Calcolo della corrente nominale di un quadro elettrico

Devi calcolare…	Formula o riferimento
Corrente monofase	I = P / (V × cosφ)
Corrente trifase	I = P / (√3 × V × cosφ)
Conversione kW → A	Tabella di conversione
Interruttore generale	Corrente nominale normalizzata

Introduzione

Il calcolo della corrente nominale rappresenta il punto di partenza per il corretto dimensionamento di qualsiasi quadro elettrico in bassa tensione. Da questo valore dipendono infatti la scelta dell’interruttore generale, il dimensionamento delle sbarre, la selezione dei cavi di collegamento, la verifica termica e la tenuta al cortocircuito del quadro secondo la normativa vigente.

Un errore nella determinazione della corrente nominale può portare a un sovradimensionamento dell’impianto, con conseguente aumento dei costi, oppure a un dimensionamento insufficiente che compromette sicurezza, affidabilità e continuità di servizio.

In questa guida vedremo come calcolare correttamente la corrente nominale di un quadro elettrico partendo dalla potenza installata o dalla potenza effettivamente richiesta dai carichi. Analizzeremo le formule per impianti monofase e trifase, spiegheremo il significato di ogni parametro e svilupperemo diversi esempi pratici che ti permetteranno di applicare immediatamente il metodo ai tuoi progetti.

Approfondimento: Quadri elettrici: guida completa a tipologie, componenti, funzionamento, normativa e progettazione

Cos’è la corrente nominale di un quadro elettrico

La corrente nominale di un quadro elettrico è il valore di corrente che il quadro è progettato per distribuire in condizioni di esercizio normale senza superare i limiti di temperatura previsti dalle norme di prodotto. Questo parametro costituisce uno dei dati fondamentali nella progettazione di un quadro BT ed è strettamente collegato alle sue prestazioni elettriche e termiche. La Norma CEI EN 61439 identifica la corrente nominale come una delle principali caratteristiche elettriche che devono essere definite durante il progetto del quadro.

È importante non confondere la corrente nominale del quadro con la corrente nominale dell’interruttore generale o con la semplice somma delle correnti assorbite dai singoli utilizzatori. La corrente nominale del quadro deriva infatti dall’analisi dei carichi realmente alimentati, considerando anche fattori come la contemporaneità di funzionamento e le condizioni di esercizio dell’impianto.

Ad esempio, un quadro che alimenta più utenze industriali potrebbe avere una potenza installata di 120 kW, ma una potenza effettivamente richiesta molto inferiore grazie al fattore di contemporaneità. Di conseguenza, anche la corrente nominale di progetto risulterà inferiore rispetto a quella ottenuta sommando semplicemente tutti i carichi.

Determinare correttamente questo valore significa definire il punto di partenza per tutte le verifiche successive, tra cui:

• scelta dell’interruttore generale;
• dimensionamento delle sbarre principali;
• scelta della sezione dei conduttori;
• verifica della sovratemperatura;
• verifica della tenuta al cortocircuito;
• scelta della carpenteria del quadro.

In altre parole, la corrente nominale rappresenta il parametro sul quale si basa l’intero processo di dimensionamento del quadro elettrico.

Approfondisci: Dimensionamento dei quadri elettrici: guida completa per progettazione e sicurezza

Perché è importante calcolarla correttamente

Il calcolo della corrente nominale non è un semplice esercizio matematico, ma una fase progettuale che influenza direttamente sicurezza, affidabilità, prestazioni e costo dell’intero quadro elettrico.

Se la corrente viene sottostimata, il rischio è quello di scegliere componenti non adeguati alla reale corrente di esercizio. In queste condizioni le sbarre possono raggiungere temperature elevate, i collegamenti possono deteriorarsi nel tempo e gli interruttori potrebbero lavorare costantemente vicino ai propri limiti di funzionamento, riducendone la vita utile.

Al contrario, un dimensionamento eccessivamente prudenziale porta spesso a utilizzare interruttori, sistemi di distribuzione e carpenterie più grandi del necessario, aumentando il costo del quadro senza ottenere reali vantaggi tecnici.

