I.T.I.S. “Magistri Cumacini”
Classe
Nome
Data
Cognome
ESERCIZIO 1
Un conduttore in alluminio di sezione circolare di 95 mm2 funziona con densità di corrente
2,5 A/mm2 e temperatura ambiente 30 °C.
Assumendo pari a 15 W/(m2 K) il valore del coefficiente globale di trasmissione termica,
•
•
•
Calcolare la temperatura finale del conduttore
Assumendo pari a 2,5⋅10-3 J/(mm3⋅K) il valore del calore specifico per unità di volume
disegnare la curva di riscaldamento del conduttore
Verificare se il conduttore non supera la temperatura massima prevista per isolanti in
classe B (130 °C)
ESERCIZIO 2
La componente transitoria della corrente di corto circuito di una linea trifase a 50 Hz è data in
ampere dalla seguente espressione:
−
t
0,02
itcc(t) = 8000⋅ e
⋅sin(63°)
dove t è espresso in secondi
•
•
•
•
•
•
Disegnare il grafico di itcc(t)
Ricavare il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica
Fornire l’espressione della componente simmetrica della corrente di corto circuito
Ricavare la costante di tempo della linea
Calcolare lo sfasamento della corrente
Determinare la fase iniziale del generatore di tensione
ESERCIZIO 3
Una conduttura monofase comprende due conduttori disposti in piano, distanti tra loro 5 cm.
In condizioni ordinarie circola la corrente I = 500 A, mentre in corto circuito si ha Is = 25⋅I
e Kcr = 2,1.
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
ordinarie
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
di corto circuito con la sola componente simmetrica
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
di corto circuito nei primi istanti del corto circuito
ESERCIZIO 4
Energia specifica passante del cavo: data la seguente tabella dei valori di K [A⋅s½/mm2]
isolante
rame
alluminio
ferro
•
•
PVC
cavo unipolare
anima di cavo
multipolare
143
115
95
74
52
EPR
cavo unipolare
176
116
64
anima di cavo
multipolare
143
87
conduttore nudo
159
105
58
Calcolare l’energia passante per la seguente linea 3(1x25) FG7 -0,6/1
Calcolare il valore efficace della corrente di corto circuito che fornisce tale energia nel
tempo di 3 ms
I.T.I.S. “Magistri Cumacini”
Classe
Nome
Data
Cognome
ESERCIZIO 1
Un conduttore in alluminio dì sezione circolare, conduce la corrente I = 160 A in un ambiente con
temperatura 35 °C. La sovratemperatura di regime termico è pari a 25 °C.
Assumendo pari a 16 W/(m2 K) il valore del coefficiente globale di trasmissione termica,
•
•
•
Calcolare la sezione del conduttore
Calcolare la densità di corrente
In base ai dati riportati nella tabella seguente disegnare la curva di riscaldamento del
conduttore
S
mm2
1,5 ÷ 10
10 ÷ 50
50 ÷ 150
τ
s
30 ÷
150 ÷
500 ÷
150
500
1300
ESERCIZIO 2
La componente permanente della corrente di corto circuito di una linea trifase è data in ampere
dalla seguente espressione:
ipcc(t) = 12000⋅sin(314⋅t - 0,9)
Ricavare:
• Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica
• L’espressione della componente unidirezionale della corrente di corto circuito
• Lo sfasamento della corrente sapendo che la f.e.m. del generatore passa per lo zero dopo
1,5 ms dal corto circuito
• Il cosϕ della linea
• La costante di tempo della linea
• Il valore della corrente di corto circuito all’istante iniziale del corto circuito
ESERCIZIO 3
Una conduttura trifase comprende tre conduttori disposti in piano, distanti tra loro 5 cm.
In condizioni ordinarie circola la corrente I = 600 A, mentre in corto circuito si ha Is = 25⋅I e
Kcr = 2.
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
ordinarie
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
di corto circuito con la sola componente simmetrica
• Calcolare il valore massimo della forza elettrodinamica che si sviluppa in condizioni
di corto circuito nei primi istanti del corto circuito
ESERCIZIO 4
Energia specifica passante del cavo: data la seguente tabella dei valori di K [A⋅s½/mm2]
isolante
cavo unipolare
rame
alluminio
ferro
•
•
143
95
52
PVC
anima di cavo
multipolare
115
74
EPR
cavo unipolare
176
116
64
anima di cavo
multipolare
143
87
conduttore nudo
159
105
58
Calcolare l’energia passante per la seguente linea 3x50 N07VV-K
Calcolare il valore efficace della corrente di corto circuito che fornisce tale energia nel
tempo di 2,5 ms
I.T.I.S. “Magistri Cumacini”
Classe
Data
Nome
Cognome
ESERCIZIO 1
Un conduttore di un circuito trifase di sezione 4 mm2 è interessato da una corrente di corto circuito
di valore efficace 10 kA per un tempo di 3 ms.
