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CAVI elettrici
CONSULENZA
Agg. marzo 2024
Il CAVO ELETTRICO singolo, anche detto "cordina", è composto da un filo o trefolo conduttore l'elettricità e dal rivestimento isolante.
Più cavi, raggruppati in un'unica guaina protettiva, sono detti "cavi multipolari".
La scelta del cavo idoneo allo specifico impiego, che assicura la qualità della tensione e garantisce la durata del cavo stesso, dipende perciò da due fattori: il tipo di filo e il tipo di isolante.
La corrente che percorre il filo conduttore incontra resistenza, la tensione decade e si genera il calore che compromette precocemente l'isolante; pertanto non conviene risparmiare sulla sezione del conduttore.
La scelta del materiale CONDUTTORE (rame, rame stagnato, alluminio, acciaio) dipende dalle prestazioni desiderate (per esempio la flessibilità, per l'impiego fisso o mobile) e dal costo.
Per la durabilità, la scelta dell'ISOLANTE dipende dagli shock termici prevedibili, provocati:
- dalla corrente interna e dalla temperatura esterna (si pensi al calore nei ferri da stiro, nelle caldaie, nei forni);
- dal contesto d'impiego (per esempio il clima glaciale delle celle frigo che crepa gli isolanti);
- dall'ambiente di utilizzo (alcuni cavi devono resistere a particolari maltrattamenti, per esempio ci sono appositi isolanti anti schiacciamento e anti abrasione per cantieri, o resistenti ai gas di solventi e a esalazioni per vani motore di auto e imbarcazioni).
Ci sono anche cavi idonei all'interramento e alla sommersione; altri cavi devono sopportare milioni di piegamenti, per esempio sui bracci robotici; in questi casi la scelta del cavo più adatto condiziona la durabilità dell'impianto o dell'apparecchiatura o della macchina.
1-3 | Rame stagnato, flessibile classe 5, poliolefina PE, 150°C, singolo isolamento, halogen free, leggero ed a spessore ridotto |
4 | Cavo batteria, extraflessibile classe 6, singolo isolamento |
5-6 | Cavo bipolare rosso-nero (+/-), con guaina trasparente esterna |
7 | Cavo sommergibile, flessibile, anti U.V., antiabrasione e antitaglio, per collegamento imbarcazione-banchina |
8 | Cavo ad uso navale, classe 3, omologato R.I.Na. |
9 | Cavo con guaina antiabrasione e antitaglio in poliuretano, leggero ed a spessore ridotto |
10 | Cavo trasmissione dati, 2 coppie, guida, nastro e calza F/U TP |
11 | Cavo multipolare, antitaglio, per bracci robotici |
CRITICITA' DELL'ISOLAMENTO
Il tipo di isolamento può compromettere la sicurezza dei presenti, infatti i materiali plastici e la gomma sono combustibili e possono emettere fumi tossici (neri densi) e paralizzanti (opachi, grigi o azzurrognoli).
Per salvaguardare la sicurezza dei presenti in luoghi affollati, come ipermercati, fiere, stazioni, scuole, condomini è stato introdotto il Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR in vigore dal 1°luglio 2017), ai quali i cavi devono essere conformi.
In certi casi, sono ammessi anche cavi senza particolari requisiti, sono cavi ordinari economici, isolati in polivinilcloruro PVC, che il fabbricante destina all'uso in condotti autoestinguenti o incassati nella muratura, diciamo "domestici", (ex N07VK-H07V-K9) o all'aperto (FROR 450/750V); purtroppo, non di rado, si riscontra che tali cavi vengono erroneamente impiegati anche in ambienti di lavoro speciali che invece necessitano di più attenzione e che talvolta ci sono perfino nelle imbarcazioni che sono pure "volumi confinati" e talvolta adibiti al "trasporto persone".
La scelta del cavo adatto è tutt'altro che semplice, per esempio, perfino le semplici prolunghe, se impiegate in ambienti pubblici devono riportare la sigla NPI cioé “Non Propagante l'Incendio”.
