PROGRAMMA DIDATTICO DISCIPLINARE. Disciplina Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici a.s. 2017/2018

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1 ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Sede Buccari: Viale Colombo Cagliari - Uff. Presidenza / Segreteria Sede Marconi: Via Pisano, 7 Cagliari Codice Fiscale: Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D - cais02300d@istruzione.it cais02300d@pec.istruzione.it PROGRAMMA DIDATTICO DISCIPLINARE Disciplina Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici a.s. 2017/2018 Classe: TERZA Sez. Y INDIRIZZO: ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA ARTICOLAZIONE: ELETTROTECNICA LIBRO DI TESTO: VOLUME 1 AUTORI: G. Conte, M. Conte, Erbogasto, Ortolani, Venturi Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici CASA EDITRICE: HOEPLI PROGRAMMA 1) RICHIAMI SULLE UNITA DI MISURA ( N 2 ore ) Simboli Sistema Internazionale Grandezze derivate Norme di scrittura Fattori di conversione. 2) NORMATIVA, UNIFICAZIONE E CERTIFICAZIONE ( N 6 ore ) Normalizzazione Unificazione Armonizzazione - Certificazione e controllo Organismi Normatori; CEI, IEC, CENELEC - Legislazione. D.M. 37/2008. generalità, campo di applicazione, certificazioni ed abilitazioni. L. 186/1968 D.P.R. 547/ D.L. 81/2008, Testo unico sulla sicurezza. 3) RICHIAMI E NORME GENERALI PER IL DISEGNO TECNICO ( N 6 ore ) Generalità Formato dei fogli - Tipi di linee e scale - Viste e sezioni Classificazione degli schemi elettrici Rappresentazione dei circuiti - Quotatura Norme CEI ed unificazione dei segni grafici - Norme CEI e proporzionamento segni grafici - Segni grafici per impianti di edifici civili ed industriali - Segni grafici per schemi panoramici - Schemi funzionali e segni grafici relativi - Esempi di schemi grafici per schemi funzionali.

2 4) MODULO 4: AUTOCAD ( N 12 ore ) Elementi fondamentali; foglio di lavoro; orto, griglia e snap; squadratura e cartiglio; salvataggio e apertura di un file; creazione di layer; inserimento e modifica di un testo; uso dei comandi per il disegno di semplici simboli; selezione di oggetti; uso dei più comuni comandi di autocad; disegno tecnico di schemi di principio, di montaggio, unifilare e topografico. 5) PROPRIETA DEI MATERIALI ( N 2 ore ) Generalità Classificazione dei materiali usati nelle costruzioni elettriche - Proprietà Meccaniche - Trazione Legge di Hooke Esempi di applicazione agli impianti elettrici - Proprietà termiche e tecnologiche - Proprietà elettriche - Resistività e conduttività - Variazione della resistività al variare della temperatura Coefficiente di temperatura - Proprietà magnetiche. 6) MATERIALI CONDUTTORI ED ISOLANTI ( N 6 ore ) Generalità Proprietà elettriche, meccaniche e chimiche Materiali conduttori e loro applicazioni - Confronto fra conduttori diversi - Materiali isolanti e loro proprietà - Invecchiamento termico e classi di isolamento - Classificazione degli isolanti e materiali principali. 7) MATERIALI MAGNETICI E STRUTTURALI ( N 2 ore ) Generalità - Requisiti - Principali materiali. 8) COMPONENTI PASSIVI ( N 2 ore ) Resistori - Condensatori Induttori. 9) IMPIANTI ELETTRICI UTILIZZATORI DI PICCOLA POTENZA ( N 8 ore ) Introduzione - Sovracorrenti - Contatto diretto e indiretto - Protezioni contro il contatto diretto - Protezione contro il contatto indiretto - Interruttori automatici - Interruttori differenziali - Impianto di terra. Sicurezza elettrica: elettrocuzione Primo soccorso BLSD Manovra di Heimlich. 10) PRINCIPALI COMPONENTI DEGLI IMPIANTI ELETTRICI ( N 6 ore ) Cavi elettrici - Tubi e canali - Prese e spine - Apparecchi di comando manuali - Schemi tipici di alimentazione e comando - Impianto luce interrotto - Impianto luce deviato - Impianto luce invertito - Presa di corrente - Apparecchi a comando indiretto - Relè passo-passo - Relè temporizzatore - Impianto luce comandato da relè interruttore - Impianto luce scale - Centralino. 11) ESERCITAZIONI SVOLTE IN LABORATORIO SU PANNELLO E PROGETTAZIONE (N 20 ore ) 1) Impianto luce comandato da un solo punto: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico, tabella materiali utilizzati. 2) Impianto luce comandato da due punti con l ausilio di deviatori: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico tabella materiali utilizzati. 3) Impianto luce a comando multiplo o invertito: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico tabella materiali utilizzati.

