tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici

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Istituto Professionale per l’Industria e l’Artigianato – Istituto Tecnico Commerciale
Istituto Tecnico Industriale – Liceo Scientifico
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Piano di lavoro annuale (a.s. 2016/17)
Prof. MORGANA FERDINANDO CARMELO
Materia/e di insegnamento SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE
ITE

Liceo

ITI
X
IPSIA

classe 4° ITT sez. B
1. Situazione di partenza della classe - In particolare indicare i livelli rilevati nella propria
disciplina. Si suggerisce di individuare alcuni punti di forza e alcuni di debolezza della classe
rispetto al lavoro che si intende impostare per la disciplina.
La classe è composta da 15 studenti, 14 provenienti dalla classe terza più un ripetente della classe quarta
dello scorso anno.
Il livello di partenza è medio-alto, ad eccezione di pochi studenti che presentano alcune lacune di base e uno
scarso interesse per la materia.
La classe è piuttosto educata e partecipe durante le lezioni, solo un esiguo numero di studenti presenta alcune
difficoltà sul piano dell’impegno e della motivazione personale, pur presentando capacità adeguate.
Per lo studio della disciplina sono a vantaggio degli studenti: l’attualità degli argomenti trattati e l’utilizzo di
tecnologie informatiche e della LIM che permettono di arricchire la lezione con contributi multimediali, oltre
alla disponibilità di laboratori che danno la possibilità agli studenti di realizzare impianti di tipo civile e
industriale tramite l’ausilio di pannelli didattici. Solo in alcuni casi gli studenti mostrano un impegno
incostante o superficiale.
2. Con riferimento agli obiettivi che si intendono conseguire nel presente anno scolastico, con
particolare attenzione alle priorità e ai traguardi del RAV e al piano di miglioramento
dell’Istituto, (v. piano di lavoro del Consiglio di Classe) descrivere il contributo che la propria
disciplina intende apportare:
Questa disciplina permetterà agli studenti di: sviluppare adeguate capacità di analisi, di sintesi e di calcolo;
individuare le strategie adeguate per la risoluzione dei vari problemi e osservare, descrivere ed analizzare
fenomeni appartenenti sia alla realtà naturale che a quella artificiale, oltre ad accrescere la loro capacità nel
creare collegamenti interdisciplinari e ad aumentare la loro abilità manuale e la competenza tecnica nel
realizzare alcuni impianti ad uso civile e industriale interpretando schemi tecnici e di montaggio.
3. Indicare i titoli delle unità di apprendimento che si intendono attivare:
Trimestre
Mod. 1 – INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE DEI SISTEMI ELETTRICI
Definizioni di base relative agli impianti elettrici e ai circuiti. Classificazione dei sistemi
elettrici in relazione alla tensione nominale. Concetti di bassa, media e alta tensione.
Classificazione dei sistemi in base al collegamento a terra del conduttore di neutro:
Sistema TT, Sistema TN, Sistema TN-C, Sistema TN-S, Sistema TN-C-S, Sistema IT.
Obbligatorietà del progetto, livelli di progetto: preliminare, definitivo, esecutivo.
Destinazione d’uso delle opere e documentazione di progetto.
Mod. 2 – SICUREZZA ELETTRICA
Concetti di rischio, danno e sicurezza. Fattori di rischio nelle installazioni elettriche in
ambienti ordinari e in ambienti particolari. Gradi di protezione degli involucri. Profili
professionali. Dichiarazione di conformità dell’impianto alla regola dell’arte e dichiarazione
di rispondenza.
Manutenzione degli impianti elettrici: obbligatorietà e tipologie di manutenzione.
Concetti di contatto diretto e indiretto. Isolamento e classe dei componenti.
Concetti di parte attiva, massa e massa estranea.
Dispersore emisferico. Calcolo analitico della resistenza di terra di un conduttore emisferico.
Potenziale di terra e suo andamento in funzione della distanza dal dispersore. Concetti di
tensione totale di terra, tensione di contatto e tensione di contatto a vuoto. Valori di tensioni di
contatto a vuoto ammissibili per ambienti ordinari e per ambienti particolari. Determinazione
della tensione di contatto a vuoto per sistemi francamente connessi a terra in presenza di
guasto a terra in dispositivi non connessi a terra e in dispositivi connessi a terra.
Effetti della corrente elettrica circolante nel corpo umano: generalità e richiami di
elettrofisiologia. Correnti biologiche a livello cellulare. Tipologie di soglie. Effetti
fisiopatologici della corrente elettrica: tetanizzazione dei muscoli, difficoltà e arresto della
respirazione, fibrillazione atriale, ustioni. Curve di pericolosità della corrente elettrica nel
corpo umano per sistemi in corrente alternata e per sistemi in corrente continua. Impedenza
elettrica del corpo umano. Resistenza elettrica del corpo umano e resistenza verso terra.
Tensione di contatto limite convenzionale in ambienti ordinari e in ambienti particolari.
Curva di sicurezza in M.T.
Pentamestre
Mod. 3 – NORMATIVA DEL SETTORE ELETTRICO
Concetto di legge e di norma. Normalizzazione, unificazione elettrica e armonizzazione.
I vari Enti di normazione e le Norme CEI. Contrassegno CEI, marchio IMQ e marcatura CE.
Principali normative del settore elettrico. Studio della norma CEI 64-8.
Verifiche degli impianti elettrici utilizzatori. Definizioni di verifica e collaudo. Tipologie di
esami a vista e tipologie di verifiche.
Mod. 4 – IMPIANTO DI TERRA
Dispersori intenzionali e di fatto. Tipologie di dispersori e dimensioni minime. Conduttore di
terra, collettore di terra, conduttore di protezione. Sezioni minime dei conduttori di terra e di
protezione in relazione alla sezione dei conduttori di fase. Conduttori equipotenziali principali
e supplementari. Prescrizioni normative e legislative relative all’impianto di terra. Verifiche
degli impianti di terra. Calcolo della resistenza di terra in base alla tipologia del dispersore.
Cenni sui dispersori in parallelo.
Mod. 5 – SISTEMI DI PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI E INDIRETTI
Interruttore differenziale: aspetti costruttivi, principio di funzionamento e varie
classificazioni. Caratteristiche d’intervento dei dispositivi di protezione a massima corrente:
magnetotermici, fusibili e differenziali Protezione contro i contatti indiretti mediante
interruzione automatica dell’alimentazione nei sistemi TT, TN, IT. Metodi di protezione
contro i contatti indiretti senza interruzione automatica dell’alimentazione. Misura della
resistenza di terra nei sistemi TT e dell’anello di guasto nei sistemi TN. Protezione totale e
parziale contro i contatti diretti. Protezione combinata contro i contatti diretti e indiretti
mediante sistemi a bassissima tensione: sistemi SELV, PELV e FELV.
Mod. 6 – LINEE ELETTRICHE
Concetti introduttivi: definizioni e classificazioni delle linee elettriche. Parametri caratteristici
di una linea elettrica. Caduta di tensione su una linea elettrica. Calcolo della caduta di
tensione industriale e caduta di tensione percentuale. Rendimento di una linea elettrica.
Classificazione, struttura, caratteristiche e parametri dei cavi elettrici. Modalità di posa delle
condutture elettriche secondo la norma CEI 64-8/5. Portata dei cavi per bassa tensione posati
in aria e con posa interrata. Criteri di scelta dei cavi. Metodi per il dimensionamento e la
verifica delle condutture elettriche: perdita di potenza ammissibile, criterio termico, massima
caduta di tensione percentuale o unitaria ammissibile.
Dimensionamento di linee con carichi concentrati all’estremità, con carichi distribuiti e con
carichi diramati con il metodo dei momenti amperometrici.
Sovracorrenti per sovraccarico e per cortocircuito. Potenza di cortocircuito. Calcolo della
corrente di cortocircuito per una linea monofase e per una linea trifase.
Mod. 7 – PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI
Concetti introduttivi. Tipologie di apparecchi elettro-meccanici: interruttore, interruttore di
manovra, sezionatore e interruttore di manovra-sezionatore (IMS). Tipologie di interruttori.
Caratteristiche funzionali degli interruttori e normative di riferimento. Interruttori
automatici per bassa tensione. Sganciatori di sovracorrente (relè). Caratteristiche tecniche
degli interruttori automatici per bassa tensione. Fusibili e relative caratteristiche. Protezione
delle condutture elettriche dal sovraccarico e contro il cortocircuito. Protezione unica e
distinta per sovraccarico e per corto circuito. Protezione dei conduttori di fase e di neutro.
Selettività delle protezioni contro le sovracorrenti.
Mod. LABORATORIO
Introduzione all’automazione industriale.
Apparecchi di comando e segnalazione: relè, temporizzatori, contatori, pulsanti, lampade di
segnalazione; sensori e trasduttori: interruttori di finecorsa, regolatori di livello, interruttori
di prossimità. Apparecchi di potenza: contattori e relè statici. Apparecchi di protezione:
interruttori magnetotermici e differenziali, relè termici e magnetotermici, protettori e
termorilevatori, fusibili. Attuatori: elettrici e pneumatici.
Realizzazione di alcuni impianti elettrici industriali, in diverse condizioni, per la marcia e
l’arresto di un m.a.t. con l’ausilio di pannelli didattici.
Visione di materiali didattici per l’impiantistica.
4. Metodologie impiegate

