Lucidi su impianti elettrici

Corso di Fisica Tecnica Ambientale ed Impianti Tecnici
Corso di Laurea in Architettura
Prof. Simone Secchi
Fondamenti
d
ti di impianti
i
i ti elettrici
l tt i i
Normativa di base
D.M. 37 del 22 gennaio 2008
(G.U.
(
n. 61 del 12/03/2008))
DL 25 giugno 2008 n 112
convertito in Legge 6 agosto
2008,
2008 n. 133
Per la progettazione degli impianti elettrici dal 1990 è in vigore la Legge 46/90 ora sostituita dal D.M.
37 del 22 gennaio 2008 (G. U. n. 61 del 12/03/2008) e dal DL 25 giugno 2008 n 112, "Regolamento
concernente il riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all'interno
degli edifici
edifici“.
Questo stabilisce quali siano i soggetti abilitati a progettare e realizzare le principali tipologie di
impianti relativi a tutti gli edifici e a quali obblighi e prescrizioni debbano attenersi tali soggetti.
Fondamentale nella progettazione, realizzazione e collaudo di un impianto elettrico sono le norme del
Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI).
Gli impianti elettrici in bassa tensione devono comprendere un impianto di messa a terra (sistema TT)
in quanto necessario per la protezione dai contatti indiretti
indiretti.
Campo
p di applicazione
pp
del D.M. 37 del 22/01/08
Scelta dei materiali
Adeguamento di edifici esistenti
Dichiarazione di
conformità
Certificato di abitabilità
Obbligo
del
progetto
Terminologia
Tensione V (Volt, V): forza elettromotrice che muove gli elettroni in un
conduttore a causa della differenza di potenziale applicata all’estremità
all estremità di un
circuito elettrico (corrente elettrica); tipicamente nelle residenze è pari a 220 V
Corrente o Intensità I ((Ampere,
p , A)) : intensità di corrente costituita dal
movimento degli elettroni, per convenzione dal polo positivo verso quello
negativo;
Corrente alternata: negli impianti cittadini la polarità +, - cambia con una
frequenza di circa 50 Hz (s-1)
Resistenza elettrica R (Ohm, ) : resistenza opposta dal conduttore al
moto degli elettroni; sussiste la seguente relazione tra resistenza R, tensione
V e intensità I : R = V / I (legge di Ohm)
Potenza elettrica P (W) : P = V x I; ad es. una presa da 10 A porta una
potenza
pote
a elettrica
e ett ca fino
oa
a: 220
0 V x 10
0 A = 2200
00 W ((2,2
, kW);
);
Circuito elettrico: ciascuna parte dell’impianto utilizzatore avente unica
protetta da sovraccorrenti;; ovvero i circuiti sono p
pari al n° di
alimentazione p
interruttori automatici.
Caduta di tensione in linea: è determinata dalla resistenza del circuito
R =  L/S
con = resistività del conduttore
L = lunghezza del circuito
S = sezione del conduttore
Impianto di Terra: sistema di protezione dalle tensioni di contatto accidentali dei conduttori
metallici; costituito da conduttori e dispersori a contatto con il terreno (la massa metallica
assume il potenziale di terra); la resistenza di terra Rt deve essere correlata all’intensità
all intensità della
corrente di scatto Id dell’interruttore differenziale. Con l’impianto di terra la tensione non deve
superare i 50 V.
Interruttore automatico magnetotermico: interruttore della
corrente posto a salvaguardia dei conduttori per evitare rischi
di cortocircuito
t i it a causa d
dell superamento
t d
deii valori
l i
dell’intensità di corrente prestabiliti Is (intensità della corrente
di scatto);
Interruttore automatico differenziale (detto salvavita):
interruttore di corrente posto a protezione delle persone che
vengono accidentalmente
id t l
t iin contatto
t tt con masse metalliche
t lli h
sotto tensione; l’intensità di corrente di scatto Id assume
valori non superiori a 25-30 mA con interventi in circa 0,02
secondi;
Esempi
p di interruttori Automatici
bipolari per impianti monofase
In Italia, negli impianti
civili deve essere
civili,
installato sempre
almeno un interruttore
differenziale per far
f
fronte
a problemi
bl i di
dispersione elettrica e
quindi a rischi di
folgorazione.
Interruttore
differenziale
Simboli elettrici
Pericoli da contatti indiretti
La resistenza di contatto del corpo umano Rc varia
da 2000  (mani bagnate e calzature in cuoio) ad
oltre 10000  (mani asciutte e calzature in gomma)
con valori
l i iintermedi
t
di di circa
i
3000  : pertanto
t t nella
ll
situazione più vantaggiosa si ha che l’intensità di
corrente Ic che attraversa il corpo è pari a :
I = 220 V/10000  0,03
Ic
0 03 A (30 mA)
A)
Valore che posso assumere a riferimento per la
resistenza di terra.
