Il passacavo può prevenire i danni causati dalla trazione del cavo?

Il passacavo può prevenire i danni causati dalla trazione del cavo?

La risposta breve è sì — ma solo quando il passacavo è dimensionato correttamente per il cavo ed è installato in modo appropriato. Molti acquirenti presumono che l’installazione di un qualsiasi passacavo protegga automaticamente i cablaggi nei punti di ingresso nell’involucro. Nella pratica, la protezione meccanica fornita da un passacavo dipende interamente dal fatto che l’inserto di tenuta aderisca alla guaina del cavo e che il dado di blocco sia serrato con la coppia corretta. Se uno di questi due aspetti non è rispettato, il passacavo diventa un semplice elemento passivo anziché una vera e propria protezione meccanica.

A cosa è effettivamente destinato un passacavo

Un passacavo svolge due funzioni distinte, e talvolta gli acquirenti le considerano la stessa cosa. La prima è la tenuta: escludere polvere, acqua e contaminanti dall’involucro (questo è ciò che misurano i gradi di protezione IP). La seconda è il fissaggio meccanico: resistere alle sollecitazioni meccaniche nel punto di ingresso del cavo, in modo che le forze di trazione, torsione e flessione vengano assorbite dal corpo del passacavo anziché trasmesse ai collegamenti e alle terminazioni all’interno del quadro.

Entrambe le funzioni sono disciplinate dalla norma internazionale DIN EN 62444, che riguarda i passacavo per impianti elettrici. I requisiti di resistenza meccanica stabiliti da tale norma specificano che un passacavo correttamente installato deve resistere a una forza di estrazione definita senza che il cavo scivoli attraverso di esso. Quando tale criterio è soddisfatto, il passacavo svolge esattamente la funzione richiesta dalla domanda: prevenire danni da trazione all’ingresso dell’involucro.

Può sembrare controintuitivo, ma la funzione di protezione dallo sforzo di trazione dipende più dall’inserto di tenuta che dal corpo del passacavo stesso. L’anello di serraggio o l’inserto di tenuta è il componente che afferra la guaina del cavo. Se l’inserto non si comprime correttamente sul diametro esterno effettivo del cavo, non si ottiene né una tenuta IP affidabile né una resistenza efficace allo strappo — indipendentemente da quanto strettamente sia avvitato il dado di bloccaggio.

Quando un passacavo non riesce a prevenire i danni da trazione

Prima di definire definitivamente la specifica di un passacavo, chiedetevi: conoscete il diametro esterno effettivo del cavo da installare — compresa la possibile variazione tra diversi lotti di matassa dello stesso tipo di cavo?

Il motivo più comune per cui un passacavo non riesce a prevenire danni da trazione è una discrepanza nella gamma di serraggio. Ogni passacavo ha una gamma di serraggio definita: il diametro esterno minimo e massimo del cavo che può afferrare in modo efficace. Se il diametro esterno effettivo del cavo si trova vicino all’estremità inferiore di tale gamma — o addirittura al di fuori di essa — l’inserto di tenuta non riesce a comprimersi sufficientemente per garantire una presa adeguata. L’ingresso del cavo appare corretto dall’esterno, ma offre una resistenza minima alla fuoriuscita durante l’uso.

La seconda modalità di guasto è il serraggio eccessivo da parte dell’installatore. L’istinto, durante il montaggio di una guarnizione per cavi in plastica, è quello di serrare saldamente il dado di bloccaggio per assicurarsi che tenga. Nella pratica, tuttavia, una coppia eccessiva deforma o provoca crepe nell’anello di serraggio — lo stesso componente responsabile della presa sulla guaina del cavo. Il risultato è una guarnizione per cavi che appare correttamente installata, ma con un inserto danneggiato, incapace di offrire una reale resistenza meccanica alle sollecitazioni di trazione. Questo tipo di danno non è generalmente visibile esternamente, motivo per cui spesso sfugge all’ispezione di installazione.

Il terzo scenario è quello in cui la protezione standard offerta dai pressacavi non è effettivamente applicabile: i cavi corazzati. Un pressacavi standard stringe la guaina esterna del cavo. Nei cavi corazzati con filo d'acciaio (SWA) o con filo di alluminio (AWA), il carico meccanico in esercizio è sopportato dallo strato corazzato, non dalla guaina esterna. Un pressacavi che stringe soltanto la guaina esterna non risolve il problema del ritiro della corazzatura — fenomeno che consente al nucleo del cavo di spostarsi gradualmente all'interno del quadro man mano che l'installazione subisce flessioni nel tempo. Per i passaggi di cavi corazzati occorre un pressacavi dotato di un elemento di serraggio dedicato, in grado di agganciare direttamente lo strato corazzato.

