IMPIANTI D'ILLUMINAZIONE PUBBLICA

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2 IMPIANTI D'ILLUMINAZIONE PUBBLICA

3 1) PREMESSA La presente relazione è rivolta ad illustrare una rete di illuminazione pubblica, in parte esistente ed in parte da realizzare, che si snoda per circa 2 Km lungo la strada Provinciale n 68 in comune di Concordia Sagittaria attualmente a servizio unicamente di detta viabilità. La presente trattazione viene inoltrata per illustrare le opere riguardanti l elettrificazione della rete di illuminazione mediante la posa in opera di cavi di alimentazione, quadri di regolazione e protezione e corpi illuminanti in quanto è già stata prevista e realizzata nel 1 lotto stralcio la predisposizione di tutte le opere tubazioni da inserire nel terreno ove insiste la pista ciclabile quali, a titolo di esempio non esaustivo, fondazioni dei pali, punti di inserimento lampade a pavimento, tubazioni per cavidotti, pozzetti, etc. E evidente che queste opere, già eseguite, segnano in maniera definitiva le caratteristiche elettriche e illuminotecniche del presente intervento che si configurano quindi quali opere di completamento. La situazione attuale consta di una linea di illuminazione pubblica costituita da pali in acciaio tronco conici h=8.00 ml fuori terra sui quali sono montati dei corpi lampada marca GRECHI dotati di due lampade da 125 W a vapori di mercurio per ogni armatura in classe I. Detti corpi lampada verranno sostituiti da corpi lampada di classe II tipo Brallo e/o Kaos 1 dotati di lampade al sodio ad alta pressione da 150 lux tipo SON 2000 K lumen Ra 4 atte a garantire un illuminamento medio della carreggiata di 20 lux attenuabile fino a 10 lux mediante dimer. Ogni corpo lampada è dotato di due livelli di illuminamento. L intervento proposto prevede la realizzazione di una rete di illuminazione a servizio della pista ciclo pedonale mediante posa in opera di corpi illuminante tipo Disano mod. Brallo o AEC mod. Kaos 1, o similari dotati di lampade al sodio ad alta pressione da 70W, completi di braccio da 40/50 cm e ghiera di fissaggio posta a circa ml dal piano di utilizzo della pista. Il tutto illustrato in apposita tavola grafica. Le caratteristiche delle lampade sono SON 70 WTS 2000 K 6600 lumen Ra 4. Data la notevole distanza tra due punti luce contigui (circa 29 ml) si è pensato di integrare l illuminazione della pista ciclo-pedonale mediante la posa in opera di corpi illuminanti a filo terreno, inseriti nelle due fasce laterali pavimentate, in corrispondenza dei tozzetti di cls, costituiti da faretti tipo Disano mod. Microfloor o similari con passo di 6.00 ml funzionanti a Led con potenza impegnata di circa 1 Watt ciascuno, posti sotto trasformatori di sicurezza. Dette lampade, a differenza delle precedenti, sono alimentate a 24 volt e

4 saranno collegate al trasformatore attraverso linee e cavidotti indipendenti. Nel tratto in uscita dal trasformatore le linee saranno intubate entro proprie tubazioni. Tali corpi illuminanti hanno il compito di segnalare il tracciato del percorso ciclopedonale e, data la modestissima entità del segnale luminoso, non modificano significativamente l habitat. E stata prevista la posa in opera di faretti a led in ragione di un palo si ed uno no. Sulla base di ogni palo, a circa 40 cm dal suolo, saranno fissati, a mezzo adeguate staffe e forature del palo, trasformatori di tipo meccanico che alimenteranno n 10 punti luce led cadauno. Detto trasformatore sarà posto entro scatole IP65. i collegamenti saranno eseguiti attraverso appositi bocchettoni in grado di garantire un indice di protezione minimo IP44. Da questo trasformatore si dipartiranno le alimentazioni in cavi in doppio isolamento tipo RG7 intubati che lo collegheranno ai corpi illuminanti Led in serie come indicato nello schema grafico di progetto. Oltre a questo intervento il progetto prevede, per effettuare un risparmio energetico, la posa in opera di corpi lampada, su pali, dotati di un sistema che consente la riduzione di potenza su ogni singolo punto luce con due livelli di illuminamento. Tale soluzione consente di diminuire la potenza utilizzata mantenendo uniforme l illuminamento secondo le indicazioni delle normative vigenti. Ogni linea in partenza sarà protetta da adeguato interruttore magnetotermico differenziale atto a garantire il mantenimento in efficienza della linea ed evitare problematiche legate ad eventuali contatti diretti ed indiretti. Data la lunghezza delle linee si prevede la realizzazione della rete mediante posa in opera di cinque bracci indipendenti. I cavidotti collegano sia i corpi lampada a servizio della strada provinciale sia i corpi lampada a servizio della pista ciclabile. Le linee faranno capo ad un quadro elettrico generale tipo Conchiglia o similare della capacità minima di 120 moduli e dotato superiormente di contenitore omologato per contatore Enel. Ogni braccio sarà servito da quattro cavi attivi più la terra. Ad ogni fase verrà collegato alternativamente un corpo illuminante al fine di ridurre l intensità di corrente su ogni cavo attivo. La sezione delle linea sarà dimensionata per una caduta massima di tensione pari al 4% (quattropercento) come richiesto dalle norme UNI - CEI.

