I.T.I.S. Magistri Cumacini. Ricavare il valore di K del conduttore con la relativa unità di misura

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1 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 ) I.T.I.S. Magistri Cumacini

2 Classe Data Nome Cognome 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 ) Classe I.T.I.S. Magistri Cumacini Data

3 Nome Cognome 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 lo sfasamento 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 ) Classe I.T.I.S. Magistri Cumacini Data

4 Nome Cognome 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 il corto circuito si ha dopo 1,5 ms dallo zero del generatore di tensione 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 EL2 Verifica di Impianti Esercizio 1 Con riferimento al dispositivo di figura, avente i seguenti dati di targa U r = 24 kv; I r = 400 A; I k = 12,5 ka, I p = 31,5 ka, I SC = 40 A Descrivere il dispositivo Spiegare il significato dei dati di targa Spiegare il piccolo valore di I SC Esercizio 2 Disegnare lo schema funzionale del circuito di potenza di marcia arresto di un m.a.t. protetto da relè termico e fusibile. Fornire i criteri di scelta del contattore. Esercizio 3 I dati di targa del dispositivo figura sono: U e =230 V; C10; I cn = 25 ka la potenza di corto circuito nel punto di installazione è di 4,6 MVA A valle è inserito un carico che assorbe una potenza di 2,3 kw, cosϕ=0,8 Descrivere il dispositivo Verificare se la corrente nominale è adeguata Verificare se il potere di interruzione è adeguato Esercizio 4 Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi interruttore di manovra con fusibile interruttore automatico magnetotermico 3P +N (schema multifilare) contattore (contatto di chiusura principale) interruttore automatico con sganciatore magnetico incorporato interruttore automatico di minima tensione Esercizio 5 Una linea BT trifase a 400 V di lunghezza L e sezione S. A monte è installato un unico dispositivo di protezione contro le sovracorrenti. Fornire la descrizione di un dispositivo adatto allo scopo Come si verifica se la protezione è efficace?

6 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 Verifica di Impianti Esercizio 1 Con riferimento al dispositivo di figura: AC4 U r = U s = 7,2 kv I r = 400 A I k = 6 ka (1 s) e I p = 15 ka con sequenza O - 3min - CO - 3min - CO prestazione limite (motori a 7,2 kv) 3000 kw Descrivere il dispositivo con i relativi dati di targa Determinare l intensità di corrente limite per i motori Esercizio 2 Disegnare lo schema unifilare di un circuito di apertura di una linea MT costituito da due sezionatori MT e da un interruttore SF 6 Disegnare e descrivere le fasi di apertura e di chiusura dei dispositivi. Esercizio 3 Un interruttore in SF 6 in media tensione (U S = 17,5 kv) ha una potenza apparente di corto circuito di 760 MVA Determinare I SC Calcolare I k per 3 s Esercizio 4 Disegnare i segni grafici dei seguenti dispositivi sezionatore con fusibile interruttore automatico di massima corrente contattore ad apertura automatica con sganciatore termico incorporato contattore n.c. (contatto principale) interruttore automatico differenziale Esercizio 5 Una linea trifase di sezione S e lunghezza L alimenta un carico ohmico induttivo a impedenza variabile A monte della linea è installato un fusibile. Fornire le condizioni di dimensionamento del fusibile per garantire la protezione della linea contro il sovraccarico.

7 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 Verifica di Impianti Domanda 1 Spiegare il principio di funzionamento di un interruttore ad aria compressa. Fornire gli impieghi tipici motivando le risposte Domanda 2 Spiegare perché può essere problematica l apertura del circuito di alimentazione di un trasformatore a vuoto. Domanda 3 Descrivere la caratteristica voltamperometrica di un arco elettrico. Fornire la condizione di estinzione dell arco elettrico tra i poli di un interruttore Domanda 4 Spiegare cosa si intende per deionizzazione magnetica Domanda 5 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 Domanda 6 Spiegare la differenza tra interruttore e interruttore di manovra Fornire i principali dati di targa di un interruttore a norma CEI 17-5 Domanda 7 Descrivere il principio di funzionamento di un interruttore sotto vuoto. Fornire gli impieghi tipici

