TAV. 16 STATO DI PROGETTO IMPIANTO ELETTRICO RELAZIONE TECNICA

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1 LAVORI DI RECUPERO E AMPLIAMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI UNA STRUTTURA ADIBITA A LUOGO DI AGGREGAZIONE, SOCIALIZZAZIONE E RICREAZIONE PER MINORI ED ANZIANI DENOMINATA PAIOLO Comune di Trecenta Regione Veneto Provincia di Rovigo PROGETTO DEFINITIVO ESECUTIVO Art. 25 e succ. D.P.R n 554 Art. 93 D.Lgs n 163 Art. 24 e succ. D.P.R n 207 TAV. 16 STATO DI PROGETTO IMPIANTO ELETTRICO RELAZIONE TECNICA Trecenta, li visto: il Sindaco ANTONIO LARUCCIA il Tecnico incaricato: allegato alla delibera di Giunta Comunale n. in data STUDIO TECNICO ASSOCIATO GEOMETRI RAVAGNANI MARTELLI Via Vittorio Emanuele 91/C Bergantino (RO) p. iva Tel. e Fax studio@geomravagnanimartelli.it Dicembre 2014

2 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax RELAZIONE DI PROGETTO Oggetto: Progetto impianto elettrico luce e forza motrice per lavori di recupero e ampliamento di struttura adibita a luogo di aggregazione, socializzazione e ricreazione per minori ed anziani denominata Paiolo sito in Piazza G. Marconi ai civici di proprietà del Comune di Trecenta (RO) con sede in Piazza G. Marconi, 1. Normative: Le principali normative che regolamentano la costruzione degli impianti di cui all'oggetto sono: D.L. 81/08 Norme per la sicurezza nei luoghi di lavoro; D.L 37 del 22/01/08 Norma per la sicurezza degli impianti elettrici; Legge 186/68 Disposizioni per la produzione, di materiali, apparecchiature, macchinari installazioni e impianti elettrici e elettronici; CEI 02 Guida per la definizione della documentazione di progetto degli impianti elettrici; 1

3 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax CEI 2022 Cavi non propaganti l'incendio. CEI 2024 Giunzioni e terminazioni per cavi d'energia; CEI 239 Apparecchi di comando non automatici; CEI 233 Apparecchi di comando automatici; CEI 2312 Prese a spina per usi industriali; CEI 3421 Apparecchi di illuminazione, prescrizioni generali; CEI 3422 Apparecchi di illuminazione, prescrizioni particolari; CEI 648 Norme impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale inf V ; CEI 6412 Guida per l'esecuzione dell'impianto di terra negli edifici per uso residenziale e terziario; CEI 8110 Protezione delle strutture contro i fulmini; 2

4 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax CRITERI DI DIMENSIONAMENTO ADOTTATI Dimensionamento dei cavi in funzione della caduta di tensione Limite di caduta di tensione tra l'origine dell'impianto utilizzatore e qualunque apparecchio utilizzatore <= 4% [CEI 648/5]. Il calcolo della caduta di tensione è di solito limitato ai cavi di bassa tensione, perché sulla media tensione le cadute di tensione sono in genere trascurabili. Per calcolare la caduta di tensione, si ricorre alla solita formula approssimata, riferita alla tensione concatenata: U = 3 (R cosϕ + X sen ϕ) I Il problema si complica quando si devono dimensionare numerosi cavi in un impianto di bassa tensione. In tal caso, si può procedere come illustrato nell esempio seguente. Se abbiano cavi tripolari in rame, isolati in EPR, posati su tre passerelle a traversini sovrapposte; distanza tra le passerelle di 30 cm; cavi a contatto in numero superiore a nove si considera un fattore di correzione pari a 0,7. Con temperatura ambiente 35 C si considera un ulteriore fattore di correzione 0,96. Dalla Tabella 9.B si ricavano le portate I 0 dei cavi in relazione alle sezioni, le quali vanno moltiplicate per 0,70 x 0,96 = 0,672 per ottenere la portata I z 3

