Cavo elettrico
Da TecnoLogica.
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.
Metodo semplificato
Negli impianti elettrici ordinari, per abitazioni, piccoli studi professionali, negozi, quando si verificano le seguenti condizioni:
- il cavo elettrico è realizzato con treccia di rame;
- l'isolante utilizzato per avvolgere la treccia è pvc;
- i cavi sono posati in tubazione o canale;
- la lunghezza del cavo è contenuta;
la massima corrente nominale Iz (A) è data dalla seguente tabella:
n° cond. | sezione del cavo (mm2) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1.5 | 2.5 | 4.0 | 6.0 | 10 | 16 | 25 | 35 | |
2 | 16.5 | 23 | 30 | 38 | 52 | 69 | 90 | 111 |
3 | 15 | 20 | 27 | 34 | 46 | 62 | 80 | 99 |
4 | 13 | 18 | 24 | 30 | 41.6 | 55 | 72 | 89 |
6 | 12 | 16 | 21 | 27 | 36 | 49 | 63 | 78 |
8 | 11 | 15 | 19.5 | 25 | 34 | 45 | 58.5 | 72 |
9 | 10.5 | 14 | 19 | 24 | 32 | 43.5 | 56 | 69 |
12 | 9.5 | 13 | 17 | 21 | 29 | 40 | 51.5 | 63.5 |
15 | 9 | 12 | 16 | 20 | 28 | 37 | 48 | 59 |
Metodo analitico
Per il calcolo della massima corrente nominale che attraversa un cavo si ricorre a quattro tabelle, tre delle quali forniscono un fattore: il prodotto di tutti i fattori determina il valore Iz in ampere.
La prima tabella identifica la posa in opera dei cavi, e restituisce un valore che viene utilizzato in una tabella successiva. Questo valore dipende dal tipo di posa in opera, dal numero di conduttori, dal tipo di conduttori (monopolari o multipolari) e dal tipo di isolante (PVC, gomma). Per linee che superano i tre conduttori si applica un fattore di riduzione reperibile nell'ultima tabella.
La prima tabella è la seguente:
Tipo di posa | Isolamento | |||
---|---|---|---|---|
PVC | Gomma | |||
n°condutt. attivi | ||||
3 | 2 | 3 | 2 | |
| 2 | 3 | 4 | 5 |
Con fissaggio diretto a parete o soffitto, ed in guide cavi, passerelle e mensole | cavi unipolari | |||
4 | 5 | 6 | 7 | |
cavi multipolari | ||||
3 | 4 | 5 | 6 | |
In canalette chiuse | 2 | 3 | 4 | 5 |
In canalette aperte | 3 | 4 | 5 | 6 |
In cunicoli aperti o ventilati | 2 | 3 | 4 | 5 |
Sospesi a fune portante | 5 | 6 | 7 | 8 |
Ricavato il numero dalla prima tabella, la seconda riporta un valore di riferimento della corrente, detto k1, funzione del diametro del cavo:
Sez. mm2 | Numero tabella 1 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
1 | 12 | 13.5 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 |
1.5 | 15.5 | 17.5 | 19.5 | 22 | 24 | 27 | 29 |
2.5 | 21 | 24 | 26 | 30 | 33 | 37 | 40 |
4 | 28 | 32 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
6 | 36 | 41 | 46 | 52 | 58 | 64 | 70 |
10 | 50 | 57 | 63 | 71 | 80 | 88 | 97 |
16 | 68 | 76 | 85 | 96 | 107 | 119 | 130 |
25 | 89 | 101 | 112 | 127 | 142 | 157 | 172 |
35 | 111 | 125 | 138 | 157 | 175 | 194 | 213 |
50 | 134 | 151 | 168 | 190 | 212 | 235 | 257 |
70 | 171 | 192 | 213 | 242 | 270 | 299 | 327 |
95 | 207 | 232 | 258 | 293 | 327 | 362 | 396 |
120 | 239 | 269 | 299 | 339 | 379 | 419 | 458 |
150 | 275 | 309 | 344 | 390 | 435 | 481 | 527 |
185 | 314 | 353 | 392 | 444 | 496 | 549 | 602 |
240 | 369 | 415 | 461 | 522 | 581 | 645 | 707 |
