Principali Normative Tecniche CPR
Anche i cavi sono coinvolti nel Regolamento CPR, a tre anni di distanza dall’entrata in vigore ufficiale del CPR. Ecco l’elenco delle principali Normative tecniche CPR.
| CEI | CENELEC | |
|---|---|---|
| CEI 20-108 | EN 50399 | Metodi di prova comuni per cavi in condizioni di incendio Misura dell’emissione di calore e produzione di fumi sui cavi durante la prova di sviluppo di fiamma – Apparecchiatura di prova, procedure e risultati |
| CEI 20-35/1-2 | EN 60332-1-2 | Prove su cavi elettrici e ottici in condizioni d’incendio Parte 1-2: Prova per la propagazione verticale della fiamma su un singolo conduttore o cavo isolato – Procedura per la fiamma di 1 kW premiscelata |
| CEI 20-116 | CLC/TS 50576 | Cavi elettrici – Applicazioni estese dei risultati di prova (EXAP rules) |
| CEI 20-37/2 | EN 60754-2 | Prova sui gas emessi durante la combustione di materiali prelevati dai Cavi Parte 2: Determinazione dell’acidità (mediante la misura del pH) e della conduttività |
| CEI 20-37/2-3 | EN 50267-2-3 | Prove sui gas emessi durante la combustione dei materiali prelevati dai cavi Parte 2-3: Procedure di prova – Determinazione del grado di acidità (corrosività) dei gas dei cavi mediante il calcolo della media ponderata del pH e della conduttività |
| CEI 20-37/3-1 | EN 61034-2 | Misura della densità del fumo emesso dai cavi che bruciano in condizioni definite Parte 2: Procedura di prova e prescrizioni |
| CEI 20-115 | EN 50575 | Cavi per energia, controllo e comunicazioni – Cavi per applicazioni generali nei lavori di costruzione soggetti a prescrizioni di resistenza all’incendio |
| CEI UNEL 35016 | – | Classi di Reazione al fuoco dei cavi elettrici in relazione al Regolamento UE prodotti da costruzione (305/2011) |
Nota: fare riferimento alle ultime edizioni e varianti delle suddette Norme, in particolare per quanto riguarda la EN 50575 fare riferimento alla variante EN 50575:2014/A1:2016
| UNI | CEN | |
|---|---|---|
| UNI EN 13501-6 | EN 13501-6 | Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione Parte 6 : Classificazione in base ai risultati delle prove di reazione al fuoco sui cavi elettrici |
| UNI EN 13501-3 | EN 13501-3 | Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione Parte 3: Classificazione in base ai risultati delle prove di resistenza al fuoco dei prodotti e degli elementi impiegati in impianti di fornitura servizi: condotte e serrande resistenti al fuoco |
| UNI EN 13501-2 | EN 13501-2 | Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione Parte 2: Classificazione in base ai risultati delle prove di resistenza al fuoco, esclusi i sistemi di ventilazione |
Nota: fare riferimento alle ultime edizioni e varianti delle suddette Norme
Cavi FTG10 resistenti al fuoco
I cavi FTG10 sono cavi resistenti al fuoco. La “resistenza al fuoco“ di un cavo, indica la capacità di rimanere operativo se esposto direttamente al fuoco. In particolare la “resistenza al fuoco“, viene calcolata in base al periodo di tempo (in minuti) in cui il cavo rimane operativo in presenza di fiamme dirette.
I tempi di riferimento per stabilire il grado di “resistenza al fuoco“ sono 15, 30, 60, 90, 120 minuti, durante i quali il cavo deve continuare ad essere operativo sottoposto a contatto diretto con la fiamma. Per garantire una buona “resistenza al fuoco” è importante la scelta dei materiali che andranno a comporre il cavo, come ad esempio la scelta dell’ isolamento del conduttore, che in questo caso sarà in elastomero reticolato qualità G10.
I cavi resistenti al fuoco sono identificati dalla sigla FTG10
- FTG10M1 – FTG10OM1 – 0,6/1 kV
- FTG10OAM1 – 0,6/1 kV
- FTG10OFM1 – 0,6/1 kV
- FTG10OHM1 – 0,6/1 kV
- FTG10OH2M1 – 0,6/1 kV
- FTG10ONM1 – 0,6/1 kV
Per informazioni sul Riferimento normativo clicca qui.
Impedenza caratteristica (Z)
Elettricamente parlando, un cavo è un carico di impedenza.
R, C, L sono i parametri del cavo, e si riferiscono alla coppia di conduttori, il risultato della loro “somma” è il valore di impedenza. Il valore di Z determina la caduta di tensione da un’estremità all’altra di due conduttori di segnale. Aumentando il valore di Z, anche la tensione aumenta, o nella pratica, il valore di ampiezza del segnale da trasmettere diminuisce. Questa riduzione segnale è definito come attenuazione.
L’unità di misura di impedenza è espressa in ohm (Ω). Bassi valori di attenuazione consentono di raggiungere maggiori distanze di trasmissione e meno distorsione del segnale.
L’ induttanza (L)
Il valore di induttanza dipende dalla sezione del conduttore, dalla cordatura e dal tipo di materiale del conduttore. Il valore di induttanza riguarda i tempi di risposta del circuito. Conduttori ferromagnetici in estensione o cavi di compensazione per termocoppie possono raggiungere alti valori di induttanza. L’induttanza è un parametro da considerare quando i cavi sono installati in zone pericolose.
L’unità di misura di induttanza è espressa in Henry (H). Nel caso di un cavo, induttanza è misurato in milli-Henry per chilometro (mH / Km).
