B020634 - IMPIANTI ELETTRICI

ITALIANO

DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE;

G. CONTE. MANUALE DI IMPIANTI ELETTRICI- ED. HOEPLI

Il corso ha l'obiettivo di fornire allo studente le basi necessarie alla progettazione degli impianti elettrici industriali.

Elettrotecnica, Macchine Elettriche, Sistemi Elettrici per l'Energia.

Lezioni in aula

L'Esame consiste in una prova scritta, una prova orale e di un elaborato grafico di progetto facoltativo

1. ANALISI DI SISTEMI ELETRICI DI POTENZA
Definizione di sistema elettrico di potenza (SEP). Classificazione dei nodi nei SEP. Analisi di SEP con metodi di load Flow. Metodi di load flow in corrente alternata: Metodo di Newton-Raphson - Metodo del Decoupled Load Flow (Carpentier) - Metodo del Fast Decoupled Load Flow (Stott-Alsac). Calcoli di Load Flow approssimati con il metodo in corrente continua. Generazione distribuita e calcolo dei flussi di potenza inversi nelle reti MT.


2. Impianti Elettrici Industriali

Sistemi Elettrici di distribuzione dell’energia elettrica.
Architettura delle Reti di distribuzione in media tensione: Reti radiali; Reti ad anello; Reti in Banking; Reti a maglie.
Schemi di impianto: Livello di tensione; Messa a terra del neutro nei sistemi in media tensione; Schema radiale semplice; Schema radiale doppio; Schema ad anello; Schemi combinati di distribuzione; Schemi con due livelli di media tensione; Schemi per l’alimentazione di carichi essenziali. Struttura delle reti. Apparecchi in media tensione: Sezionatori di linea, sezionatori di messa a terra, Interruttori di manovra e sezzionatori, interruttori automatici. Relè di protezione. Relè magnetico e termico. Interruttori in bassa tensione funzionamento e curve caratteristiche. Interruttori limitatori. Fusibili.

3. Condutture elettriche e Fenomeni termici delle condutture elettriche

Caratteristiche di una linea elettrica. Linee in cavo. Classificazione e struttura dei cavi elettrici. Caratteristiche funzionali dei cavi elettrici. Temperature caratteristiche. Corrente di impiego. Relazione tra corrente di impiego e sezione. Portata in regime permanente. Comportamento in caso di incendio. Tipi costruttivi. Parametri elettrici dei cavi. Sigla di designazione dei cavi. Modalità di posa delle condutture elettriche. Portata dei cavi in media tensione posati in aria. Portata dei cavi in media tensione per posa interrata. Portata dei cavi per bassa tensione posati in aria. Portata dei cavi per bassa tensione per posa interrata. Portata dei cavi con conduttori in alluminio.Metodi per il dimensionamento e la verifica delle condutture elettriche. Metodo della perdita di potenza ammissibile; Metodo della temperatura ammissibile; Metodo della caduta di tensione ammissibile; Metodo della caduta di tensione unitaria; Metodo dei momenti amperometrici (linea con carico di estremità, linea aperta alimentata ad una estremità, linea con carichi diramati, rete con struttura ad albero, rete ad anello).

4. Sovracorrenti per le reti in Bassa Tensione e in Media Tensione
Sovraccarico e cortocircuito. Sollecitazione termica per sovraccarico. Corrente di cortocircuito. Sollecitazione termica per cortocircuito. Sforzi elettrodinamici. Calcolo della corrente di cortocircuito. Impedenza della rete di alimentazione; Impedenza del trasformatore. Corrente di cortocircuito nelle linee monofasi e trifasi. Corrente di cortocircuito minima convenzionale. Apparecchi di protezione e manovra in media e bassa tensione (Sezionatori; Interruttori di manovra e sezionatori IMS; Interruttori automatici, fusibili, Relè termico e Relè Magnetico, Contattori e Salvamotori).
Calcolo delle correnti di cortocircuito nelle reti MT. Tipi di Esercizio del neutro: Neutro isolato, neutro direttamente a terra e a terra tramite resistore, neutro a terra tramite bobina di Petersen (neutro compensato). Calcolo della corrente di guasto verso terra nelle reti MT esercite a neutro isolato, a terra e a terra tramite bobina di Petersen. Relè di protezione da sovracorrente e da guasti verso terra (ANSI 50, 51, 51N, 67 e 67N) Trasformatori di protezione TA, TO e TV. Calcolo della corrente di guasto verso terra su Reti MT radiali con più linee.

5. Fondamenti di Sicurezza Elettrica

Effetti della corrente sul corpo umano. Elettrocuzione, Fibrillazione cardiaca,Tetanizzazione muscolare, Ustioni, Limiti di pericolosità della corrente elettrica (curva di sicurezza tensione/tempo e tempo/corrente). Dimensionamento dell'impianto di messa a terra.
Sistemi di distribuzione dell’energia elettrica: Sistema TT; Sistemi TN; Sistema IT. Impianto di messa a terra e suo dimensionamento. Protezione dai contatti diretti: Isolamento, Involucri, Barriere, Grado di protezione, Parti a portata di mano, Protezione parziale mediante ostacoli e/o barriere. Protezione dai contatti indiretti mediante interruzione automatica: Contatti indiretti nei sistemi TT/TN/IT; Principi di funzionamento dell'interruttore differenziale. Coordinamento delle protezioni nei sistemi TT e TN. Circuiti SELV; PELV; FELV.
Sistemi di Alimentazione in Emergenza e in Sicurezza (Alimentazione privilegiata e in continuità assoluta). Gruppi Elettrogeni; Gruppi di Continuità Statica (UPS e Soccorritori); Gruppi di Continuità Rotanti.

Rischio Elettrico: Sicurezza, Pericolo, Danno. Matrice del Rischio. Esempi di valutazione del Rischio Elettrico. Lavori Elettrici (CEI 11-27). Rischio Elettrico dovuto ad ARC FLASH. Standards di valutazione NFPA 70E e IEEE1584 Dispositivi di protezioni individuali e collettivi. Esempi di valutazione del rischio elettrico.

6. Criteri di Progettazione delle Cabine di trasformazione MT/BT d’utente.

Progetto di una Cabina MT/BT d’utente con un trasformatore. Scelta del trasformatore; In Rush del Trasformatore. Scelta dei dispositivi di protezione e taratura delle protezioni in MT in relazione alle prescrizioni fornite dall’Ente distributore (Taratura delle protezioni 50/51/51N/67N). Cabine MT/BT con più trasformatori non in parallelo e con più trasformatori in parallelo. Messa a Terra nelle Cabine MT/BT . Criteri di allacciamento alla rete di distribuzione (Norma CEI 0-16) progettazione di cabine MT/BT. Rifasamento industriale.

7. Progettazione degli impianti elettrici, Documentazione Progettuale, Progetto Preliminare, Progetto Definitivo, Progetto Esecutivo.
Impianti elettrici civili: Quadro Elettrico da Appartamento. Apparecchi utilizzati negli impianti elettrici civili: Punto luce interrotto/deviato/invertito – punto luce a pulsante. punto presa energia. Impianti elettrici nei locali da bagno. Considerazioni sull’Accessibilità degli Impianti. Cenni sugli Impianti Domotici.