Dimensionamento Cavi per Generatore 415 V, 3-Fase, 400 kVA a 50 m
La dimensione del cavo non può essere determinata da kVA e distanza da soli. Devi calcolare la corrente di progetto, applicare fattori di derating, verificare la caduta di tensione e controllare la resistenza al cortocircuito. Coinvolgi sempre un ingegnere elettrico qualificato per il progetto finale.
Passo 1: Calcola Corrente di Progetto (Ib)
Presumi fattore di potenza (PF) = 0,85 (tipico per carichi misti).
Potenza Reale P = 400 kVA × 0,85 = 340 kW.
Ib = P / (√3 × VLL × PF) = 340.000 / (1,732 × 415 × 0,85) ≈ 552 A.
Usa targa FLA se disponibile; questa è una stima.
Passo 2: Applica Fattori di Derating (IEC 60364 / NEC 310.15)
Iz = Ib / (Ca × Cg × Ci × Cc …)
- Temperatura ambiente (Ca): es. 40°C → 0,87 per cavo 90°C (XLPE/EPR).
- Raggruppamento (Cg): più circuiti nella stessa trincea/condotto → 0,7–0,9.
- Resistenza termica terreno (Cs): se interrato, ρ = 1,2–2,5 K·m/W → fattore 0,8–1,0.
- Profondità (Cd): Più profondo → fattore più alto.
Presumi derating combinato ≈ 0,75 → Iz richiesto ≥ 552 / 0,75 ≈ 736 A.
Passo 3: Seleziona Cavo (IEC 60502 / BS 6724 / UL 1277)
| Tipo Cavo | Conduttore (mm²) | Iz Approx (A, 40°C, singolo circuito) | Vd (mV/A/m) |
|---|---|---|---|
| Cu/XLPE/SWA/PVC (Corazzato) | 4 × 300 | ~710 | 0,095 |
| Cu/XLPE/SWA/PVC | 4 × 400 | ~810 | 0,075 |
| Al/XLPE/SWA/PVC | 4 × 500 | ~720 | 0,12 |
| Cu/XLPE/AWA/PVC (Anima singola ×4) | 4 × 1×300 | ~750 | 0,098 |
Scelta probabile: 4-anima 400 mm² Cu XLPE SWA o 4 × 1-anima 300 mm² in trefoil.
Passo 4: Verifica Caduta di Tensione
Vd = Ib × L × (mV/A/m) / 1000.
Per 400 mm² Cu: 552 × 50 × 0,075 / 1000 = 2,07 V (0,5% di 415 V) → Eccellente.
Obiettivo: ≤ 2,5% (10,4 V) per carichi motore; ≤ 5% per generico.
Passo 5: Resistenza al Cortocircuito
k² × S² ≥ I² × t (adiabatico). Per 400 mm² Cu, k=143, t=0,1s (interruttore) → Imax ≈ 57 kA. Verifica corrente di guasto generatore + tempo di interruzione protezione a monte.
Passo 6: Coordinamento Protezione
- Interruttore generatore: Imposta per sovraccarico (1,1×Ib) e cortocircuito (5–10×Ib).
- Limite termico cavo (I²t) deve superare passaggio interruttore.
Altre Considerazioni
- Metodo di Installazione: Scala portacavi, vasca, condotto interrato, posa diretta—ciascuna ha tabelle di portata diverse.
- Caduta di Tensione in Avviamento Motore: Corrente di spunto 6×FLA → controlla calo transitorio.
- Corrente Neutro: Cavo 4-anima porta neutro; dimensiona per corrente armonica se carichi non lineari.
- Messa a Terra: Armatura/SWA collegata a terra ad entrambe le estremità. CPC separato se richiesto.
- Prestazioni al Fuoco: LSZH (Low Smoke Zero Halogen) per spazi interni/confinati.
Nota Finale: Questo è un calcolo concettuale. Il progetto effettivo richiede sopralluogo, test resistenza termica terreno, elenco carichi, studio protezione e conformità con normative utility locali e IEC/NEC. Assumi un ingegnere elettrico chartered/PE.