I.T.I.S. Magistri Cumacini

Transcript

1 Classe Nome I.T.I.S. Magistri Cumacini Cognome Data ESERCIZIO 1 Un conduttore in alluminio di sezione circolare di 95 mm 2 funziona con densità di corrente 2,5 A/mm 2 e temperatura ambiente 30 C. Assumendo pari a 15 W/(m 2 K) il valore del coefficiente globale di trasmissione termica, Calcolare la temperatura finale del conduttore Assumendo pari a 2, J/(mm 3 K) il valore del calore specifico per unità di volume disegnare la curva di riscaldamento del conduttore Verificare se il conduttore non supera la temperatura massima prevista per isolanti in classe B (130 C) ESERCIZIO 2 La componente transitoria della corrente di corto circuito di una linea trifase a 50 Hz è data in ampere dalla seguente espressione: t 0,02 e i tcc (t) = 8000 sin(63 ) dove t è espresso in secondi Disegnare il grafico di i tcc (t) Ricavare il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica Fornire l espressione della componente simmetrica della corrente di corto circuito Ricavare la costante di tempo della linea Calcolare lo sfasamento della corrente Determinare la fase iniziale del generatore di tensione ESERCIZIO 3 Una conduttura monofase comprende due conduttori disposti in piano, distanti tra loro 5 cm. In condizioni ordinarie circola la corrente I = 500 A, mentre in corto circuito si ha I s = 25 I e K cr = 2,1. ordinarie di corto circuito con la sola componente simmetrica di corto circuito nei primi istanti del corto circuito ESERCIZIO 4 Energia specifica passante del cavo: data la seguente tabella dei valori di K [A s ½ /mm 2 ] isolante PVC EPR cavo unipolare anima di cavo cavo unipolare anima di cavo conduttore nudo multipolare multipolare rame alluminio ferro Calcolare l energia passante per la seguente linea 3(1x25) FG7-0,6/1 Calcolare il valore efficace della corrente di corto circuito che fornisce tale energia nel tempo di 3 ms

2 Classe Nome I.T.I.S. Magistri Cumacini Cognome Data ESERCIZIO 1 Un conduttore in alluminio dì sezione circolare, conduce la corrente I = 160 A in un ambiente con temperatura 35 C. La sovratemperatura di regime termico è pari a 25 C. Assumendo pari a 16 W/(m 2 K) il valore del coefficiente globale di trasmissione termica, Calcolare la sezione del conduttore Calcolare la densità di corrente In base ai dati riportati nella tabella seguente disegnare la curva di riscaldamento del conduttore S τ mm 2 s 1, ESERCIZIO 2 La componente permanente della corrente di corto circuito di una linea trifase è data in ampere dalla seguente espressione: i pcc (t) = sin(314 t - 0,9) Ricavare: Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica L espressione della componente unidirezionale della corrente di corto circuito Lo sfasamento della corrente sapendo che la f.e.m. del generatore passa per lo zero dopo 1,5 ms dal corto circuito Il cosϕ della linea La costante di tempo della linea Il valore della corrente di corto circuito all istante iniziale del corto circuito ESERCIZIO 3 Una conduttura trifase comprende tre conduttori disposti in piano, distanti tra loro 5 cm. In condizioni ordinarie circola la corrente I = 600 A, mentre in corto circuito si ha I s = 25 I e K cr = 2. ordinarie di corto circuito con la sola componente simmetrica di corto circuito nei primi istanti del corto circuito ESERCIZIO 4 Energia specifica passante del cavo: data la seguente tabella dei valori di K [A s ½ /mm 2 ] isolante PVC EPR cavo unipolare anima di cavo cavo unipolare anima di cavo conduttore nudo multipolare multipolare rame alluminio ferro Calcolare l energia passante per la seguente linea 3x50 N07VV-K Calcolare il valore efficace della corrente di corto circuito che fornisce tale energia nel tempo di 2,5 ms

