Lezione6 Impianti Elettrici Ed02

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    Impianti Meccanici 1

    Impiantielettrici

    Impianti Meccanici 2

    Impiantielettrici

    NORMATIVA

    Legge 1marzo 1968, n. 186

    D.M. 21 marzo 1968 Norme tecniche per la

    progettazione, lesecuzione e l esercizio delle

    linee aeree esterne

    Legge 5 marzo 1990, n. 46 Norme disicurezza degli impianti

    D.Lgs 19 settembre 1994, n.626

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    Impianti Meccanici 3

    Impianti elettrici

    SORVEGLIANZA

    La sorveglianza tecnica degli impianti di terra edi parafulmine realizzati nei luoghi di lavoro affidata per legge

    all ISPESL ( prima verifica)

    alle ASL (verifiche periodiche)

    Impianti Meccanici 4

    Impianti elettrici

    Simboli grafici normalizzati per indicare graficamente componenti deisistemi elettrici ( norme CEI 3-18, 3-19)

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    Impianti Meccanici 5

    Impianti elettrici

    In Italia, la produzione di energia elettrica regolata dalla legge 6 dicembre 1962 n. 1643,

    e dal D.P.R. 18 marzo 1965, n. 342 chedemandano allENEL la produzione e ladistribuzione dellenergia stessa ( fannoeccezione a tale monopolio le Aziende

    Municipalizzate gi produttrici ).

    Impianti Meccanici 6

    Impianti elettrici

    Le tensioni di fornitura dellenergia da partedellENEL o dellAzienda Municipalizzata localesono :

    La bassa tensione, BT (380 - 220 V) per piccole

    utilizzazioni ( fino a circa 100 kW )

    Fornitura

    La media tensione, MT (30-20-15-10-6-5,3 kV) permedie utilizzazioni ( fino a circa 4 - 5 MW )

    Lalta tensione, AT (220,150 o 132 kV) per grandiutilizzazioni

    Autofornitura

    TrasformatoriTariffa binomia e

    fattore di potenza

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    Impianti Meccanici 7

    Impiantielettrici

    I sistemi di autoproduzione sono finalizzatiai seguenti scopi :

    Alimentazione dei sistemi essenziali dellostabilimento

    Risparmio energetico e minor costo dellenergiaelettrica

    Riduzione delle punte di carico

    AUTOPRODUZIONE

    Impianti Meccanici 8

    Impiantielettrici

    In relazione alla loro tensione nominale ( otensione di progetto ) i sistemi elettrici sonosuddivisi in quattro categorie :

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    Impianti Meccanici 9

    Impiantielettrici

    Le tensioni pi frequentemente adottate perla corrente alternata nellambito delle quattrocategorie sono :

    - categoria 0 : 24 e 48 V

    - categoria I : 380/220 V

    - categoria II : 20 kV

    - categoria III : 132/150 kV

    Impianti Meccanici 10

    Impiantielettrici

    Se lenergia elettrica viene fornita o prodottaa tensione maggiore di quella di utilizzazione,

    si deve provvedere alla TRASFORMAZIONEprima di alimentare le utenze: ci avvienenelle :

    CABINE DI TRASFORMAZIONE

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    Cabina di trasformazione MT/BT - Schema unifilare e principalicomponenti

    elettrici

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    Cabina di trasformazione MT/BT - prospetto della cabina racchiusa

    in struttura metallica

    Impiantielettrici

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    Cabina di trasformazione MT/BT

    Impiantielettrici

    Impianti Meccanici 14

    Impiantielettrici

    Dopo la trasformazione oppure nei casi

    in cui la corrente ha gi la tensionerichiesta alle utenze, si deve alimentare

    queste ultime mediante appositi :

    SISTEMI DI DISTRIBUZIONE

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    Schema a blocchi per impianti elettrici industriali

    Impiantielettrici

    Schemi di distribuzione

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    Impiantielettrici

    Media Tensione - Distribuzione radiale

    Schemi di distribuzione -MT

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    Schemi di distribuzione

    Impiantielettrici Schemi di distribuzione -MT

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    Impiantielettrici

    Schemi di distribuzione -BT

    Linee in cavo o blindate protette in cabinada interruttore.

