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Impianti Elettrici_2013.pdf - Dipartimento di Tecnologie dell ...

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Corso <strong>di</strong> Fisica Tecnica Ambientale ed <strong>Impianti</strong> Tecnici<br />

Corso <strong>di</strong> Laurea in Architettura<br />

Prof. Simone Secchi<br />

Fondamenti <strong>di</strong> impianti i elettrici<br />

i


Normativa <strong>di</strong> base<br />

D.M. 37 del 22 gennaio 2008<br />

(G.U. n. 61 del 12/03/2008)<br />

DL 25 giugno 2008 n 112<br />

convertito in Legge 6 agosto<br />

2008, n. 133<br />

Per la progettazione degli impianti elettrici dal 1990 è in vigore la Legge 46/90 ora sostituita dal D.M.<br />

37 del 22 gennaio 2008 (G. U. n. 61 del 12/03/2008) e dal DL 25 giugno 2008 n 112, "Regolamento<br />

concernente il rior<strong>di</strong>no <strong>dell</strong>e <strong>di</strong>sposizioni in materia <strong>di</strong> attività <strong>di</strong> installazione degli impianti all'interno<br />

degli e<strong>di</strong>fici“<br />

.<br />

Questo stabilisce quali siano i soggetti abilitati a progettare e realizzare le principali tipologie <strong>di</strong><br />

impianti relativi a tutti gli e<strong>di</strong>fici e a quali obblighi e prescrizioni debbano attenersi tali soggetti.<br />

Fondamentale nella progettazione, realizzazione e collaudo <strong>di</strong> un impianto elettrico sono le norme del<br />

Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI).<br />

Gli impianti elettrici in bassa tensione devono comprendere un impianto <strong>di</strong> messa a terra (sistema TT)<br />

in quanto necessario per la protezione dai contatti in<strong>di</strong>retti.


Campo <strong>di</strong> applicazione del D.M. 37 del 22/01/08


Scelta dei materiali


Adeguamento <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici esistenti


Dichiarazione <strong>di</strong><br />

conformità


Certificato <strong>di</strong> abitabilità


Obbligo<br />

del<br />

progetto


Terminologia<br />

Tensione V (Volt, V): forza elettromotrice che muove gli elettroni in un<br />

conduttore a causa <strong>dell</strong>a <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> potenziale applicata all’estremità <strong>di</strong> un<br />

circuito elettrico (corrente elettrica); tipicamente nelle residenze è pari a 220 V<br />

Corrente o Intensità I (Ampere, A) : intensità <strong>di</strong> corrente costituita dal<br />

movimento degli elettroni, per convenzione dal polo positivo verso quello<br />

negativo;<br />

Corrente alternata: negli impianti citta<strong>di</strong>ni la polarità +, - cambia con una<br />

frequenza <strong>di</strong> circa 50 Hz (s -1 )<br />

Resistenza elettrica R (Ohm, ) : resistenza opposta dal conduttore al<br />

moto degli elettroni; sussiste la seguente relazione tra resistenza R, tensione<br />

(legge <strong>di</strong> Ohm)<br />

V e intensità I : R = V/I (legge <strong>di</strong> Ohm)<br />

Potenza elettrica P (W) : P = V x I; ad es. una presa da 10 A porta una<br />

potenza elettrica ett fino a: 220 V x 10 A = 2200 W (2,2 kW);<br />

Circuito elettrico: ciascuna parte <strong>dell</strong>’impianto utilizzatore avente unica<br />

alimentazione protetta da sovraccorrenti; ovvero i circuiti sono pari al n° <strong>di</strong><br />

interruttori automatici.


