Applicazioni e caratteristiche dei cavi elettrici industriali

Abbiamo visto com’è fatto un cavo elettrico: dall’anima alla guaina. In questo articolo, invece, entreremo nel dettaglio delle sue principali caratteristiche e delle possibili applicazioni, per sapere quali valutazioni fare in fase di acquisto.  

I cavi elettrici variano in base ad alcune proprietà, che permettono loro di adattarsi a diversi ambienti e utilizzi. Ecco i principali. 

La resistenza del conduttore nei cavi elettrici è una caratteristica correlata alla principale funzione dei cavi stessi, cioè condurre corrente (ad eccezione del caso delle fibre ottiche).

La norma IEC60228 definisce la massima resistenza che un conduttore può avere in funzione della sua sezione. Questo valore è importante per definire e scegliere la sezione dei conduttori.

Esistono diverse codifiche per distinguere i conduttori, soprattutto in relazione alle diverse aree geografiche del mondo.

Per quanto riguarda il mercato europeo, nei cavi di alimentazione esiste una colorazione armonizzata (HD 308 S2) che si applica ai cavi fino a cinque anime.
Nell’ambito industriale però vengono utilizzati comunemente i conduttori neri con numerazione/identificazione bianca per evitare che la colorazione possa creare errori di interpretazione e relativi rischi per gli operatori coinvolti.

Per i cavi di segnale o per trasmissione dati, in cui le anime sono molto piccole e la lettura sarebbe difficoltosa, si ricorre spesso alla colorazione delle anime, lo standard più comunemente impiegato è la successione cromatica secondo la DIN 47100.

I cavi costruiti specificatamente per connessioni ethernet-based hanno una loro colorazione specifica tipica di questi collegamenti.

Esistono diversi tipi di reazione al fuoco da parte dei cavi elettrici o delle cordine. Possiamo racchiuderli in tre principali gruppi:

●     non propaganti la fiamma

●     non propaganti l’incendio

●     resistenti al fuoco

La normativa per i materiali da costruzione (CPR) ha inoltre introdotto a livello europeo uno standard di classificazione della reazione al fuoco dei cavi e delle cordine.

La tensione ai cui sono sottoposti i cavi elettrici non è altro che quella del sistema al quale essi sono collegati sulla quale devono funzionare. La tensione nominale di un cavo è la tensione massima applicabile al cavo.  In funzione della tensione da applicare posso determinare e selezionare dunque la tensione nominale del cavo elettrico.

Col termine portata ci si riferisce alla quantità di corrente in Ampere (A) che può essere veicolata dai conduttori dei cavi elettrici.

Il valore limite della portata dipende dal materiale e dalla sezione del conduttore. Esistono anche altri parametri, come il materiale dell’isolamento e quindi la sua temperatura limite, la temperatura ambiente in cui si trova il cavo ed il tipo di raggruppamento (cioè quanti altri cavi elettrici di alimentazione ha vicino e dove sono posati).

La costruzione dei cavi elettrici (che comprende, ad esempio, il tipo di classe del trefolo o il tipo di cordatura) e la relativa scelta dei materiali devono tener conto di diversi fattori.

La posa si adatta ai diversi tipi di cavi elettrici. A seconda che siano  fermi in una canalina o in continuo movimento, la posa potrà essere:

1. fissa protetta
2. fissa non protetta
3. mobile libera non guidata
4. mobile in catena portacavi autoportante
5. mobile in catena portacavi “sliding”
6. in torsione pura
7. in flesso-torsione

L’ambiente gioca un ruolo fondamentale nella scelta dei materiali di costruzione, perché include tutto quello che circonda il cavo elettrico (dalla temperatura ai macchinari).

Le sostanze chimiche a contatto col cavo, ad esempio, posso causare reazioni che alterano lo stato dei materiali o semplicemente accelerano il loro processo di invecchiamento.

Anche le radiazioni possono avere effetti rilevanti sui cavi elettrici, che siano raggi gamma o i più banali raggi ultravioletti del sole.

Da non sottovalutare i regolari eventi di pulizia e lavaggio che avvengono negli impianti industriali:  possono coinvolgere i cavi e contribuire a deteriorarli nel corso del tempo.

Bisogna ricordare, però, anche il modo in cui i cavi elettrici stessi possono influire sull’ambiente circostante. Basta pensare alle zone pericolose (classificate ATEX delle aree), agli ambienti affollati che richiedono cavi privi di alogeni oppure alle falde acquifere in cui la presenza di eventuali cavi elettrici non deve causare il rilascio di sostanze dannose.  

Al momento dell’acquisto dei cavi elettrici per la tua azienda, la prima domanda che devi porti per scegliere quelli più adatti è: “Quale sarà la loro funzione elettrica?” Insomma, a cosa serviranno? Perché in base alla risposta che ti darai, dovrai selezionare la tipologia di cavi corretta da cui partire.

Per esempio, se stai cercando dei cavi elettrici per trasmettere segnali in alta frequenza in una clean-room oppure per alimentare un motore di grossa taglia in un’acciaieria, dovrai considerare solo i cavi adatti a quel tipo di impiego e successivamente definire tutti gli altri aspetti determinanti per la scelta (tipo di posa, ambiente …).

Alla fine, avrai selezionato i cavi perfetti per svolgere la funzione desiderata nel migliore modo possibile e capaci di offrire prestazioni ottimali di sicurezza e durata.

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