1.RELAZIONE GENERALE DI CALCOLO Oggetto: PROGETTO IMPIANTO ELETTRICO per edifici scolastici in Torchiara Committente: Amministrazione comunale di Torchiara La presente relazione generale descrive i criteri utilizzati per le scelte progettuali e illustra le modalità seguite per trasferire a livello realizzativo le soluzioni tecnologiche previste nel progetto esecutivo per la realizzazione degli impianti elettrici e ausiliari, a servizio dei locali di proprietà del Comune di Torchiara, destinati ad attività scolastiche. 1.1 Premessa Sulla base dell art. 5, comma 2, lettera c del DM n. 37 del 22/01/2008, gli impianti elettrici dei locali a servizio dell attività, avendo una potenza impegnata superiore ai 6 kw, sono soggetti a progettazione. 1.2 Classificazione degli ambienti Gli ambienti in oggetto sono così suddivisi: Piano Terra destinato a refettorio, cucina, deposito, aule, atrio e servizi igienici. Piano Primo destinato ad aule, laboratori e servizi igienici. Sulla base di quanto esposto si conclude che negli ambienti destinati al pubblico (ovvero tutti) saranno installati componenti con grado di protezione almeno IP4X. Negli ambienti destinati a locale cucina tutti i componenti avranno grado di protezione almeno IP55, le prese saranno installate ad almeno ad 1,10 m dal pavimento, per evitarne il danneggiamento per via di carichi pesanti in movimento. 1.3 Caratteristiche degli utilizzatori elettrici e analisi dei carichi Gli utilizzatori elettrici a servizio dell edificio sono: 1. Gli utilizzatori al piano terra, per cui si è stimata una potenza necessaria di circa 6 kw. 2. Gli utilizzatori relativi al piani primo, per cui si è stimata una potenza di circa 6 kw.
2. RELAZIONE TECNICA Gli impianti elettrici da realizzare nel complesso in oggetto comprendono: Quadri elettrici. Distribuzione principale e secondaria. Impianti utilizzatori forza motrice. Impianti di illuminazione normale. Impianti di illuminazione di emergenza. Impianto telefonico e trasmissione dati. Impianto di equipotenzializzazione. Impianto di terra. Impianti elettrici a servizio degl impianti meccanici. Impianti di rivelazione incendi. Il tutto completo delle necessarie assistenze murarie. Tutti i componenti costituenti l impianto elettrico dovranno riportare il marchio di conformità CE o in alternativa il marchio IMQ dell Istituto Italiano del Marchio di Qualità. 2.1 Principali Leggi e Norme di riferimento L'impianto dovrà essere realizzato in conformità alle normative CEI, alle Leggi vigenti ed alle indicazioni fornite dagli Enti erogatori dei servizi. L'impianto elettrico nel suo complesso e nei singoli componenti sarà realizzato seguendo in particolare le seguenti specifiche normative: - D.P.R. n. 547 del 27/4/1955. - Legge n. 186 del 1/3/1968. - Legge n. 791 del 18/10/1977. - D.M. del 16 /02/1982. - Legge n. 818 del 07/12/1984. - D.M. n. 37 del 22/01/2008. - D.P.R. n. 447 del 6/12/1991. - D.P.R. n. 519 del 15/10/1993. - D.P.R. n. 514 del 27/8/1994. - D.P.R. n. 626 del 19/9/1994. - D. Lgs. n. 81/08 (marcatura CE del materiale in bassa tensione). - Le prescrizioni della Società distributrice dell energia elettrica della zona. - Le prescrizioni del locale Comando dei Vigili del Fuoco.
