RELAZIONE TECNICO-DESCRITTIVA IMPIANTI ELETTRICI. Indice

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1 RELAZIONE TECNICO-DESCRITTIVA IMPIANTI ELETTRICI Indice 1 Descrizione sommaria degli impianti da realizzare 2 Dati generali degli impianti elettrici 3 Rispondenza a norme tecniche e leggi di riferimento 4 Tipologie dei materiali e modalità di esecuzione delle opere 4.1 Cavi 4.2 Cavidotti, scavi e pozzetti 4.3 Apparecchi di illuminazione 4.4 Quadri elettrici 4.5 Elementi caratteristici delle apparecchiature elettriche 5 Protezione dai contatti diretti ed indiretti 5.1 Contatti diretti 5.2 Contatti indiretti 5.3 Impianto di terra 6 Calcoli elettrici 6.1 Generalità 6.2 Protezione contro i sovraccarichi 6.3 Protezione dal corto circuito 6.4 Protezione dalle sovratensioni 6.5 Caduta di tensione 7 Cabina di trasformazione 8 Piano di manutenzione dell opera 8.1 Premessa 8.2 Manutenzione dei corpi illuminanti 8.3 Manutenzione programmata degli impianti elettrici 9 Calcolo probabilistico scariche atmosferiche 9.1 Normativa di riferimento 1

2 1. DESCRIZIONE SOMMARIA DEGLI IMPIANTI DA REALIZZARE La presente relazione tecnica ha per oggetto la realizzazione di impianti per la distribuzione dell energia, per l illuminazione degli ambienti e delle aree adibite alle attività sportive e degli spogliatoi relativi alla Piscina Coperta Comunale Ubicata nel Comune di Ragalna, nella zona del villaggio S. Francesco. Il progetto per la realizzazione degli impianti comprende: a) cavidotti, dorsali principali e linee elettriche per la distribuzione dell energia; b) l illuminazione delle aree destinate all attività sportiva; c) cavidotti e linee elettriche dorsali per impianti di illuminazione; d) realizzazione quadri elettrici a supporto dell impianto; e) realizzazione di dorsali di alimentazione quadri di servizio a supporto dell impianto; f) realizzazione di idoneo impianto di trattamento dell aria; g) realizzazione di idoneo impianto per produzione di acqua sanitaria. In particolare l impianto in questione si caratterizzerà per i seguenti aspetti: - Ogni area risulterà asservita da un quadro elettrico di settore, nel quale saranno posizionate le apparecchiature di protezione e di comando che ad essa competono. In tal modo si è ottenuto un corretto sezionamento dell impianto, con una susseguente migliore ripartizione dei carichi, a tutto vantaggio della sicurezza e della facilità di gestione dell impianto stesso; - All esterno della struttura principale sono stati previsti dei corpi tecnici, tra loro separati, nei quali verranno ubicate le apparecchiature impiantistiche principali, anche quelle riguardanti altre tipologie di impianti; - Si prevede l utilizzo di una cabina elettrica di trasformazione, per la quale si rimanda al paragrafo descrittivo ad essa destinato; - All interno della zona piscine, è stato realizzato un impianto di illuminazione suddiviso in quattro circuiti separati, al fine di consentire anche un adeguamento dell illuminazione artificiale in relazione a quella naturale presente, - È stata predisposta una linea di alimentazione che dal quadro generale (Zona Reception) potrà, successivamente, alimentare l area esistente sul solaio del corpo spogliatoi (se fra qualche tempo si deciderà di sfruttare questa superficie). Altra predisposizione attuata riguarda la linea che potrà alimentare l insegna della piscina, se l Amministrazione deciderà anche successivamente di installarne una con relativa illuminazione; - L area esterna è stata totalmente illuminata mediante corpi illuminanti montati su pali di altezza f.t. pari a 3 metri. Queste apparecchiature sono corredate da lampade a basso consumo che consentono di ottenere un alto rendimento con il contenimento, appunto, dei consumi elettrici; - L impianto di illuminazione generale è stato completato con un impianto di illuminazione di emergenza che copre l intera struttura. Esso consentirà di ottenere un illuminamento pari a 5 lux in tutte le aree comuni e lungo le vie di esodo. 2. DATI GENERALI DEGLI IMPIANTI ELETTRICI Sistema di alimentazione Sistema di distribuzione Tensione nominale Corrente di c.c. max ipotizzata all inizio dell impianto trifase + neutro TN-S 400 Vac (concatenata) Frequenza 50 Hz 16 ka 3. RISPONDENZA A NORME TECNICHE E LEGGI DI RIFERIMENTO Gli impianti oggetto del presente progetto dovranno essere realizzati secondo le vigenti Leggi e Norme, nonché attenendosi alle disposizioni della presente specifica anche quando queste risultassero più restrittive di quelle previste dalle Norme e Leggi applicabili. I materiali e gli apparecchi dovranno essere marcati CE; quelli per i quali è prevista la concessione del Marchio di Qualità dovranno essere muniti del contrassegno I.M.Q. o dell equivalente marchio di omologazione del paese CEE di origine. Tutti i materiali e gli apparecchi impiegati negli impianti elettrici dovranno essere adatti all ambiente in cui sono installati e dovranno essere tali da resistere alle azioni meccaniche, corrosive, 2

