relazione impianto elettrico

Premessa:
La presente relazione tecnica è finalizzata ad indicare la caratteristiche dei principali componenti
dell’impianto, nonché i riferimenti alle norme e leggi vigenti .
Il presente progetto è riferito alla realizzazione dell’impianto elettrico e di illuminazione
esterna/interna da installare nell’area della porta unica di accesso ai servizi socioassistenziali
nell’edificio ex sede del municipio e della realizzazione di un punto infogiovani nell’immobile sito in
piazza Aldo Moro, sita nel comune di Surbo Provincia di Lecce
DATI ELETTRICI
Ente fornitore ENEL
Potenza di progetto servizi comuni: 8 kw
Tensione di alimentazione: 380-50hz
Alimentazione trifase + neutro (3F+N)
Sistema di collegamento a terra TT
Sistema elettrico combinato di categoria “0” e “I A”
Corrente di corto circuito alla consegna 6 KA (presunta)
NORME DI RIFERIMENTO
- Norma CEI 17.5 parte 2
(interruttori di manovra);
- Norma CEI 17.11 parte 3
(interruttori di manovra, sezionatori e unità combinate con
fusibile);
- Norma CEI 17.13/1/2/3
(apparecchiature assiemate di protezione: quadri elettrici di
BT);
- Norma CEI 23-51
(prescrizioni per la realizzazione, verifiche e prove di quadri per
usi domestici o similari);
- Norma CEI 20-20
(cavi isolati in pvc con tensione nominale 450/750 V);
- Norma CEI 20-22
(prove di incendio sui cavi elettrici);
- Norma CEI 23-8
(tubi rigidi in pvc ed accessori);
- Norma CEI 64-8
(impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore
a 1000V in corrente alternata);
- Norma CEI 64-7
(impianti illuminazione pubblica);
- Uni 10439
(requisiti illuminotecnica delle strade con motorizzato)
RIFERIMENTI LEGISLATIVI
- D.Lgs. n°81/2008
- Legge 10 Marzo 1968 n°186
(norme pe r la prevenzione degli infortuni sul lavoro);
(disposizioni c oncernenti la realizzazione di materiali e impianti
a regola d’arte);
- D.P.R. 24 Luglio 1996 n° 503
(Regolamento r ecante norme per l’abbattimento barriere
architettoniche);
- DM n°37/2008 (ex L. n°46/90) (norme per la sic urezza degli impianti);
- DPR n°462/01 del 23/01/2001 (le verifiche di l egge sugli impianti di terra)
Disegni, schemi e planimetrie di progetto allegati si intendono parte integrante della presente
relazione tecnica .
Criteri di dimensionamento
Il dimensionamento dei componenti dell’impianto è stato effettuato secondo il seguente
procedimento:
definizione della potenza richiesta dall’impianto
•
calcolo delle correnti di impiego assorbite da ciascun carico e, quindi, calcolo delle correnti
assorbite dai quadri di zona e dalle linee principali;
•
fissato il tipo di posa delle condutture, mediante le tabelle IEC 364-5-523, calcolo della portata
dei cavi e della loro sezione;
•
calcolo della corrente di corto circuito trifase e fase-neutro per ciascun punto di derivazione e
scelta, alla luce della valutazione di cui al punto precedente, di un interruttore automatico
magnetotermico, con modulo differenziale dove previsto, adeguato.
•
valutazione del valore nominale di corrente degli interruttori automatici, secondo la norma CEI
64-8;
•
valutazione della caduta percentuale di tensione in condizione di funzionamento ordinario per
ciascuna linea, e verifica del rispetto della norma CEI 64-8/525;
•
dimensionamento dell'impianto di terra.
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Calcolo della potenza assorbita
Il calcolo è stato effettuato considerando i carichi suddivisi nel seguente modo:
Descrizione Circuito
Impianto ex Mmunicipio
Descrizione
carichi unitari
Potenza
Totale
[W]
Coeff.