- Le prescrizioni della Società telefonica locale. - Le prescrizioni delle Autorità Comunali e/o Regionali. - Norma UNI EN 12464-1 Illuminazione dei luoghi di lavoro del 01/07/2003. - Norma UNI EN 1838 Illuminazione di emergenza. - Le Norme CEI (CEI EN) vigenti alla data odierna, compreso le eventuali varianti, fra le quali ricordiamo le principali come di seguito elencato: a) 11-1 Impianti di produzione trasporto e distribuzione di energia elettrica. Norme generali; b) 11-17 Impianti di produzione, trasporto e distribuzione di energia elettrica, linee in cavo; c) 11-18 Impianti di produzione, trasporto e distribuzione di energia elettrica, dimensionamento degli impianti in relazione alle tensioni; d) CT 16 Contrassegni dei terminali ed altre identificazioni; e) 17-13/1 (CEI EN 60439-1) Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri b.t.). Parte 1: apparecchiature di serie soggette a prove di tipo (AS) e apparecchiature non di serie parzialmente soggette a prove di tipo (ANS); f) 17-13/3 (CEI EN 60439-3) Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri b.t.). Parte 3: Prescrizioni particolari per le apparecchiature assiemate di protezione e di manovra destinate ad essere installate in luoghi dove personale non addestrato ha accesso al loro uso. Quadri di distribuzione (ASD); g) 64-8/1-7 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1.000 V in corrente alternata e a 1.500 V in corrente continua; h) 64-12 Guida per l'esecuzione dell'impianto di terra negli edifici per uso residenziale e terziario; i) CT 103 Reti ed apparati per servizi di telecomunicazione; j) CEI-EN 62305-1,2,3,4 Protezione dalle scariche atmosferiche. Nel loro complesso tutti gli impianti commissionati saranno realizzati, installati e collegati a perfetta regola d'arte e completamente funzionanti, prestando particolare attenzione a che: - tutti i materiali e gli apparecchi impiegati negli impianti siano adatti all'ambiente cui sono destinati e tali da resistere alle azioni meccaniche, corrosive, termiche o dovute all'umidità, alle quali possono essere soggetti durante l'esercizio; - tutti i materiali abbiano caratteristiche e dimensioni tali da rispondere alle norme CEI, CEI EN ed alle tabelle CEI-UNEL attualmente in vigore; - i materiali e gli apparecchi, per i quali è prevista la concessione del Marchio Italiano di Qualità, siano muniti del contrassegno I.M.Q., o di certificazioni analoghe; - gli apparecchi impiegati siano dotati di certificazione di rispondenza alle Norme CEI quando oggetto della norma di riferimento. Tutti i materiali installati dovranno obbligatoriamente rispondere alla direttiva bassa tensione.
2.2 Caratteristiche del sistema elettrico di distribuzione Gli impianti in oggetto saranno alimentati dalla rete elettrica dell Ente distributore con sistema elettrico trifase 400/230V del tipo TT. 2.4 Calcoli delle sezioni dei conduttori e delle c.d.t. Per i calcoli di verifica delle sezioni dei conduttori, sono state usate le tabelle CEI-UNEL in vigore che riportano i valori normalizzati per i cavi con isolamento solido. Le caratteristiche e le sezioni dei conduttori, contraddistinte con un numero per ogni circuito di alimentazione posto a valle di ciascun interruttore ubicato nel quadro generale sono riportate negli schemi elettrici unifilari. I valori delle c.d.t. espressi in % sono inferiori a quelli raccomandati dalle norme, avendo stabilito una c.d.t. massima ammessa pari al 4% per tutte le utenze. 2.5 Protezione delle condutture contro i sovraccarichi e i corto circuiti 2.5.1 Protezione contro i sovraccarichi CEI 64-8 parte 4 sez. 433 Per assicurare la protezione contro i sovraccarichi delle condutture, sono previsti dispositivi di protezione aventi corrente nominale (In) maggiore della corrente di impiego (Ib) e minore della portata della conduttura (Iz). I valori delle portate relative a ciascun dispositivo sono riportati negli schemi elettrici dei quadri allegati alla presente relazione. 