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vito001010110

Calcolo Sezione Cavi Motori Trifase

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vito001010110

Salve,

per il dimensionamento di un cavo per alimentare un motre trifase bisogna tenere conto di diversi fattori:

-trialimentazione (trifase 400v - 50hz)

-potenza del motore (per esempio 15kw)

-cos. (in genere 0.8)

-lunghezza del cavo (per esempio 50mt)

-Temperatura ambiente (caso peggiore 40°)

-tipo di posa (caso peggiore cavidotto interrato)

-Tipo di cavo FG7

-corrente di spunto del motore (se non erro 7 volte la nominale)

-c.d.t massima (il 4 % dovrebbe essere il max consentito su impianti industriali con motori. esatto?)

vorrei chiedervi due cose:

-dimentico qualcosa dalla mia lista precedente?

-come devono essere relazionati tutti questi dati per poter fare un ottimo dimensionamento del cavo? qualcuno potrebbe farmi un esempio con i dati che ho inserito.

in modo da poter fare una guida futura nel caso di motori di potenza diversa o lunghezze cavo diverse, o altor.

grazie a tutti

saluti

Edited by vito001010110

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Livio Orsini

Sul motore c'è una targa, sulla targa tra gli altri dati c'è il valore di corrente nominale assorbita dal motore.

Quel valore è quello necessario per dimensionare la sezione minima dei cavi di alimentazione.

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vito001010110

i software per il dimensionamento funzionano male.

lo soppiamo tutti.

il valore di corrente è funzione dei kw. ho evitato di scriverlo, ma supponiamo di averlo.

come relazionare e formulare tutti i dati in modo da avere un calcolo corretto?

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Livio Orsini

Ripeto il calcolo corretto si effettua in base alla corrente di targa, che è l'unico parametro valido.

Se disponi solo pella potenza di targa devi, per prima cosa ricavare la potenza elettrica assorbita, perchè la potenza di targa è la potenza meccanica erogata.

Quindi devi conioscere il rendimento, poi devi conoscere il cosenphi e quindi ricavarti la corrente assorbita.

Quando conosci la corrente determini la sezione in base alla densità di corrente ammessa. Per questo esistono tabelle normalizzate che stabiliscono la massima corrente ammessa per una determinata sezione in funzione del tipo di montaggio del conduttore.

In quanto alla corrente di spunto può avere un significato se la linea di alimentazione è abbastanza lunga, perchè determina una cdt che può anche essere rilevante. Se la linea è lunga anche la corrente nominale può causare cdt non banale, quindi si deve optare per un aumento della sezione dei conduttori.

Non si tratta di calcolare i tempi di sgancio di un missile pluristadio per mettere in orbita un satellite; son quattro conti piuttosto banali, tipo algoritmo della collaboratrice domestica, ovvero quel conto che, quando non c'era l'ipocrisia del "politicamente corretto", si diceva "conto della serva". :smile:

Edited by Livio Orsini

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vito001010110

potreste darmi una mano a riportare tutte le formule necessarie:

partendo da un motore esempio avente targa 15kw - 29A - cos. 0.85

con quale formula si calcola la corrente assorbita?

supponendo che la corrente assorbita sia molto simile alla corrente di targa, secondo le tabelle (utilizzo un cavo fg7) basterebbe un cavo da 4mmq. dato che questa sezione tiene fino a 35A.

nel caso nello stesso conduttore ci siano altri cavi di potenza la tabella mi indica di passare a 6mmq.

ma sono dei dati incompleti, inquanto per esperienza se a 50mt metto un 4g6 per un motore da 15kw, il cavo dura poco e scalda.

so benissimo che almeno devo mettere un 4g10 o 4g16 in base al tipo di installazione.

ora siccome vorrei evitare per il futuro di andare a naso su questo tipo di calcoli, mi piacerebbe istruirmi anche grazie all'aiuto che molti esperti in questo forum hanno.

per questo vorrei capire se è possibile utilizzare qualche formula da associare all'immancabile tabella per ottenere un calcolo esatto.