3 4) Impianto luce con comando a relè interruttore: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico tabella materiali utilizzati. SECONDO QUADRIMESTRE 12) IMPIANTI CITOFONICI ( N 2 ore ) Introduzione - Impianti citofonici. 13) IMPIANTI DI SICUREZZA ( N 2 ore ) Impianti antintrusione Impianti di allarme tecnici. 14) IMPIANTI ILLUMINAZIONE INTERNI ( N 10 ore ) Generalità Grandezze fotometriche - Flusso luminoso - Intensità - Illuminamento - Valori di illuminamento Efficienza luminosa - Luminanza - Radianza - Misure fotometriche - Colorimetria - Tipi di illuminazione Apparecchi illuminanti - Principali sorgenti luminose - Lampade ad incandescenza - Lampade a scarica nei gas e nei vapori - Lampade LED - Calcolo illuminotecnico nell'illuminazione d'interni - Dimensionamento illuminotecnico 15) ESERCITAZIONI SVOLTE IN LABORATORIO SU PANNELLO E PROGETTAZIONE ( N 36 ore ) 5) Impianto luce comandato con relè temporizzato per luce scale: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico tabella materiali utilizzati. 6) Impianto elettrico citofonico: cartiglio, relazione tecnica, schema di principio, di montaggio, unifilare e topografico tabella materiali utilizzati. 7) Progetto completo per appartamento di civile abitazione: cartiglio, planimetrie con impianto luce e prese, linee alimentazione, materiali utilizzati, elenco prezzi e computo metrico. 8) Progetto di un impianto di illuminazione di un laboratorio scolastico. 9) Esercitazione: montaggio e verifica di una lampada LED e di lampade a risparmio energetico. 10) Impianto elettrico di una zona residenziale con quattro utenze abitative ed una zona condominiale. 16) IL DIMENSIONAMENTO DEI CONDUTTORI ( N 12 ore ) Generalità - Criteri di dimensionamento dei conduttori con il metodo della portata e della massima caduta di tensione Potenza contrattuale e convenzionale Fattori di contemporaneità ed utilizzazione Corrente di impiego. Portata di un conduttore - Sezioni minime - Posa cavi interrati. Dimensionamento dei montanti di alimentazione di una zona residenziale. 17) GESTIONE D IMPRESA ( N 12 ore ) Introduzione Analisi organizzativa Specializzazione orizzontale e verticale Meccanismi di coordinamento Microstruttura e macrostruttura Compiti, mansioni e ruoli Unità organizzative Linea e staff Strutture organizzative.

4 18) SOFTWARE SPECIFICI ( N 12 ore ) Uso di software specifici del settore Dimensionamento e disegno di un impianto illuminotecnico Scelta del livello di un appartamento Dimensionamenti elettrici - Quadri elettrici. METODI ADOTTATI Si è ricorso a lezioni frontali e letture di testi tecnici o riviste di settore, per fornire conoscenze di base indispensabili per affrontare e risolvere i problemi e le progettazioni tecniche dei diversi argomenti. La metodologia è stata prevalentemente attiva, ponendo lo studente di fronte ad argomenti di tipo aperto in modo tale da stimolarne la scelta e la puntualizzazione degli obiettivi che si volevano raggiungere. L attività di progettazione si è svolta nel laboratorio che ha costituito il punto di riferimento costante della didattica perché in esso si sono risolti i problemi reali che di volta in volta si sono dovuti affrontare e risolvere. Nel laboratorio sono emerse le conoscenze teoriche, la capacità di analisi e sintesi per la soluzione di problemi tecnici, l abilità manuale, la perizia nell uso della strumentazione, la capacità di leggere manuali e la documentazione tecnica. In questo contesto si sono amalgamati il momento teorico con quello pratico. E stato dato un giusto risalto al lavoro di gruppo nella esecuzione di progettazioni più lunghe e complesse, per abituare gli allievi allo spirito di collaborazione per il raggiungimento di obiettivi comuni. ATTREZZATURE E MATERIALI DIDATTICI Si è fatto uso di apparecchiature e strumentazioni di tipo analogico e digitale. I materiali didattici utilizzati sono stati i libri di testo, i manuali, le norme CEI, i cataloghi tecnici e la documentazione d uso. COORDINAMENTO DIDATTICO INTERDISCIPLINARE Lo studio degli aspetti teorici e costruttivi delle macchine elettriche e degli impianti sono stati coordinati con gli insegnamenti di Sistemi ed Elettrotecnica. CRITERI DI VERIFICA E VALUTAZIONE I sistemi di verifica utilizzati sono stati: esercizi scritti e orali, relazioni tecniche, interrogazioni e prove pratiche di laboratorio. Tramite l attività progettuale si sono accertate le capacità di analizzare i problemi e di individuare soluzioni. Si sono accertate le abilità manuali e la perizia nell usare la strumentazione e nel produrre adeguata documentazione. Nella fase di valutazione, l alunno deve dimostrare, per raggiungere un giudizio sufficiente, un appropriata conoscenza dei principi tecnici di base che gli consentano la progettazione di piccoli impianti elettrici. Deve inoltre saper effettuare i calcoli elettrici ed illuminotecnici per la progettazione e la verifica degli impianti. E, inoltre, necessario che gli alunni sappiano utilizzare correttamente la strumentazione e la documentazione d uso. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO La finalità della disciplina consiste nel far acquisire, attraverso attività progettuale, capacità di sintesi e di organizzazione. Le conoscenze tecnologiche sono state acquisite nel corso di lezioni teoriche e sono state approfondite nell attività di progetto.

