Autore: Carlo Maria Giordano

Scegliere il cavo giusto per un impianto fotovoltaico è una decisione tecnica con importanti ricadute su sicurezza, durata e conformità normativa. Tra i cavi più utilizzati nel settore FV troviamo il H1Z2Z2-K, progettato specificamente per applicazioni solari secondo la norma EN 50618, e il FG21M21, cavo polivalente di tradizione italiana. Questa guida confronta le due soluzioni analizzando specifiche tecniche, ambiti di impiego e criteri di scelta, per aiutarti a individuare la soluzione ottimale per il tuo impianto.

Cos’è il cavo H1Z2Z2-K: caratteristiche e certificazioni

Il cavo H1Z2Z2-K è il cavo solare di riferimento per gli impianti fotovoltaici in Europa. La sua denominazione è codificata dalla norma EN 50618 (recepita a livello internazionale come IEC 62930) e descrive in modo preciso la struttura costruttiva: conduttore in rame stagnato a corda fine (Classe 5 secondo IEC 60228), doppio strato di isolamento in XLPE reticolato ad alta temperatura e guaina esterna in poliolefina LSOH (Low Smoke Zero Halogen).

Le caratteristiche principali che rendono questo cavo ideale per il fotovoltaico sono:

• tensione nominale di 1.500 V DC (con picchi ammessi fino a 1.800 V DC), compatibile con i moderni inverter e stringhe di grande potenza;
• resistenza UV certificata secondo EN 50618, fondamentale per installazioni all’aperto esposte alla radiazione solare per 25-30 anni;
• doppio isolamento (Classe II), che elimina la necessità di una messa a terra del cavo e aumenta la sicurezza contro i guasti a terra;
• intervallo di temperatura operativa da -40°C a +90°C, adatto a climi estremi sia nordici che mediterranei;
• Conformità alla Regulation on Construction Products (CPR) con classificazione Cca o Eca a seconda della versione.

Dal punto di vista delle certificazioni, i principali produttori europei come Prysmian (FG Solar), Lapp (ÖLFLEX SOLAR) e Cabur distribuiscono versioni H1Z2Z2-K conformi sia a EN 50618 che a IEC 62930, con marcatura TÜV e spesso anche MC4-compatibili per la connessione diretta ai moduli. Il CEI 20-91 italiano recepisce le prescrizioni europee per questi cavi nei sistemi FV.

Cos’è il cavo FG21M21: specifiche tecniche

Il cavo FG21M21 è un cavo di energia unipolare con isolamento in polietilene reticolato (XLPE, da cui la sigla “21” nel nome) e guaina esterna in PVC o mescola termoplastica, classificato secondo la norma CEI 20-13 / HD 603. È un cavo tradizionalmente impiegato negli impianti elettrici in bassa tensione italiani, in applicazioni sia in corrente alternata che continua.

Le specifiche tecniche principali del FG21M21 sono:

• tensione nominale U0/U pari a 0,6/1 kV AC, con possibilità di utilizzo fino a 1.500 V DC in alcune versioni dedicate;
• conduttore in rame rosso ricotto o stagnato, in configurazione rigida (Classe 2) o flessibile (Classe 5);
• isolamento in XLPE con temperatura massima del conduttore di +90°C in regime continuativo;
• guaina in PVC, con buona resistenza meccanica ma limitata resistenza ai raggi UV rispetto ai cavi specifici per FV;
• temperatura minima di posa di -30°C, inferiore rispetto all’H1Z2Z2-K.

Il FG21M21 è particolarmente diffuso nel mercato italiano grazie al suo costo contenuto e alla reperibilità capillare. Tuttavia, non è stato progettato specificamente per applicazioni fotovoltaiche: la resistenza UV della guaina PVC standard è inferiore a quella del cavo solare, e il singolo isolamento comporta limitazioni in termini di sicurezza nelle installazioni DC di stringa. Alcune versioni FG21M21 con guaina LSOH migliorano le prestazioni al fuoco, ma rimangono lontane dalle specifiche dell’H1Z2Z2-K per uso FV prolungato all’esterno.

