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Guida al dimensionamento dei cavi: i dati dietro una sezione

La sezione di un cavo è un risultato di calcolo, non una ricerca a catalogo. Questa guida elenca i dati di cui ha bisogno il vostro progettista, i limiti di resistenza del conduttore che dimostrano che una sezione è reale e le conversioni AWG in mm2 che fanno inciampare gli ordini tra mercati misti.

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Foglio di calcolo per il dimensionamento di un cavo accanto ad anime di cavi tagliate di diverse sezioni e a un misuratore di resistenza

Perché non pubblichiamo le portate

Ogni tabella di dimensionamento online indica una corrente accanto a una sezione, e quasi tutte nascondono le condizioni alle spalle. Lo stesso conduttore in rame può portare correnti molto diverse secondo che è fissato a muro, posato su una mensola forata, tirato in tubo con altri circuiti o interrato in terreno asciutto. La portata si stabilisce quindi per modalità di posa secondo IEC 60364-5-52, BS 7671 o NEC a seconda dei casi, e viene confermata dal progettista del progetto. Strandquay fornisce la costruzione specificata dal vostro progettista e verifica che il conduttore consegnato sia della sezione marcata. È in questo secondo compito che gli acquirenti perdono denaro, ed è trattato qui sotto.

I cinque dati che decidono una sezione

  1. Modalità di posa. Tubo, canaletta, mensola, scala portacavi, interramento diretto, condotte o aria libera. Ogni normativa d'impianto ha metodi di riferimento con proprie tabelle di portata e fattori di correzione.
  2. Raggruppamento. I circuiti posati insieme si scaldano a vicenda, per cui un gruppo di cavi viene deratato rispetto a un circuito singolo.
  3. Condizioni ambientali e del terreno. Temperatura dell'aria, temperatura del suolo e resistività termica del terreno cambiano la velocità con cui il calore lascia il cavo. L'isolamento conta qui: l'XLPE lavora a 90 C in regime continuo, il PVC a 70 C.
  4. Caduta di tensione. I tratti lunghi, i circuiti a bassa tensione e le stringhe solari in corrente continua sono spesso dimensionati per caduta di tensione anziché per riscaldamento. La caduta dipende dalla resistenza del conduttore, dalla lunghezza e dal carico.
  5. Cortocircuito. Il conduttore e ogni schermo o armatura devono sopravvivere alla corrente di guasto finché la protezione non la interrompe. L'XLPE tollera 250 C durante un cortocircuito; il progettista verifica la sezione contro il livello di guasto e il tempo di intervento.

Il valore maggiore di questi controlli stabilisce la sezione. La spiegazione della caduta di tensione e le basi della scelta della sezione approfondiscono ciascun dato.

Come si dimostra una sezione: la resistenza IEC 60228

La IEC 60228 non definisce un conduttore per diametro o numero di fili. Lo definisce attraverso la resistenza DC massima per chilometro a 20 C per ogni sezione nominale e classe. Un conduttore che rientra nel limite di resistenza ha metallo sufficiente per la sezione marcata; uno che ne esce è sottodimensionato, qualunque sembri il suo diametro. Per questo il desk chiede la resistenza del conduttore nelle registrazioni delle prove di routine per ogni bobina.

La classe conta quanto la sezione. La classe 1 è piena, la classe 2 è a corda, la classe 5 è flessibile e la classe 6 è ancora più flessibile. Le classi flessibili usano più fili, più sottili, e ammettono una resistenza leggermente superiore a parità di sezione nominale, per cui un cordone di classe 5 e un cavo di energia di classe 2 marcati 2,5 mm2 si verificano contro limiti diversi. Indicate la classe nella scheda tecnica, così le registrazioni di prova si leggono sulla colonna giusta.