5 Gli obiettivi miravano a far acquisire agli allievi conoscenze e capacità operative connesse alla progettazione. In particolare si è fatto in modo che essi possano: analizzare un problema relativo al settore elettrico o di controlli automatici individuandone gli aspetti essenziali; scegliere la soluzione possibile individuando i componenti tra quelli offerti dal mercato anche attraverso un analisi tecnico economica; ricercare ed utilizzare le risorse disponibili per risolvere un problema, produrre la documentazione necessaria per la realizzazione del progetto (disegni, relazioni tecniche, indicazioni operative, planimetrie, elenco prezzi, computo metrico); valutare gli aspetti economici; realizzare e collaudare l oggetto della progettazione; documentare il proprio lavoro con opportuni elaborati tecnici.

6 GRIGLIA DI VALUTAZIONE GIUDIZIO VOTO CONOSCENZA COMPRENSIONE COMPETENZA Nullo 1 Rifiuta la verifica Scarso 2 Non è in grado di esprimere alcun contenuto Gravemente insufficiente 3 Conosce in modo molto lacunoso i concetti fondamentali. Si esprime in modo non coerente e scorretto. Insufficiente 4 Conosce in modo frammentario gli argomenti fondamentali. Si esprime in modo non coerente. Mediocre 5 Conosce in modo incompleto gli argomenti fondamentali. Ha scarsa padronanza del linguaggio matematico. Sufficiente 6 Conosce i concetti fondamentali e li esprime in modo semplice ma corretto. Discreto 7 Conosce in modo corretto i contenuti degli argomenti trattati. Si esprime in modo coerente. Buono 8 Conosce in modo corretto e comprende gli argomenti affrontati. Si esprime con linguaggio matematico appropriato. Ottimo 9 Possiede conoscenze complete ed approfondite. Si esprime con linguaggio ricco ed appropriato. Eccellente 10 Conosce i contenuti in modo completo ed approfondito. Si esprime con linguaggio ricco e rigoroso. Non dimostra capacità nell individuare i concetti chiave. Scarsa capacità di cogliere gli aspetti fondamentali. Coglie solo parzialmente gli aspetti fondamentali. Commette errori anche nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Focalizza gli aspetti principali di semplici problemi. Non commette errori nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Sa applicare i contenuti e le procedure proposte senza commettere errori significativi. Focalizza i problemi e propone pertinenti soluzioni. Coglie i problemi e propone adeguate soluzioni. Sa analizzare e risolvere problemi anche complessi. Non sa organizzare le scarse conoscenze. Non è in grado di eseguire analisi e collegamenti. Pur avendo conseguito parziali abilità non è in grado di utilizzarle in modo autonomo. Si orienta nell analisi di problemi di base. Sa analizzare ed effettuare semplici collegamenti disciplinari. Rielabora autonomamente le conoscenze, effettua adeguati collegamenti disciplinari. Analizza e rielabora in modo personale, effettua efficaci collegamenti disciplinari. Rielabora criticamente, effettua e motiva collegamenti disciplinari e/o interdisciplinari. Gli Alunni Il Docente Prof. Giovanni Pisano

7 ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Sede Buccari: Viale Colombo Cagliari - Uff. Presidenza / Segreteria Sede Marconi: Via Pisano, 7 Cagliari Codice Fiscale: Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D - cais02300d@istruzione.it cais02300d@pec.istruzione.it PROGRAMMA DIDATTICO DISCIPLINARE Disciplina Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici a.s. 2017/2018 Classe: QUARTA Sez. Y INDIRIZZO: ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA ARTICOLAZIONE: ELETTROTECNICA LIBRO DI TESTO: VOLUME 2 AUTORI: G. Conte, M. Conte, Erbogasto, Ortolani, Venturi Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici CASA EDITRICE: HOEPLI PROGRAMMA 1) PROGETTAZIONE LINEE TRIFASI ( N 6 ore ) Tensione stellata e concatenata Corrente di linea e di fase Collegamenti a stella ed a triangolo Collegamenti con e senza neutro Carichi equilibrati e squilibrati Potenze trifase. 2) MOTORE ASINCRONO TRIFASE ( N 8 ore ) Generalità - Costituzione della macchina - Statore, rotore e circuito magnetico - Rotore avvolto ed a gabbia - Anelli e spazzole - Campo magnetico rotante e principio di funzionamento - Velocità di sincronismo e velocità del rotore - Coppie polari Inversione del senso di marcia. 3) AVVIAMENTI DEL MOTORE ASINCRONO TRIFASE ( N 8 ore ) Collegamento delle fasi Simbologia - Coppia motrice e coppia resistente Stabilità ed instabilità - Corrente di spunto e corrente nominale Funzionamento a vuoto - Avviamento ed inversione di marcia - Avviamento stella/triangolo: collegamento delle fasi, variazione correnti di linea e di fase. 4) ESERCITAZIONI ( N 10 ore ) - avviamento diretto di un motore asincrono trifase da uno o più punti; - avviamento ed inversione di marcia di un motore asincrono trifase;

