Impianto elettrico di una piccola industria tesina

L'impianto di cui si è voluto curare il dimensionamento dal punto di vista elettrico è

quello di una verosimile sede in cui avvengono lavorazioni dei metalli.

Tipologia dell'impianto elettrico

:

Tale impianto è relativo ad un edificio ad uso industriale, con insediamento di tipo

artigianale (capannone) la cui alimentazione verrà destinata alla rete pubblica in bassa

tensione.

Da questa considerazione si può evincere che l'impianto sarà privo di una cabina di

trasformazione propria.

Il riscaldamento è a pavimento.

In questa sede non ci si è occupati del medesimo, in quanto chi ha curato questo

progetto non ha un'estrazione termotecnica bensì elettrotecnica.

La progettazione dell'impianto di riscaldamento è quindi destinata a terzi.

Nella planimetria, la quale costituisce parte indispensabile della documentazione di

progetto sono indicati i locali interessati:

Nell'edificio sono presenti:

1. Un locale denominato officina in cui hanno luogo le lavorazioni.

2. Un magazzino.

3. Un locale destinato ad ospitare gli uffici.

4. Una reception provvista di un atrio.

5. Dei locali di complemento, alcuni ospitanti aree di ristoro per operai ed

impiegati, altri ospitanti spogliatoi e servizi igienici connessi.

Caratteristiche generali attribuite all'impianto :

Impianto elettrico utilizzatore rientrante nella categoria 1, con alimentazione

 proveniente dalla rete pubblica in bassa tensione.

Il punto d'origine è un contatore trifase posto all'esterno reso accessibile al

 personale addetto.

Viene fornita corrente alternata trifase con neutro con una frequenza di 50 Hz.

 Le tensioni nominali sono di 230 v per i circuiti monofase e di 400 v per i

 carichi alimentati in trifase.

Il sistema di distribuzione è del tipo TT provvisto di un impianto di terra

 comune a tutte le parti dell'impianto

La corrente ipotizzata per un guasto nel punto di installazione è di 10 KA

 trifase e una corrente di cortocircuito fase-neutro di 6KA.

Come caduta di tensione ammissibile si è voluto scegliere il 3%.



Documentazione :

Schema rappresentante la planimetria

 Uno schema elettrico generale unifilare;

 La rappresentazione grafica della carpenteria dei quadri;

 Una scheda riepilogativa delle utenze, della potenza da esse assorbita, dei

 coefficienti di utilizzo e di contemporaneità;

Il dimensionamento delle linee più significative;

 Un riepilogativo delle misure di protezione;

 Il dimensionamento dell’impianto di terra;

 Una scheda trattante le scelte atte al rifasamento dell'impianto;

 Una sezione interamente dedicata al calcolo illumino-tecnico e alle

 prescrizioni che sono state rispettate per il medesimo.

Rifasamento

Considerando per tutte le utenze non collocate nella zona adibita ad officina un

fattore di potenza di 0,9 o praticamente prossimo ad esso, ci si concentra proprio sul

fattore di potenza di questo locale.

Con la seguente formula matematica: Q

( )

φ=arctan P

Si ricava l'angolo di sfasamento, con il cui coseno si ottiene a sua volta il fattore di

potenza.

Nella zona officina il cosφ corrisponde praticamente a 0,8.

Più piccolo è cosφ, mantenendo costante la potenza reale assorbita P, maggiore sarà

la potenza reattiva assorbita Q.

A fronte di questo si dovrebbe allora effettuare un dimensionamento dell'impianto più

sostenuto che comporterebbe un aumento in termini di costi economici.

Inoltre si dovrebbe affrontare anche l’incremento nell'impianto delle cadute di

tensione e delle perdite di potenza causate dalla maggior corrente di

dimensionamento.

Ciò comporta maggiori oneri per gli enti distributori che per contro prevedono

maggiorazioni sul prezzo dell'energia per chi ha un cosφ basso.

In particolare con un cosφ come il nostro tra 0,7 e 0,9, pur non avendo obbligo alcuno

di rifasare, il committente dovrebbe pagare una penale per basso fattore di potenza.

Quindi si rende necessario il rifasamento.

