Corrente nel neutro (trifase sbilanciato)

In un sistema trifase 4 fili, il conduttore di neutro trasporta la somma vettoriale delle tre correnti di fase. Se il carico è perfettamente equilibrato e lineare IN = 0, ma in presenza di sbilanciamento o armoniche di ordine 3 (LED, SMPS, UPS, inverter FV) la corrente nel neutro può superare quella di fase.

Correnti di linea

I₁ - fase L1 (A)I₂ - fase L2 (A)I₃ - fase L3 (A)Distorsione 3ª armonica THD₃ (%)

Le armoniche dispari multiple di 3 (3ª, 9ª, 15ª) si sommano algebricamente nel neutro anziché annullarsi: un carico con THD₃ 50% produce 1,5 volte la corrente di fase sul N.

Corrente nel neutro

IN totale (fond. + 3ª)

2 A

63 % della fase più carica

IN fondamentale (50 Hz)

2 A

IN da 3ª armonica

0 A

Sbilanciamento %

69 %

Regola pratica

N = fase

CEI 64-8 §524.2: in presenza di THD₃ > 15 % il neutro deve avere sezione ≥ fase; con THD₃ > 33 % sezione N > fase (tipico 1,5×).

Formula

Con fondamentale 50 Hz, IN = |I₁∠0 + I₂∠−120° + I₃∠+120°|. Le correnti di terza armonica (150 Hz) sono invece in fase su tutte e tre le fasi e si sommano algebricamente nel neutro: IN₃ = I₁·THD₃ + I₂·THD₃ + I₃·THD₃.

Quando il neutro va sovradimensionato

La CEI 64-8 §524.2 e la IEC 60364-5-52 prescrivono: con THD₃ maggiore del 15 % il conduttore di neutro deve avere almeno la sezione delle fasi, con THD₃ > 33 % il neutro va dimensionato per la corrente effettiva calcolata (tipicamente 1,4-1,6 volte la corrente di fase).

Casi tipici

Sala server con molti alimentatori a commutazione: THD₃ 40-60 %, neutro caldo anche con carico bilanciato.
Quadro illuminazione solo LED: THD₃ 15-30 %, sezione neutro uguale fase è sempre prudente.
Condominio con linee trifase e utenze monofase ripartite male: IN può essere 60-80 % della corrente di fase più carica.