INDICE SOMMARIO
Capitolo 1 Note introduttive agli impianti elettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1
Cenni storici e definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1 Importanza del vettore elettrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2 Evoluzione concettuale dell’impianto elettrico . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2
Struttura del sistema elettrico italiano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3
Caratteristiche dei carichi elettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1 Premessa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2 Richiesta o domanda (‘‘demand’’) di carico (o potenza richiesta) . . . . . . .
1.3.3 Curva di durata del carico (‘‘load-duration curve’’) . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.4 Fattore di utilizzazione della potenza installata (‘‘utilization factor’’). . .
1.3.5 Fattore di carico (‘‘load factor’’) (medio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.6 Fattore di contemporaneità (‘‘coincidence factor’’). . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.7 Fattore di perdita (‘‘loss factor’’) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.8 Previsione dei fabbisogni di potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4
Prospettive per l’impiantistica elettrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 1 - Struttura delle reti elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capitolo
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
. pag.
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2 Le linee elettriche aeree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Generalità: costituzione di una linea elettrica aerea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I conduttori delle linee elettriche aeree. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I sostegni per linee aeree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gli isolatori nelle linee elettriche aeree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le fondazioni per i sostegni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Le costanti chilometriche della linea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’effetto corona e i conduttori a fascio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calcolo della resistenza chilometrica r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calcolo dell’induttanza chilometrica longitudinale L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9.1 Coefficiente di autoinduzione attribuibile al conduttore in una linea monofase
2.9.2 Coefficienti fittizi di autoinduzione di un conduttore in una linea ad n fili
paralleli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9.3 Coefficiente di autoinduzione in una linea trifase con struttura simmetrica
2.9.4 I coefficienti di auto e mutua induzione in una linea a tre conduttori
paralleli disposti su un piano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9.5 L’induttanza di esercizio di una linea trifase dissimmetrica con trasposizione delle fasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9.6 Linea a due terne in parallelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9.7 Linee con conduttori a fascio (‘‘bundled’’ conductors) . . . . . . . . . . . . .
2.10 Le capacità parziali e la capacità di esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.1 Le capacità parziali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.2 Le capacità oblique e la capacità di esercizio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.3 Esempi di calcolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.3.1 Esempio di una linea di MT (20 kV) senza funi di guardia . . . . .
2.10.3.2 Esempio di una linea di AT (220 kV) con una fune di guardia
2.10.4 La ‘‘capacità di esercizio’’ delle linee trasposte; il calcolo approssimato per
linee di MT non trasposte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.11 Calcolo della conduttanza chilometrica trasversale g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.11.1 Perdite per dispersione negli isolatori. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.12 La modellizzazione delle linee aeree di MT e BT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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VIII
IMPIANTI ELETTRICI
Approfondimento 1 - La ‘‘portata’’ delle linee aeree costituite da corde (conduttori nudi) . . . . . . . . . . pag.
Approfondimento 2 - Introduzione al calcolo multiconduttore per sistemi dissimmetrici . . . . . . . . . . »
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »
3 Gli isolatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Considerazioni introduttive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Caratteristiche elettriche degli isolatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Caratteristiche meccaniche e chimiche degli isolatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sollecitazioni elettriche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sollecitazioni meccaniche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Prove e norme sugli isolatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La ripartizione della tensione in una catena di isolatori a sospensione . . . . . . . . .
Tipi di isolatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.1 Isolatori rigidi (a perno) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.2 Isolatori Hewlett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.3 Isolatori a cappa e perno (nel gergo elettrico ‘‘ca-perno’’) . . . . . . . . . .
3.8.4 Isolatori a bastone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.5 Isolatori compositi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9
Isolatori portanti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10 Isolatori passanti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11 Isolatori passanti a condensatore. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 1 - Le linee compatte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 2 - Interventi di manutenzione su linee aeree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Capitolo
3.1
3.2
3.3
3.4
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3.8
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Capitolo
4.1
4.2
4.3
4.4
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4.6
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Approfondimento 2 - Il rapporto tra la resistenza in corrente alternata e quella in corrente continua
rca /rcc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 3 - Cenni al calcolo dell’ampacity secondo la norma IEC 60287 . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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140
4 Le linee elettriche in cavo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Struttura di un cavo monopolare a campo radiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Struttura di un cavo tripolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modalità di posa dei cavi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Livelli di tensione e designazione delle condutture in cavo . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calcolo delle costanti primarie delle condutture in cavo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.1 Calcolo della resistenza chilometrica longitudinale r . . . . . . . . . . . . . .
