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Guida all'elettricità ed ai consumi elettrici di www.camperisti.it

Dimensione dei cavi

In breve: i cavi elettrici devono avere un diametro adeguato, altrimenti si possono avere pericolosi surriscaldamenti o principi di incendio.

Un cosa importante da sapere negli impianti elettrici, ed in particolare in quello del camper, è che i cavi elettrici devono avere un diametro adeguato, in generale tanto maggiore quanto più è grande la corrente che li attraversa e quanto più è lungo il cavo. Quando una corrente passa in un filo elettrico possiamo immaginare che il filo conduca la corrente senza alterarla, ma in realtà se il filo non è abbastanza grande ed adeguato a quella corrente, il filo stesso diviene una resistenza che assorbe parte dell'energia riscaldandosi. Nel paragone idraulico possiamo dire che se avete a disposizione un flusso di molti litri d'acqua al minuto, dovete usare tubi di grande diametro per portarlo da un'altra parte, altrimenti il tubo farà da strettoia ed il flusso in uscita sarà notevolmente ridotto.

Gli effetti indesiderati che si manifestano con cavi sottodimensionati sono molteplici:
- la tensione alla fine del cavo diminuisce e non è più sufficiente a far funzionare le apparecchiature elettriche. Ad esempio una pompa dell'acqua non riesce più a raggiungere la pressione sufficiente a far scattare il pressostato e fermarsi quando i rubinetti sono chiusi.
- se tutto funziona comunque una parte della potenza viene sprecata nel surriscaldamento del cavo.
- se state usando apprecchiature potenti, il surriscaldamento dei cavi potrebbe portare a fusione del materiale isolante che protegge il cavo ed anche innescare un principio di incendio.

Nell'impianto elettrico di un camper o di un'auto i cavi sono dimensionati in maniera adeguata agli apparecchi collegati, ma senza nessuna abbondanza (il rame costa). All'inizio del cavo positivo è posto un fusibile che altro non è che un piccolo tratto di cavo sottile progettato per fondersi per primo in caso di corrente sopra i limiti previsti. Sui fusibili infatti appare il valore massimo in ampere. Se aggiungete apparecchi elettrici all'impianto e/o cambiate un fusibile con un altro di valore molto più elevato, rischiate di creare situazioni pericolose.

Si parla di corto circuito quando il positivo viene collegato al negativo senza nessuna apparecchiatura in mezzo. Questo porta ad avere una corrente che cresce all'istante verso valori infiniti, ed in pratica l'energia accumulata nella batteria si riversa nei cavi che si surriscaldano fino a fondere in pochissimo tempo. Se vi è un fusibile si fonde il fusibile prima di rovinare i cavi. Naturalmente prima di sostituire il fusibile saltato occorre capire cosa ha causato l'aumento di corrente.

Possiamo dare una tabella approssimativa sul diametro adeguato dei cavi elettrici a seconda della corrente che li percorre. In effetti il cavo comunque assorbe energia, che si manifesta in una diminuzione del voltaggio durante il percorso. Quello che si vuole ottenere è che tale diminuzione sia trascurabile. Ipotizzando che una diminuzione del 2% sia accettabile (si tratta di 0,24 V su 12V, ovvero 4,6 V su 230V) questa è la tabella.

Sezione in mm2 del cavo di rame per avere una caduta di tensione massima del 2%:
     Lunghezza del cavo
Corrente che lo percorre
3 metri 6 metri 12 metri 25 metri
12V - 1A - 12W 0,45 0,89 1,78 3,71
12V - 10A - 120W 4,45 8,9 17,8 37,1
12V - 50A - 600W 22,25 44,5 89 185
12V - 100A - 1200W 44,5 89 178 371
230V - 1A - 230W 0,02 0,05 0,1 0,2
230V - 10A - 2300W 0,24 0,49 0,97 2,02

Si può ricavare una formula approssimata per 12V (perdita di tensione 2%):
sezione cavo = Ampere * metri * 0,15
ed una formula approssimata per 220V (perdita di tensione 2%):
sezione cavo = Ampere * metri * 0,0088

