Il kit sul balcone funziona da settimane, poi una mattina il differenziale scende e la casa resta al buio. Lo rialzi, tutto riparte, e il giorno dopo succede di nuovo. Nella maggior parte dei casi dietro quegli scatti c’è una somma di piccole correnti che nessuno aveva contato.
Cosa misura davvero un differenziale
L’interruttore differenziale confronta la corrente che entra nel circuito con quella che torna indietro. Finché i due valori coincidono, tutta la corrente sta percorrendo la strada prevista. Se manca qualcosa, quella parte se n’è andata verso terra, e il dispositivo interviene.
Le norme di prodotto fissano la finestra di intervento in modo preciso: un differenziale con corrente nominale IΔn di 30 mA non deve intervenire fino a 15 mA, cioè metà del valore nominale, e deve intervenire entro i 30 mA. Fra quei due estremi il comportamento dipende dal singolo esemplare.
Questa è la prima informazione che cambia la lettura del problema. Un dispositivo che scatta con 17 o 20 mA di dispersione totale sta facendo esattamente il suo lavoro, e cercarci dentro un difetto è tempo perso.
Le correnti di dispersione ci sono anche senza guasti
Ogni apparecchio con elettronica dentro perde qualcosa verso terra. La colpa è dei filtri antidisturbo montati all’ingresso degli alimentatori: piccoli condensatori fra fase, neutro e conduttore di protezione, necessari per rispettare le norme sulla compatibilità elettromagnetica. Un condensatore verso terra lascia passare per definizione una corrente, tanto più grande quanto più alta è la frequenza.
Il risultato è una dispersione permanente, fisiologica e perfettamente normale:
| Origine | Ordine di grandezza | Nota |
|---|---|---|
| Apparecchio in classe II | fino a 0,25 mA | limite di prodotto |
| Alimentatori switching, TV, decoder, router | frazioni di mA ciascuno | crescono con il numero |
| Elettrodomestici con inverter (lavatrice, condizionatore) | qualche mA | contenuto armonico elevato |
| Microinverter fotovoltaico | qualche mA | dipende da filtro e lunghezza dei cavi in continua |
Il punto delicato sta nell’ultima colonna della tabella: questi contributi si sommano tutti nello stesso punto, cioè nel differenziale che li protegge. Un impianto con molti carichi elettronici parte già da una base di qualche milliampere, e il fotovoltaico aggiunge il suo proprio quando il sole comincia a lavorare.
La regola del 30 per cento
Gli impiantisti usano una regola semplice per evitare gli scatti senza guasto: la somma delle correnti di dispersione permanenti a valle di un differenziale deve restare sotto 0,3 volte la corrente nominale. Su un dispositivo da 30 mA fanno circa 9-10 mA di margine.
Quel margine si consuma in fretta in una casa moderna. Aggiungi un condizionatore con inverter, un forno con elettronica di controllo, sei alimentatori sempre in presa e un impianto fotovoltaico, e i 9 mA diventano un tetto vicino. La conseguenza pratica è che il kit da balcone spesso non è la causa: è la goccia che porta il totale sopra la soglia di intervento.
La soluzione corretta è distribuire i carichi su più differenziali invece di concentrarli sotto uno solo. Nel caso del fotovoltaico da balcone questo coincide con quello che la norma chiede già: il circuito dedicato previsto dalla CEI 64-8 per la presa del kit, con il proprio magnetotermico da 16 A e il proprio differenziale da 30 mA, separa il fotovoltaico dal resto della casa e risolve il problema alla radice.
Tipo AC, A, F, B: quale differenziale vuole un inverter
I differenziali si distinguono per la forma d’onda della corrente di guasto che sono in grado di riconoscere. È una distinzione che con l’elettronica di potenza diventa decisiva, perché un inverter non produce guasti sinusoidali puliti.
Il tipo AC interviene solo su correnti alternate sinusoidali. Su un impianto con elettronica di potenza è considerato inadeguato, e in molte case vecchie è ancora quello montato nel quadro.
Il tipo A aggiunge le correnti pulsanti unidirezionali, quelle che nascono dopo un raddrizzatore, e tollera una componente continua fino a 6 mA. È il tipo minimo previsto oggi per i circuiti prese.
Il tipo F, introdotto dalla norma CEI EN 62423, riconosce anche le correnti a frequenza composita fino a 1 kHz e accetta fino a 10 mA di componente continua sovrapposta, oltre a una tenuta agli impulsi superiore ai 3 kA. È nato per lavatrici, pompe di calore e condizionatori con inverter, ed è la scelta migliore quando gli scatti sono intempestivi e la casa è piena di elettronica.