Lezione frontale

Esercitazioni guidate

Correzione sistematica del lavoro domestico
Ricerche personali o in gruppo
Attività nel laboratorio ___________________
5. Verifiche
Tipologia

Prove scritte

Test

Test validi per le prove orali

Interventi in classe
Relazioni e documentazione prodotta
Altro _________________________
Numero e scansione temporale
Nel Trimestre: due prove scritte ed una prova orale, più una prova pratica di laboratorio.
Nel Pentamestre: 3 prove scritte ed una prova orale, più una prova pratica di laboratorio.
6. Criteri di valutazione
Saranno adottati i criteri di valutazione generali contenuti nel PTOF e si terrà conto anche dell’impegno
profuso e del comportamento tenuto dai singoli studenti durante le ore di laboratorio e l’attività di Stage.
Saranno oggetto di valutazione anche le relazioni redatte dagli studenti su ciò che verrà svolto in laboratorio.
7. Attività di recupero ( indicare le metodologie che si intendono adottare e i tempi di attuazione):
Per gli studenti con votazione insufficiente verrà effettuato un recupero “in itinere”.
8. Ulteriori attività (CLIL, alternanza, stage, uscite didattiche, viaggi d’istruzione, ecc,) in cui
il docente sarà coinvolto e loro rilevanza per gli apprendimenti disciplinari
9. Ulteriori precisazioni libere:
Fiorenzuola d’Arda, 15/11/2016
Firma