LAVORI DI RECUPERO E AMPLIAMENTO
PER LA REALIZZAZIONE DI UNA STRUTTURA
ADIBITA A LUOGO DI AGGREGAZIONE,
SOCIALIZZAZIONE E RICREAZIONE PER MINORI ED
ANZIANI DENOMINATA “PAIOLO”
Comune di Trecenta
Regione Veneto
Provincia di Rovigo
PROGETTO DEFINITIVO - ESECUTIVO
Art. 25 e succ. D.P.R. 21.12.1999 n° 554 – Art. 93 D.Lgs. 12.04.2006 n° 163 –
Art. 24 e succ. D.P.R. 5.10.2010 n° 207
TAV. 16
STATO DI PROGETTO IMPIANTO ELETTRICO
RELAZIONE TECNICA
Trecenta, li
visto: il Sindaco
ANTONIO LARUCCIA
allegato alla delibera di Giunta Comunale n.
il Tecnico incaricato:
in data
STUDIO TECNICO ASSOCIATO GEOMETRI RAVAGNANI MARTELLI
Via Vittorio Emanuele 91/C – 45032 Bergantino (RO) p. iva 00307100297 – Tel. e Fax 0425 87402 - [email protected]
Dicembre 2014
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RELAZIONE DI PROGETTO
Oggetto:
Progetto impianto elettrico luce e forza motrice per lavori di recupero e
ampliamento
di
struttura
adibita
a
luogo
di
aggregazione,
socializzazione e ricreazione per minori ed anziani denominata
“Paiolo” sito in Piazza G. Marconi ai civici 95-111-122 di proprietà del
Comune di Trecenta (RO) con sede in Piazza G. Marconi, 1.
Normative:
Le principali normative che regolamentano la costruzione degli
impianti di cui all'oggetto sono:
- D.L. 81/08
Norme per la sicurezza nei luoghi di
lavoro;
- D.L- 37 del 22/01/08
Norma per la sicurezza degli impianti
elettrici;
- Legge 186/68
Disposizioni per la produzione, di
materiali,
apparecchiature,
macchinari installazioni e impianti
elettrici e elettronici;
- CEI 0-2
Guida
per
la
definizione
della
documentazione di progetto degli
impianti elettrici;
1
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- CEI 20-22
Cavi non propaganti l'incendio.
- CEI 20-24
Giunzioni e terminazioni per cavi
d'energia;
- CEI 23-9
Apparecchi
di
comando
non
automatici;
- CEI 23-3
Apparecchi di comando automatici;
- CEI 23-12
Prese a spina per usi industriali;
- CEI 34-21
Apparecchi
di
illuminazione,
prescrizioni generali;
- CEI 34-22
Apparecchi
di
illuminazione,
prescrizioni particolari;
- CEI 64-8
Norme impianti elettrici utilizzatori a
tensione nominale inf. 1000 V ;
- CEI 64-12
Guida per l'esecuzione dell'impianto
di
terra
negli
edifici
per
uso
residenziale e terziario;
- CEI 81-10
Protezione delle strutture contro i
fulmini;
2
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CRITERI DI DIMENSIONAMENTO ADOTTATI
Dimensionamento dei cavi in funzione della caduta di tensione
Limite di caduta di tensione tra l'origine dell'impianto utilizzatore e
qualunque apparecchio utilizzatore <= 4% [CEI 64-8/5].
Il calcolo della caduta di tensione è di solito limitato ai cavi di bassa
tensione, perché sulla media tensione le cadute di tensione sono in
genere trascurabili.
Per calcolare la caduta di tensione, si ricorre alla solita formula
approssimata, riferita alla tensione concatenata:
∆U = √3 (R cosϕ + X sen ϕ) I
Il problema si complica quando si devono dimensionare numerosi cavi
in un impianto di bassa tensione. In tal caso, si può procedere come
illustrato nell’esempio seguente.
Se abbiano cavi tripolari in rame, isolati in EPR, posati su tre passerelle
a traversini sovrapposte; distanza tra le passerelle di 30 cm; cavi a
contatto in numero superiore a nove si considera un fattore di
correzione pari a 0,7.