Una corretta determinazione della corrente nominale consente invece di:

• scegliere l’interruttore generale con la corrente nominale più idonea;
• dimensionare correttamente le sbarre in rame o alluminio;
• verificare il comportamento termico del quadro;
• selezionare la sezione corretta dei cavi di alimentazione;
• garantire la conformità ai requisiti della CEI EN 61439 relativi alle prestazioni del quadro.

Dal punto di vista operativo, la corrente nominale costituisce inoltre il dato di ingresso per numerosi calcoli progettuali che verranno affrontati nei successivi approfondimenti dedicati al dimensionamento delle sbarre, alla verifica termica e alla verifica della tenuta al cortocircuito.

Per questo motivo è fondamentale eseguire il calcolo partendo dai dati reali dell’impianto e non limitarsi alla semplice somma delle potenze installate. Considerare il fattore di contemporaneità, il fattore di potenza e le reali condizioni di esercizio permette di ottenere un quadro correttamente dimensionato, affidabile nel tempo e ottimizzato anche dal punto di vista economico.

Quali dati servono per calcolare la corrente nominale

Per calcolare correttamente la corrente nominale di un quadro elettrico non basta conoscere la potenza complessiva dell’impianto. È necessario raccogliere una serie di dati che permettono di determinare la corrente realmente richiesta durante il normale esercizio.

Una valutazione accurata di questi parametri consente di evitare errori di dimensionamento e di scegliere componenti adeguati sia dal punto di vista tecnico che economico.

Potenza assorbita

Il primo dato necessario è la potenza attiva (P) richiesta dalle utenze alimentate dal quadro, espressa generalmente in kilowatt (kW).

Nei piccoli impianti può coincidere con la potenza contrattuale o con quella installata, mentre negli impianti industriali è spesso il risultato del bilancio dei carichi effettuato in fase di progettazione.

Tensione di alimentazione

La formula cambia in funzione del tipo di alimentazione.

I valori più comuni sono:

Tipo di impianto	Tensione nominale
Monofase	230 V
Trifase	400 V

La tensione rappresenta uno dei parametri fondamentali del calcolo e deve essere riferita alla tensione nominale del sistema elettrico.

Fattore di potenza (cosφ)

Il fattore di potenza, indicato con cosφ, esprime il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente.

Negli impianti elettrici reali il suo valore è quasi sempre inferiore a 1 a causa della presenza di carichi induttivi come:

• motori elettrici;
• trasformatori;
• inverter;
• alimentatori;
• apparecchiature elettroniche.

Indicativamente si possono considerare i seguenti valori:

Tipo di carico	cosφ tipico
Carichi resistivi	1,00
Impianti civili	0,95
Impianti industriali	0,85 ÷ 0,95
Motori elettrici	0,80 ÷ 0,90

Utilizzare un valore di cosφ non corretto porta inevitabilmente a un errore nel calcolo della corrente.

Fattore di contemporaneità

Uno degli errori più frequenti consiste nel sommare semplicemente la potenza di tutte le utenze collegate al quadro.

Nella maggior parte degli impianti, infatti, non tutti i carichi funzionano contemporaneamente.

Per questo motivo il progettista introduce il fattore di contemporaneità, che tiene conto dell’effettivo utilizzo simultaneo delle utenze.

Ad esempio, un quadro con una potenza installata pari a 100 kW potrebbe richiedere una potenza effettiva di esercizio pari a 70 kW, se il fattore di contemporaneità è pari a 0,7.

Questo approccio consente di ottenere un dimensionamento più realistico e spesso permette di ridurre il costo complessivo del quadro senza compromettere sicurezza e affidabilità.

Approfondisci: Come Dimensionare le Sbarre di Rame nei Quadri Elettrici

Tipologia dell’impianto

Prima di procedere al calcolo è necessario stabilire se il quadro alimenta un impianto:

• monofase, normalmente a 230 V;
• trifase, normalmente a 400 V.

Le formule sono differenti e non possono essere utilizzate in modo intercambiabile.

Una volta raccolti tutti questi dati sarà possibile calcolare la corrente nominale del quadro con poche semplici operazioni.

Formula della corrente in monofase

Negli impianti monofase la corrente nominale si calcola utilizzando una formula relativamente semplice, nella quale intervengono la potenza assorbita, la tensione di alimentazione e il fattore di potenza.

