SCELTA DELLA SEZIONE DEI CAVI

Introduzione In questa lezione vedremo su quali criteri si basa il calcolo della sezione dei cavi una volta nota la corrente di impiego Ib Al termine saremo in grado di scegliere il valore della sezione commerciale dei cavi di una linea

Programma Portata dei cavi in funzione della sezione e del tipo di posa

Informazioni generali Dalla corretta valutazione della sezione dei cavi consegue il dimensionamento dell’impianto e la taratura delle protezioni

Terminologia Portata del cavo Iz : è il massimo valore di corrente che il cavo può far fluire nel funzionamento a regime Posa dei cavi: è la condizione in cui il cavo viene installato e deve funzionare, la posa incide sulla temperatura raggiunta dal cavo durante il suo funzionamento e quindi sulla sua portata

Prerequisiti Aver seguito la lezione sulla corrente di impiego 6

Scelta della sezione dei cavi Dopo aver calcolato la corrente di impiego Ib , dalle tabelle delle portate dei cavi, in funzione del tipo di posa, sul manuale degli impianti elettrici si sceglie la sezione dei cavi imponendo la condizione:   (6) N.B. :la sezione minima ammessa sia per la fase che per il neutro è di 1,5 mm2 (norma CEI 64-8)

Scelta della sezione dei cavi Sezione del neutro Circuiti monofase S = Sn Circuiti trifase S  16 mm2 Sn = S S > 16 mm2 Sn = 0,5 S Con un minimo di 16 mm2 purchè il carico sia praticamente equilibrato e sia assicurata la protezione contro le sovracorrenti   S = Sezione di fase Sn= Sezione del neutro

Scelta della sezione dei cavi ESERCIZIO 3 Calcolare la sezione della linea dell’esercizio 1 (nella lezione: calcolo della corrente di impiego). Ib = 35,71 A (calcolata nell’esercizio 1)   9

Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE Partendo da Ib = 35,71 A, Dalla tabella del manuale, cavi unipolari con guaina, isolante EPR, posati entro tubi protettivi, 3 conduttori, si ricava la sezione di 4 mm2 con portata Iz = 37 A in modo da soddisfare la [35,71  37].   10

Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE ALTERNATIVA Qualora non si volessero usare cavi unipolari ma tripolari, dalle relative tabelle del manuale si sceglie la sezione di 6 mm2 che ha una Iz = 44 A in modo da soddisfare sempre la relazione [35,71  44] Nel caso della scelta di cavo tripolare l’aumento di sezione richiesta è dovuto alla minore capacità del cavo di smaltire l’energia termica.   11

Riepilogo risultati esercizio 3 Con 3 cavi unipolari da 4 mm2 Con 1 cavo tripolare da 6 mm2 12

Scelta della sezione dei cavi ESERCIZIO 4 Calcolare la sezione della linea dell’esercizio 2 (dalla lezione: calcolo della corrente di impiego). Ib = 27,89 A (Calcolata nell’esercizio 2)   13

Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE La corrente di impiego dell’esercizio 2 è Ib = 27,89 A, dalla tabella cavi unipolari con guaina, isolante EPR, posati entro tubi protettivi, 2 conduttori, si ricava la sezione di 2,5 mm2 con portata Iz = 31 A in modo da soddisfare la [27,89  31].   14

Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE ALTERNATIVA Qualora si volesse utilizzare il cavo bipolare, dalla tabella relativa si ricava la sezione di 2,5 mm2 con una Iz = 30 A [27,89  30]. Come si può notare in questo caso il maggior riscaldamento del cavo bipolare rispetto all’unipolare non ha comportato un aumento di sezione   15

Riepilogo risultati esercizio 4 Con 2 cavi unipolari da 2,5 mm2 Con 1 cavo bipolare da 2,5 mm2 16

Scelta della sezione dei cavi APPROFONDIMENTO SULL’ESERCIZIO 4 Se nell’esercizio 4 avessimo considerato la Ib = 28,95 A, calcolata col metodo approssimato e quindi sovrastimandola, ciò non avrebbe comunque comportato un aumento di sezione, infatti: 28,95  31 (con cavi unipolari) 28,95  30 (con cavo bipolare) Questo ci suggerisce che se la Ib dovesse superare di poco la Iz , prima di passare alla scelta della sezione superiore, sarebbe opportuno ricalcolare Ib col metodo preciso onde evitare il sovradimensionamento   17

Scelta della sezione dei cavi carico misto Calcoliamo ora la sezione dell’esempio fatto alla fine della lezione sulla corrente di impiego Riepilogo dati carichi: un motore asincrono trifase 4 poli, P=15 kW, cos=0,88, =89%, un carico luci di potenza totale P=1,5 kW, cos=0,9 funzionanti con fattore di contemporaneità Fc=0,80   18

Scelta della sezione dei cavi carico misto SOLUZIONE partiamo dalla Ib ≈ 29,61 A calcolata col metodo approssimato e quindi leggermente sovrastimata, in base a tale valore, dalla tabella sul manuale, cavi unipolari con guaina, isolante EPR, posati entro tubi protettivi, 3 conduttori (in quanto il quarto, neutro, non contribuisce al riscaldamento perché scarico avendo equilibrato i carichi sulle 3 fasi), si ricava la sezione di 4 mm2 con portata Iz = 37 A in modo da rispettare 29,61  37   19

Scelta della sezione dei cavi: dorsale La sezione di 4 mm2 deve essere utilizzata sia per i 3 conduttori di fase che di neutro in quanto S  16 mm2 e quindi Sn = S (come si evince dalla tabella della sezione del neutro) Riepilogo risultati   20

Scelta della sezione dei cavi APPROFONDIMENTO 29,61  37 Anche ricalcolando la Ib col metodo preciso non si riuscirebbe a scendere alla sezione inferiore a 4 mm2 che sarebbe 2,5 mm2 con Iz = 28 A Questo perchè lo scostamento tra le due correnti calcolate aumenta all’aumentare del divario tra i fattori di potenza   21

Scelta della sezione dei cavi: derivazioni Con lo stesso procedimento si scelgono le sezioni delle derivazioni attraverso le tabelle: Ib = 1,93A per i carichi luce S=1,5 mm2 Iz = 20A Ib = 27,68A per il motore S=2,5 mm2 Iz = 28A

Scelta della sezione dei cavi: dorsale e derivazioni   23

Scelta della sezione dei cavi APPROFONDIMENTO La scelta della sezione dei cavi è condizionata dalla temperatura raggiungibile, quindi dalle condizioni di posa, che possono consentire un maggiore o minore scambio termico tra il cavo e l’ambiente   24

Riepilogo Nella scelta della sezione dei cavi occorre rispettare la condizione La sezione minima dei cavi sia di fase che di neutro è 1,5 mm2 (Norma CEI 64-8)

Altre fonti di informazione Manuale degli impianti elettrici – Baronio, Bellato, Montalbetti – Editoriale Delfino Norma CEI 64-8 www.mondoelettrico.net www.elettronet.it www.eurekapolicoro.it www.webalice.it/egidiorezzaghi/ www.electroportal.net/ www.elektro.it/