RELAZIONE TECNICA IMPIANTO ELETTRICO MUSEO ARCHEOLOGICO CITTA ROMANA DI SUASA PALAZZO COMPIANO DELLA ROVERE VIA OSPEDALE 7 CASTELLEONE DI SUASA

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1 RELAZIONE TECNICA IMPIANTO ELETTRICO MUSEO ARCHEOLOGICO CITTA ROMANA DI SUASA PALAZZO COMPIANO DELLA ROVERE VIA OSPEDALE 7 CASTELLEONE DI SUASA COMMITTENTE: COMUNE DI CASTELLEONE DI SUASA (AN) PIAZZA PRINCIPE DI SUASA, 2 CASTELLEONE DI SUASA (AN)

2 RELAZIONE TECNICA Descrizione sommaria dell impianto La struttura generale dell impianto, come indicato nei relativi documenti di progetto TAV. 1/E, è costituita da un avanquadro per proteggere la linea di alimentazione, da quadro elettrico generale nel cortile del piano terra, da un quadro elettrico per il piano primo e da un quadro elettrico per il piano secondo. L oggetto della manutenzione riguarda n. 4 stanze del primo piano che verranno restaurate, installando n. 12 corpi illuminanti, n.4 luci di emergenza, sensori per l impianto di allarme e sensori di fumo ottici lineari per ampliare l impianto anticendio esistente. Destinazione d uso e costruzione degli edifici Il palazzo, sottoposto a vincolo della Sovraintendenza, è costituito da un unico fabbricato adibito museo archeologico e in parte a laboratori e sale lettura. La fornitura di energia elettrica è di una potenza disponibile trifase di 20 kw. La struttura ha una pianta prettamente rettangolare costituita da un piano terra con lo stesso livello della strada, un piano primo e un piccolo piano secondo dove è ubicata la caldaia ed un seminterrato adibito a deposito di reperti archeologici. Descrizioni dei carichi da alimentare I carichi da alimentare in queste quattro stanze sono costituiti da corpi illuminanti interni, prese e personal computer. L altra parte di impianto già esistente alimenta l ascensore, i corpi illuminanti e dei personal computer, nonché l impianto di rivelazione antincendio e di allarme, per una potenza installata di circa 20 kw in Bassa Tensione, tenendo conto di una contemporaneità pari ad 0,8. Fornitura dell energia elettrica L alimentazione viene fornita in bassa tensione, con queste caratteristiche: -Tensione: 400 V -Corrente di cortocircuito nel punto di consegna: 125 ka -Stato del neutro: a terra -Sistema di distribuzione: TN

3 -Tensione nominale degli utilizzatori e delle apparecchiature BT: 230V - 400V Illuminazione -uffici: 500 lux -musei: max 300 lux -Aree di circolazione: 5 lux Norme tecniche e di legge I documenti normativi ai quali l impianto e i suoi componenti devono essere conformi sono i seguenti: -Legge1/3/1968, n.186 -D.M. 37 del Norme CEI Norme UNI Norme CEI 11-1, 11-8, e Norme CEI 17-13, Norme CEI (CEI EN 62305) Protezione contro i fulmini vedasi relazione corrispondente. - Norma UNI EN Luce e illuminazione Illuminazione dei posti di lavoro Posti di lavoro all esterno - D.Lgs. 81/2008 -Prescrizioni e indicazioni dell ENEL -Prescrizioni e indicazioni della TELECOM

4 Quote installative consigliate delle apparecchiature L installazione delle varie apparecchiature sarà eseguita secondo criteri e modalità nel rispetto delle Norme in materia vigenti od emanate prima dell inizio dei lavori ed in particolare dell art. 32 L n. 41 e del D. P. R n In carenza in quanto sopra, le altezze delle varie apparecchiature del piano finito del pavimento, salvi casi eccezionali, saranno: altezza maniglia porte (90cm) per apparecchi di comando e simili; circa m per prese 2x10A+T e 2x16A+T; circa m per quadri elettrici; oltre m per pulsanti a tirante dei bagni;

