Impiantiastica elettrica

I fusibili come strumento di emergenza per la protezione dei circuiti

I fusibili sono dispositivi utilizzati come strumento di emergenza per salvaguardare un circuito. All'interno del fusibile è presente un filo calibrato in modo che, nel momento in cui si verifica una sovratensione per un tempo eccessivo o un cortocircuito, il filo al suo interno diventa incandescente e brucia, scollegando così il circuito dal generatore.

I fusibili sono molto economici rispetto agli interruttori, ma ogni volta che si bruciano devono essere sostituiti. Vengono utilizzati in impianti in cui non si verificano frequentemente problemi, appunto come dispositivo di emergenza, o in impianti dove non è un problema cambiare il fusibile.

Inoltre, quando vengono utilizzati, è necessario utilizzarli insieme ad un altro apparecchio che permetta di manovrare il circuito, dato che sono dispositivi di sola protezione e non di comando.

Interruttori differenziali o salvavita

Gli interruttori differenziali o salvavita hanno caratteristiche molto simili agli interruttori automatici, ma con una corrente di intervento molto più alta.

piccola intervengono per correnti tipicamente di circa 30 mA

E la corrente di differenziale tiene conto della differenza tra la corrente in uscita e quella in ritorno.

Usati per la protezione delle persone dai contatti diretti (contatto con parti attive dell'impianto) e dai contatti indiretti (contatto con parti normalmente non in tensione ma che in condizioni di guasto possono trovarsi in tensione).

Se una persona tocca una fase allora parte della corrente non ritorna indietro all'interruttore, quindi quando I-I > I allora l'interruttore stacca il circuito e serve per proteggere la persona dall'attraversamento della corrente.

Contattori e relè di altro tipo

Contattore o Teleruttore e serve sia per il comando del circuito che per la protezione dei circuiti, viene utilizzato molto nel mondo industriale perché, abbinato ad un relè, permette di comandare a distanza un circuito.

In poche parole è un interruttore che è possibile comandare

tramite un relè. Il teleruttore èmolto utilizzato in ambito industriale e su grossi impianti. Il vantaggio è che la corrente dicomando è molto più bassa della corrente che attraversa il teleruttore o di quella necessariaagli utilizzatori per funzionare. Se accoppiati con Magnetotermici diventano dispositivi di protezione del circuito. Sezionatore Rendono visibile il sezionamento elettrico e non possono interrompere una corrente, maservono ad aprire il circuito una volta che la corrente è già stata aperta da un’altra parte. Permette quindi di fare manutenzione in sicurezza a valle del singolo sezionatore, ma lui nonpuò togliere corrente, infatti va abbinato con un interruttore a monte. Il suo utilizzo può essere utilizzato in grandi centri commerciali/ negozi di una certa entità. Esistono quindi diverse combinazioni degli elementi che abbiamo visto come per esempioScaricatori di tensione Permette di scaricare latensione in eccesso proveniente dall'esterno e serve a proteggere i circuiti. Per esempio per scaricare l'energia del fulmine. Una volta che scatta lo scaricatore la fase interessata va cambiata. Limitatore di tensione modulare dotato di base e moduli di protezione estraibili (3 fasi più neutro) Protezione dal sovraccarico Protezione delle persone Vediamo quali sono gli effetti della corrente nel corpo umano Vediamo qui nei vari casi, sull'ascissa la corrente che attraversa il corpo e sulle ordinate il tempo di applicazione vediamo la divisioni in zone: Quindi gli effetti sul corpo umano dipendono dal valore della corrente, dalla frequenza di alimentazione (la corrente continua in linea di massima è meno pericolosa della corrente alternata), il percorso interno (più pericolose tutte le vie che passano attraverso il cuore) L'impedenza offerta dal corpo (800-1800 Ohm) - la superficie di contatto - pressione di contatto - umidità della pelle - tensionedi formattazione del testo, è necessario utilizzare i tag HTML appropriati. Ecco come potrebbe apparire il testo formattato:

Di contatto- tempola tensione di contatto a vuoto (UL) convenzionale, in tensione del tempo- linea 1 (particolari) 25 W- linea 2 (condizioni ordinarie) 50 W i sistemi di protezione per le persone deve essere minore della tensione contatto.

Sistemi elettrici a bassa tensione:

Nella distribuzione in bassa tensione a 3 o 4 fili, e monofase. Il neutro viene distribuito per alimentare utilizzatori monofase. Una massa è una parte metallica di una apparecchiatura elettrica accessibile alle persone e isolata dalle parti in tensione. Una massa esterna è una parte metallica che non fa parte di un impianto elettrico e poi un collegamento a massa che può essere fatta o con la carcassa metallica o con un cono metallico letteralmente piantato a terra.

Un trasformatore che permette di abbassare la tensione di distribuzione per l'utilizzo privato. Il trasformatore adatta i livelli di tensione di diversi punti dei sistemi elettrici.