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    Impiantielettrici Schemi di distribuzione -BT

    Linee formanti maglie chiuse, protette nei nodi convalvole fusibili od interruttori

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    Schema di impianto di

    distribuzione AT MT BT

    Impiantielettrici

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    Distribuzione dellenergia elettrica

    Impiantielettrici

    Limpiego delle linee aeree ormai limitatoalle alimentazioni ad alta tensione chepertanto non sono pi previste allinternodegli stabilimenti

    Come indirizzo generale, in campoindustriale vengono impiegati i cavi (perqualsiasi tensione) ed i condotti sbarre(generalmente solo in bassa tensione)

    Impianti Meccanici 22

    Impiantielettrici La scelta delluna o

    dellaltra soluzione vienefatta prendendo inconsiderazione i seguentiaspetti :

    A favore dei cavi :

    - facilit di posa e costo abbastanza contenuto

    A favore dei condotti sbarre :

    - resistenze elettriche modeste (a parit di sezione)nei cavi multipolari

    - possibilit di effettuare derivazioni senzamodifiche della linea

    - facilit di posa e di reimpiego

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    Struttura dei caviImpiantielettrici

    I cavi elettrici sono costituiti da :

    Uno o pi conduttori in rame od in alluminio

    Un isolamento dei conduttori mediantespecifici materiali

    Uno schermo, a fili o nastri di rame, su ogniconduttore nei cavi tripolari per alta e mediatensione.

    Una guaina esterna protettiva, generalmente

    in PVC, con eventuale sottostante armaturaa piattine, nastri o fili di acciaio quando icavi sono esposti ad urti o danneggiamenti

    Impianti Meccanici 24

    Linee di trasporto : cavi

    Impiantielettrici

    a) cavo tripolare in rame per

    media tensione ad anime

    cordate, isolante G7,

    schermatura con nastri di

    rame,guaina in PVC

    b) cavo tripolare in rame

    per bassa tensione, ad

    anime cordate, isolante

    G7, armatura in piattine

    di acciaio, guaina in

    PVC.

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    Suddivisione dei cavi in funzione dellimpiego

    Impiantielettrici

    Si possono distinguere i cavi in baseallimpiego a cui sono destinati :

    - cavi per alta tensione nei quali i conduttorisono isolati in gomma sintetica fino a 150 kVed in olio fluido per tensioni superiori

    - cavi per media tensione nei quali iconduttori sono isolati in gomma sintetica,

    schermati e protetti da guaina in PVC pertensioni di esercizio fino a 45 kV

    Impianti Meccanici 26

    Suddivisione dei cavi in funzione

    dellimpiegoImpiantielettrici

    segue : impiego dei cavi

    - cavi per bassa tensione : i pi diffusi hannolisolamento in resina e guaina in PVC

    oppure in gomme sintetiche ( G7,G9 o G10 )

    Nota : a seconda delle esigenze sono di tipounipolare o multipolare; questi ultimi possonoavere fino a 5 conduttori sotto una unica guaina,nel qual caso le anime sono colorate in nero omarrone per le fasi , in blu chiaro per il neutro, a

    strisce gialle e verdi per il conduttore diprotezione;

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    Suddivisione dei cavi in

    funzione dellimpiego

    Impiantielettrici

    segue : impiego dei cavi

    - cavi di trasporto segnali ( telefonici,trasmissione dati, a fibre ottiche ).

    Impianti Meccanici 28

    Coefficienti di correzione delle portate dicorrente

    Impiantielettrici

    Le portate di corrente devono essere

    moltiplicate per coefficienti correttivi al

    fine di tenere conto delle condizioni

    ambientali ( in particolare delle

    temperatura ), delle modalit di posa e

    della vicinanza di altri cavi.