Capacità elettrica di un conduttore
Quando viene indotta tensione elettrica fra i conduttori di un cavo, le cariche elettriche si stabilizzano sui conduttori, e il materiale dielettrico interposto polarizza. La quantità di cariche elettriche dipende da un parametro chiamato “capacità” . Questo parametro dipende dalle dimensioni e dalla distanza dei conduttori e dal materiale dielettrico interposto. Se la tensione è variabile, una variazione cariche si verifica ad ogni variazione. Ciò implica dissipazione di energia che modifica, in direzione e intensità, i campi elettrici presenti. I valori di capacità agiscono sui tempi di risposta del circuito.
Inoltre, il mantenimento di un basso valore di capacità è importante per cavi in aree di sicurezza intrinseca; minore è la capacità del cavo, minore è l’energia che si accumula nello stesso cavo. L’unità di misura della capacità è espressa in Farad (F). Nel caso di un cavo, la capacità per unità di lunghezza tra due conduttori (capacità reciproca) e tra conduttore e schermo, sono espressi in nano-farad per chilometro (nF / Km).
Resistenza elettrica del conduttore (R)
Dopo il passaggio di corrente, il cavo diventa caldo, la resistenza elettrica del conduttore è la fonte di calore principale e la causa della tensione che ricade sulla linea. Pertanto, contenere il valore di resistenza è molto importante. Oltre alla resistenza specifica del materiale del conduttore, il valore di resistenza di una porzione del conduttore dipende dalla sua lunghezza e dalla sua sezione. Incidono inoltre, il variare della temperatura, i materiali, specifici cambiamenti di resistività, e la resistenza. La resistenza può aumentare all’aumentare della frequenza. L’unità di misura della resistenza è espressa in ohm (Ω). Nel caso di un cavo, la resistenza totale dei due conduttori (la somma) che trasportano il segnale è considerato ed espresso in ohm per chilometro (Ω / Km).
Cavi elettrici senza alogeni (halogen free), a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi.
I cavi elettrici senza alogeni (in inglese “halogen free”, conosciuti con gli acronimi LSOH, LS0H o LSZH) non contengono cloro, fluoro, bromo, iodio. I cavi in PVC, per esempio, contengono cloro. In caso di incendio, il forte sviluppo di fumo può ridurre la visibilità all’interno della struttura, impedendo la localizzazione delle uscite di emergenza.
I gas tossici che si sviluppano durante la combustione sono una delle principali cause di morte di persone (anche se non vengono toccati dalle fiamme di un incendio) che sono esposte per troppo tempo alla loro azione. I gas tossici sono il prodotto della combustione di tutti ingredienti che formano la mescola.
I gas corrosivi insieme all’umidità diventano acidi aggressivi (per esempio, gli acidi che si creano dall’emissione di alogeni) che possono danneggiare il sistema respiratorio degli esseri viventi, e che può corrodere i metalli. Anche quando il danno da fuoco è minimo, i gas corrosivi sono spesso causa di danni significativi attraverso le condotte di ventilazione, anche nelle zone che sono non direttamente toccate dal fuoco. Gli elementi dei sistemi elettrici ed elettronici, e di acciaio visibile o cemento protetti da strutture sono particolarmente vulnerabili. Pertanto, è importante scegliere cavi elettrici senza alogeni e a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi quando essi devono essere installati in ambienti chiusi.
Per riferimenti normativi clicca qui
Tipo di isolante
| Caratteristiche |
Polivinilcloruro |
Polietilene PE |
Polietilene reticolato |
Mescola LSHF |
Silicone |
|---|---|---|---|---|---|
| Costante dielettrica Er (1) |
4 – 6,5 | 2,3 | 2,3 | 3,4 | 3,6 |
| Costante isol. 20° C – 70° C |
> 750 > 0,750 |
> 10.000 > 10 |
> 10.000 > 10 |
> 1.500 > 1.5 |
> 1.500 > 1.5 |
| Temperatura massima °C |
70 – 90 – 105 | 70 (LD)* 80 (HD)* |
90 | 90 | 180 |
| Comportamento alle basse temperature | Tendenza ad irrigidirsi e a divenire fragile | Buono | Buono | Buono | Molto Buono |
| Fiammabilità | Autoestinguente e ritardante la fiamma | Infiammabile (2) |
Infiammabile (2) |
Autoestinguente e ritardante la fiamma | (2) |
(1) caratteristica dell’isolante molto importante per determinare il valore della capacità mutua
(2) può essere reso autoestinguente ma con conseguente perdita di alcuni parametri elettrici
* LD Bassa densità
* HD Alta densità
Materiali per isolamento e guaine
- CLORURO DI POLIVINILE (PVC)
Il PVC viene utilizzato per una vasta gamma di applicazioni grazie alla sua adattabilità. Può essere modificato con additivi in modo da adattarsi alle le diverse proprietà richieste. Il PVC può raggiungere temperature massime di 70 ° C per mescole standard, e 90 ° C per mescole speciali. Il PVC è autoestinguente e il suo grado di auto-estinguenza può essere aumentata con additivi. Il PVC contiene cloro, un elemento alogeno. La maggior parte dei composti del PVC sono resistenti ad alcuni oli e solventi. Con alcuni additivi è possibile aumentare tale resistenza.
Il PVC viene utilizzato sia nella costruzione di guaine intermedie ed esterne che per l’isolamento dei conduttori.
