PROGRAMMA FINALE DI TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI (n. ore a settimana 5 di cui 3 di laboratorio)

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI" SEZIONE ASSOCIATA G. MARCONI Via T. Serafin, CAVARZERE (VE) Tel. 0426/ Fax 0426/ ipsiamarconi@veronesemarconi.it - Web: - Cod. Min. VERI PROGRAMMA FINALE DI TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI (n. ore a settimana 5 di cui 3 di laboratorio) Docente: Prof.ssa MARCHESAN ELISABETTA Insegnante Tecnico Pratico: Prof PAVANATO SANDRO Classe: 4EL ITIS ELETTROTECNICO a.s: 2017/2018 STRUMENTI DIDATTICI E SUSSIDI UTILIZZATI Libro di testo: G. Conte, M. Conte, M. Erbogasto, G. Ortolani, E. Venturi TECNOLGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Vol.1 HOEPLI Libro di testo: G. Conte, M. Conte, M. Erbogasto, G. Ortolani, E. Venturi TECNOLGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI Vol.2 HOEPLI Fotocopie, dispense, appunti Software didattico Laboratorio di Sistemi PROGRAMMA DIDATTICO PRIMO PERIODO MODULO 1: PROGETTAZIONE IMPIANTI ELETTRICI Conoscere il significato di grandezza alternata e sinusoidale Conoscere il significato di impedenza resistiva, induttiva e capacitiva Conoscere il significato di potenza attiva, reattiva e apparente Grandezze periodiche; grandezze alternate e grandezze sinusoidali; Passaggio da grandezza alternata sinusoidale a vettore rotante: il fasore; Cenni sui numeri complessi: significato geometrico del termine ejφ; Concetto di valore efficace di una grandezza; Concetto di impedenza; Reti elettriche in regime sinusoidale; Circuito puramente resistivo: comportamento in c.a. e in c.c.; Circuito puramente induttivo: comportamento in c.a. e in c.c.; Circuito puramente capacitivo: comportamento in c.a. e in c.c.; Potenza attiva, reattiva ed apparente: triangolo delle potenze e teorema di Boucherot. TEMPI: settembre- ottobre 1 / 6

2 MODULO 2: PROGETTAZIONE IMPIANTO ELETTRICO Saper valutare le correnti d impiego per utenze civili; Saper valutare le correnti d impiego per utenze industriali; Saper definire la disposizione dei principali utilizzatori in una pianta Considerazioni generali; fattore di utilizzazione ; fattore di contemporaneità; valutazione della potenza convenzionale di gruppi di prese e utilizzo di tabelle; valutazione del carico convenzionale per utenze industriali e utilizzo di tabelle; valutazione del carico convenzionale per utenze civili e utilizzo di tabelle; corrente d impiego in regime permanente e per carichi ad intermittenza: esempio ascensore; Sviluppo planimetrico dei locali interessati all installazione; Suddivisione dell impianto elettrico e suddivisione dei quadri elettrici; Applicazione: Determinazione delle potenze convenzionali e delle correnti d impiego per un appartamento e piccola industria. TEMPI:novembre - dicembre MODULO 3: CARATTERISTICHE DELLE CONDUTTURE ELETTRICHE Saper riconoscere un cavo dalla sua sigla; Saper scegliere un cavo a seconda della sua posa; Saper calcolare la portata di un cavo Tipi di linee: definizione di linea elettrica e di conduttura elettrica; Cavi elettrici e loro caratteristiche: struttura di un cavo, tensioni nominali d isolamento, temperature caratteristiche, comportamento in caso d incendio; Tipi costruttivi: cavi per impianti in bassa tensione, cavi per impianti in media tensione; Designazione delle sigle dei cavi secondo la CEI 20.27; Installazione dei cavi: tab 52 della norma CEI 64.8; Portata di un cavo per impianti in bassa tensione e fattori da cui dipende; Calcolo della portata di un cavo con posa in aria: uso delle tabelle per il calcolo della portata di un cavo alla temperatura convenzionale di 30 C, relativa al singolo cavo unipolare e per le diverse condizioni di posa; uso delle tabelle per la valutazione dei fattori correttivi; Calcolo della portata di un cavo con posa interrata: uso delle tabelle per il calcolo della portata di un cavo alla temperatura convenzionale del terreno di 20 C, relativa al singolo cavo unipolare con profondità di posa pari a 0,8m e resistività termica del terreno pari a 1,5 Km/W; uso delle tabelle per la valutazione dei fattori correttivi. TEMPI: gennaio 2 / 6

