Cavo elettrico
Da TecnoLogica.
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Descrizione
Il cavo elettrico è un componente degli impianti che distribuiscono e/o utilizzano l'energia elettrica, ed ha lo scopo di trasferire detta energia da un punto all'altro dell'impianto.
Esso è costituito da uno o più conduttori, comunemente chiamati fili, separati tra loro e dall'ambiente esterno da strati isolanti; il tutto rendendo il componente flessibile allo scopo di poter essere sistemato in tubi e canalizzazioni che prendono il nome di vie cavi.
I conduttori vengono realizzati con metalli aventi una ridotta resistenza elettrica, quali il rame o l'alluminio (raramente l'oro); ridotti in fili sottili, vengono avvolti in trecce o trefoli: questo ne aumenta la capacità di condurre energia. Se il cavo è costituito da una treccia o un trefolo unico, allora la linea di trasmissione è singola ed il cavo viene detto unipolare; diversamente le linee sono differenti ed il cavo è detto più genericamente multipolare. Naturalmente nei cavi multipolari i conduttori sono separati tra loro da strati isolanti. In particolare, i cavi multipolari sono prodotti in due, tre, quattro e cinque conduttori, a cui si attribuisce il nome di bipolare, tripolare, quadripolare e pentapolare rispettivamente.
Un altro elemento importante è il tipo di isolante che viene utilizzato nei cavi elettrici, perché isolanti differenti trovano impiego a seconda delle caratteristiche dell'ambiente in cui vengono posati. I principali isolanti, utilizzati con conduttori in rame rosso ricotto o rame elettrolitico isolato, vengono distinti con delle sigle quali:
Cavi elettrici
Per cavi elettrici si intendono quelle linee in grado di trasportare corrente elettrica avente lo scopo di alimentare apparecchiature di diverso genere, ivi compresi gli apparecchi di illuminamento e meccanici.
La seguente tabella riporta i diversi tipi di cavo in funzione di differenti aspetti che lo caratterizzano.
| Isolante | Conduttore | Tensione | Comportamento | Tipo di posa | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| materiale | sigla | materiale | numero | caratteristiche | temp. max | ||
| PVC | N07 V-K | corda di rame elettrolitico ricotto flessibile | 1 | 450/750 V | non propagante di incendio non propagante fiamma | 70°C | sistemi chiusi o incassati |
| PVC | N17 V-K | corda di rame elettrolitico ricotto flessibile | 1÷5 | 600/1000 V | non propagante di incendio non propagante fiamma contenuta emissione di gas corrosivi | 70°C | in aria libera su passarelle o tubazioni interrati direttamente |
| Gomma EPR | FG7 OM1 | corda rigida di rame rosso ricotto | 1÷5 | 600/1000 V | non propagante di incendio non propagante fiamma contenuta emissione di gas corrosivi | 90°C | n.d. |
| Gomma EPR | FG7 OR | a filo unico, corda rigida o flessibile di rame ricotto stagnato | 1÷5 | 600/1000 V | non propagante di incendio non propagante fiamma contenuta emissione di gas corrosivi elevate caratteristiche elettriche, meccaniche e termiche | 70°C | n.d. |
| Gomma elastomerica | G10 FG10 OM1 RG10 OM1 | a filo unico, corda rigida o flessibile di rame ricotto stagnato | 1÷5 | 600/1000 V | non propagante di incendio non propagante fiamma contenuta emissione di gas corrosivi ridottissima emissione di gas tossici e di fumi opachi in caso di incendio | 85°C | n.d. |
- gomma elastomerica di qualità G10, FG10 OM1 o RG10 OM1: isolante in gomma elastomerica non propagante di incendio, non propagante fiamma, contenuta emissione di gas corrosivi, ridottissima emissione di gas tossici e di fumi opachi in caso di incendio con guaina termoplastica speciale M1 di colore nero, per tensioni nominali di 0.6/1.0 kV ad una temperatura di esercizio max 85° C;