Con temperatura ambiente 35 °C si considera un ulteriore fattore di
correzione 0,96.
Dalla Tabella 9.B si ricavano le portate I0 dei cavi in relazione alle
sezioni, le quali vanno moltiplicate per 0,70 x 0,96 = 0,672 per ottenere
la portata Iz
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La caduta di tensione va riferita alla tensione nominale, cioè alla
tensione concatenata.
In mancanza di ulteriori precisazioni (se questa debba intendersi a vuoto
o carico) si ritiene qui conveniente riferire la caduta di tensione alla
tensione a carico di 380 V (tensione nominale a vuoto 400 V).
Se è accettabile una caduta di tensione del 5%, si ottiene:
∆U = 5/100 380 = 19V
La caduta di tensione Y, in millivolt, per unità di lunghezza (m) e per
unità di corrente (A), a cosϕ = 0,8 (valore medio ipotizzato per i motori
dell’impianto), vale (CEI-UNEL 35023-70):
Y = √3 (0,8 R + 0,6 X)
(mV/Am)
dove R (resistenza al kilometro) e X (reattanza al kilometro) si ricavano
dai cataloghi dei costruttori dei cavi o dalle tabelle CEI-UNEL di cui
sopra.
La lunghezza L del cavo corrispondente alla caduta di tensione del 5%
(19 V) vale:
L = 19000/Y Iz
(m)
Per una data lunghezza del cavo L, la corrente corrispondente alla
caduta di tensione del 5% vale:
I5% = 19000/Y L
(A)
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Portata dei cavi in aria
I cavi sono in genere posati in passerella, che può essere perforata o a
traversini.
Quest’ultima consente una migliore ventilazione ed è consigliabile per
la posa dei cavi di potenza.
I fattori di correzione per i cavi posati in aria libera, in funzione del tipo
di passerella, del numero di cavi per passerella, della distanza fra i cavi
(sono considerati i cavi a contatto, come si fa normalmente, o
distanziati di un diametro, come viene a volte richiesto) e, infine del
numero di passerelle sovrapposte sono diversi e per cavi distanziati di
un diametro sono notevolmente migliori di quelli per cavi a contatto,
com’è logico.
Sembrerebbe perciò opportuno utilizzare la posa con cavi distanziati
anziché a contatto.
In realtà, è bene evitare la posa distanziata, per i seguenti motivi:
• lo spazio richiesto dai cavi raddoppia, il che significa raddoppiare le
passerelle ed il costo relativo; perde quindi d’importanza il minor costo
dei cavi;
• spesso il maggior spazio richiesto dalle passerelle non è disponibile e
bisogna costruire strutture di sostegno aggiuntive e non previste,
notevolmente costose e in posizioni spesso scarsamente accessibili;
• la posa dei cavi distanziati è più difficoltosa della posa dei cavi a
contatto; infatti occorre legare i cavi ai traversini a distanze regolari, per
evitare che si spostino durante i montaggi dalla posizione fissata, il che
richiede un’attenta sorveglianza delle operazioni di posa. In pratica, i
cavi previsti per posa distanziata finiscono spesso per essere a contatto
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• per una cattiva esecuzione della posa e quindi risultano sotto
dimensionati, mentre le passerelle rimangono mezze vuote.
Dalle tabelle suindicate si ricava:
Portata dei cavi interrati
Per i cavi posati nel terreno, la portata Io indicata nelle tabelle 9.A (cavi
in PVC) e 9.B (cavi in EPR o XLPE) va moltiplicata per i fattori di
correzione delle tabelle 9.C – 9.D – 9.E – 9.F – 9.G – 9-H.
La tabella 9.C si applica ai cavi direttamente interrati, per tenere conto
del numero di cavi affiancati e della loro reciproca distanza.
La tabella 9.D indica come varia la portata del cavo al variare della
temperatura del terreno. I coefficienti sono differenti per cavi isolati in
PVC e in EPR o XLPE.
I fattori di correzione della tabella 9.E tengono conto della resistività
termica del terreno. Per i cavi direttamente interrati la portata è
maggiore che per i cavi interrati in tubo, se la resistività termica è
minore di 2,5K⋅m/W, poiché la presenza dell’aria all’interno del tubo
peggiora le condizioni di dispersione.