2.5.2 Protezione contro i c.c. CEI 64-8 parte 4 sez. 434 La corrente di corto circuito presunta trifase è stata fissata di valore pari a 25 ka sulla base delle informazioni fornite dal distributore. In tal modo gli apparecchi di protezione installati sono stati scelti in modo che risulti soddisfatta, per ciascuno di essi, la condizione che il potere di interruzione sia superiore al valore di Icc massima calcolata ai morsetti di ciascun apparecchio; inoltre per ciascuna conduttura è stata verificata la condizione che l energia specifica lasciata passare dal dispositivo di protezione per corto circuito all inizio della linea sia inferiore a quella tollerata dal cavo: I 2 t < K 2 S 2. 2.6 Protezione contro i contatti diretti e indiretti 2.6.1 Protezione contro i contatti diretti: norme CEI 64-8 parte 4 sez. 412 Le misure di protezione contro i contatti diretti saranno assicurate mediante isolamento delle parti attive e mediante involucri e barriere secondo quanto disposto dalle sezioni 412.1, 412.2 delle suddette norme. 2.5.2 Protezione contro i contatti indiretti: norme CEI 64-8 parte 4 sez. 413 Trattandosi nel caso specifico di un sistema con tensione nominale inferiore a 1000 V di tipo TT, la protezione contro i contatti indiretti delle persone sarà realizzata considerando il valore limite ammesso di 50 V in un tempo di 5s. Per cui risulta che: dove R T < 50/I 5S R T = resistenza di terra dell impianto espressa in Ohm; I 5S = corrente di intervento del dispositivo di protezione entro 5 secondi. Tale valore di R T risulterà verificato per tutti i circuiti di distribuzione relativi all impianto in oggetto essendo questi provvisti di conduttore di protezione PE e protetti da apparecchi che effettuano l interruzione automatica del circuito mediante dispositivi differenziali con corrente di intervento pari a: Id= 0,3 e 0,03A.
2.7 Caratteristiche dei circuiti e delle relative protezioni 2.7.1 Protezione del montante e tipologia del cavo Fornitura e posa nel locale quadro generale con interruttori a protezione dei montanti, del tipo modulare inserito in custodia IP65, se installati all esterno, IP 4X se installati all interno, fissati a parete con tasselli e viti e provvisti di morsetti per la connessione del conduttore di protezione al nodo collettore di terra; oltre che di scaricatore di sovratensione con cartuccia portafusibili 3P+N. Montante in cavo multipolare, tipo FG7(O)R - 06/1kV di sezione come da schemi unifilari allegati posato in tubo interrato tipo doppia parete 450, per un primo tratto e poi in apposito cavedio 50 mm in PVC serie pesante autoestinguente. Il percorso dei montanti sono indicati negli elaborati planimetrici allegati. 2.7.2 Quadro elettrico generale E previsto un quadro elettrico generale di dimensione come da allegati schemi topografici, con portella di chiusura trasparente e serratura a chiave e grado di protezione almeno IP4X, avente la dotazione come da schemi unifilari allegati. Il collegamento tra i quadri generali e gli ulteriori quadri di piano saranno realizzati con cavo multipolare con guaina 3G6 (trifase + neutro + PE), tipo FG7(O)R 0,6/1kV nelle sezioni stabilite negli schemi unifilari. 2.7.3 Circuiti dorsali e terminali I circuiti dorsali, a partire dal quadro generale ai sotto quadri saranno tutti del tipo multipolare con guaina FG7(O)R 0,6/1kV nelle sezioni stabilite negli schemi unifilari. I circuiti terminali, derivati dalle cassette di connessione, saranno realizzati con conduttori unipolari senza guaina disposti in tubazioni in PVC da incasso a parete e sotto pavimento e avranno le caratteristiche di seguito riportate. I circuiti di energia alimentati a tensione di rete saranno realizzati con conduttori tipo N07V-K costituiti da: dorsale prese 10/16A di sezione 4 mmq entro tubo 25 mm; dorsale circuiti illuminazione di sezione 2,5 mmq entro tubo 25 mm; circuiti terminali prese 10/16A di sezione 2,5 mmq entro tubo 20 mm; circuiti terminali utenze illuminazione di sezione 1,5 mmq entro tubo 20 mm; i circuiti di segnalazione SELV sono previsti con conduttori H05 V-U di sezione 0,5-1,5 mmq entro tubo 20 mm. Per quanto riguarda le modalità installative si prevedono dieci/dodici cassette di connessione principali per ogni stanza, disposte a incasso a parete a circa 20 cm dal pavimento, in prossimità rispettivamente del centralino e di tutte le utenze principali. Le cassette saranno tra loro interconnesse con almeno 3 tubi di diametro 32 