Conoscendo quindi la potenza dell'impianto, e considerando che le batterie rifasanti

sono costruite con inserzione a triangolo, tramite la formula:

√ (tan(φ )−tan(φ ))

Q= 3∗P before after

si può ricavare la potenza rifasante.

Avendo una P corrispondente a circa 70 KW si necessita per passare da un f.d,p di

circa 0,81 ad uno di 0,9 o superiore, e quindi di una Q rifasante superiore ai 28KVAR.

Tale valore rappresenta la potenza reattiva che il condensatore dovrà riuscire a fornire

quando il ciclo di lavoro sarà avviato a pieno regime.

É da considerare però che tale ciclo non sarà sempre a pieno regime, e quindi

necessitiamo di una centrale automatica che regoli la prorpia potenza rifasante in

funzione del f.d.p

Relativamente alla scelta del tipo di rifasamento invece, si è optato per un

rifasamento globale a monte dei carichi, piuttosto di rifasamento a gruppi o

rifasamento a singoli carichi.

Trattandosi infatti di una piccola industria, infatti un rifasamento a singoli carichi o a

gruppi si sarebbe tradotto solamente in uno spreco economico.

Come anticipato prima, questa centrale di rifasamento non può essere statica, bensì

deve poter seguire le variazioni del fattore di potenza, ragion per cui essa sarà

costituita da più condensatori inseribili singolarmente e automaticamente.

Inoltre deve poter esser disinserita al termine delle lavorazioni, per evitare di fornire

alla rete, nei periodi di inattività dello stabilimento, potenza reattiva.

Tale metodo non riduce le cadute di tensione e le perdite, perciò esso è adatto ad

impianti come questo e cioè poco estesi.

Inoltre, nella scelta della batteria ha giocato un ruolo determinante la quantità di

gradini a disposizione della stessa.

Se la potenza assorbita dal carico non è costante, un’eccessiva finezza di regolazione,

dovuta ad un gran numero di gradini comporterebbe un elevato numero di manovre

che andrebbe a pregiudicare la “vita” del dispositivo.

Per contro, una potenza della prima batteria troppo elevata comporterebbe una minor

precisione di rifasamento e potrebbe dar adito al fenomeno della “pendolazione”.

Oltre a questo inconveniente, si correrebbe il rischio di incorrere in sanzioni da parte

dell’ente fornitore per aver erogato potenza reattiva verso la rete distributrice.

Di seguito è riportata la scheda tecnica dell’apparecchio da noi scelto, realizzato da

