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Portata dei cavi

Pubblicato: 17 marzo 2012 Categoria: Guide e approfondimenti

I conduttori dei cavi per energia operano normalmente ad una temperatura superiore a quella dell\'ambiente circostante.

Tale temperatura, con il salto termico che essa genera, porta ad un progressivo degrado delle caratteristiche dielettriche e meccaniche del materiale isolante impiegato per il quale viene definita la cosiddetta \"durata di vita\" come il tempo per il quale esso può permanere ad una fissata temperatura senza degrado delle proprie caratteristiche al di sotto di valori stabiliti.

Facciamo qui notare, di passaggio, che uno dei parametri più comunemente utilizzati per valutare lo stato di un isolante è il carico di rottura meccanico: alcuni materiali plastici come il polivinicloruro o Pvc, a temperature elevate, divengono infatti più molli.

A causa delle sollecitazioni termiche il citato carico di rottura diminuisce nel tempo ed esiste quindi una temperatura massima che non deve mai essere superata, durante l\'esercizio, affinchè il cavo abbia una durata accettabile (ad esempio per il Pvc una durata di vita di circa venti anni è ottenibile con una temperatura massima di esercizio di circa 70 °C, aumentando la quale si riduce la durata).

Effettuando un bilancio energetico nel quale venga eguagliata l\'energia elettrica dissipata per effetto Joule con l\'energia termica dispersa del cavo nell\'ambiente circostante, è possibile ricavare il valore della corrente che causa una certa temperatura di regime.

Fissato il valore di quest\'ultima pari a quello di esercizio, si ottiene un valore di corrente che viene comunemente denominato \"portata del cavo\" ed indicato generalmente con \"Iz\".

La portata rappresenta dunque il valore massimo di corrente che garantisce il non superamento della temperatura massima di esercizio e quindi una durata dell\'isolante come da aspettative.

Il bilancio termodinamico di cui sopra è relativamente complesso quando non effettuato in forma semplificata. Da esso si deduce in ultima analisi che la portata Iz dipende, tra l\'altro, da tutti i fattori che influenzano lo scambio termico tra conduttore e ambiente, quali ad esempio le caratteristiche termiche dell\'isolante impiegato, la modalità di posa del cavo (in cunicolo, canaletta, tubo, ecc.), il numero di conduttori e la loro sezione, la presenza o meno di guaine esterne, le modalità di posa del cavo e, non da ultimo, il regime di carico elettrico (permanente o ciclico).

Questo è il motivo per il quale le norme Cei specificano, mediante tabelle, le portate in Ampère dei cavi in funzione, di tutte le variabili indicate.