L’illuminazione LED fa scattare il magnetotermico o il differenziale? Corrente di spunto e di dispersione spiegate

Si installa una nuova illuminazione LED e il magnetotermico scatta appena si accendono le luci. Oppure il differenziale interviene a caso, a volte giorni dopo. Entrambe le situazioni sono frequenti con i LED e hanno una causa precisa: la corrente di spunto dei driver LED e le piccole correnti di dispersione dei loro filtri. Questa guida spiega quale dispositivo interviene e perché, quanti apparecchi mettere su un circuito e cosa cambiare perché l’impianto resti in servizio.

Magnetotermico o differenziale: quale interviene?

In un quadro elettrico ci sono due tipi di protezione che intervengono per motivi completamente diversi:

Dispositivo	Reagisce a	Causa tipica con i LED
Interruttore magnetotermico, es. B16 o C16	Sovracorrente e cortocircuito sulla fase	Corrente di spunto di molti driver accesi contemporaneamente
Interruttore differenziale, es. 30 mA o 300 mA	Differenza tra corrente in andata e in ritorno: corrente che si disperde verso terra	Somma delle dispersioni dei filtri, picchi all’accensione, umidità o errori di cablaggio
Magnetotermico differenziale	Entrambe	Osservate quale indicatore è scattato, se il dispositivo ne è dotato

Annotate esattamente quando succede. Un intervento al momento dell’accensione indica corrente di spunto o un picco all’accensione. Un intervento durante il funzionamento, di notte o dopo la pioggia indica molto più spesso dispersione o umidità.

Perché i driver LED hanno una corrente di spunto elevata

Un driver LED converte la tensione di rete nella corrente continua necessaria ai LED. All’ingresso c’è un condensatore di livellamento e, nella maggior parte dei driver, uno stadio di correzione del fattore di potenza. Al momento dell’accensione quel condensatore è scarico e per un istante si comporta quasi come un cortocircuito. Per una frazione di millisecondo il driver assorbe una corrente molte volte superiore a quella di funzionamento.

Le schede tecniche indicano questo valore come picco e durata, per esempio 50 A per 250 µs per un driver di circa 150W. L’impulso è troppo breve per scaldare i cavi, ma può bastare a far intervenire lo sganciatore magnetico di un magnetotermico. Il picco è massimo quando l’apparecchio viene acceso sulla cresta della sinusoide; per questo il problema a volte si presenta solo saltuariamente.

Con un solo apparecchio è innocuo. Con venti campane LED su un circuito, comandate da un unico contattore, i picchi di tutti i driver arrivano nello stesso istante.

Quanti driver LED per magnetotermico?

I buoni produttori di driver indicano nella scheda tecnica quanti driver si possono collegare a un magnetotermico. Questi valori si basano sulla corrente di spunto e sulla curva di intervento. Ecco un esempio di tabella:

Magnetotermico	B10	B16	C10	C16
Driver max. (esempio, driver da circa 150W)	5	8	9	14

I valori di questo esempio sono puramente indicativi. Usate sempre la tabella del driver esatto del vostro apparecchio, perché i dati variano molto per marca e potenza. Notate che il limite dovuto alla corrente di spunto viene spesso raggiunto molto prima che la corrente di funzionamento del circuito si avvicini alla taglia del magnetotermico: otto driver da 150W assorbono in funzionamento solo circa 5–6 A.

Conta anche la curva del magnetotermico. Un curva B interviene magneticamente tra tre e cinque volte la corrente nominale, un curva C tra cinque e dieci volte. Un curva C tollera quindi più driver, ma può essere usato solo se l’impedenza dell’anello di guasto garantisce ancora l’interruzione entro il tempo richiesto. Questa verifica spetta all’elettricista e alle norme impiantistiche applicabili, come la CEI 64-8 in Italia, la NF C 15-100 in Francia o la DIN VDE 0100 in Germania.

Soluzioni quando il magnetotermico scatta all’accensione

• Ripartire il carico. Distribuite gli apparecchi su più circuiti, in modo che ciascuno resti sotto il numero massimo di driver.
• Accendere a gradini. Accendete i gruppi di apparecchi con un breve ritardo, per esempio tramite contattori separati o un sistema di gestione dell’illuminazione, così che i picchi non coincidano.
• Usare un limitatore della corrente di spunto. Un modulo limitatore nel circuito smorza il picco all’accensione e consente molti più driver per magnetotermico.
• Scegliere dispositivi di manovra adatti. Contattori, relè e rilevatori di presenza devono essere idonei ai carichi LED, altrimenti i contatti possono incollarsi. Controllate il carico LED o capacitivo dichiarato, non solo la corrente in ampere.
• Scegliere driver con bassa corrente di spunto. Alcuni driver limitano attivamente la corrente di spunto. Confrontate le schede tecniche prima dell’acquisto. Vedi Il driver LED spiegato.

Perché i differenziali intervengono con l’illuminazione LED

Ogni driver LED contiene un filtro EMC che sopprime i disturbi. Parte del filtro è costituita da piccoli condensatori collegati dai conduttori al conduttore di protezione. Attraverso di essi scorre in permanenza una piccola corrente verso terra, di norma una frazione di milliampere per driver. La scheda tecnica la riporta come corrente di dispersione o di contatto.

Per un singolo apparecchio è trascurabile. Un differenziale però vede la somma di tutti i driver a valle. I differenziali possono intervenire a qualsiasi valore tra il 50% e il 100% della corrente differenziale nominale. Un 30 mA può quindi scattare già da circa 15 mA. Per questo si usa un margine: mantenete la dispersione permanente sotto circa il 30% del valore nominale.