(per informazioni aggiuntive sul PVC, clicca qui)
- POLIETILENE (PE)
Il polietilene è un isolante eccellente con buone proprietà elettriche; ha una costante dielettrica molto bassa, stabile a tutte le frequenze e quindi ha una elevata resistenza elettrica. In termini di flessibilità, il polietilene può essere più o meno flessibile a seconda che esso sia a bassa densità (LDPE), il più flessibile, o ad alta densità (HDPE), il meno flessibile. Il polietilene di media densità è in una mescola intermedia (MDPE), il polietilene reticolato (XLPE) presenta una flessibilità paragonabile al LDPE, è molto resistente all’umidità e all’acqua.
Il polietilene può raggiungere temperature massime di 70 ° C per LDPE, 80 ° C per HDPE, 85 ° C per XLPE. In generale, il polietilene ha buone caratteristiche di resistenza meccanica e una buona resistenza agli oli e agli agenti chimici. Queste proprietà aumentano la densità del polietilene.
Normalmente, il polietilene non è autoestinguente; una volta acceso, esso tende a gocciolare e bruciare senza fiamma. Per questo motivo, polietilene come materiale per guaine viene utilizzato solo per applicazioni sotterranee; i cavi con polietilene per questo motivo non devono essere utilizzati in ambienti chiusi. Grazie alla sua bassa costante dielettrica, il polietilene è usato come isolante dei conduttori dei cavi solo quando è necessario mantenere i valori di capacità di accoppiamento tra conduttore-conduttore e conduttore-schermo, molto basso. I cavi con isolante in polietilene sono utilizzati in aree a sicurezza intrinseca.
- POLIAMMIDE (PA)
Nella costruzione di cavi di strumentazione, il poliammide viene utilizzato solo nella composizione di una guaina speciale. Questa guaina è fatta di strati di alluminio, nastro e HAPE calorati sigillati e rivestiti con una guaina in poliammide supplementare. La guaina risultante è un’ottima barriera contro la penetrazione di liquidi e agenti chimici, e per questo motivo può essere utilizzato in molti casi come valida alternativa al piombo. Il vantaggio è dell’utilizzo del poliamide è un cavo più leggero con diametro inferiore.
- PIOMBO (PB)
Le guaine di piombo sono la barriera sicura contro l’umidità e idrocarburi, sono utilizzate per rivestire i cavi installati in impianti petrolchimici e raffinerie. Tuttavia, la tossicità del piombo durante il processo di fabbricazione del cavo e durante l’uso e lo smaltimento, l’ alto costo del prodotto finito, rendono meno richiesto.
Per le caratteristiche dei materiali isolanti più usati, clicca qui
Guaine dei cavi elettrici
Le guaine dei cavi elettrici intermedie o esterne, per esterni, per cavi strumentazione, cavi di estensione e di compensazione, per termocoppie, di solito sono costituite di cloruro di polivinile (PVC) (per informazioni sul pvc, clicca qui) e in alcuni casi in polietilene (PE). Nel caso di applicazioni particolari, è possibile utilizzare altri materiali senza alogeni o materiali resistenti al fuoco, per alte temperature e con bassa emissione di gas tossici e corrosivi.
GUAINE INTERMEDIE
In alcuni casi è necessario aggiungere armature o guaine di piombo al cavo. In questi casi, la loro funzione è quello di proteggere i conduttori dalle sollecitazioni meccaniche e dall’umidità. Installazione e funzionamento, le temperature e il comportamento in caso di incendio, sono da considerare nella selezione di tali guaine intermedie.
GUAINE ESTERNE
Le guaine esterne per cavi hanno la funzione di proteggere gli elementi che formano il cavo dall’umidità, dall’azione di oli e agenti chimici, e dalle radiazioni solari. Per l’efficace funzionamento e protezione e per la durata nel tempo della guaina, il composto adatto deve essere selezionato secondo la posa, l’uso specifico del cavo e per l’ambiente in cui deve essere installato.
Le seguenti caratteristiche sono da considerare nella scelta del composto:
- Interno, posa interrata esterna, in tubazioni, in cunicoli, a bagnomaria, l’esposizione agli agenti atmosferici.
- Installazione e temperature di lavoro.
- Diverse sollecitazioni meccaniche durante l’installazione e il funzionamento.
- Presenza di agenti chimici nell’ambiente, oli, vapori o gas che possono degradare il materiale.
- Necessità di non propagazione del fuoco.
- La bassa emissione di fumi e gas tossici e corrosivi in caso di incendio.
- Assenza di alogeni.
- Colori guaine in base alla zona di applicazione o in base alla funzione di cavo.
Armatura dei cavi elettrici
La funzione principale dell’ armatura è conferire protezione meccanica al cavo da urti e/o abrasioni, dai roditori, e anche per dare maggiore resistenza alla trazione durante l’installazione e la movimentazione. Oltre alla protezione meccanica, l’armatura può servire come schermo per i campi elettromagnetici e, in casi particolari, come conduttore di terra. Di conseguenza, i requisiti meccanici ed elettrici durante l’installazione del cavo e il funzionamento determinano il tipo di armatura da utilizzare.
L’ armatura dei cavi elettrici può essere dei seguenti tipi:
Armatura a treccia in acciaio zincato (A), (SWB).
Armatura leggera che conferisce resistenza alla trazione. Esso consente un raggio di curvatura più piccolo rispetto alle altre armature; il livello di copertura deve essere almeno l’80%
Armatura a fili di acciaio zincato (F), (SWA).
Armatura con una buona protezione meccanica, adatto per carichi di trazione. Permette una buona flessibilità del cavo; il livello di copertura è fino al 90%. È possibile aggiungere una controspirale in nastro d’acciaio zincato per una migliore protezione meccanica
Armatura a nastro d’acciaio zincato (N), (STA).
