Le costruzioni in termini IEC
La IEC 60228 ordina i conduttori in quattro classi. La classe 1 è un filo unico rigido. La classe 2 è a corda: più fili intrecciati insieme, tonda o compattata, con un numero minimo di fili per ogni sezione. La classe 5 è flessibile, fatta di molti fili sottili il cui diametro massimo la norma limita, e la classe 6 usa fili ancora più sottili per la flessibilità extra. L'articolo sulle classi di conduttore IEC 60228 spiega lo schema e le tabelle di resistenza.
Nel commercio quotidiano, «a filo unico» significa classe 1, «a corda» di solito classe 2 e «flessibile» classe 5 o 6. Il filo da edilizia europeo mostra tutte e tre in una famiglia: H07V-U è a filo unico, H07V-R è a corda e H07V-K è flessibile. Negli Stati Uniti il filo da edilizia THHN si vende in versione a filo unico e a corda sotto la stessa norma UL 83.
Resistenza e sezione: più vicini di quanto pensino gli acquirenti
Per il rame, le classi 1 e 2 condividono gli stessi limiti massimi di resistenza nella IEC 60228. Un conduttore 2,5 mm2 a filo unico e uno 2,5 mm2 a corda devono stare entrambi a 7.41 ohm/km o sotto a 20 gradi C, e le regole di cablaggio li valutano allo stesso modo per un dato metodo di posa. Alla classe 5 è ammesso un po' di più: 7.98 ohm/km per 2,5 mm2 rame nudo, e 4.95 contro 4.61 per 4 mm2. La differenza viene dai molti fili sottili e dal loro passo, ed è abbastanza piccola che la classe si sceglie per ragioni meccaniche, non elettriche.
Il diametro differisce di più. I conduttori a corda hanno spazi tra i fili, quindi a pari area sono più larghi del filo unico. Il filo da edilizia di riferimento 450/750 V unipolare 2,5 mm2 della pagina sui fili da edilizia ha 7 fili e un diametro del conduttore di circa 2,01 mm. Nelle sezioni statunitensi, secondo la scheda tecnica di un grande fabbricante, il THHN 12 AWG è complessivamente circa 0,122 pollici a filo unico e circa 0,130 pollici a 19 fili. Quella piccola differenza si somma nei calcoli di riempimento dei tubi.
Confronto dei tre in pratica
| Fattore | Filo unico (classe 1) | A corda (classe 2) | Flessibile (classe 5/6) |
|---|---|---|---|
| Flessibilità | Rigido; mantiene la forma | Moderata; si piega per la posa | Alta; adatto al movimento |
| Intervallo pratico di sezioni | Solo sezioni piccole | Da piccole a molto grandi | Da piccole a medie nel commercio generale |
| Trazione nei tubi | Più faticosa su tratti lunghi o curvi | Più facile | La più facile, ma può accorparsi |
| Morsetti a vite | Semplice, serraggio fermo | Buono; i fili possono sbandarsi | Spesso richieste boccole |
| Vibrazione e flessione ripetuta | Scarso; può creparsi | Limitato | Buono |
| Impieghi tipici | Cablaggio fisso in pareti, cavo LAN orizzontale | Cavo di energia, filo da edilizia, cavo armato | Cordoni, cavo solare, cablaggio di quadri, cavi di macchine |
Dove sta il filo unico
I conduttori a filo unico hanno senso dove il cavo si installa una volta e non si muove mai, in sezioni piccole, e dove le terminazioni sono a vite o a displacement d'isolamento che afferrano bene un filo singolo. Casi tipici: cablaggio fisso in pareti e soffitti, alcuni cavi «twin and earth», anime di cavi di comando in installazioni fisse, e cavo di rete orizzontale. La costruzione Cat6 U/UTP di riferimento della pagina su cavi LAN e coassiali usa conduttori in rame a filo unico 23 AWG di circa 0,555 a 0,58 mm secondo le schede tecniche pubbliche, perché i conduttori a filo unico terminano in modo affidabile nei jack a punch-down e mantengono stabile la geometria della coppia.