5 Considerata la presenza di complessivi 59 punti luce costituiti da lampade da 150 Watt e di altrettante lampade da 70 W montate a ml di altezza, su un unico braccio, preposti all illuminazione della pista ciclo pedonale, si ricava che per l illuminazione pubblica dovrà essere previsto un impegno di potenza pari a circa 18.0 KW in trifase che, a favore della sicurezza, viene ampliato a 20 kw, tenendo conto anche di un minimo di impegno legato alla presenza di Led segnapasso (1 W in monofase). Riportiamo di seguito la verifica illuminotecnica sia della pista ciclo pedonale ed anche della strada in quanto vengono cambiati e/o posti in opera nuovi corpi illuminanti e variate le relative potenze in gioco. Come detto nel punto precedente, i corpi lampada a servizio della pista ciclabile e della strada saranno in classe II mentre i trasformatori 220/24 V a servizio delle luci a led, del tipo meccanico, non saranno in doppio isolamento o isolamento rinforzato. Si sottolinea, come evidenziato nelle tavole grafiche riportanti i percorsi dei cavidotti funzionanti a 24 V che gli stessi saranno separati da quelli funzionanti a 220/380 V. La separazione avverrà inserendo detti cavi entro apposite tubazioni in PVC flessibile allo scopo predisposte. Per quanto riguarda poi il punto di alimentazione, cioè il punto ove verrà posizionato il contatore dell Ente erogante (Enel), esso è già presente a circa 1300 ml dall inizio della pista (Piazza Matteotti). Come può essere visto dallo schema unifilare e da quello a blocchi, riportato nella medesima tavola, le linee in partenza dal quadro generale andranno a servire un primo tratto iniziale composto da n 12 lampade da 150 W e n 12 lampade da 70 W, un secondo braccio servirà le lampade per strada e pista ciclabile dalla n 13 alla n 27, poi sono previsti due bracci simmetrici a servizio delle lampade che vanno dalla n 28 alla n 45 ed una dalla n 46 alla futura n 61. Questo ultimo braccio, ovviamente, termina con la lampada n 59 che è l ultima prevista da porre in opera in questo intervento. Sul quadro è già stato predisposto il quinto braccio che servirà il tratto di illuminazione dalla lampada n 59 alla n 72. Questo tratto sarà oggetto di intervento futuro. Il presente progetto prevede l abbandono del cavidotto attualmente esistente ed il recupero dei cavi tesati esistenti ed il loro stoccaggio in luogo indicato dalla D.L. Le sezioni e le protezioni sono individuate negli schemi unifilari del quadro allegato al progetto.

6 Oltre alla verifica delle cadute di tensione viene effettuato un calcolo illuminotecnico per garantire sia sul piano stradale che nella pista ciclabile, sia presente rispettivamente un illuminazione superiore ai 5 lux minimi richiesti (pista ciclabile) e verificata anche un illuminazione minima della provinciale superiore o pari ai 10 lux in seconda accensione. Questa ultima verifica è anche legata alla sostituzione dei corpi lampada che passano da una potenza installata di 250 W ad una di 150 W. Riportiamo in allegato, la verifica di un tratto di strada provinciale, nonché la verifica di un tratto di pista ciclabile (vedi allegato). Gli impianti di questo tipo sono TT, con corrente fornita in trifase 380V 50 Hz con ripartizione dei corpi lampada tra le tre fasi ed il neutro. Per quanto riguarda le protezioni elettriche si fa presente che a monte d'ogni linea braccio, in apposito quadro con protezione minima IP44, come precedentemente detto, saranno posti interruttori magnetotermici differenziali a protezione di ciascun tratto di rete da sovratensioni e/o contatti diretti ed indiretti. E garantita in ogni punto la disequazione 25 / id > Re dove Re è la resistenza di terra ed id è la corrente di intervento del differenziale. La sezione minima di collegamento è di 2,5 mmq. Si sottolinea che le lampade da 150 W saranno collegate con cavi da 4,0 mmq in doppio isolamento come indicato nella relativa tavola grafica per attestarsi su valori di perdita di tensione complessivi inferiori al 4.00%. Si riportano di seguito le verifiche delle cadute di tensione per ogni singolo braccio. 2) NORMATIVE - legge 1 marzo 1968 n materiali ed apparecchiature per l'esecuzione a regola d'arte. - Legge 18 ottobre 1977 n direttive per imp. fra i 50 e 1000 V continua e 75 e 1500 V alternata. - Legge 23 dicembre 1978 n prevenzione infortuni. Norme CEI generali con particolare riferimento: - CEI impianti elettrici utilizzatori - CEI impianti elettrici in locali da bagno, docce ecc. - CEI impianti elettrici utilizzatori negli edifici a destinazione residenziale o similare - CEI guida per l'integrazione impianti elettrici ausiliari - CEI cavi isolati in gomma - CEI cavi isolati in pvc