Resistenza di terra deve essere
minore della resistenza minima del
corpo umano
Rt  50 / Ic
Rt  50/0,03  1666 
Schema
impianto di terra
Protezione dei componenti di
i
impianto
i t
La protezione dei componenti di impianto dalle infiltrazioni di acqua
e oggetti, ad es. la polvere, è desumibile dalla classificazione fatta
in base alle norme CEI 70.1.
I diversi gradi di protezione sono individuati mediante una sigla IP
seguita da due numeri XX
XX, dove il primo indica la protezione
dall’acqua ed il secondo dall’ingresso di corpi solidi.
Si va pertanto dal grado minimo IP00 (non protetto)
protetto), al grado
massimo IP68, ovvero apparecchio protetto totalmente dalla
polvere e dalla sommersione in acqua.
p
q
Per esempio
p tipici
p
apparecchi illuminanti da esterno hanno valori IP 55, ovvero protetti
da getti d’acqua e dalla polvere.
Componenti
p
dell’impianto
p
Gruppo di misura (contatore): è di proprietà dell’ENEL e normalmente è
posizionato in zona accessibile dai tecnici (es. vano scale condominiale).
E
Esso
è costituito
tit it dal
d l misuratore
i
t
e da
d un limitatore
li it t
di potenza
t
relativo
l ti
all’impegno contrattuale. Con i contatori di nuova generazione la lettura dei
consumi è di tipo remoto, ovvero non è necessario accedere al contatore.
Il contatore misura i consumi (es. potenza di 1 kW x 1 ora = 1 kWh),
mentre il limitatore misura la potenza istantanea utilizzata: quando questa
supera del 10% il valore contrattuale (es. 3,3 kW), il limitatore interrompe
l’erogazione di energia elettrica fino alla riattivazione da parte dell’utente.
Se l’utente ritiene di aver bisogno di maggior potenza deve richiedere un
nuovo contratto
contratto.
Cavi unipolari: comprendono un solo conduttore;
Cavii multipolari:
C
lti l i comprendono
d
più
iù cavii unipolari
i l i ((es. ttre cavii costituiti
tit iti
dalla fase, il neutro ed il conduttore di terra);
Interruttori manuali: sono dispositivi atti ad interrompere l’erogazione
l erogazione di
e.e. sul circuito a comando dell’utente; es. nel caso di intervento di
riparazione sul circuito. Normalmente sono presenti due o più interruttori.
In funzione del numero di circuiti nei quali è suddiviso l’impianto
l’impianto.
Centralino di distribuzione (Quadro Elettrico) : accoglie gli interruttori
generali automatici e manuali dei circuiti
circuiti, oltre ad altri apparecchi quali
suonerie, temporizzatore, allarmi, ecc.
Apparecchi di comando: sono i dispositivi che comandano l’accensione
l accensione
degli apparecchi utilizzatori (luce, prese); essi sono l’interruttore, il deviatore,
l’invertitore ed il pulsante.
Punto luce deviato: comandato da due posti distinti (due deviatori);
Punto luce invertito: comandato da tre o più posti distinti (due deviatori e
uno o più invertitori);
Punto luce interrotto: comandato da un solo p
posto.
Generazione trifase e consegna
dell’e.e.
g
Le reti di distribuzione
pubbliche sono in
p
corrente alternata alla
frequenza di 50 Hz; la
g
rete è in collegamento
trifase R,S,T con il
neutro.
La consegna all
all’utente
utente
può avvenire in corrente
trifase e neutro (380 V)
oppure in monofase e
neutro (220 V).
Potenze tipiche di apparecchi
Portata dei conduttori
Colore dei conduttori
Norma CEI 16
16-4
4 / EN 60446
• La norma CEI 16
16-4
4 / EN 60446
(Individuazione dei conduttori
tramite colori o codici numerici)
stabilisce
t bili
per i fili elettrici
l tt i i degli
d li
impianti un preciso codice colore:
• Negli impianti monofase (220 V)
si usa p
per il neutro il colore blu,,
per la fase il marrone
(generalmente) o il nero e
giallo/verde
i ll / d per il filo
fil di terra.
t
Dimensioni tubi
Dimensioni cavi
Circuiti di distribuzione
Esempi di distribuzione
Schema impianto a
3 circuiti
Schema
impianto
a 5 circuiti
Dotazioni
minime
i i
N
Norme
UNI CEI
64-50
Quote di
installazione
Locale ingresso
Cucina
S
Soggiorno
i
Cameretta
camera
garage
Centrale
t
termica
i