grazie ancora

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vito001010110

facendo una ricarca sul web ho trovato qualche info che vorrei postare:

dati di partenza: motore trifase 400V - 15kw - cos 0.85 - 27A

cavo interrato multipolare - temperatura esterna 40° - lunghezza 50mt

avete detto che per calcolare la sezione del cavo è indispensabile sapere la corrente del motore (27A),

ma è anche indispensabile sapere la caduta di tensione che si ha sul cavo.

lamassima cdt consentita nel caso di motori è del 3% quindi 12V

per evitare di fare calcoli complessi si potrebbe utilizzare una formula per calcolare la cdt unitaria:

cdt consentita 12V

cdt.U = ----------------------------------------------------------- = 0,00888 mV = 8,88 V

lunghezza * Ampere -> 50mt * 27A

domanda 1:

se ho ben capito, 8,88 V è la cdt massima che puo sopportare il cavo per norma. esatto?

confrontando con la tabella, mi viene fuori che è sufficente un cavo di 4mmq... quindi qui c'è sicuramente un errore!!!

dato che io so che la norma impone max 4A al mmq, quindi con motore da 27A sono costretto ad avere almento 7mmq.

ebbene arrivati a questo punto, come faccio ad inserirele altre variabili? quale formule usare?

come faccio ad inserire nel calcolo fattori quali la distanza, la temperatura ambiente, e il tipo di messa in posa?

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Livio Orsini

partendo da un motore esempio avente targa 15kw - 29A - cos. 0.85

con quale formula si calcola la corrente assorbit

Non hai bisogno di formule la corrente è gia dichiarata ed è quello il valore di riferimento per calcolare la sezione dei cavi di alimentazione.

Comunque pwer ircavare la corrente partendo dalla potenza di targa devi conoscere il rendimento del motore.

Ora ipotizzando un rendimento di 0.85 i 15 kW resi diventano 17.647 kW.

Con 400V nominali di tensione avrai 18750 = 1.73*400*0.85* I ==> I = 17647/ (400*0.85*1.73) = 30 A

la leggera differenza è dovuta al fatto che il rendimento reale, dichiarato dal costruttore, è leggermente migliore. Però si riferisce sempre alle condizioni più favorevoli.

Comunque considerare 29 A di targa o 30 A calcolati non sposta nulla. Quando si dimensiona la linea è sempre meglio arrotondare per eccesso quel valore di corrente. Tra l'altro quei dati che riporti mi sembra valutino con troppom ottimismo sia il rendimento che il cosenphi.

La cdt ammessa dipende dall'applicazione e dalla norma di riferimento, oltre che dal buon senso.

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vito001010110

salve, quindi posso benissimo approssimare e fare il calcolo su 30A.

quindi a una distanza inferiore a 50mt, la norma dice che devo avere massimo 4A ogni 1mmq.

quindi per il mio motore ho bisogno di 7,5mmq -> cavo minimo 4g10.

quindi posso tenere in mente solo il valorte di 4A \mmq per avere un ottimo dimensionamento senza andare a toccare formule complicate. esatto?

con quale coefficente devo andare a moltiplicare il risultato nel caso la distanza sia maggiore di 50mt?

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bypass

la norma dice che devo avere massimo 4A ogni 1mmq.

la norma non dice questo , ma viso che non vuoi usare il software , e non vuoi neanche formule complesse , allora usa quella di Valdes per calcolare Iz del cavo per casi peggiori :

0,625

Iz = a * S

Iz = portata del cavo in Ampere

a = 8 per cavi in PVC

a= 11 per cavi in EPR

S = sezione cavo in mmq

Poi per il dimensionamento della protezione :

Ib < In < Iz

If < 1,45 Iz

If = corrente convenzionale di funzionamento del magnetotermico

Cosi puoi stare sereno .

Edited by bypass

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vito001010110

ciao bypass.

io userei il software se questo funzionasse bene.

è anche positivo capire i meccanismi e usare carta e penna alcune volte. il mio scopo principale era quello.

0,625

Iz = a * S

quello 0.625 volante a cosa si riferisce?

grazie saluti

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bypass

quello 0.625 volante a cosa si riferisce?

