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Metodi di Dimensionamento dei Cavi

Due Metodi, Un Obiettivo

I conduttori elettrici devono essere dimensionati correttamente per trasportare la corrente richiesta in sicurezza mantenendo una tensione accettabile al carico. Due metodi principali governano la selezione della sezione del conduttore: portata di corrente (ampacity) e caduta di tensione. Capire quando ciascun metodo controlla la progettazione è essenziale per creare sistemi elettrici efficienti, conformi ai codici ed economicamente vantaggiosi. Questa guida spiega entrambi i metodi e fornisce indicazioni pratiche per la progettazione elettrica professionale.

In molte installazioni, specialmente quelle con percorsi brevi dei conduttori, i requisiti di portata di corrente determinano la sezione minima del cavo. Tuttavia, per circuiti lunghi o circuiti con requisiti rigorosi di tolleranza di tensione, la caduta di tensione spesso richiede conduttori più grandi di quelli necessari solo per la portata di corrente. I progettisti professionisti devono verificare entrambi i criteri e utilizzare la sezione maggiore.

Dimensionamento Basato sulla Portata di Corrente

La portata di corrente è la corrente massima che un conduttore può trasportare continuamente senza superare la sua classificazione di temperatura. L'articolo 310 del NEC fornisce tabelle di portata di corrente basate sulla sezione del conduttore, tipo di isolamento, metodo di installazione e temperatura ambiente. Questo metodo garantisce che il conduttore non si surriscaldi ed è un requisito obbligatorio del codice.

Tabella Portata di Corrente NEC 310.16 (Estratto)

Sezione (AWG)60°C75°C90°C
1415A20A25A
1220A25A30A
1030A35A40A
840A50A55A
655A65A75A

Dimensionamento Basato sulla Caduta di Tensione

Il dimensionamento per caduta di tensione garantisce che il carico riceva tensione sufficiente per funzionare correttamente. Sebbene non sia un requisito obbligatorio del NEC (è una nota informativa), i limiti di caduta di tensione sono critici per le prestazioni delle apparecchiature e l'efficienza energetica. Per percorsi lunghi, la caduta di tensione spesso richiede conduttori più grandi di quelli necessari solo per la portata di corrente.

Quando Controlla la Portata di Corrente

  • • Percorsi brevi (tipicamente meno di 15 metri)
  • • Alta corrente, distanza breve
  • • Ambienti ad alta temperatura
  • • Più conduttori in tubazione

Quando Controlla la Caduta di Tensione

  • • Percorsi lunghi (più di 30 metri)
  • • Alimentatori a sottoquadri remoti
  • • Circuiti per apparecchiature sensibili
  • • Sistemi a bassa tensione (12V, 24V)

Processo di Progettazione

  1. 1
    Determinare la corrente di carico — calcolare la corrente prevista in base alle caratteristiche del carico e applicare i fattori necessari (moltiplicatore carico continuo, ecc.)
  2. 2
    Selezionare per portata di corrente — scegliere la sezione minima del cavo che fornisce portata sufficiente secondo la tabella NEC 310.16, inclusi i fattori di declassamento
  3. 3
    Calcolare la caduta di tensione — utilizzando il conduttore selezionato per portata, calcolare la percentuale di caduta di tensione prevista
  4. 4
    Aumentare la sezione se necessario — se la caduta di tensione supera i limiti, aumentare la sezione del conduttore fino a soddisfare i requisiti
  5. 5
    Documentare entrambi — registrare il fattore determinante nella documentazione di progetto

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