8 5) SISTEMA ELETTRICO, NORMATIVA, LEGISLAZIONE ( N 6 ore ) Generalità - Definizioni relative agli impianti ed ai circuiti. Tensione nominale e classificazione dei sistemi elettrici. Classificazione degli impianti secondo la funzione - Struttura dei sistemi elettrici di potenza. Classificazione dei sistemi di distribuzione in relazione al collegamento a terra - Criteri di scelta della tensione Progetto degli impianti elettrici. Documentazione di progetto. D.M. 37/ ) SICUREZZA DEGLI IMPIANTI E CONDIZIONI AMBIENTALI ( N 4 ore ) Concetti di sicurezza, danno e rischio - Fattori di rischio nelle installazioni elettriche - Aspetti normativi - Gradi di Protezione degli involucri - Realizzazione degli impianti elettrici - Manutenzione e Verifiche. 7) AUTOMAZIONE INDUSTRIALE ( N 8 ore ) Logica cablata e programmabile - Struttura di una automazione - Dispositivi - Apparecchi ausiliari di comando e segnalazione - Fusibili - Fine corsa: classificazione, principio di funzionamento Pulsanti Relè: Principio di funzionamento e parametri caratteristici, tensione di eccitazione - forme costruttive e tipi di contatto dei relè - Contatti NO NC, contatti di scambio, segni grafici relativi - Contattori a comando elettromagnetico: tipi di contatto, principali ed ausiliari, fissi e mobili, schematizzazione elettrica del contattore Temporizzatori - Relè termico Interblocco meccanico. 8) PROTEZIONE CONTRO LE TENSIONI DI CONTATTO ( N 12 ore ) Generalità e definizioni - Resistenza e tensione di terra - Tensione di contatto e tensione di contatto a vuoto - Effetti della corrente elettrica circolante nel corpo umano - Curve di pericolosità della corrente - Resistenza elettrica del corpo umano - Curve di sicurezza della tensione - Costituzione dell'impianto di terra - Prescrizioni - Sistemi di protezione - Interruttore differenziale e sue caratteristiche - Interruzione automatica dell'alimentazione nei sistemi TT - Protezione senza interruzione automatica dell'alimentazione - Omissioni e misure degli impianti di terra - Protezione totale e parziale contro i contatti diretti - Protezione addizionale - Protezione combinata - Applicazioni - Sicurezza elettrica: elettrocuzione Primo soccorso BLSD Manovra di Heimlich. 9) SICUREZZA SUL LAVORO ( N 10 ore ) La tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro - Pericolo, rischio e danno - Valutazione dei rischi - Sicurezza lavoratori e quadro normativo - Testo Unico - Decreto Legislativo 81/ Infortuni sul lavoro e malattie professionali - La gestione della prevenzione nei luoghi di lavoro - I soggetti del sistema di prevenzione aziendale - L'informazione, la formazione e l'addestramento - Dispositivi di protezione individuale - Segnaletica - Rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori - Rischio elettrico - Valutazione del rischio e applicazioni. 10) DETERMINAZIONE DEL CARICO CONVENZIONALE ( N 10 ore ) Generalità - Diagramma di carico - Potenza convenzionale e corrente di impiego Fattore di utilizzazione - Fattore di contemporaneità Potenza convenzionale dei gruppi di prese, dei motori elettrici e totale di impianto - Corrente di impiego termicamente equivalente Applicazioni: Determinazione delle potenze convenzionali di un appartamento e di un consorzio industriale.

9 11) CONDUTTURE ELETTRICHE ( N 10 ore ) Definizioni e classificazione Tipi di linea Resistenza elettrica di linea Induttanza e reattanza di servizio Rendimento di linea Variazione di tensione in linea Esercizi - Condotti sbarre - Cavi elettrici e loro caratteristiche Tipi costruttivi. Parametri elettrici dei cavi Sigle di designazione Modalità di posa Portate dei cavi posati in aria e per posa interrata Calcolo coefficienti correttivi - Criteri di scelta - Esercizi. 12) METODI PER IL DIMENSIONAMENTO E LA VERIFICA DELLE CONDUTTURE ELETTRICHE ( N 14 ore ) Calcolo di progetto e verifica Criterio della perdita di potenza ammissibile Criterio della caduta di tensione ammissibile Calcolo delle linee in cavo in bassa tensione con il metodo della caduta di tensione unitaria Sezioni minime delle condutture elettriche - Esercizi Applicazioni: Dimensionamento delle linee uscenti dal quadro di un impianto elettrico. 13) PROGETTO ED ESECUZIONE PRATICA DEL PANNELLO DI COMANDO CCON PLC DI UN BANCO DI LAVORO DEL LABORATORIO SCOLASTICO (N 22 ore) - Relazione tecnica; - Disegni e schemi; - Determinazione della potenza impegnata e convenzionale; - Dimensionamento delle linee di distribuzione, prese ed utilizzatori; - Tipi di cavi utilizzati e criteri di scelta; - Apparecchiature di protezione e quadro elettrico; - Documentazione di progetto. - Esecuzione pratica. 14) APPLICAZIONI ( N 10 ore ) - Determinazione delle potenze convenzionali e delle correnti di impiego per un capannone industriale. 15) SOFTWARE SPECIFICI ( N 10 ore ) Uso di software specifici del settore Dimensionamento e disegno di un impianto illuminotecnico Dimensionamento quadri Dimensionamenti elettrici. METODI ADOTTATI Si è ricorso a lezioni frontali e letture di testi tecnici o riviste di settore, per fornire conoscenze di base indispensabili per affrontare e risolvere i problemi e le progettazioni tecniche dei diversi argomenti. La metodologia è stata prevalentemente attiva, ponendo lo studente di fronte ad argomenti di tipo aperto in modo tale da stimolarne la scelta e la puntualizzazione degli obiettivi che si volevano raggiungere. L attività di progettazione si è svolta nel laboratorio che ha costituito il punto di riferimento costante della didattica perché in esso si sono risolti i problemi reali che di volta in volta si sono dovuti affrontare e risolvere. Nel laboratorio sono emerse le conoscenze teoriche, la capacità di analisi e sintesi per la soluzione di problemi tecnici, l abilità manuale, la perizia nell uso della strumentazione, la capacità di leggere manuali e la documentazione tecnica. In questo contesto si sono amalgamati il momento teorico con quello pratico.