mm. Alle cassette saranno collegati tutti i tubi con i relativi circuiti di alimentazione e di comando degli utilizzatori. In particolare faranno capo alle cassette di connessione principali i singoli punti luce a soffitto e a parete, gli apparecchi di comando (interruttori, deviatori, pulsanti), le prese di servizio ecc., seguendo percorsi orizzontali e verticali paralleli ai lati delle stanze. Per le installazioni in controsoffitto si dovranno utilizzare tubi protettivi e cassette di derivazione autoestinguenti e del tipo H, ovvero testate con filo incandescente ad 850 C. Non dovranno essere realizzate connessioni all interno delle cassette porta frutti. 2.7.4 Impianto d illuminazione esterna L impianto comprende: il circuito dorsale, per le alimentazioni agli apparecchi d illuminazione su palo nel giardino, realizzato con linea in tubo interrato 50 mm con cavo multipolare, del tipo adatto alla posa perennemente annegato in acqua, 2 2,5 mm 2 tipo H07RN8-F, avendo previsto armature in classe II; il circuito è derivato a valle dell apparecchio di protezione disposto nel quadro elettrico generale. Le derivazioni a ciascun apparecchio d illuminazione saranno previste nei pozzetti d ispezione in prossimità delle lampade e realizzate mediante apposite muffole. È previsto un interruttore per il comando manuale disposto nel quadro elettrico generale.
2.7.5 Impianto generale di terra È previsto la realizzazione di una maglia di 3 dispersori in acciaio zincato o ramato, costituiti da picchetti a croce di lunghezza pari a 1,5 m e provvisti di morsetti di fissaggio del conduttore di terra. I dispersori saranno infissi entro pozzetti ispezionabili in prefabbricato di calcestruzzo o in PVC carrabili, provvisti di coperchio di chiusura, da installare al piano terra intorno all edificio (si veda la tavola E2). I dispersori saranno interconnessi tra loro tramite corda di rame nudo da 35 mmq interrata ad almeno 0,8 m di profondità, e al collettore generale di terra con conduttore di terra di sezione minima pari a 50 mmq e faranno capo al collettore principale. È previsto la realizzazione di n. 1 collettore principale di terra all ingresso costituito da una piastra di rame o acciaio ramato, meccanicamente robusta, di dimensione 400 200 5 mm, ammarrata a parete con appositi isolatori in fibra di vetro, inclusa la protezione frontale in lexan, riportante la simbologia assegnata ai componenti dell impianto di terra, a cui devono essere collegati in modo visibile, con la possibilità di disinserzione individuale e di permanente accessibilità: il conduttore da 50 mmq connesso all impianto generale di terra; i conduttori di protezione del nodo PE dei quadri generali; i conduttori equipotenziali principali delle masse estranee (tubazione dell acqua, del gas, canalizzazioni metalliche, guide metalliche, ecc.); il conduttore di protezione delle singole stanze per gli ospiti. 2.7.6 Impianto centralizzato TV Se verrà realizzato un impianto TV dovrà essere rispondente alle relative norme CEI 12-15 e il gruppo aereo di ricezione e il centralino di amplificazione sarà unico. La fornitura comprende: la linea a 230V di alimentazione del centralino di amplificazione posata nel cavedio dei montanti energia; il gruppo aereo di ricezione e il palo di sostegno; il centralino di amplificazione; la protezione del centralino e dei cavi di segnale contro le tensioni di contatto indirette; La distribuzione dei segnali video prevede: un montante unico a servizio di tutti i piani con i rispettivi derivatori di piano. 2.7.7 Impianto telefonico e trasmissione dati L impianto telefonico comprende la fornitura e posa in opera di tutto il materiale per la predisposizione delle tubazioni per l allacciamento alla rete urbana fino agli armadietti a piede scala; un armadietto con portella e serratura nel punto di consegna rete telefonica; due tubazioni per i montanti del servizio telefonico; le cassette di derivazione in materiale isolante una per ogni piano montanti vani scala. Dalle scatole montanti vani scala partiranno i tubi flessibili del tipo pesante da 20 mm che collegheranno l interno di ciascuna camera per alimentare le singole prese previste. All ingresso della linea telefonica sarà previsto uno scaricatore di sovratensione per linee telefoniche 200 V 15 ka. N.B. Tutte le tubazioni saranno previste di filo pilota per permettere l inserimento dei conduttori telefonici da parte della società distributrice con cartellino indicante il numero dell unità immobiliare. Per la identificazione dei circuiti ausiliari sono previste tubazioni flessibili della serie pesante ciascuna contraddistinta dai seguenti colori: telefono-dati / ARANCIO;