Utiliz. Cu
Potenza Nom. [W]
Alimentazione
linee
illuminazione
interna,
7000
1
7000
3000
1
3000
3000
1
3000
prese,
servizi ausiliari
Impianto edificio A
Alimentazione
linee
illuminazione
interna,
prese,
servizi ausiliari
Impianto edificio B
Alimentazione
linee
illuminazione
interna,
prese,
servizi ausiliari
Considerando:
Coefficiente di contemporaneità per l’intero impianto Cc = 0.8 e un coefficiente di utilizzazione Cu
=1
Otteniamo:
• per la potenza totale per l’ex municipio Pt = 5600 W
• per la potenza totale per l’edificio A Pt = 2400 W
• per la potenza totale per l’edificio B Pt = 2400W
Dimensionamento delle linee
Le tabelle adottate per il dimensionamento delle sezioni minime corrispondenti alle correnti di
impiego ed al tipo di posa sono le IEC 364-5-523. Il valore della corrente di impiego Ib è
determinato, conformemente alla definizione di cui all'art. 25.4 della norma CEI 64-8, mediante le
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formule:
Ib =
a)
linee terminali:
K u ⋅ Pc ⋅ 1000
c ⋅ Vn ⋅ cos φ
[A]
dove
b)
Pc
=
potenza del carico applicato [kW]
cosφ
=
fattore di potenza del carico
Ku
=
coefficiente di utilizzazione del carico
c
=
3 per i sistemi trifase; 1 per i sistemi monofase
linee di distribuzione: Ib = K c ⋅ ∑ Ilineederivate
[A]
dove
Kc
= fattore di contemporaneità dei carichi
∑ Ilineederivate = somma vettoriale delle correnti derivate
La corrente di impiego deve poi soddisfare la verifica termica della conduttura:
Ib ≤ Iz
Dove
Iz = valore massimo della corrente che può fluire in una conduttura, in regime permanente ed in
determinate condizioni, senza che la temperatura superi un valore specificato ai sensi della norma
CEI64-8/25.5 e della IEC 364-5-523
Calcolo della caduta di tensione
Il dimensionamento dei cavi è effettuato imponendo (oltre ai vincoli derivanti dalle considerazioni
precedenti relative ai carichi ed alla verifica termica) che, per ogni tratto di linea a partire dal punto
di consegna, la caduta di tensione non sia mai superiore al 3% della tensione nominale di rete.
Il valore di caduta di tensione in un generico conduttore viene ricavato attraverso la formula:
(
L2 ⋅ r 2 + x 2
∆V f = I b ⋅ L ⋅ [r ⋅ cos(φ c ) + x ⋅ sen (φc )] +
2 ⋅V f
)
dove
∆Vf
=
caduta di tensione del conduttore [V]
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Vf
=
tensione di fase [V]
Ib
=
corrente di impiego della linea [A]
L
=
lunghezza della conduttura [m]
r
=
resistenza specifica del conduttore [Ω/m]
x
=
reattanza specifica del conduttore [Ω/m]
Φc
=
angolo di sfasamento fra la Ib e la tensione di fase
Il valore della caduta di tensione è pari a:
a) nei sistemi trifase:
b) nei sistemi monofase:
∆Vtr = 3 ⋅ ∆Vf [V]
∆Vmon = 2 ⋅ ∆Vf [V]
Il valore della caduta di tensione percentuale si ricava dalle formule:
∆Vtr % =
a) nei sistemi trifase:
∆Vtr ⋅ 100
3 ⋅ Vf
∆Vmon =
b) nei sistemi monofase:
∆Vmon ⋅100
Vf
Calcolo delle correnti di corto circuito
Per scegliere in modo appropriato le apparecchiature di protezione si deve determinare
correttamente l'entità delle correnti di corto circuito nei vari punti dell'impianto e nelle condizioni più
sfavorevoli di guasto. Tale analisi và perciò effettuata per le situazioni estreme, corrispondenti
rispettivamente al calcolo della corrente di corto circuito massima nel punto di origine di ogni
conduttura e di quella minima al suo termine.
La corrente di corto circuito massima in un sistema trifase si ha per corto circuito trifase nel punto
di origine della conduttura; la sua conoscenza è necessaria per stabilire il potere di interruzione del
dispositivo di protezione. La corrente di corto circuito minima si ha per guasto fase-fase o faseneutro o per guasto fase-massa nel punto della conduttura più lontano dall'origine; la sua
conoscenza è richiesta per la verifica del corretto intervento delle protezioni in corrispondenza di
tali valori di corrente.