3 termiche o dovute all umidità alle quali possono essere esposti durante l esercizio; essi dovranno altresì rispondere alle caratteristiche nominali del circuito in cui verranno installati in termini di potenza, tensione, corrente massima assorbita e frequenza nominale. Per tutti i materiali che faranno parte dell impianto, la posa in opera è condizionata ad una preventiva approvazione da parte della Direzione dei Lavori. Nei disegni di progetto sono riportate le distribuzioni planimetriche delle apparecchiature degli impianti elettrici e le principali caratteristiche. L impianto in esame deve, quindi, sottostare alla rispondenza delle seguenti norme, regolamenti e leggi: - Norme CEI 64-8/7 per le questioni impiantistiche generali; - Norma CEI 11-17; - Norma CEI 17-13, Norma EN 61439; - Norma CEI 64-12; - Norma CEI 81-10; - DPR 547 del e successive integrazioni; - D.M (alimentazione di sicurezza); - D. 81/2008; - D.L. 186/68, - Decreto n. 37, del 22 gennaio TIPOLOGIE DEI MATERIALI E MODALITÀ DI ESECUZIONE DELLE OPERE 4.1 Cavi Isolamento dei cavi uni-multipolari con guaina - sigla di designazione L isolamento dei cavi uni-multipolari dovrà essere realizzato con un elastomerico reticolato di qualità G7 o G7M1 a seconda delle richieste, dotato di guaina termoplastica; tale isolamento dovrà garantire: - la non propagazione dell incendio, secondo CEI II o III (per quelli isolati in G7M1); - la non propagazione della fiamma, secondo CEI 20-35; - l assenza di gas corrosivi in caso d incendio, secondo CEI 20-37I e CEI 20-38; - una ridotta emissione di gas tossici e di fumi opachi in caso d incendio, secondo CEI II, CEI 20-37III e CEI (per i cavi isolati in G7M1). Tali cavi dovranno sottostare al regime del marchio dell Istituto del Marchio di Qualità, avranno tensione nominale Uo/U=0.6/1kV e sigla di designazione FG7R (oppure FG7OR) o FG7M1 0.6/1kV. Isolamento dei cavi unipolari senza guaina - sigla di designazione L isolamento dei conduttori dovrà essere realizzato con un elastomerico di PVC o gomma G7 a seconda dei casi; tale isolamento dovrà garantire: - la non propagazione dell incendio, secondo CEI II o III (per quelli isolati in G7); - la non propagazione della fiamma, secondo CEI 20-35; - l assenza di gas corrosivi in caso d incendio, secondo CEI 20-37I e CEI 20-38; - una ridotta emissione di gas tossici e di fumi opachi in caso d incendio, secondo CEI 20-37II, CEI 20-37III e CEI (per i cavi isolati in G7). I cavi unipolari senza guaina dovranno avere conduttore in rame flessibile e sottostare al regime del marchio dell Istituto del Marchio di Qualità e dovranno avere una Uo/U=450/700V e sigla N07V-K. Prescrizioni sulla posa La posa dovrà rispettare le indicazioni fornite dal costruttore del cavo per ciò che riguarda le temperature di posa, i raggi di curvatura e lo sforzo di tiro applicabile. Ogni cavo dovrà essere segnalato nelle scatole di derivazione e lungo i percorsi per poterne individuare il circuito di appartenenza. La sigla identificativa riportata sullo schema del quadro ed all ingresso della linea in morsettiera, ove esistente, dovrà essere quella dello schema elettrico unifilare allegato alla presente. È previsto l impiego esclusivamente di cavi per energia tipo FG7R, ad eccezione che per i cablaggi interni di quadri. Tutti i cavi saranno 3

4 rispondenti alla Norma CEI e varianti e dovranno disporre di certificazioni IMQ od equivalente. Nelle tavole allegate sono riportati schematicamente, ma nella reale disposizione planimetrica, il percorso, la sezione ed il numero dei conduttori. Tutte le linee dorsali di alimentazione viaggianti in cavidotti interrati, saranno costituite da quattro cavi unipolari uguali. Le linee di alimentazione dei corpi illuminanti esterni, saranno costituite da cavo multipolare. I cavi per la derivazione agli apparecchi di illuminazione saranno bipolari, con sezione minima di 2,5 mm². Per i cavi unipolari la distinzione delle fasi e del neutro dovrà apparire esternamente sulla guaina protettiva. È consentita l'apposizione di fascette distintive in nastro adesivo, colorate in modo diverso (marrone fase R - bianco fase S - verde fase T - blu chiaro neutro) all inizio ed alla fine di ogni tratta ed in tutti i pozzetti di derivazione. I conduttori debbono recare il Marchio di Qualità IMQ e la colorazione dei singoli conduttori, all interno del cavo multipolare, dovrà essere la seguente: TIPO DI CONDUTTORE conduttore di protezione conduttore neutro conduttore di fase COLORAZIONE ISOLANTE giallo-verde blu chiaro nero, grigio cenere, marrone Giunzioni - Derivazioni - Guaine isolanti Per le giunzioni o derivazioni su cavo unipolare con posa in cavidotto, per l'alimentazione dei corpi illuminanti, è previsto l'impiego di muffole a resina colata negli appositi contenitori o sistema equivalente. Dette giunzioni saranno posate esclusivamente nei pozzetti prefabbricati. Tutti i conduttori canalizzati entro