Come funziona un AFDD
L’AFDD (dispositivo di rilevazione dei guasti d’arco) è il tipo più recente di apparecchio di protezione nei quadri residenziali. Non protegge dalla sovracorrente o dalla corrente residua — protegge dagli incendi causati dagli archi elettrici, pericoli invisibili per l’interruttore magnetotermico (MCB) e l’interruttore differenziale (RCD).
Il problema che l’AFDD risolve
Le statistiche europee mostrano che circa il 30–40% degli incendi di origine elettrica è innescato da archi elettrici a connessioni allentate o isolamenti deteriorati. La corrente che attraversa un arco serie è di solito inferiore alla corrente nominale del magnetotermico — un arco di pochi ampere su un circuito con magnetotermico tarato a 16A non fa scattare nulla. Nemmeno il differenziale scatta, perché le correnti su L e N sono uguali. L’arco brucia in silenzio per ore, surriscaldando i materiali combustibili circostanti.
Le cause frequenti dei guasti d’arco negli impianti residenziali:
- Conduttori pizzicati sotto una vite o da un mobile (danno all’isolamento)
- Connessioni allentate in scatole, quadri o prese (contatto intermittente)
- Cavi danneggiati durante le ristrutturazioni (foratura, sfregamento meccanico)
- Isolamento usurato su cavi vecchi o su tratti flessibili
- Roditori che rosicchiano l’isolamento dei cavi
- Umidità infiltrata nelle scatole o nelle prese
- Prese con spine difettose o montate male
Che cos’è un guasto d’arco
Un arco elettrico è una scarica elettrica continua attraverso un mezzo gassoso — il plasma ionizzato può raggiungere oltre 6.000°C negli impianti in bassa tensione, sufficiente per incendiare immediatamente qualsiasi materiale combustibile vicino. I guasti d’arco si presentano in tre forme:
Un solo conduttore danneggiato.
Sotto i 20A — il magnetotermico non reagisce.
Isolamento compromesso tra fase e neutro.
Arco tra fase e conduttore di protezione.
Fig. 1 — I tre tipi di guasto d’arco rilevati dall’AFDD
La differenza rispetto all’arco «normale» (quello dell’apertura di un magnetotermico o di un relè):
- L’arco di commutazione (magnetotermico, relè): dura pochi millisecondi, la camera d’arco lo controlla intenzionalmente
- Il guasto d’arco: persistente, intermittente, compare in punti imprevisti (scatole, prese, dietro gli apparecchi), impossibile da estinguere senza interrompere la corrente
Come l’AFDD rileva l’arco
Il principio fondamentale: un arco elettrico genera rumore elettromagnetico ad alta frequenza (100 kHz – 1 MHz) sovrapposto alla sinusoide a 50 Hz. Questo rumore compare soprattutto ai passaggi per lo zero della sinusoide — l’istante in cui l’arco può riaccendersi. L’AFDD capta la corrente del circuito tramite un trasformatore di corrente (CT o bobina di Rogowski), filtra la componente a 50Hz e analizza digitalmente ciò che rimane.
Un DSP (processore digitale di segnale) esegue algoritmi di pattern-matching che riconoscono la firma di un arco e la distinguono dal rumore dei carichi normali (dimmer, motori, alimentatori a commutazione). Se la firma corrisponde a un guasto d’arco, l’AFDD comanda lo sgancio immediato del circuito.
La struttura interna di un AFDD
Un AFDD compatto a funzione combinata (AFDD + RCBO) integra diversi meccanismi fisici distinti:
I componenti chiave di un AFDD moderno:
- La bobina di Rogowski — sensore di corrente con risposta nel campo AF (100kHz–1MHz); capta la firma dell’arco senza essere saturata dalla corrente a frequenza industriale
- La scheda PCBA con microprocessore DSP — esegue la conversione analogico-digitale e fa girare l’algoritmo di rilevamento; memorizza i profili dei carichi normali per la discriminazione
- Il relè di sgancio — comandato dal microprocessore; disconnette il circuito in poche decine di millisecondi
- Il toroide differenziale (nelle versioni combinate) — rileva la corrente residua di 30mA, identico a quello di un RCCB/RCBO
- La lamina bimetallica (nelle versioni combinate) — sgancio termico in caso di sovraccarico, identico a quello di un magnetotermico
- La camera d’arco — estingue l’arco di commutazione allo sgancio, come in qualsiasi magnetotermico
Tempi di disconnessione secondo la IEC 62606
La norma IEC 62606 (SR EN 62606 in Romania) impone tempi di disconnessione massimi in funzione della corrente d’arco — più forte è l’arco, più rapidamente deve reagire l’AFDD:
| Corrente d’arco | Tempo di disconnessione massimo | Osservazione |
|---|---|---|
| 2,5 A | 1,0 secondo | Arco debole, il magnetotermico non reagisce |
| 5 A | 0,5 secondi | Arco moderato, ancora invisibile per un magnetotermico 16A |
| 10 A | 0,25 secondi | Energia elevata — rischio di accensione |
| 32 A | 120 millisecondi | Arco parallelo di forte intensità |
La norma calcola l’energia totale dell’arco per valutare il rischio di incendio. L’AFDD non agisce al primo «sospetto», ma solo dopo che l’energia accumulata supera la soglia di pericolo — prevenendo i falsi allarmi dovuti a scintille accidentali.