•
Ricavare il valore di K del conduttore con la relativa unità di misura
ESERCIZIO 2
Una linea trifase in cavo N07V –K 3(1x10) alimenta un carico che assorbe una potenza di 20 kW a
400 V con f.d.p. 0,8 rit.
Temperatura ambiente 20 °C, cavi posati in aria con ventilazione naturale.
•
•
•
Disegnare la curva di riscaldamento del conduttore con τ = 2,5 min
Calcolare la nuova temperatura di regime con un sovraccarico del 40°
Verificare la protezione termica del cavo
ESERCIZIO 3
La componente transitoria della corrente di corto circuito di una linea trifase a 50 Hz è data dalla
seguente espressione:
−
t
0,02
itcc(t) = 8500⋅ e
⋅sin(63°)
dove t è espresso in secondi
Ricavare:
• Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica
• La costante di tempo della linea
• Lo sfasamento della corrente
• Il ritardo in millisecondi del generatore di tensione
• L’espressione della componente simmetrica della corrente di corto circuito
ESERCIZIO 4
La seguente linea monofase a 230 V posta in tubo non interrato:
3G16 FROR, lunghezza L = 25 m,
alimenta un carico che assorbe una potenza di 10 kW avente cosϕ=0,9 rit.,
a monte è installato un interruttore automatico magnetotermico C50.
• Verificare se la c.d.t. rientra nei limiti normativi
• Verificare se la linea risulta protetta contro il sovraccarico
• Proporre eventuali modifiche per garantire la protezione
(assumere una densità di corrente nel conduttore di 4 A/mm2)
I.T.I.S. “Magistri Cumacini”
Classe
Nome
Data
Cognome
ESERCIZIO 1
Una sbarra conduttrice di un circuito trifase di sezione 25 mm x 3 mm è interessata da una
corrente di corto circuito di valore efficace di 250 kA per un tempo di 2 ms.
•
Ricavare il valore di K della sbarra conduttrice con la relativa unità di misura
ESERCIZIO 2
Una linea trifase in cavo 3x6 FG7OR alimenta un carico che assorbe una potenza di 25 kW
a 400 V con f.d.p. 0,9 rit.
Temperatura ambiente 30 °C, cavo posato in aria con ventilazione naturale.
•
•
•
Disegnare la curva di riscaldamento del conduttore con τ = 80 s
Calcolare la nuova temperatura di regime con un sovraccarico del 30°
Verificare la protezione termica del cavo
ESERCIZIO 3
La componente permanente della corrente di corto circuito di una linea trifase è data dalla
seguente espressione:
ipcc(t) = 14200⋅sin(314⋅t - 0,9)
Ricavare:
• Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica
• Lo sfasamento della corrente sapendo che lo zero del generatore di tensione si ha dopo
1,5 ms dal corto circuito
• La costante di tempo della linea
• L’espressione della componente unidirezionale della corrente di corto circuito
• Il valore della corrente di corto circuito per t = 3 ms
ESERCIZIO 4
La seguente linea trifase a 400 V posta su passerella:
4x25 FROR, lunghezza L = 30 m,
alimenta un carico che assorbe una potenza di 40 kW avente cosϕ=0,9 rit.,
a monte è installato un interruttore automatico magnetotermico C63.
