tempo necessario per l’intervento.
- Sganciatore magnetico: interviene rapidamente in caso di cortocircuito. Quando la corrente supera una determinata soglia, una bobina genera il campo magnetico necessario ad aprire immediatamente i contatti.
L’interruttore magnetotermico non deve essere confuso con l’interruttore differenziale. Il magnetotermico protegge il circuito da sovraccarichi e cortocircuiti, mentre il differenziale rileva le dispersioni di corrente verso terra. Un interruttore magnetotermico differenziale combina entrambe le funzioni in un unico dispositivo.
Le curve B, C e D indicano principalmente la soglia di intervento dello sganciatore magnetico e, di conseguenza, la capacità dell’interruttore di tollerare le correnti di spunto senza provocare scatti intempestivi.
Come leggere una curva caratteristica: parametri chiave e grafici
La curva tempo-corrente rappresenta graficamente il tempo impiegato dall’interruttore magnetotermico per aprire il circuito in funzione dell’intensità della sovracorrente. Leggerla correttamente permette di verificare se il dispositivo può tollerare la corrente di spunto di un carico e, allo stesso tempo, intervenire abbastanza rapidamente in presenza di un sovraccarico o di un cortocircuito.
L’asse orizzontale (X) indica la corrente come multiplo della corrente nominale In. Per esempio, per un interruttore da 16 A, un valore pari a 5 × In corrisponde a una corrente di 80 A. L’asse verticale (Y) indica invece il tempo di intervento, generalmente espresso in secondi. Entrambi gli assi sono normalmente rappresentati su scala logaritmica.
La caratteristica non è rappresentata da una singola linea, ma da due linee che delimitano una fascia di possibili tempi di intervento. Il comportamento effettivo può variare in base al modello, alla corrente nominale, alla temperatura ambiente e allo stato termico dell’interruttore prima che si verifichi la sovracorrente.
Nel grafico si distinguono due zone principali:
- Zona termica: corrisponde alla parte inclinata della curva e rappresenta l’intervento ritardato in caso di sovraccarico. All’aumentare della corrente, il tempo necessario per l’apertura del circuito diminuisce.
- Zona magnetica: corrisponde alla parte quasi verticale della curva e rappresenta l’intervento rapido in caso di cortocircuito. La posizione di questa zona varia in base alla curva caratteristica dell’interruttore.
Nella zona termica, le curve B, C e D presentano un andamento sostanzialmente simile. La differenza principale riguarda la soglia di intervento magnetico: da 3 a 5 × In per la curva B, da 5 a 10 × In per la curva C e da 10 a 20 × In per la curva D.
Curve B, C e D: caratteristiche e differenze
Le curve B, C e D presentano un comportamento simile nella zona termica, relativa alla protezione dai sovraccarichi. La differenza principale riguarda invece la soglia di intervento magnetico, cioè il livello di corrente che provoca l’apertura rapida del circuito in presenza di un cortocircuito o di un picco particolarmente elevato.
Interruttore magnetotermico curva B
Un interruttore magnetotermico con curva B presenta una soglia di intervento magnetico compresa tra 3 e 5 volte la corrente nominale In. In un dispositivo da 16 A, per esempio, lo sganciatore magnetico può intervenire in un intervallo compreso indicativamente tra 48 e 80 A.
La curva B ha quindi una tolleranza relativamente bassa alle correnti di spunto ed è indicata soprattutto per circuiti che alimentano carichi resistivi o apparecchiature prive di forti picchi all’avviamento. Le applicazioni più comuni comprendono:
- resistenze elettriche e sistemi di riscaldamento;
- circuiti di illuminazione, dopo aver verificato la corrente di inserzione degli alimentatori;
- prese e utenze con carichi prevalentemente resistivi;
- circuiti ausiliari e di comando con correnti di spunto contenute.