Doppia armatura elicoidale con sovrapposizione. Eccellente protezione contro urti, compressione e roditori, ma non adatto per carichi di trazione. Conferisce la migliore protezione dai campi elettromagnetici rispetto ad altre armature.
Armatura in piattine di acciaio zincate (Z), (SSA).
Armatura con una buona protezione meccanica, adatto per carichi di trazione. Meno flessibile di tipo F armature.
È possibile aggiungere una controspirale in nastro d’acciaio zincato per una protezione meccanica superiore.
Comportamento al fuoco dei cavi elettrici
Tutti i cavi isolati e con guaine in materiali plastici in genere bruciano, ma un cavo autoestinguente che entra in contatto con il fuoco deve smettere di bruciare appena il fuoco si ferma. La proprietà di non propagazione alla fiamma di un cavo dipende da molti fattori: dal materiale utilizzato, dal suo spessore, dal suo peso per metro lineare e, soprattutto, dal sistema di installazione. La definizione di un cavo autoestinguente è puramente convenzionale, dal momento che è determinata dai risultati di prove specifiche come previsto dalle norme.
Riferimento normativo
Come vengono eseguite le prove:
- CEI 20-35: Prova di non propagazione alla fiamma, eseguito sul cavo singolo in posizione verticale.
- CEI 20-22 II: Prova di non propagazione l’incendio eseguito su un fascio di cavi.
Le principali prove di autoestinguenza eseguite secondo gli standard internazionali sono:
- IEC 60332-1: Prova non propagazione la fiamma eseguito sul cavo singolo in posizione verticale (corrispondente alla CEI 20-35 norma nazionale).
- IEC 60332-3: Prova di non propagazione l’incendio eseguito su un fascio di cavi (diviso in tre categorie: A, B, e C che differiscono nella quantità espressa in litri per metro lineare del materiale plastico in prova).
Bobine per imballo cavi elettrici
BOBINE STANDARD
| Tipo
bobina |
D1 – mm | D2 – mm | A – mm | D3 – mm | Peso – kg | Ingombro |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 06 | 600 | 315 | 420 | 82 | 21 | 175 |
| 08 | 800 | 400 | 530 | 82 | 42 | 340 |
| 10 | 1000 | 500 | 690 | 82 | 70 | 690 |
| 12 | 1250 | 630 | 800 | 82 | 120 | 1390 |
| 14 | 1400 | 710 | 890 | 82 | 208 | 1745 |
| 16 | 1600 | 900 | 1100 | 82 | 328 | 2810 |
| 18 | 1800 | 1000 | 1100 | 100 | 404 | 2360 |
Contenuto bobine (metri)
| ∅ Cavo – mm | 06 | 08 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 6000 | – | – | – | – | – | – |
| 4 | 3500 | 8000 | – | – | – | – | – |
| 5 | 2200 | 5000 | – | – | – | – | – |
| 6 | 1500 | 3500 | – | – | – | – | – |
| 7 | 1100 | 2650 | 5500 | – | – | – | – |
| 8 | 870 | 1950 | 3950 | – | – | – | – |
| 9 | 690 | 1500 | 3100 | – | – | – | – |
| 10 | 560 | 1200 | 2700 | – | – | – | – |
| 11 | 460 | 1000 | 2050 | 3800 | – | – | – |
| 12 | 380 | 850 | 1700 | 3200 | – | – | – |
| 13 | 330 | 720 | 1450 | 2700 | – | – | – |
| 14 | – | 600 | 1250 | 2350 | – | – | – |
| 15 | – | 500 | 1050 | 2050 | 2600 | – | – |
| 16 | – | 450 | 950 | 1800 | 2250 | 3800 | – |
| 17 | – | 400 | 800 | 1600 | 2000 | 3400 | – |
| 18 | – | 350 | 750 | 1400 | 1800 | 3000 | – |
| 19 | – | 300 | 650 | 1250 | 1600 | 2700 | – |
| 20 | – | – | 600 | 1150 | 1460 | 2500 | – |
| 21 | – | – | 500 | 1050 | 1320 | 2200 | 3500 |
| 22 | – | – | 450 | 950 | 1200 | 2060 | 2850 |
| 23 | – | – | 400 | 850 | 1100 | 1880 | 2460 |
| 24 | – | – | 400 | 800 | 1000 | 1700 | 2400 |
| 25 | – | – | 350 | 700 | 930 | 1600 | 2200 |
| 26 | – | – | – | 650 | 860 | 1470 | 2060 |
| 27 | – | – | – | 600 | 800 | 1350 | 1700 |
| 28 | – | – | – | 550 | 750 | 1270 | 1750 |
| 29 | – | – | – | 550 | 700 | 1180 | 1650 |
| 30 | – | – | – | 500 | 650 | 1100 | 1550 |
| 31 | – | – | – | 470 | 600 | 1000 | 1450 |
| 32 | – | – | – | 440 | 570 | 975 | 1350 |
| 33 | – | – | – | 415 | 500 | 915 | 1250 |
| 35 | – | – | – | 370 | 470 | 810 | 1140 |
| 37 | – | – | – | 330 | 420 | 720 | 1000 |
| 39 | – | – | – | 260 | 380 | 650 | 900 |
| 41 | – | – | – | – | 330 | 600 | 820 |
| 43 | – | – | – | – | 300 | 540 | 750 |
| 45 | – | – | – | – | 270 | 490 | 680 |
Schermatura dei cavi elettrici
La schermatura ha lo scopo di ridurre o eliminare possibili interferenze nei cavi.