La formula è la seguente:

I = P / (V × cosφ)

dove:

• I = corrente assorbita (A)
• P = potenza attiva (W)
• V = tensione di alimentazione (230 V)
• cosφ = fattore di potenza

Attenzione: la potenza deve essere espressa in Watt (W). Se il valore è indicato in kW, è necessario moltiplicarlo per 1.000 prima di effettuare il calcolo.

Esempio 1 – Impianto domestico da 3 kW

Si consideri un impianto monofase con:

• Potenza: 3 kW
• Tensione: 230 V
• cosφ: 0,95

Convertendo la potenza:

P = 3 × 1.000 = 3.000 W

Applicando la formula:

I = 3.000 / (230 × 0,95) = 13,7 A

La corrente nominale risulta quindi pari a circa 14 A.

Esempio 2 – Impianto da 6 kW

Dati:

• Potenza: 6 kW
• Tensione: 230 V
• cosφ: 0,95

Calcolo:

I = 6.000 / (230 × 0,95) = 27,5 A

La corrente assorbita è quindi di circa 28 A.

Esempio 3 – Impianto da 10 kW

Supponiamo di alimentare un piccolo laboratorio monofase con:

• Potenza: 10 kW
• Tensione: 230 V
• cosφ: 0,90

Il calcolo diventa:

I = 10.000 / (230 × 0,90) = 48,3 A

In questo caso la corrente nominale supera i 48 A, valore che influenzerà direttamente la scelta dell’interruttore generale, dei conduttori e del sistema di distribuzione interno al quadro.

Errori da evitare

Durante il calcolo della corrente in un impianto monofase è frequente commettere alcuni errori che possono alterare significativamente il risultato.

I più comuni sono:

• utilizzare i kW al posto dei W;
• assumere un cosφ pari a 1 senza verificarne il valore reale;
• utilizzare una tensione diversa da quella nominale del sistema;
• trascurare il fattore di contemporaneità quando il quadro alimenta più utenze.

Verificare attentamente questi parametri prima del calcolo permette di ottenere una corrente nominale affidabile e di evitare errori che potrebbero ripercuotersi sul dimensionamento dell’intero quadro elettrico.

Formula della corrente in trifase

La maggior parte dei quadri elettrici destinati ad applicazioni industriali, commerciali e del terziario alimenta impianti trifase a 400 V. In questi casi il calcolo della corrente nominale richiede una formula diversa rispetto agli impianti monofase, poiché occorre considerare la distribuzione della potenza sulle tre fasi.

La formula della corrente trifase è:

I = P / (√3 × V × cosφ)

dove:

• I = corrente assorbita (A)
• P = potenza attiva (W)
• √3 = coefficiente pari a 1,732
• V = tensione concatenata tra le fasi (400 V nella maggior parte degli impianti BT)
• cosφ = fattore di potenza

Anche in questo caso la potenza deve essere espressa in Watt (W). Se il valore è indicato in kW, è necessario moltiplicarlo per 1.000 prima di applicare la formula.

Perché compare il coefficiente √3?

Una delle domande più frequenti riguarda la presenza del coefficiente √3 nella formula trifase.

Questo valore deriva dalla relazione matematica esistente tra:

• tensione concatenata (400 V);
• tensione di fase (230 V);
• distribuzione equilibrata della potenza sulle tre fasi.

In un sistema trifase bilanciato, la potenza totale non è semplicemente il prodotto tra tensione e corrente come avviene nei circuiti monofase, ma deve tenere conto della relazione vettoriale tra le tre fasi.

Per questo motivo la formula corretta è:

P = √3 × V × I × cosφ

Da questa espressione si ricava direttamente la formula utilizzata per determinare la corrente nominale.

Esempio 1 – Quadro trifase da 15 kW

Supponiamo di dover alimentare un piccolo quadro servizi con:

• Potenza: 15 kW
• Tensione: 400 V
• cosφ: 0,90

Convertiamo la potenza:

P = 15 × 1.000 = 15.000 W

Applicando la formula:

I = 15.000 / (1,732 × 400 × 0,90) = 24,1 A

La corrente nominale risulta pari a circa 24 A.