TECNOLOGIC. Potenza Corrente POTENZA BATTERIE Numero Peso Codice

RAM 2650 Nominale Nominale Kvar Gradini Kg

kvar A I II III IV

RAM 2650 - 7,5 - 415 V AP007330

7,5 10 2,5 5 3 12,5

RAM 2650 - 10 - 415 V AP010330

10 13 2,5 2,5 5 4 12,8

RAM 2650 - 12,5 - 415 V AP012330

12,5 16 2,5 5 5 5 13

RAM 2650 - 15 - 415 V AP015330

15 20 2,5 5 7,5 6 13

RAM 2650 - 17,5 - 415 V AP017330

17,5 23 2,5 5 10 7 13,5

RAM 2650 - 20 - 415 V AP020330

20 26 5 5 10 4 13,5

RAM 2650 - 25 - 415 V AP025330

25 33 5 10 10 5 14

RAM 2650 - 30 - 415 V AP030330

30 40 5 10 15 6 14,5

Potenza Corrente POTENZA BATTERIE Numero Peso Codice

RAM 2750 Nominale Nominale Kvar Gradini Kg

kvar A I II III IV

 RAM 2750 - 7,5 - 400 V AQ007231

7,5 (15) 11 2,5 (2,5) 5 (+5) 3 12,5

 RAM 2750 - 12,5 - 400 V AQ012231

12,5 (25) 18 2,5 (+2,5) 5 (+5) 5 (+5) 5 13

 RAM 2750 - 17,5 - 400 V AQ017231

17,5 (35) 25 2,5 (+2,5) 5 (+5) 10 (+5+5) 7 13,5

 RAM 2750 - 20 - 400 V AQ020231

20 (35) 29 5 5 (+5) 10 (+5+5) 4 13,5

 RAM 2750 - 22,5 - 400 V AQ022231

22,5 (35) 32 2,5 (+2,5) 5 (+5) 5 (+5) 10 9 14

 RAM 2750 - 25 - 400 V AQ025231

25 (35) 36 5 10 10 (+5+5) 5 14

 RAM 2750 - 27,5 - 400 V AQ027231

27,5 (35) 40 2,5 (+2,5) 5 (+5) 10 10 11 14,5

 RAM 2750 - 30 - 400 V AQ030231

30 (35) 43 5 10 15 (+5) 6 14,5

RAM 2750 - 35 - 400 V AQ035230

35 50 5 10 20 7 14,8

 RAM 2750 - 7,5 - 440 V AQ007431

7,5 (15) 9 2,5 (2,5) 5 (+5) 3 12,5

 RAM 2750 - 12,5 - 440 V AQ012431

12,5 (25) 15 2,5 (+2,5) 5 (+5) 5 (+5) 5 13

 RAM 2750 - 17,5 - 440 V AQ017431

17,5 (35) 21 2,5 (+2,5) 5 (+5) 10 (+5+5) 7 13,5

 RAM 2750 - 20 - 440 V AQ020431

20 (35) 24 5 5 (+5) 10 (+5+5) 4 13,5

 RAM 2750 - 22,5 - 440 V AQ022431

22,5 (35) 27 2,5 (+2,5) 5 (+5) 5 (+5) 10 9 14

 RAM 2750 - 25 - 440 V AQ025431

25 (35) 30 5 10 10 (+5+5) 5 14

 RAM 2750 - 27,5 - 440 V AQ027431

27,5 (35) 33 2,5 (+2,5) 5 (+5) 10 10 11 14,5

 RAM 2750 - 30 - 440 V AQ030431

30 (35) 36 5 10 15 (+5) 6 14,5

 RAM 2750 - 35 - 440 V AQ035431

35 (40) 42 5 (+5) 10 20 7 14,8

 RAM 2750 - 37,5 - 440 V AQ037431

37,5 (40) 45 2,5 (+2,5) 5 10 20 15 15,5

RAM 2750 - 40 - 440 V AQ040430

40 48 10 10 20 4 15,3

Dimensionamento

Nonostante sia stato utilizzato un software per dimensionare le varie linee e i

dispositivi di protezione, si è voluto verificare con i metodi matematici tradizionali il

dimensionamento di alcune tra le più significative linee, con annessi interruttori e

protezioni, i quali saranno trattati in seguito.

Segue la tabella riassuntiva di tutti i carichi complessivi dell'impianto suddivisi nelle

loro zone. Foglio1

Officina: Utilizzatore Pn[kw] cosPHI In[A] Ku Kc n° Pa[kw] Ptot[kw] Qtot[kvar]

