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SICUREZZA ELETTRICA  

 

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LA SICUREZZA ELETTRICA IN BASSA TENSIONE 

Protezione delle condutture (1)

 

12.2.1  Portata di una conduttura (IZ)

Secondo l’art. 21-5 delle norme CEI  64-8 si definisce portata di una conduttura (IZ) “il massimo valore della corrente che può fluire in essa, in regime permanente ed in determinate condizioni senza che la sua temperatura superi un valore specificato”. La massima corrente che un cavo può portare è la corrente IZ  corrispondente alla temperatura .

Dalla 12.2. si ottiene :

            (12.3)

 Si può in definitiva concludere che la portata di un cavo dipende dalla capacità dell’isolante a sopportare la temperatura, dai parametri che influiscono sulla produzione del calore, come la resistività e la sezione del conduttore, e dagli elementi che condizionano lo scambio termico tra il conduttore e l’ambiente (numero e modalità di posa dei conduttori, temperatura ambiente). La tabella CEI-UNEL 35024-1 (cavi isolati con materiale elastomerico o termoplastico) esprime le portate dei cavi  come il prodotto di tre fattori :

         (12.4)

 

dove :

IZ0 = portata a 30 °C di un singolo cavo installato ;

k1 = coefficiente di correzione per temperatura ambiente diversa da 30°C;

k2 = coefficiente di riduzione per gruppi di cavi in fascio o strato.

·       Portata a 30 °C di un singolo cavo installato (I0) - La portata I0  (la tab. 12.2. riporta un esempio di portata I0  di cavi unipolari in rame, senza guaina con isolamento in PVC o EPR per uno degli otto tipi di posa fondamentali ai fini della determinazione della portata  che sono indicati nella Tabella C della parte 5 della Norma CEI 64-8 Allegato A) di un singolo cavo varia a seconda del tipo di cavo installato (unipolare con guaina, unipolare senza guaina,  multipolare con guaina), dal numero di conduttori percorsi da corrente (caricati) nel funzionamento normale, e dalle modalità di posa. Il conduttore di protezione non è da considerare conduttore caricato, mentre il neutro, che normalmente non si considera caricato, lo diventa in presenza di armoniche. Ad influenzare la portata I0 di un cavo concorrono anche la sezione, il numero di conduttori (circuito bipolare, tripolare) e il metodo di posa (tubo protettivo, canale, passerella, ecc..).    

Sezione

Numero di conduttori

 

2

3

(mm2)

PVC

EPR

PVC

EPR

1,5

2,5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

150

17,5

24

32

41

57

76

101

125

151

192

232

269

309

23

31

42

54

75

100

133

164

198

253

306

354

402

15,5

21

28

36

50

68

89

110

134

171

207

239

275

20

28

37

48

66

88

117

144

175

222

269

312

355

Tab. 12.2 - Portata I0 , in ampere, di singoli cavi unipolari senza guaina, isolati in PVC o EPR, posati in tubo o  incassati  nella muratura  alla temperatura ambiente di 30 oC

·       Coefficiente di correzione della temperatura ambiente (k1) - Le portate I0 vengono definite alla temperatura ambiente convenzionale di 30 °C (si considera che la temperatura possa occasionalmente raggiungere la temperatura di 35 °C).  Se la temperatura ambiente è più bassa rispetto a quella convenzionale la portata aumenta, al contrario se la temperatura aumenta la portata diminuisce (tab. 12.3).

Temperatura

Ambiente (°C)

PVC

EPR

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

1,22

1,17

1,12

1,06

1

0,94

0,87

0,79

0,71

0,61

0,50

---

---

---

---

1,15

1,12

1,08

1,04

1

0,96

0,91

0,87

0,82

0,76

0,71

0,65

0,58

0,50

0,41

Tab. 12.3 - Coefficiente correttivo  Kper  temperature ambiente diverse da 30 oC

·       Coefficiente di riduzione per gruppi di cavi in fascio o strato (k2) - I cavi possono essere posati in fascio o in strato (ovviamente si tratta di cavi multipolari o unipolari appartenenti a circuiti diversi). Un fascio   è un raggruppamento di cavi non distanziati, uno strato è un  insieme di cavi affiancati o distanziati disposti orizzontalmente  o verticalmente (possono essere posati in passerella, a muro, a soffitto ecc.). Se la distanza tra i cavi posati in strato supera due volte il diametro esterno del cavo di sezione maggiore i cavi si dicono distanziati (più cavi disposti in strati sovrapposti dentro un unico contenitore ma non distanziati costituiscono un fascio di cavi). In definitiva il coefficiente di riduzione k2 tiene conto del tipo di posa ed è applicabile a cavi aventi la stessa temperatura massima di funzionamento. In caso contrario è necessario considerare per tutto l’insieme dei cavi una portata relativa alla temperatura Js  più bassa. Ad esempio posare assieme cavi in PVC  con cavi in EPR  significa declassare i cavi isolati in EPR a cavi in PVC in quanto non sarebbe ammissibile installare cavi in EPR, che possono raggiungere temperature di Js=90 °C, vicino a cavi in PVC che invece sopportano una temperatura di  Js=70 °C. Il coefficiente k2 (alcuni coefficienti k2 sono riportati nelle tabelle 12.4 e 12.5) si applica a gruppi di cavi  con sezioni contigue e uniformemente caricati; le sezioni devono cioè essere contenute entro tre valori adiacenti unificati come ad esempio 16, 25, 35 mm oppure 6, 10, 16 mm2  ecc.. . Questo porta a sotto utilizzare i cavi di grossa sezione per cui, per un migliore utilizzo dei cavi, è conveniente non mescolare nello stesso fascio cavi di sezione molto diversa.

Numero di circuiti

o di cavi multipolari

Fattore k2

2

3

4

5

6

7

8

9

12

16

20

0,80

0,70

0,65

0,60

0,57

0,54

0,52

0,50

0,45

0,41

0,38

Tab. 12.4 - Coefficiente Kper cavi posati in fascio

Numero di cavi

Numero di passerelle

Multipolari in

Passerella

1

2

3

2

3

4

6

9

0,88

0,82

0,77

0,73

0,72

0,87

0,80

0,77

0,73

0,68

0,86

0,79

0,76

0,71

0,66

Tab. 12.5 - Coefficiente k2 per cavi multipolari non distanziati posati in strato su passerella perforate, orizzontali sovrapposte.

Se così non fosse il progettista può calcolare la situazione ottimale (i calcoli sono piuttosto laboriosi) oppure, a favore della sicurezza,  può applicare il fattore di riduzione :

           (12.5)

dove n è il numero dei circuiti raggruppati. La Norma permette di non considerare  i cavi caricati fino al 30% della portata IZ  mentre per i cavi non caricati alla massima portata è possibile aumentare il coefficiente K2 a discrezione del progettista (la Norma non da indicazioni in proposito).

 

Fig. 12.1 - Cavi in strato : a) non distanziati ; b) distanziati ; c) in doppio strato

Fig. 12.1 - Cavi in strato : a) non distanziati ; b) distanziati ; c) in doppio strato

                                       Fig. 12.2 - Cavi in fascio : d) in canale ; e)  in tubo ;  f) su passerella perforata                                 

continua....

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