H1Z2Z2-K vs FG21M21: tabella comparativa completa

La tabella seguente riassume le principali differenze tecniche tra i due cavi per consentire una valutazione immediata:

Caratteristica	H1Z2Z2-K	FG21M21
Norma di riferimento	EN 50618 / IEC 62930	CEI 20-13 / HD 603
Tensione nominale	1.500 V DC / 1.800 V DC	1.000 V AC / 1.500 V DC
Temperatura operativa	-40°C / +90°C	-30°C / +70°C
Resistenza UV	Certificata (EN 50618)	Limitata (non specifica)
Doppio isolamento	Sì (classe II)	No (singolo)
Guaina esterna	EVA / XLPE + poliolefine	PVC o XLPE
Impiego tipico	Stringa FV, DC lato campo	BT AC, DC generico
Halogen-free	Sì	Dipende dalla versione
Resistenza al fuoco	Alta (CPR)	Media
Flessibilità	Alta (corda fine Classe 5)	Media (Classe 2/5)
Costo indicativo	Più elevato	Inferiore

Come emerge dal confronto, l’H1Z2Z2-K è superiore in quasi tutti i parametri rilevanti per l’uso fotovoltaico esterno, mentre il FG21M21 mantiene un vantaggio competitivo sul costo e sulla disponibilità per applicazioni generali.

Quando usare H1Z2Z2-K e quando FG21M21

La scelta tra i due cavi dipende principalmente dalla zona di installazione e dalle condizioni ambientali previste per la vita utile dell’impianto.

Usare H1Z2Z2-K quando:

• L’installazione prevede percorso all’aperto, su tetto, su pensilina o su struttura a terra, con esposizione diretta alla luce solare e agli agenti atmosferici.
• Si lavora con sistemi DC a tensione superiore a 1.000 V (tipico negli impianti da 20 kWp in su con inverter di stringa moderni).
• La normativa richiede la conformità alla EN 50618 / IEC 62930, come indicato dalla CEI 64-8 e dalle linee guida GSE per gli impianti incentivati.
• Si vuole garantire una durata minima di 25-30 anni senza sostituzione del cablaggio di stringa.
• L’impianto è classificato in zona ad alta rischio incendio (es. tetti di edifici residenziali) dove è richiesta la classe CPR Cca.

L’uso di FG21M21 è invece consigliabile quando:

• Il percorso del cavo è prevalentemente in tubazione protetta, all’interno dell’edificio o in cavidotti interrati, con nessuna o minima esposizione UV diretta.
• Si tratta del tratto AC tra inverter e quadro di distribuzione, dove le specifiche del cavo solare non sono necessarie.
• Il budget è un vincolo primario e il cavo sarà installato in condizioni ambientali controllate.
• Si effettua la connessione in bassa tensione alternata tra il quadro inverter e il punto di consegna alla rete.

H1Z2Z2-K lato DC di campo (dalla stringa all’inverter), FG21M21 accettabile lato AC o in ambienti protetti.

Cavo bipolare o unipolare: quale per il fotovoltaico?

Sia l’H1Z2Z2-K che il FG21M21 esistono in versione unipolare (un solo conduttore per cavo) e, in alcuni casi, bipolare (due conduttori nella stessa guaina). Per il fotovoltaico, la norma EN 50618 contempla entrambe le configurazioni, ma la scelta ha implicazioni pratiche importanti.

• Cavo unipolare: è la soluzione più diffusa nei grandi impianti. Permette di instradare separatamente il polo positivo (+) e il polo negativo (–) su percorsi fisicamente distinti, riducendo il rischio di doppio guasto e semplificando l’identificazione dei conduttori (rosso per +, nero o blu per –). È favorito nelle installazioni professionali e negli impianti a stringa multipla.
• Cavo bipolare (o gemellare): racchiude entrambi i poli in un’unica guaina. Riduce il numero di cavi da gestire e facilita l’installazione in impianti residenziali di piccola taglia. Tuttavia, in caso di guasto a terra su un polo, la tensione sull’altro rimane attiva, rendendo più complessa la ricerca del guasto. È sconsigliato in sistemi con potenze elevate o percorsi lunghi.