3 Classe Nome I.T.I.S. Magistri Cumacini Cognome Data ESERCIZIO 1 Un conduttore di un circuito trifase di sezione 4 mm 2 è interessato da una corrente di corto circuito di valore efficace 10 ka per un tempo di 3 ms. Ricavare il valore di K del conduttore con la relativa unità di misura ESERCIZIO 2 Una linea trifase in cavo N07V K 3(1x10) alimenta un carico che assorbe una potenza di 20 kw a 400 V con f.d.p. 0,8 rit. Temperatura ambiente 20 C, cavi posati in aria con ventilazione naturale. Disegnare la curva di riscaldamento del conduttore con τ = 2,5 min Calcolare la nuova temperatura di regime con un sovraccarico del 40 Verificare la protezione termica del cavo ESERCIZIO 3 La componente transitoria della corrente di corto circuito di una linea trifase a 50 Hz è data dalla seguente espressione: t 0,02 e i tcc (t) = 8500 sin(63 ) dove t è espresso in secondi Ricavare: Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica La costante di tempo della linea Lo sfasamento della corrente Il ritardo in millisecondi del generatore di tensione L espressione della componente simmetrica della corrente di corto circuito ESERCIZIO 4 La seguente linea monofase a 230 V posta in tubo non interrato: 3G16 FROR, lunghezza L = 25 m, alimenta un carico che assorbe una potenza di 10 kw avente cosϕ=0,9 rit., a monte è installato un interruttore automatico magnetotermico C50. Verificare se la c.d.t. rientra nei limiti normativi Verificare se la linea risulta protetta contro il sovraccarico Proporre eventuali modifiche per garantire la protezione (assumere una densità di corrente nel conduttore di 4 A/mm 2 )

4 Classe Nome I.T.I.S. Magistri Cumacini Cognome Data ESERCIZIO 1 Una sbarra conduttrice di un circuito trifase di sezione 25 mm x 3 mm è interessata da una corrente di corto circuito di valore efficace di 250 ka per un tempo di 2 ms. Ricavare il valore di K della sbarra conduttrice con la relativa unità di misura ESERCIZIO 2 Una linea trifase in cavo 3x6 FG7OR alimenta un carico che assorbe una potenza di 25 kw a 400 V con f.d.p. 0,9 rit. Temperatura ambiente 30 C, cavo posato in aria con ventilazione naturale. Disegnare la curva di riscaldamento del conduttore con τ = 80 s Calcolare la nuova temperatura di regime con un sovraccarico del 30 Verificare la protezione termica del cavo ESERCIZIO 3 La componente permanente della corrente di corto circuito di una linea trifase è data dalla seguente espressione: i pcc (t) = sin(314 t - 0,9) Ricavare: Il valore efficace della corrente di corto circuito simmetrica Lo sfasamento della corrente sapendo che lo zero del generatore di tensione si ha dopo 1,5 ms dal corto circuito La costante di tempo della linea L espressione della componente unidirezionale della corrente di corto circuito Il valore della corrente di corto circuito per t = 3 ms ESERCIZIO 4 La seguente linea trifase a 400 V posta su passerella: 4x25 FROR, lunghezza L = 30 m, alimenta un carico che assorbe una potenza di 40 kw avente cosϕ=0,9 rit., a monte è installato un interruttore automatico magnetotermico C63. Verificare se la c.d.t. rientra nei limiti normativi Verificare se la linea risulta protetta contro il sovraccarico Proporre eventuali modifiche per garantire la protezione (assumere una densità di corrente nel conduttore di 5 A/mm 2 )