5 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax La caduta di tensione va riferita alla tensione nominale, cioè alla tensione concatenata. In mancanza di ulteriori precisazioni (se questa debba intendersi a vuoto o carico) si ritiene qui conveniente riferire la caduta di tensione alla tensione a carico di 380 V (tensione nominale a vuoto 400 V). Se è accettabile una caduta di tensione del 5%, si ottiene: U = 5/ = 19V La caduta di tensione Y, in millivolt, per unità di lunghezza (m) e per unità di corrente (A), a cosϕ = 0,8 (valore medio ipotizzato per i motori dell impianto), vale (CEIUNEL ): Y = 3 (0,8 R + 0,6 X) (mv/am) dove R (resistenza al kilometro) e X (reattanza al kilometro) si ricavano dai cataloghi dei costruttori dei cavi o dalle tabelle CEIUNEL di cui sopra. La lunghezza L del cavo corrispondente alla caduta di tensione del 5% (19 V) vale: L = 19000/Y I z (m) Per una data lunghezza del cavo L, la corrente corrispondente alla caduta di tensione del 5% vale: I 5% = 19000/Y L (A) 4

6 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Portata dei cavi in aria I cavi sono in genere posati in passerella, che può essere perforata o a traversini. Quest ultima consente una migliore ventilazione ed è consigliabile per la posa dei cavi di potenza. I fattori di correzione per i cavi posati in aria libera, in funzione del tipo di passerella, del numero di cavi per passerella, della distanza fra i cavi (sono considerati i cavi a contatto, come si fa normalmente, o distanziati di un diametro, come viene a volte richiesto) e, infine del numero di passerelle sovrapposte sono diversi e per cavi distanziati di un diametro sono notevolmente migliori di quelli per cavi a contatto, com è logico. Sembrerebbe perciò opportuno utilizzare la posa con cavi distanziati anziché a contatto. In realtà, è bene evitare la posa distanziata, per i seguenti motivi: lo spazio richiesto dai cavi raddoppia, il che significa raddoppiare le passerelle ed il costo relativo; perde quindi d importanza il minor costo dei cavi; spesso il maggior spazio richiesto dalle passerelle non è disponibile e bisogna costruire strutture di sostegno aggiuntive e non previste, notevolmente costose e in posizioni spesso scarsamente accessibili; la posa dei cavi distanziati è più difficoltosa della posa dei cavi a contatto; infatti occorre legare i cavi ai traversini a distanze regolari, per evitare che si spostino durante i montaggi dalla posizione fissata, il che richiede un attenta sorveglianza delle operazioni di posa. In pratica, i cavi previsti per posa distanziata finiscono spesso per essere a contatto 5

7 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax per una cattiva esecuzione della posa e quindi risultano sotto dimensionati, mentre le passerelle rimangono mezze vuote. Dalle tabelle suindicate si ricava: Portata dei cavi interrati Per i cavi posati nel terreno, la portata I o indicata nelle tabelle 9.A (cavi in PVC) e 9.B (cavi in EPR o XLPE) va moltiplicata per i fattori di correzione delle tabelle 9.C 9.D 9.E 9.F 9.G 9H. La tabella 9.C si applica ai cavi direttamente interrati, per tenere conto del numero di cavi affiancati e della loro reciproca distanza. La tabella 9.D indica come varia la portata del cavo al variare della temperatura del terreno. I coefficienti sono differenti per cavi isolati in PVC e in EPR o XLPE. I fattori di correzione della tabella 9.E tengono conto della resistività termica del terreno. Per i cavi direttamente interrati la portata è maggiore che per i cavi interrati in tubo, se la resistività termica è minore di 2,5K m/w, poiché la presenza dell aria all interno del tubo peggiora le condizioni di dispersione. Ai fini della portata, i cavi posati in cunicolo riempito di sabbia sono equivalenti ai cavi direttamente interrati. 6

8 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax TABELLA 9.A Portata I o (A) dei cavi, in rame, isolati in PVC. (1) Cavi in aria libera Cavi interrati Sezione Nominale (mm 2 ) Cavi multipolari Cavi unipolari Cavi unipolari e multipolari Bipolari Tripolari (2) Uno Due (3) Tre (2) (3) (4) Uno (5) Due (5) Tre (2) (5) 1,5 2, ,