5 Locali per bagno I locali per bagno saranno del tipo in muratura; saranno rispettate le indicazioni di cui alla norma CEI 64-8 per le zone di rispetto di cui si riporta un immagine esplicativa: ZONA 0 AMMESSO: Condutture incassate in pareti ad una profondità maggiore di 5 cm. VIETATO: Cassette di derivazione Dispositivi di comando, protezione, sezionamento Apparecchi utilizzatori ZONA 1 AMMESSO: Condutture incassate i pareti ad una profondità maggiore di 5 cm. Condutture a vista o incassate ad una profondità inferiore a 5 cm purchè presentino un isolamento corrispondente alla classe II, non presentino alcun rivestimento metallico, siano limitate ai tratti necessari per l'alimentazione degli apparecchi utilizzatori ammessi in zona 1. Dispositivi di sezionamento e comando - Interruttori di circuiti SELV alimentati a tensione non superiore a 12 V c.a. o a 30 V c.c. con sorgente di alimentazione posta all'esterno delle zone 0, 1 e 2. Apparecchi utilizzatori - Apparecchi alimentati tramite circuiti SELV. Scaldacqua. Unità per vasche da bagno per idromassaggio, installate nella zona 1 poste sotto la vasca, rispondenti alle relative norme, purchè sia previsto un collegamento equipoteziale che colleghi le masse estranee con il conduttore di protezione dell'unità e l'accessibilità della zona sotto la vasca sia possibile solo mediante l'ausilio di un attrezzo.

6 Elementi riscaldanti annegati nel pavimento purchè siano ricoperti da una griglia metallica messa a terra o da uno schermo metallico messo a terra, connesso al collegamento equipotenziale supplementare. VIETATO: Cassette di derivazione e di giunzione con esclusione di quelle relative alle connessioni degli apparecchi utilizzatori ammessi nella zona 1 con le condutture di alimentazione. Prese a spina. Apparecchi di protezione e comando di circuiti non SELV. ZONA 2 AMMESSO: Condutture incassate ad una profondità maggiore di 5 cm. Condutture a vista o incassate ad una profondità inferiore a 5 cm purchè presentino un isolamento corrispondente alla classe II, non presentino alcun rivestimento metallico, siano limitate ai tratti necessari per l'alimentazione degli apparecchi utilizzatori ammessi nella zona 2. Interruttori di circuiti SELV alimentati a tensione non superiore a 12 V c.a. o a 30 V c.c. con sorgente di alimentazione posta all'esterno delle zone 0, 1 e 2. Prese a spina alimentate da trasformatore di isolamento a bassa potenza incorporato nella spina stessa. Interruttori incorporati negli apparecchi utilizzatori ammessi per la zona 2. Apparecchi utilizzatori - Apparecchi alimentati tramite circuiti SELV. Scaldacqua Apparecchi di illuminazione in classe II, unità per vasche da bagno per idromassaggio in classe II (conformi alle relative norme) e apparecchi di riscaldamento in classe II Apparecchi di illuminazione, unità per vasche da bagno per idromassaggio e apparecchi di riscaldamento in classe I, se protetti mediante interruttore differenziale con Idn < 30 ma. Elementi riscaldanti annegati nel pavimento purchè siano ricoperti da una griglia metallica messa a terra o da uno schermo metallico messo a terra, collegato al collegamento equipotenziale supplementare. VIETATO: Cassette di derivazione e di giunzione con esclusione di quelle relative alle connessioni degli apparecchi utilizzatori ammessi nella zona 2 con le condutture di alimentazione. ZONA 3 AMMESSO: Condutture incassate ad una profondità maggiore di 5 cm; Condutture a vista o incassate ad una profondità inferiore a 5 cm purchè presentino un isolamento corrispondente alla classe II, non presentino alcun rivestimento metallico; Cassette di derivazione e di giunzione. Prese a spina, interruttori e altri apparecchi di comando purchè sia attuata una delle seguenti disposizioni: - protezione individuale mediante separazione elettrica; - alimentazione mediante circuiti SELV; - protezione mediante interruttore differenziale con Idn < 30 ma.