Tornio 9,00 0,75 17,34 0,8 0,75 3 5,40 16,20 14,29

Trapano 1,00 0,75 1,93 0,75 0,55 3 0,41 1,24 1,09

Saldatrice 2,50 0,95 3,80 0,75 0,55 2 1,03 2,06 0,68

Fresatrice 10,00 0,85 17,00 0,8 0,75 2 6,00 12,00 7,44

Smerigliatrice 1,00 0,80 1,81 0,8 0,65 2 0,52 1,04 0,78

Pressa 15,00 0,85 25,50 0,85 1 1 12,75 12,75 7,90

Prese Tri 16 8,86 0,80 16,00 0,3 9 2,66 23,92 17,94

Prese Mono 16 3,31 0,90 16,00 0,3 9 0,99 0,99 0,48

TOTALE PARZ: 151,53 0,03 416,53 /// /// 25 /// 70,20 35,21

Carroponte 20,00 0,80 36,13 0,6 1 1 12,00 12,00 9,00

TOTALE PARZ: 20,00 0,80 36,13 /// /// 1 /// 12,00 9,00

Luci Officina 0,18 0,90 0,29 0,8 1 24 0,14 3,46 1,67

Luci Spogliatoi 0,11 0,90 0,18 0,8 1 4 0,09 0,35 0,17

Prese Spogliatoi 2,07 0,90 10,00 0,3 4 0,62 0,83 0,40

Luci Bagni 0,11 0,90 0,53 0,8 1 4 0,09 0,35 0,17

Prese Bagni 2,07 0,90 10,00 0,3 2 0,62 0,41 0,20

0,11 0,90 0,53 0,8 1 4 0,09 0,35 0,17

Luci Ingr. Oper. 2,07 0,90 10,00 0,3 2 0,62 0,41 0,20

Prese Ingr. Oper.

TOTALE PARZ: 17,48 0,90 91,89 /// /// 38 /// 6,17 2,99

TOTALE: 189,01 0,88 544,55 /// /// 64 /// 88,36 47,20

Pn[kw] cosPHI Ku Kc Pa[kw] Ptot[kw] Qtot[kvar]

Uffici: Utilizzatore In[A] n°

Luci Ufficio 0,08 0,90 0,39 0,8 1 12 0,06 0,77 0,37

Luci Reception 0,08 0,90 0,39 0,8 1 6 0,06 0,38 0,19

Luci Bagno 0,11 0,90 0,53 0,8 1 2 0,09 0,18 0,09

Luci Corridoio 0,11 0,90 0,53 0,8 1 8 0,09 0,70 0,34

0,11 0,90 0,53 0,8 1 4 0,09 0,35 0,17

Luci Ingr. Imp.

Prese Ufficio 2,07 0,90 10,00 0,3 6 0,62 1,24 0,60

Prese Reception 2,07 0,90 10,00 0,3 2 0,62 0,41 0,20

Prese Bagno 2,07 0,90 10,00 0,3 2 0,62 0,41 0,20

Prese Ingr. Imp. 2,07 0,90 10,00 0,3 2 0,62 0,41 0,20

TOTALE PARZ: 17,82 0,90 134,40 /// /// 44 /// 4,87 2,36

TOTALE: 17,82 0,90 134,40 /// /// 44 /// 4,87 2,36

Magazzino: Utilizzatore In[A] n°

Pn[kw] cosPHI Ku Kc Pa[kw] Ptot[kw] Qtot[kvar]

Luci 0,18 0,90 0,29 0,8 1 6 0,14 0,86 0,42

Prese Tri 16 8,86 0,80 16,00 0,2 3 1,77 5,31 3,99

Prese Mono 10 2,07 0,90 10,00 0,15 3 0,31 0,31 0,15

TOTALE PARZ: 18,86 0,82 79,73 /// /// 12 /// 6,49 4,55

TOTALE: 18,86 0,82 79,73 /// /// 12 /// 6,49 4,55

Capannone: TOTALE: 225,69 0,88 758,68 /// /// 120 /// 99,72 54,11

Pagina 1

Dimensionamento della linea per l'officina

Per alimentare i carichi dell’officina esclusa l’utenza rappresentata dal carro-ponte si

è deciso per l’uso di blindo-sbarre.

Infatti ci si serve di tre blindo-sbarre per il comparto luci.

Le medesime sono suddivise da tre file da 8 lampade ciascuna.

Per quanto riguarda le blindo-sbarre che andrebbero ad alimentare le macchine da

lavorazione, una buona configurazione sarebbe quella ad anello.

Tuttavia pur essendo una soluzione valida dal punto di vista elettrico (minor

resistenza, uniformità dell’alimentazione..) risulterebbe di difficile applicazione

pratica, dal momento che si dovrebbe alimentare l’anello da due punti diversi.

Per semplicità si è optato per due blindo-sbarre le cui caratteristiche tecniche del

modello scelto sono riportate nella scheda successiva, denominate, per la loro

disposizione “Blindo-Nord” e “Blindo-Sud”

Per il dimensionamento si è calcolato prima la potenza assorbita dalle macchine e

dalle prese per poi ricavare la relativa corrente.

Considerando poi una divisione quasi equa dei carichi:

Ptot

=

I x blindo √ ∗cosφ

2∗ 3∗V

3

70,20∗10 =62,54

= A