3 PROGRAMMA DIDATTICO SECONDO PERIODO MODULO 4: DIMENSIONAMENTO DI UN IMPAINTO ELETTRICO Saper dimensionare una conduttura elettrica Saper scegliere una protezione per una linea elettrica Progetto e dimensionamento di una conduttura elettrica Criterio di linee in cavo in bassa tensione con il metodo della caduta di tensione unitaria; uso della tabella cdt unitaria Norma CEI UNEL Esercizi applicativi di scelta del tipo di cavo, del sistema di posa, calcolo della corrente di impiego Ib, scelta della sezione S, verifica della ΔV % ammissibile. Protezione delle condutture dalle sovracorrenti: generalità sulle condizioni di sovraccarico e cortocircuito; relazioni da verificare fra Ib, In e Iz, previste dalla norma CEI 64-8, per la scelta corretta della protezione; energia specifica passante e relativa verifica grafica; interruttori magnetotermici, loro caratteristiche tecniche; Quadri di distribuzione: cenni sulle caratteristiche di un quadro elettrico di distribuzione; schemi tipici di quadri elettrici per il sezionamento e la protezione delle linee dalle sovracorrenti. TEMPI: febbraio MODULO 5: PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO ELETTRICO (LIVELLO 2 e 3) (modulo A4 volume 2) - Comprendere e saper definire le varie fasi della progettazione - Conoscere quali sono i documenti che devono essere presenti in un progetto - Saper definire metodi e tecniche di ogni fase della progettazione - Saper panificare le fasi per l esecuzione di un progetto o per la verifica di un progetto esistente - Saper progettare un impianto di livello 2 di un appartamento - Saper disegnare un progetto di un impianto elettrico di un appartamento usando Autocad Determinazione dei carichi convenzionali Considerazioni generali; fattore di utilizzazione; fattore di contemporaneità; valutazione della potenza convenzionale di gruppi di prese e utilizzo di tabelle; valutazione del carico convenzionale per utenze industriali e utilizzo di tabelle; valutazione del carico convenzionale per utenze civili e utilizzo di tabelle; corrente d impiego in regime permanente e per carichi ad intermittenza; 3 / 6

4 La CEI 64-8 (Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e a 1500 V in c.c.): Dotazioni minime secondo Norma CEI 64-8 Tipi di cavi per energia e segnale; Portata dei cavi elettrici Caduta di tensione ammissibile (art. 525 della norma CEI 64-8) Dispositivi di manovra e protezione; caratteristiche di intervento Sovraccarico e cortocircuito; calcolo della Ice; verifica dell'energia passante (cenni) Impianto di terra: dispersore, conduttore di terra, collettore di terra, collegamento equipotenziale principale EQP, EQS Protezione contro i contatti indiretti e coordinamento tra interruttore differenziale ed impianto di terra Tipologie di posa delle condutture; Progettazione impianto elettrico appartamento secondo Nuova CEI 64-8: impianto elettrico livello 2: - quadro contatore; - dimensionamento, modalità di esecuzione e protezione delle colonne montanti; - quadro appartamento; - sezione dei cavi all interno dell appartamento e relative protezioni; - scelta degli scaricatori di sovratensione. - Impianti domotici per il raggiungimento del livello 2. - Uso del programma di disegno tecnico Autocad per la stesura completa di un progetto di un impianto di livello 2 e livello 3: - Planimetria con disegno impianti elettrici e speciali; - Disegno schemi quadri elettrici; - Disegno schemi impianti domotici; Stesura al PC della relazione tecnica di progetto. TEMPI: marzo MODULO 6: HOME E BULDING AUTOMATION (modulo B1 B2 B3 B4 volume 2) Conoscere le tipologie e le caratteristiche dei sistemi bus. Conoscere gli aspetti normativi dei sistemi domotici. Conoscere il funzionamento di un sistema bus. Saper effettuare il cablaggio e la programmazione di impianti domotici. Domotica e Building Automation. Impianti domotici, certificazione e-campus Konnex. TEMPI: aprile MODULO 7 CENTRALI DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA Centrali idroelettriche Centrali termoelettriche Centrali nucleotermoelettriche Centrali fotovoltaiche 4 / 6

5 Centrali eoliche Centrali geotermiche Centrali a biomasse e biogas MODULO 8: INTRODUZIONE ALL AUTOMAZIONE INDUSTRIALE (Prof. Pavanato) Conoscere gli aspetti generali dell automazione industriale Conoscere il funzionamento e le modalità di utilizzo delle varie apparecchiature ausiliarie di comando e di segnalazione Conoscere le caratteristiche dei vari linguaggi di programmazione del PLC Differenza tra logica cablata e logica programmata Architettura di un PLC: Unità centrale Memoria Moduli I/O digitali e analogici Moduli speciali Apparecchi ausiliari di comando e segnalazione Apparecchi di potenza Apparecchi di protezione Algoritmo di programmazione Linguaggio di programmazione: lista AWL Comandi base: serie / parallelo Comandi avanzati: temporizzatori (timer), contatori (counter) Schema funzionale, schema KOP, schema FUP. TEMPI: da settembre a gennaio MODULO 9: STUDIO DI ESEMPI APPLICATIVI CON PLC (Prof. Pavanato) Saper stendere lo schema funzionale per un dato problema Saper passare dallo schema funzionale alla formula booleana Saper scrivere la lista AWL di un impianto Comando di un motore asincrono trifase con autoritenuta Comandi di due motori A e B a comando separato; Comandi di due motori A e B a comando separato con motore B che dipende da A TEMPI: da settembre a gennaio LABORATORIO (Prof. Pavanato) 1. Hardware del PLC. 2. Il PLC e le sue applicazioni. 3. Uso Simatic Step7 per la simulazione di semplici impianti con PLC 5 / 6

6 4. Progettazione e disegno appartamento di livello 2 attraverso autocad (elaborato disegno tecnico in scala con arredi e impianto elettrico); 5. Verifica del funzionamento del modulo gestione carichi F80GC; 6. Installazione e cablaggio di un quadro elettrico per impianto di livello 2; 7. Laboratorio: impianti domotici; Gli studenti hanno preso visione del programma in data 15/05/18 Cavarzere, 05/06/2018 Gli insegnanti: Prof. ssa Elisabetta Marchesan Prof. Pavanato Sandro 6 / 6