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    Coefficienti di correzione delle portate di corrente

    Impiantielettrici

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    Coefficienti di correzione delle portate di correnteImpiantielettrici

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    Impiantielettrici

    Nei cavi BT si deve anche verificare lacaduta di tensione, la quale, di solito, nondovrebbe superare :

    - 2,5% nelle linee di illuminazione

    - 4% nelle linee della forza motrice

    Impianti Meccanici 32

    Calcolo della caduta di tensioneImpiantielettrici

    La caduta di tensione si pu calcolaremediante la formula :

    - dove

    - K = coefficiente funzione della sezione deicavi e del fattore di potenza ( Vedi Tabella)

    LIKV **D

    - I = corrente effettiva che percorre il cavo(ampere)

    - L = lunghezza della linea ( in m )- DV = caduta di tensione tra i conduttori (volt)

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    Calcolo della caduta di tensioneImpiantielettrici

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    Terminali per a) interno ; b) esterno

    Impiantielettrici

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    Impianti Meccanici 35

    Tipi di posa delle

    condutture

    Tabella 52C della

    norma CEI 64 - 8/5

    Impiantielettrici

    Impianti Meccanici 36

    Linee di trasporto : condotti barre

    a) per trasporto ; b) per

    distribuzione

    Impiantielettrici

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    Impianti Meccanici 37

    Linee di trasporto a catalogo : condotti barre per trasporto e per

    distribuzione

    Impiantielettrici

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    Distribuzione dellenergia elettrica mediante condotti sbarre

    Impiantielettrici

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    Impiantielettrici

    Impianti di distribuzione dellenergia elettrica

    mediante cavi e mediante condotti barre

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    Impiantielettrici

    Impianti di distribuzione dellenergia elettrica

    mediante cavi e mediante condotti barre

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    Impiantielettrici

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    Caratteristiche dei condotti barre

    Impiantielettrici

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    Impianti elettrici

    Montaggio delle lineesbarre

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    Impiantielettrici

    Montaggio delle linee sbarre

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    Impiantielettrici

    Modalit di giunzione delle

    linee sbarre

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    Impiantielettrici

    Montaggio delle linee sbarre

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    Impiantielettrici

    Montaggio delle linee sbarre

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    TRASFORMATORI DIPOTENZA

    Impiantielettrici

    Il trasformatore una macchinaelettrica, statica, ad induzione che

    riceve energia elettrica ad una datatensione e la eroga ad una tensionediversa, con frequenza invariata emodesta riduzione di potenza.

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    TRASFORMATORI DIPOTENZA

    Impiantielettrici

    I trasformatori attualmente pi diffusi in ambitoindustriale sono :

    - trasformatori isolati in carta immersa in olio minerale( impiego allaperto e per grandi potenze );

    - trasformatori isolati in resine epossidiche ( impiego

    ambienti interni, per tensioni fino a 24 kV ( MT -> BT )epotenze fino a 3150 kVA );

    - trasformatori speciali : isolati a secco, in oliisiliconici.

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    Impiantielettrici

    Trasformatori di potenza

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    Impiantielettrici

    Trasformatori di potenza

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    Cabine elettriche per trasformatori di potenza

    Impiantielettrici

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    Cabine elettriche per trasformatori di potenza

    elettrici

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    Cabine elettriche per trasformatori di potenza

    Impiantielettrici

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    Cabine elettriche per trasformatori di potenza

    Impiantielettrici

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    Impiantielettrici

    Cabina di trasformazione su

    soppalco

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    Impostazioni del progetto degli impianti elettriciImpiantielettrici

    In sede di progetto di unimpianto elettrico occorredefinire :

    - la tensione di alimentazione

    - la tensione di distribuzione

    - il tipo di rete da adottare

    - le potenze installate in ogni reparto,suddivise per tipo e natura del carico

    - la grandezza dei singoli carichi

    - la distanza dei reparti da alimentare

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    Impostazioni del progetto degli impianti elettriciImpiantielettrici

    Tipo e natura del carico :

    - macchinari per lavorazioni a freddo dei materiali

    - saldatrici elettriche

    - pompe, compressori,ventilatori- forni elettrici ad arco, a resistenza,ecc.

    - illuminazione generale e particolare

    - piccole utenze di forza motrice per uffici ocomunque non attinenti alla produzione

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    Intensit di carico in vari tipi di industrieImpiantielettrici

    Valutazione di massima :

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    Consumi di energia per unit di produzione

    Impiantielettrici

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    Impianti Meccanici 61

    Valori correnti del coefficiente k e del cosw

    Impiantielettrici

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    Potenze installate

    mpiantilettrici Potenza di targa

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    piantilettrici

    Potenzaassorbita

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    Impiantielettrici

    Formule semplificate

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    Impiantielettrici

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    Fattori di contemporaneit

    Impiantielettrici

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