Calcolare la sezione del cavo: come trovare la sezione corretta del conduttore
La scelta della sezione del cavo (sezione del conduttore) adeguata per gli impianti a corrente continua è fondamentale per la sicurezza e le prestazioni del vostro sistema. Cavi troppo sottili causano cadute di tensione e surriscaldamento, mentre cavi sovradimensionati sono inutilmente costosi e ingombranti. A cosa dovete prestare attenzione per determinare la sezione del cavo corretta? Ecco i fattori e i consigli più importanti:
Corrente e lunghezza del cavo
La sezione richiesta dipende principalmente dalla corrente massima (ampere) e dalla lunghezza del cavo. Maggiore è la corrente e più lungo è il cavo, più spesso dovrà essere il cavo per ridurre al minimo le perdite di tensione. Come valore indicativo, si dovrebbe puntare a una caduta di tensione inferiore al 2,5%. Ciò significa che la tensione al consumatore dovrebbe essere appena percettibilmente inferiore a quella della batteria, anche sotto carico. Si consiglia di utilizzare un calcolatore di caduta di tensione (ad esempio nell'app Victron Toolkit o online): inserendo la tensione del sistema, la corrente e la lunghezza del cavo, lo strumento consiglierà una sezione minima.
Utilizzare le indicazioni del produttore
Victron fornisce chiare raccomandazioni nelle guide dei prodotti relative alle sezioni dei cavi e alle dimensioni dei fusibili dei collegamenti CC. Controllate quindi sempre la guida del vostro inverter, caricabatterie o regolatore di carica solare. Qui troverete solitamente tabelle o indicazioni come ad esempio “sezione del cavo della batteria consigliata: 35 mm² (con fusibile adeguato)”. Queste raccomandazioni si basano su test interni e devono essere rispettate come minimo. In caso di dubbio, è preferibile scegliere una sezione più spessa, in particolare per gli inverter, poiché questi richiedono in alcuni casi cavi più grandi e circuiti con fusibili più potenti a causa dei carichi di corrente alternata pulsante (ripple).
Rispettare il livello di tensione
Tenete presente che tensioni di sistema più elevate (24 V o 48 V invece di 12 V) richiedono meno corrente per la stessa potenza e consentono quindi di utilizzare cavi più sottili. Ad esempio, con una potenza di 1200 W, in un sistema a 12 V scorrono circa 100 A, ma solo 50 A in un sistema a 24 V. Se prevedete che il vostro fabbisogno di corrente (ad es. inverter di grandi dimensioni) raggiungerà i kW, prendete in considerazione la possibilità di passare da 12 V a 24 V, in modo da ridurre drasticamente l'intensità di corrente e la sezione dei cavi. (Maggiori informazioni nella sezione Tensione di sistema.) Per i piccoli consumatori e l'illuminazione nei camper, invece, i 12 V sono comuni e praticabili.
Regola empirica
Una semplice stima per cavi fino a circa 5 m di lunghezza è la “regola del terzo”: intensità di corrente (A) ÷ 3 = sezione richiesta in mm². Esempio: con una corrente di 90 A, si dovrebbe scegliere una sezione di circa 30 mm². Questa regola empirica tiene conto di una caduta di tensione entro limiti accettabili. Tuttavia, non sostituisce il calcolo esatto per distanze maggiori: in questo caso la resistenza aumenta con la distanza, motivo per cui i cavi più lunghi devono essere sproporzionatamente più spessi.
Protezione e sicurezza
Il cavo giusto deve sempre essere accompagnato dalla protezione adeguata. Ogni cavo collegato alla batteria deve essere protetto vicino alla fonte con un fusibile o un interruttore automatico adeguato. Il fusibile protegge il cavo da sovraccarichi e cortocircuiti. Il suo valore dipende dalla sezione del cavo e dall'utenza collegata. Victron fornisce spesso nei manuali o nelle schede tecniche una raccomandazione relativa alla dimensione del fusibile (ad es. fusibile da 400 A per un inverter da 3000 VA/12 V) che è bene seguire. Utilizzare portafusibili o sistemi di barre collettrici di alta qualità (ad es. Victron Lynx Distributor) per un'installazione pulita.