Il filo unico diventa impraticabile nelle sezioni maggiori: è troppo rigido da tirare e piegare negli angoli, e va in fatica se mosso. Per questo i conduttori a filo unico si offrono di rado nelle sezioni maggiori, e i cavi di energia passano alla costruzione a corda. I conduttori a filo unico disdegnano anche la piegatura ripetuta in un punto singolo, come un cavo che si apre e si chiude su uno sportello a cerniera di quadro, dove il movimento ripetuto nel tempo può crepare il filo dentro un isolamento intatto. Ogni percorso di quel tipo andrebbe specificato flessibile fin dall'inizio.
Dove stanno corda e flessibile
I conduttori a corda di classe 2 sono il default del cablaggio fisso di energia. Ogni cavo di energia di riferimento di questo sito li usa, dal cavo 0.6/1 kV 4x25 mm2 Cu/XLPE/PVC al cavo MT 8.7/15 kV, il cui conduttore classe 2 compattato dà una superficie liscia e tonda sotto lo schermo semiconduttivo; si veda conduttori compattati. La cordatura rende installabili i grandi conduttori, e la compattazione tiene basso il diametro.
La classe 5 appartiene ovunque il cavo si muova o vibri, o debba essere instradato stretto. Il cordone flessibile di riferimento 300/500 V 3x1,5 mm2 usa rame classe 5 con fili singoli di 0,26 mm o meno, e il cavo solare di riferimento H1Z2Z2-K usa rame classe 5 stagnato con fili di 0,31 mm o meno, perché le stringhe solari si movimentano, si piegano attorno ai telai dei moduli ed esposte al movimento del vento. I cavi patch di rete usano conduttori a corda per lo stesso motivo, mentre il tratto orizzontale fisso resta a filo unico. La classe 6 è riservata alla flessione ripetuta, come i cavi di saldatrice e alcuni cavi di macchine e di misura.
Le terminazioni decidono più di quanto pensiate
Il reclamo più comune in campo sulla classe di conduttore sbagliata non è elettrico, riguarda le terminazioni. Filo unico in un morsetto progettato per la corda può non serrare bene; fili sottili in un morsetto a vite possono sbandarsi, rompersi o allentarsi senza boccola; i conduttori a corda su rocchetti grandi richiedono lo strumento e la matrice di crimpatura corretti. Una buona specifica dichiara quindi la classe e anche il metodo di terminazione previsto in cantiere, così che rocchetti, boccole e strumenti si ordinino insieme al cavo.
Contano anche le abitudini di mercato. Alcuni mercati si aspettano filo da edilizia a filo unico nelle sezioni piccole e altri a corda, e alcune regole di cablaggio limitano i conduttori a filo unico in certi usi. Confermate con l'ingegnere di progetto o con la norma locale, e specificate la designazione esatta, come H07V-U o H07V-R, anziché «filo da 2,5 mm2».
Come specificare
- Dichiarate la classe: classe 1, 2, 5 o 6 secondo IEC 60228, oppure la versione a filo unico o a corda della costruzione statunitense.
- Dichiarate sezione e norma: per esempio 2,5 mm2 secondo IEC 60227, oppure 12 AWG secondo UL 83.
- Dichiarate il limite di resistenza: preso dalla tabella IEC 60228 per quella classe, verificato per bobina o matassa con rapporto di prova.
- Dichiarate la terminazione: a vite, a innesto, rocchetto crimpato o punch-down, con boccole se richieste.
Poi inviate l'elenco tramite il modulo di richiesta. Gli stabilimenti partner quotano per classe, e matasse o bobine si imballano per costruzione, quindi un ordine misto di sezioni a filo unico e a corda è normale; la pagina su MOQ e tempi di consegna spiega le quantità tipiche per sezione.