Guida al dimensionamento dei cavi BS 7671: Il regolamento di cablaggio britannico spiegato
Come dimensionare i cavi secondo BS 7671 (18a edizione) usando l'Allegato 4, la corrente di progetto e l'equazione adiabatica
BS 7671, noto anche come Regolamento di cablaggio IET, è la norma nazionale per le installazioni elettriche nel Regno Unito. Attualmente alla 18a edizione (Amendment 2:2022), è strettamente allineato con IEC 60364 ma include requisiti specifici del Regno Unito per la protezione RCD, le disposizioni di messa a terra e i limiti di caduta di tensione. Questa guida illustra passo per passo il processo di dimensionamento dei cavi secondo BS 7671.
Cos'è BS 7671?
BS 7671 è pubblicato dall'Institution of Engineering and Technology (IET) e dal British Standards Institution (BSI). Non è una legge in sé, ma la conformità è di fatto obbligatoria perché l'Electricity at Work Regulations 1989 e le Building Regulations Part P lo citano come mezzo per soddisfare i requisiti legali di sicurezza. Gli elettricisti nel Regno Unito devono possedere una qualifica che dimostri competenza nell'applicazione di BS 7671, come il certificato City & Guilds 2382.
Metodologia di dimensionamento dei cavi
L'Allegato 4 di BS 7671 descrive un processo in sei fasi: (1) Determinare la corrente di progetto Ib dal carico. (2) Selezionare la corrente nominale In del dispositivo di protezione in modo che In ≥ Ib. (3) Determinare la portata tabulare richiesta It tenendo conto dei fattori di correzione: It ≥ In / (Ca × Cg × Ci × Cf), dove Ca = temperatura ambiente, Cg = raggruppamento, Ci = isolamento termico, Cf = fattore fusibile semi-chiuso (0,725). (4) Selezionare un cavo dalle tabelle dell'Allegato 4 con Iz ≥ It. (5) Verificare la caduta di tensione. (6) Verificare la resistenza alla corrente di guasto usando l'equazione adiabatica.
Tabelle di portata dell'Allegato 4
L'Allegato 4 di BS 7671 fornisce tabelle per diversi tipi di cavo e metodi di installazione. La Tabella 4D1A copre cavi PVC unipolari (rame) in condotto: 1,5 mm² = 17,5 A, 2,5 mm² = 24 A, 4 mm² = 32 A. La Tabella 4D2A copre cavi PVC multipolari (rame) fissati direttamente: 1,5 mm² = 19,5 A, 2,5 mm² = 27 A, 4 mm² = 36 A, 6 mm² = 46 A. I valori differiscono per metodo di installazione poiché la dissipazione di calore varia. Le tabelle coprono anche cavi XLPE/EPR, a isolamento minerale e armati.
Requisiti di caduta di tensione
La Regolazione 525.1 di BS 7671 limita la caduta di tensione al 3% per l'illuminazione e al 5% per altri circuiti, misurata dall'origine dell'impianto all'apparecchio utilizzatore. L'Allegato 4 fornisce la caduta di tensione per ampere per metro (mV/A/m) per ogni dimensione di cavo. Per cavo PVC bipolare da 2,5 mm², il valore è 18 mV/A/m. La formula di caduta di tensione è: ΔU = mV/A/m × Ib × L / 1000. Per un carico di 20 A su 25 m: ΔU = 18 × 20 × 25 / 1000 = 9,0 V = 3,9% di 230 V. Supera il 3% per l'illuminazione, richiedendo un cavo da 4 mm² (11 mV/A/m → 5,5 V = 2,4%).
Requisiti di protezione RCD
BS 7671 richiede protezione RCD da 30 mA per tutte le prese con portata fino a 32 A (Regolazione 411.3.3), tutti i circuiti in bagni e docce, cavi incassati in pareti a una profondità inferiore a 50 mm e circuiti che alimentano apparecchiature mobili all'aperto. La 18a edizione ha significativamente ampliato i requisiti RCD rispetto alle edizioni precedenti. La protezione RCD integra ma non sostituisce il corretto dimensionamento dei cavi — il conduttore di protezione deve essere ancora dimensionato per la corrente di guasto.
Esempio pratico: Circuito finale ad anello
Un circuito finale ad anello che serve prese da 13 A in una casa britannica usa cavo 2,5 mm² bipolare con terra protetto da un MCB da 32 A. Poiché è un anello (due percorsi per la corrente), la portata effettiva è raddoppiata. La superficie massima servita è di 100 m². Il calcolo della caduta di tensione per un anello usa la metà della lunghezza del percorso. Per un anello di 40 m con un carico di 13 A a metà percorso: lunghezza effettiva = 20 m, ΔU = 18 × 13 × 20 / 1000 = 4,68 V = 2,0%. Rientra nel limite del 5% per i circuiti di potenza.
Equazione adiabatica per la protezione dai guasti
La Regolazione 434.5.2 di BS 7671 richiede che il dispositivo di protezione interrompa il guasto prima che il cavo sia danneggiato. L'equazione adiabatica è: t ≤ (k × S / I)², dove t è il tempo di interruzione in secondi, k è una costante di materiale (115 per rame PVC), S è la sezione del conduttore in mm² e I è la corrente di guasto in ampere. Per un cavo da 2,5 mm² con un guasto di 1 kA: t ≤ (115 × 2,5 / 1000)² = 0,083 s. L'MCB da 32 A deve interrompere entro 83 ms a 1 kA, il che è raggiunto da un MCB di tipo B.
FAQ
BS 7671 è uguale a IEC 60364?
BS 7671 è strettamente allineato con IEC 60364 ma è un documento separato con requisiti specifici del Regno Unito. Le differenze principali includono il circuito finale ad anello (esclusivo del Regno Unito), requisiti RCD specifici e l'uso delle tabelle dell'Allegato 4 invece di IEC Table B.52.4. I limiti di caduta di tensione sono simili ma il metodo di calcolo usa valori mV/A/m invece della resistività.
Quale tensione usa il Regno Unito?
La tensione nominale britannica è 230 V monofase, 400 V trifase (50 Hz). Questa è stata armonizzata con le tensioni europee nel 1995. In pratica, la tensione di alimentazione britannica varia da 216 V a 253 V (230 V -6% +10%). Il dimensionamento dei cavi deve usare i 230 V nominali per i calcoli di caduta di tensione.
Ho bisogno di un RCD per ogni circuito nel Regno Unito?
Non per ogni circuito, ma la 18a edizione di BS 7671 richiede protezione RCD per la maggior parte dei circuiti, incluse tutte le prese fino a 32 A, i circuiti di illuminazione (dove i cavi sono incassati) e qualsiasi circuito che alimenti apparecchiature all'aperto. Circuiti come sistemi di allarme antincendio e ventilazione dei fumi possono essere esentati per evitare scatti intempestivi.