i pali saranno ulteriormente protetti da una guaina isolante di diametro adeguato; tale guaina dovrà avere rigidità dielettrica > 10 kv/mm. 4.2 Cavidotti, scavi e pozzetti Cavidotti Sono stati previsti cavidotti del tipo corrugato con doppia parete liscia internamente in polietilene alta densità con dimensioni specificate nelle tavole allegate alla presente e dovranno costituire un cavidotto attraverso spezzoni collegati con giunti, compreso i raccordi ricurvi; dovranno contenere il filo guida per la successiva collocazione dei cavi. La posa delle linee in cavo non schermato in cavidotto è classificata come posa tipo 01 nella norma CEI 11-17; la protezione meccanica richiesta sarà realizzata con il rinfianco in cemento delle tubazioni corrugate previste per il contenimento dei cavi. Caratteristiche: Temperatura di posa: -30/+60 C Resistenza allo schiacciamento: >750N Resistenza dielettrica: >800kV/cm Resistenza d isolamento: >100MOhm Scavi, reinterri e ripristini Lo scavo sarà eseguito fino alla profondità di 70 cm dal piano di calpestio; sul fondo sarà posato uno strato di sabbia di circa 10 cm su cui verranno stesi i tubi, poi ricoperti con sabbia per uno spessore minimo di 10 cm, a sua volta ricoperto da misto granulometrico di cava 0/40 stabilizzato e ben assestato; quindi sarà eseguito il tombamento fino al completo assestamento del materiale di riempimento, mentre la risulta verrà allontanata. In caso di prossimità di altri cavi o tubazioni metalliche di servizi (gas, acquedotto, telecomunicazioni, ecc.) o di strutture metalliche particolari, si dovranno osservare le prescrizioni particolari e le distanze minime di rispetto previste dalle normative. Pozzetti prefabbricati È previsto l'impiego di pozzetti prefabbricati ed interrati comprendente un elemento a cassa, con due 4

5 fori di drenaggio ed un coperchio removibile. Detti manufatti saranno di calcestruzzo vibrato con pareti laterali predisposti per l'innesto dei tubi di plastica, costituita da zone circolari con parete a spessore ridotto. Oltre a ciò è prevista la posa chiusino in ghisa in classe C, resistenza 250 kn, completo di telaio, luce netta (40x40) cm. Queste saranno utilizzate per la distribuzione dell impianto di illuminazione del terreno di gioco e per la canalizzazione principale. 4.3 Apparecchi di illuminazione Gli apparecchi dovranno rispondere a tutte le normative applicabili. In ottemperanza alla Norma CEI 34-21, i componenti degli apparecchi di illuminazione dovranno essere cablati a cura del costruttore degli stessi, i quali pertanto dovranno essere forniti e dotati completi di lampade ed ausiliari elettrici rifasati. Detti componenti dovranno essere conformi alle Norme CEI di riferimento. Gli apparecchi di illuminazione dovranno essere cablati con i componenti principali (lampade, alimentatori ed accenditori) della stessa casa costruttrice in modo da garantire la compatibilità tra i medesimi. Sugli apparecchi di illuminazione dovranno essere indicati in modo chiaro e indelebile, ed in posizione che siano visibili durante la manutenzione, i dati previsti in merito alla rispondenza alle Norme CEI e Marchio di Qualità. 4.4 Quadri elettrici Norme e documentazione di riferimento I quadri e le apparecchiature oggetto del presente progetto dovranno essere costruiti e collaudati in accordo alle norme CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano), IEC (International Electrical Code) in vigore ed in particolare le seguenti: - quadri: CEI Norma 17-13/1; IEC Norma e successiva Norma EN (Ediz. Gennaio 2009); - interruttori: Norme CEI EN ; CEI EN ; IEC ; IEC ; IEC 947-3; Inoltre, dovranno risultare conformi ai regolamenti e alle normative previste dalla Legislazione Italiana per la prevenzione degli infortuni e la sicurezza del personale. Caratteristiche elettriche A completamento di quanto evidenziato sui dati caratteristici di ogni singolo quadro, di seguito vengono evidenziate ulteriori caratteristiche comuni: a) Caratteristiche generali - tensione di esercizio: 400 V - tensione di isolamento: 660V - temperatura ambiente 35 C - segregazione Min. Forma 2 (CEI 17-13/1). - altri dati identificativi richiesti dalle Norme I quadri elettrici di progetto saranno costituiti da carpenteria metallica o vetroresina, forniti di portella con chiusura a chiave e dovranno garantire un grado di protezione minimo pari a IP 55. La loro composizione è riportata negli allegati grafici di progetto denominati Schemi Unifilari dei quadri elettrici. b) Materiali isolanti Tutti i materiali isolanti impiegati nella costruzione del quadro saranno di tipo autoestinguente ed inoltre saranno scelti con particolare riguardo alle caratteristiche di resistenza alla scarica superficiale. c) Impianto di messa a terra nel quadro Il quadro sarà percorso longitudinalmente nella parte bassa da una sbarra di terra in rame solidamente imbullonata alla struttura. Tutta la struttura e gli elementi di carpenteria saranno francamente collegati fra di loro mediante viti per garantire un buon contatto elettrico fra le parti e collegati a terra. 5