La sfida dei falsi allarmi
Il problema chiave nella progettazione di un AFDD è evitare i falsi allarmi. Alcuni carichi normali generano rumore AF simile a quello di un arco:
- Dimmer (triac) — tagliano la sinusoide a un angolo controllato, generando AF
- Motori elettrici — scintille al collettore (spazzola) o ai contatti dei relè di avviamento
- Alimentatori a commutazione (SMPS) — funzionano intenzionalmente a decine–centinaia di kHz
- Asciugacapelli, aspirapolvere — motore universale a spazzole
- Inverter e caricabatterie rapidi — transizioni di tensione brusche
Gli AFDD conformi alla IEC 62606 dispongono di basi dati con i profili dei carichi normali e li escludono dall’analisi. La norma impone un tasso di falso allarme inferiore a 1 ogni 6 mesi in condizioni di utilizzo normali.
Varianti di integrazione nel quadro
La IEC 62606 consente tre metodi di integrazione della funzione AFDD nel quadro:
| Tipo | Protezioni incluse | Moduli DIN |
|---|---|---|
| AFDD autonomo | Solo rilevazione del guasto d’arco — richiede un magnetotermico separato a monte | 1 modulo + magnetotermico separato |
| AFDD + MCB (integrato) | Guasto d’arco + sovracorrente + cortocircuito | 2 moduli |
| AFDD + RCBO (integrato) | Guasto d’arco + differenziale 30mA + sovracorrente — protezione completa | 2 moduli (compatto) |
La variante AFDD + RCBO è la più completa: un unico dispositivo da 2 moduli garantisce la protezione contro gli archi (AFDD), l’elettrocuzione (DDR 30mA) e le sovracorrenti (magnetotermico). Sostituisce tre apparecchi separati e fa risparmiare spazio nel quadro.
Dove è raccomandato/obbligatorio
La norma IEC 60364-4-42 raccomanda o impone un AFDD sui circuiti terminali (prese ≤32A) in:
- Camere da letto — cavi nascosti nelle pareti, materiali combustibili (materassi, tappeti, tende)
- Soggiorno e ufficio — alta densità di apparecchi, prese fortemente sollecitate
- Edifici con ossatura combustibile — case in legno, sottotetti, soffitte
- Zone ad alto rischio di incendio — magazzini con materiali infiammabili, collezioni con beni insostituibili
- Abitazioni di tipo HMO (Houses in Multiple Occupation) e residenze studentesche
- Edifici residenziali alti (oltre 18m o 6 piani) — normativa UK dal 2022, modello per i futuri aggiornamenti europei
Riferimento normativo — gli aggiornamenti 2023
La norma internazionale per gli AFDD è la IEC 62606 (SR EN 62606 in Romania), che definisce i requisiti di prestazione, i metodi di prova e le soglie di rilevamento.
Gli aggiornamenti 2023 della I7-2011 introducono l’AFDD come requisito per gli edifici residenziali nuovi. Secondo le modifiche apportate alla normativa, l’installazione dell’AFDD è raccomandata sui circuiti delle camere da letto e dei soggiorni negli edifici nuovi, con attuazione graduale. Gli elettricisti abilitati devono consultare il testo integrale degli aggiornamenti 2023 per stabilire l’obbligo esatto alla data del progetto.
Circuiti prioritari raccomandati: camere da letto, soggiorno, ufficio — zone in cui i cavi corrono nelle pareti senza visibilità e in cui sono presenti materiali combustibili.
ElectroSchema
Il supporto per l’AFDD nel quadro elettrico di ElectroSchema è previsto nel backlog. Quando sarà implementato, l’AFDD si potrà collocare su circuiti individuali nel quadro visuale e sarà incluso nella validazione di conformità con gli aggiornamenti 2023 della I7-2011, compreso un avviso automatico per i circuiti delle camere da letto senza AFDD.
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