Il tipo B è l’unico che riconosce anche una corrente continua liscia. La CEI 64-8, all’articolo 712.413.1.1.1.1, lo richiede sul lato alternata degli impianti fotovoltaici quando manca una separazione semplice fra continua e alternata e il convertitore non è esente per costruzione dall’iniettare correnti continue di guasto verso terra.
Per un kit da balcone la lettura pratica è questa: i microinverter con trasformatore ad alta frequenza realizzano la separazione e dichiarano l’esenzione nel manuale, quindi il tipo A basta. Il tipo B costa parecchio di più e ha senso su impianti con inverter di stringa senza trasformatore. Le famiglie di inverter e microinverter e le loro differenze costruttive le abbiamo messe in fila in una guida a parte.
Cinque scenari e cosa dicono
Il momento in cui il differenziale scatta è il miglior indizio diagnostico disponibile, e non costa nulla annotarlo.
| Quando scatta | Causa più probabile | Prima verifica |
|---|---|---|
| All’alba, o dopo una notte umida | Umidità su un isolamento già debole | Ispezione di connettori, scatole e passaggi cavi |
| Durante e dopo la pioggia | Infiltrazione in una giunzione o nella scatola di giunzione del modulo | Tenuta dei connettori MC4 e dei pressacavi |
| Con il sole forte, sempre a metà giornata | Dispersione che cresce con la tensione e la potenza dell’impianto | Misura della dispersione a impianto in produzione |
| Nell’istante in cui inserisci la spina | Corrente di inserzione sui condensatori del filtro | Inserimento a inverter scollegato dai moduli |
| A orari sparsi, con carichi diversi | Somma di dispersioni sotto lo stesso differenziale | Conteggio dei carichi elettronici a valle |
Lo scenario dell’umidità merita una riga in più, perché è il più frequente e il più frainteso. L’acqua non crea il difetto: lo rivela. Un isolamento microfessurato, una guarnizione stanca, un connettore aperto lasciato senza cappuccio conducono poco quando è asciutto e molto quando è bagnato. Il sole poi asciuga, la dispersione torna sotto soglia e sembra tutto risolto fino alla notte successiva. I punti da controllare per primi sono i connettori MC4, che stanno all’aperto tutto l’anno e sono l’unico pezzo dell’impianto che si può aprire per sbaglio.
Come isolare il colpevole in mezz’ora
La procedura è una banale esclusione, e richiede pazienza più che strumenti.
- Stacca la spina del kit e lascia la casa in funzione normale per uno o due giorni. Se gli scatti spariscono, il fotovoltaico contribuisce in modo decisivo.
- Ricollega il kit e stacca il resto, cioè i carichi elettronici che stanno sullo stesso differenziale. Se ora regge, il problema è la somma, e la cura è la separazione dei circuiti.
- Scollega i moduli dal microinverter lasciando la spina inserita. Se il differenziale regge, la dispersione arriva dal lato in corrente continua, quindi da cavi, connettori o scatola di giunzione dei moduli.
- Prova a impianto asciutto e bagnato. Una prova la mattina presto e una a metà pomeriggio separano l’ipotesi umidità da tutto il resto.
- Guarda il quadro con la torcia. Un differenziale annerito, un morsetto allentato o una vite di neutro lasca sono difetti che si vedono a occhio.
La misura vera arriva dopo, con una pinza amperometrica differenziale che legge la corrente residua sul circuito e con lo strumento che verifica corrente e tempo di intervento del dispositivo. Il tasto TEST sul frontalino non serve a questo: conferma che il meccanismo si muove, senza dire a quale corrente lo fa.
Quando il difetto è il differenziale stesso
Capita, e va tenuto nell’elenco delle ipotesi. Gli sganciatori elettromeccanici invecchiano, soprattutto se il dispositivo ha molti anni e ha subito scariche atmosferiche. Un differenziale fuori taratura comincia a intervenire ben sotto i 15 mA, e in quel caso nessuna ricerca sulla casa porta da nessuna parte.
Il segnale che orienta verso questa ipotesi è la sproporzione: scatti frequenti con pochissimi carichi collegati, e una misura di dispersione che resta bassa mentre il dispositivo continua a cadere. La verifica strumentale chiude la questione in cinque minuti.
Le tre cose da non fare
Sostituire il differenziale con uno da 300 mA. È il consiglio che circola più spesso e il più pericoloso. La soglia dei 30 mA protegge le persone, e sopra quel valore la protezione contro i contatti diretti sparisce. Un 300 mA ha senso come protezione generale contro gli incendi, a monte e in aggiunta, mai come sostituto sui circuiti prese.
Escludere il conduttore di protezione. Staccare il giallo-verde fa smettere gli scatti perché toglie alla corrente di dispersione la strada per tornare. Toglie però anche la protezione che quel conduttore garantisce, e trasforma un fastidio in un rischio serio. Il ruolo esatto di quel conduttore in un kit da balcone sta nella guida sulla messa a terra del fotovoltaico.