Come selezionare un pressacavi che prevenga in modo affidabile i danni da trazione

Nella pratica, le installazioni di pressacavi che mantengono la propria tenuta per anni di servizio — attraverso cicli di accesso per manutenzione, vibrazioni e movimenti del tubo di protezione — sono generalmente quelle in cui il diametro esterno effettivo del cavo è stato misurato, anziché stimato a partire dai dati nominali della sezione trasversale.

Per prevenire danni da trazione, valutare tre fattori in sequenza:

• Allineamento del campo di serraggio: Misurare il diametro esterno effettivo del cavo e verificare che rientri nella porzione centrale del campo di serraggio indicato per il passacavo. I cavi posizionati agli estremi del campo di serraggio vengono afferrati in modo meno affidabile. I passacavo con un campo di serraggio più ampio per ogni dimensione nominale riducono il rischio nei progetti in cui la stessa dimensione di passacavo deve accogliere variazioni del diametro esterno (OD) tra diverse costruzioni o produttori di cavo.
• Ritenzione della coppia del dado autobloccante in relazione all’ambiente: Nei quadri di controllo motore, nelle stazioni di pompaggio e nelle scatole macchina — applicazioni soggette a vibrazioni continue o intermittenti — i dadi autobloccanti standard possono allentarsi progressivamente sotto carichi ciclici, perdendo gradualmente la forza di serraggio necessaria per resistere al tiraggio. Un passacavo progettato con ritenzione della coppia resistente alle vibrazioni mantiene l’integrità della presa per tutta la durata di servizio dell’installazione. Questo aspetto è più importante della classe di materiale negli ambienti ad alta vibrazione.
• Tipo di passacavo corrispondente alla costruzione del cavo: Passacavi standard per cavi flessibili non armati o schermati a più conduttori. Passacavi per cavi armati con elementi di fissaggio dell’armatura per cavi SWA e AWA. Questi non sono intercambiabili a livello di protezione meccanica, anche se filettatura e dimensione nominale coincidono.

La comprensione corretta

Un passacavo previene i danni da trazione sul cavo mediante sollievo da sollecitazione — non agendo come barriera fisica. Il meccanismo di protezione è basato sulla presa: l’inserto di tenuta si comprime contro la guaina del cavo e trasferisce qualsiasi forza di trazione esterna al corpo del passacavo e al pannello dell’involucro, mantenendo tale forza lontana dalle terminazioni e dai collegamenti interni.

Questa funzione di bloccaggio funziona soltanto quando il passacavo è dimensionato in modo che il diametro esterno del cavo rientri nella zona efficace dell’intervallo di serraggio e quando il dado di blocco è serrato alla coppia specificata dal produttore. Un inserto che non riesce a chiudersi intorno al diametro effettivo del cavo non può bloccarlo. Neppure un inserto danneggiato a causa di un serraggio eccessivo può bloccarlo. Un passacavo montato sull’involucro esterno di un cavo corazzato blocca lo strato sbagliato e manca il percorso di carico effettivo.

Per i costruttori di quadri, gli appaltatori e gli ingegneri di progetto che devono specificare passaggi cavi su apparecchiature soggette a carichi di servizio, vibrazioni o accessi regolari per manutenzione, il processo di selezione di un pressacavo in grado di prevenire efficacemente danni da trazione è semplice: misurare il diametro esterno effettivo del cavo, abbinarlo a un pressacavo con un intervallo di serraggio adeguato, abbinare il tipo di pressacavo alla costruzione del cavo e installarlo rispettando la coppia di serraggio specificata. Quando tutti e quattro i passaggi vengono seguiti, il pressacavo assolve la sua funzione di protezione meccanica e tutela il cavo nel punto di ingresso per tutta la durata di servizio dell’installazione.

I fornitori che offrono una gamma completa di pressacavi, coprendo diversi gradi di protezione IP, intervalli di serraggio e tipologie di cavo, consentono agli ingegneri di progetto di specificare la variante corretta per ogni passaggio cavo senza dover passare da una famiglia prodotto all’altra né ricorrere a più fornitori — semplificando così sia la fase di specifica sia la gestione dei materiali in cantiere per installazioni su quadri con più passaggi cavi.