Il principale vantaggio della curva B è la capacità di attivare lo sganciatore magnetico anche in presenza di correnti di guasto relativamente contenute. Per questo può essere utile nei circuiti in cui la corrente di cortocircuito presunta non raggiunge valori particolarmente elevati, purché siano rispettati i tempi di disconnessione richiesti dall’impianto.
La curva B può invece causare scatti intempestivi quando viene utilizzata con motori, trasformatori, elettromagneti, alimentatori switching o altri dispositivi che assorbono un’elevata corrente durante l’avviamento. Non deve quindi essere scelta semplicemente perché considerata “più sensibile”: è sempre necessario confrontare la sua caratteristica di intervento con la corrente di spunto del carico e con la corrente di cortocircuito disponibile.
Interruttore magnetotermico curva C
Un interruttore magnetotermico con curva C presenta una soglia di intervento magnetico compresa tra 5 e 10 volte la corrente nominale In. In un dispositivo da 16 A, per esempio, lo sganciatore magnetico può intervenire indicativamente con una corrente compresa tra 80 e 160 A.
Rispetto alla curva B, la curva C tollera correnti di spunto più elevate prima di provocare l’apertura immediata del circuito. Rappresenta quindi una soluzione equilibrata per numerose applicazioni civili, terziarie e industriali caratterizzate da carichi misti o da picchi moderati durante l’avviamento.
Le applicazioni più comuni comprendono:
- motori elettrici di piccola o media potenza con spunto moderato;
- pompe, ventilatori e sistemi HVAC;
- circuiti che alimentano contemporaneamente carichi resistivi e induttivi;
- prese destinate ad apparecchiature di diversa tipologia;
- piccoli trasformatori e macchinari con correnti di inserzione controllate.
L’utilizzo di una curva C può ridurre gli scatti intempestivi che una curva B potrebbe provocare durante il normale avviamento delle apparecchiature. Ciò non significa, tuttavia, che la curva C consenta sovraccarichi maggiori: il comportamento nella zona termica rimane sostanzialmente simile. La differenza riguarda principalmente la soglia di intervento magnetico istantaneo.
La curva C non rappresenta una scelta universale. In presenza di motori, trasformatori o macchinari con correnti di avviamento particolarmente elevate, potrebbe intervenire comunque in modo indesiderato. Al contrario, se la corrente di cortocircuito disponibile nel punto di installazione è troppo bassa, lo sganciatore magnetico potrebbe non attivarsi nei tempi richiesti.
Per i circuiti destinati ai motori è inoltre importante ricordare che l’interruttore magnetotermico protegge principalmente la linea. In base all’applicazione, può essere necessario prevedere anche una protezione specifica contro i sovraccarichi del motore, come un relè termico o un salvamotore.
Interruttore magnetotermico curva D
Un interruttore magnetotermico con curva D presenta una soglia di intervento magnetico compresa tra 10 e 20 volte la corrente nominale In. In un dispositivo da 16 A, per esempio, lo sganciatore magnetico può intervenire indicativamente con una corrente compresa tra 160 e 320 A.
La curva D è progettata per tollerare correnti di spunto molto elevate senza provocare l’apertura indesiderata del circuito. Viene utilizzata soprattutto in ambito industriale, dove motori, trasformatori e altri carichi fortemente induttivi possono assorbire, per un breve intervallo di tempo, una corrente molte volte superiore a quella nominale.
Le applicazioni più comuni comprendono:
- motori elettrici di grande potenza;
- trasformatori con elevate correnti di inserzione;
- saldatrici industriali;
- compressori e pompe con avviamento gravoso;
- macchinari dotati di carichi fortemente induttivi;
- apparecchiature industriali con picchi di corrente elevati e prevedibili.
Rispetto alle curve B e C, la curva D riduce il rischio di scatti intempestivi durante l’avviamento di questi carichi. Anche in questo caso, però, la maggiore tolleranza riguarda principalmente la zona magnetica: la protezione termica contro i sovraccarichi mantiene un comportamento sostanzialmente analogo.
