⚠ Avviso legale importante — Si prega di leggere prima di utilizzare questo calcolatore

Questo calcolatore di caduta di tensione è fornito esclusivamente a scopo educativo e di stima. Non sostituisce un progetto professionale di ingegneria elettrica e i risultati non devono essere utilizzati come unica base per selezionare i conduttori o prendere decisioni di installazione. La caduta di tensione effettiva dipende da molti fattori non considerati da questo strumento, tra cui la temperatura ambiente, il numero di conduttori in una canalizzazione, la classe di temperatura del conduttore, le tolleranze sulla lunghezza del cavo, la resistenza delle connessioni, le caratteristiche del carico e le armoniche. Tutti i calcoli utilizzano valori di resistenza in corrente continua (DC) da NEC Chapter 9, Table 8 a 75°C e valori di reattanza approssimativi — l’impedenza in corrente alternata (AC) reale può differire. Fai sempre verificare il dimensionamento dei conduttori da un elettricista abilitato o da un ingegnere professionista prima di acquistare o installare fili e cavi. Ramcorp Wire & Cable non si assume alcuna responsabilità per errori, omissioni o eventuali danni derivanti dall’uso di questo calcolatore. Utilizzando questo strumento, riconosci che è solo un ausilio di stima e accetti di consultare un professionista qualificato per tutte le decisioni finali sul dimensionamento dei conduttori.

Calcolatore gratuito di caduta di tensione per elettricisti e ingegneri

Usa questo calcolatore gratuito di caduta di tensione per determinare la perdita di tensione lungo un circuito in base al materiale del conduttore, al calibro del filo, alla lunghezza del circuito e alla corrente di carico. Il calcolatore utilizza i valori di resistenza da NEC Chapter 9, Table 8 e considera la reattanza del condotto e il fattore di potenza per fornirti risultati più accurati rispetto a un semplice calcolo basato sulla resistenza DC.

Una caduta di tensione eccessiva spreca energia, riduce le prestazioni delle apparecchiature e può causare il surriscaldamento dei motori o l’attenuazione dell’illuminazione. Il National Electrical Code (NEC) raccomanda di mantenere la caduta di tensione pari o inferiore a 3% per i circuiti derivati e a 5% per l’insieme di linea di alimentazione e circuito derivato (NEC 210.19(A) Informational Note No. 4 e 215.2(A) Informational Note No. 2).

Calcolatore di caduta di tensione

NEC Chapter 9, Table 8 — resistenza DC a 75°C con correzione della reattanza del condotto

Materiale del conduttore

Calibro del filo (AWG / kcmil)

Tensione del sistema

Fase

Corrente di carico

Ampere (A)

Distanza a senso unico

Piedi (una direzione, non andata e ritorno)

Tipo di condotto

Fattore di potenza

—

Caduta di tensione (V)

—

Caduta di tensione (%)

—

Tensione al carico (V)

—

Perdita di potenza (W)

Raccomandazioni NEC: NEC 210.19(A) Informational Note No. 4 e 215.2(A) Informational Note No. 2 raccomandano una caduta di tensione massima di 3% per i circuiti derivati e di 5% per l’insieme di linea di alimentazione e circuito derivato. I valori si basano sulla resistenza DC di NEC Chapter 9, Table 8 a 75°C con reattanza del condotto approssimativa. Verifica sempre i calcoli con un elettricista abilitato per la conformità al codice.

Come usare questo calcolatore

Seleziona il materiale del conduttore (rame o alluminio), il calibro del filo (da 14 AWG a 1000 kcmil), la tensione del sistema e la configurazione di fase. Inserisci la corrente di carico in ampere e la distanza a senso unico in piedi dal tuo quadro al carico — il calcolatore applica il moltiplicatore standard del circuito (2 per monofase, √3 per trifase). Scegli il tipo di condotto per considerare la reattanza e imposta il fattore di potenza per il tuo tipo di carico. Fai clic su Calcola la caduta di tensione per vedere i risultati.

Il calcolatore mostra quattro risultati: la caduta di tensione in volt, la percentuale della tensione di alimentazione persa, la tensione effettiva erogata al carico e la potenza persa come calore nei conduttori. Se la caduta di tensione supera il 3%, il calcolatore consiglierà automaticamente il calibro del filo più piccolo che soddisfa la raccomandazione NEC per i parametri specifici del tuo circuito.

Comprendere la caduta di tensione

La caduta di tensione è la riduzione di tensione che si verifica quando la corrente elettrica scorre attraverso un conduttore. Ogni filo ha resistenza e tale resistenza converte parte dell’energia elettrica in calore, riducendo la tensione disponibile all’estremità del circuito lato carico. Più lunga è la tratta del filo e più alta è la corrente, maggiore è la caduta di tensione.