6 Tutti i componenti principali saranno collegati a terra. Su ciascuna estremità della sbarra longitudinale di terra si prevederanno morsetti adatti al collegamento, con cavo, all'impianto di messa a terra. d) Protezione contro contatti accidentali Tutte le apparecchiature saranno singolarmente accessibili per il controllo e l'eventuale sostituzione di parti di esse, senza dover rimuovere eventuali protezioni contro parti in tensione. Sulle apparecchiature provviste di regolazione dovrà assicurarsi la taratura, la prova e la manutenzione con tutte le altre apparecchiature in servizio, senza pericoli di contatti accidentali con parti in tensione. Tutte le parti in tensione delle apparecchiature montate sulle portine, ed in genere tutte quelle esposte a possibili contatti accidentali durante le normali operazioni di esercizio, manutenzione e controllo, saranno protette con schermi isolanti asportabili, in modo tale da risultare comunque a prova di dito. Apparecchiature Gli interruttori automatici modulari dovranno essere del tipo per montaggio su profilato DIN con garanzia della tenuta su detto profilato con molle idonee. Il potere di corto circuito nominale di servizio sarà quello riportato sugli schemi secondo CEI EN Il dispositivo differenziale a corredo degli interruttori dovrà essere incorporato o affiancato allo stesso. Gli interruttori modulari dovranno essere anche sezionatori. Dovranno avere morsetti di grande capacità dotati di viti imperdibili. Le tarature che dovranno essere garantite per le protezioni, sono riportate negli schemi elettrici unifilari, di cui la presente relazione ne è parte integrante. Targhe Sul fronte del quadro sarà prevista una targa con incisa la sigla dello stesso e le indicazioni prescritte dalle vigenti normative. In prossimità di ciascuna apparecchiatura principale o ausiliaria, sia interna che in vista, sarà apposta o stampigliata in modo indelebile una targhetta con la denominazione dell apparecchiatura. Quadri di servizio All interno della struttura ed in posizione sparsa, è stato previsto l alloggiamento di alcuni quadri di servizio in grado di garantire alla stessa una flessibilità di esercizio anche per manifestazioni temporanee o servizi mobili legati alle attività sportive. Ognuno di essi, alloggiato in apposito contenitore fornito di chiusura a chiave ed avente grado di protezione IP65, conterrà: n 1 presa rispondente norme IEC 309-1/2 230 V 16A 2P+T; n 1 presa rispondente norme IEC 309-1/2 400 V 32A 3P+T; n 1 presa rispondente norme IEC 309-1/2 400 V 32A 3P+N+T; n 1 presa bivalente 230 V 16A 2P+T, completa di supporto da quadro. Le suddette apparecchiature saranno protette localmente mediante interruttore quadripolare di tipo magnetotermico-differenziale montato su guida DIN sullo stesso quadro servizi. 4.5 Elementi caratteristici delle apparecchiature In relazione alle norme elencate precedentemente e facendo esplicito riferimento alle norme CONI in vigore, possiamo definire alcune regole che devono essere seguite nell esecuzione degli impianti all interno della struttura sportiva in esame: a) Distanziare gli apparecchi e gli impianti dalle zone più pericolose; b) Utilizzare opportuni gradi di protezione per evitare la penetrazione dei liquidi; c) Utilizzare apparecchi con opportune classi di isolamento; d) Realizzare l equalizzazione del potenziale; 6

7 e) Utilizzare nelle zone più a rischio apparecchi alimentati a bassissima tensione (circuiti SELV). Queste regole sono dettagliatamente prescritte dalla Norma CEI 64-8/7, sezione 702, con riferimento alle diverse zone che costituiscono la piscina, che nel caso specifico sono così individuate: Zona 0 - corrisponde al volume interno alla vasca che contiene l acqua Zona 1 - costituisce il volume delimitato dalla superficie verticale situata a 2 m attorno al bordo della vasca, che si eleva dal pavimento o dalla superficie dove possono sostare le persone, e dal piano orizzontale situato a 2,50 m al di sopra del pavimento o di questa superficie. Se la piscina è dotata di piattaforme per tuffi, trampolini, blocchi di partenza, scivoli ecc. la Zona 1 si dilata in orizzontale per 1,50 m attorno e per 2,50 m al di sopra di queste strutture Zona 2 - è il volume circostante alla zona 1 che si sviluppa in verticale, parallelamente e ad una distanza in orizzontale dalla zona 1 di 1,5 m, fino ad un altezza di 2,50 m dal piano del pavimento o dalla superficie sulla quale possono sostare le persone Nella ZONA 0 ed 1 è vietata l'installazione di qualsiasi apparecchiatura elettrica non alimentata da un sistema a bassissima tensione di sicurezza con tensione nominale non superiore a 12V e con sorgente di sicurezza esterna alla zona. Deve essere assicurata la protezione contro i contatti diretti mediante involucri o barriere con grado di protezione non inferiore a IP2x. Nelle