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I cavi elettrici sono elementi essenziali di qualsiasi sistema elettrico, poiché garantiscono la trasmissione sicura ed efficiente di energia o segnale. Utilizzati in ambiti civili, industriali e infrastrutturali, si distinguono per la varietà di tipologie e materiali, progettati per adattarsi a specifiche esigenze operative, come la resistenza a sollecitazioni meccaniche, chimiche o ambientali. La scelta corretta del cavo è fondamentale per assicurare il funzionamento dell’impianto e tutelare la sicurezza delle persone e delle strutture.

Questo articolo esplora le caratteristiche principali dei cavi elettrici. Una conoscenza di questi aspetti è essenziale per garantire impianti sicuri, conformi e performanti in ogni contesto applicativo.

Classificazione dei cavi elettrici

I cavi elettrici possono essere suddivisi in diverse categorie in base alla tensione, ai materiali utilizzati, alle sigle identificative, alle modalità di posa (fissa o mobile), alla tipologia dell’impianto e alle caratteristiche elettriche, di resistenza o di stress di tipo chimico-fisico.

Tipologie di cavi in base alla tensione

I cavi elettrici si distinguono principalmente in base alla tensione di esercizio. Questi parametri permettono di stabilire l’applicazione specifica dei cavi, come segue:

  • Cavi per bassa tensione: utilizzati in sistemi di categoria 0 e categoria I. Questi cavi sono impiegati per alimentazioni con tensioni fino a 50V in corrente alternata (Vac) e 120V in corrente continua (Vdc), per la categoria 0. Per la categoria I, invece, le tensioni variano tra 50V e 1000V in corrente alternata e tra 120V e 1500V in corrente continua.
  • Cavi per media e alta tensione: utilizzati in sistemi di categoria II e III. La categoria II si riferisce a cavi per tensioni da 1kV a 30kV in corrente alternata e da 1,5kV a 30kV in corrente continua. La categoria III, invece, è destinata a cavi che operano oltre 30kV in corrente alternata.

Materiali utilizzati per i cavi elettrici

I cavi elettrici sono realizzati con diversi materiali, ciascuno con caratteristiche specifiche per resistere a condizioni ambientali o operative particolari.
I principali materiali utilizzati sono:

Conduttori

  • Rame: il più comune e diffuso grazie alla sua eccellente conducibilità elettrica.
  • Alluminio: con una conducibilità elettrica inferiore.

Materiali isolanti

  • Elastomerici: isolanti flessibili e resistenti, realizzati con molecole a base di gomma naturale o sintetica, come l’etilene-propilene e il silicone.
  • Termoplastici: come il polivinilcloruro (PVC) e il polietilene (PE), ampiamente utilizzati per la loro resistenza alle alte temperature.
  • Minerali: come l’ossido di magnesio, che conferisce al cavo una resistenza superiore al fuoco.
  • Carta impregnata: utilizzata in cavi di vecchia generazione, può essere trattata con oli fluidi o gas pressurizzato per migliorarne la durabilità.

Sigle e codici identificativi

Ogni cavo elettrico è identificato da una sigla che ne specifica le caratteristiche, come il tipo di conduttore, il materiale isolante e la tensione nominale.

Le sigle vengono assegnate secondo le normative CEI 20-27 e CEI UNEL 35011-36011, e indicano parametri quali:

  • Tensione nominale (Uo/U): ad esempio, 450/750V o 0,6/1kV.
  • Materiale del conduttore e dell’isolante: come PVC, EPR (gomma etilenpropilenica), ecc.
  • Forma del cavo: se unipolare o multipolare.
  • Presenza di guaina o schermature.

Ad esempio, un cavo unipolare per posa fissa con conduttore in rame, senza guaina e schermo, isolato in PVC e non propagante la fiamma, con tensione nominale 450/750V, viene siglato H07V-K. Invece, un cavo unipolare con guaina e schermo, isolato in EPR, con tensione nominale 0,6/1kV, potrebbe avere una sigla come FG16H1R16.
La classificazione dei cavi elettrici è fondamentale per garantire la sicurezza e la corretta applicazione nei diversi contesti impiantistici, siano essi civili, industriali o speciali.