è un coeficente della "teoria" di Valdes , non l'ho inventato io .

S elevato a 0,625 .

Questo tratta i casi peggiori di posa , temperatura , ecc .. , per un cavo .

Edited by bypass

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vito001010110

ok tutto chiaro.

ammesso che il mio motore sia da 30A a 50mt,

e io ad occhio penso di usare un 6mmq, facciamo la prova.

ebbene ecco il risultato:

0,625

Iz = a * S

Iz= 11 x 6mmq (elevato 0.625) = 33 A

quindi con un cavo da 6mmq posso alimentare un motore da 15kw.

secondo la tua esperienza metteresti un 4G6 a 50mt su un motore da 15kw - 30A.?

altra domanda, come si inserisce nella tua formula il discorso della distanza? se siamo a 200mt per esempio?

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Livio Orsini

6 mm2 poortano 32 A in B1 e 29 A in B2.

Le tabelle di portata in funzione della posa le hanno fatte apposta per evitare inutili masturbazioni mentali. ;)

Le trovi anche sul webb o in qualsiasi manuale relativo all'equipaggiamento elettrico delle macchine.

Invece di fare ipotesi varie perchè non dici a quale distanza è posto il motore e che tipo di posa hai preventivato.

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bypass

secondo la tua esperienza metteresti un 4G6 a 50mt su un motore da 15kw - 30A.?

altra domanda, come si inserisce nella tua formula il discorso della distanza? se siamo a 200mt per esempio?

sono due domande per una risposta ,

Iz del cavo è la portata massima in Ampere

Nel caso di Valdes , per la peggiore posa ,pegiore temperatura , ecc..

Non confondere Iz del cavo con la cadutta di tensione .

Per calcolare la caduta di tensione usa :

b335f453634ac8c5a09bf3196a84cb31.jpg

Iz= 11 x 6mmq (elevato 0.625) = 33 A

quindi con un cavo da 6mmq posso alimentare un motore da 15kw.

Non hai ancora finito :

Ib < In < Iz

If < 1,45 Iz

____________________________________________________________________________________

Edited by bypass

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vito001010110

non devo installare nè dimensionare nessuna linea in particolare.

voglio solo trovare un procedimento e una formula semplice utilizzabile anche da chi non è fortissimo in teoria, per poter fare un calcolo valido di una sezione.

anche con l'ausilio di tabelle fornite sul web.

sul web appunto ci sono centinaia di tabelle e altrettanti software di calcolo. io personalmente un software attendibile non l'ho ancora trovato, dato che danno dei risultati assurdi.

di tabelle ce ne sono tante, e spesso sono discordanti fra loro.

magari voi avete un link con qualche fonte piu attendibile?

riassumendo quindi sapendo la corrente e la distanza di montaggio del motore, devo avere una tabella di portata\sezione, scegliere il cavo, e in seguito calcolare la caduta di tensione, per vedere se il cavo scelto sia idoneo.

qundi:

motore 30A a 50mt.

secondo la tabella data dal fornitore del cavo elettrico con 4mmq posso tenere fino 35A, quindi opto per un 4mmq. si procede alla verifica con la caduta di tensione, la quale non deve superare il 3% di 400v (12v).

utilizzo la tabella per trovare il fattore per calcolo caduta tensione. il fornitore mi indica che per 4mmq il fattore k = 8.

quindi:

8* 30A * 50mt

------------------ = 12V

1000

quindi la cdt di tensione è 12 volt, uguale al 3%, quindi meglio passare a una sezione superiore.

quindi il risultato cade sul 4G6.

manca comunque qualcosa....

perche per esperienza 30A a 50mt cavo interrato su currogato, penso bisogna usare un 4G10.

siete daccordo?

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Livio Orsini

La resistività del rame è 1/58, significa che 58m di cavo con sezione da 1mm2 hanno ressitenza oari ad 1 ohm

6 mm2 avranno una resistività pari ad 1/6 ovvero 1/ 348.