Il valore di tensione deve essere corretto utilizzando altre due tabelle. La prima di queste fornice un fattore k2 funzione della temperatura di esercizio del cavo: maggiore è la temperatura, minore sarà la corrente ammissibile nella linea:
θ (°C) | Gomma comune | PVC | Poliet. reticol. |
---|---|---|---|
20 | 1.15 | 1.12 | 1.09 |
25 | 1.07 | 1.07 | 1.04 |
30 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
35 | 0.93 | 0.93 | 0.95 |
40 | 0.82 | 0.87 | 0.90 |
45 | 0.71 | 0.79 | 0.85 |
50 | 0.58 | 0.71 | 0.80 |
55 | -- | 0.61 | 0.74 |
60 | -- | 0.50 | 0.67 |
Il secondo fattore correttivo k3 è dovuto alla presenza di più cavi ravvicinati, cosa che si verifica quando questi vengono posati in tubi, passerelle, mensole e canalette. I valori cercati si distinguono in funzione della tipologia di cavo (unipolare o multipolare), per numero di conduttori o di cavi e per numero di strati orizzontali. Un cavo non è da considerarsi ravvicinato ad un altro se si trova ad una distanza almeno doppia rispetto al diametro del cavo maggiore.
Cavi unipolari | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Uno strato orizzontale N° condutt. attivi | Più stati orizzontali N° conduttori attivi | ||||||||||||||||||
2 | 4 | 6 | 9 | 12 | >12 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | |
1.00 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.67 | 0.62 | 1.00 | 0.80 | 0.69 | 0.62 | 0.59 | 0.55 | 0.51 | 0.48 | 0.43 | 0.41 | 0.39 | 0.38 | 0.36 | |
Cavi bipolari o tripolari | |||||||||||||||||||
Uno strato orizzontale N° dei cavi | Più stati orizzontali N° dei cavi | ||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 9 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
1.00 | 0.85 | 0.78 | 0.75 | 0.72 | 0.70 | 1.00 | 0.80 | 0.70 | 0.65 | 0.60 | 0.57 | 0.52 | 0.48 | 0.45 | 0.43 | 0.41 | 0.39 | 0.38 |
Il valore finale di corrente per un conduttore è quindi pari a:
dove k4 è pari a 1.00 se il conduttore è in rame, e 0.62 se è in alluminio.
Primo esempio
Si vuole determinare la corrente ammissibile in un cavo multipolare di sezione 240 mm2 a tre conduttori in rame con isolamento in gomma etilenpropilenica, temperatura ambiente di 40°C posata su mensola in quattro cavi raggruppati su un unico strato orizzontale. Con queste condizioni si hanno i seguenti valori:
- k1= 522 A
- k2= 0.9
- k3= 0.75
- k4= 1.00
Il valore di corrente cercato è quindi Iz=522 x 0.9 x 0.75 x 1.00 = 392 A.
Secondo esempio
Si vuole trovare la sezione minima di un cavo in alluminio tripolare con Iz=110 A, isolante in PVC posato su mensola con otto cavi su due strati orizzontali, temperatura ambiente di 40°C. Con queste condizioni si hanno i seguenti valori:
- Iz= 110 A
- k2= 0.87
- k3= 0.52
- k4= 0.67
Il valore di k1 è quindi pari a:
.
Conosciuto k1, dalla prima tabella si ricava il valore 3 in funzione della posa in opera (su mensola) e del tipo di cavo (multipolare); dalla colonna 3 della seconda tabella si verifica che la sezione minima è di 240 mm2 (per la quale il valore massimo di Iz= 415 A).
Voci correlate
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