Caduta <strong>di</strong> tensione in linea: è determinata dalla resistenza del circuito<br />

R = L/S con = resistività del conduttore<br />

L = lunghezza del circuito<br />

S = sezione del conduttore<br />

Impianto <strong>di</strong> Terra: sistema <strong>di</strong> protezione dalle tensioni <strong>di</strong> contatto accidentali dei conduttori<br />

metallici; costituito da conduttori e <strong>di</strong>spersori a contatto con il terreno (la massa metallica<br />

assume il potenziale <strong>di</strong> terra); la resistenza <strong>di</strong> terra Rt deve essere correlata all’intensità <strong>dell</strong>a<br />

corrente <strong>di</strong> scatto Id <strong>dell</strong>’interruttore <strong>di</strong>fferenziale. Con l’impianto <strong>di</strong> terra la tensione non deve<br />

superare i 50 V.<br />

Interruttore automatico magnetotermico: interruttore <strong>dell</strong>a<br />

corrente posto a salvaguar<strong>di</strong>a dei conduttori per evitare rischi<br />

<strong>di</strong> cortocircuito it a causa del superamento dei valori<br />

<strong>dell</strong>’intensità <strong>di</strong> corrente prestabiliti Is (intensità <strong>dell</strong>a corrente<br />

<strong>di</strong> scatto);<br />

Interruttore automatico <strong>di</strong>fferenziale (detto salvavita):<br />

interruttore <strong>di</strong> corrente posto a protezione <strong>dell</strong>e persone che<br />

vengono accidentalmente t in contatto tt con masse metalliche<br />

sotto tensione; l’intensità <strong>di</strong> corrente <strong>di</strong> scatto Id assume<br />

valori non superiori a 25-30 mA con interventi in circa 0,02<br />

secon<strong>di</strong>;


Esempi <strong>di</strong> interruttori Automatici<br />

bipolari per impianti monofase


In Italia, negli impianti<br />

civili, deve essere<br />

installato sempre<br />

almeno un interruttore<br />

<strong>di</strong>fferenziale per far<br />

fronte a problemi <strong>di</strong><br />

<strong>di</strong>spersione elettrica e<br />

quin<strong>di</strong> a rischi <strong>di</strong><br />

folgorazione.<br />

Interruttore<br />

<strong>di</strong>fferenziale


Simboli elettrici


Pericoli da contatti in<strong>di</strong>retti<br />

La resistenza <strong>di</strong> contatto del corpo umano Rc varia<br />

da 2000 (mani bagnate e calzature in cuoio) ad<br />

oltre 10000 (mani asciutte e calzature in gomma)<br />

con valori interme<strong>di</strong> <strong>di</strong> circa 3000 : pertanto t nella<br />

situazione più vantaggiosa si ha che l’intensità <strong>di</strong><br />

corrente Ic che attraversa il corpo è pari a :<br />

Ic = 220 V/10000 003A 0,03 (30 mA)<br />

Valore che posso assumere a riferimento per la<br />

resistenza <strong>di</strong> terra.<br />

Resistenza <strong>di</strong> terra deve essere<br />

minore <strong>dell</strong>a resistenza minima del<br />

corpo umano<br />

Rt 50 / Ic<br />

Rt 50/0,03 1666


Schema<br />

impianto <strong>di</strong> terra


Protezione dei componenti <strong>di</strong><br />

impiantoi La protezione dei componenti <strong>di</strong> impianto dalle infiltrazioni <strong>di</strong> acqua<br />

e oggetti, ad es. la polvere, è desumibile dalla classificazione fatta<br />

in base alle norme CEI 70.1.<br />

I <strong>di</strong>versi gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> protezione sono in<strong>di</strong>viduati me<strong>di</strong>ante una sigla IP<br />

seguita da due numeri XX, dove il primo in<strong>di</strong>ca la protezione<br />

dall’acqua ed il secondo dall’ingresso <strong>di</strong> corpi soli<strong>di</strong>.<br />

Si va pertanto dal grado minimo IP00 (non protetto), al grado<br />

massimo IP68, ovvero apparecchio protetto totalmente dalla<br />

polvere e dalla sommersione in acqua. Per esempio tipici<br />

apparecchi illuminanti da esterno hanno valori IP 55, ovvero protetti<br />

da getti d’acqua e dalla polvere.