8 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 Verifica di Impianti Domanda 1 Spiegare la differenza tra potere di interruzione e potere di chiusura di un interruttore a norma CEI 17-5 Domanda 2 Data la seguente curva della tensione di tenuta di un interruttore MT V (kv) 30 kv 30 ms t (ms) a) Disegnare una curva di ristabilimento per cui non si manifesta il riadescamento dell arco b) Disegnare una curva di ristabilimento per cui si manifesta il riadescamento dell arco Domanda 3 Spiegare in che modo è possibile proteggere un sezionatore sotto carico. Fornire gli schemi esemplificativi Domanda 4 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 5 Descrivere le fasi dell estinzione dell arco in un interruttore SF 6 Domanda 6 Spiegare la differenza tra sezionatore di linea e sezionatore di terra; fornire i relativi segni grafici Domanda 7 Spiegare perché gli interruttori in olio non si utilizzano più in MT

9 ITIS Magistri Cumacini classe 5 el2 Verifica di impianti Spiegare come si ricava l espressione della sezione di una linea a carico distribuito col metodo dei momenti amperometrici Spiegare il significato di protezione di back-up e come si verifica il back-up tra dispositivi di protezione Come si verifica l energia passante per una linea? Spiegare come si verifica il coordinamento della protezione di un motore asincrono trifase Fornire il procedimento per determinare le correnti di corto circuito massima e minima per una linea trifase con neutro di lunghezza L e sezione S Spiegare la differenza tra corrente di intervento e di non intervento di un dispositivo di protezione di un impianto BT

10 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 - verifica di impianti Spiegare perché, a parità di corrente di impiego e di corrente nominale, la protezione dai sovraccarichi mediante fusibili richiede una maggior portata della conduttura rispetto all'uso degli interruttori automatici. Indicare il punto di installazione di un dispositivo di protezione contro il sovraccarico Fornire il procedimento di calcolo della corrente di corto circuito massima a valle di un trasformatore trifase Fornire il criterio di protezione di una linea contro il corto circuito Disegnare la caratteristica di intervento di un interruttore automatico magnetotermico curva C Descrivere le zone della curva In un circuito monofase di un sistema TT si può usare un interruttore 1P+N? Motivare la risposta

11 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 - verifica di impianti Spiegare perché il fusibile limita la corrente di corto circuito e l energia passante durante il corto circuito Spiegare la differenza tra selettività amperometrica e cronometrica tra interruttori Disegnare il circuito equivalente del guasto monofase a valle di una linea trifase con neutro di lunghezza L e sezione S Scegliere un interruttore automatico per la protezione di una linea a 400 V avente portata 17 A, corrente di impiego 13 A, carico generico, potenza apparente di corto circuito 6,9 MVA, Spiegare cosa si intende per protezione unica contro il sovraccarico e il corto circuito; fornire il criterio di dimensionamento secondo la normativa

12 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 - verifica di impianti Spiegare la differenza tra relè di massima e relè di minima Spiegare la differenza tra un fusibile a pieno campo e uno a campo ridotto Fornire le ipotesi per cui in alcuni casi può essere omessa la protezione contro il sovraccarico. Giustificare la risposta Perché la corrente di corto circuito ha una componente simmetrica e una componente transitoria? Da cosa dipende la durata della componente transitoria? Fornire il segno grafico di un sezionatore sotto carico. A cosa può servire un fusibile associato al sezionatore? Spiegare cosa si intende e come si determina la distanza limite di una linea protetta da un interruttore automatico

13 ITIS Magistri Cumacini - classe 5 EL2 - verifica di impianti Scrivere e commentare le condizioni di protezione di una linea contro il corto circuito Spiegare perché a parità di corrente di impiego e di corrente nominale, la protezione contro i sovraccarichi mediante fusibile richiede una maggior portata della conduttura rispetto all uso di interruttori automatici Spiegare la differenza tra I cn e I cu (interruttori a norma CEI 17-5) Spiegare cosa si intende e come si determina la distanza limite di una linea protetta da un interruttore automatico. Descrivere un procedimento per la verifica della selettività tra due interruttori Dimensionare le protezioni per una linea monofase di 5 m che alimenta un circuito luce costituito da 6 lampade a 230 V potenza 60 W

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