10 E stato dato un giusto risalto al lavoro di gruppo nella esecuzione di progettazioni più lunghe e complesse, per abituare gli allievi allo spirito di collaborazione per il raggiungimento di obiettivi comuni. ATTREZZATURE E MATERIALI DIDATTICI Si è fatto uso di apparecchiature e strumentazioni di tipo analogico e digitale. I materiali didattici utilizzati sono stati i libri di testo, i manuali, le norme CEI, i cataloghi tecnici e la documentazione d uso. COORDINAMENTO DIDATTICO INTERDISCIPLINARE Lo studio degli aspetti teorici e costruttivi delle macchine elettriche e degli impianti sono stati coordinati con gli insegnamenti di Sistemi ed Elettrotecnica. CRITERI DI VERIFICA E VALUTAZIONE I sistemi di verifica utilizzati sono stati: esercizi scritti e orali, relazioni tecniche, interrogazioni e prove pratiche di laboratorio. Tramite l attività progettuale si sono accertate le capacità di analizzare i problemi e di individuare soluzioni. Si sono accertate le abilità manuali e la perizia nell usare la strumentazione e nel produrre adeguata documentazione. Nella fase di valutazione, l alunno deve dimostrare, per raggiungere un giudizio sufficiente, un appropriata conoscenza dei principi tecnici di base che gli consentano la progettazione di piccoli impianti elettrici. Deve inoltre saper effettuare i calcoli elettrici ed illuminotecnici per la progettazione e la verifica degli impianti. E, inoltre, necessario che gli alunni sappiano utilizzare correttamente la strumentazione e la documentazione d uso. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO La finalità della disciplina consiste nel far acquisire, attraverso attività progettuale, capacità di sintesi e di organizzazione. Le conoscenze tecnologiche sono state acquisite nel corso di lezioni teoriche e sono state approfondite nell attività di progetto. Gli obiettivi miravano a far acquisire agli allievi conoscenze e capacità operative connesse alla progettazione. In particolare si è fatto in modo che essi possano: analizzare un problema relativo al settore elettrico o di controlli automatici individuandone gli aspetti essenziali; scegliere la soluzione possibile individuando i componenti tra quelli offerti dal mercato anche attraverso un analisi tecnico economica; ricercare ed utilizzare le risorse disponibili per risolvere un problema, produrre la documentazione necessaria per la realizzazione del progetto (disegni, relazioni tecniche, indicazioni operative, planimetrie, elenco prezzi, computo metrico); valutare gli aspetti economici; realizzare e collaudare l oggetto della progettazione; documentare il proprio lavoro con opportuni elaborati tecnici.

11 GRIGLIA DI VALUTAZIONE GIUDIZIO VOTO CONOSCENZA COMPRENSIONE COMPETENZA Nullo 1 Rifiuta la verifica Scarso 2 Non è in grado di esprimere alcun contenuto Gravemente insufficiente 3 Conosce in modo molto lacunoso i concetti fondamentali. Si esprime in modo non coerente e scorretto. Insufficiente 4 Conosce in modo frammentario gli argomenti fondamentali. Si esprime in modo non coerente. Mediocre 5 Conosce in modo incompleto gli argomenti fondamentali. Ha scarsa padronanza del linguaggio matematico. Sufficiente 6 Conosce i concetti fondamentali e li esprime in modo semplice ma corretto. Discreto 7 Conosce in modo corretto i contenuti degli argomenti trattati. Si esprime in modo coerente. Buono 8 Conosce in modo corretto e comprende gli argomenti affrontati. Si esprime con linguaggio matematico appropriato. Ottimo 9 Possiede conoscenze complete ed approfondite. Si esprime con linguaggio ricco ed appropriato. Eccellente 10 Conosce i contenuti in modo completo ed approfondito. Si esprime con linguaggio ricco e rigoroso. Non dimostra capacità Non sa organizzare le nell individuare i concetti scarse conoscenze. chiave. Scarsa capacità di cogliere gli aspetti fondamentali. Coglie solo parzialmente gli aspetti fondamentali. Commette errori anche nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Focalizza gli aspetti principali di semplici problemi. Non commette errori nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Sa applicare i contenuti e le procedure Non è in grado di eseguire analisi e collegamenti. Pur avendo conseguito parziali abilità non è in grado di utilizzarle in modo autonomo. Si orienta nell analisi di problemi di base. Sa analizzare ed effettuare semplici collegamenti disciplinari. proposte senza commettere errori significativi. Focalizza i problemi e Rielabora propone pertinenti autonomamente le soluzioni. conoscenze, effettua adeguati collegamenti disciplinari. Coglie i problemi e Analizza e rielabora in propone adeguate modo personale, effettua soluzioni. efficaci collegamenti disciplinari. Sa analizzare e risolvere Rielabora criticamente, problemi anche effettua e motiva complessi. collegamenti disciplinari e/o interdisciplinari. Gli Alunni Il Docente Prof. Giovanni Pisano