4.62. Calcolo dell’induttanza d’esercizio Le . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.3 Calcolo della capacità d’esercizio ce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.4 Calcolo della conduttanza trasversale g. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7
Problemi relativi all’esercizio di linee in cavo in corrente alternata. . . . . . . . . . . .
4.7.1 L’effetto Ferranti e l’energizzazione di condutture in cavo . . . . . . . . .
4.8
I regimi termici nei cavi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.8.1 Il regime continuo (la portata o ampacity di un cavo) . . . . . . . . . . . .
4.8.2 Il regime adiabatico conseguente al guasto di un cavo . . . . . . . . . . . .
4.9
Criteri di dimensionamento delle linee in cavo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 1 - Gli elettrodotti blindati o gas insulated lines (GIL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capitolo
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5 Dimensionamento delle condutture elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La resistività elettrica del conduttore di fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Criteri di progetto e di verifica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metodi approssimati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1 Linea (tratta) alimentata da una sola estremità, detta ‘‘linea a sbalzo in c.c.’’
5.4.2 Linea (tratta) alimentata alle due estremità in c.c. con tensioni uguali. . .
5.4.3 Linea (tratta) alimentata alle due estremità in c.c. con tensioni diverse . .
Rete diramata alimentata ad una estremità in c.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reti magliate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calcolo delle cadute di tensione in una linea in corrente alternata . . . . . . . . . . . . .
Considerazioni sulla caduta industriale di tensione per linee trifase in c.a. . . . . . .
Dimensionamento di una linea (tratta) a sbalzo in c.a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IX
INDICE SOMMARIO
5.10
5.11
Dimensionamento di una linea (tratta) in c.a. alimentata da due estremità . . . . . . pag.
Dimensionamento di una linea diramata in c.a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »
Capitolo
6.1
6.2
6.3
6 I trasformatori di potenza nei sistemi elettrici per l’energia . . . . . . . . . . .
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Identificazione dei trasformatori di potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Identificazione dei parametri dei trasformatori mediante misure . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1 Prova in corto circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2 Prova a vuoto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4
Circuito equivalente del trasformatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.5
Le perdite nei trasformatori e il rendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.6
Classificazione dei trasformatori in base ai collegamenti interni . . . . . . . . . . . . . . .
6.7
Classificazione dei trasformatori in base al modo di raffreddamento . . . . . . . . . . .
6.8
Principali tipologie costruttive dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.8.1 Trasformatori in olio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.8.2 Trasformatori a secco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.8.3 Classificazione dei trasformatori a secco in relazione all’ambiente e
all’ipotesi di incendio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.8.4 Controlli da effettuare su trasformatori inglobati in resina . . . . . . . . . .
6.9
La corrente di inserzione dei trasformatori. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.10 Le protezioni dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.11 Il funzionamento in parallelo dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.11.1 Analisi delle condizioni di parallelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.11.2 Analisi dello scostamento dalla condizione ideale di parallelo nel caso di
diverse tensioni di corto circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.11.3 Analisi dello scostamento dalla condizione ideale di parallelo nel caso di
trasformatori con diverso rapporto di trasformazione . . . . . . . . . . . . . .
6.12 Rendimento dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.13 Trasformatori d’isolamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 1 - I trasformatori di misura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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»
166
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172
172
177
7 Il comportamento alle sequenze dei componenti la rete . . . . . . . . . . . . . .
Nozioni sui componenti simmetrici inerenti ai sistemi elettrici per l’energia . . . . .
Bipolo alla sequenza diretta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bipolo alla sequenza inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bipolo alla sequenza omopolare o zero. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Matrici delle impedenze alle sequenze e alle fasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cenni del comportamento alle sequenze dei generatori sincroni. . . . . . . . . . . . . . .
Cenni del comportamento alle sequenze dei motori asincroni . . . . . . . . . . . . . . . .
Comportamento alle sequenze dei trasformatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8.1 Trasformatori senza collegamento al neutro, o senza neutro . . . . . . . . .
