Quanto incide la portata dei cavi elettrici sull’impianto

Quando si progetta un impianto elettrico, sia esso domestico oppure industriale, è bene tenere conto della qualità, delle caratteristiche e della portata dei cavi elettrici da utilizzare.

L’ampia varietà di dimensioni e materiali, possono rendere difficile anche per un esperto installatore di impianti stabilire quale sia il tipo di cavo più adatto.

Bisogna premettere che nel momento in cui si progetta un impianto, è improbabile utilizzare lo stesso tipo di cavo elettrico per tutta l’interezza del circuito visto che le terminazioni dei cavi svolgeranno ciascuna una funzione diversa e si troveranno in posti altrettanto diversi all’interno dell’abitazione.

Perciò il cavo elettrico utilizzato per installare un citofono sarà diverso da quello utilizzato per portare la luce nelle stanze o ancora, in caso di grandi stabilimenti che utilizzano macchinari ad alto consumo, per poter alimentare determinate apparecchiature, variando composizione, dimensioni e tipologia in base al voltaggio e all’amperaggio richiesto.

Com’è fatto un cavo elettrico: differenze e proprietà

Un cavo si presenta così composto:

• un conduttore interno, generalmente in rame nudo o stagnato o – in rari casi – in alluminio, la cui struttura può essere liscia e circolare oppure intrecciata a corda e possono essercene più di uno in base alla funzione;
• un isolante, materiale dielettrico che avvolge il conduttore;
• un riempitivo (in caso di cavi multipolari), il cui scopo è ”riempire” gli spazi vuoti tra le anime (ossia sono più fili di conduttore avvolto nell’isolante) all’interno della guaina;
• una schermatura (detta anche schermo protettivo o armatura), composta da nastro di alluminio e poliestere o PVC o polietilene, con lo scopo di fornire una protezione meccanica in grado di resistere a eventuali strappi, piegamenti e microabrasioni provocate o accidentali;
• una guaina, per rinforzare ulteriormente il cavo contro gli urti e proteggerlo da polvere e detriti.

Per capire qual è il tipo di cavo più idoneo in base alla circostanza, viene in aiuto la classificazione secondo le direttive della Norma CEI 20-29. Essa stabilisce quattro classi di cavi differenziati in base alla conformazione del conduttore che forniscono tutte le informazioni necessarie a capire la destinazione d’uso.
Le classi si dividono in:

• posa fissa, cavo isolato e conduttore rigido a filo unico di sezione circolare liscia;
• posa fissa, cavo isolato e conduttore rigido a corda intrecciato;
• posa fissa, cavo mobile e conduttore flessibile;
• posa fissa, cavo mobile e conduttore molto flessibile.

Per stabilirne ulteriormente tutte le proprietà, i cavi sono marchiati con una sigla composta da lettere e numeri e ciascuno di essi indica un valore ben preciso.

Le caratteristiche di un cavo (anche se non tutte sono sempre riportate) sono rappresentate nel seguente ordine: stato di armonizzazione, tensione, isolante, guaina, particolarità costruttive e struttura del conduttore.
Un cavo che riporta, per esempio, la sigla ”N07V-K” è il classico tipo utilizzato per le abitazioni e le cui caratteristiche permettono un facile adattamento a vari contesti:

• N sta per ”cavo di tipo nazionale”
• 07 indica la ”tensione nominale 450/750 V”
• V designa la presenza di ”cloruro di polivinile (PVC)” per la guaina
• K indica conduttore ”flessibile per posa fissa”.

Ultimo ma non meno importante, esiste una distinzione anche per il colore dell’isolante che avvolge le anime conduttrici di un cavo, distinte l’una dall’altra in base alla funzione che assolvono: l’anima di colore giallo-verde è impiegata solo per il conduttore di protezione, il colore azzurro rappresenta il conduttore neutro, il colore marrone (o nero o grigio) il conduttore di fase.

Portata dei cavi elettrici: quanto incide sull’impianto

Per portata si intende l’intensità massima di corrente che passa in un cavo elettrico in ottimali condizioni di posa: essa incide in maniera importante sull’installazione di un impianto elettrico, dato che da questa caratteristica dipende la buona riuscita di tutto il progetto.

Se la portata dei cavi fosse troppo ridotta rispetto alla quantità di corrente che deve attraversarli, si incorrerebbe nell’effetto joule, dove la quantità di energia in eccedenza presente all’interno dei cavi verrebbe trasformata in calore con conseguente rischio di surriscaldamento, corto circuito e nei casi più gravi, incendio.

Determinarla non è un’operazione semplice, perché dipende da molte variabili, tra cui proprio le diverse tipologie di cavi utilizzati, la loro dimensione e dalle modalità di posa, ma per ovviare a questo problema, vengono in aiuto delle formule di calcolo che aiutano a:

• evitare il sovradimensionamento di una linea così da evitare ulteriori costi dovuti all’acquisto di metri di cavo in più;
• non effettuare calcoli troppo abbondanti e semplificare il circuito elettrico rendendolo contemporaneamente più efficiente.

Esempio di calcolo della portata elettrica

Ipotizzando una caduta di tensione del 2%, in un impianto a corrente continua il calcolo va effettuato dividendo la caduta di tensione per il doppio della potenza e moltiplicando poi questo risultato per la tensione. Ottenuto così questo valore di resistenza, esso va moltiplicato per 0.0178 dopo averlo diviso per la lunghezza del cavo.

Per un impianto in monofase alternata, il calcolo è lo stesso ma rapportato alla monofase. Per quanto riguarda la trifase alternata invece, va divisa la caduta di tensione per la potenza (e non per il doppio) e si procede come descritto sopra.

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