Ignorare gli scatti perché «tanto poi riparte». Un differenziale che interviene sta segnalando una corrente verso terra, e le correnti verso terra tendono a peggiorare: l’umidità allarga la fessura, l’ossidazione aumenta la conduzione, il punto caldo scalda ancora di più.
Il verdetto
Nella grande maggioranza dei casi l’inverter fotovoltaico non è guasto e nemmeno il differenziale: il totale delle dispersioni della casa ha semplicemente superato la soglia di intervento, e il kit è arrivato per ultimo. La contromisura corretta coincide con quello che la norma chiede già per un impianto plug and play, cioè un circuito dedicato con il proprio differenziale da 30 mA di tipo A.
Se gli scatti restano dopo la separazione dei circuiti, il campo si stringe a tre ipotesi: umidità su un isolamento debole, un difetto sul lato in corrente continua o un differenziale fuori taratura. Tutte e tre si distinguono con le prove descritte sopra, e tutte e tre meritano una misura strumentale prima di comprare pezzi nuovi. Se stai ancora scegliendo il posto della presa e il modo di collegare il kit, la guida su come installare un fotovoltaico da balcone parte proprio da lì.
Domande frequenti
Perché il differenziale scatta quando accendo l'inverter fotovoltaico?
Nella maggior parte dei casi per somma di correnti di dispersione. Ogni apparecchio elettronico lascia passare verso terra qualche frazione di milliampere attraverso i filtri antidisturbo, e l'inverter aggiunge il suo contributo. Quando il totale a valle dello stesso differenziale supera i 15 mA, il dispositivo può intervenire in modo legittimo pur senza nessun guasto.
A quanti milliampere interviene davvero un differenziale da 30 mA?
In un punto qualsiasi fra 15 e 30 mA. Le norme di prodotto chiedono che il dispositivo non intervenga fino a metà della corrente nominale e che intervenga entro il valore nominale. Un differenziale da 30 mA perfettamente funzionante che scatta a 17 mA sta rispettando la specifica.
Quanti apparecchi posso mettere sotto lo stesso differenziale?
La regola di buona progettazione è che la somma delle correnti di dispersione permanenti resti sotto il 30 per cento della corrente nominale, cioè circa 9-10 mA per un differenziale da 30 mA. Un appartamento con molti alimentatori switching, un condizionatore e un impianto fotovoltaico sullo stesso interruttore arriva a quella soglia più in fretta di quanto sembri.
Serve un differenziale di tipo B per un fotovoltaico da balcone?
Di norma no. La CEI 64-8 all'articolo 712.413.1.1.1.1 chiede il tipo B quando manca una separazione semplice fra lato continua e lato alternata e il convertitore non è esente per costruzione dall'iniettare correnti continue di guasto. I microinverter da balcone con trasformatore ad alta frequenza dichiarano questa esenzione nel manuale, e in quel caso il tipo A è sufficiente.
Il differenziale scatta solo la mattina presto: cosa significa?
È il quadro tipico dell'umidità. La rugiada o la condensa entrano dove l'isolamento è già indebolito, la resistenza verso terra crolla e la dispersione sale finché il differenziale interviene. Con il sole che asciuga tutto il problema sparisce, e questo fa credere a un guasto casuale. In realtà il difetto c'è sempre, l'acqua lo rende visibile.
Posso sostituire il differenziale da 30 mA con uno da 300 mA?
No, non su un circuito che alimenta prese di un'abitazione. I 30 mA sono la soglia prevista per la protezione delle persone contro i contatti diretti e indiretti, e salire a 300 mA lascia il circuito senza quella protezione. La strada corretta è dividere i carichi su più differenziali, oppure trovare la dispersione e ripararla.
Come faccio a capire se la colpa è dell'impianto fotovoltaico o della casa?
Con una prova di esclusione. Stacca la spina del kit e lascia tutto il resto acceso per un paio di giorni: se il differenziale smette di intervenire, il contributo decisivo arriva dal fotovoltaico. Ripeti al contrario, con il solo kit collegato e il resto degli utilizzatori staccati, e avrai la conferma. La misura vera si fa poi con una pinza amperometrica differenziale.
Un differenziale che scatta può essere lui il guasto?
Sì, succede. I dispositivi elettromeccanici invecchiano, il gruppo di sgancio perde taratura e comincia a intervenire sotto la soglia prevista. È una delle prime cose che un elettricista verifica con lo strumento di prova, misurando la corrente di intervento reale e il tempo di sgancio. Il tasto TEST conferma soltanto che il meccanismo si muove, mentre il valore a cui interviene lo dice soltanto lo strumento.