Una delle più annose problematiche in cui si incorre durante le fasi di progettazione di un impianto elettrico attiene al giusto dimensionamento e la scelta della sezione dei cavi.
1. Primi passi del progettista tra sicurezza e dimensionamento dei cavi.
Il passaggio di corrente elettrica in tutti i conduttori genera calore per effetto joule. In effetti da un punto di vista fisico il passaggio di corrente in un conduttore genera una dispersione; il prodotto generato dalla dispersione di corrente è appunto il calore (energia termica) che si trasmette verso l’esterno propagandosi nei materiali prossimi al conduttore stesso. Un errore nel giusto dimensionamento dei cavi in un impianto elettrico può generare effetti drammatici per le conseguenze su persone e ambienti. Per tanto le prime attenzioni in fase progettuale attengono proprio alla valutazione dell’effetto joule comparato alla portata dei cavi e tutti gli elementi che possono influire in un certo qual modo su tali parametri.
Gli elementi che possono fisicamente influire sulla portata e le conseguenze dell’effetto joule possono essere sinteticamente così riportate:
– materiale conduttore;
– sezione del conduttore;
– tipologia di alimentazione;
– intensità di corrente;
– lunghezza del cavo;
– temperatura ambiente;
– tipo di posa;
– caratteristiche fisiche dei materiali isolanti;
– presenza di più cavi che possono influenzarsi reciprocamente.
2. Portata dei cavi elettrici
Concettualmente con il termine di portata di un conduttore si idealizza la massima intensità di corrente elettrica che può attraversarlo permanentemente ed in modo stabile in determinate condizioni di posa e di esercizio, senza che la temperatura superi quella sopportabile dall’isolante. Questo concetto tanto semplice è abbastanza controverso addirittura tra gli elettricisti. In pratica le variabili, come accennato, sono talmente tante che è realmente complesso calcolare con precisa puntualità l’effettiva dispersione di un impianto e la portata nominale dell’intero circuito. Questo è il motivo per il quale, consapevoli della complessità, molte aziende che operano nel settore mettono a disposizione dei clienti un valido servizio di supporto tecnico.
Inoltre si segnala che on-line sono presenti molti siti di aziende o semplicemente di appassionati che mettono a disposizione dei link per il calcolo della portata e dimensionamento dei cavi
3. Calcolo delle dimensioni dei cavi
Questo paragrafo sarà dedicato all’enunciazione dei metodi per calcolare il giusto dimensionamento dei cavi. Ovviamente ci preme ricordare che il presente articolo è un contributo di pensiero e non intende spronare i non tecnici a sostituirsi ai professionisti del settore. Per tanto considerata la complessità, e i pericoli, che orbitano circa tale argomento consigliamo ai meno esperti di affidarsi alla guida di progettisti e impiantisti affidabili. Le soluzioni che proponiamo attengono al:
– calcolo caduta di tensione di carico;
– calcolo corrente massima di carico di linea;
3.1 Calcolo caduta di tensione di carico.
Il concetto di caduta di tensione di carico può essere concettualizzato come la differenza tra tensione di uscita dalla sorgente di alimentazione e la tensione minima di funzionamento del dispositivo collegato al circuito.
La caduta di tensione è espressa in Volt (V) essa è data dal
prodotto della resistenza del conduttore per la lunghezza della linea e l’intensità di corrente tutto fratto 1000. Si ricorda che la resistenza messa a calcolo è riferita ad un conduttore di una data sezione espressa in millimetri (mmq).
3.2 Calcolo corrente massima di carico di linea.
Il carico massimo di linea si calcola con la formula inversa esposta al paragrafo precedente. L’assorbimento è misurato in miliampere (mA).
L’intensità di carico è data dal prodotto della caduta di tensione massima per mille fratto il prodotto della resistenza massima per la lunghezza della linea. Anche in questo caso sii ricorda che la resistenza messa a calcolo è riferita ad un conduttore di una data sezione espressa in millimetri (mmq).
4. Conclusioni
Gli argomenti trattati nel presente articolo sono realmente complessi. In effetti la complessità nasce dal fatto che esprimere in modo semplice tomi di fisica che trattano l’argomento non è assolutamente facile. Tuttavia l’obbiettivo non è l’indottrinamento esaustivo e completo bensì la sensibilizzazione al non fai da te quando si parla di sicurezza degli impianti. Costruire un impianto non è comparabile alla sostituzione di una lampadina fulminata per tanto va trattato nel modo più idoneo. Una panoramica completa della tecnologia applicata ai cavi elettrici può essere reperita al seguente link: www.latrivenetacavi.com