SCELTA DELLA SEZIONE DEI CAVI

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1 SCELTA DELLA SEZIONE DEI CAVI

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

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

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

5 Terminologia Portata del cavo I z : 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

6 Prerequisiti Aver seguito la lezione sulla corrente di impiego

7 Scelta della sezione dei cavi Dopo aver calcolato la corrente di impiego I b, 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: I (6) b Iz N.B. :la sezione minima ammessa sia per la fase che per il neutro è di 1,5 mm 2 (norma CEI 64-8)

8 Scelta della sezione dei cavi Sezione del neutro Circuiti monofase S = S n S 16 mm 2 S n = S Circuiti trifase S > 16 mm 2 S n = 0,5 S Con un minimo di 16 mm 2 purchè il carico sia praticamente equilibrato e sia assicurata la protezione contro le sovracorrenti S = Sezione di fase S n = Sezione del neutro

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

10 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 mm 2 con portata Iz = 37 A in modo da soddisfare la I b Iz [35,71 37].

11 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 mm 2 che ha una I z = 44 A in modo da soddisfare sempre la relazione I b Iz [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.

12 Riepilogo risultati esercizio 3 Con 3 cavi unipolari da 4 mm 2 Con 1 cavo tripolare da 6 mm 2

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

14 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 mm 2 con portata Iz = 31 A in modo da soddisfare la I b Iz [27,89 31].

15 Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE ALTERNATIVA Qualora si volesse utilizzare il cavo bipolare, dalla tabella relativa si ricava la sezione di 2,5 mm 2 con una I z = 30 A I b Iz [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

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

17 Scelta della sezione dei cavi APPROFONDIMENTO SULL ESERCIZIO 4 Se nell esercizio 4 avessimo considerato la I b = 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 I b dovesse superare di poco la I z, prima di passare alla scelta della sezione superiore, sarebbe opportuno ricalcolare I b col metodo preciso onde evitare il sovradimensionamento

18 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, cosϕ=0,88, η=89%, un carico luci di potenza totale P=1,5 kw, cosϕ=0,9 funzionanti con fattore di contemporaneità F c =0,80

19 Scelta della sezione dei cavi SOLUZIONE carico misto partiamo dalla I b 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 mm 2 con portata I z = 37 A in modo da rispettare 29,61 37 I b Iz

20 Scelta della sezione dei cavi: dorsale La sezione di 4 mm 2 deve essere utilizzata sia per i 3 conduttori di fase che di neutro in quanto S 16 mm 2 e quindi Sn = S (come si evince dalla tabella della sezione del neutro) Riepilogo risultati

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

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

23 Scelta della sezione dei cavi: dorsale e derivazioni

24 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

25 Riepilogo Nella scelta della sezione dei cavi occorre rispettare la condizione I b Iz La sezione minima dei cavi sia di fase che di neutro è 1,5 mm 2 (Norma CEI 64-8)

26 Altre fonti di informazione Manuale degli impianti elettrici Baronio, Bellato, Montalbetti Editoriale Delfino Norma CEI