7 Apparecchi utilizzatori Prese a spina, interruttori e altri apparecchi di comando purchè sia attuata una delle seguenti disposizioni: - protezione individuale mediante separazione elettrica; - alimentazione mediante circuiti SELV; - protezione mediante interruttore differenziale con Idn < 30 ma. Apparecchi utilizzatori - Nessuna limitazione, salvo per gli elementi riscaldanti annegati nel pavimento che devono essere ricoperti da una griglia metallica messa a terra o da uno schermo metallico messo a terra, collegato al collegamento equipotenziale supplementare. Grado di protezione ZONA 1 > IPX4 (Nei bagni pubblici e di comunità, se per la pulizia si fa uso di getti d'acqua è richiesto un grado di protezione IPX5) ZONA 2 > IPX4 (Nei bagni pubblici e di comunità, se per la pulizia si fa uso di getti d'acqua è richiesto un grado di protezione IPX5) ZONA 3 > IPX1 (Nei bagni pubblici e di comunità, se per la pulizia si fa uso di getti d'acqua è richiesto un grado di protezione IPX5)

8 Superamento delle barriere architettoniche I comandi dei punti luce saranno installati ad un altezza non superiore a 0,9 m dal pavimento, le prese di corrente ad un altezza di 45cm dal pavimento; in genere verranno applicate le indicazioni delle figure sotto riportate. d) Altezza interruttori, quadri elettrici Disposizione delle apparecchiature elettriche ai fini dell elimi- nazione delle barriere architettoniche

9 Caratteristiche generali dell'impianto Come si evince dall' esame dello schema generale dell' impianto, i carichi sono alimentati singolarmente; con questa soluzione si raggiungere la, massima continuità del servizio e la massima sicurezza nella gestione e manutenzione non pregiudicando il funzionamento delle altri parti dell'impianto. Protezione contro i contatti indiretti Per la protezione contro le tensioni di passo e di contatto che si potrebbero verificare in caso di guasti verso terra nei circuiti di media tensione, il dispersore di terra è stato dimensionato in modo tale che la tensione totale di terra non possa superare il 20% del valore ammesso. Per la protezione contro i contatti indiretti in bassa tensione, si è optato per il sistema TN-S (conduttore di neutro e di protezione separati), assicurando l'intervento delle protezioni entro 0,4 s in tutti i punti dell'impianto, in modo da evitare l'adozione di particolari provvedimenti sui quadri di distribuzione che alimentano i circuiti delle prese a spina. Protezione contro i contatti diretti Per la protezione contro i contatti diretti, tutte le parti sotto tensione sono dotate di isolamento adeguato e/o di involucri con grado di protezione idoneo al luogo di installazione. I circuiti di alimentazione delle prese a spina e degli.apparecchi illuminanti sono dotati di interruttori differenziali, con soglia di intervento non superiore a 0,03 A, quale protezione addizionale contro i contatti diretti. Criteri di dimensionamento I criteri adottati per il dimensionamento dei cavi sono relativi alla portata di ogni cavo che deve essere inferiore alla corrente d impiego, e la caduta massima di tensione non supera il 4% della tensione a vuoto per la linee che alimentano apparecchi di illuminazione come per tutti gli altri casi.

10 Sezione dei cavi La sezione del cavo deve essere scelta in funzione della corrente di impiego (IB) del circuito e della portata del cavo stesso (IZ), tenuto conto della caduta di tensione come di seguito indicato. Corrente D impiego La corrente d impiego IB rappresenta il valore più elevato che può transitare in regime permanente ed in servizio ordinario nel circuito e si determina con la seguente formula: Circuito fase-neutro IB = Potenza (W) / (Tensione (V) * cos Ø) Circuito trifase IB = Potenza (W) / (1.73 Tensione concatenata (V) * cos Ø) Portata Iz Del Cavo La portata di un cavo è il valore massimo di corrente che può fluire in regime permanente senza che la temperatura dell isolante superi il valore consentito. La portata dipende, oltre che dalla sezione del conduttore e tipo di isolante, anche dalla temperatura ambiente e dalle condizioni di posa. La portata diminuisce con l aumentare del numero dei conduttori installati entro lo stesso tubo o canale, a causa del mutuo riscaldamento. Corrente Nominale In dell interruttore Con l ausilio di un programma specifico si associa ad ogni valore della portata la massima corrente nominale In dell interruttore automatico adatto a proteggere il circuito contro il sovraccarico, secondo la regola In IZ. Corrente Di Corto-Circuito Per determinare il valore di Icc è stata utilizzata la relazione: Icc (ka) = V/( 3*(Rt² + Xt²)) dove: Icc (ka) è il valore della corrente di corto-circuito espressa in ka Rt2 è la somma delle resistenze situate a monte del punto scelto espresse in mω Xt2 è la somma delle reattanze situate a monte del punto scelto espresse in mω V è il valore della tensione nominale a vuoto tra le fasi. (I²*t) K²*S² dove: (I²*t) è l integrale di joule per la durata del corto (A²s); K è un coefficiente definito dalla relazione: K2 = c/αρ0 ln [(1+αθf)/(1+αθ0)] indicando con ρ0 la resistività a 0 C, con α il relativo coefficiente di variazione con la temperatura e θ0 θf rispettivamente la temperatura iniziale e finale del conduttore quando si verifica il cortocircuito S è la sezione dei conduttori (in mmq) Scelta della sezione del cavo Il cavo deve essere scelto in modo che entrambe le correnti IZ e In, (corrente nominale di intervento del dispositivo di protezione), siano superiori o almeno uguali alla corrente d impiego IB