ZONE 2 non esistono limitazioni salvo che per le prese a spina; queste possono essere installate solo se soddisfatta una delle seguenti condizioni: alimentazione singola tramite trasformatore di sicurezza; alimentazione a bassissima tensione di sicurezza e protezione contro i contatti diretti mediante involucri o barriere con grado di protezione non inferiore a IP2x. 5. PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI ED INDIRETTI 5.1 Contatti diretti La protezione dai contatti diretti è garantita mediante l isolamento di tutte le parti attive o il loro confinamento entro involucri. L isolamento potrà essere rimosso solo mediante distruzione. I punti luce impiegati, avranno grado di protezione minimo IP 55; i proiettori istallati per l illuminazione del terreno di gioco avranno grado di protezione IP 65. Tutti i componenti saranno apribili soltanto con chiavi o attrezzi. In generale, nella realizzazione di impianti all interno di strutture scolastiche, le norme riguardanti le protezioni per i contatti diretti ed indiretti di cui alle norme CEI 64-8 sono in particolare le seguenti: a) parte 1, artt e b) parte 2, artt , e 23.15; c) parte 4, artt. 410, 412 e 413. Le norme precedentemente elencate impongono l osservanza delle seguenti condizioni di esercizio: 1. le c.d.t. in qualsiasi punto dell impianto, quando sono inseriti tutti i carichi, con possibilità di funzionamento simultaneo, non devono superare il 4% della tensione misurata al punto di consegna dell impianto utilizzatore; 2. il fattore di potenza dell impianto, misurato in corrispondenza della linea di alimentazione, non deve essere inferiore a 0.9; 3. la protezione dai contatti indiretti deve essere tale da assicurare un valore della tensione di contatto non superiore a 50V; 4. l egualizzazione del potenziale deve avvenire mediante un nodo o anello equipotenziale collegato a terra; 7

8 5. al nodo o anello equipotenziale devono risultare collegati le seguenti parti dell impianto: - i conduttori equipotenziali delle masse estranee; - i conduttori di protezione delle masse. 6. la sezione minima dei conduttori equipotenziali principali deve essere di almeno 6 mmq in rame (sez. 5 art della Norma CEI 64-8); 7. l impianto deve attestarsi ad un quadro generale di manovra e controllo disposto in ambiente protetto. Esso deve essere suddiviso in più circuiti in modo da facilitare l esercizio e limitare il disservizio causato da interventi per guasto o per manutenzione. 5.2 Contatti indiretti L impianto di illuminazione esterna deve essere realizzato con materiali e componenti in classe II, assicurando di conseguenza la protezione dai contatti indiretti. Per il circuito di illuminazione dell area della piscina, la protezione dai contatti indiretti sarà garantita mediante l interruzione automatica dell alimentazione in caso di guasto che generi una tensione pericolosa verso terra. Tale compito sarà svolto da interruttori differenziali installati nel quadro generale. Il cavo impiegato FG7R, avendo un isolamento pari a 0,6/1 kv, quindi superiore come isolamento di 2 gradi a quanto necessario per l'impianto a 400V previsto, garantisce il rispetto delle prescrizioni per la realizzazione di un impianto in classe di isolamento II. Impianto prese a servizio. La protezione dai contatti indiretti è assicurata dalla presenza di interruttori differenziali coordinati con l impianto di terra. Gli interruttori differenziali, per le prese a servizio, sono posti su tre livelli: quelle immediatamente a monte delle singole prese avranno Id = 30 ma e tempo di intervento immediato. Per garantire la selettività (sia cronometria che amperometrica) quelli presenti a livello di quadro generale avranno una Id=300 ma e tempo di intervento pari a 0,1 s. 5.3 Impianto di terra L impianto elettrico della struttura sarà corredato di un adeguato sistema disperdente di terra di tipo misto, composto, cioè, da elementi disperdenti sia verticali (spandenti a picchetto da m.1,5) che orizzontali ( treccia di rame nuda da 35 mmq in intimo contatto col terreno). Gli elementi disperdenti saranno ubicati preferibilmente in posizione perimetrale rispetto all edificio. Si prevede, inoltre, l installazione di appositi nodi equipotenziali posti in modo da rendere agevole il collegamento di tutti i conduttori di protezione e quelli di equipotenzialità. Da questo punto di vista bisognerà assicurare verso terra tutte le eventuali masse metalliche che si disporranno sia all interno che all esterno delle strutture costituenti l attività in esame. I collegamenti equipotenziali e la posizione dei dispersori di terra sono riportati nelle tavole allegate alla presente relazione. L utilizzo degli interruttori differenziali prescelti garantisce la protezione dai contatti indiretti con una resistenza di terra inferiore a 166 Ohm, valore facilmente raggiungibile con gli impianti di terra progettati. 6 CALCOLI ELETTRICI 6.1 Generalità. Come fase preliminare per la realizzazione dei calcoli elettrici è stato eseguito un lavoro di raccolta di informazioni ritenute essenziali al fine di scegliere le protezioni adeguate, effettuare il dimensionamento delle condutture. In particolare sono stati presi in esame : - Dati relativi alla tipologia dell impianto e sua classificazione in modo da determinare in modo univoco tutte le norme di riferimento; - Dati relativi alle varie utenze; - Dati relativi alle condizioni ambientali del luogo in cui verrà realizzato l impianto. Il sistema di distribuzione dell impianto in esame è del tipo TT. Il dimensionamento delle linee è stato 8