7.8.2 Trasformatori a flussi vincolati, con collegamento YNyn . . . . . . . . . . .
7.8.3 Trasformatori a flussi vincolati, con collegamento Yyn . . . . . . . . . . . . .
7.8.4 Trasformatori a flussi vincolati, con collegamento Dyn . . . . . . . . . . . . .
7.8.5 Trasformatori a flussi non vincolati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8.6 Valori delle impedenze dei trasformatori assunti a livello internazionale
7.9
Comportamento alle sequenze delle linee elettriche aeree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.1 Linea aerea trifase di alta e altissima tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.2 Linea aerea trifase di media tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9.3 Linea aerea trifase di bassa tensione con neutro. . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.10 Comportamento alle sequenze delle linee elettriche in cavo . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.10.1 Cavi di BT dotati di neutro trascurando la presenza degli schermi
metallici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.10.2 Cavi di MT e di AT, AAT in solid-bonding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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200
201
Capitolo 8 Guasti nelle reti trifase simmetriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1
Studio dei guasti nelle reti trifase simmetriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2
Corto circuito fra fase e terra (o neutro) o corto circuito monofase . . . . . . . . . . . .
8.2.1 Corto circuito fra fase e terra (o neutro) o corto circuito monofase in
presenza di tensione a vuoto non simmetrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
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»
203
203
203
»
205
Capitolo
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
X
IMPIANTI ELETTRICI
8.3
8.4
8.5
8.6
Corto circuito fase-fase o bifase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Corto circuito fase-fase-terra (o neutro) o bifase-monofase . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Corto circuito trifase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Corto circuiti non netti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.1 Corto circuito non netto monofase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.2 Guasto bifase non netto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.3 Guasto bifase-monofase non netto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.4 Carichi squilibrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7
Interruzioni non simmetriche nelle reti trifase simmetriche. . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.1 Interruzione di un conduttore di fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.2 Interruzione dei conduttori su due fasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.8
La dinamica del corto circuito. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.9
Cenni agli aspetti normativi del calcolo delle correnti di corto circuito . . . . . . . .
Approfondimento 1 - Le impedenze alle sequenze della rete di alimentazione . . . . . . . . . . . . . . . .
. pag.
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. »
. »
Approfondimento 2 - Corrente di corto circuito trifase minima nel caso di più condutture in cavo in
parallelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Approfondimento 3 - La distribuzione nella rete di correnti di corto circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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228
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234
Capitolo
9.1
9.2
9.3
»
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»
»
»
235
235
238
241
242
Capitolo
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
»
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243
243
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263
9 Lo stato del neutro nei sistemi trifase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’importanza dello stato del neutro nei sistemi elettrici per l’energia. . . . . . . . . . .
Sovratensioni sostenute alla frequenza di esercizio dovute a corto circuito monofase
Lo stato del neutro dei grandi generatori sincroni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10 Le protezioni per i sistemi elettrici di distribuzione . . . . . . . . . . . . . . . .
Generalità sulle protezioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Classificazione delle protezioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Una classica protezione ad azione diretta: il fusibile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Una classica protezione ad azione combinata: il relè magneto-termico. . . . . . . . . .
La protezione differenziale di macchina (generatori e trasformatori) . . . . . . . . . . .
Uso combinato di fusibili e interruttori automatici di tipo magneto-termico . . . . .
Protezione di una conduttura in cavo mediante fusibile e mediante protezione
magneto-termica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8 La selettività delle protezioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8.1 La selettività amperometrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8.2 La selettività cronometrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Capitolo 11 Le cabine elettriche nei sistemi elettrici di distribuzione . . . . . . . . . . . . .
11.1 Classi d’utenza, tipologia cabine, caratteristiche e schemi elettrici . . . . . . . . . . . . .
11.1.1 Cabina con un solo trasformatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.2 Cabina con due trasformatori di cui uno di riserva all’altro. . . . . . . . . .
11.1.3 Cabina con due trasformatori che funzionano su sbarre separate del sistema
di I categoria cioè sulla BT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.4 Cabina con due trasformatori che funzionano in parallelo sulla stessa
sbarra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1.5 Cabina alimentata da due linee in entra-esce su rete ad anello . . . . . . . .
11.1.6 Cabina alimentata da due linee alimentate da sorgenti diverse . . . . . . . .
11.2 Modalità costruttive delle cabine elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3 Cabine elettriche del distributore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4 I posti di trasformazione su palo (P.T.P.). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5 Blocchi e interblocchi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5.1 Tipi di blocchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.5.2 Applicazioni degli interblocchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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270
Capitolo 12 La messa a terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1 Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.1 Terra di protezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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271
271
XI
INDICE SOMMARIO
12.1.2 Terra di funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.3 Terra di riferimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.4 Terra di schermo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1.5 Terra per la protezione contro le fulminazioni (scariche atmosferiche) .