In alternativa al citato PVC economico, che esala gas e rammollisce già a soli 65°C, ci sono cavi a "bassa emissione fumi" che impiegano il polietilene reticolato EPR tipo FG17 (ex G9), che lavora a 95°C, o le poliolefine (fino a 170°C) che pure sono idonei ai luoghi ristretti o affollati.
Idonei al regolamento CPR sono anche i cavi multipolari per installazione fissa a vista o passerella codice FG16-OM16 (ex FG7-OM1) a "bassa emissione di gas tossici e fumi opachi asfissianti" (guaina di colore verde).
Per il comparto automotive, il ferroviario e per le macchine industriali, ci sono cavi speciali appositamente realizzati su progetto, adatti al contesto d'uso e all'ambiente d'impiego; anche i "cavi navali" devono anche essere di tipo approvato (semplici, o Blindati/Armati e Resistenti al Fuoco).
Poi c'è la gamma "alta temperatura", dai 200°C il teflon, 260°C i siliconi (ma l'isolante è fragile), 300°-450°C fibra di vetro, 1000°C fibra di silice, 1200°C fibra di alluminio e boro silicato; gli elastomeri EI2 sono resistenti al fuoco.
Il cavo ben scelto diventa durevole e garantisce la sicurezza dei presenti e l'affidabilità dei servizi che alimenta.
La scheda tecnica del fabbricante specifica i parametri che caratterizzano il cavo, per esempio la tensione e la corrente da sopportare, l'ambiente di utilizzo (ordinario, umido, bagnato, acido o con solventi, a rischio di incendio e/o esplosione), l'utilizzo (fisso, mobile), il tipo di posa, la temperatura, le sollecitazioni sopportabili; ci sono anche cavi speciali per linee di trasmissione dati, che perciò devono anche conferire particolari gradi di schermatura dai disturbi, provocati o subiti.
DOMANDE E RISPOSTE FREQUENTI
Che tipi di problemi si riscontrano sui cavi economici isolati in PVC? Gli schock termici, sulle superfici di conduttore a contatto con l'isolante, già a basse temperature liberano il cloro del PVC che si lega al rame e lo ossida e lo annerisce; i fili del trefolo diventano tra essi isolanti e il cavo porta meno corrente; il cavo scalda di più e quindi il processo di degradazione peggiora.
I cavi possono prendere fuoco? Non se sono costruiti secondo le norme tecniche attuali, gli isolanti contengono infatti degli agenti autoestinguenti che non avviano e non alimentano la fiamma o addirittura l'incendio. Il comportamento al surriscaldamento ed al fuoco è indicato dalle norme CEI 20-35 “non propagante la fiamma” ma non adatto alla posa in fascio; CEI 20-22 “non propagante l'incendio” e adatto al fascio verticale; oppure ci sono i cavi a norma CEI 20-38 “non propagante l'incendio, a bassa emissione di fumi e gas tossici” (gas alogeni) per luoghi chiusi e/o affollati.
Ci sono cavi che resistono all'incendio? Ci sono cavi che assicurano il servizio entro un certo tempo e sono conformi alle norme CEI 20-45 “resistente al fuoco 750°C per 3 ore; oppure ad “isolamento minerale con schermo e resistente fino a 1000°C”, per gli impianti di sicurezza conformi alle norme CEI 20-39.
Come si riconoscono i cavi? Riportano sigle identificative definite dalla norma CEI 20-27 oppure CEI UNEL 35011 (o 36011 ove applicabile), che descrivono le caratteristiche (norme, tensione, conduttore e isolante, forma del cavo, tipo di guaina esterna, forma del conduttore (da rigido a extraflessibile), forma del cavo, ecc.
Come si riconosce un cavo degradato? Il cavo che ha perso le caratteristiche può dimostrare: annerimento del conduttore; cambio di colore dell'isolante; perdita di flessibilità, carbonizzazione; cedimento o decadimento dell'isolante, abrasione, deformazioni e schiacciamenti, interruzione del conduttore.
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