Dimensionamento dei cavi elettrici: i criteri fondamentali

Il corretto dimensionamento della sezione dei cavi (misurata in mm²) è fondamentale per la sicurezza e il buon funzionamento di un impianto elettrico. Un cavo sottodimensionato può causare surriscaldamenti, cadute di tensione, malfunzionamenti degli apparecchi o il continuo intervento degli interruttori di protezione.

In pratica, quando si dimensiona un cavo si valutano principalmente tre criteri:

1. Portata di corrente (I_max)

Il primo criterio è che la corrente massima che attraverserà il cavo non superi la portata ammissibile del cavo stesso.

La portata massima dipende da diversi fattori, tra cui:

• Potenza del carico Più alta è la potenza (kW) dell’elettrodomestico o del gruppo di utenze collegato, maggiore sarà la corrente (A) e, di conseguenza, maggiore dovrà essere la sezione del cavo.
• Metodo di installazione (posa) I cavi posati in tubo murato, canalina chiusa o in fascio hanno una capacità di dissipare il calore inferiore rispetto ai cavi posati all’aria. Questo porta spesso a dover aumentare la sezione per restare entro i limiti di temperatura consentiti.
• Temperatura ambiente All’aumentare della temperatura del luogo di posa, la portata ammissibile del cavo diminuisce. In ambienti molto caldi, quindi, può essere necessario utilizzare sezioni maggiorate.

2. Protezione da sovraccarico e corto circuito

Il secondo criterio riguarda il coordinamento tra la sezione del cavo e l’interruttore automatico che lo protegge (magnetotermico o magnetotermico-differenziale).

L’interruttore deve intervenire in caso di sovraccarico o corto circuito prima che il cavo raggiunga temperature pericolose. Per questo:

• la corrente nominale dell’interruttore non deve superare la corrente ammissibile del cavo;
• la curva di intervento dell’interruttore deve essere adatta al tipo di circuito e al carico collegato.

Un esempio pratico: una linea luci in ambito residenziale, protetta da un interruttore da 10 A, viene in genere realizzata con sezione minima 1,5 mm², proprio per garantire il corretto coordinamento tra cavo e protezione.

3. Caduta di tensione (voltage drop)

Il terzo criterio riguarda la caduta di tensione lungo il cavo. Nei circuiti particolarmente lunghi, la resistenza del conduttore può causare una riduzione significativa della tensione tra il quadro e il punto di utilizzo.

Una caduta di tensione eccessiva può portare a:

• malfunzionamento di motori ed apparecchi sensibili;
• avviamenti difficoltosi;
• riduzione dell’efficienza degli elettrodomestici.

Le normative indicano in genere dei limiti massimi di caduta di tensione (ad esempio pochi punti percentuali della tensione nominale). Se il calcolo mostra che il valore è troppo alto sulla lunghezza prevista, diventa necessario aumentare la sezione del cavo per ridurre la resistenza complessiva.