Ai fini della portata, i cavi posati in cunicolo riempito di sabbia sono
equivalenti ai cavi direttamente interrati.
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TABELLA 9.A – Portata Io (A) dei cavi, in rame, isolati in PVC.
(1)
Cavi in aria libera
Cavi interrati
Sezione
Nominale
Cavi multipolari
Cavi unipolari
Cavi unipolari e
multipolari
2
(mm )
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
Bipolari
Tripolari
Uno
Due
(3)
(2) (3) (4)
Tre
Uno
Due
(5)
(2) (5)
22
30
40
51
70
94
119
148
180
232
282
328
379
434
514
593
-
18,5
25
34
43
60
80
101
126
153
196
238
276
319
364
430
497
-
160
198
246
295
350
412
459
523
640
735
885
1023
1182
131
162
196
251
304
352
406
463
546
629
754
868
1005
114
143
174
225
275
321
372
427
507
587
689
789
905
140
170
205
247
294
333
366
410
485
550
645
731
825
22
29
38
47
63
81
104
125
148
183
216
246
278
310
361
408
464
519
585
18
24
31
39
52
67
86
103
122
151
179
203
230
257
297
336
389
433
486
(2)
(5)
Tre
7
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TABELLA 9.B – Portata Io (A) dei cavi in rame isolati in EPR o XLPE.
Cavi in aria libera
(1)
Cavi interrati
Sezione
Nominale
Cavi multipolari
Cavi unipolari
2
(mm )
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
(1)
Cavi unipolari e
multipolari
Bipolari
Tripolari
Uno
Due
(3)
(2) (3) (4)
Tre
Uno
Due
(5)
(2) (5)
26
36
49
63
86
115
149
185
225
289
352
410
473
542
641
741
-
23
32
42
54
75
100
127
158
192
246
298
346
399
456
538
621
-
196
244
303
364
434
511
576
649
796
915
1103
1276
1474
161
200
242
310
377
437
504
575
679
783
940
1083
1254
141
176
216
279
342
400
464
533
634
736
868
998
1151
164
201
242
291
346
393
432
485
573
648
759
874
986
26
34
44
56
73
95
121
146
173
213
252
287
324
363
419
474
547
622
700
22
29
37
46
61
79
101
122
144
178
211
240
271
304
351
396
458
518
581
(2)
(5)
Tre
I valori delle portate si riferiscono alla temperatura dell’aria nell’ambiente di
30°C e alla temperatura del terreno di 20°C.
(2)
Nel caso di circuito quadripolare (tre fasi+ neutro) nel quale il neutro è
percorso da una corrente paragonabile a quella sulle fasi, si si devono utilizzare
le colonne relative ai cavi tripolari (o a tre cavi unipolari) moltiplicando la
portata indicata per il coefficiente di riduzione 0,86 (IEC 60364-5-523, tabella
C52-1). In proposito vedasi anche TuttoNormel 1/2000, pag 3.
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(3)
Cavi affiancati a contatto
(4)
Per i cavi disposti a trifoglio moltiplicare le portate per 0,96, salvo per le
sezioni di 400mm2, 500mm2 e 630mm2 per le quali il coefficiente di riduzione
è 0,95.
(5)
Numero di cavi unipolari o delle anime del cavo multipolare.
La tabella 9.F tiene conto della profondità di posa (questa tabella non compare
nella norma IEC di riferimento).
La tabella 9.G si applica ai cavi interrati in tubo, per tener conto del numero di
tubi affiancati e della reciproca distanza.
La tabella 9.H (che non compare nella norma IEC di riferimento) si applica ai
cavi interrati, direttamente o in tubo, su due o tre strati distanziati fra loro circa
25cm.