In fase di progettazione sarà quindi necessario scegliere un interruttore con una corrente nominale commerciale immediatamente superiore, lasciando anche un adeguato margine per eventuali futuri ampliamenti dell’impianto.

Esempio 2 – Quadro trifase da 30 kW

Dati di progetto:

• Potenza: 30 kW
• Tensione: 400 V
• cosφ: 0,90

Calcolo:

I = 30.000 / (1,732 × 400 × 0,90) = 48,1 A

La corrente nominale è quindi di circa 48 A.

Questo valore rappresenta il punto di partenza per il dimensionamento delle sbarre principali, dei cavi di alimentazione e dell’interruttore generale.

Esempio 3 – Quadro trifase da 75 kW

Consideriamo ora un quadro destinato ad alimentare una linea produttiva.

Dati:

• Potenza: 75 kW
• Tensione: 400 V
• cosφ: 0,90

Calcolo:

I = 75.000 / (1,732 × 400 × 0,90) = 120,3 A

La corrente nominale risulta pari a circa 120 A.

In questo intervallo di corrente diventano particolarmente importanti anche:

• il corretto dimensionamento delle sbarre;
• la verifica delle sovratemperature;
• la scelta della carpenteria;
• la verifica della tenuta al cortocircuito.

Esempio 4 – Quadro trifase da 160 kW

Infine analizziamo un quadro generale destinato ad alimentare un impianto industriale di maggiori dimensioni.

Dati:

• Potenza: 160 kW
• Tensione: 400 V
• cosφ: 0,90

Calcolo:

I = 160.000 / (1,732 × 400 × 0,90) = 256,6 A

La corrente nominale risulta quindi di circa 257 A.

In questo caso è evidente come il valore ottenuto influenzi direttamente la scelta di componenti quali:

• interruttore generale;
• sistema sbarre principale;
• supporti delle sbarre;
• collegamenti interni;
• carpenteria del quadro.

Per quadri di questa potenza è inoltre fondamentale eseguire tutte le verifiche previste dalla CEI EN 61439, in particolare quelle relative ai limiti di sovratemperatura e alla tenuta al cortocircuito.

Tabella di confronto

La tabella seguente riassume i risultati ottenuti nei quattro esempi precedenti.

Potenza	Tensione	cosφ	Corrente nominale
15 kW	400 V	0,90	24 A
30 kW	400 V	0,90	48 A
75 kW	400 V	0,90	120 A
160 kW	400 V	0,90	257 A

Questi valori consentono di effettuare una prima stima della corrente nominale del quadro. Nella pratica progettuale, tuttavia, il calcolo deve essere sempre integrato con l’analisi dei carichi realmente presenti, del fattore di contemporaneità e delle condizioni di esercizio dell’impianto.

Errori da evitare nel calcolo trifase

Anche il calcolo della corrente trifase può essere compromesso da errori apparentemente banali.

I più comuni sono:

• utilizzare 230 V anziché 400 V;
• dimenticare il coefficiente √3;
• considerare la potenza installata senza applicare il fattore di contemporaneità;
• assumere un valore di cosφ non realistico;
• utilizzare direttamente i kW senza convertirli in W.

Una verifica accurata dei dati iniziali permette di ottenere un valore affidabile della corrente nominale e costituisce la base per tutte le successive fasi del dimensionamento del quadro elettrico.

Tabella della corrente nominale in funzione della potenza

Quando si deve eseguire un dimensionamento preliminare di un quadro elettrico, non sempre è necessario ripetere ogni volta il calcolo mediante la formula. Una tabella di conversione tra potenza e corrente nominale consente di ottenere rapidamente un valore indicativo, particolarmente utile durante la fase di progettazione o nella scelta preliminare dei componenti.

La tabella seguente è stata calcolata considerando le condizioni più comuni negli impianti industriali:

• alimentazione trifase 400 V;
• fattore di potenza cosφ = 0,90;
• carico equilibrato sulle tre fasi.

I valori riportati rappresentano una base di partenza per il dimensionamento del quadro e dovranno essere verificati caso per caso in funzione delle reali condizioni di esercizio.