9 effettuato in base alla massima intensità di corrente che li percorre, imponendo una c.d.t. di linea non superiore al 4%, in conformità alle norme emanate dal C.E.I.. Le Norme a cui si fa riferimento sono le 64-8, Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua. Il calcolo delle linee è stato effettuato in base alla massima corrente di linea, la quale è stata ricavata volta per volta mediante la seguente espressione: Pu I = V cosφ per le linee monofasi; I = Pu 3 V cosφ per le linee trifasi, dove : dove Pu = Potenza assorbita dall utilizzatore espressa in W; V = Tensione della linea ; cosφ = fattore di potenza. Per trovare la sezione occorre : 1. fissare il valore di V%; 2. calcolare V; 3. calcolare la u; 4. scegliere la sezione del cavo avente u minore di quella calcolata; 5. verificare che la portata sia sufficiente. Fissato il valore di V% = 4 % la c.d.t. totale è possibile ricavarla mediante la seguente formula : V = V V% 100 Dopo aver calcolato u è stata scelta la sezione del cavo avente un valore di u minore di quella calcolata nella tabella C.E.I. UNEL Ricavata la sezione, successivamente è stata verificata che la portata sia sufficiente in quanto le Norme ci impongono che : Ib In Iz dove: Ib : la corrente massima di impiego; In : corrente nominale dell interruttore scelto; Iz : portata massima consentita del conduttore utilizzato dipendente dal tipo di posa. Per ulteriore verifica dei calcoli precedenti sono state utilizzate le seguenti formule : S = (Ib / 8) 1,6 Iz = 8 * (S) 0, Protezione contro i sovraccarichi La protezione contro il sovraccarico sarà assicurata dagli interruttori magnetotermici presenti nel quadro generale. E stato, inoltre, previsto l utilizzo di interruttori magnetotermici differenziali, curva di intervento di tipo C, per tutti i carichi previsti nella struttura sportiva in esame, le caratteristiche dei quali sono state determinate in base alla corrente di corto circuito presunta ad inizio di linea. Infine, è stato previsto l impiego di un interruttore generale posto nel quadro generale dell Istituto, a valle del punto di consegna. 6.3 Protezione dal corto circuito La tipologia di interruttori magnetotermici prescritti assicura la protezione dal cortocircuito dei conduttori in relazione alla sezione dei conduttori utilizzati ed alla massima entità della corrente di corto circuito presunta nel punto di consegna (10 ka). Gli interruttori dovranno avere un potere di interruzione superiore alla corrente di corto circuito presunta nel punto di consegna. La protezione dal corto circuito a fine linea risulta garantita in quanto è presente la protezione da sovraccarico. La scelta di interruttori con curva d intervento di tipo B permette la rapida 9

10 eliminazione del guasto nonostante l elevata lunghezza della linea causi una forte riduzione del valore delle stessa. In relazione alle protezioni prescelte, ed alla sezione dei conduttori, non risulta necessario l impiego di fusibili o altri dispositivi a protezione dei tratti di linea in derivazione dai pozzetti che alimentano il singolo punto luce. Con le suddette prescrizioni, è inoltre garantita l interruzione dell alimentazione in caso di corto circuito, in un tempo sufficiente ad evitare il raggiungimento della temperatura limite ammissibile dei conduttori. Calcolo delle correnti di corto-circuito Per il calcolo delle correnti di corto-circuito sono state utilizzate le tabelle e i diagrammi per la valutazione rapida della corrente di corto circuito. La tabella in esame fornisce il valore di Icc1 (a valle della linea) in funzione della corrente di corto circuito iniziale Icco, della sezione e della lunghezza della linea. Il valore della corrente di corto circuito iniziale Icco che è stata presa in considerazione è il valore letto nel vano contatori che è pari 10 KA. Dalla su indicata tabella considerando una lunghezza di linea pari a circa 100 m ed imponendo una Icco = 10 KA, si ottiene, per la sezione di conduttore in progetto, una Ik pari a 5,6 KA. Per quanto riguarda la scelta dell interruttore generale dell impianto e della linea che alimenta il QG si è scelto un interruttore da 160 A, ed il cavo di alimentazione di sezione pari a (3½ x 95) mmq. Il potere di interruzione scelto per l interruttore è pari a 15 KA. Per tutti gli interruttori a valle gli interruttori avranno un potere di interruzione decrescente a partire da 6 KA fino a 4,5 KA. Successivamente si è passato alla verifica dell intervento istantaneo degli interruttori magnetotermici previsti per la protezione dell impianto. L intervento degli interruttori è assicurato per una sovracorrente pari a : Icc> 10 In L intervento istantaneo dell interruttore è assicurato in caso di corto-circuito al termine della linea quando : L < (1,5 V S) / In La scelta dei dispositivi di protezione non dipende solo dai calcoli teorici ma anche dalle apparecchiature disponibili sul mercato. Il quadro complessivo degli interruttori installati è riportato negli schemi unifilari dei quadri elettrici. 