5 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL1 Verifica di Impianti Esercizio 1 I dati di targa del dispositivo figura sono: U e = 400 V, 3~; C16; I cn = 10 ka la potenza di corto circuito nel punto di installazione è di 8 MVA A valle è inserito un carico che assorbe una potenza di 8,3 kw, cosϕ=0,8 Descrivere il dispositivo Verificare il potere di interruzione e la corrente nominale Esercizio 2 Con riferimento al dispositivo di figura, avente i seguenti dati di targa U r = 24 kv; I r = 400 A; I k = 16 ka, I p = 40 ka Descrivere il dispositivo Spiegare il significato dei dati di targa Esercizio 3 Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi interruttore di manovra - sezionatore - fusibile interruttore automatico magnetotermico 1P +N (schema multifilare) contattore ad apertura automatica (contatto di potenza) con sganciatore termico incorporato interruttore automatico con sganciatore magnetico incorporato Interruttore di manovra con fusibile Esercizio 4 Disegnare lo schema funzionale del circuito di potenza di marcia arresto di un m.a.t. protetto da magnetotermico e contattore. Fornire il procedimento di dimensionamento del contattore. Esercizio 5 Una linea BT di lunghezza L e sezione S è protetta contro le sovracorrenti da un unico dispositivo di protezione. Fornire la descrizione di un dispositivo adatto allo scopo Fornire i criteri di dimensionamento

6 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL1 Verifica di Impianti Esercizio 1 Un interruttore in SF 6 a 15 kv (U S = 24 kv) ha una potenza apparente di corto circuito di 520 MVA Determinare I SC Esercizio 2 Con riferimento al dispositivo di figura: Descrivere il dispositivo con i relativi dati di targa Determinare la corrente nominale AC3 U e = 400 V heavy duty P e = 90 W 2NC 2NO Esercizio 3 Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi sezionatore fusibile interruttore automatico con relè di massima corrente incorporato interruttore di potenza interruttore automatico magnetotermico sezionatore con sganciatori incorporati interruttore differenziale con relè incorporato Esercizio 4 Disegnare lo schema unifilare di un circuito costituito da due sezionatori MT e da un interruttore SF 6 per l apertura di una linea MT. Disegnare e descrivere le fasi di chiusura e di apertura dei dispositivi. Esercizio 5 Una linea trifase di sezione S e lunghezza L alimenta un forno. La linea è protetta contro le sovracorrenti da un fusibile. Fornire le condizioni di dimensionamento del fusibile per garantire la protezione della linea contro il sovraccarico.

7 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL1 Verifica di Impianti Domanda 1 Disegnare la caratteristica voltamperometrica di un arco elettrico. Fornire la descrizione del fenomeno Fornire la condizione di estinzione dell arco elettrico tra i poli di un interruttore Domanda 2 Perché gli interruttori in olio e in aria non si utilizzano più in MT? Domanda 3 Fornire gli impieghi tipici degli interruttori ad aria compressa, giustificando le risposte Domanda 4 Spiegare la differenza tra interruttore e sezionatore Con riferimento ai dispositivi a norma CEI 17-5, fornire i principali dati di targa Domanda 5 Descrivere il principio di funzionamento di un interruttore DEION Fornire gli impieghi tipici degli interruttori DEION Domanda 6 Spiegare perché l apertura troppo rapida di piccole correnti induttive provoca sovratensioni pericolose. Domanda 7 Spiegare a cosa servono i fusibili nei sezionatori sotto carico.

8 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL1 Verifica di Impianti Domanda 1 Disegnare la curva della tensione di tenuta di un interruttore ad aria compressa, specificando in che modo è possibile: ridurre il ritardo ridurre la pendenza Domanda 2 Descrivere le fasi dell estinzione dell arco in un interruttore SF 6 Domanda 3 Spiegare la differenza tra potere di interruzione e potere di chiusura di un interruttore a norma CEI 17-5 Domanda 4 Spiegare la differenza tra sezionatore di linea e sezionatore di terra; fornire i relativi segni grafici Domanda 5 Descrivere il funzionamento e fornire gli impieghi tipici degli interruttori sotto vuoto Domanda 6 Spiegare il motivo per cui un arco elettrico che si sviluppa tra i due poli di un interruttore in piano è soggetto a una forza piana che tende a deformarlo in senso trasversale Domanda 7 Per quale tipologia di sezionatori si possono definire il potere di interruzione e il potere di chiusura? Fornire qualche indicazione relativamente a questi due dati di targa