Una soglia magnetica più elevata richiede che nel punto di installazione sia disponibile una corrente di cortocircuito sufficiente ad attivare rapidamente lo sganciatore. Se il valore è troppo basso, l’interruttore potrebbe intervenire attraverso il meccanismo termico, con tempi di apertura più lunghi rispetto a quelli richiesti per la protezione del circuito.
Per questo motivo, la curva D non deve essere scelta soltanto per evitare gli scatti all’avviamento. È necessario verificare la corrente di spunto del carico, l’impedenza dell’anello di guasto, la corrente di cortocircuito presunta e i tempi massimi di disconnessione. Nei circuiti destinati ai motori possono inoltre essere necessari dispositivi specifici, come salvamotori, relè termici, soft starter o inverter.
Tabella comparativa delle curve B, C e D
La differenza principale tra le curve B, C e D riguarda la corrente necessaria per attivare lo sganciatore magnetico. La tabella seguente riassume le soglie di intervento, la tolleranza alle correnti di spunto e le applicazioni più comuni.
| Curva | Soglia di intervento magnetico | Tolleranza agli spunti | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|---|
| B | 3–5 × In | Bassa | Carichi resistivi, riscaldamento elettrico, illuminazione e circuiti ausiliari |
| C | 5–10 × In | Moderata | Carichi misti, prese, pompe, ventilatori e motori con spunto moderato |
| D | 10–20 × In | Elevata | Grandi motori, trasformatori, saldatrici, compressori e macchinari industriali |
Aumentando la soglia da B a D, l’interruttore diventa più tollerante ai picchi di corrente generati durante l’avviamento delle apparecchiature. Una soglia più elevata, tuttavia, non corrisponde automaticamente a una protezione migliore.
La curva corretta è quella che consente il normale avviamento del carico senza scatti intempestivi e, contemporaneamente, garantisce un intervento sufficientemente rapido in caso di guasto. La scelta deve quindi essere verificata considerando sia la corrente di spunto sia la corrente di cortocircuito presunta nel punto di installazione.
Scegliere la curva corretta per proteggere l’impianto
La scelta tra curva B, C e D incide sia sulla sicurezza sia sulla continuità operativa dell’impianto. Una curva troppo sensibile può causare scatti intempestivi durante il normale avviamento delle apparecchiature, mentre una soglia magnetica troppo elevata può aumentare il tempo necessario per interrompere una corrente di guasto.
Non esiste quindi una soluzione adatta a tutte le applicazioni. È necessario valutare le caratteristiche del carico, la corrente di spunto, la corrente di cortocircuito presunta e i dati tecnici forniti dal costruttore dell’interruttore.
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FAQ
Qual’è la differenza principale tra una curva B e una curva C?
La curva B è molto più sensibile ai picchi di corrente: interviene tra 3 e 5 volte la corrente nominale, mentre la curva C interviene tra 5 e 10 volte In. Questo rende la curva B ideale per carichi resistivi e dispositivi delicati, mentre la C è più adatta a carichi misti con spunti moderati.
Quando è consigliabile usare una curva D in un impianto industriale?
La curva D è indicata quando sono presenti carichi fortemente induttivi o apparecchiature con alti spunti di corrente all’avvio, come grandi motori, saldatrici o trasformatori. In questi casi, curve più sensibili causerebbero continui scatti non necessari.
Cosa succede se scelgo una curva sbagliata per il mio carico?
Un interruttore con curva troppo sensibile può scattare frequentemente senza reali condizioni di guasto, compromettendo la continuità operativa. Al contrario, una curva troppo permissiva potrebbe non intervenire in tempo, con rischi per la sicurezza e danni agli impianti.
Le curve degli interruttori influiscono sulla selettività dell’impianto?
Sì. Le curve di intervento influenzano direttamente la selettività, cioè la capacità dell’impianto di isolare solo la porzione guasta senza coinvolgere altre linee. La scelta attenta delle curve garantisce che l’intervento avvenga nel punto giusto, migliorando l’affidabilità e la manutenzione dell’intero sistema.