Corrente nominale in funzione della potenza (400 V trifase – cosφ = 0,90)

Potenza (kW)	Corrente (A)
3	4,8
5	8,0
7,5	12,0
10	16,0
15	24,1
20	32,1
25	40,1
30	48,1
37	59,3
45	72,2
55	88,2
75	120,3
90	144,4
110	176,4
132	211,7
160	256,6
200	320,8
250	401,0
315	505,2
400	641,6

Nota: i valori sono stati arrotondati alla prima cifra decimale e hanno esclusivamente valore indicativo. Il dimensionamento definitivo deve sempre essere eseguito sulla base dei dati reali dell’impianto.

Come utilizzare la tabella

L’utilizzo della tabella è molto semplice.

È sufficiente individuare la potenza totale richiesta dal quadro e leggere la corrente corrispondente.

Ad esempio:

• un quadro da 30 kW richiede una corrente di circa 48 A;
• un quadro da 75 kW assorbe circa 120 A;
• un quadro da 160 kW richiede circa 257 A;
• un quadro da 250 kW supera i 400 A.

Questa informazione costituisce il punto di partenza per scegliere:

• la corrente nominale dell’interruttore generale;
• la portata delle sbarre principali;
• la sezione dei cavi di alimentazione;
• la carpenteria del quadro;
• i dispositivi di protezione.

Approfondisci: Tabella sezione cavi elettrici e amperaggio

La corrente calcolata coincide con quella dell’interruttore?

Non necessariamente.

Il valore ottenuto rappresenta la corrente di esercizio dell’impianto. L’interruttore generale viene invece scelto tra le correnti nominali normalizzate disponibili sul mercato.

Ad esempio:

Corrente calcolata	Corrente nominale dell’interruttore
24 A	25 A o 32 A
48 A	50 A o 63 A
88 A	100 A
120 A	125 A o 160 A
177 A	200 A
257 A	320 A
401 A	400 A o 500 A
506 A	630 A

La scelta definitiva dipende da numerosi fattori progettuali, tra cui:

• margine previsto per futuri ampliamenti;
• temperatura ambiente;
• modalità di installazione;
• coordinamento con gli altri dispositivi di protezione;
• verifiche richieste dalla CEI EN 61439 per il quadro completo.

Quando la tabella non è sufficiente

Sebbene queste tabelle siano estremamente utili nelle valutazioni preliminari, non possono sostituire un vero progetto elettrico.

È sempre necessario eseguire il calcolo completo quando:

• sono presenti numerosi motori con avviamenti gravosi;
• l’impianto presenta elevati carichi non lineari;
• il fattore di potenza è significativamente diverso da 0,90;
• il quadro alimenta utenze con bassi fattori di contemporaneità;
• devono essere eseguite le verifiche termiche e di tenuta al cortocircuito.

In tutti questi casi la corrente nominale dovrà essere determinata partendo dai dati reali dell’impianto, per garantire un dimensionamento corretto e conforme alle prescrizioni normative.

Come scegliere la corrente nominale dell’interruttore generale

Una volta calcolata la corrente nominale del quadro elettrico, il passo successivo consiste nella scelta dell’interruttore generale. Si tratta di una decisione fondamentale perché questo dispositivo ha il compito di proteggere il quadro e l’impianto contro sovraccarichi e cortocircuiti, oltre a consentire il sezionamento dell’alimentazione durante le operazioni di manutenzione.

È importante comprendere che la corrente calcolata non coincide quasi mai con la corrente nominale dell’interruttore. Gli interruttori vengono infatti prodotti con valori normalizzati e la scelta deve sempre ricadere sul valore commerciale più adatto alle caratteristiche dell’impianto.

Corrente calcolata e corrente nominale: due concetti diversi

La corrente calcolata rappresenta il valore effettivamente richiesto dai carichi alimentati dal quadro.

La corrente nominale dell’interruttore (In), invece, è il valore dichiarato dal costruttore entro il quale il dispositivo può funzionare in modo continuativo nelle condizioni previste di installazione.

Ad esempio, se dal calcolo risulta una corrente di 118 A, non esiste un interruttore commerciale da 118 A.

Sarà quindi necessario scegliere una taglia normalizzata, ad esempio 125 A, verificando che sia compatibile con il dimensionamento complessivo del quadro.

Le correnti nominali commerciali più diffuse

I costruttori mettono a disposizione interruttori magnetotermici e scatolati con una gamma di correnti nominali standard.