12 ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Sede Buccari: Viale Colombo Cagliari - Uff. Presidenza / Segreteria Sede Marconi: Via Pisano, 7 Cagliari Codice Fiscale: Codice Univoco: UFAXY4 - Codice Meccanografico: CAIS02300D - cais02300d@istruzione.it cais02300d@pec.istruzione.it PROGRAMMA DIDATTICO DISCIPLINARE Disciplina Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici a.s. 2017/2018 Classe: QUINTA Sez. Y INDIRIZZO: ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA ARTICOLAZIONE: ELETTROTECNICA LIBRO DI TESTO: VOLUME 3 AUTORI: G. Conte, M. Conte, Erbogasto, Ortolani, Venturi Tecnologie e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici CASA EDITRICE: HOEPLI PROGRAMMA 1) MOTORE ASINCRONO TRIFASE ( N 4 ore ) Generalità - Costituzione della macchina - Statore, rotore e circuito magnetico - Rotore avvolto ed a gabbia - Anelli e spazzole - Campo magnetico rotante e principio di funzionamento - Velocità di sincronismo e velocità del rotore - Coppie polari Inversione del senso di marcia. 2) CONTATTORI ( N 4 ore ) Richiami generali - Principio di funzionamento e parametri caratteristici - Tipi di contattori - Durata elettrica e meccanica - Tempi caratteristici e diagrammi di funzionamento - Contatti NO e NC - Contatti di scambio - Segni grafici relativi - Tipi di contatto: fissi, mobili, principali ed ausiliari - Schematizzazione elettrica del contattore. 3) CIRCUITI DI COMANDO DEI MOTORI ( N 2 ore ) Elementi costituenti i circuiti di comando - Pulsanti NO e NC - Fine corsa - Lampade di segnalazione - Relè termico. Schemi funzionali e di potenza. 4) AVVIAMENTI DEL MOTORE ASINCRONO TRIFASE ( N 4 ore ) Coppia motrice e coppia resistente - Corrente di spunto e corrente nominale - Avviamento stella/triangolo: collegamento delle fasi, variazione correnti di linea e di fase - Avviamento reostatico di un motore asincrono a rotore avvolto con anelli e spazzole: andamento della coppia al variare della resistenza, coppia massima e velocità relativa, rapporto fra resistenza e reattanza di rotore, misurazioni e calcoli per la determinazione delle cassette di resistenze. Esercitazioni: ( N 10 ore ) Avviamento Stella - Triangolo

