GENERALITÀ

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1 CLASSIFICAZIONE DEGLI IMPIANTI ELETTRICI PROF. FABIO MOTTOLA

2 Indice 1 GENERALITÀ STATO NEL NEUTRO MESSA A TERRA NEGLI IMPIANTI DI BT BIBLIOGRAFIA di 11

3 1 Generalità Gli impianti elettrici si possono classificare in base: - al tipo di alimentazione; - al numero dei conduttori attivi; - alla tensione nominale; - allo stato del neutro; - alla potenza impiegata. Per quanto riguarda la classificazione in base alla tipologia di alimentazione, della corrente continua (CC) e corrente alternata (CA) si è già ampiamente discusso. Con riferimento alla classificazione per numero di conduttori attivi si individuano le seguenti categorie: impianti in CC a due conduttori o a tre conduttori; impianti in CA monofase a due conduttori o a tre conduttori; neutro. impianti in CA trifase a tre conduttori ed a quattro conduttori, con conduttore di Con riferimento alla tensione nominale, si individuano le seguenti categorie in funzione delle tensioni nominali (V) a cui sono eserciti gli impianti: di categoria 0: V 50V per impianti in CA e V 120V per impianti in CC 3 di 11

4 di I categoria (BT): per 50<V 1000V in CA e 120 <V 1500 V in CC di II categoria (MT): 1000<V V in CA o 1500<U V in CC di III categoria (AT): V>30000V sia in CA che in CC. Nella categoria 0 rientrano anche dei particolari sistemi a bassissima tensione che hanno interesse nel campo antinfortunistico, e cioè: SELV (Safety Extra Low Voltage), a bassissima tensione di sicurezza FELV (Functional Extra Low Voltage), a bassissima tensione funzionale; PELV (Protection Extra Low Voltage) a bassissima tensione di protezione. Con riferimento alle tensioni nominali adottate nell ambito del sistema elettrico italiano, la Figura 1 riporta uno schema di sintesi. Fig. 9. Tensioni nominali adottate nell ambito del sistema elettrico italiano. 4 di 11

5 Un impianto elettrico può anche essere classificato in base al valore di potenza impiegata. Ad esempio, nel caso di un impianto elettrico industriale si individuano quattro tipologie d impianto: bassa potenza: utenza di potenza inferiore a 100kW ed alimentata in BT; media potenza : utenza di potenza inferiore a 5MVA ed alimentata in MT; grande potenza: utenza di poche decine di MVA ed alimentata in AT; grandissima potenza: utenza di oltre le decine di MVA ed alimentata in AT. Quest ultima classificazione è largamente usata nei sistemi elettrici poiché spesso, una volta individuata la sua classe di appartenenza, si identificano di conseguenza il livello di tensione, il numero di conduttori e il sistema di protezione che deve adottare l impianto, nonché tutte le norme che devono essere applicate per la sua progettazione, verifica e collaudo. 5 di 11

6 2 Stato nel neutro Con riferimento allo stato del neutro, si premette che: nelle reti trifasi a 4 conduttori il neutro è costituito dal conduttore che fa capo al centro stella del secondario del trasformatore o del generatore che alimenta la rete; nelle reti trifasi a tre conduttori il neutro può essere materializzato in ogni punto con il centro stella dei trasformatori e dei generatori collegati alla rete. Tradizionalmente si assume che il collegamento o meno del centro stella a terra determina lo stato del neutro. In particolare si hanno i seguenti possibili stati: neutro isolato; neutro francamente a terra; neutro a terra tramite resistenza; neutro a terra tramite bobina. 6 di 11

7 In Figura 2 è riportato una rappresentazione delle diverse modalità di stato del neutro. Fig. 2. Stato del neutro. Tipicamente, le reti di distribuzione in MT sono connesse al secondario dei trasformatori delle cabine primarie (AT/MT) il cui avvolgimento può essere collegato: a stella con centro stella isolato; a stella con centro stella a terra tramite resistenza; a stella con centro stella a terra tramite induttanza (bobina di Petersen). Le reti di distribuzione in BT sono connesse ai trasformatori delle cabine (MT/BT) con il secondario a stella e centro stella connesso francamente a terra. Il collegamento franco a terra è dettato, come meglio sarà chiarito nel seguito del corso, da ragioni di sicurezza. 7 di 11

8 Infine, si noti che la Norma CEI 11-1 n 5025 prescrive che i sistemi elettrici a tensione superiore a 1 kv in CA debbano essere progettati: con neutro isolato; con messa a terra risonante; con neutro messo a terra con bassa impedenza (non superiore a 100 Ω). Essa inoltre prescrive che: i sistemi con tensione superiore a 100 kv debbano funzionare con il neutro messo efficacemente a terra; in assenza di Norma specifica, il centro stella dei sistemi trifase di categoria I del distributore in corrente alternata con tensione nominale uguale o superiore a 400 V deve essere messo a terra. 8 di 11

9 3 Messa a terra negli impianti di BT Il tipo di messa a terra di un sistema, oltre che per motivi attinenti la sicurezza delle persone, è importante per la scelta del livello di isolamento e delle caratteristiche dei dispositivi limitatori. Per quanto riguarda gli impianti elettrici di BT è in uso un altra classificazione riferita allo stato del neutro e allo stato delle masse. Per massa s intende una parte conduttrice di un componente elettrico che può essere toccata e che in condizioni ordinarie non è in tensione ma che può diventarlo in condizioni di guasto. Con riferimento allo stato del neutro e allo stato delle masse, gli impianti elettrici di bassa tensione, infatti, vengono classificati in sistemi: TT TN-S TN-C IT dove con la prima lettera si indica lo stato del neutro (T, neutro connesso francamente a terra; I, neutro isolato da terra o a terra tramite impedenza), con la seconda lettera lo stato delle masse (T, masse connesse a terra; N, masse connesse al neutro), con la lettera S l esercizio dell impianto TN con il neutro separato dal conduttore di protezione PE, e con la lettera C l esercizio dell impianto TN con il neutro comune al conduttore di protezione PE (conduttore PEN). In Figura 3, sono rappresentate schematicamente le diverse configurazioni delle quattro tipologie d impianto. 9 di 11

10 Fig. 3 Possibili schemi di impianto in BT. 10 di 11

11 Bibliografia F. Iliceto, Impianti Elettrici, Vol. I, Pàtron Editore, Bologna, 1981 L. Felin, R. Benato, Impianti Elettrici, UTET scienze tecniche Editore, 2011 G. Conte, Manuale di impianti elettrici, Hoepli Editore, 2014 G. Carpinelli, V. Mangoni, Introduzione ai sistemi elettrici per l'energia, Edizioni dell Università di Cassino, 2001 G. Carpinelli, V. Mangoni, P. Varilone Elementi di impianti elettrici di media e bassa tensione, Edizioni dell Università di Cassino, di 11