12.2 Costituzione di un impianto di messa a terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3 Grandezze caratteristiche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4 Determinazione delle grandezze elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4.1 Verifica di impianti esistenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4.2 Calcoli di progetto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4.3 La resistività del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4.4 Vasca elettrolitica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.5 Normativa tecnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6 Dimensionamento dell’impianto di messa a terra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6.1 Dispersore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6.2 Conduttore di protezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6.3 Conduttori equipotenziali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6.4 Conduttore di terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6.5 Collettore (o nodo) principale di terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.7 Unicità dell’impianto di terra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.8 Sistemi di Ia categoria non totalmente compresi nell’area dell’impianto di terra .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. pag.
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Capitolo 13 Sistemi di distribuzione in bassa tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2 Sistema di distribuzione in bassa tensione di tipo TT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1 Sicurezza elettrica nei sistemi TT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1.1 Protezione per messa a terra delle masse. . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1.2 Protezione per messa a terra delle masse e interruzione automatica del circuito guasto con dispositivi di massima corrente
13.2.1.3 Protezione per messa a terra delle masse e interruzione automatica del circuito guasto con dispositivi di massima corrente
differenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1.4 Possibili situazioni critiche per la sicurezza nei sistemi TT. . . . .
13.2.1.5 Il ruolo dei collegamenti equipotenziali nei sistemi TT . . . . . . .
13.2.1.6 Sintesi dei provvedimenti protettivi contro contatti indiretti nei
sistemi di distribuzione di tipo TT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.1.7 Ulteriori provvedimenti relativi ai sistemi TT . . . . . . . . . . . . . .
13.3 Sistemi di distribuzione in bassa tensione di tipo TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1 Sicurezza elettrica nei sistemi TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1.1 Protezione per messa a terra delle masse e dispositivo di massima
corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1.2 Protezione per messa a terra delle masse e dispositivo di massima
corrente differenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1.3 Protezione per messa a terra delle masse e dispositivi di massima
corrente e differenziali nei sistemi TN-C . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1.4 Protezione per messa a terra delle masse e dispositivi di massima
corrente e differenziali nei sistemi TN-C-S. . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.1.5 Possibili situazioni critiche per la sicurezza nei sistemi TN . . . .
13.3.1.6 Problemi dei sistemi TN legati alla rete di alimentazione in media
tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.3.2 Sintesi dei provvedimenti protettivi contro contatti indiretti nei sistemi di
distribuzione di tipo TN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4 Sistemi di distribuzione in BT di tipo IT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.4.1 Sicurezza elettrica nei sistemi IT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.5 Interruzione, sezionamento e protezione nei sistemi di distribuzione in bassa
tensione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6 Particolari sistemi di distribuzione in bassa tensione adottabili in ragione di
specifiche esigenze di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6.1 Sistema di protezione per separazione elettrica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6.2 Sistemi a bassissima tensione di sicurezza (BTS) . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6.2.1 Ulteriori particolarità del sistema SELV . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6.2.2 Ulteriori particolarità del sistema PELV . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.6.2.3 Il sistema FELV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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XII
IMPIANTI ELETTRICI
Approfondimento 1 - Principali definizioni relative alla sicurezza e ai sistemi di distribuzione in bassa
tensione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag.
Approfondimento 2 - Nozioni di sicurezza elettrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . »
Capitolo 14 Il rifasamento negli impianti elettrici industriali . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.1 L’importanza del fattore di potenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.1.1 Le penali tariffarie e la potenza reattiva di un banco di condensatori di
rifasamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.1.2 Modalità costruttive dei condensatori e dei banchi di condensatori di
rifasamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2 Tipi di rifasamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.1 Il rifasamento distribuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.1.1 Il rifasamento delle lampade a scarica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.1.2 Il rifasamento dei motori asincroni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.1.3 Il rifasamento dei trasformatori MT/BT . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.2 Il rifasamento per gruppi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.3 Il rifasamento misto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.2.4 Il rifasamento centralizzato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.3 Sistemi di rifasamento con frazionamento delle batterie di condensatori . . . . . . . .
14.4 I collegamenti dei banchi trifase di condensatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.5 Le resistenze di scarica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.6 Problemi di inserzione e disinserzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.7 Il problema delle armoniche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.8 L’aumento di tensione dovuto all’inserimento dei banchi di condensatori di
rifasamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.9 Dimensionamento dei cavi di alimentazione e scelta delle protezioni . . . . . . . . . . .
14.10 La compensazione elettronica continua della potenza reattiva . . . . . . . . . . . . . . . .
14.11 Criteri d’installazione e manutenzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.12 Norme di riferimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14.13 Esempio di rifasamento automatico e calcolo del tempo di ritorno dell’investimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Riferimenti bibliografici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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