Componenti <strong>dell</strong>’impianto<br />

Gruppo <strong>di</strong> misura (contatore): è <strong>di</strong> proprietà <strong>dell</strong>’ENEL e normalmente è<br />

posizionato in zona accessibile dai tecnici (es. vano scale condominiale).<br />

Esso è costituito dal misuratore e da un limitatore it t <strong>di</strong> potenza relativo<br />

all’impegno contrattuale. Con i contatori <strong>di</strong> nuova generazione la lettura dei<br />

consumi è <strong>di</strong> tipo remoto, ovvero non è necessario accedere al contatore.<br />

Il contatore misura i consumi (es. potenza <strong>di</strong> 1 kW x 1 ora = 1 kWh),<br />

mentre il limitatore misura la potenza istantanea utilizzata: quando questa<br />

supera del 10% il valore contrattuale (es. 3,3 kW), il limitatore interrompe<br />

l’erogazione <strong>di</strong> energia elettrica fino alla riattivazione da parte <strong>dell</strong>’utente.<br />

Se l’utente ritiene <strong>di</strong> aver bisogno <strong>di</strong> maggior potenza deve richiedere un<br />

nuovo contratto.<br />

Cavi unipolari: comprendono un solo conduttore;<br />

Cavi multipolari: l i comprendono più cavi unipolari i (es. tre cavi costituiti<br />

iti<br />

dalla fase, il neutro ed il conduttore <strong>di</strong> terra);<br />

Interruttori manuali: sono <strong>di</strong>spositivi atti ad interrompere l’erogazione <strong>di</strong><br />

e.e. sul circuito a comando <strong>dell</strong>’utente; es. nel caso <strong>di</strong> intervento <strong>di</strong><br />

riparazione sul circuito. Normalmente sono presenti due o più interruttori.<br />

In funzione del numero <strong>di</strong> circuiti nei quali è sud<strong>di</strong>viso l’impianto.


Centralino <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione (Quadro Elettrico) : accoglie gli interruttori<br />

generali automatici e manuali dei circuiti, oltre ad altri apparecchi quali<br />

suonerie, temporizzatore, allarmi, ecc.<br />

Apparecchi <strong>di</strong> comando: sono i <strong>di</strong>spositivi che comandano l’accensione<br />

degli apparecchi utilizzatori (luce, prese); essi sono l’interruttore, il deviatore,<br />

l’invertitore ed il pulsante.<br />

Punto luce deviato: comandato da due posti <strong>di</strong>stinti (due deviatori);<br />

Punto luce invertito: comandato da tre o più posti <strong>di</strong>stinti (due deviatori e<br />

uno o più invertitori);<br />

Punto luce interrotto: comandato da un solo posto.


Generazione trifase e consegna <strong>dell</strong>’e.e.<br />

Le reti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione<br />

pubbliche sono in<br />

corrente alternata alla<br />

frequenza <strong>di</strong> 50 Hz; la<br />

rete è in collegamento<br />

trifase R,S,T con il<br />

neutro.<br />

La consegna all’utente<br />

può avvenire in corrente<br />

trifase e neutro (380 V)<br />

oppure in monofase e<br />

neutro (220 V).


Potenze tipiche <strong>di</strong> apparecchi


Portata dei conduttori


Colore dei conduttori<br />

Norma CEI 16-4 / EN 60446<br />

• La norma CEI 16-4 / EN 60446<br />

(In<strong>di</strong>viduazione dei conduttori<br />

tramite colori o co<strong>di</strong>ci numerici)<br />

stabilisce per i fili elettrici i degli<br />

impianti un preciso co<strong>di</strong>ce colore:<br />

• Negli impianti monofase (220 V)<br />

si usa per il neutro il colore blu,<br />

per la fase il marrone<br />

(generalmente) o il nero e<br />

giallo/verde per il filo <strong>di</strong> terra.


Dimensioni tubi


Dimensioni cavi


Circuiti <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione


Esempi <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione


Schema impianto a<br />

Schema impianto a<br />

3 circuiti


Schema<br />

impianto<br />

a 5 circuiti


Dotazioni<br />

minime<br />

i<br />

Norme UNI CEI<br />

64-50


Quote <strong>di</strong><br />

installazione


Locale ingresso


Cucina


Soggiorno


Cameretta


camera


garage


Centrale<br />

termica

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