13 5) AVVIAMENTI DEL MOTORE CON L UTILIZZAZIONE DI UN INVERTER ( N 4 ore ) Generalità Definizioni Principio di funzionamento Applicazioni - Esercitazione. 6) DETERMINAZIONE DEL CARICO CONVENZIONALE ( N 8 ore ) Generalità - Diagramma di carico - Potenza convenzionale e corrente di impiego Fattore di utilizzazione - Fattore di contemporaneità Potenza convenzionale dei gruppi di prese, dei motori elettrici e totale di impianto - Corrente di impiego termicamente equivalente Applicazioni: Determinazione delle potenze convenzionali di un appartamento e di un consorzio industriale. 7) CONDUTTURE ELETTRICHE ( N 8 ore ) Generalità Tipi di linea Resistenza elettrica di linea Induttanza e reattanza di servizio Rendimento di linea Variazione di tensione in linea Esercizi - Condotti sbarre - Cavi elettrici e loro caratteristiche Tipi costruttivi. Parametri elettrici dei cavi Sigle di designazione Modalità di posa Portate dei cavi Criteri di scelta - Esercizi. 8) METODI PER IL DIMENSIONAMENTO E LA VERIFICA DELLE CONDUTTURE ELETTRICHE ( N 8 ore ) Calcolo di progetto e verifica Criterio della perdita di potenza ammissibile Criterio della caduta di tensione ammissibile Calcolo delle linee in cavo in bassa tensione con il metodo della caduta di tensione unitaria Sezioni minime delle condutture elettriche - Esercizi Applicazioni: Dimensionamento delle linee uscenti dal quadro di un impianto elettrico industriale - Carichi distribuiti e diramati - Esercizi. 9) APPLICAZIONI ( N 6 ore ) Determinazione delle potenze convenzionali e delle correnti di impiego per un capannone industriale. Misura della resistenza di un impianto di terra e della resistività del terreno. 10) SOVRACORRENTI ( N 4 ore ) Generalità e definizioni Sollecitazione termica per sovraccarico Corrente di cortocircuito Fattore di cresta Sollecitazione termica per cortocircuito Sollecitazione elettrodinamica. 11) APPARECCHI DI MANOVRA ( N 4 ore ) Classificazione degli apparecchi di manovra - Arco elettrico e sue modalità di estinzione Tipi di interruttore Caratteristiche funzionali degli interruttori Sezionatori ed interruttori di manovra Contattori caratteristiche e criteri di scelta dei contattori. 12) PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI ( N 8 ore ) Classificazione dei relè Relè termico di massima corrente Relè elettromagnetico di massima corrente Protezione magnetotermica Cenni sulla protezione elettronica Interruttori automatici per bassa tensione Fusibili e loro caratteristiche di intervento Limitazione della corrente di cortocircuito Protezione delle condutture da sovraccarico Installazione dispositivi di protezione Protezione delle condutture contro il cortocircuito Determinazione della corrente di cortocircuito Protezione in serie (back up) Protezione unica o distinta per sovraccarico e corto circuito Protezione dei conduttori di fase e di neutro Selettività nella protezione dalle sovracorrenti Protezione dei motori asincroni. 13) SICUREZZA SUL LAVORO ( N 7 ore ) La tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro - Pericolo, rischio e danno - Valutazione dei rischi - Sicurezza lavoratori e quadro normativo - Testo Unico - Decreto Legislativo 81/ Infortuni sul lavoro e malattie professionali - La gestione della prevenzione nei luoghi di lavoro - I soggetti del sistema di prevenzione aziendale - L'informazione, la formazione e l'addestramento - Dispositivi di protezione individuale - Segnaletica - Rischi per la

14 sicurezza e la salute dei lavoratori - Rischio elettrico - Valutazione del rischio e applicazioni. Sicurezza elettrica: elettrocuzione Primo soccorso BLSD Manovra di Heimlich. 14) PRINCIPI E TECNICHE DI GESTIONE ( N 7 ore ) Il sistema di gestione della salute e della sicurezza - Standard BS OHSAS 18001:07 - Il concetto di qualità - La qualità totale - ISO Il miglioramento continuo - Documentazione. 15) PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA ( N 6 ore ) Fonti primarie di energia - Produzioni e consumi. Costi e tariffe dell'energia - Servizio di base e di punta - Localizzazione delle centrali - Produzione dell'energia elettrica da fonti rinnovabili. 16) TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA ( N 1 ora ) Generalità - Classificazioni - Criteri di scelta del sistema di trasmissione. Condizione del neutro. 17) SOVRATENSIONI ( N 2 ore ) Classificazione delle sovratensioni Sovratensioni di origine esterna Coordinamento dell isolamento Cenni su scaricatori o limitatori ( SPD ). 18) CABINE ELETTRICHE MT/BT ( N 8 ore ) Definizioni e classificazioni Schemi tipici delle cabine elettriche Dimensionamento dei componenti lato MT Trasformatore MT/BT Dimensionamento dei componenti lato BT Sistemi di protezione e loro scelta Impianto di terra delle cabine Dimensionamento di una cabina elettrica. 19) SISTEMI DI DISTRIBUZIONE A MEDIA E BASSA TENSIONE ( N 2 ore ) Baricentro elettrico di un impianto Sistemi di distribuzione in media tensione Sistema radiale Sistema ad anello. 20) RIFASAMENTO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI ( N 6 ore ) Richiami teorici Cause e conseguenze di un basso fattore di potenza Calcolo della potenza reattiva e della capacità delle batterie di rifasamento Modalità di rifasamento Caratteristiche funzionali dei condensatori Scelta delle apparecchiature - Resistenza di scarica - Esercizi e dimensionamento. 21) SOFTWARE SPECIFICI ( N 6 ore ) Uso di software specifici del settore Dimensionamento e disegno di un impianto illuminotecnico Dimensionamento quadri elettrici Dimensionamenti elettrici. METODI ADOTTATI Si è ricorso a lezioni frontali e letture di testi tecnici o riviste di settore, per fornire conoscenze di base indispensabili per affrontare e risolvere i problemi e le progettazioni tecniche dei diversi argomenti. La metodologia è stata prevalentemente attiva, ponendo lo studente di fronte ad argomenti di tipo aperto in modo tale da stimolarne la scelta e la puntualizzazione degli obiettivi che si volevano raggiungere. L attività di progettazione si è svolta nel laboratorio che ha costituito il punto di riferimento costante della didattica perché in esso si sono risolti i problemi reali che di volta in volta si sono dovuti affrontare e risolvere. Nel laboratorio sono emerse le conoscenze teoriche, la capacità di analisi e sintesi per la soluzione di problemi tecnici, l abilità manuale, la perizia nell uso della strumentazione, la capacità di leggere manuali e la documentazione tecnica. In questo contesto si sono amalgamati il momento teorico con quello pratico.