Per gli impianti residenziali fino a 10-20 kWp, entrambe le configurazioni sono accettabili; per impianti industriali e utility-scale, il cavo unipolare H1Z2Z2-K è la scelta standard dei progettisti elettrici.

Scheda tecnica cavo solare H1Z2Z2-K: dati essenziali

Parametro	Valore
Norma	EN 50618 / IEC 62930
Tensione nominale U0/U	1.500 V DC
Tensione max sistema	1.800 V DC
Temperatura max conduttore	+90°C (regime) / +120°C (cortocircuito)
Temperatura min posa	-40°C
Sezioni disponibili	4, 6, 10, 16, 25, 35 mm²
Conduttore	Cu stagnato, Classe 5 (IEC 60228)
Isolamento	XLPE reticolato (HI-NOX)
Guaina	Poliolefina LSOH halogen-free
Colori disponibili	Rosso (+), Nero (–), Bianco
Raggi di curvatura min.	4× diametro esterno
Marcatura CPR	Cca / Eca

Nota: i valori di portata in corrente (es. 50 A per 6 mm² a 40°C in aria libera) variano in funzione del metodo di posa, della temperatura ambiente e del numero di cavi in fascio. Fare sempre riferimento alle tabelle CEI UNEL 35024 e alle schede tecniche del produttore per il dimensionamento corretto.

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FAQ – Domande Frequenti sui cavi per fotovoltaico

La scelta del dimensionamento dei cavi fotovoltaici è un passaggio cruciale, spesso sottovalutato, nella progettazione di un impianto solare. Non si tratta solo di garantire il passaggio della corrente, ma di ottimizzare l’efficienza globale, ridurre le perdite di energia per calore e assicurare la longevità dell’intero sistema.

Una scelta errata della sezione può compromettere il ritorno economico dell’investimento. Vediamo insieme come selezionare la sezione ideale per impianti da 3, 6 e 10 kW, fornendo tabelle di riferimento e consigli tecnici.

Perché la sezione del cavo è fondamentale per le prestazioni dell’impianto

In un impianto fotovoltaico, i cavi agiscono come le “arterie” che trasportano l’energia prodotta dai moduli verso l’inverter e, successivamente, verso la rete domestica o le batterie. La scelta della sezione non è arbitraria, ma risponde a precise leggi fisiche e normative (come la norma CEI 64-8).

Il fattore principale da considerare è la caduta di tensione (ΔV). Ogni conduttore oppone una resistenza al passaggio della corrente; se il cavo è troppo sottile o troppo lungo, una parte dell’energia prodotta si disperde sotto forma di calore (effetto Joule).

In ambito fotovoltaico, si punta a mantenere la caduta di tensione al di sotto dell’1-2% per la parte in corrente continua (DC). Una caduta eccessiva non solo riduce la resa, ma può causare lo spegnimento improvviso dell’inverter per “sovratensione” lato AC o per letture errate dei parametri lato DC.

Inoltre, la sicurezza è prioritaria. Un cavo sottodimensionato tende a surriscaldarsi, accelerando il degrado dell’isolamento e aumentando il rischio di incendi o archi elettrici, particolarmente pericolosi nei circuiti in corrente continua ad alto voltaggio.

Tabella sezione cavi per impianti fotovoltaici 3 kW

L’impianto da 3 kW è il classico standard residenziale italiano. Solitamente è composto da un unico string (serie di pannelli) con una tensione che varia tra i 300V e i 450V DC.

Lunghezza Tratta (m)	Sezione Consigliata (mm²)	Caduta di Tensione Stimata	Note
Fino a 20m	4 mm²	< 1%	Standard ottimale per la maggior parte delle installazioni.
Da 20m a 40m	6 mm²	~ 1.2%	Necessario per minimizzare le perdite su tratte lunghe.
Oltre 50m	10 mm²	< 1.5%	Consigliato se l’inverter è molto distante dal campo fotovoltaico.