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Circuito di Distribuzione
Note le potenze degli utilizzatori, ogni circuito è stato dimensionato in modo da poter convogliare la
corrente di impiego ad esso pertinente.
La portata dei conduttori previsti, in regime permanente, risulta superiore a tale circuito, inoltre la
caduta di tensione percentuale calcolata in rapporto alla lunghezza degli stessi ed alla potenza
trasportata, risulta minore da quella prevista dalla norma
(≤ 3 %)
Le caratteristiche dei cavi utilizzati sono riportati nella Tabella in allegato.
I cavi utilizzati saranno del tipo FG7OR se posti all’esterno o in cavidotti oppure, del tipo NO7V-K
se posti all’interno in canali.
Il tipo di posa sarà effettuato:
in tubo a vista di diametro opportuno (tenendo conto degli eventuali ampliamenti), con grado di
protezione minimo IP55.
In tubi incassati in parete di diametro opportuno (tenendo conto degli eventuali ampliamenti), con
grado di protezione minimo IP55.
In tubi interrati di diametro opportuno (tenendo conto degli eventuali ampliamenti), con grado di
protezione minimo IP55.
Tutti i materiali utilizzati per l’impianto devono essere muniti di Marchio Italiano di Qualità (oppure
di certificato di rispondenza a quanto prescritto dalla norma CEI 64-8 3^ edizione alla sezione
422).
Per la protezione dei circuiti e delle persone, e sezionamento per manutenzione elettrica, sono
stati previsti interruttori Magnetotermici Differenziali in grado di interrompere le sovracorrenti
previste in ogni punto dei circuiti, nonché in grado di interrompere, entro 5 secondi, le correnti di
guasto verso terra di intensità tale da mantenere sulle masse di tutti i locali, tensioni non superiori
a 50V.
Protezione dai sovraccarichi e corto circuiti
La scelta dei dispositivi di protezione dai sovraccarichi, secondo quanto prescritto dalla norma CEI
64-8/433.2, discende dalla verifica della seguente condizione:
Ib ≤ In ≤ I z
dove
Iz
=
portata di corrente della linea ai sensi della CEI 64-8/25.5 e
IEC 364-5-523
Ib
=
corrente di impiego ai sensi della CEI 64-8/25.4
In
=
corrente nominale del dispositivo
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La protezione dai corto circuiti, conformemente alla norma CEI 64-8/434.1, viene effettuata
verificando che i dispositivi di protezione soddisfino le seguenti condizioni:
Icc max ≤ Pc
dove
Iccmax
=
corrente di corto circuito presunto nel punto di installazione [kA]
Pc
=
potere di interruzione del dispositivo [kA]
I2 ⋅ t ≤ K 2 ⋅ S2
dove
I2⋅t
=
energia specifica massima passante nel dispositivo [A]2[s]
S
=
sezione del conduttore [mm2]
K
=
coefficiente caratteristico del cavo
Conformemente alla norma CEI 64-8 il valore del coefficiente K vale:
-
115 per i cavi in rame isolati in PVC
-
143 per i cavi in rame isolati in EPR
A protezione si useranno interruttori automatici magnetotermici rispondenti alle norme CEI
17-5 e IEC 947, le cui caratteristiche sono riportate nello schema unifilare dei quadri elettrici.
Protezione dai contatti indiretti
la protezione dai contatti indiretti è effettuata conformemente alla norma CEI 64-8/413.1.4
verificando la seguente condizione:
RA < 50 / Ia
dove
RA =
somma delle resistenze verso terra [Ω]
Ia
corrente che provoca l'intervento automatico del dispositivo di protezione [A]
=
La protezione contro i contatti indiretti si ottiene mediante il sistema di messa a terra ed il suo
coordinamento con interruttori automatici magnetotermici differenziali o automatici differenziali puri,
in maniera da realizzare un valore:
RA ≤
50
I∆n
dove
RA =
somma delle resistenze verso terra [Ω]
I∆n =
corrente che provoca l'intervento automatico del dispositivo differenziale [A]
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Impianto di terra, di protezione e di egualizzazione del potenziale
La messa a terra di protezione e/o di funzionamento deve essere realizzata mediante
impianto di terra costituito da dispersore, conduttori di terra, collettore (o nodo) di terra, conduttori
di protezione ed equipotenziali, secondo quanto indicato dalla norma CEI 64-8 ff. 1917 e 1920 cap.
