Dimensionamento del cavo elettrico per il cavo del circuito sotterraneo

Il cavo sotterraneo per un circuito residenziale di solito viene installato con un cavo di alimentazione sotterraneo (UF), classificato per uso esterno e interramento diretto. Tale installazione è tipica quando si esegue un circuito in un luogo all'aperto, come un capannone di garage o un altro edificio annesso, o una luce del cortile o una fontana. Il dimensionamento dei fili, o conduttori, per un cavo sotterraneo non è diverso dal dimensionamento per altri circuiti domestici ed è tipicamente basato sul carico totale, o richiesta elettrica, dei dispositivi sul circuito. Tuttavia, se il percorso del cavo è lungo, come spesso lo sono i percorsi sotterranei, potrebbe essere necessario aumentare le dimensioni del cavo per tenere conto della caduta di tensione-una perdita di tensione nel circuito causata dalla naturale resistenza nei fili. La caduta di tensione si verifica in qualsiasi percorso del cavo, ma raramente è un problema con il cablaggio interno, dove la distanza dal pannello dell'interruttore automatico all'estremità del circuito è generalmente relativamente breve. I circuiti esterni, tuttavia, sono spesso piuttosto lunghi e la caduta di tensione può essere significativa.

Capire la caduta di tensione

Tutti i conduttori di elettricità, compresi i fili, impongono una certa resistenza al flusso di elettricità. Un effetto di questa resistenza, chiamata anche impedenza, è una perdita di tensione. Questo è noto come caduta di tensione ed è rappresentato come una percentuale della tensione totale fornita alla fonte di alimentazione del circuito. Se si misura la tensione di un circuito sul pannello di servizio (scatola interruttore), si dovrebbe ottenere una lettura di circa 120 volt (per un circuito standard). Se prendi un'altra misurazione del circuito sul dispositivo più lontano dal pannello e ottieni una lettura di 114 volt, una differenza di 6 volt, quel circuito ha una caduta di tensione del 5% (5% di 120 = 6).

Un'eccessiva caduta di tensione significa che i motori, gli elettrodomestici e altri dispositivi non funzionano così velocemente o in modo efficiente come sono progettati. Ciò può portare a prestazioni inferiori, usura non necessaria e persino guasti prematuri delle apparecchiature elettriche. La caduta di tensione è anche uno spreco di elettricità perché l'energia viene persa sotto forma di calore anziché essere disponibile per l'uso da parte dei dispositivi del circuito.

Cause di caduta di tensione

Poiché la caduta di tensione è causata dalla resistenza dei conduttori, più conduttori si hanno, maggiore è la caduta di tensione. Quando si tratta di filo sotterraneo, più lungo è il filo, maggiore è la caduta di tensione. La dimensione del filo è un altro fattore: i fili di diametro inferiore hanno una resistenza maggiore rispetto ai fili di diametro maggiore. Il filo di rame ha una resistenza inferiore rispetto al filo di alluminio, ma è probabile che utilizzerai il rame in ogni caso. Oggigiorno, l'unico alluminio utilizzato nella maggior parte dei nuovi progetti residenziali è nei cavi di ingresso del servizio dall'utilità, anche se è possibile vedere l'alluminio apparire sulle tabelle delle cadute di tensione.

In che modo il carico influisce sulla caduta di tensione

La caduta di tensione aumenta all'aumentare del carico su un circuito e il sovraccarico di un circuito contribuisce a un'eccessiva caduta di tensione. In altre parole, se si mettono troppi carichi su un circuito e si supera la capacità di sicurezza standard dell'80% (1440 volt per circuiti da 15 amp; 1920 volt per circuiti da 20 amp), si aggiungerà una caduta di tensione non necessaria. La soluzione è semplice: mantenere il carico totale sul circuito all'80% o meno della capacità totale. Questa condizione si presume in molti calcoli e tabelle di caduta di tensione.

Dimensionamento dei conduttori

Il codice elettrico nazionale (NEC) raccomanda una caduta di tensione massima del 3 per cento per circuiti individuali domestico (noto come ramo circuiti). Questo è un buon obiettivo da raggiungere quando si dimensionano i conduttori per un cavo sotterraneo. Di seguito sono riportate le lunghezze massime del cavo che è possibile utilizzare mantenendo comunque una caduta di tensione del 3% per le dimensioni del cavo (AWG) e la tensione del circuito specificate. Ad esempio, per un circuito da 120 volt, è possibile eseguire fino a 50 metri di cavo 14 AWG senza superare la caduta di tensione del 3%.

Per circuiti da 120 volt: