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Impianti Elettrici 4A Elettrotecnica Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail:

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1 Impianti Elettrici 4A Elettrotecnica Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA

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4 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Caratteristiche principali di una linea elettrica Una linea elettrica è formata principalmente da un certo numero di conduttori, isolati tra loro e verso terra, un sistema di sostegno e fissaggio dei conduttori stessi. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

5 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Caratteristiche principali di una linea elettrica Numero e tipo di conduttori Forma d’onda della corrente trasmessa Tensione nominale Corrente d’impiego Potenza trasmessa Lunghezza della linea Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

6 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche Linee aeree (conduttori non isolati, posati in aria e fissati su sostegni) Linee in cavo (cavi elettrici ricoperti di isolante e posati in vari modi) Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

7 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche In funzione della forma d’onda della corrente trasmessa: Linee in corrente continua Linee in corrente alternata monofase Linee in corrente alternata trifase Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

8 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche In base al valore della tensione nominale: Linee in bassa tensione Linee in media tensione Linee in alta tensione Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

9 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche In base alla funzione della linea di trasmissione e subtrasmissione (trasporto energia elettrica su grandi distanze ed in alta tensione); collega stazioni elettriche o utenze particolarmente importanti in alta tensione Linee di distribuzione in media tensione (10-30 kV) alimentano cabine pubbliche o utenti con cabina propria; Linee di distribuzione in bassa tensione (normali utenze a 220 V 380 V). Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

10 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche Classificazione CEI 11-4 linee di classe 0: telefoniche, telegrafiche, per segnalazione e comando a distanza, a servizio di impianti elettrici e aventi in comune con le linee di trasporto e distribuzione tutti o parte dei sostegni (altrimenti devono essere dichiarate di classe zero in sede di autorizzazione) Linee di prima classe: linee di trasporto e distribuzione con tensione nominale non superiore a 1000 V; si considerano di prima classe anche le linee in cavo di illuminazione pubblica con collegamento in serie e tensione nominale non superiore a 5000V; Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

11 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Classificazioni delle linee elettriche Classificazione CEI 11-4 linee di seconda classe:linee di trasporto e distribuzione con tensione maggiore di 1000 V, ma non superiore a 30 kV; sono comprese anche le linee a tensione superiore ma con carico di rottura del conduttore inferiore a 34340 N Linee di terza classe:linee di trasporto o distribuzione a tensione nominale superiore a 30 kV e carico di rottura non inferiore a 34340 N. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

12 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Consideriamo una linea monofase. Abbiamo fase e neutro alla partenza della linea e fase e neutro all’arrivo della linea. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti F N F’ N’

13 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Tra partenza ed arrivo ci sarà il modello della linea. Alla partenza si collega l’alimentazione ed all’arrivo il carico. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti F N F’ N’

14 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Notiamo subito che la tensione alla partenza è diversa da quella all’arrivo. Stesso discorso per la corrente. COME MAI? Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti F N F’ N’

15 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Ci dovranno essere rispettivamente una caduta di tensione ed una corrente derivata. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti F N F’ N’

16 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo La caduta di tensione sarà dovuta a fenomeni di tipo resistivo e induttivo (i cosiddetti parametri longitudinali). Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

17 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo La corrente derivata sarà dovuta a fenomeni di tipo resistivo e capacitivo (cosiddetti parametri trasversali). Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

18 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri distribuiti o concentrati? Discussione… Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

19 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Sappiamo che per un conduttore cilindrico la resistenza vale: dove  è la resistività del conduttore in mm 2 /m L è la lunghezza del conduttore in m S è la sezione del conduttore in mm 2 Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

20 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Utilizzeremo una formula simile: dove  è la resistività del conduttore in mm 2 /km L è la lunghezza del conduttore in km S è la sezione del conduttore in mm 2 Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

21 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea A 20°C la resistività vale: per il rame crudo per l’alluminio crudo Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

22 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea La resistività a temperatura  diversa da 20°C si calcola come segue: Con = 0,0039 °C -1 per il rame crudo  = 0,0040 °C -1 per l’alluminio crudo Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

23 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Il fattore K (> 1) serve a tener conto di situazioni che fanno aumentare la resistenza rispetto alla formula standard. Nel caso di linee aeree la lunghezza del conduttore è maggiore della distanza tra i sostegni (il conduttore non è perfettamente diritto). Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

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25 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Nel caso di corda bimetallica con anima in acciaio la corrente variabile nel conduttore creerebbe correnti parassite nell’acciaio. Normalmente questo fenomeno è ridotto, se non nullo, in quanto il conduttore è avvolto intorno all’anima d’acciaio in strati con senso di avvolgimento opposto con effetti che si compensano. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

26 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Nel caso di cavi si può avere lo stesso fenomeno di correnti parassite nelle eventuali guaine metalliche di protezione con K circa pari a 1,2. Per evitare questo fenomeno i cavi unipolari con guaina metallica vengono realizzati con armature in materiale non magnetico (bronzo, alluminio). Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

27 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: induttanza e reattanza di servizio Argomenti da trattare alla lavagna: Campo di induzione magnetica B creato da conduttore percorso da corrente; Tensione indotta in conduttore in campo di induzione magnetica variabile Induttanza propria Mutua induzione Induttanza di servizio Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

28 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: induttanza e reattanza di servizio Per linea a due o tre fili con disposizione simmetrica l’induttanza di servizio vale: Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

29 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: induttanza e reattanza di servizio D è la distanza tra conduttori d è il diametro dei conduttori con stessa unità di misura di D K = 0,05per conduttori lisci K = 0,05 ÷ 0,064per conduttori cordati Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

30 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: induttanza e reattanza di servizio Nel caso di conduttori disposti non simmetricamente si può usare la stessa formula considerando: Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

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35 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Perdite per scariche superficiali. Nelle linee aeree i conduttori sono isolati dai sostegni mediante isolatori. Polveri, umidità o pioggia possono rendere la superficie degli isolatori meno isolante. Queste perdite aumentano all’aumentare della tensione della linea. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

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40 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. Al campo elettrico critico corrisponde un valore di tensione critica che, per una linea a tre fili, è data (tensione di fase) da: Tensione critica con m coefficiente di scabrosità che può valere: m = 0,93 ÷ 1per conduttori a filo unico m = 0,83 ÷ 0,87per corde Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

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43 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. Nelle linee in AT si cerca di aumentare Ec aumentando d (diametro del conduttore): Impiego conduttori in alluminio acciaio (maggiore sezione) Impiego conduttori binati o trinati (due o tre corde in parallelo per fase) Impiego conduttori in coda cava. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

44 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. In tutti i casi visti la conduttanza relativa ad una fase si calcola come rapporto tra la potenza persa e il quadrato della tensione di fase. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

45 Prof. Sergio De Nisi ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Linea come doppio bipolo Linee a parametri trasversali trascurabili La corrente derivata (che attraversa i parametri trasversali) dipende dalla tensione e dalla lunghezza della linea. I parametri trasversali possono essere trascurati se la linea ha lunghezza inferiore a 100 km e tensione inferiore a 66 kV. Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti

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