24 e 54.
Il dispersore ed i conduttori di protezione delle masse devono garantire una resistenza totale
RA [Ω] uguale od inferiore al valore indicato al punto precedente della presente relazione.
Conduttore di terra
Il conduttore di terra deve essere realizzato mediante corda di rame di sezione pari ad
almeno 16 mm2, protetta meccanicamente e contro la corrosione.
Le giunzioni fra il conduttore di terra ed il dispersore devono essere ispezionabili e realizzate
con saldatura forte o autogena o con robusti morsetti (garantendo una superficie di contatto ≥ 200
mm2) o manicotti che assicurino una contatto equivalente a quello della saldatura. Esse inoltre non
devono danneggiare né i dispersori, né i conduttori di terra.
Collettore o nodo principale di terra
Deve essere costituito da un morsetto o da una barra e ad esso devono essere collegati:
- i conduttori di terra;
- i conduttori di protezione;
- i conduttori equipotenziali principali;
- l'eventuale conduttore di messa a terra di un punto del sistema.
Sul conduttore di terra deve essere previsto un dispositivo di apertura in posizione
accessibile, combinato con il collettore di terra e manovrabile solo con attrezzo, per permettere la
misura della resistenza di terra.
Conduttori di protezione
La sezione minima dei conduttori di protezione può essere scelta in relazione alla sezione
del conduttore di fase secondo la seguente tabella, premesso che il conduttore di protezione è
costituito dello stesso materiale del conduttore di fase ed è posto lungo la stessa linea di questo:
S < 16
Sp = S
16 < S< 35
Sp = 16
S > 35
Sp = S/2
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dove
S
= sezione del conduttore di fase [mm2]
Sp = sezione minima del corrispondente conduttore di protezione [mm2]
Si precisa, inoltre, che quando il conduttore di protezione non fa parte della stessa
conduttura dei conduttori di fase, la sua sezione non deve essere inferiore a:
- 2.5 mm2 se con protezione meccanica;
- 4 mm2
se senza protezione meccanica.
Il conduttore di protezione comune a più circuiti deve essere dimensionato in funzione del
conduttore di fase avente sezione maggiore.
I conduttori di protezione possono essere costituiti da:
- anime di cavi multipolari;
- cavi nudi o cavi unipolari che fanno o non fanno parte della stessa conduttura dei conduttori
attivi;
- involucri metallici di apparecchiature costruite in fabbrica, schermi ed armature di alcuni
cavi quando sia assicurata la continuità elettrica mediante protezione contro il danneggiamento
meccanico, chimico ed elettrochimico; sia assicurata una conduttanza almeno pari a quella
risultante per il corrispondente conduttore di protezione; sia possibile la connessione in punti
predisposti di altri conduttori di protezione;
- rivestimenti metallici ed armature di cavi, tubi protettivi e canali metallici, solo quando è
assicurata la continuità elettrica mediante protezione contro il danneggiamento meccanico, chimico
ed elettrochimico ed una conduttanza almeno pari a quella risultante per il corrispondente
conduttore di protezione.
E' opportuno precisare che le tubazioni metalliche contenenti sostanze infiammabili (es. gas, gasolio,
ecc.) non devono essere utilizzate come conduttori di protezione.
Conduttori equipotenziali
a)
Conduttori equipotenziali principali:
devono avere sezione ≥ alla metà di quella del conduttore di protezione principale di sezione
maggiore, con un minimo di 6 mm2 se il conduttore è in rame, la sezione massima può essere 25
mm2.
b)
Conduttori equipotenziali supplementari:
-
connessione di due masse (parti conduttrici facenti parte dell'impianto elettrico): sezione
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≥ di quella del conduttore di protezione di sezione minore;
-
connessione di massa a massa estranea (parte conduttrice non facente parte
dell'impianto elettrico): sezione ≥ alla metà della sezione del conduttore di protezione della massa;
-
per altre possibili connessioni e, comunque, in ogni caso: sezione ≥ 2.5 mm2 se con
protezione meccanica, ≥ 4mm2 se senza protezione meccanica.
Surbo, Dicembre 2012
I Tecnici
Ing. Gianluca Tommasi
Arch. Luigi Castrignanò
Ing. Carlo Perrino
Arch. Mariagrazia Tramacere
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