Tra le taglie più utilizzate nei quadri BT troviamo:

Corrente nominale (In)
16 A
20 A
25 A
32 A
40 A
50 A
63 A
80 A
100 A
125 A
160 A
200 A
250 A
320 A
400 A
500 A
630 A

Per applicazioni industriali sono disponibili anche interruttori con correnti nominali superiori, ma nei quadri BT di distribuzione queste rappresentano le taglie più comuni. Le schede tecniche dei produttori riportano normalmente le versioni disponibili e le relative prestazioni elettriche.

Come scegliere il valore corretto

La scelta dell’interruttore non consiste semplicemente nell’individuare il primo valore superiore alla corrente calcolata.

Il progettista deve considerare diversi aspetti.

1. La corrente di esercizio

L’interruttore deve essere in grado di trasportare senza problemi la corrente assorbita dall’impianto nelle normali condizioni di funzionamento.

Per questo motivo la corrente nominale dell’interruttore deve essere uguale o superiore alla corrente di progetto.

2. La possibilità di futuri ampliamenti

In molti impianti è prevista la successiva installazione di nuove utenze.

Se esiste una concreta possibilità di espansione, può essere conveniente scegliere un’interruttore di taglia leggermente superiore, evitando future sostituzioni.

Naturalmente questa scelta deve essere coerente con il dimensionamento delle sbarre, dei cavi e della carpenteria.

3. La portata dei conduttori

L’interruttore non deve mai avere una corrente nominale superiore alla portata dei conduttori che protegge.

Ad esempio:

• corrente del cavo: 125 A
• interruttore: 160 A

Questa configurazione potrebbe non garantire un’adeguata protezione contro il sovraccarico e deve essere verificata attentamente secondo i criteri di coordinamento delle protezioni.

4. Le condizioni di installazione

La temperatura ambiente, il grado di ventilazione del quadro, l’altitudine e la presenza di altri dispositivi possono modificare le reali condizioni di funzionamento dell’interruttore.

In alcune situazioni è necessario applicare i coefficienti di declassamento indicati dal costruttore.

Esempi pratici

La tabella seguente mostra alcune possibili scelte progettuali.

Corrente calcolata	Interruttore consigliato*
22 A	25 A
29 A	32 A
47 A	50 A oppure 63 A
61 A	63 A
97 A	100 A
118 A	125 A
154 A	160 A
191 A	200 A
244 A	250 A
315 A	320 A
386 A	400 A
485 A	500 A
612 A	630 A

*La scelta definitiva deve sempre essere verificata in funzione delle caratteristiche dell’impianto, della portata delle condutture e delle prescrizioni del costruttore.

Gli errori più comuni

Nella pratica progettuale si riscontrano spesso alcuni errori ricorrenti.

I più frequenti sono:

• scegliere un interruttore con corrente nominale inferiore alla corrente di esercizio;
• sovradimensionare eccessivamente l’interruttore “per stare tranquilli”;
• non considerare eventuali futuri ampliamenti dell’impianto;
• trascurare il coordinamento tra interruttore, cavi e sbarre;
• non applicare i coefficienti di declassamento previsti dal costruttore.

Questi errori possono compromettere sia la sicurezza dell’impianto sia il corretto funzionamento delle protezioni.

La corrente nominale è solo uno dei parametri da verificare

La corrente nominale rappresenta il primo criterio di scelta dell’interruttore, ma non è l’unico.

Prima di definire il dispositivo definitivo è necessario verificare anche:

• il potere di interruzione rispetto alla corrente di cortocircuito presunta;
• le caratteristiche della curva di intervento o dell’unità di sgancio;
• il coordinamento con gli altri dispositivi di protezione;
• la selettività, quando richiesta;
• la compatibilità con il sistema di distribuzione del quadro.

Solo dopo queste verifiche sarà possibile confermare che l’interruttore scelto è realmente idoneo all’impianto e conforme ai requisiti progettuali previsti per i quadri elettrici in bassa tensione.

Gli errori più comuni nel calcolo della corrente nominale

Il calcolo della corrente nominale di un quadro elettrico è relativamente semplice dal punto di vista matematico, ma nella pratica progettuale gli errori sono piuttosto frequenti. Anche una piccola imprecisione può influenzare il dimensionamento dell’intero quadro, con ripercussioni sulla scelta dei componenti e sui costi dell’impianto.