Conclusione
Calcolate accuratamente le sezioni dei cavi in base alla corrente, alla lunghezza e alla caduta di tensione consentita. Utilizzate strumenti ausiliari come l'app Victron Toolkit o il calcolatore online. Attenetevi alle raccomandazioni del produttore e fissate correttamente i cavi. In questo modo eviterete perdite di tensione e pericolosi incendi dei cavi e garantirete che l'energia della batteria raggiunga in modo efficiente i consumatori.
Domande frequenti: scelta della sezione corretta del cavo CC
La sezione del cavo necessaria dipende principalmente da tre fattori:
- Corrente massima (ampere)
- Lunghezza totale del cavo (andata e ritorno)
- Caduta di tensione consentita
In pratica, una caduta di tensione inferiore al 2-3% è considerata ideale. Il modo più semplice per effettuare il calcolo è utilizzare un calcolatore di caduta di tensione: inserendo la tensione, la corrente e la lunghezza, si ottiene la sezione minima richiesta per il cavo.
Consiglio dei professionisti:
in caso di dubbi, scegliere la sezione immediatamente superiore disponibile, in modo da avere una riserva per i picchi di carico e per eventuali ampliamenti futuri.
I produttori tengono conto di fattori aggiuntivi quali il carico termico, il comportamento sotto carico continuo, le resistenze di contatto e i possibili picchi di corrente di determinati dispositivi (ad es. inverter). Questi fattori non vengono rappresentati in modo completo in molti calcolatori semplici.
Consiglio dell'esperto:
considerate sempre le indicazioni riportate nel manuale del dispositivo come raccomandazioni minime e, in caso di dubbio, scegliete una sezione trasversale maggiore.
Il fusibile protegge il cavo, non il dispositivo collegato.
La dimensione corretta del fusibile dipende quindi da:
- la sezione del cavo
- la corrente massima possibile
- la corrente di esercizio prevista
Importante: ogni cavo collegato direttamente alla batteria deve essere protetto il più vicino possibile alla batteria.
Consiglio dei professionisti:
utilizzate portafusibili di alta qualità e assicuratevi che il fusibile sia sempre adatto al cavo utilizzato, in modo da escludere in modo affidabile il surriscaldamento in caso di guasto.
Maggiore è la tensione del sistema, minore è la corrente necessaria per ottenere la stessa potenza. Ciò consente di utilizzare cavi più sottili e ridurre le perdite.
Esempio per 1200 W:
- Sistema a 12 V: ~100 A
- Sistema a 24 V: ~50 A
- Sistema a 48 V: ~25 A
Le tensioni più elevate sono particolarmente adatte per sistemi potenti con inverter o cavi lunghi.
Consiglio dell'esperto:
per sistemi con una potenza superiore a circa 3000 W, progettare se possibile con 24 V o 48 V per ridurre significativamente i costi dei cavi e le perdite di tensione.
La regola empirica è adatta per stime approssimative su cavi corti (fino a circa 5 m). Tuttavia, non è sufficiente per cavi più lunghi, correnti più elevate o installazioni precise, poiché non tiene conto né della caduta di tensione consentita né della resistenza del cavo su lunghe distanze né dell'ondulazione CC.
Consiglio dei professionisti:
utilizzate la regola empirica solo come orientamento: per ottenere risultati corretti, è sempre necessario utilizzare un calcolatore della caduta di tensione o seguire le raccomandazioni del produttore.
Gli errori più frequenti sono:
- Calcolo solo della distanza di andata anziché di andata e ritorno
- Trascuratezza dei picchi di carico (ad es. negli inverter)
- Fusibili sottodimensionati o mancanza di protezione
- Utilizzo di cavi CCA (alluminio rivestito di rame) anziché rame puro
- Mancato rispetto delle indicazioni del produttore
- Orientamento alle tabelle per autoveicoli, non adatte al carico continuo
Consiglio dei professionisti:
utilizzate esclusivamente cavi in rame puro di alta qualità e controllate attentamente tutti i collegamenti per ridurre al minimo le resistenze di contatto. Nel settore nautico si consiglia inoltre di utilizzare guaine termorestringenti resistenti all'acqua salata, in modo da evitare la formazione di corrosione.