Per un impianto da 3 kW, il cavo da 4 mm² è solitamente sufficiente se la distanza tra pannelli e inverter è contenuta. Tuttavia, passare al 6 mm² è una scelta lungimirante che garantisce una maggiore efficienza nel tempo.

Tabella sezione cavi per impianti fotovoltaici 6 kW

Con un impianto da 6 kW, la corrente (Ampere) in gioco aumenta, specialmente se i pannelli sono configurati in due stringhe parallele. In questo caso, il calore generato nei cavi è più significativo.

Lunghezza Tratta (m)	Sezione Consigliata (mm²)	Caduta di Tensione Stimata	Note
Fino a 15m	4 mm²	~ 1.1%	Accettabile solo per tratte molto brevi.
Da 15m a 35m	6 mm²	< 1.3%	La scelta standard per impianti da 6 kW.
Oltre 40m	10 mm²	~ 1.5%	Indispensabile per mantenere l’efficienza su distanze medie.

In un sistema da 6 kW, l’utilizzo di cavi da 6 mm² è considerato il “gold standard”. Assicura che la resistenza sia mantenuta bassa anche durante i picchi di produzione estiva.

Tabella sezione cavi per impianti fotovoltaici 10 kW

Gli impianti da 10 kW, spesso trifase, gestiscono potenze considerevoli. Qui la gestione delle stringhe diventa più complessa e la sezione dei cavi deve essere valutata con estrema attenzione.

Lunghezza Tratta (m)	Sezione Consigliata (mm²)	Caduta di Tensione Stimata	Note
Fino a 25m	6 mm²	~ 1.2%	Minimo sindacale per impianti di questa taglia.
Da 25m a 50m	10 mm²	< 1.4%	Raccomandato per la stabilità del sistema.
Oltre 60m	16 mm²	~ 1.5%	Necessario per grandi coperture o installazioni a terra.

Per 10 kW, si consiglia vivamente di non scendere mai sotto i 6 mm², preferendo il 10 mm² se la tratta supera i 25-30 metri, per evitare che l’inverter lavori fuori dai parametri ottimali.

Come calcolare la sezione corretta: formula e fattori chiave

Il calcolo della sezione $S$ (in $mm^2$) si basa sulla formula della caduta di tensione per la corrente continua:

Dove:

• L: lunghezza del cavo (sola andata) in metri.
• I: corrente massima della stringa ($I_{mpp}$) in Ampere.
• P(Rho): resistività del materiale
• ΔV: caduta di tensione massima ammessa in Volt (es. 1% della tensione nominale di stringa).

Fattori Chiave:

1. Temperatura: i cavi solari sono spesso esposti a temperature elevate sotto i moduli. Il calore aumenta la resistenza, quindi è bene sovradimensionare leggermente.
2. Tipologia di posa: cavi in canalina o interrati hanno capacità di dissipazione termica differenti.
3. Certificazione: utilizzare esclusivamente cavi certificati EN 50618 (tipo H1Z2Z2-K), progettati per resistere ai raggi UV e alle intemperie per 25 anni.

Errori comuni nel dimensionamento dei cavi solari

1. Usare cavi elettrici standard: mai utilizzare cavi per impianti elettrici civili (tipo FS17) all’esterno. I cavi fotovoltaici devono essere resistenti ai raggi UV e avere un doppio isolamento rinforzato.
2. Ignorare la lunghezza totale: spesso si considera solo la distanza in linea d’aria, dimenticando le curve e le discese nei passacavi. Ogni metro aggiunge resistenza.
3. Sottovalutare la parte AC: molti si concentrano solo sui cavi DC, ma il collegamento tra Inverter e Quadro Elettrico (AC) è altrettanto critico. Una sezione insufficiente qui può causare continui distacchi dell’inverter dalla rete.
4. Connessioni scarse: utilizzare connettori MC4 di bassa qualità o crimpature artigianali annulla i benefici di un buon cavo, creando punti caldi pericolosi.

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FAQ – Domande frequenti sul dimensionamento dei cavi fotovoltaici