Classificazione dei cavi elettrici: caratteristiche e norme

Caratteristiche dei cavi elettrici

I cavi devono possedere determinate caratteristiche tecniche che li rendano idonei all’uso in ambienti complessi, soggetti a diverse condizioni fisiche e chimiche. Queste caratteristiche includono:

  • Resistenza al fuoco: essenziale in contesti dove il rischio di incendio è elevato. Alcuni cavi sono progettati per non propagare le fiamme, offrendo una maggiore sicurezza in caso di corto circuito o di sovraccarico elettrico.
  • Isolamento: la qualità dell’isolamento influisce sulla capacità del cavo di resistere a tensioni elevate senza subire danni. I materiali isolanti devono garantire una resistenza ottimale a lungo termine e in condizioni operative variabili.
  • Resistenza meccanica:miniere i cavi devono resistere a sollecitazioni fisiche come abrasioni, schiacciamenti, rotture o tagli, particolarmente quando vengono installati in aree soggette a traffico o a movimentazione di carichi.
  • Resistenza a stress chimico-fisici: in determinati ambienti, i cavi sono esposti a condizioni avverse come presenza di acqua, radiazioni UV, radiazioni ionizzanti, ozono o correnti vaganti. In questi casi, devono essere utilizzati cavi con materiali resistenti a tali fattori per evitare danni o guasti.
  • Esposizione a flora e fauna: in aree sotterranee o rurali, i cavi possono essere danneggiati da radici di piante o dall’attività di roditori e altri animali. Pertanto, è importante scegliere cavi con protezioni adeguate contro questi rischi ambientali.

Normative di Riferimento per i cavi elettrici

La progettazione, la produzione e l’utilizzo dei cavi elettrici sono regolati da normative tecniche specifiche che garantiscono la sicurezza e l’efficienza degli impianti. Tra le principali normative italiane e internazionali, rivestono particolare importanza la CEI 20-22, la CEI 20-27 e le disposizioni relative ai cavi CPR. Di seguito le vediamo nel dettaglio:

Normativa CEI 20-22

Questa norma disciplina le prove di comportamento al fuoco dei cavi elettrici, stabilendo i requisiti minimi per garantire la sicurezza in caso di incendio.
I test includono:

  • Non propagazione della fiamma: Valuta la capacità di un singolo cavo di non propagare l’incendio.
  • Non propagazione dell’incendio: Misura il comportamento di più cavi installati vicini per evitare che il fuoco si diffonda lungo l’impianto.
  • Emissione di gas e fumi: Regola la produzione di sostanze nocive, fumi densi e corrosivi che potrebbero compromettere la visibilità o danneggiare apparecchiature e strutture.

La CEI 20-22 è particolarmente rilevante per cavi utilizzati in ambienti ad alto rischio, come edifici pubblici, ospedali o impianti industriali.

Normativa CEI 20-27

Questa norma fornisce una classificazione univoca dei cavi elettrici, definendo le sigle e i codici utilizzati per identificare materiali, tensioni nominali e altre caratteristiche tecniche.
Ad esempio:

  • H07V-K: Cavo unipolare in rame con isolamento in PVC.
  • FG7OR: Cavo multipolare per posa fissa con isolamento in gomma e guaina esterna resistente agli agenti chimici.

La CEI 20-27 è fondamentale per standardizzare la nomenclatura e agevolare la scelta del cavo più idoneo in base alle specifiche progettuali.

Regolamento CPR (Construction Products Regulation)

Introdotto a livello europeo, il regolamento CPR disciplina i requisiti di sicurezza dei prodotti da costruzione, compresi i cavi elettrici destinati all’installazione permanentemente negli edifici.
Se vuoi approfondire questo argomento, leggi il nostro articolo relativo ai cavi elettrici CPR.

Sicurezza ed efficienza per impianti a regola d’arte

I cavi elettrici sono un elemento fondamentale per garantire il corretto funzionamento e la sicurezza degli impianti, sia in ambito civile che industriale. Comprendere le loro caratteristiche, conoscere le normative di riferimento e scegliere il prodotto più adatto alle specifiche esigenze è essenziale per realizzare sistemi efficienti e conformi.

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