Il cavo sotterraneo per un circuito residenziale è solitamente sotto forma di cavo di alimentazione sotterraneo (UF), che è classificato per uso esterno e per interramento diretto . Il dimensionamento dei cavi o conduttori per un cavo sotterraneo non è diverso dal dimensionamento per altri circuiti domestici e si basa in genere sul carico totale o sulla richiesta elettrica dei dispositivi sul circuito. Tuttavia, se la corsa del cavo è lunga, come spesso accade con la metropolitana, potrebbe essere necessario aumentare la dimensione del filo per tenere conto della caduta di tensione, una perdita di tensione nel circuito.
Comprensione caduta di tensione
Tutti i conduttori di elettricità, compresi i cavi, impongono una certa resistenza al flusso di elettricità. Un effetto di questa resistenza, chiamato 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 dell'interruttore), si dovrebbe ottenere una lettura di circa 120 volt (per un circuito standard). Se si prende un'altra misura del circuito sul dispositivo più lontano dal pannello e si ottiene una lettura di 114 volt, una differenza di 6 volt, quel circuito ha una caduta di tensione del 5% (5% di 120 = 6).
Una caduta di tensione eccessiva significa che motori, apparecchiature e altri dispositivi non funzionano nel modo più veloce o efficiente come sono progettati per. Ciò può portare a prestazioni ridotte, usura non necessaria e persino a 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 utilizzata dai dispositivi del circuito.
Cause di caduta di tensione
Poiché la caduta di tensione è causata dalla resistenza dei conduttori, maggiore è il numero di conduttori, maggiore è la caduta di tensione. Quando si tratta di cavi sotterranei, più lungo è il filo più la caduta di tensione.
La dimensione del filo è un altro fattore: i fili di diametro più piccolo 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. In questi giorni, l'unico alluminio utilizzato nella maggior parte dei nuovi progetti residenziali è nei cavi di ingresso di servizio dall'utenza. Ma potresti vedere l'alluminio apparire su tabelle di caduta di tensione.
Carica argomenti
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 metti troppi carichi su un circuito e superi la capacità di sicurezza standard dell'80% (1.440 volt per i circuiti a 15 amp, 1.920 volt per i circuiti a 20 amp), aggiungerai un calo di tensione non necessario. La soluzione è semplice: mantenere il carico totale sul circuito fino all'80 percento o meno della capacità totale. Questa condizione è assunta in molti calcoli e tabelle di caduta di tensione.
Dimensionamento dei conduttori
Il National Electrical Code (NEC) raccomanda una caduta di tensione massima del 3 percento per i singoli circuiti domestici o circuiti derivati. Questo è un buon obiettivo da realizzare quando si dimensionano i conduttori per un cavo sotterraneo. Le seguenti sono le lunghezze massime del cavo che si può avere e mantengono una caduta di tensione del 3%, per la dimensione del filo (AWG) e la tensione del circuito.
Ad esempio, per un circuito da 120 volt, è possibile eseguire fino a 50 piedi di cavo 14 AWG senza superare il 3% di caduta di tensione.
Per circuiti a 120 volt:
- 14 AWG - 50 piedi
- 12 AWG - 60 piedi
- 10 AWG - 64 piedi
- 8 AWG - 76 piedi
- 6 AWG - 94 piedi
Per circuiti a 240 volt:
- 14 AWG - 100 piedi
- 12 AWG - 120 piedi
- 10 AWG - 128 piedi
- 8 AWG - 152 piedi
- 6 AWG - 188 piedi