Per il calcolo preciso della sezione dei cavi si veda www.oppo.it/calcoli/cavi/calcolo_sezione_cavo.php

In commercio si trovano cavi delle seguenti sezioni: 1,5 - 2,5 - 4 - 6 - 10 - 16 - 25 - 35 mm2, quindi occorre usare il cavo di sezione immediatamente superiore. Se la sezione del cavo non è dichiarata dal costruttore può essere utile la seguente tabella che riporta la sezione del cavo a seconda del diametro della parte in rame (escluso il rivestimento isolante):
Diametro del conduttore in mm Sezione in mm2
1 0,78
2 3,14
3 7,06
4 12,56
5 19,62
6 28,26
7 38,46
8 50,24
La tabella applica la formula dell'area del cerchio: sezione = (diametro / 2)2 x 3,14

Si noti che con la tensione a 230V per le potenze e le lunghezze tipiche di un appartamento il cavo da 2,5 mm2 è sufficiente, anche se è meglio usare il 4 mm2 per i cavi che supportano molte prese (anche perchè 4 volts in meno potrebbero non essere accettabili). In un appartamento la potenza in genere non può superare 3000W e le lunghezze dei cavi sono entro i 15-20 metri.

Invece per la tensione di 12V dei camper il diametro del cavo diviene molto grande. Per un gruppo di 3 pannelli solari da 200W collegati alla batteria con un cavo lungo 6 mt occorre una sezione di 45 mm2 che non si trova in commercio (avrebbe un diametro del rame di quasi 8 mm), e quindi occorre usare due cavi da 25 mm2 messi in parallelo per il positivo ed altri due per il negativo. Lo stesso collegamento occorre per un inverter da 1200W messo a 3 metri dalla batteria.

Facciamo un piccolo problema. In casa una lampada da 110 watt di che cavo elettrico ha bisogno?

Prima calcoliamo la corrente che passa nel cavo, dato che W (watt) = V (volt) * A (ampere)
110W = 220V * 0,5A (110 / 220 = 0,5)
Supponendo 6 metri di cavo dalla tabella risulta 0,01 mm2, quindi un cavo molto sottile va bene. Ora risolviamo lo stesso problema in un camper, ad esempio immaginiamo che abbiamo comprato un asciugacapelli da 1000W che funziona a 12V. In questo caso
1000W = 12V * 83 A (1000 / 12 = 83)
Supponendo la lunghezza del cavo dalla batteria all'asciugacapelli di 3 metri la tabella porta ad avere un cavo di circa 35 mm2. Cioè un cavo in cui la parte in rame deve avere un diametro di circa 7 mm. In pratica un cavo con la parte in rame grande quasi come un mignolo. Questo è il motivo per cui non trovate un asciugacapelli efficiente a 12V, perchè dovrebbero fornirlo di pinze per collegarlo direttamente alla batteria, con cavi molto grandi (e costosi, perchè il rame costa). Le normali prese accendino si fonderebbero, o meglio salterebbe il fusibile (e non serve mettere un fusibile più grande, perchè fondereste i cavi dell'accendino con pericolo di incendio del veicolo). Gli asciugacapelli a 12V che si trovano in commercio sono molto meno potenti di 1000W e quindi di fatto non asciugano i capelli.

Un'ultima considerazione sui pericoli dovuti a collegamenti elettrici insufficienti o difettosi. Nell'impianto domestico i morsetti di connessione, i contatti tra spina e presa si possono allentare o rovinare. Se state utilizzando un'apparecchiatura con elevato assorbimento (ad es. un phon o una stufa) nei punti di connessione difettosi si generano delle scintille, che fondono il metallo e surriscaldano i materiali. Se siete fortunati vi troverete una spina saldata alla presa, ma basta poco per avere un incendio. Quando sentite il ronzio delle scintille fate fare una verifica ad un tecnico o sostituite la spina difettosa.

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Elettricità e consumi elettrici: indice delle pagine

  1. Grandezze elettriche
  2. Dimensione dei cavi
  3. Accumulatori e batterie
  4. Inverter ed alimentatori
  5. Pannelli solari
  6. Illuminazione
  7. Calcolare il consumo elettrico

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