Differenziale	Valore indicativo di dispersione permanente totale	Esempio: driver da 0,5 mA ciascuno
30 mA	circa 9 mA	circa 18 driver
100 mA	circa 30 mA	circa 60 driver
300 mA	circa 90 mA	circa 180 driver

Altre apparecchiature sullo stesso differenziale (computer, caricabatterie, macchine con inverter) aggiungono la propria dispersione. Tenetene conto.

Alla dispersione permanente si aggiungono i picchi all’accensione: al momento della commutazione i condensatori del filtro si caricano brevemente, generando un breve impulso verso terra. Le sovratensioni dovute a manovre o fulmini nelle vicinanze hanno lo stesso effetto. I differenziali molto sensibili possono reagire. I differenziali superimmunizzati, venduti con sigle come «SI», «HI» o «HPI» a seconda del produttore, sono progettati per ignorare questi impulsi brevi continuando a proteggere pienamente.

Soluzioni quando scatta il differenziale

• Distribuite gli apparecchi su più differenziali oppure proteggete ogni circuito con un proprio magnetotermico differenziale, così la dispersione per dispositivo resta bassa.
• Usate il tipo corretto. Il tipo A è la scelta abituale per carichi elettronici come i driver LED; il tipo AC non è adatto a molte apparecchiature moderne. Valutate una versione superimmunizzata se i picchi all’accensione creano problemi.
• Misurate invece di indovinare. Una pinza per correnti di dispersione attorno a fase e neutro insieme mostra la dispersione reale di un circuito in funzione.
• Controllate il cablaggio. Un neutro collegato a valle di un differenziale diverso da quello della sua fase, o neutri condivisi tra gruppi, fanno scattare un differenziale indipendentemente dagli apparecchi.
• Cercate l’umidità. Apparecchi esterni con pressacavi non stagni o cassette di derivazione sotto il grado IP richiesto causano spesso interventi dopo la pioggia o di notte per condensa. Vedi Gradi di protezione IP spiegati.

Misure: attenzione alle prove di isolamento

La misura della resistenza di isolamento a 500 V DC fa parte della messa in servizio. I driver LED contengono elettronica e componenti di protezione dalle sovratensioni che possono falsare la misura o danneggiarsi. Seguite le istruzioni del produttore del driver o dell’apparecchio: spesso si misura con fase e neutro collegati insieme verso terra, oppure si scollegano gli apparecchi durante la prova. Maggiori dettagli in Collegare un apparecchio LED passo per passo.

Progettare un nuovo impianto

1. Raccogliete i dati dei driver: corrente di spunto, numero massimo per tipo di magnetotermico e corrente di dispersione.
2. Suddividete i circuiti in modo che ciascuno resti sotto il numero massimo di driver del proprio magnetotermico.
3. Calcolate la dispersione per differenziale, comprese le altre apparecchiature, e mantenetela sotto circa il 30% del valore nominale.
4. Scegliete dispositivi di manovra idonei al carico LED e, per gruppi grandi, prevedete un’accensione scaglionata o un limitatore.
5. Verificate anche la qualità della rete: con molti driver, fattore di potenza e armoniche incidono sul carico di cavi e neutro. Vedi Fattore di potenza e THD.

Per i capannoni, la guida all’illuminazione LED dei capannoni aiuta nella scelta degli apparecchi, e CE, ENEC, TÜV e GS spiegati indica quali documenti richiedere.

Campane LED con driver Sosen – CE, ENEC, RoHS, IP65, garanzia 5 anni:

Domande frequenti

Perché il magnetotermico scatta solo quando accendo i LED?

Perché i driver LED assorbono una corrente molto alta per una frazione di millisecondo mentre si carica il condensatore d’ingresso. Con molti driver su un circuito i picchi si sommano e fanno intervenire lo sganciatore magnetico, anche se la corrente di funzionamento è bassa.

Quanti apparecchi LED posso collegare a un magnetotermico B16?

Dipende dal driver, non solo dalla potenza. La scheda tecnica del driver indica il numero massimo per tipo di magnetotermico. Con driver più potenti sono spesso meno di dieci per B16, molto al di sotto di quanto consentirebbe la corrente di funzionamento.

Basta sostituire il magnetotermico in curva B con uno in curva C?

Solo se l’elettricista ha verificato che il circuito interrompe ancora entro il tempo richiesto con curva C. Dipende dalla lunghezza dei cavi e dall’impedenza dell’anello di guasto. Dividere il circuito o usare un limitatore è spesso la soluzione più sicura.

Perché il differenziale scatta di notte o dopo la pioggia?

Di solito indica umidità: la condensa negli apparecchi esterni, nelle cassette di derivazione o nei pressacavi crea dispersione verso terra. Controllate il grado IP e la tenuta di tutte le connessioni del circuito.

Quale tipo di differenziale è adatto all’illuminazione LED?

Il tipo A è la scelta abituale per carichi elettronici come i driver LED. Se i picchi all’accensione creano problemi, può aiutare un tipo A superimmunizzato. Le norme impiantistiche applicabili stabiliscono la sensibilità richiesta.

Un driver LED può essere guasto se scatta il differenziale?

Sì, un driver con un difetto di isolamento può causare dispersione verso terra. Scollegate gli apparecchi uno alla volta o misurate con una pinza per correnti di dispersione per capire se la causa è un solo apparecchio o la somma di tutti.