I cavi, e quindi i circuiti di strumentazione, possono essere soggetti alle seguenti interferenze:
- interferenze cross-talk. Sono trasmesse da una coppia (o terna, o serie di quattro) all’altra all’interno del cavo multiplo.
- interferenze indotte dall’esterno da fonti esterne ai cavi.
La schermatura dei cavi elettrici può essere singola o totale
SCHERMATURA SINGOLA: Quando lo schermo è richiesto individualmente, su ogni elemento, è costituito normalmente da nastro di alluminio accoppiato a poliestere avvolto a spirale o longitudinale con un sormonto di circa il 25% per garantire la copertura totale durante la piegatura. Gli spessori dei nastri sono stabiliti dalla normativa tecnica di riferimento. A contatto con la parte metallica è applicato il conduttore di drenaggio in rame stagnato. Altri nastri di poliestere o di altro materiale possono essere utilizzati come componenti lo schermo. In alcune circostanze possono essere utilizzati schermi di rame ( fili o nastri) o strati semiconduttori con base PVC o polietilene per particolari applicazioni.
SCHERMATURA TOTALE: La schermatura totale è costituita normalmente da nastro di alluminio accoppiato a poliestere, avvolto a spirale
o longitudinalmente con un sormonto di circa il 25% per garantire la copertura totale durante la piegatura. Gli spessori dei nastri sono stabiliti dalla normativa tecnica di riferimento. A contatto con la parte metallica è applicato il conduttore di drenaggio in rame stagnato. Altri nastri di poliestere o altro materiale possono essere utilizzati come componenti per lo schermo. In alcune circostanze e su particolari richieste gli schermi di rame (fili o nastri) sostituiscono gli schermi di alluminio.
Schermatura dei cavi elettrici contro le interferenze interne
Le Interferenze interne, o “Cross-Talk”, vengono trasmesse in modo capacitivo o tramite induzione elettromagnetica, quando i segnali DC, AC o segnali pulsanti, vengono trasmessi nelle diverse coppie di cavi.
Le interferenze elettromagnetiche possono essere minime. Rumori capacitivi, invece, dovrebbero essere eliminati o ridotti.
I metodi per la correzione di tali rumori interni consistono nella schermatura di ogni “elemento cavo” singolarmente, o nel differenziare il passo di cordatura degli elementi adiacenti.
La schermatura può essere realizzata utilizzando nastri di alluminio/Mylar di alcuni micron di spessore, avvolto ad elica. Il mylar è un film di poliestere sottile. Sotto la nastratura c’è un filo “DRENAGGIO” che, a contatto con l’alluminio, consente la messa a terra.
La nastratura è avvolta con una sovrapposizione minima del 25% in modo da garantire una copertura al 100% anche quando il cavo è in flessione.
La schermatura può essere effettuata in treccia o in fili di rame avvolti; Tuttavia, questa soluzione non è molto utilizzata ed è più costosa.
Schermatura dei cavi elettrici contro le interferenze esterne
Nel caso di interferenze generate dall’ esterno del cavo, l’influenza dei campi magnetici ed elettrostatici non può essere trascurata. Il tipo di schermatura e del materiale utilizzato deve essere adatto al tipo di interferenza.
Le interferenze elettrostatiche
Per interferenze elettrostatiche si intende il campo elettrico che irradia da una linea elettrica o da un’altra fonte le coppie con i conduttori del cavo (induzione elettrostatica). Tale accoppiamento provoca un segnale di rumore che si sovrappone al segnale trasmesso nei conduttori. Per eliminare tale rumore, è necessario interrompere l’accoppiamento capacitivo tra sorgente esterna e i conduttori del cavo. Il metodo più efficace è interporre uno schermo elettrostatico intorno tutti i conduttori. È possibile realizzare diversi tipi di schermature, ma quello che da migliori risultati è realizzato con nastri in alluminio/Mylar o tecniche simili, con una copertura del 100% e filo di drenaggio.
Le interferenze elettromagnetiche
Una corrente che scorre in un conduttore produce un campo magnetico. Se il cavo di un circuito di strumentazione attraversa un campo magnetico, una forza elettromotrice viene indotta al suo interno, questa genera una corrente indotta. Queste correnti si sovrappongono al segnale da trasmettere creando così rumore. Il sistema più valido per eliminare questo tipo di rumore è cordare i conduttori che costituiscono gli elementi cavi.
Con la cordatura del conduttore è possibile realizzare una serie di anelli adiacenti che, quando immersi in un campo magnetico, tendono ad annullare l’effetto del rumore poiché la corrente è indotta in un anello in senso opposto rispetto alla corrente indotta nell’anello adiacente.
Un altro metodo per ridurre interferenze magnetiche, anche se è meno efficace, consiste nella schermatura del cavo con nastri metallici, magnetici, o inserendo il cavo in un tubo metallico magnetico, poiché la schermatura di materiale conduttivo penetrerebbe dalle linee di forza del campo magnetico, risultando inutile.
Cordatura e Elementi Cavo
La cordatura consiste nell’ avvolgere i conduttori tra loro. Per passo di cordatura si intende la distanza tra un punto della spirale e il punto successivo in cui la spirale ritorna nella stessa posizione geometrica. La cordatura concentrica, come nel caso del filamento, è ottenuto avvolgendo i conduttori periferici in uno o più strati intorno ad un filo centrale o di supporto a spirale in modo da ottenere la formazione desiderata.