- gomma elastomerica di qualità G9, N07 G9-K: isolante in gomma elastomerica non propagante di incendio, non propagante fiamma, contenuta emissione di gas corrosivi, ridottissima emissione di gas tossici e di fumi opachi in caso di incendio, per tensioni nominali 450/750 V ad una temperatura di esercizio max 85° C;
- gomma di qualità EI1, H07 RN-F: isolante in gomma non propagante fiamma, per tensioni nominali 450/750 V ad una temperatura di esercizio max 60° C;
- PVC di qualità T12: isolante in PVC non propagante fiamma, per tensioni nominali 450/750 V ad una temperatura di esercizio max 70° C;
- FM 9: isolante in mescola termoplastica non propagante fiamma, per tensioni nominali 450/750 V ad una temperatura di esercizio max 70° C;
Per i cavi che trasportano energia elettrica per alimentare macchine o impianti di illuminamento (e quindi escludendo quelli che fanno viaggiare segnali, come le linee telefoniche, citofoniche e TV), la seguente tabella riporta i differenti isolanti utilizzati e la compatibilità con il tipo di posa all'aperto:
| Isolante | Tipo di posa all'aperto | ||
|---|---|---|---|
| fissa | mobile | temporanea | |
| H05VV-K | non idoneo | non idoneo | idoneo |
| FROR 450/750 V | non idoneo | non idoneo | idoneo |
| H05RN-F e H07RN-F | idoneo non interrato | idoneo | non idoneo |
| H05BQ-F e H07BQ-F | idoneo non interrato | idoneo | non idoneo |
| H07RN8-F | idoneo anche interrato | idoneo | non idoneo |
| N1VV-K | idoneo anche interrato | non idoneo | non idoneo |
| FG7(0)R 0.6/1 kV | idoneo anche interrato | non idoneo | non idoneo |
| FG10(0)M1 0.6/1 kV | idoneo anche interrato | non idoneo | non idoneo |
| FTG10(0)M1 0.6/1 kV | idoneo anche interrato | non idoneo | non idoneo |
Dimensionamento
Il dimensionamento di un cavo elettrico dipende da una serie di fattori:
- il tipo di conduttore utilizzato (rame o alluminio);
- il tipo di isolante che riveste il conduttore (gomma comune, pvc, polietilene reticolato)
- il tipo di posa del cavo (tubi, canaline, etc.)
- il numero dei conduttori posati;
- la temperatura di esercizio;
- la lunghezza del cavo.
Di prassi è possibile considerare che, per lunghezze dei cavi contenute (inferiori a 100 metri) l'area della sezione del conduttore è determinata dalla portata del suo conduttore; per cavi lunghi (superiori a 100 metri) l'area è invece determinata dalla caduta di tensione, che deve essere contenuta entro il 3% nei cavi di illuminazione, nel 5% negli altri casi, ed eccezionalmente nel 10% nel caso di forza motrice alla messa in servizio di più apparecchiature elettriche.
In generale, per impianti domestici o assimilabili[1], le sezioni del conduttore (in rame) da utilizzarsi sono:
- 4 mm2 per i conduttori che dal contatore si allacciano al quadro elettrico di sezionamento;
- 2.5 mm2 per i conduttori dell'impianto prese e forza motrice (16 A);
- 1.5 mm2 per i conduttori dell'impianto di illuminamento (10 A).
In caso di ambiguità o difformità dalle condizioni standard sarà necessario procedere al dimensionamento analitico della sezione del conduttore.
Con queste sezioni, è possibile realizzare un impianto avente i seguenti valori limite:
| Sez. mm2 | Tensione V | Intensità A | Potenza W | Conduttori n° | Cad. tens. % | Lungh. max m |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.0 | 220 | 17.7 | 3500 | 12 | 3% | 36 |
| 2.5 | 220 | 16 | 3168 | 6 | 5% | 42 |
| 1.5 | 220 | 10 | 1980 | 9 | 3% | 24 |
Voci correlate
- Caduta di tensione elettrica
- Conduttore elettrico
- Impianto elettrico
- Portata elettrica di un conduttore
Note
- ↑ Per questi impianti valgono le seguenti condizioni:
- impianto sotto traccia in tubazioni, con un numero massimo di 5/6 cavi monofase (o un numero di conduttori equivalenti per cavi bifase);
- cavi con conduttori in rame e rivestimento in PVC;
- temperature di esercizio intorno ai 30°C
- tensione di 220 V e potenza massima di 3500 W
- portata nominale di 10 A per l'impianto di illuminamento e di 16 A per quello prese e forza motrice.
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