Di seguito sono riportati gli errori più comuni e i motivi per cui è importante evitarli.

Confondere la potenza installata con la potenza realmente assorbita

Uno degli errori più frequenti consiste nel sommare la potenza nominale di tutte le utenze alimentate dal quadro senza considerare il loro reale funzionamento.

Nella maggior parte degli impianti industriali e del terziario non tutti i carichi lavorano contemporaneamente.

Per questo motivo è necessario valutare il fattore di contemporaneità, ottenendo una corrente di progetto molto più vicina alle reali condizioni di esercizio.

Dimenticare il fattore di potenza (cosφ)

Applicare la formula utilizzando un cosφ pari a 1 è corretto solo nel caso di carichi puramente resistivi.

Negli impianti reali sono normalmente presenti:

• motori elettrici;
• trasformatori;
• inverter;
• gruppi di continuità;
• alimentatori elettronici.

Questi carichi riducono il fattore di potenza e aumentano la corrente assorbita.

Trascurare questo parametro porta quasi sempre a sottostimare la corrente nominale del quadro.

Utilizzare una tensione errata

Un altro errore ricorrente consiste nell’utilizzare 230 V anche per il calcolo di impianti trifase.

Ricorda che:

• negli impianti monofase si utilizza normalmente 230 V;
• negli impianti trifase si utilizza normalmente 400 V (tensione concatenata).

Una tensione errata produce inevitabilmente un risultato non corretto.

Dimenticare il coefficiente √3 negli impianti trifase

La formula trifase comprende il coefficiente √3 (1,732).

Omettere questo valore significa ottenere una corrente completamente errata e dimensionare in modo scorretto:

• interruttori;
• sbarre;
• cavi;
• carpenteria.

È uno degli errori più comuni tra chi esegue il calcolo manualmente.

Non convertire i kW in Watt

Le formule richiedono che la potenza sia espressa in Watt.

Prima del calcolo è quindi necessario convertire i kilowatt:

• 1 kW = 1.000 W

Ad esempio:

• 30 kW = 30.000 W
• 75 kW = 75.000 W
• 160 kW = 160.000 W

Scegliere un interruttore esattamente uguale alla corrente calcolata

La corrente ottenuta rappresenta il valore di progetto, non la taglia commerciale dell’interruttore.

Nella pratica si sceglie normalmente il valore nominale standard immediatamente superiore, verificando sempre:

• portata dei conduttori;
• coordinamento delle protezioni;
• possibilità di futuri ampliamenti;
• condizioni ambientali di installazione.

Ignorare le verifiche successive

Calcolare correttamente la corrente nominale è solo il primo passo del dimensionamento del quadro.

Successivamente devono essere eseguite anche le verifiche relative a:

• portata delle sbarre;
• limiti di sovratemperatura;
• tenuta al cortocircuito;
• coordinamento delle protezioni;
• conformità alla CEI EN 61439.

Domande frequenti (FAQ)

Come si calcola la corrente nominale di un quadro elettrico?

Dipende dal tipo di alimentazione.

Per un impianto monofase si utilizza la formula:

I = P / (V × cosφ)

Per un impianto trifase si utilizza invece:

I = P / (√3 × V × cosφ)

In entrambi i casi la potenza deve essere espressa in Watt.

Qual è la differenza tra corrente nominale del quadro e corrente dell’interruttore generale?

La corrente nominale del quadro rappresenta la corrente di progetto che il quadro deve distribuire in condizioni normali di esercizio.

L’interruttore generale viene invece scelto tra le correnti nominali commerciali disponibili e deve essere adeguato sia ai carichi sia alle caratteristiche dell’impianto.

La corrente nominale coincide con la somma delle correnti di tutte le utenze?

Non sempre.

Nei quadri elettrici è spesso necessario considerare il fattore di contemporaneità, che tiene conto del fatto che non tutte le utenze funzionano contemporaneamente.

Perché nel calcolo trifase compare il coefficiente √3?

Il coefficiente √3 (1,732) deriva dalla relazione tra tensione concatenata e tensione di fase nei sistemi trifase equilibrati.