11 IB IN IZ [1] IB 1.45* IZ [2] Le linee devono essere dimensionate in modo che la caduta di tensione tra il punto di consegna della energia elettrica (contatore) e qualunque altro punto dell impianto non superi il 4% della tensione nominale. Per il calcolo della caduta di tensione a fondo linea sono state utilizzate le seguenti relazioni: Linee monofasi U=2*I*L*(R cosϕ + X senϕ) Linee trifasi dove: U= 3*I*L*(R cosϕ + X senϕ) I è la corrente nominale d utilizzo della linea in A L è la lunghezza della linea in km ϕ è l angolo di sfasamento tra tensione e corrente R è la resistenza della linea in mω/m X è la reattanza della linea in mω/m per la caduta di tensione percentuale è stata usata la relazione: U%= U*100/U Cavi elettrici I cavi impiegati dovranno essere contrassegnati dal Marcio IMQ e dovranno rispettare i colori distintivi dei conduttori secondo le tabelle CEI-UNEL che prevedono: -blu per il neutro -giallo verde per la terra e i conduttori di protezione - altri colori per le fasi Nelle cassette di derivazione e nei quadri, i conduttori dovranno essere identificati da fascette colorate o con targhette scritte, per contraddistinguere i vari circuiti e la funzione di ogni conduttore. Le condutture elettriche saranno costituite da: 1) cavi in gomma etilenpropilenica di qualità G/, sigla FG7OR, secondo le norme CEI 20-22, non propaganti l incendio, a marchio IMQ, i quali saranno alloggiati all interno di canali metallici, per il tratto di collegamento con il quadro elettrico e lungo parte dell edificio e protetti da tubi in pvc autoestinguibili tipo blitz, a marchio IMQ per i tratti di alimentazione per le prese CEE; 2) conduttori di rame, isolati in pvc, sigla di identificazione N07VK secondo le norme CEI non propaganti l incendio, a marchio IMQ, protetti da tubi in pvc autoestinguenti tipo pesante a marchio IMQ

12 Illuminazione generale L illuminazione generale dei locali sarà realizzata con plafoniere complete di lampade fluorescenti compatte, a marchio IMQ. Alcune di queste plafoniere saranno dotate di kit di emergenza che forniranno luce nei momenti di black out e verranno installate delle luci di emergenze dotate di pittogrammi per favorire le uscite di emergenza nei momenti di necessità. Il dimensionamento dell impianto di terra Il dimensionamento dell impianto di terra viene condotto sulla base di 3 criteri fondamentali: 1. Resistenza meccanica e alla corrosione 2. Tenuta termica 3. Sicurezza delle persone Resistenza meccanica e alla corrosione - Tenuta termica Il dispersore deve avere una buona resistenza meccanica e alla corrosione che può essere ottenuta adottando i materiali e le dimensioni minime previste dalla Norma come indicato in tab. 2. I valori che la Norma CEI 11-1 riporta si discostano in parte da quelli previsti dalle Norme CEI 64-8 e CEI 81-1, relative agli impianti utilizzatori di bassa tensione e alla protezione contro i fulmini. Per proteggere dai guasti sia in AT che in BT e dai fulmini, gli impianti di terra, in genere, sono unici per cui è auspicabile per il futuro una revisione dei valori minimi. Per quanto riguarda la resistenza meccanica la Norma prevede per i conduttori di terra, compresi quelli di protezione ed equipotenziali, una sezione minima di 16 mm 2 mentre, per tener conto della tenuta termica, oltre che rispettare le sezioni minime previste, è necessario considerare il valore e la durata della corrente di guasto (nel calcolo si può considerare il vero valore della corrente che interessa il conduttore che si deve dimensionare in quanto la corrente di solito si divide tra i diversi componenti dell impianto di terra). Quando il guasto viene interrotto in tempi inferiori ai 5 s (condizioni adiabatiche di riscaldamento), ponendo l energia specifica sopportata dal conduttore superiore a quella lasciata passare dal dispositivo di protezione, la sezione del conduttore percorso dalla corrente di guasto può essere calcolata mediante la nota relazione:

13 dove: k e β sono dei coefficienti forniti dalla Norma che dipendono dai materiali Θ f e Θ i sono le temperature finale e iniziale in gradi centigradi (tab. 1). Per guasti interrotti in tempi superiori ai 5 s la sezione minima può essere desunta, in funzione della corrente, dai grafici forniti dalla Norma. In verità è bene evidenziare che, rispettando le sezioni minime indicate dalla Norma, in genere si soddisfa ampiamente anche il dimensionamento termico dei conduttori che risultano normalmente adatti anche per correnti di diversi ka. Per questo tipo di ambiente con deiezioni di animali si installerà un picchetto di terra collegato con cavo giallo verde N07VK da 16 mm² al nodo equipotenziale interno. Il picchetto è inserito in un pozzetto in materiale plastico 30 cm x 30 cm senza fondo, entrambi già esistenti.

14 Materiale β ( C) k (Amm -2 s 1/2 ) Rame 234,5 226 Alluminio Acciaio Tab. 1 Costanti dei materiali Dimensione minima Materiale Tipo di dispersore Corpo Rivestimento/guaina Diametro (mm) Sezione trasversale (mm 2 ) Spessore (mm) Valori singoli (µm) Valori medi (µm) Piattina ( 2 ) Profilato (inclusi i piatti) 90(250) 3(5) Zincato a caldo Tubo Barra tonda per picchetto 16(20) Acciaio Tondo per dispersore orizzontale Con guaina di piombo ( 1 ) Tondo per dispersore orizzontale Con guaina di rame estruso Barra tonda per picchetto (500) Con guaina di rame elettrolitico Barra tonda per picchetto 14.2(15) Piattina 50 2 Nudo Tondo per dispersore orizzontale 25( 3 ) Rame Corda 1.8* 25 Tubo 20 2 Stagnato Corda 1.8*

15 Zincato Piattina Con guaina Corda 1.8* Di piombo( 1 ) Filo tondo * per cavetti singoli ( 1 ) non idoneo per posa diretta in calcestruzzo ( 2 ) piattina, arrotondata o tagliata con angoli arrotondati ( 3 ) in condizioni eccezionali, dove l'esperienza mostra che il rischio di corrosione e di danno meccanico è estremamente basso, si può usare 16 mm 2 Nota: i valori riportati tra parentesi sono quelli comunemente utilizzati in Italia. Tab. 2 Dimensioni minime dei componenti del dispersore secondo CEI 11-1 Corrente di terra massima : 100 A Tempo d intervento delle protezioni: 5 s Tensione di passo e di contatto richiesta: 50 V Resistenza richiesta Rt 50/Id in condizioni ordinarie ρ resistività del terreno: 50 Ω x m arenarie argillose Re=ρ/2πL x ln ( 3 L/ro)= 21 Ω L impianto di terra sarà coordinato con gli interruttori differenziali secondo le norme CEI 64-8/4. Le protezioni differenziali saranno coordinate in modo tale da assicurare la tempestiva interruzione del circuito di guasto se la tensione di contatto assume valori pericolosi, soddisfacendo la seguente condizione: Rt 50/Id dove Rt è la resistenza di terra, in ohm, dell impianto di terra nelle condizoni più favorevoli; Id è il valore, in ampere, della corrente di intervallo differenziale più elevata, 50 è il valore convenzionale della tensione di contatto sulle masse, in volt. Arcevia 15/05/2014 Dott. Ing. Emanuele Mencarelli