7 3) IMPIANTO DI MESSA A TERRA E SCARICHE ATMOSFERICHE L'impianto di messa a terra, già eseguito, è costituito da corda in rame da 35 mmq direttamente inserito nel terreno. Detto impianto è già presente in quanto le lampade esistenti sono in classe I e debbono essere mantenute in opera fino alla loro completa sostituzione. Oltre alla corda nuda saranno poste in opera puntazze in ferro zincato o ramato nel numero e lunghezza tale da garantire una resistenza di terra tale da verificare il rapporto 25/id Re dove id è il valore della corrente differenziale ed Re è il valore della resistenza di terra. Si è tenuto il valore 25 in quanto siamo in ambiente umido (esterno) Detto impianto verrà collegato con l impianto esistente. Tutte le parti metalliche dei corpi illuminanti e sostegni saranno collegate con questo impianto anche se le apparecchiature previsti nell intervento sono in classe II ed i cavi in doppio isolamento. Detta scelta è stata effettuata in quanto in fase transitoria i corpi illuminanti sono in classe I cioè nel periodo transitorio da quando la pista ciclabile è eseguita a quanto saranno posti in opera i nuovi corpi illuminanti l impianto è classificato in classe I e deve essere dotato di impianto di terra. 4) VERIFICHE SULLA RETE Le caratteristiche dei componenti dell impianto elettrico sono state scelte tenendo conto delle condizioni di esercizio e dell ambiente; opportuni dispositivi di sezionamento e comando garantiscono la sicurezza. Per ogni circuito dell impianto è prevista l installazione di un dispositivo di protezione magnetotermico atto ad interrompere le correnti di sovraccarico e di corto circuito, prima che tali correnti possano diventare pericolose per gli effetti termici e meccanici sui conduttori e nelle relative connessioni. Il coordinamento tra conduttura e dispositivo di protezione contro i sovraccarichi è stato fatto scegliendo dispositivi e conduttori che soddisfino le seguenti relazioni: Ib In Iz nonché If 1.45 Iz dove: Ib corrente di impiego In corrente nominale del dispositivo di protezione Iz portata della conduttura If corrente convenzionale di funzionamento del dispositivo di protezione ( If = 1.45 In per interruttori automatici ad uso civile ).

8 La protezione contro i corti circuiti è stata fatta scegliendo dispositivi aventi un potere d interruzione maggiore o uguale alla corrente di corto circuito presunto nel punto di installazione ed aventi un tempo d intervento inferiore a quello che porterebbe la temperatura dei conduttori oltre il limite ammissibile. Quest ultima condizione è stata verificata dalla seguente formula: ti 0 I 2 dt K 2 dove: ti 2 I dt è l'integrale di Joule per la durata del corto circuito. 0 S 2 S è la sezione del conduttore. K è il valore caratteristico dell isolamento. 115 per i cavi in rame isolati in PVC. La sezione dei conduttori scelta è tale da garantire, in relazione alla corrente d impiego ed alla lunghezza della conduttura, che la caduta di tensione sia inferiore al 4% rispetto alla tensione nominale di consegna. È questo il valore più restrittivo. 5) CADUTE DI TENSIONE La caduta di tensione massima ammessa dalle norme CEI fas. 147 non può superare il 4% nel caso di circuiti di illuminazione e misti, il 6% nel caso di altri circuiti. In conformità con le tabelle CEI -Unel è necessario soddisfare la seguente relazione: K L I ΔV = 1000 Riportiamo di seguito i valori delle cadute di tensione unitarie delle varie sezioni di cavo Tab. CEI UNEL sezione (mmq) V Monofase K (mv/am) V Trifase K (mv/am)