Resistenza DC massima a 20 C, ohm/km (IEC 60228)
Sezione nominale, mm2Rame classe 1/2Rame classe 5, nudoAlluminio classe 2
1.512,113,3-
2.57,417,98-
44,614,95-
63,083,30-
101,83-3,08
161,15-1,91
250,727-1,20
350,524-0,868
500,387-0,641
700,268-0,443
950,193-0,320
1200,153-0,253

I conduttori di classe 5 stagnati, usati nel cavo solare, hanno limiti leggermente più alti: 5,09 ohm/km per 4 mm2 e 3,39 per 6 mm2. Si noti come l'alluminio da 95 mm2 abbia un limite di 0,320 ohm/km, vicino al rame da 50 mm2 a 0,387: un montante in alluminio è di solito una o due misure più grande del cavo in rame che sostituisce, come conferma il vostro progettista. Vedete cavi in alluminio e classi di conduttori IEC 60228.

AWG e mm2 sono serie diverse

I progetti statunitensi e canadesi dimensionano i fili in AWG e kcmil; i mercati IEC usano mm2. Le due serie non coincidono, e l'arrotondamento alla sezione metrica più vicina può lasciare il conduttore al di sotto. La tabella riporta l'area nominale calcolata con la formula del diametro AWG accanto alla sezione metrica comune più vicina.

Sezioni AWG e sezioni metriche più vicine
AWGArea calcolata, mm2Sezione metrica comune più vicina
230,258Conduttore Cat6, diametro circa 0,57 mm
180,8230,75 o 1,0 mm2
142,082,5 mm2 (1,5 mm2 è inferiore)
123,314 mm2 (2,5 mm2 è inferiore)
105,266 mm2
88,3710 mm2
613,316 mm2
421,225 mm2
233,635 mm2
1/053,550 mm2 (inferiore) o 70 mm2
4/010795 mm2 (inferiore) o 120 mm2

Un cavo metrico non sostituisce una sezione AWG secondo le regole statunitensi, e viceversa: il filo per edilizia statunitense deve essere del tipo in elenco, come THHN/THWN-2 secondo UL 83, e la NEC 310.3 stabilisce un minimo di 14 AWG per il rame e 12 AWG per alluminio o alluminio ramato. Altre conversioni in AWG contro mm2.

Cosa inviare al desk

Inviate le sezioni fissate dal vostro progettista, materiale e classe del conduttore, la norma e i metri per sezione. Se avete solo un carico e un percorso, il desk può elencare i dati che il progettista deve ancora definire, ma non sceglie la sezione. Con le sezioni fissate, usate il modulo di preventivo; le registrazioni di resistenza per bobina fanno parte di ogni ordine verificato secondo il controllo qualità.

Domande frequenti degli acquirenti

Q01Potete dirmi quale sezione di cavo mi serve?

No. La sezione dipende da modalità di posa, raggruppamento, condizioni ambientali, caduta di tensione e corrente di guasto secondo le vostre regole impiantistiche, come IEC 60364-5-52, BS 7671 o NEC. La sezione la fissa il vostro progettista; il desk reperisce e verifica la costruzione da lui specificata.

Q02Come sappiamo se il conduttore ha davvero la sezione marcata?

Confrontate la resistenza DC del conduttore a 20 C nel registro di prova della bobina con il massimo IEC 60228 per quella sezione e classe, per esempio 7,41 ohm/km per 2,5 mm2 rame classe 2. Un valore più alto significa meno metallo della marcatura.

Q0312 AWG corrisponde a 4 mm2?

No. 12 AWG vale circa 3,31 mm2, tra 2,5 e 4 mm2. Le due serie non coincidono, e ogni mercato si aspetta le proprie sezioni e i propri tipi in elenco, quindi indicate la serie usata dal progetto e non sostituite senza l'approvazione del vostro progettista.

Q04Perché un cavo in alluminio è più grande del cavo in rame che sostituisce?

L'alluminio ha una resistenza più alta del rame a parità di area. Nella IEC 60228, l'alluminio da 95 mm2 ammette 0,320 ohm/km, vicino al rame da 50 mm2 a 0,387. Il vostro progettista ricalcola la sezione per l'alluminio, di solito una o due misure sopra.

RFQInviate la costruzione o la norma richiesta, le sezioni, i metri totali e le lunghezze delle bobine, i rapporti richiesti dal vostro mercato e il porto di destinazione. Il desk risponde per iscritto con le fabbriche abbinate, una scheda tecnica e il MOQ di riferimento.

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