9 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax TABELLA 9.B Portata I o (A) dei cavi in rame isolati in EPR o XLPE. (1) Cavi in aria libera Cavi interrati Sezione Nominale (mm 2 ) Cavi multipolari Cavi unipolari Cavi unipolari e multipolari Bipolari Tripolari (2) Uno Due (3) Tre (2) (3) (4) Uno (5) Due (5) Tre (2) (5) 1,5 2, (1) (2) I valori delle portate si riferiscono alla temperatura dell aria nell ambiente di 30 C e alla temperatura del terreno di 20 C. Nel caso di circuito quadripolare (tre fasi+ neutro) nel quale il neutro è percorso da una corrente paragonabile a quella sulle fasi, si si devono utilizzare le colonne relative ai cavi tripolari (o a tre cavi unipolari) moltiplicando la portata indicata per il coefficiente di riduzione 0,86 (IEC , tabella C521). In proposito vedasi anche TuttoNormel 1/2000, pag 3. 8

10 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax (3) (4) (5) Cavi affiancati a contatto Per i cavi disposti a trifoglio moltiplicare le portate per 0,96, salvo per le sezioni di 400mm 2, 500mm 2 e 630mm 2 per le quali il coefficiente di riduzione è 0,95. Numero di cavi unipolari o delle anime del cavo multipolare. La tabella 9.F tiene conto della profondità di posa (questa tabella non compare nella norma IEC di riferimento). La tabella 9.G si applica ai cavi interrati in tubo, per tener conto del numero di tubi affiancati e della reciproca distanza. La tabella 9.H (che non compare nella norma IEC di riferimento) si applica ai cavi interrati, direttamente o in tubo, su due o tre strati distanziati fra loro circa 25cm. Un esempio di calcolo della portata di un cavo interrato può essere utile per fissare le idee. Si consideri un cavo, in rame, isolato in EPR, sezione 3x25mm 2, direttamente interrato alla profondità di 1m in un terreno con resistività termica 1K m/w e temperatura 30 C; il cavo fa parte di uno strato di 6 cavi distanziati fra di loro di 7cm. Lo strato in cui è posato il cavo considerato è al centro di tre strati sovrapposti distanti fra loro circa 25cm. Dalle tabelle suindicate si ricava: Tabella 9.B: portata I o = 101 Tabella 9.C: fattore di correzione 0,58 Tabella 9.D: fattore di correzione 0,93 Tabella 9.E: fattore di correzione 1,43 Tabella 9.F: fattore di correzione 0,96 Tabella 9.G: fattore di correzione 0,75 9

11 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax La portata I z del cavo è dunque: I z = 101 x 0,58 x 0,93 x 1,43 x 0,96 x 0,75 = 56 Si consideri ora lo stesso cavo, ma posato in tubo interrato. Per quanto riguarda le tabelle 9.B, 9.D, 9.F, 9.H nulla cambia. In luogo della tabella 9.C si utilizza la tabella 9.G che,per un numero di tubi per strato uguale o maggiore di 6, con i tubi supposti a contatto, dà il fattore di correzione 0,6. TABELLA 9.C Fattore di correzione relativo al raggruppamento di cavi direttamente interrati Numero di cavi per ogni strato Distanza tra i cavi (1) (cm) , ,75 0,83 0,85 0,90 0, ,73 0,75 0,85 4 0,60 0,65 0,70 0,75 5 0,55 0,61 0,65 0,70 6 0,50 0,58 0,60 0,70 7 0,49 0,55 0,58 0,70 8 0,48 0,53 0,56 0,70 9 0,47 0,52 0,54 0, ,46 0,50 0,53 0, ,45 0,50 0,53 0, ,44 0,50 0,53 0,70 (1) La distanza tra cavi affiancati va intesa tra le superfici esterne dei cavi. 10

12 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax TABELLA 9.D Fattore di correzione relativo alla temperatura del terreno per cavi interrati, direttamente o in tubo Temperatura del terreno ( C) PVC Isolante EPR XLPE ,10 1,05 1,00 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63 0,55 0,45 1,07 1,04 1,00 0,96 0,93 0,89 0,85 0,76 0,71 0,65 0,60 0,53 0,46 0,38 11

13 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax TABELLA 9.E Fattore di correzione relativo alla resistività termica del terreno. Resistività termica del terreno Coefficiente di declassamento (K m/w) Cavo direttamente interrato Cavo interrato in tubo 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 1,61 1,52 1,47 1,43 1,34 1,23 1,08 1,00 0,91 1,33 1,25 1,21 1,18 1,14 1,10 1,05 1,00 0,96 (1) I dati per i cavi interrati in tubo sono tratti dalla norma IEC (con integrazioni). TABELLA 9.F Fattore di correzione relativo alla profondità di posa di cavi interrati direttamente o in tubo. Profondità di posa (m) Fattore di correzione 0,3 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,25 1,50 1,11 1,04 1,01 1,00 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 12