Per scopi pratici, la caduta di tensione è importante perché le apparecchiature sono progettate per funzionare entro un intervallo di tensione specifico. I motori che funzionano a bassa tensione assorbono più corrente, si surriscaldano e si guastano prematuramente. L’illuminazione su circuiti a bassa tensione produce un’emissione visibilmente più debole. L’elettronica sensibile può funzionare male o spegnersi completamente.

Raccomandazioni NEC sulla caduta di tensione

Sebbene il NEC non imponga una specifica caduta di tensione massima, include due note informative ampiamente considerate come standard di settore. NEC 210.19(A) Informational Note No. 4 raccomanda che i conduttori dei circuiti derivati siano dimensionati in modo che la caduta di tensione non superi 3% alla presa più lontana. NEC 215.2(A) Informational Note No. 2 raccomanda che la caduta di tensione totale per la linea di alimentazione e il circuito derivato combinati non superi 5%.

Si tratta di raccomandazioni, non di requisiti — ma la maggior parte di ispettori, ingegneri e appaltatori le considera lo standard pratico. Molte specifiche per progetti commerciali e industriali richiedono esplicitamente il rispetto di questi limiti.

Formula della caduta di tensione

Questo calcolatore utilizza il metodo dell’impedenza efficace, che considera sia la resistenza sia la reattanza. Le formule sono:

Monofase: Vd = 2 × I × Ze × L ÷ 1000

Trifase: Vd = √3 × I × Ze × L ÷ 1000

Dove I è la corrente in ampere, Ze è l’impedenza efficace in ohm per 1000 piedi (calcolata come R×cosθ + Xl×sinθ), e L è la lunghezza del circuito a senso unico in piedi. I valori di resistenza (R) provengono da NEC Chapter 9, Table 8 a 75°C, e i valori di reattanza (Xl) sono valori rappresentativi per configurazioni tipiche di canalizzazione in base al tipo di condotto.

Conduttori in rame vs. alluminio

I conduttori in rame hanno una resistenza inferiore rispetto all’alluminio a parità di calibro del filo, il che significa una minore caduta di tensione a parità di lunghezza del circuito e corrente. I conduttori in alluminio sono più leggeri e meno costosi per piede, ma in genere è necessario aumentare di una o due misure il calibro del filo per eguagliare le prestazioni del rame. Ad esempio, un conduttore in alluminio 4/0 AWG ha approssimativamente la stessa resistenza di un conduttore in rame 2/0 AWG. La scelta tra rame e alluminio dipende dall’applicazione — la nostra guida How to Choose the Right Cable tratta questa decisione in dettaglio.

Ramcorp offre sia cavo per impianti in rame (THHN, THWN-2, XHHW-2) sia conduttori in alluminio nelle misure più comuni. Per lunghe tratte di alimentazione in cui l’alluminio ha senso dal punto di vista economico, il nostro team può aiutarti a selezionare il calibro giusto per soddisfare i requisiti di caduta di tensione.

Consigli per ridurre la caduta di tensione

Se il calcolo mostra una caduta di tensione eccessiva, esistono diverse strategie per riportarla entro limiti accettabili. L’approccio più comune è aumentare il calibro del filo — un conduttore più grande ha una resistenza per piede inferiore. Puoi anche ridurre la lunghezza del circuito spostando il quadro più vicino al carico, oppure aumentare la tensione del sistema (ad esempio, utilizzare un circuito 240V invece di 120V dimezza la corrente per la stessa potenza, riducendo la caduta di tensione della metà). Per tratte molto lunghe, mettere in parallelo i conduttori — posare due serie di Conduttori più piccoli invece di una sola serie grande — può essere sia efficace sia più facile da installare.

NEC Chapter 9, Table 8 — Riferimento della resistenza dei conduttori

I valori di resistenza utilizzati in questo calcolatore provengono direttamente da NEC Chapter 9, Table 8, che elenca la resistenza DC a 75°C per conduttori in rame e alluminio non rivestiti. Ecco i valori più comunemente consultati:

Calibro del filo	Rame (Ω/1000 ft)	Alluminio (Ω/1000 ft)
14 AWG	3.14	5.17
12 AWG	1.98	3.25
10 AWG	1.24	2.04
8 AWG	0.778	1.28
6 AWG	0.491	0.808
4 AWG	0.308	0.508
2 AWG	0.194	0.319
1/0 AWG	0.122	0.201
2/0 AWG	0.0967	0.159
4/0 AWG	0.0608	0.100
250 kcmil	0.0515	0.0847
500 kcmil	0.0258	0.0424

Per la tabella completa, inclusi tutti i calibri del filo da 14 AWG a 1000 kcmil, fai riferimento a NEC Chapter 9, Table 8 nell’edizione corrente della AWG Wire Gauge Guide.

Domande frequenti

Qual è una percentuale di caduta di tensione accettabile?

Il NEC raccomanda non più del 3% di caduta di tensione per i circuiti derivati e 5% per l’insieme di linea di alimentazione e circuito derivato. Sebbene si tratti di note informative e non di requisiti di codice, la maggior parte di ingegneri e ispettori le considera lo standard pratico. Alcune applicazioni, in particolare elettronica sensibile e apparecchiature medicali, possono richiedere tolleranze ancora più strette.