9 6) VERIFICA DELLE CADUTE DI TENSIONE DEI SINGOLI BRACCI COSTITUENTI LA RETE Si riporta di seguito la verifica delle cadute di tensione dei tratti di cavo soggetti a maggior intensità di corrente e più lunghi. A tale proposito si prende in considerazione il tratto che va dal contattore (posto all altezza del palo n 46) alla piazza di Concordia G. Matteotti. Esso è composto da tre bracci in partenza dal quadro generale. Il primo braccio ha una lunghezza di collegamento di 1020 ml. Dopo questo tratto di collegamento la rete allaccia quattro utenze pali per ogni fase. La potenza richiesta per ogni fase è di (150+70) x 1,20 per quattro pali utenza Qp = 1,06 KW. L intensità di corrente in partenza è pari a 4,8 A. Riportiamo di seguito le verifiche delle cadute di tensione BRACCIO 1 Con n 4 lampade da 150W e n 4 da 70 W per singola fase - lunghezza collegamento 1020 ml Intensità di corrente = (4x150x1.20)+(4x70x1.20) pari a 4.80 A Cavo da 35.0 mmq - caduta di tensione 1.28 mv/ma 1020 x 1.28 x 4.80 ΔV 1 = = 6.27 V pari a p=2.85% 1000 Si verificano, inoltre, le seguenti cadute di tensione rispettivamente sul tratto di linea che va dal palo n 10 al palo n 7, su quella che va dal palo n 7 al palo n 4 e su quella che va dal palo n 4 al palo n 1. Le perdite di tensione in percentuale sono rispettivamente 0.2%, 0.13%, 0.06% a cui vanno sommate le perdite afferenti il collegamento precedentemente calcolato pari a 2.85% nonché la perdita del tratto di linea da 4.0 mmq che collega la lampada da 150 W alla rete, pari a 0.04%. La perdita totale percentuale del braccio 1 è pari a: = 3.28% < 4.00% Il braccio soddisfa le richieste di legge.

10 BRACCIO 2 Detto braccio è costituito da un tratto di collegamento della lunghezza di 660 ml a cui vengono allacciate n 5 lampade da 150 W e n 5 lampade da 70 W per fase per una potenza complessiva per fase pari a 1410 W con un intensità di corrente pari a 6.40 A. La perdita di tensione nel tratto di collegamento è pari a: ΔV 2 = 5.40 V pari a 2.46% considerando un cavo da 35 mmq la cui perdita di tensione è pari a ΔV = 1.28 mv/ma A detta perdita di tensione vanno sommate le perdite relative al tratto 25 22, al tratto 22 19, al tratto e quelle del tratto terminale Le sigle numeriche si riferiscono ai singoli pali e ne individuano la posizione. La perdita di tensione complessiva, per questa fascia, è pari a 3.10% < 4.00% E evidente che non è possibile usare una sezione inferiore senza superare la percentuale di caduta massima prevista dalla normativa per questo tipo di impianti. Se si passa infatti ad un cavo della sezione di 25 mmq, la cui perdita di tensione è di 1.78 mv/ma per metro lineare, si ottiene una perdita complessiva pari a 4.31% non accettabile in quanto superiore al limite del 4.00% stabilito dalla normativa. BRACCI 3 E 4 Detti due tratti sono simmetrici rispetto al quadro generale ed al contatore. Essi non hanno un tratto di collegamento ma partono direttamente dal quadro. La potenza per ogni singola fase è di 1.60KW pari ad una intensità di 7.60A. Si prende in considerazione una sezione di cavo da 16 mmq aventi una perdita di tensione pari a 2.80 mv/ma per metro lineare. A seguito delle verifiche, che per brevità non riportiamo, la perdita di tensione complessiva è pari a 3.00% < 4.00% e quindi ottemperante alla normativa. BRACCIO 5 Questo tratto non troverà attuazione durante i lavori di cui al presente progetto in quanto lo stesso verrà eseguito in lotti successivi non avendo trovato copertura in questo finanziamento.

11 Sul quadro elettrico generale saranno predisposte le protezioni per le linee che andranno a servire i punti luce pali che vanno dal n 64 al n 72 con un impegno di potenza per singola fase di 0.9 KW ed un intensità di corrente pari a 3.90 A. A fronte di questi dati, vista la lunghezza complessiva del tratto, considerata la sezione di 16 mmq, si otterrà una perdita di tensione pari al 3.10% < 4.00% prevista dalla normativa e quindi ottemperante.

12 VERIFICA CALCOLO ILLUMINOTECNICO STRADA PROVINCIALE n 68

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18 VERIFICA CALCOLO ILLUMINOTECNICO PISTA CICLOPEDONALE

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