14 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax TABELLA 9.G Fattore di correzione relativo al raggruppamento di cavi interrati in tubo. Numero di tubi per ogni strato Distanza fra tubi (1) (cm) ,85 0,90 0,95 0,95 3 0,75 0,85 0,90 0,95 4 0,70 0,85 0,90 5 0,65 0,85 0,90 6 0,60 0,90 (1) La distanza tra i tubi va intesa tra le superfici esterne dei tubi. Il fattore di correzione di cui sopra è applicabile ai tubi raggruppati, indipendentemente dal tipo e numero di cavi (multipolari o unipolari) che ogni tubo contiene. Si ricorda inoltre che a più circuiti installati nello stesso tubo si applica il coefficiente della tabella 9.I per la voce fascio. TABELLA 9.H in più strati distanziati tra loro circa 25 cm. (1) Fattore di correzione per cavi interrati direttamente o in tubo, suddivisi Numero di strati Posizione dello strato I II III 2 3 0,78 0,75 0,78 13

15 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax (1) La distanza di 25cm è misurata in verticale tra le superfici esterne dei cavi di strati successivi, sia per cavi interrati direttamente, sia per cavi interrati in tubo. Dalla tabella 9.E si ricava il fattore di correzione 1,18. La portata I z del cavo diventa: I z = 101 x 0,6 x 0,93 x 1,18 x 0,96 x 0,75 = 48A Modalità di calcolo: Le cadute di tensione vanno verificate per correnti pari alle correnti di impiego I B valutate in sede di progetto mediante la formula: V f = I B L (Rcos ϕ + Xsen ϕ ) Protezione dal sovraccarico Poichè gli interruttori automatici magnetotermici costruiti secondo le Norme CEI hanno caratteristiche di intervento termico inferiori alle curve limite teoriche di sovraccaricabilità dei cavi è sufficiente che si realizzi la condizione: I B < I n < I Z Dove I B = corrente di impiego I n = corrente nominale dell'interruttore I Z = portata massima in regime permanente della linea da proteggere 14

16 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Protezione dal corto circuito Le condizioni richieste per la protezione del corto circuito sono le seguenti: a) l'apparecchio deve essere installato all'inizio della conduttura protetta, con una tolleranza di 3 mt dal punto di origine (se non vi è pericolo di incendio e se si prendono le ordinarie precauzioni atte a ridurre al minimo il rischio di corto circuito). b) l'apparecchio non deve avere corrente nominale inferiore alla corrente di impiego (questa condizione è imposta anche per la protezione dal sovraccarico). c) l'apparecchio di protezione deve avere potere di interruzione non inferiore alla corrente presunta di corto circuito nel punto ove l'apparecchio stesso è installato. d) l'apparecchio deve intervenire, in caso di corto circuito che si verifichi in qualsiasi punto della linea protetta, con la necessaria tempestività al fine di evitare che gli isolanti assumano temperature eccessive. Il valore della corrente presunta di corto circuito in un punto qualsiasi di una linea 3F+N, derivata da una cabina di trasformazione vale: Icc = Vc / 3 Zcc 15

17 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Energia specifica di corto circuito sopportabile dai cavi Le norme attuali prescrivono che l'energia specifica lasciata passare da un interruttore durante il corto circuito non superi il valore espresso dalla relazione: 0 t [i(t)] 2 dt ¾ K 2 S 2 Dove: K per cond. di rame > 10 mm 2 = 115 isol. in PVC 135 isol. in gomma 140 isol. in EPR I ccmin = 0,8US / 1,5 ρ2l Dove: U tensione di fase in Volt S sezione del conduttore in mm 2 L lunghezza semplice della conduttura in mt. ρ resistività a 20 C del materiale dei conduttori in ohm mm 2 /m Calcolo illuminotecnico Per dimensionare l impianto di illuminazione si adotta il metodo del flusso totale; Il numero N degli apparecchi di illuminazione, necessari per ottenere l illuminamento (medio) in esercizio E, vale (apparecchi disposti uniformemente): N = E x a x b / Φ x U x M dove: 16