Come calcolo la caduta di tensione per un circuito trifase?

La caduta di tensione trifase utilizza la stessa formula di base della monofase, ma il moltiplicatore cambia da 2 a √3 (1.732). Questo perché in un sistema trifase la corrente di ritorno è trasportata dagli altri conduttori di fase anziché da un neutro dedicato, il che modifica la geometria efficace del circuito. Seleziona "Trifase" nel calcolatore sopra e gestirà automaticamente i calcoli.

Il tipo di condotto influisce sulla caduta di tensione?

Sì, ma l’effetto è generalmente piccolo sui tipici circuiti derivati e diventa evidente soprattutto su tratte lunghe con conduttori grandi. Il condotto in acciaio (metallico) introduce una reattanza maggiore rispetto al condotto in PVC (non metallico) a causa delle proprietà magnetiche dell’acciaio. Questa reattanza aggiuntiva aumenta l’impedenza efficace del circuito, con conseguente caduta di tensione leggermente superiore. Questo calcolatore considera la reattanza del condotto utilizzando valori rappresentativi per configurazioni tipiche di canalizzazione in PVC, acciaio e alluminio.

Che cos’è il fattore di potenza e perché è importante per la caduta di tensione?

Il fattore di potenza è il rapporto tra potenza attiva e potenza apparente in un circuito AC. I carichi puramente resistivi come i riscaldatori hanno un fattore di potenza pari a 1.0, mentre i motori e altri carichi induttivi in genere hanno un fattore di potenza compreso tra 0.75 e 0.90. Un fattore di potenza più basso significa che la forma d’onda della corrente è sfasata rispetto alla tensione, il che cambia il modo in cui resistenza e reattanza si combinano per produrre la caduta di tensione. Per carichi puramente resistivi, conta solo la resistenza del filo. Per carichi induttivi, la reattanza del condotto diventa un fattore più significativo. Se non sei sicuro del fattore di potenza, 0.85 è un valore predefinito ragionevole per uso generale.

Dovrei usare filo in rame o in alluminio per ridurre la caduta di tensione?

Il rame ha circa 61% della resistenza dell’alluminio a parità di calibro del filo, quindi produce una caduta di tensione inferiore per la stessa dimensione del conduttore. Tuttavia, l’alluminio è significativamente meno costoso per piede. Per lunghe tratte di alimentazione, spesso è più economico utilizzare un conduttore in alluminio più grande rispetto a uno in rame più piccolo. Come regola approssimativa, aumentare di due misure AWG in alluminio offre prestazioni simili al rame — ad esempio, l’alluminio 4/0 AWG è comparabile al rame 2/0 AWG in termini di resistenza.

Perché la mia caduta di tensione cambia quando cambio tipo di condotto?

Materiali diversi del condotto hanno proprietà magnetiche diverse che influenzano la componente di reattanza (Xl) dell’impedenza. Il condotto in acciaio ha la reattanza più alta perché è ferromagnetico, il PVC ha la più bassa perché non è magnetico e il condotto in alluminio si colloca nel mezzo. L’effetto della reattanza è più pronunciato su conduttori più grandi e su circuiti con fattori di potenza più bassi. Per fili di piccole dimensioni su tratte brevi con carichi resistivi, il tipo di condotto fa pochissima differenza.

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Disclaimer: Questo calcolatore di caduta di tensione e la guida di accompagnamento sono forniti esclusivamente a scopo informativo, educativo e di stima. Questo strumento non è un consiglio di installazione e non costituisce consulenza professionale elettrica, ingegneristica o di conformità al codice. I risultati prodotti da questo calcolatore sono approssimazioni basate sui valori di resistenza DC di NEC Chapter 9, Table 8 a 75°C e su valori approssimativi di reattanza del condotto — la caduta di tensione effettiva in un circuito installato può differire a causa di fattori tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, la temperatura ambiente, il numero di conduttori portatori di corrente in una canalizzazione, la classe di temperatura dell’isolamento del conduttore, la resistenza delle terminazioni, le armoniche del carico e le tolleranze di produzione. L’installazione di fili & cavi può essere pericolosa e comportare il rischio di possibile scossa elettrica, incendio o altri pericoli. I codici edilizi, le edizioni del NEC e gli emendamenti locali cambiano periodicamente. Fai sempre verificare il dimensionamento dei conduttori da un elettricista abilitato o da un ingegnere professionista e consulta l’autorità competente locale (AHJ) prima di specificare o installare il cavo. Ramcorp Wire & Cable non fornisce alcuna garanzia, espressa o implicita, in merito all’accuratezza di questo calcolatore e non si assume alcuna responsabilità per errori, omissioni o eventuali perdite o danni derivanti dal suo utilizzo. Le immagini sono a scopo illustrativo e potrebbero non riflettere i prodotti effettivamente installati.

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