Caduta di Tensione: Formula, Calcolo e Limiti CEI 64-8
Il fattore 2 tiene conto del percorso di andata e ritorno della corrente (fase + neutro).
Circuito trifase
Il rame ha resistività ρ = 0,0178 Ω·mm²/m a 20°C. L'alluminio ha ρ = 0,0286 Ω·mm²/m, circa il 60% più alto. Per questo a parità di corrente serve una sezione maggiore.
Limiti normativi CEI 64-8
La norma CEI 64-8 (recepimento italiano della IEC 60364) stabilisce i limiti massimi raccomandati per la caduta di tensione negli impianti elettrici utilizzatori:
| Tipo di impianto | Limite ΔV% | Note |
|---|---|---|
| Impianti civili (generale) | 4% | Dal contatore ai punti di utilizzo |
| Circuiti illuminazione | 3% | Per evitare sfarfallio visibile |
| Motori in avviamento | 5% | Tolleranza extra per spunti di corrente |
| Impianti industriali | 5% | Cavi lunghi, carichi pesanti |
Esempi pratici
Esempio 1: Linea monofase civile
Cavo in rame da 2,5 mm², lungo 25 m, alimenta un carico da 16 A a 230 V. La caduta di tensione è accettabile?
Calcolo: ΔV = 2 × 0,0178 × 25 × 16 / 2,5
ΔV = 5,7 V
ΔV% = 5,7 / 230 × 100 = 2,5%
Esempio 2: Linea troppo lunga
Stesso cavo di prima ma lungo 50 m. La caduta di tensione raddoppia:
ΔV = 2 × 0,0178 × 50 × 16 / 2,5 = 11,4 V
ΔV% = 11,4 / 230 × 100 = 5%
Calcolatore Caduta di Tensione
Verifica la caduta di tensione e la sezione minima
Calcolo sezione minima
Invertendo la formula, è possibile calcolare la sezione minima del cavo per rispettare un determinato limite di caduta di tensione:
Esempio: dimensionamento cavo
Linea monofase 230V, lunghezza 40 m, corrente 20 A. Quale sezione per ΔV ≤ 4%?
ΔVmax = 230 × 0,04 = 9,2 V
Smin = 2 × 0,0178 × 40 × 20 / 9,2 = 3,1 mm²
La sezione scelta per caduta di tensione deve comunque rispettare la portata termica del cavo (tabelle CEI-UNEL). Se la portata è insufficiente, aumentare la sezione.
Fattori che influenzano la caduta
- Lunghezza del cavo — Proporzionale: raddoppiando la lunghezza, raddoppia la caduta
- Corrente — Proporzionale: più corrente, più caduta
- Sezione del cavo — Inversamente proporzionale: aumentando la sezione, diminuisce la caduta
- Materiale conduttore — Rame ha resistività minore dell'alluminio
- Temperatura — La resistività aumenta con la temperatura (+4%/10°C per il rame)
- Fattore di potenza — In AC con carichi induttivi, la reattanza contribuisce alla caduta