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Impianti Elettrici 4A Elettrotecnica

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

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Impianti Elettrici 4A Elettrotecnica

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  1. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Impianti Elettrici4A Elettrotecnica Prof. Sergio De Nisi

  2. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Circuiti equivalenti delle linee elettriche, parametri elettrici Prof. Sergio De Nisi

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  4. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi

  5. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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 Prof. Sergio De Nisi

  6. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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) Prof. Sergio De Nisi

  7. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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 Prof. Sergio De Nisi

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

  9. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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). Prof. Sergio De Nisi

  10. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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; Prof. Sergio De Nisi

  11. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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. Prof. Sergio De Nisi

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  13. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi F F’ N N’

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

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

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

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  19. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Sappiamo che per un conduttore cilindrico la resistenza vale: dove r è la resistività del conduttore in Wmm2/m L è la lunghezza del conduttore in m S è la sezione del conduttore in mm2 Prof. Sergio De Nisi

  20. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Utilizzeremo una formula simile: dove r è la resistività del conduttore in Wmm2/km L è la lunghezza del conduttore in km S è la sezione del conduttore in mm2 Prof. Sergio De Nisi

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

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

  23. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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). Prof. Sergio De Nisi

  24. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri longitudinali: resistenza di una linea Se poi il conduttore è cordato i singoli fili sono avvolti a spirale (lunghezza effettiva maggiore). I questi casi: K = 1,01 per conduttori a filo unico K = 1,02 ÷ 1,05 per corde Prof. Sergio De Nisi

  25. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi

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  27. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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 Prof. Sergio De Nisi

  28. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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: Prof. Sergio De Nisi

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  31. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: capacità e suscettanza di servizio Per linee aeree trifasi con conduttori di diametro d, distanza D e distanza dal suolo h si ha: Prof. Sergio De Nisi

  32. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: capacità e suscettanza di servizio Poiché h » D si ha: Prof. Sergio De Nisi

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  35. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi

  36. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Perdite per scariche superficiali. Per linee a 220 kV si hanno i seguenti valori orientativi: 1 ÷ 3 W per isolatore con tempo asciutto 5 ÷ 20 W per isolatore con tempo piovoso Prof. Sergio De Nisi

  37. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Perdite per scariche superficiali. Nei casi peggiori si può arrivare a 1 kW/km che, nel caso di linea a 220 kV, corrisponde a una conduttanza e una corrente pari a: Prof. Sergio De Nisi

  38. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. Emissione di cariche elettriche intorno ad un conduttore dovuta alla presenza di campo elettrico tra il conduttore e altri conduttori e/o massa. Considerando un conduttore cilindrico, l’effetto corona si verifica quando il campo elettrico sulla superficie del conduttore supera il seguente valore limite: Prof. Sergio De Nisi

  39. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. Con: d diametro del conduttore in centimetri d densità relativa dell’aria, data da: p pressione atmosferica in mmHg q temperatura ambiente in gradi centigradi Prof. Sergio De Nisi

  40. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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 ÷ 1 per conduttori a filo unico m = 0,83 ÷ 0,87 per corde Prof. Sergio De Nisi

  41. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. D e d vanno espressi in centimetri. Con tempo umido va considerato un valore dell’80% di quello calcolato. L’effetto corona si ha quando la tensione di fase E del sistema supera Ec. Prof. Sergio De Nisi

  42. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Parametri trasversali: conduttanza di dispersione Effetto corona. La potenza persa per ogni conduttore, in tal caso, è: con E ed Ec in kilovolt. Prof. Sergio De Nisi

  43. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • 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. Prof. Sergio De Nisi

  44. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi

  45. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti 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. Prof. Sergio De Nisi

  46. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti • Linea come doppio bipolo • Rendimento di linea • Caduta di tensione industriale • Linee a parametri trasversali non trascurabili Prof. Sergio De Nisi

  47. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE “G.B. Pentasuglia” Via E. Mattei - tel. 0835/264114; e-mail: info@itismt.it 75100 MATERA Corso di Impianti Elettrici Linee elettriche: circuiti equivalenti Linea come doppio bipolo Formule principali K = 1,01 per conduttori a filo unico K = 1,02 ÷ 1,05 per corde Perdite per scariche superficiali. Per linee a 220 kV si hanno i seguenti valori orientativi: 1 ÷ 3 W per isolatore con tempo asciutto 5 ÷ 20 W per isolatore con tempo piovoso Prof. Sergio De Nisi d densità relativa dell’aria m coefficiente di scabrosità che può valere: m = 0,93 ÷ 1 per conduttori a filo unico m = 0,83 ÷ 0,87 per corde Con tempo umido va considerato un valore dell’80% di quello calcolato K = 0,05 per conduttori lisci K = 0,05 ÷ 0,064 per conduttori cordati

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