Il trasformatore:

Per poter capire i prossimi passaggi...

andiamo ad anticipare un componente elettrico molto importante e sempre presente attorno a noi, ovvero il trasformatore. Questo verrà approfondito più avanti, ma per ora lo introduciamo come: - Macchina elettrica statica (principio di induzione elettromagnetica) - Monofase o trifase - Largo impiego per adattare i livelli di tensione (ad esempio tra linee di trasmissione e di distribuzione dell'energia elettrica) Il funzionamento che interessa a noi è che è una macchina in grado di abbassare o alzare la tensione a discapito della corrente. Per chi è più avvezzo con le auto possiamo dire che il trasformatore per la corrente e la tensione è il cambio dell'auto con numero di giri e coppia. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8-04-2022 Sistema elettrico centralizzato Viene detto un sistema di vecchia generazione, perché poi si parla dei sistemi

Con le energie rinnovabili, come i pannelli solari, troviamo due differenze fondamentali rispetto ai sistemi elettrici di vecchia generazione:

1. La produzione e la trasformazione avvengono in loco, cioè direttamente presso il punto di generazione dell'energia. Questo permette di evitare le perdite di energia che si verificano durante il trasporto.
2. La distribuzione di potenza avviene in modo bidirezionale, cioè non solo dal sistema elettrico verso l'utenza, ma anche dalla singola utenza verso la rete. Questo è possibile grazie alla possibilità di immagazzinare l'energia prodotta in eccesso e restituirla alla rete quando necessario.

Nel caso dei sistemi elettrici di vecchia generazione, dopo la generazione dell'energia e il trasporto, avvengono varie trasformazioni in tensione per poter soddisfare tutte le necessità dell'utenza. Vediamo i passaggi:

1. Alta tensione di trasmissione (AAT) → Alta tensione (AT): questo passaggio serve per portare l'energia elettrica nelle zone cittadine. Infatti, la tensione di trasporto sui tralicci o sotterranea dalla centrale alla città è di circa 400 kV, e potrebbe interferire con la struttura cittadina (corrosione dei tubi sotterranei, generazione di correnti parassite, disturbi nei segnali delle telecomunicazioni, ecc.). Di conseguenza, si decide di abbassare la tensione in una seconda centrale per poterla distribuire tramite alta tensione a 150 kV.

1. In cabina primaria inizia la distribuzione diretta a utenti industriali e commerciali come per esempio gli istituti tecnici industriali o le università che generalmente hanno la propria cabina di media tensione e i vari trasformatori interni, qui siamo sull'ordine dei 20 kV.
2. In cabina secondaria abbiamo la trasformazione a bassa tensione che permette di distribuire la tensione a tutte le utenze, ovviamente questa trasformazione avviene per zone tanto che in una singola città ci possono essere più di una decina di cabine. Questo ovviamente per poter ridurre la dispersione di potenza al minimo possibile (stesso motivo per cui vengono fatti tutti i passaggi).
   #a titolo informativo, il numero delle tacche trasversali indica il numero di fasi, la tacca con il punto indica il cavo di neutro

Tipica cabina secondaria di vecchia generazione

Tipica cabine di nuova generazione

Sistemi di connessione

Vediamo che esistono vari modi di collegare l'utenza con la cabina, tipicamente,

< p >A meno diutenze particolari, abbiamo la cabina connessa con 4 fili verso l'utenza, quindi con la presenza del cavo neutro. La differenza sostanziale è la connessione a terra dell'utenza rispetto alla cabina.

Sistema TT (terra-terra)

Intanto notiamo che la trasformazione in cabina avviene attraverso 3 trasformatori di cui possiamo distinguere il primario (lato mt) e il secondario (tato bt). La denominazione viene data così:

• Prima lettera = come il neutro viene collegato a terra o se viene collegato
• Seconda lettera = come le masse sono connesse a terra o meno
• Lato MT: Media tensione connessa a triangolo
• Lato BT: Bassa tensione divisa in 3 fasi + neutro

Notiamo che il neutro è collegato direttamente a terra in cabina (prima lettera) e viene collegata la massa della cabina (tutte le strutture metalliche della cabina) sempre al picchetto di massa del neutro. Diversamente le masse dell'utilizzatore sono collegate a terra attraverso un impianto

sistemi TN-C è TN-S Sono 2 sistemi dove la cabine secondarie dove viene trasformata lamedia in bassa è di proprietà dell’utente, mentre TT è di proprietà dei distributori. Sistema IT Il neutro è isolato da terra, mentre le masse sono collegate a terra tramite il DTU e DTC separati tra loro. Questi sistemi vengono utilizzati per una continuità di servizio, viene utilizzato quando c'è un disservizio nel sistema che crea gravi danni (ospedale, industria) nel sistema a terra e permette di poter operare nonostante il disservizio (se la terra non è collegata non può scattare il differenziale.) Sistemi elettrici in Bassa tensione I quattro sistemi non hanno differenze di funzionamento in regime trifase simmetrico e si comportano diversamente in caso di disservizio.