I conduttori possono essere cordati per formare coppie, terne o insiemi di quattro, i conduttori raggruppati in questo modo formano gli elementi del cavo. Gli elementi possono essere ulteriormente cordati in strati concentrici in modo da ottenere il numero desiderato di elementi.
Per evitare interferenze tra i diversi elementi (coppie, terne o gruppi di quattro), il passo di cordatura degli elementi adiacenti deve essere diverso. Quando ogni coppia o terna, o serie di quattro, è schermata singolarmente, non è necessario un passo di cordatura diverso.
Norme CEI UNEL
Principali norme di riferimento
| Tabella | Descrizione |
|---|---|
| UNEL 00721 | Descrive i colori della guaina dei cavi elettrici. |
| UNEL 00722 | Descrive l’identificazione delle anime dei cavi elettrici. |
| UNEL 35011 | Descrive le sigle di designazione dei cavi elettrici per energia, segnalamento e comando per i cavi nazionali. |
| UNEL 35012 | Descrive i contrassegni e la classificazione dei cavi in relazione al fuoco. |
| UNEL 35024/1 | Fornisce la portata di corrente in regime permanente in aria per cavi elettrici aventi tensione di esercizio fino a 1000 V in c.a. e 1500 V in c.c. |
| UNEL 35026 | Fornisce la portata di corrente in regime permanente per posa interrata dei cavi elettrici aventi tensione di esercizio fino a 1000 V in c.a. e 1500 V in c.c |
| UNEL 35027 | Fornisce la portata di corrente in regime permanente per posa in aria e interrata dei cavi elettrici di media tensione. |
| UNEL 35368 | Fornisce le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi tipo N07G9-K. |
| UNEL 35369 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo FG10OM1-0,6/1 kV. |
| UNEL 35370 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo RG10OM1-0,6/1 kV. |
| UNEL 35371 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per segnalamento e comando tipo FG10OM1-0,6/1 kV. |
| UNEL 35375 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo FG7R-0,6/1 kV, FG7OR-0,6/1 kV, FG7OH1R-0,6/1 kV, FG7OH2R-0,6/1 kV. |
| UNEL 35376 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo U/RG7R-0,6/1 kV, U/RG7OR-0,6/1 kV, U/RG7OH1R-0,6/1 kV. |
| UNEL 35377 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per segnalamento e comando tipo FG7OR-0,6/1 kV, FG7OH1R-0,6/1 kV, FG7OH2R-0,6/1 kV. |
| UNEL 35378 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo U/RG7OFR-0,6/1 kV, U/RG7OZR-0,6/1 kV. |
| UNEL 35379 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo U/RG7ONR-0,6/1 kV. |
| UNEL 35382 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo FG7M1-0,6/1 kV, FG7OM1-0,6/1 kV, FG7OH1M1-0,6/1 kV, FG7OH2M1-0,6/1 kV. |
| UNEL 35384 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per segnalamento e comando tipo FG7OM1-0,6/1 kV, FG7OH1M1-0,6/1 kV, FG7OH2M1-0,6/1 kV. |
| UNEL 35752 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi tipo N07V-K. |
| UNEL 35755 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per segnalamento e comando tipo N1VV-K, N1VC7V-K, N1VC4V-K. |
| UNEL 35756 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo N1VV-K, N1VC7V-K, N1VC4V-K. |
| UNEL 35757 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi per energia tipo N1VV-K unipolari. |
| UNEL 36713 | Descrive le prescrizioni costruttive e dimensionali dei cavi telefonici per interno tipo TR/R e TR/HR. |
| Norme | Descrizione |
|---|---|
| CEI 11-17 | Descrive gli impianti di produzione, trasmissione e distribuzione pubblica di energia elettrica. Linee in cavo da 1 a 45 kV. |
| CEI EN 50334 | Descrive le modalità di marcatura mediante iscrizione per l’identificazione delle anime dei cavi elettrici. |
| CEI EN 50336 | Descrive le caratteristiche tecniche e i requisiti di prova delle mescole per isolanti e guaina per cavi energia e segnalamento. |
| CEI EN 60216-1 | Descrive le condizioni di invecchiamento e le procedure per dedurre le caratteristiche di resistenza alla sollecitazione termica dei materiali. |
| CEI 20-13 (IEC 60502-1 p.q.a.) (IEC 60502-2 p.q.a.) |
Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in G7, per tensioni di esercizio da 1 kV fino a 30 kV per posa fissa e da 1 kV fino a 6 kV per posa mobile. |
| CEI 20-16 | Descrive la procedura di prova della determinazione delle scariche parziali per i cavi di media tensione. |
| CEI 20-19/4 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in gomma sotto guaina di gomma o policlorprene, per servizio mobile, con tensioni di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-19/9 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi unipolari senza guaina isolati con mescola reticolata senza alogeni a bassa emissione di fumi e gas corrosivi, per installazione fissa, con tensione nominale fino a 450/750 V. |
| CEI 20-19/16 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in gomma sotto guaina di policloroprene, per servizio mobile, con tensione di esercizio fino a 450/750 V per immersione. |
| CEI 20-20/3 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in PVC senza guaina, per posa fissa, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-20/5 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in PVC sotto guaina di PVC, per servizio mobile, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-20/7 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi unipolari senza guaina per temperatura di 90°C, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-20/12 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in PVC sotto guaina di PVC, per servizio mobile, per temperatura di 90°C, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-20/13 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in PVC sotto guaina di PVC, resistente all’olio, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-20/15 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi unipolari senza guaina isolati con mescola termoplastica senza alogeni a bassa emissione di fumi e gas corrosivi, per installazione fissa, con tensione nominale fino a 450/750 V. |