15 E stato dato un giusto risalto al lavoro di gruppo nella esecuzione di progettazioni più lunghe e complesse, per abituare gli allievi allo spirito di collaborazione per il raggiungimento di obiettivi comuni. ATTREZZATURE E MATERIALI DIDATTICI Si è fatto uso di apparecchiature e strumentazioni di tipo analogico e digitale. I materiali didattici utilizzati sono stati i libri di testo, i manuali, le norme CEI, i cataloghi tecnici e la documentazione d uso. COORDINAMENTO DIDATTICO INTERDISCIPLINARE Lo studio degli aspetti teorici e costruttivi delle macchine elettriche e degli impianti sono stati coordinati con gli insegnamenti di Sistemi ed Elettrotecnica. CRITERI DI VERIFICA E VALUTAZIONE I sistemi di verifica utilizzati sono stati: esercizi scritti e orali, relazioni tecniche, interrogazioni e prove pratiche di laboratorio. Tramite l attività progettuale si sono accertate le capacità di analizzare i problemi e di individuare soluzioni. Si sono accertate le abilità manuali e la perizia nell usare la strumentazione e nel produrre adeguata documentazione. Nella fase di valutazione, l alunno deve dimostrare, per raggiungere un giudizio sufficiente, un appropriata conoscenza dei principi tecnici di base che gli consentano la progettazione di piccoli impianti elettrici. Deve inoltre saper effettuare i calcoli elettrici ed illuminotecnici per la progettazione e la verifica degli impianti. E, inoltre, necessario che gli alunni sappiano utilizzare correttamente la strumentazione e la documentazione d uso. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO La finalità della disciplina consiste nel far acquisire, attraverso attività progettuale, capacità di sintesi e di organizzazione. Le conoscenze tecnologiche sono state acquisite nel corso di lezioni teoriche e sono state approfondite nell attività di progetto. Gli obiettivi miravano a far acquisire agli allievi conoscenze e capacità operative connesse alla progettazione. In particolare si è fatto in modo che essi possano: analizzare un problema relativo al settore elettrico o di controlli automatici individuandone gli aspetti essenziali; scegliere la soluzione possibile individuando i componenti tra quelli offerti dal mercato anche attraverso un analisi tecnico economica; ricercare ed utilizzare le risorse disponibili per risolvere un problema, produrre la documentazione necessaria per la realizzazione del progetto (disegni, relazioni tecniche, indicazioni operative, planimetrie, elenco prezzi, computo metrico); valutare gli aspetti economici; realizzare e collaudare l oggetto della progettazione; documentare il proprio lavoro con opportuni elaborati tecnici.

16 GRIGLIA DI VALUTAZIONE GIUDIZIO VOTO CONOSCENZA COMPRENSIONE COMPETENZA Nullo 1 Rifiuta la verifica Scarso 2 Non è in grado di esprimere alcun contenuto Gravemente insufficiente 3 Conosce in modo molto lacunoso i concetti fondamentali. Si esprime in modo non coerente e scorretto. Insufficiente 4 Conosce in modo frammentario gli argomenti fondamentali. Si esprime in modo non coerente. Mediocre 5 Conosce in modo incompleto gli argomenti fondamentali. Ha scarsa padronanza del linguaggio matematico. Sufficiente 6 Conosce i concetti fondamentali e li esprime in modo semplice ma corretto. Discreto 7 Conosce in modo corretto i contenuti degli argomenti trattati. Si esprime in modo coerente. Buono 8 Conosce in modo corretto e comprende gli argomenti affrontati. Si esprime con linguaggio matematico appropriato. Ottimo 9 Possiede conoscenze complete ed approfondite. Si esprime con linguaggio ricco ed appropriato. Eccellente 10 Conosce i contenuti in modo completo ed approfondito. Si esprime con linguaggio ricco e rigoroso. Non dimostra capacità Non sa organizzare le nell individuare i concetti scarse conoscenze. chiave. Scarsa capacità di cogliere gli aspetti fondamentali. Coglie solo parzialmente gli aspetti fondamentali. Commette errori anche nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Focalizza gli aspetti principali di semplici problemi. Non commette errori nel risolvere semplici esercizi. Individua i concetti chiave. Sa applicare i contenuti e le procedure Non è in grado di eseguire analisi e collegamenti. Pur avendo conseguito parziali abilità non è in grado di utilizzarle in modo autonomo. Si orienta nell analisi di problemi di base. Sa analizzare ed effettuare semplici collegamenti disciplinari. proposte senza commettere errori significativi. Focalizza i problemi e Rielabora propone pertinenti autonomamente le soluzioni. conoscenze, effettua adeguati collegamenti disciplinari. Coglie i problemi e Analizza e rielabora in propone adeguate modo personale, effettua soluzioni. efficaci collegamenti disciplinari. Sa analizzare e risolvere Rielabora criticamente, problemi anche effettua e motiva complessi. collegamenti disciplinari e/o interdisciplinari. Gli Alunni Il Docente Prof. Giovanni Pisano