TIPOLOGIA DEI CAVI

Suddivisione dei cavi in base al loro utilizzo:

Cavi di comando e segnalamento: atti a trasferire informazioni insieme ad energia elettrica atta ad attivare i dispositivi cui sono collegati.

Cavi per telecomunicazione: atti a trasferire un’informazione da un punto A ad un punto B

Suddivisione dei cavi in base alla tensione di esercizio in cui devono operare:

Cavi di MT → 1 ≤ V ≤ 45 [kV] utilizzati negli impianti di produzione, all’interno di cabine primarie e nella distribuzione dell’energia elettrica.

Cavi di BT → V ≤ 1 [kV] utilizzati nella distribuzione dell’energia elettrica e nella trasmissione di segnali e comandi.

Suddivisione dei cavi in base al numero di elementi di cui sono composti (anime):

Unipolari:

I cavi unipolari sono composti da una sola anima e da una guaina, quest’ultima presente o assente a seconda della tipologia di cavo con la funzione di proteggere meccanicamente il cavo stesso.

L’anima del cavo unipolare è composta da:

• Conduttore: l’anima del cavo elettrico (generalmente composta da materiale in rame, alluminio o sue leghe) è la parte del cavo destinata alla conduzione di corrente. Possono essere di due tipi, o con un filo unico o con pochi fili di grossa sezione cordati tra di loro (conduttore rigido), oppure da tanti fili sottili cordati tra loro (conduttore flessibile). N.B. Per ogni sezione e formato del cavo viene fissato un raggio minimo di curvatura sotto il quale non bisogna scendere durante la posa o l’utilizzo del cavo stesso, per non compromettere la sua integrità.
• Isolante: parte che avvolge e protegge il conduttore. Costituito da materiale con alta rigidità dielettrica e con buone caratteristiche meccaniche di robustezza. Di solito costituito da: materiale tessile, carta (impregnata da isolanti), gomma, mescole a base di PVC, polietilene o altri speciali materiali sintetici.

Multipolari:

Dalla parola stessa possiamo desumere l’unione di più anime avvolte nella loro guaina a cui si aggiungono:

• Riempitivo: parte di riempimento degli interstizzi tra le anime
• Rivestimento protettivo: materiale di protezione delle anime avvolto attorno al riempitivo
• Guaina: rivestimento protettivo del cavo .

Il cavo multipolare può essere composto:

Bipolare → 2 anime

Tripolare → 3 anime

Quadripolare → 4 anime

Pentapolare → 5 anime

CARATTERISTICHE DI COMPOSIZIONE

ISOLANTE E GUAINA:

Plastomeri (PVC): Hanno un comportamento termoplastico, si irrigidiscono alle basse temperature e si ammorbidiscono alle temperature più elevate. Hanno temperatura massima di esercizio di 70 °C e temperatura massima di cortocircuito di 160 °C.

Elastomeri (EPR gomma etilpropilenica): Mantengono una elasticità più costante, maggiormente indipendente dalla temperature. Compreso anche il polietilene reticolato (XPLE) hanno temperature massime rispettivamente di 90 e 250 °C. A parità di sezione i cavi isolati in EPR ad alto modulo, classificati G7, hanno portata del 15% superiore a quelli isolati in PVC.

REAZIONE AL FUOCO

I cavi elettrici dal punto di vista del comportamento al fuoco, si distinguono in:

• Autoestinguenti: con isolamento in PVC ed in gomma, con guaina in policloroprene. Questi cavi sviluppano gas tossici e si estinguono solamente se isolati e posti in orizzontale.
• Non propaganti l’incendio: con isolamento in PVC con additivi.
• Non propaganti l’incendio e antifumo: sono cavi non armonizzati, ma garantiti con proprie designazioni dai fabbricanti.
• Resistenti al fuoco: con isolamento minerale ad ossido di magnesio, con guaina esterna in tubo continuo di rame.

Una delle caratteristiche più importanti dei cavi è la loro reazione al fuoco, classificati dalle seguenti Norme:

• CEI 20-35 Cavi non propaganti la fiamma
• CEI 20-22 Cavi non propaganti l’incendio (nella situazione peggiore di posa verticale in fasci)
• CEI 20-37
• CEI 20-38 Cavi a ridotta emissione di gas tossici e corrosivi
• CEI 64-10

Possiamo classificare i cavi in base a 7 classi di reazione al fuoco: A_ca, B1_ca, B2_ca, C_ca, D_ca, E_ca, F_ca.

In aggiunta a questa parametrizzazione, le autorità europee, hanno regolamentato anche l’uso dei seguenti parametri aggiuntivi:

• a = acidità che definisce la pericolosità dei fumi per le persone e la corrosività per le cose; varia da a1 ad a3;
• s = opacità dei fumi che varia da s1a a s3;
• d = gocciolamento di particelle incandescenti che possono provocare l’incendio e varia da d0 a d2.

TENSIONE NOMINALE

Indica il valore di tensione per il quale l’isolante del cavo risulta idoneo a resistere con le proprie caratteristiche isolanti.

Definito da due parametri:

• U₀ è il valore della tensione di isolamento fra il conduttore e la terra.
• U è il valore della tensione di isolamento fra i conduttori attivi dei cavi multipolari o di un sistema di cavi unipolari fra loro.

SEZIONE DEI CAVI

I cavi posso avere diversa sezione sia unipolari che multipolari, le sezioni standard unificate sono:

COLORE

Il colore da usare per i cavi viene imposto dalla norma che stabilisce:

Anima Giallo-Verde → Usato per definire il conduttore di messa a terra

Anima Blu → Usato per definire il conduttore di neutro

Anima Marrone/Nera/Grigia → Usato per definire il conduttore di fase

DESIGNAZIONE

Dal 1 Luglio 2017 il Regolamento prodotto da costruzione introduce delle novità e degli obblighi anche per i cavi elettrici.

Diventa obbligatoria la marcatura CE per tutti i cavi e la dichiarazione di Prestazione. Così progettisti ed installatori possano realizzare gli impianti limitando al minimo i rischi verso persone e beni e riducendo la pericolosità degli incendi.

CEI-UNEL 35016 Classe di reazione al fuoco dei cavi in relazione al Regolamento EU “Prodotti da costruzione” (305/2011). La norma fissa le classi di reazione al fuoco per i cavi elettrici, che in parte risultano semplificate rispetto alla completa classificazione ottenibile con l’applicazione della CPR.

CEI 20-27 (clicca qui per approfondire) Riporta il sistema di designazione internazionale dei cavi per energia e segnalamento conformi alle norme armonizzate in sede CENELEC (i cavi nazionali di cui il CENELC ha espressamente concesso l’uso).

CEI-UNEL 35011 (clicca qui per approfondire) Riporta il sistema di designazione nazionale dei cavi per energia e segnalamento non armonizzati in sede CENELEC.

ESEMPIO DESIGNAZIONE:

CAVO: 1×10 N07 V-K

1×10 → Un conduttore unipolare di sezione $10mm^2$

N → Nazionale

07 → $U_0/U$ = 450/750V

V → Isolante in PVC

K → Conduttore a corda flessibile per posa fissa

CAVO: 4G10 FG7OR 06/1

4G10 → Conduttore multipolare con 4 anime di sezione di $10mm^2$

(G indica che una delle quattro anime è il conduttore di terra)

F → Conduttore flessibile

G7 → Isolante in gomma G7

O → Anime riunite in cavo rotondo

R → Guaina in PVC

06/1 → $U_0/U$ = 0,6/1kV