È un elemento indispensabile della formula e non può essere omesso.

Quale valore di cosφ bisogna utilizzare?

Dipende dal tipo di impianto.

Indicativamente:

• carichi resistivi: 1,00
• impianti civili: 0,95
• impianti industriali: 0,85 ÷ 0,95

Quando possibile è sempre consigliabile utilizzare il valore reale ricavato dal progetto o dalle caratteristiche delle utenze.

La tabella Potenza-Corrente può sostituire il calcolo?

No.

Le tabelle sono molto utili per ottenere una stima rapida, ma il progetto definitivo deve sempre considerare:

• fattore di contemporaneità;
• fattore di potenza;
• condizioni ambientali;
• caratteristiche dei carichi;
• prescrizioni normative.

Come si sceglie l’interruttore generale dopo aver calcolato la corrente?

Si individua la corrente di progetto e si seleziona la taglia commerciale più adatta, verificando successivamente:

• portata dei cavi;
• potere di interruzione;
• coordinamento con gli altri dispositivi;
• eventuali margini per futuri ampliamenti.

La corrente nominale influisce sul dimensionamento delle sbarre?

Sì.

La corrente nominale rappresenta uno dei parametri fondamentali per scegliere la sezione delle sbarre, verificare la densità di corrente e controllare il comportamento termico del sistema di distribuzione.

È possibile utilizzare sempre un interruttore di taglia superiore?

No.

Un interruttore eccessivamente sovradimensionato potrebbe non garantire una corretta protezione dei conduttori contro il sovraccarico.

La scelta deve sempre essere effettuata verificando il coordinamento con il resto dell’impianto.

Qual è il passo successivo dopo aver calcolato la corrente nominale?

Una volta determinata la corrente nominale del quadro, il progettista può procedere con:

1. scelta dell’interruttore generale;
2. dimensionamento delle sbarre;
3. scelta della sezione dei cavi;
4. verifica della sovratemperatura;
5. verifica della tenuta al cortocircuito;
6. verifica finale del quadro secondo la CEI EN 61439.

Conclusioni

Calcolare correttamente la corrente nominale di un quadro elettrico è il primo passo per realizzare un impianto sicuro, affidabile e conforme alle prescrizioni normative. Da questo valore dipendono infatti tutte le principali scelte progettuali, dalla selezione dell’interruttore generale al dimensionamento delle sbarre, dei conduttori e della carpenteria del quadro.

Come abbiamo visto, il calcolo richiede pochi dati fondamentali: la potenza dei carichi, la tensione di alimentazione, il fattore di potenza e, quando necessario, il fattore di contemporaneità. L’applicazione delle corrette formule per impianti monofase e trifase consente di determinare con precisione la corrente di progetto, evitando errori che potrebbero compromettere il funzionamento dell’intero sistema.

È importante ricordare che la corrente nominale rappresenta soltanto il punto di partenza del dimensionamento. Una volta ottenuto questo valore, il progettista deve verificare che tutti i componenti del quadro siano adeguati alle reali condizioni di esercizio e rispettino i requisiti previsti dalla CEI EN 61439, con particolare attenzione alle verifiche di sovratemperatura, alla tenuta al cortocircuito e al coordinamento delle protezioni.

Anche la scelta dell’interruttore generale non può basarsi esclusivamente sul valore della corrente calcolata. Occorre valutare la disponibilità delle taglie commerciali, la portata dei conduttori, le condizioni ambientali di installazione, il potere di interruzione e l’eventuale possibilità di futuri ampliamenti dell’impianto.

In ambito industriale, dove i quadri elettrici alimentano spesso motori, inverter, trasformatori e carichi con elevata variabilità, una corretta valutazione della corrente nominale permette inoltre di ottimizzare il progetto, evitando sia costosi sovradimensionamenti sia configurazioni insufficienti che potrebbero ridurre l’affidabilità dell’impianto.

In definitiva, dedicare il giusto tempo al calcolo della corrente nominale significa costruire basi solide per tutto il progetto del quadro elettrico. Un dimensionamento accurato migliora la sicurezza, facilita le verifiche successive e contribuisce a realizzare impianti efficienti, affidabili e durevoli nel tempo.