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Come funziona il calcolatore di caduta di tensione
Guida completa al calcolo della caduta di tensione, al dimensionamento dei cavi e al rispetto dei requisiti NEC, IEC e BS 7671
1. Comprendere la caduta di tensione
La caduta di tensione è la riduzione del potenziale elettrico quando la corrente scorre attraverso un conduttore. Ogni cavo ha una resistenza, e quella resistenza converte una parte della tensione di alimentazione in calore. Più lungo è il percorso del cavo e più alta è la corrente, maggiore è la tensione persa prima di raggiungere il carico.
Perché la caduta di tensione è importante
- Prestazioni dell'apparecchiatura: Le luci si affievoliscono, l'elettronica funziona male e le apparecchiature sensibili possono spegnersi o produrre errori.
- Spreco di energia: La tensione persa come calore nel cavo è energia che pagate ma che non utilizzate mai al carico.
- Rischio per la sicurezza: I motori e i compressori assorbono più corrente per compensare la bassa tensione, causando surriscaldamento e guasti prematuri.
Limiti normativi per standard
Tutte le principali normative elettriche stabiliscono limiti raccomandati sulla tensione che può essere persa in un circuito:
| Normativa | Regione | Limite di derivazione | Alimentatore / Totale | Illuminazione |
|---|---|---|---|---|
| NEC (NFPA 70) | Nord America | 3% | 5% 5% combinato | 3% |
| IEC 60364 | Europa / Internazionale | 3% | 5% 5% combinato | 3% |
| BS 7671 | Regno Unito | 3% | 5% 5% combinato | 3% |
2. Scegliere la propria normativa
Il calcolatore supporta tre normative elettriche internazionali. Scegliete quella che si applica alla vostra località di installazione e ai requisiti normativi.
NEC (NFPA 70)
Il National Electrical Code copre le installazioni residenziali, commerciali e industriali negli Stati Uniti, in Canada e in molti altri paesi che adottano gli standard NFPA. Utilizza le sezioni AWG e le misure imperiali (piedi).
IEC 60364
Lo standard della Commissione Elettrotecnica Internazionale è utilizzato in Europa, Asia, Africa e Sud America. Utilizza sezioni di cavo metriche (mm²) e misurazioni (metri).
BS 7671
Lo standard britannico (IET Wiring Regulations) disciplina le installazioni elettriche nel Regno Unito. Utilizza sezioni di cavo metriche (mm²) e misurazioni (metri) con livelli di tensione specifici del Regno Unito.
3. Modalità caduta di tensione
Utilizzate la modalità caduta di tensione quando avete già un cavo installato (o una sezione specifica in mente) e volete verificare se soddisfa i requisiti normativi per il vostro circuito.
Quando utilizzarlo:
- Verificare un'installazione esistente
- Verificare se una sezione di cavo prevista è adeguata
- Confrontare la caduta di tensione tra diverse sezioni di cavo
Passaggi:
- Selezionate la vostra normativa elettrica (NEC, IEC o BS 7671)
- Impostate la fase, il materiale del conduttore e il tipo di isolamento
- Inserite la tensione di sistema, la corrente di carico e la lunghezza del cavo di sola andata
- Selezionate la sezione del cavo che volete verificare
- Cliccate su Calcola per vedere i risultati della caduta di tensione
Esempio
Verificate un carico di 20A su cavo di rame #12 AWG, 120V monofase, 100 piedi di sola andata:
4. Modalità dimensionamento cavo
Utilizzate la modalità dimensionamento cavo quando dovete determinare la sezione corretta per un nuovo circuito. Il calcolatore considera sia la portata di corrente che la caduta di tensione, quindi raccomanda il cavo più piccolo che soddisfa entrambi i requisiti.
Quando utilizzarlo:
- Progettare un nuovo circuito da zero
- Trovare la sezione minima del cavo per la conformità normativa
- Verificare portata di corrente e caduta di tensione insieme
Passaggi:
- Selezionate la vostra normativa elettrica
- Impostate la fase, il materiale del conduttore e il tipo di isolamento
- Scegliete il tipo di circuito: derivazione o alimentatore
- Inserite la tensione di sistema, la corrente di carico e la lunghezza del cavo di sola andata
- Cliccate su Calcola per ottenere la sezione del cavo raccomandata
Esempio
Trovate il cavo giusto per un circuito di derivazione 20A, 120V monofase, 75 piedi rame:
5. Impostazioni avanzate
Il pannello delle impostazioni avanzate vi permette di applicare fattori di declassamento, utilizzare serie di conduttori in parallelo e abilitare il dimensionamento per circuiti motore. Queste impostazioni influenzano sia i calcoli di portata di corrente che le raccomandazioni di sezione del cavo.
Declassamento della portata di corrente
Il declassamento della portata di corrente riduce la capacità di trasporto di corrente di un cavo in base alle condizioni di installazione. Si applicano due fattori:
- Temperatura ambiente: Quando la temperatura dell'aria circostante supera i 30°C (86°F), l'isolamento del cavo non riesce a dissipare il calore con la stessa efficacia. Temperature più elevate richiedono sezioni di cavo maggiori.
- Riempimento del condotto: Quando 4 o più conduttori percorsi da corrente condividono un condotto, il riscaldamento reciproco riduce la portata di corrente di ciascun conduttore. Più conduttori ci sono, maggiore è il declassamento.
Prova un esempio di ambiente caldo →
Serie di conduttori in parallelo
Per circuiti ad altissima corrente, posare più serie di conduttori più piccoli in parallelo può essere più pratico di un singolo conduttore grande. Ogni serie condivide la corrente totale in parti uguali.
Dimensionamento dei circuiti motore
I circuiti motore richiedono conduttori dimensionati al 125% della corrente nominale a pieno carico (FLA) del motore secondo il NEC 430.22. L'attivazione di questa opzione applica automaticamente il moltiplicatore del 125% al valore di corrente.
Prova un esempio di circuito motore →
6. Leggere i vostri risultati
Il pannello dei risultati mostra tutto ciò che serve per valutare il progetto del vostro circuito. Ecco cosa significa ogni parte.
Stato superato / non superato
Il calcolatore confronta la vostra percentuale di caduta di tensione con il limite normativo applicabile. Un "Superato" in verde significa che il vostro cavo soddisfa i requisiti. Un "Supera il limite" in rosso significa che avete bisogno di un cavo più grande o di un percorso più corto.
Fattore determinante
In modalità dimensionamento cavo, il risultato mostra se la portata di corrente o la caduta di tensione ha determinato la raccomandazione finale:
- La portata di corrente determina: Il cavo deve essere abbastanza grande da trasportare la corrente in sicurezza. Questo è comune per percorsi brevi ad alta corrente.
- La caduta di tensione determina: Il cavo deve essere abbastanza grande da mantenere la caduta di tensione entro i limiti. Questo è comune per percorsi lunghi a tensioni più basse.
Tabella delle alternative
La tabella delle alternative mostra le sezioni di cavo vicine con la loro percentuale di caduta di tensione e lo stato superato/non superato, in modo che possiate confrontare le opzioni e selezionare la dimensione conforme più conveniente.
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Fonti e riferimenti
Pronti a calcolare?
Usate il calcolatore di caduta di tensione per verificare il progetto del vostro circuito o trovare la giusta sezione del cavo per il vostro prossimo progetto.
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