6.4 Protezione dalle sovratensioni In fase di realizzazione dei quadri elettrici, al fine di proteggere gli impianti e le apparecchiature elettriche ad essi collegati contro possibili sovratensioni che dovessero trasmettersi attraverso la rete dell Ente distributore, è stato prevista l installazione di un adeguato limitatore di sovratensione nel quadro generale. 6.5 Caduta di tensione In genere, la norma prescrive di contenere, per gli impianti, la caduta di tensione entro il 4% del valore nominale. Dai calcoli effettuati, sulle linee di alimentazione più lunghe e quindi per i carichi posti più a valle rispetto al quadro di alimentazione, risulta una caduta di potenziale nettamente inferiore a tale limite. I calcoli sono stati effettuati considerando, cautelativamente, la corrente di neutro uguale alla corrente di fase, ovvero la peggior condizione possibile che peraltro mai si verificherà nel funzionamento ordinario dell impianto. 7. CABINA DI TRASFORMAZIONE LA cabina elettrica in questione, dovrà essere prodotta ai sensi della Legge 5/11/71 n 1086 art.9 D.M. 3/12/87 n 39 D.M. 14/01/2008 e relativa qualificazione in serie dichiarata relativa alla produzione di elementi costruttivi prefabbricati in c.a., presso la Presidenza del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici Servizio Tecnico Centrale. Essa dovrà risultare conforme alla Regola Tecnica di Connessione RTC (CEI 0-16) ed alla specifica costruttiva per cabine secondarie ENEL DG 2092 Rev.01 del 18 Dicembre 2008 e dovrà avere caratteristiche strutturali e dimensionali equivalenti a quanto disposto nella ENEL DG Le principali norme CEI che dovranno essere soddisfatte sono di seguito riportate: 10

11 CEI EN CEI 0-16 CEI 17-6 CEI EN CEI EN CEI EN Sottostazioni prefabbricate ad alta/bassa tensione (cabine elettriche prefabbricate). Regole Tecniche di Connessione RTC. Apparecchiatura prefabbricata con involucro metallico per tensioni da 1 a 52 kv. Apparecchiature assiemate di protezione e manovra per bassa tensione. Prescrizioni comuni per l apparecchiatura di manovra e di comando ad alta tensione. Gradi di protezione degli involucri (codice IP). La cabina sarà composta da n 1 cabina elettrica prefabbricata in c.a.v., installabile all'esterno in luoghi accessibili al pubblico. Essa dovrà essere interamente costruita e collaudata in stabilimento e dovrà essere posizionata e messa in servizio sulla piattaforma di posa appositamente predisposta. Caratteristiche generali della cabina N. di trasformatori e potenza installata : n 1 TR 250 kva Classe termica dell involucro per la potenza nominale : 20 Grado di protezione : IP33D Quadro di Media Tensione Tensione nominale : Tensione di esercizio : Tensione circuiti ausiliari : Corrente nominale in servizio continuo : Corrente nominale ammissibile di breve durata : Frequenza : Quadro di Bassa Tensione Tensione nominale : Corrente nominale : 24 kv 20 kv 220 Vca 630 A 12,5 ka 1 sec. / 31,5 ka 50 Hz 400 V secondo la potenza installata Le condizioni di servizio della cabina sono quelle normali previste per l esterno dalla norma CEI EN VANO ENEL Impianto elettrico d'illuminazione sottotraccia con un punto luce; punto di connessione per ingresso rete di terra esterna; porta a due ante in vetroresina unificate ENEL senza serratura poiché di fornitura ENEL; accessoriamento interno conforme alla specifica ENEL DG 2092 Rev.01 del 18/12/08; parete di separazione vano ENEL/vano contatori in c.a.v. VANO CONTATORI Impianto elettrico d'illuminazione sottotraccia con un punto luce protetto; punto di connessione per ingresso rete di terra esterna; porta ad un'anta in vetroresina provvista di dispositivo di chiusura a due lucchetti; parete di separazione vano contatori/vano utente in c.a.v. VANO UTENTE Impianto elettrico d'illuminazione sottotraccia con un punto luce protetto + presa; n. 2 punti di connessione per ingresso rete di terra esterna; porta a due ante in lamiera zincata e verniciata per esterno completa di serratura predisposta per la chiusura a lucchetto; quadro di MT, per interno con involucro metallico avente dimensioni 750 x 1220 x 2100(h) mm, per la protezione generale e del trasformatore conforme alle Regole Tecniche di Connessione RTC (CEI 0-16) ed alle prescrizioni ENEL DK5600 ed. V del Giugno 2006, dotato di: interruttore Schneider in SF6 tipo SF1; 11