Un esempio di calcolo della portata di un cavo interrato può essere utile per
fissare le idee. Si consideri un cavo, in rame, isolato in EPR, sezione 3x25mm2,
direttamente interrato alla profondità di 1m in un terreno con resistività termica
1K⋅m/W e temperatura 30°C; il cavo fa parte di uno strato di 6 cavi distanziati
fra di loro di 7cm. Lo strato in cui è posato il cavo considerato è al centro di tre
strati sovrapposti distanti fra loro circa 25cm. Dalle tabelle suindicate si ricava:
•
Tabella 9.B: portata Io = 101°
•
Tabella 9.C: fattore di correzione 0,58
•
Tabella 9.D: fattore di correzione 0,93
•
Tabella 9.E: fattore di correzione 1,43
•
Tabella 9.F:
•
Tabella 9.G: fattore di correzione 0,75
fattore di correzione 0,96
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La portata Iz del cavo è dunque:
Iz = 101 x 0,58 x 0,93 x 1,43 x 0,96 x 0,75 = 56°
Si consideri ora lo stesso cavo, ma posato in tubo interrato. Per quanto riguarda
le tabelle 9.B, 9.D, 9.F, 9.H nulla cambia. In luogo della tabella 9.C si utilizza
la tabella 9.G che ,per un numero di tubi per strato uguale o maggiore di 6, con
i tubi supposti a contatto, dà il fattore di correzione 0,6.
TABELLA 9.C – Fattore di correzione relativo al raggruppamento di cavi direttamente interrati
Distanza tra i cavi (1) (cm)
Numero di cavi
per ogni strato
(1)
0
7
12,5
25
50
2
0,75
0,83
0,85
0,90
0,90
3
0.65
0,73
0,75
0,80
0,85
4
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
5
0,55
0,61
0,65
0,70
0,80
6
0,50
0,58
0,60
0,70
0,80
7
0,49
0,55
0,58
0,70
0,80
8
0,48
0,53
0,56
0,70
0,80
9
0,47
0,52
0,54
0,70
0,80
10
0,46
0,50
0,53
0,70
0,80
11
0,45
0,50
0,53
0,70
0,80
≥12
0,44
0,50
0,53
0,70
0,80
La distanza tra cavi affiancati va intesa tra le superfici esterne dei cavi.
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TABELLA 9.D –
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Fattore di correzione relativo alla temperatura del terreno per cavi
interrati, direttamente o in tubo
Isolante
Temperatura del
terreno
PVC
EPR - XLPE
10
1,10
1,07
15
1,05
1,04
20
1,00
1,00
25
0,95
0,96
30
0,89
0,93
35
0,84
0,89
40
0,77
0,85
45
0,71
0,80
50
0,63
0,76
55
0,55
0,71
60
0,45
0,65
65
-
0,60
70
-
0,53
75
-
0,46
80
-
0,38
(°C)
11
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TABELLA 9.E –
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Fattore di correzione relativo alla resistività termica del terreno.
Resistività termica
del terreno
Coefficiente di declassamento
(K⋅m/W)
(1)
Cavo direttamente interrato
Cavo interrato in tubo
0,7
1,61
1,33
0,8
1,52
1,25
0,9
1,47
1,21
1,0
1,43
1,18
1,2
1,34
1,14
1,5
1,23
1,10
2,0
1,08
1,05
2,5
1,00
1,00
3,0
0,91
0,96
I dati per i cavi interrati in tubo sono tratti dalla norma IEC 60364-5-523 (con integrazioni).
TABELLA 9.F -
Fattore di correzione relativo alla profondità di posa di cavi interrati direttamente
o in tubo.
Profondità di posa
Fattore di correzione
(m)
0,3
1,11
0,5
1,04
0,6
1,01
0,7
1,00
0,8
0,98
0,9
0,97
1,0
0,96
1,25
0,95
1,50
0,93
12
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TABELLA 9.G –
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Fattore di correzione relativo al raggruppamento di cavi interrati in tubo.
Distanza fra tubi(1)
Numero di tubi per
ogni strato
(1)
(cm)
0
25
50
100
2
0,85
0,90
0,95
0,95
3
0,75
0,85
0,90
0,95
4
0,70
0,80
0,85
0,90
5
0,65
0,80
0,85
0,90
≥6
0,60
0,80
0,80
0,90
La distanza tra i tubi va intesa tra le superfici esterne dei tubi.
Il fattore di correzione di cui sopra è applicabile ai tubi raggruppati,
indipendentemente dal tipo e numero di cavi (multipolari o unipolari) che ogni tubo
contiene.
