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Misurazione della sezione trasversale dei cavi

Quando ho comprato l'inverter per il mio camper, i cavi erano compresi ma sfortunatamente senza alcuna indicazione sulla loro sezione trasversale. Visto che l'inverter può assorbire sino a 200 ampere di corrente, vorrei essere sicuro che i cavi sono in grado di sopportare la corrente e che il camper non andrà a fuoco.

Figura 1: Cavo in dotazione di sezione sconosciuta (immagine per gentile concessione di Michael Marwell)

Come posso sapere se i cavi in dotazione sono in grado di sopportare quella corrente?

La massima capacità di trasporto della corrente e la protezione massima dei fusibili dipendono dal tipo di installazione, dalla temperatura ambiente e da altri parametri a seconda delle diverse sezioni trasversali e sono stabilite dalle norme. Perciò, devo determinare la sezione traversale del cavo.

Come faccio a misurarla?

Non è possibile farlo direttamente ma vi sono diversi metodi per arrivarci.

Se diversi capicorda per i cavi e posso vedere quali fra questi possano andar bene sul cavo. Se il cavo non entra, significa che la sua sezione trasversale è maggiore e che mi servirà un capocorda più grande. Se il cavo è lento nel capocorda, me ne servirà uno più piccolo. Naturalmente nel capocorda deve essere inserito solo il rame.

Un'altra possibilità consiste nel misurare il diametro del cavo con un micrometro per calcolare la sezione traversale a partire da tale dato. Per procedere in questo modo, occorre misurare il diametro del conduttore in rame. È un metodo molto affidabile per i conduttori monofilari. Per i cavi multipolari flessibili è importante non comprimere troppo i fili sottili, perché si otterrebbe una misurazione errata, ma occorre anche prestare attenzione alla presenza di una certa quantità di aria tra i singoli trefoli di questi fili. È pertanto consigliabile misurare direttamente vicino all'isolante.

Figura 2: Misurazione del diametro (immagine per gentile concessione di Michael Marwell)

La sezione trasversale A viene calcolata secondo la formula "Diametro² x Pi / 4".

Verifico questa misurazione su un cavo di cui conosco la sezione trasversale. Misuro un diametro di 3,1°mm. Secondo i calcoli, la sezione trasversale è di 7,5°mm². In Europa i cavi vengono prodotti con determinate sezioni trasversali, ad esempio 4°mm², 6°mm², 10° mm² e 16°mm². Naturalmente si producono anche cavi più sottili e più spessi ma in genere non si trovano misure intermedie. I valori più prossimi sono o 6°mm² o 10°mm². Il cavo da 6°mm² dovrebbe avere un diametro di 2,8°mm e quello da 10°mm² un diametro di 3,6°mm. Visto che sicuramente non ho compresso i trefoli di 0,5°mm durante la misurazione ma forse non li ho stretti a sufficienza, la sezione da 6°mm² è quella più vicina ed è anche conforme al valore della sezione trasversale che conosco.

Occorre anche prendere in considerazione l'origine del cavo. In Europa la dimensione dei cavi viene espressa in genere in mm² della sezione trasversale ma spesso viene anche indicata la misurazione AWG (American Wire Gauge). Tuttavia, questi valori dovrebbero essere controllati o in una tabella oppure nella scheda dati del produttore di cavi.

La sezione trasversale potrebbe anche essere stampata direttamente sul cavo. Ovviamente questo è il modo più affidabile per stabilire la sezione trasversale.

I cavi che mi trovo per le mani, sfortunatamente, non riportano tale indicazione e non mi è possibile misurarne la parte in rame senza danneggiarli. Cosa posso fare in alternativa?

È possibile determinare la sezione trasversale basandosi sul diametro dell'isolante esterno?

Anche questa è una possibilità, ma è alquanto inaffidabile. I miei cavi hanno un diametro totale di circa 7°mm. Sono riuscito a trovare una tabella che riportava lo spessore dell'isolante, il diametro e la sezione trasversale impressi sul cavo. Nella tabella leggo che un diametro di 7,3°mm corrisponde a una sezione trasversale del cavo di 10°mm².

Figura 3: Misurazione del diametro esterno (immagine per gentile concessione di Michael Marwell)

Visto che ho trovato questa tabella con i valori, ho la certezza di aver fatto i calcoli correttamente. Senza tale tabella, questo tipo di misurazione è molto inaccurato. Sottraendo lo spessore dell'isolante, 2 * 1°mm, dai 7°mm misurati, il conduttore in rame avrebbe un diametro di 5°mm, con una sezione trasversale di 19,6°mm². Un cavo da 10°mm² corrisponde a un diametro di 3,6°mm.

A scopo di confronto, il cavo misurato precedentemente di 6°mm² ha un diametro esterno di 5,3°mm e l'isolante è 2 * 0,8°mm, perciò calcolerei un diametro dell'anima di rame di 3,7°mm oppure una sezione trasversale di 10,7°mm².

Questi calcoli dimostrano che la sezione trasversale di un cavo può essere stabilita in modo affidabile tramite il diametro esterno se il cavo può essere chiaramente identificato tramite la scheda dati del produttore.

In conclusione, ho deciso di non usare i cavi in dotazione per il mio camper, perché la sezione era troppo piccola per i 200 ampere di corrente massima possibile. Inoltre, tali cavi sono stati piegati dal produttore oltre quanto consentito dal raggio di curvatura minimo.

Informazioni su questo autore

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Michael Marwell è Manager, Digital Technical Marketing per Digi-Key in EMEA. Ha iniziato la carriera dopo aver conseguito il diploma di ingegneria (FH) come ingegnere di sviluppo hardware per sistemi di controllo accessi, seguito da diversi ruoli di ingegneria applicativa per fornitori e distributori. Nel tempo libero si cimenta con la fotografia e armeggia con i dispositivi elettronici.

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