Calcolatore della caduta di tensione

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Risultato

Caduta di tensione7,922 V
Caduta di tensione3,444 %
Tensione sul carico222,1 V
Resistenza di un conduttore0,2476 Ω
Potenza persa nel cavo126,7 W

Solo caduta resistiva: la reattanza del cavo viene trascurata e il fattore di potenza è assunto pari a 1, il che è accurato per sezioni piccole. Per cavi grandi (indicativamente oltre 25 mm²) la reattanza incide in modo apprezzabile.

Calcola la caduta di tensione lungo un cavo a partire da materiale, sezione, lunghezza e corrente. Scegli corrente continua o alternata monofase (due conduttori) oppure alternata trifase, rame o alluminio, e la temperatura del conduttore. Il calcolatore fornisce la caduta in volt e in percentuale, la tensione sul carico e la potenza persa nel cavo. Usa solo la resistenza dei conduttori; la reattanza del cavo è trascurata, come spiega la nota.

Soluzione passo passo

Resistività

ρ20 = 0,017241 Ω·mm²/m
ρ70 = ρ20·(1 + α·50 K) = 0,017241·(1 + 0,00393·50) = 0,020629 Ω·mm²/m

Resistenza di un conduttore

R = ρ·L/A = 0,020629·30/2,5 = 0,2476 Ω

Caduta di tensione

ΔV = 2·I·R = 2·16·0,2476 = 7,922 V
ΔV/V = 7,922/230 = 3,444%
tensione sul carico = 230 − 7,922 = 222,1 V

Potenza persa nel cavo

P = 2·I²·R = 126,7 W

Formule chiave

Resistenza del conduttore
R = ρ·L/A
Corrente continua o monofase
ΔV = 2·I·R
Trifase
ΔV = √3·I·R
Resistività alla temperatura
ρT = ρ20·(1 + α·(T − 20 °C))
Caduta percentuale
ΔV/V × 100%

Come calcolare la caduta di tensione in un cavo

  1. Trova la resistività del conduttore: circa 0,0172 Ω·mm²/m per il rame e 0,0283 Ω·mm²/m per l’alluminio a 20 °C, circa il 20% in più a 70 °C.
  2. Resistenza di un conduttore: R = ρ × L / A, con L la lunghezza di andata in metri e A la sezione in mm².
  3. Corrente continua e monofase: la corrente va e torna, quindi ΔV = 2 × I × R.
  4. Trifase (tensione concatenata): ΔV = √3 × I × R per un carico equilibrato.
  5. Dividi per la tensione di alimentazione per ottenere la percentuale e confrontala con il limite indicato nell’esercizio (per esempio 3% o 5%).

Domande e risposte

Quale caduta di tensione è accettabile?

I limiti dipendono dalla norma e dal paese. La IEC 60364-5-52 (Allegato G) raccomanda al massimo il 3% per l’illuminazione e il 5% per gli altri usi negli impianti alimentati dalla rete pubblica; il NEC statunitense suggerisce il 3% per un circuito derivato e il 5% in totale.

Perché la lunghezza è di sola andata?

Inserisci la distanza dall’alimentazione al carico. Il calcolatore si occupa del conduttore di ritorno: il fattore 2 per i circuiti a due fili e √3 per i circuiti trifase.

Perché la temperatura conta?

La resistenza di rame e alluminio aumenta di circa lo 0,4% per °C. Un cavo isolato in PVC a pieno carico lavora a circa 70 °C, il che dà circa il 20% di resistenza e di caduta di tensione in più rispetto a 20 °C.

Quando non è accettabile trascurare la reattanza?

Per sezioni grandi, indicativamente da 25 mm² in su, la reattanza induttiva diventa paragonabile alla resistenza e, con un basso fattore di potenza, la caduta è allora sensibilmente diversa. Usa la formula completa ΔV = √3·I·L·(R cos φ + X sin φ) con i dati del costruttore.

Come si converte la misura AWG in mm²?

Il diametro è 0,127 mm × 92^((36 − n)/39) per la misura n, con 1/0 fino a 4/0 che contano da 0 a −3. AWG 12 è 3,31 mm² e AWG 10 è 5,26 mm².

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