Si ricorda inoltre che a più circuiti installati nello stesso tubo si applica il coefficiente
della tabella 9.I per la voce “fascio”.
TABELLA 9.H –
Fattore di correzione per cavi interrati direttamente o in tubo, suddivisi
(1)
in più strati distanziati tra loro circa 25 cm.
Numero di strati
Posizione dello strato
I
II
III
2
0,80
0,80
-
3
0,78
0,75
0,78
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La distanza di 25cm è misurata in verticale tra le superfici esterne dei cavi di
strati successivi, sia per cavi interrati direttamente, sia per cavi interrati in tubo.
Dalla tabella 9.E si ricava il fattore di correzione 1,18.
La portata Iz del cavo diventa:
Iz = 101 x 0,6 x 0,93 x 1,18 x 0,96 x 0,75 = 48A
Modalità di calcolo:
Le cadute di tensione vanno verificate per correnti pari alle correnti di
impiego IB valutate in sede di progetto mediante la formula:
∆Vf = IB L (Rcos ϕ + Xsen ϕ )
Protezione dal sovraccarico
Poichè gli interruttori automatici magnetotermici costruiti secondo le
Norme CEI hanno caratteristiche di intervento termico inferiori alle
curve limite teoriche di sovraccaricabilità dei cavi è sufficiente che si
realizzi la condizione:
IB < In < IZ
Dove IB = corrente di impiego
In = corrente nominale dell'interruttore
IZ = portata massima in regime permanente della linea da
proteggere
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Protezione dal corto circuito
Le condizioni richieste per la protezione del corto circuito sono le
seguenti:
a) l'apparecchio deve essere installato all'inizio della conduttura
protetta, con una tolleranza di 3 mt dal punto di origine (se non vi è
pericolo di incendio e se si prendono le ordinarie precauzioni atte a
ridurre al minimo il rischio di corto circuito).
b) l'apparecchio non deve avere corrente nominale inferiore alla
corrente di impiego (questa condizione è imposta anche per la
protezione dal sovraccarico).
c) l'apparecchio di protezione deve avere potere di interruzione non
inferiore alla corrente presunta di corto circuito nel punto ove
l'apparecchio stesso è installato.
d) l'apparecchio deve intervenire, in caso di corto circuito che si
verifichi in qualsiasi punto della linea protetta, con la necessaria
tempestività al fine di evitare che gli isolanti assumano temperature
eccessive.
Il valore della corrente presunta di corto circuito in un punto qualsiasi
di una linea 3F+N, derivata da una cabina di trasformazione vale:
Icc = Vc / √3 Zcc
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Energia specifica di corto circuito sopportabile dai cavi
Le norme attuali prescrivono che l'energia specifica lasciata passare da
un interruttore durante il corto circuito non superi il valore espresso
dalla relazione:
t
0∫
2
2 2
[i(t)] dt ¾ K S
2
Dove: K per cond. di rame > 10 mm = 115 isol. in PVC
135 isol. in gomma
140 isol. in EPR
IccMIN = 0,8US / 1,5 ρ2L
Dove: U tensione di fase in Volt
S sezione del conduttore in mm2
L lunghezza semplice della conduttura in mt.
2
ρ resistività a 20 °C del materiale dei conduttori in ohm mm /m
Calcolo illuminotecnico
Per dimensionare l’impianto di illuminazione si adotta il metodo del
flusso totale;
Il numero N degli apparecchi di illuminazione, necessari per
ottenere l’illuminamento (medio) in esercizio E, vale (apparecchi
disposti uniformemente):
N=Exaxb/ΦxUxM
dove:
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E = illuminamento medio in esercizio (lx)
a = lunghezza del locale (m)
b = larghezza del locale (m)
Φ = flusso luminoso emesso dalle lampade di ciascun
apparecchio di illuminazione (lm)
M = fattore di manutenzione
U= fattore di utilizzazione
Caratteristiche generali dell'impianto:
Potenza impegnata prevista KW 3 monofasi per appartamenti
Potenza impegnata prevista KW 6 monofasi per imp. comuni
Tensione di esercizio V 220
Corrente di c.c. presunta trifase 4,5/6 KA
Sistema di distribuzione tipo "TT"
Impianto di terra:
L'impianto di terra è esistente ed è costituito da dispersore orizzontale
in corda di rame nuda della sezione di 35 mmq che collega vari
dispersori di tipo verticale a picchetto in acc. zincato.