| CEI 20-21 | Descrive il calcolo delle portate di corrente dei cavi elettrici in regime permanente. |
| CEI 20-22/2 (CEI 20-22 II) |
Descrive la procedura ed i requisiti di prova della non propagazione dell’incendio per cavi disposti a fascio, con materiale non metallico di 5 o 10 kg/m. |
| CEI 20-27 | Descrive il sistema di designazione dei cavi armonizzati. |
| CEI EN 50266-2-4 CEI 20-22/3-4 (CEI 20-22 III) IEC 60332-3-24 Cat. C |
Descrive la procedura di prova della non propagazione dell’incendio per cavi disposti a fascio, con materiale non metallico di 1,5 l/m. |
| CEI EN 60332-1-2 CEI 20-35/1-2 (IEC 60332-1 p.q.a.) |
Descrive la procedura e i requisiti di prova della non propagazione verticale della fiamma sul singolo cavo. |
| CEI EN 50200 CEI 20-36/4-0 |
Descrive l’attrezzatura e la procedura di prova della resistenza al fuoco dei cavi aventi diametro fino a 20 mm. Procedura con shock meccanico. |
| CEI EN 50362 CEI 20-36/5-0 |
Descrive l’attrezzatura e la procedura di prova della resistenza al fuoco dei cavi aventi diametro superiore a 20 mm. Procedura con shock meccanico. |
| CEI EN 50267-2-1 CEI 20-37/2-1 (IEC 60754-1 p.q.a.) |
Descrive la procedura di prova della determinazione dei gas corrosivi (HCl) emessi dai materiali componenti i cavi durante la combustione. |
| CEI 20-37/2-2 | Descrive la procedura di prova per la determinazione del grado di acidità (corrosività) sui gas, emessi dai materiali componenti i cavi durante la combustione, mediante la misura del pH e della conducibilità. |
| CEI EN 61034-2 CEI 20-37/3-1 |
Descrive la procedura di prova per la determinazione della densità del fumo emesso dai cavi sottoposti a combustione. (Trasmittanza ottica) |
| CEI 20-37/4-0 | Descrive l’attrezzatura e la procedura di prova della determinazione dell’indice di tossicità dei gas emessi dai materiali componenti i cavi durante la combustione. |
| CEI 20-38 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi di prova dei cavi isolati in G10 non propaganti l’incendio e a basso sviluppo di gas tossici e corrosivi (senza alogeni), per tensioni di esercizio fino a 1 kV. |
| CEI 20-40 | Descrive la guida all’uso dei cavi elettrici, con tensione di esercizio fino a 450/750 V. |
| CEI 20-45 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi resistenti al fuoco, con tensione di esercizio di 1 kV. |
| CEI 20-48 | Descrive le prescrizioni generali dei cavi isolati in EPR ad alto modulo per la distribuzione, con tensione di esercizio di 0,6/1 kV. |
| CEI 20-52 | Descrive la procedura e i requisiti di prova della determinazione della quantità di piombo dei materiali non metallici dei cavi. |
| CEI 20-67 | Descrive la guida all’uso dei cavi elettrici con tensione di esercizio di 0,6/1 kV. |
| CEI 20-91 | Descrive le prescrizioni costruttive, i metodi e i requisiti di prova dei cavi isolati in gomma (qualità G21) sotto guaina elastomerica esente da alogeni (qualità M21). Indicati per impianti fotovoltaici a tensione nominale di esercizio non superiore a 1200 V in c.a. e a 1800 V in c.c. |
| CEI 20-107 (CEI EN 50252-1) |
Descrive le prescrizioni generali per i cavi di energia con tensione di esercizio fino a 450/750 V |
| CEI EN 50395 CEI EN 50396 |
Descrive i metodi di prova e i requisiti dei cavi armonizzati isolati in PVC e in gomma con tensione |
| CEI 64-8 | Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in c.c. |
| CEI 64-15 | Impianti elettrici negli edifici pregevoli per rilevanza storica e/o artistica. |
Sigle di designazione secondo tabella CEI UNEL 35011 – 36011
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Rame | Nessun simbolo |
| Alluminio | A |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Rigido a filo unico | U |
| Rigido a corda rotonda | R |
| Flessibile a corda rotonda | F |
| Flessibilissimo a corda rotonda | FF |
| Extraflessibile a corda rotonda o di costruzione speciale | EF |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| PVC per temperatura di esercizio di 70°C | R |
| PVC per temperatura di esercizio di 70°C di qualità superiore (anti invecchiante) | R2 |
| PVC per temperatura di esercizio di 90°C | R7 |
| Gomma sintetica per temperatura di 60°C | G |
| Gomma etilenpropilenica ad alto modulo | G7 |
| Mescola elastomerica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | G9 |
| Mescola elastomerica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | G10 |
| Mescola termoplastica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | M9 |
| Materiale plastico a basso sviluppo di gas tossici e corrosivi (36011) | M |
| Mescola reticolata a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | G21 |
| Polietilene termoplastico | E |
| Polietilene reticolato per temperature di 85°C | E4 |
| Uno o più nastri di vetro micato o treccia di vetro chiusa | T |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Anime riunite per cavo rotondo | O |
| Anime parallele per cavo piatto | D |
| Anime riunite ad elica visibile | X |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Schermo in nastro di alluminio o carta metallizzata | H |
| Schermo a nastri, piattine o fili di rame | H1 |