18 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax E = illuminamento medio in esercizio (lx) a = lunghezza del locale (m) b = larghezza del locale (m) Φ = flusso luminoso emesso dalle lampade di ciascun apparecchio di illuminazione (lm) M = fattore di manutenzione U= fattore di utilizzazione Caratteristiche generali dell'impianto: Potenza impegnata prevista KW 3 monofasi per appartamenti Potenza impegnata prevista KW 6 monofasi per imp. comuni Tensione di esercizio V 220 Corrente di c.c. presunta trifase 4,5/6 KA Sistema di distribuzione tipo "TT" Impianto di terra: L'impianto di terra è esistente ed è costituito da dispersore orizzontale in corda di rame nuda della sezione di 35 mmq che collega vari dispersori di tipo verticale a picchetto in acc. zincato. Il dispersore generale a sua volta è collegato al nodo principale di terra, posizionato all interno del quadro generale di distribuzione, con un conduttore di rame isolato della sezione di 25 mmq. Il valore della resistenza di terra necessaria per il corretto intervento delle protezioni contro i contatti indiretti deve soddisfare la relazione : 17

19 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Rt= 50 / Id dove Rt = valore resistenza di terra 50 = valore max. tensione ammessa Id = valore corrente di intervento differenziale Equipotenziali: Tutte le masse e le masse estranee devono essere collegate in equipotenziale fra di loro e il conduttore di protezione stesso. Il collegamento deve essere effettuato al collettore di terra; i conduttori dovranno avere sezione non inferiore a metà del conduttore di protezione di sezione più elevata dell'impianto, con un minimo di 6 mm2. Nodo principale di terra: Il dispersore generale di terra è collegato al nodo principale di terra situato all'interno dei quadri generali di distribuzione; esso è formato da una barra di rame dalla quale devono essere derivati tutti i conduttori di protezione (PE) e tutti i conduttori equipotenziali (EQ). Il collegamento con il dispersore generale deve essere sezionabile per poter eseguire le misure di controllo previste dalla normativa vigente. 18

20 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Quadro generale di distribuzione: Il quadro di distribuzione generale presiede all alimentazione di tutti i circuiti elettrici previsti per l illuminazione e la forza motrice all interno dell unità. Al suo interno vengono racchiuse tutte le protezioni dei vari circuiti necessari. La linea di alimentazione si attesta sul quadro generale montato subito a valle del gruppo misura dell ente distributore, nel quale viene montato un interruttore generale magnetotermico differenziale. La protezione prevista contro i contatti indiretti viene attuata con interruttori differenziali ad alta sensibilità coordinati con l impianto di terra, mentre la protezione dai sovraccarichi viene attuata con interruttori magnetotermici adeguati alle singole utenze. La protezione prevista contro i contatti diretti viene attuata utilizzando gradi di protezione degli involucri IP 20. Caratteristiche generali: struttura monoblocco in materiale non propagante l incendio; pannelli frontali fissati con viti; installazione rapida delle apparecchiature modulari; Lo sviluppo del quadro è realizzato secondo la tavola grafica allegata. Apparecchiature previste: interruttori generali: automatici magnetotermici diff. Id 30 ma interruttori derivati: automatici magnetotermici Tutti gli interruttori sono selettivi ; tutte le apparecchiature sono identificabili con appositi cartellini indicatori. 19

21 via Garibaldi Poggio Rusco (MN) Tel./Fax Impianto luce: L'impianto luce utilizza apparecchi illuminanti ad alto rendimento con grado di protezione IP 20, con lampade fluorescenti a basso consumo alimentati con diversi circuiti per poter ottenere un grado di flessibilità e di affidabilità elevato. I vari circuiti che compongono l impianto sono evidenziati sulla tavola grafica allegata. L alimentazione delle linee luce parte direttamente dal quadro generale con linee dedicate e propria protezione. I corpi illuminanti vengono comandati dagli appositi comandi (interruttorepulsante,ect ) posizionati come evidenziato sulla tavola grafica. Impianto prese L impianto prese prevede l utilizzo di prese tipo civile italiano P30 alimentate da linea dedicata e con propria protezione come indicato sullo schema allegato. A protezione dei circuiti prese verranno adottati interruttori differenziali ad alta sensibilità. Cavi e tubazioni: I cavi necessari alla alimentazione delle singole utenze e alla distribuzione generale sono del tipo non propagante l incendio N07V K e/o FG7OR0,61KV la cui posa è effettuata all'interno di cavidotti costituiti da tubazioni in PVC tipo flessibile posate sotto traccia. Poggio Rusco, li Dicembre

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