Il dispersore generale a sua volta è collegato al nodo principale di terra,
posizionato all’interno del quadro generale di distribuzione, con un
conduttore di rame isolato della sezione di 25 mmq.
Il valore della resistenza di terra necessaria per il corretto intervento
delle protezioni contro i contatti indiretti deve soddisfare la relazione :
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Rt= 50 / Id
dove
Rt = valore resistenza di terra
50 = valore max. tensione ammessa
Id = valore corrente di intervento differenziale
Equipotenziali:
Tutte le masse e le masse estranee devono essere collegate in
equipotenziale fra di loro e il conduttore di protezione stesso.
Il collegamento deve essere effettuato al collettore di terra; i conduttori
dovranno avere sezione non inferiore a metà del conduttore di
protezione di sezione più elevata dell'impianto, con un minimo di 6
mm2.
Nodo principale di terra:
Il dispersore generale di terra è collegato al nodo principale di terra
situato all'interno dei quadri generali di distribuzione; esso è formato da
una barra di rame dalla quale devono essere derivati tutti i conduttori di
protezione (PE) e tutti i conduttori equipotenziali (EQ).
Il collegamento con il dispersore generale deve essere sezionabile per
poter eseguire le misure di controllo previste dalla normativa vigente.
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Quadro generale di distribuzione:
Il quadro di distribuzione generale presiede all’alimentazione di tutti i
circuiti elettrici previsti per l’illuminazione e la forza motrice
all’interno dell’ unità .
Al suo interno vengono racchiuse tutte le protezioni dei vari circuiti
necessari.
La linea di alimentazione si attesta sul quadro generale montato subito
a valle del gruppo misura dell’ente distributore, nel quale viene
montato un interruttore generale magnetotermico differenziale.
La protezione prevista contro i contatti indiretti viene attuata con
interruttori differenziali ad alta sensibilità coordinati con l’impianto di
terra, mentre la protezione dai sovraccarichi viene attuata con
interruttori magnetotermici adeguati alle singole utenze.
La protezione prevista contro i contatti diretti viene attuata utilizzando
gradi di protezione degli involucri ≥ IP 20.
Caratteristiche generali:
- struttura monoblocco in materiale non propagante l’incendio;
- pannelli frontali fissati con viti;
- installazione rapida delle apparecchiature modulari;
Lo sviluppo del quadro è realizzato secondo la tavola grafica allegata.
Apparecchiature previste:
- interruttori generali: automatici magnetotermici diff. Id 30 mA
- interruttori derivati: automatici magnetotermici
Tutti gli interruttori
sono selettivi ; tutte le apparecchiature sono
identificabili con appositi cartellini indicatori.
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Impianto luce:
L'impianto luce utilizza apparecchi illuminanti ad alto rendimento con
grado di protezione IP 20, con lampade fluorescenti a basso consumo
alimentati con diversi circuiti per poter ottenere un grado di flessibilità
e di affidabilità elevato.
I vari circuiti che compongono l’impianto sono evidenziati sulla tavola
grafica allegata.
L’alimentazione delle linee luce parte direttamente dal quadro generale
con linee dedicate e propria protezione.
I corpi illuminanti vengono comandati dagli appositi comandi
(interruttore-pulsante,ect…) posizionati come evidenziato sulla tavola
grafica.
Impianto prese
L’impianto prese prevede l’utilizzo di prese tipo civile italiano P30
alimentate da linea dedicata e con propria protezione come indicato
sullo schema allegato.
A protezione dei circuiti prese verranno adottati interruttori differenziali
ad alta sensibilità.
Cavi e tubazioni: I cavi necessari alla alimentazione delle singole utenze e alla
distribuzione generale sono del tipo non propagante l’incendio N07VK e/o FG7OR0,6-1KV la cui posa è effettuata all'interno di cavidotti
costituiti da tubazioni in PVC tipo flessibile posate sotto traccia.
Poggio Rusco, li Dicembre2014
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