12 sezionatore con relativo sezionatore di terra a monte dell interruttore isolato in SF 6 ; sezionatore di terra a valle dell interruttore; relè di protezione Sepam serie 20 dotato di tastiera e visore LCD per l immissione e lettura dei parametri per le regolazioni, visualizzazione e registrazione eventi di intervento, funzioni di autodiagnostica, protezione contro i sovraccarichi con protezione termica RMS a 2 banchi di regolazione e compensata secondo la temperatura ambiente, monitoraggio di tensione e frequenza di rete. Il relè è certificato e conforme alle specifiche ENEL per funzioni N; bobina di apertura su interruttore per minima tensione; 3 TA tipo TLP160; Toroide omopolare chiuso tipo CSH 160; sistema di sbarre; blocchi a chiave secondo normativa vigente; gruppo statico di continuità UPS per l alimentazione di emergenza del relè di protezione; quadro di BT da parete a cassetta, per un trasformatore da 250 kva, attrezzato con le seguenti apparecchiature di protezione: n.1 interruttore generale automatico magnetotermico 4P + B.A. n.1 interruttore automatico differenziale 2P per impianto di illuminazione cabina; n.1 interruttore automatico 2P per aux di cabina; e con le seguenti apparecchiature di misura: n.1 voltmetro e relativo commutatore; n.1 amperometro su n. 3 TA e relativo commutatore; Trasformatore trifase in resina, completo di centralina digitale di protezione, e sonde a termoresistenza PT 100, dalle seguenti caratteristiche tecniche generali: Potenza 250 kva Tensione di ingresso 20 kv Tensione in uscita 400 V Gruppo Dyn 11 Classe 24 kv Frequenza 50 Hz N 2 griglie di ventilazione in lamiera zincata e verniciata per esterno; defensa di separazione del vano utente/trasformatore in lamiera. COLLEGAMENTI DI MT Terna di cavi MT RG7H1R12/20 kv, sezione 35 mm 2, completa di terminazioni, per il collegamento del trasformatore con il quadro MT utente, di lunghezza adeguata; Terna di cavi MT RG7H1R12/20 kv, sezione 95 mm 2, completa di terminazioni, per il collegamento del quadro MT ENEL con il quadro MT utente, di lunghezza adeguata. COLLEGAMENTI DI BT Cavi unipolari, tipo FG7R, completi di terminazioni, per il collegamento del trasformatore da 250 kva con il quadro BT, di lunghezza e sezione adeguata,. ACCESSORI CABINA FINITURE Pulsante d emergenza; cartello di divieto a tre simboli conforme alla specifica ENEL DS 990; cartello di primo soccorso da shock elettrici; lampada d emergenza 2x10 W; estintore CO2 da 5 kg; guanti isolanti 20 kv; tappeto isolante 20 kv. Pareti esterne colore beige-marrone RAL 1011; serramenti colore grigio RAL 7001; tetto colore grigio RAL 7001; pareti interne colore bianco RAL

13 8. PIANO DI MANUTENZIONE DELL OPERA 8.1 Premessa La corretta manutenzione degli impianti è fondamentale per garantire la sicurezza degli stessi e, nel caso dei corpi illuminanti, per mantenere nel tempo i parametri illuminotecnici di progetto. La manutenzione deve essere eseguita sia per ovviare ad inconvenienti improvvisi, sia in modo programmato, per prevenire inconvenienti e pericoli. 8.2 Manutenzione dei corpi illuminanti Per il calcolo del livello mantenuto dei parametri illuminotecnici è stato imposto un coefficiente di manutenzione pari a 0,8. Tale scelta appare appropriata in base all assenza, in quantità rilevanti, di agenti inquinanti in grado di ridurre significativamente il flusso emesso dal corpo illuminante e in base alla bassa perdita di efficienza delle lampade nel corso del loro ciclo di vita. In occasione della sostituzione periodica delle lampade si dovrà provvedere alla ripulitura degli schermi e dell ottica, oltre che alla sostituzione di eventuali guarnizioni per il ripristino del grado di protezione. In generale gli interventi di manutenzione ordinaria dovranno essere inseriti nel programma generale di gestione dell impianto con visite annuali ordinarie (indagini a vista) e con interventi più in particolare di sostituzione delle lampade. 8.3 Manutenzione programmata degli impianti elettrici Come indicato per l impianto di illuminazione, anche per le altre parti dell impianto elettrico si consiglia una visita annuale per controllare: a) il corretto grado di protezione dei quadri elettrici e di tutte le apparecchiature, quindi il buono stato di barriere e involucri nei riguardi della protezione contro i contatti diretti; b) la funzionalità degli interruttori con relè differenziale presenti con prove di intervento; c) l integrità e la pulizia interna dei pozzetti di giunzione e sfilaggio dei cavi elettrici. Si consiglia inoltre di eseguire ulteriori verifiche, quali: a) la continuità del conduttore di protezione su ogni presa; b) verifica dei valori di resistenza di terra; b) i corretti valori della resistenza di isolamento delle linee elettriche che, essendo interrate, negli anni potrebbero subire danneggiamenti. La verifica comporta prove di isolamento con idoneo strumento misuratore. Il Progettista 13