Una linea di 50 m con sezione 6mm2 avrà quindi una resistenza pari a 100/348, circa 0.287 ohm; con 30A la cdt è pari a 8.62 V, ovvero 2.15%

Con 4 mm2 la resitenza 100/232 = 0.431 ohm che corrispndono, con 30A, ad una cdt pari a 12.93 V cioè 3.23% circa

Cavo interrato con corrugato significa B2, quindi un 6mm2 è insufficiente.

Edited by Livio Orsini

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bypass

Mi permetto di correggere che , 50 mt in trifase puro (come in un motore ) , sono 50*1,73 metri di linea totale , percciò la resistività totale per una linea lunga 50mt ,è

: non 50+50 come in monofase = 100mt , ma 50*1,73 = 86,5 mt totale conduttore su quale calcolare la resistività.

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Livio Orsini

hai ragione, ho dimeticato che si trattava di linea trifase.

Le condizioni son più favorevoli in relazione alla cdt.

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eliop

Ci sono anche le tabelle con le cadute di tensione specifiche per i vari tipi di cavo espresse i V/A.km,per cui per avere la caduta di tensione basterà moltiplicare questo dato per la lunghezza della linea e per la corrente di impiego.

Sul manuale di istallazione ABB il cavo in tubo protettivo interrato corrisponde al metodo di istallazione D1 ed in assenza di fattori di correzione (che potrebbero essere ad es. altri tubi affiancati o una temperatura del terreno diversa da 20gradi )per il cavo da 6mm2 in EPR con tre conduttori caricati da una portata di 44 ampere pari al metodo B2 che è riferito al cavo in tubo appoggiato su parete.

Sempre secondo questo manuale la cdt massima sulle linee motori deve essere del 5% e del 10% in fase di avviamento.

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bellcar

Per dimensionare un cavo occorre:

Dimensionamento termico, ovvero il calcolo della Iz

Dimensionamento CDT (fondamentale per linee lunghe)

Dimensionamento I2t per la tenuta al corto circuito.

Tutte le tabelle e le formule riportate in precedenza prevedono normalmente 30 gradi di t ambiente e (per FG7) 90 gradi per il cavo.

E' evidente che se anche dalle tabelle basta un 4 mm nessuno pensa di far lavorare un cavo a 90 gradi, per questo si aumenta la sezione a 6 o a 10.

Se il problema diventa la CDT perchè la linea è lunga normalmente il dimensionamento termico diventa ininfluente, la sezione è funzione della caduta di tensione.

Il dimensionamento I2t è più complesso, devo sapere qual'è l'energia specifica passante lasciata fluire dal dispositivo di protezione (fusibile, m-termico) e questa deve essere inferiore

a quella sopportata dal cavo il cui valore è K2S2

Dove k vale 115 per il pvc e 143 per la "gomma"

Per questi motivi che non esiste un metodo "semplice" per il dimensionamento senza usare le tabelle o i sw, sw che a mio avviso vanno bene, se danno dati errati è perchè sono stati usati parametri errati.

Poi c'è chi ancora pensa in A/mm2

Esiste anche un dimensionamento che pochi utilizzano in quanto veramente difficile da calcolare, il dimensionamento economico, ovvero quello che nella vita di un cavo minimizza il costo tra installazione e perdite.

Lo ho usato per calcolare linee importanti in MT ma ripeto è difficile per via di variabili "finanziarie" oltre che elettriche, posso solo dire che rispetto al dimensionamento termico l'ottimo economico è spesso una o due sezioni in più, ovvero se termicamente basta il 4 l'ottimo quasi sempre cadrebbe tra il 6 e il 10.

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Asile
Salve a tutti
non so se sono nel posto giusto, ma ci provo.
Sto cercando di imparare ad usare un sw di progettazione elettrica, ma non sono un ingegnera!
Ho pochissime basi di elettrotecnica che mi ha spiegato il mio titolare.
Posso chiedervi che ne pensate dei dati inseriti (ho preso spunto da quanto ha scritto Vito)?
Leggendo le diverse considerazioni mi sembra tutto più complicato di quanto pensassi....!!
vi allego la schermata dei dati e il grafico che mi fa vedere il programma.

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Grazie in anticipo per l'attenzione

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