• Verificare se la c.d.t. rientra nei limiti normativi
• Verificare se la linea risulta protetta contro il sovraccarico
• Proporre eventuali modifiche per garantire la protezione
(assumere una densità di corrente nel conduttore di 5 A/mm2)
ITIS Magistri Cumacini
Verifica di Impianti
classe 5 EL1
Esercizio 1
I dati di targa del dispositivo figura sono:
Ue = 400 V, 3~; C16; Icn = 10 kA
la potenza di corto circuito nel punto di installazione è di 8 MVA
A valle è inserito un carico che assorbe una potenza di 8,3 kW, cosϕ=0,8
• Descrivere il dispositivo
• Verificare il potere di interruzione e la corrente nominale
Esercizio 2
Con riferimento al dispositivo di figura, avente i seguenti dati di targa
Ur = 24 kV; Ir = 400 A; Ik = 16 kA, Ip = 40 kA
• Descrivere il dispositivo
• Spiegare il significato dei dati di targa
Esercizio 3
Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi
• interruttore di manovra - sezionatore - fusibile
• interruttore automatico magnetotermico 1P +N (schema multifilare)
• contattore ad apertura automatica (contatto di potenza) con sganciatore termico incorporato
• interruttore automatico con sganciatore magnetico incorporato
• Interruttore di manovra con fusibile
Esercizio 4
Disegnare lo schema funzionale del circuito di potenza di marcia arresto di un m.a.t. protetto da
magnetotermico e contattore.
Fornire il procedimento di dimensionamento del contattore.
Esercizio 5
Una linea BT di lunghezza L e sezione S è protetta contro le sovracorrenti da un unico dispositivo di
protezione.
Fornire la descrizione di un dispositivo adatto allo scopo
Fornire i criteri di dimensionamento
ITIS Magistri Cumacini
Verifica di Impianti
classe 5 EL1
Esercizio 1
Un interruttore in SF6 a 15 kV (US= 24 kV) ha una potenza apparente di corto circuito di 520 MVA
Determinare ISC
Esercizio 2
Con riferimento al dispositivo di figura:
AC3
Ue = 400 V
heavy duty
Pe = 90 W
2NC 2NO
Descrivere il dispositivo con i relativi dati di targa
Determinare la corrente nominale
Esercizio 3
Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi
• sezionatore – fusibile
• interruttore automatico con relè di massima corrente incorporato
• interruttore di potenza
• interruttore automatico magnetotermico sezionatore con sganciatori incorporati
• interruttore differenziale con relè incorporato
Esercizio 4
Disegnare lo schema unifilare di un circuito costituito da due sezionatori MT e da un interruttore SF6 per
l’apertura di una linea MT.
Disegnare e descrivere le fasi di chiusura e di apertura dei dispositivi.
Esercizio 5
Una linea trifase di sezione S e lunghezza L alimenta un forno. La linea è protetta contro le sovracorrenti da
un fusibile.
Fornire le condizioni di dimensionamento del fusibile per garantire la protezione della linea contro il
sovraccarico.
ITIS Magistri Cumacini
Verifica di Impianti
classe 5 EL1
Domanda 1
Disegnare la caratteristica voltamperometrica di un arco elettrico.
• Fornire la descrizione del fenomeno
• Fornire la condizione di estinzione dell’arco elettrico tra i poli di un interruttore
Domanda 2
Perché gli interruttori in olio e in aria non si utilizzano più in MT?
Domanda 3
Fornire gli impieghi tipici degli interruttori ad aria compressa, giustificando le risposte
Domanda 4
Spiegare la differenza tra interruttore e sezionatore
Con riferimento ai dispositivi a norma CEI 17-5, fornire i principali dati di targa
Domanda 5
Descrivere il principio di funzionamento di un interruttore DEION
Fornire gli impieghi tipici degli interruttori DEION
Domanda 6
Spiegare perché l’apertura troppo rapida di piccole correnti induttive provoca sovratensioni pericolose.
Domanda 7
Spiegare a cosa servono i fusibili nei sezionatori sotto carico.
ITIS Magistri Cumacini
Verifica di Impianti
classe 5 EL1
Domanda 1
Disegnare la curva della tensione di tenuta di un interruttore ad aria compressa, specificando in che modo è
possibile:
• ridurre il ritardo
• ridurre la pendenza
Domanda 2
Descrivere le fasi dell’estinzione dell’arco in un interruttore SF6
Domanda 3
Spiegare la differenza tra potere di interruzione e potere di chiusura di un interruttore a norma CEI 17-5
Domanda 4
Spiegare la differenza tra sezionatore di linea e sezionatore di terra; fornire i relativi segni grafici
Domanda 5
Descrivere il funzionamento e fornire gli impieghi tipici degli interruttori sotto vuoto
Domanda 6
Spiegare il motivo per cui un arco elettrico che si sviluppa tra i due poli di un interruttore in piano è soggetto
a una forza piana che tende a deformarlo in senso trasversale
Domanda 7
Per quale tipologia di sezionatori si possono definire il potere di interruzione e il potere di chiusura?
Fornire qualche indicazione relativamente a questi due dati di targa