| Schermo a treccia o calza di rame | H2 |
| Schermo a doppia treccia o doppia calza di rame | H3 |
| Conduttore concentrico di rame | C |
| Conduttore concentrico di alluminio | AC |
| Armatura a treccia o calza metallica | A |
| Armatura a fili di acciaio | F |
| Armatura a piattine di acciaio | Z |
| Armatura a nastri di acciaio | N |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| PVC di qualità TM1, TM2, RZ | R |
| Polietilene lineare di qualità EZ | E |
| Polietilene reticolato | E4 |
| Gomma sintetica | G |
| Policloroprene | K |
| Mescola termoplastica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | M1 |
| Mescola elastomerica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | M2 |
| Mescola elastomerica a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | M3 |
| Materiale plastico a basso sviluppo di gas tossici e corrosivi (36011) | M |
| Mescola reticolata a basso sviluppo di fumi, gas tossici e corrosivi | M21 |
N.B. L’eventuale * posto dopo il simbolo sta a significare una quantità di materiale con precisazioni complementari
Sigle di designazione secondo norma CEI 20-27
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Cavo armonizzato | H |
| Cavo nazionale autorizzato | A |
| Altro tipo di cavo nazionale | N |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| 100/100 V | 01 |
| 300/300 V | 03 |
| 300/500 V | 05 |
| 450/750 V | 07 |
| 0,6/1 kV | 1 |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| PVC comune | V |
| PVC per temperatura di 90°C | V2 |
| Gomma sintetica per temperatura di 60°C | R |
| Gomma etilenpropilenica | B |
| Policloroprene per cavi per saldatrici | N2 |
| Poliolefine reticolate a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi | Z |
| Poliolefine termoplastiche a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi | Z1 |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Schermo a treccia di rame sull’ insieme delle anime | C4 |
| Schermo a treccia di rame sulle singole anime | C5 |
| Schermo a nastri, fili o piattine di rame sull’insieme delle anime | C7 |
| Conduttore concentrico di rame | C |
| Armatura a fili rotondi di acciaio | Z2 |
| Armatura a piattine di acciaio | Z3 |
| Armatura a nastri di acciaio | Z4 |
| Armatura a treccia di fili di acciaio | Z5 |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Cavi piatti non divisibili | H2 |
| Cavi piatti a tre o più anime | H6 |
| Cavi con isolante in doppio strato applicato per estrusione | H7 |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| PVC comune | V |
| PVC per temperatura di esercizio di 90°C | V2 |
| PVC resistente all’olio | V6 |
| Gomma sintetica | R |
| Gomma etilenpropilenica | B |
| Policloroprene | N |
| Policloroprene resistente all’acqua | N8 |
| Poliuretano | Q |
| Polietilene clorosulfonato o polietilene clorurato | N4 |
| Poliolefine reticolate a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi | Z |
| Poliolefine termoplastiche a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi | Z1 |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Rame | Nessun simbolo |
| Alluminio | A |
| Denominazione | Simbolo |
|---|---|
| Rigido a filo unico | U |
| Rigido a corda rotonda | R |
| Flessibile per posa mobile | F |
| Flessibile per posa fissa | K |
| Flessibile per cavi di saldatrice | D |
| Flessibilissimo per cavi di saldatrice | E |
Colori di identificazione anime cavi bt
Cavi energia ≤ 5 conduttori (secondo norme CEI UNEL 00722, CENELEC HD 308 S2)
 |
Nero |
 |
Marrone, blu |
  |
Giallo/verde, blu, marroneGrigio, nero, marrone |
  |
Giallo/verde, marrone, nero, grigioBlu, marrone, nero, grigio |
|
Giallo/verde (ridotto), marrone, nero, grigioBlu (ridotto), marrone, nero, grigio |
  |
Giallo/verde, blu, marrone, nero, grigioNero, blu, marrone, grigio, nero |
Cavi segnalamento e comando ≥ 5 conduttori (secondo norme CEI UNEL 00725, CEI EN 50334)
|
Anime nere numerate con o senza conduttore di
|
Isolamento del conduttore
L’isolamento del conduttore di solito può essere fatto in polivinile di cloruro (PVC), polietilene termoplastico (PE) o polietilene reticolato (XLPE). Nel caso di esigenze particolari, per esempio resistenza alle alte temperature, assenza di alogeni, resistenza al fuoco, è possibile utilizzare altri composti speciali. L’uso di un composto isolante idoneo rende il cavo resistente alle alte temperature. Ai cavi resistenti al fuoco viene avvolto un nastro in mica intorno al conduttore prima dell’isolamento. La scelta del materiale è determinato dal tipo di applicazione e dalle caratteristiche che il cavo deve avere:
- Proprietà elettriche relative al segnale di trasmissione
- Minimo o massime temperature di esercizio
- Comportamento con il fuoco
- Resistenza alle radiazioni
- Comportamento con oli o agenti chimici.
Conduttori per cavi strumentazione
Per i conduttori in rame, la scelta tra formazione flessibile o rigida dipende dal tipo di installazione che si intende effettuare, considerando temperatura, caratteristiche elettriche e diametro. Cordatura è il nome dato alla fase di costruzione del conduttore flessibile. Viene eseguita avvolgendo i fili periferici in uno o più strati intorno ad un filo centrale in una spirale, per ottenere la sezione desiderata. Il tipo di cordatura più usato per i cavi strumentazione è la “formazione (7)“. Per quanto riguarda l’estensione o compensazione cavi per termocoppie, i conduttori sono in lega di tipo prescritto per la termocoppia corrispondente.
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