segnali TV / VERDE; antifurto e antincendio / LILLA; Sistema controllo climatizzazione / BLU. 3. RELAZIONE SPECIALISTICA 3.1 Selettività delle protezioni 3.1.1 Guasti per corto circuito La selettività delle protezioni relativa a guasti per corto circuito risulta di tipo amperometrica e gli interruttori installati sul quadro, garantiscono un potere di corto circuito pari a 6,0kA: è comunque prevista l installazione di un interruttore nel quadro fornitura, a protezione del montante (l interruttore generale a protezione del montante ha un potere di interruzione di 25 ka). 3.1.2 Guasti verso terra La selettività delle protezioni relativa a guasti verso terra è realizzata con protezioni di tipo differenziale con selettività di tipo amperometrico dell interruttore a monte nei casi di più interruttori in cascata. Tutti i circuiti terminali saranno protetti da interruttore differenziale con corrente di intervento massima di 0,03 A. 3.2 Fonti di Alimentazione L impianto elettrico è di categoria I, mentre la fornitura elettrica sarà in bassa tensione, sistema TT, trifase più neutro. La fornitura elettrica verrà effettuata mediante allacciamento alla rete di bassa tensione (B.T.) dell Ente distributore locale ed avrà le seguenti caratteristiche: - tensione nominale: 400V trifase - frequenza di rete: 50 Hz - tipo di distribuzione TT in bassa tensione secondo le norme CEI 64-8. La tipologia che sarà utilizzata per le condutture dell impianto FM/TD, è del tipo tubo in PVC serie leggera e pesante annegato nel pavimento e nella muratura, completo di pezzi speciali e raccordi; attraverso il quale si raggiungeranno le varie prese dislocate nella struttura e i corpi illuminanti a soffitto dei vari ambienti. L illuminamento medio da garantire nelle camere e negli spazi comuni sarà di 200 lux (questi valori intesi per tutta la vita dell impianto con un fattore di manutenzione 0,8). L illuminazione di emergenza sarà realizzata con corpi illuminanti autonomi di tipo SE (con batteria tampone) che garantiscano un minimo di 5 lux a 0,8 m dal piano di calpestio, disposti in maniera tale da illuminare le vie di esodo in caso di pericolo ed assenza di alimentazione elettrica; con autonomia di funzionamento pari ad 1 h e tempo di ricarica completa non superiore a 12 h. Trattandosi di un impianto di categoria I alimentato in bassa tensione direttamente dall Ente Erogatore con sistema TT, la protezione contro i contatti indiretti, come da norma CEI 64-8, sarà prevista attraverso dispositivi di interruzione differenziale e realizzando un proprio impianto di terra in cui la resistenza del dispersore risponderà alla seguente condizione: R E x I dn 50 [V]
Con R E [Ω] pari alla resistenza del dispersore e dei conduttori di protezione delle masse, mentre I dn [A] coinciderà con la corrente differenziale nominale d intervento del dispositivo di protezione. L interruzione della corrente, nel momento in cui si verifica un guasto, sia esso per cortocircuito che per sovraccarico, avverrà tramite i dispositivi automatici di interruzione della corrente (relè magnetico e termico). Il collegamento a terra del sistema e delle masse sarà realizzato attraverso conduttori del tipo N07V-K/FG7OR (colore giallo-verde) oltre agli accessori d uso (capicorda, morsetti, ecc.). Il conduttore di protezione avrà la stessa sezione del conduttore di fase fino a 16 [mm 2 ]. 3.3 Condutture Elettriche di distribuzione Le conduttore elettriche si suddividono in due tipologie principali. La prima, definita distribuzione principale, include tutte le condutture di collegamento tra il quadro fornitura QF e il quadro elettrico generale QGE e tra questo e i quadri elettrici secondari (QP, QPdC) in cui è stato suddiviso l impianto. La seconda, definita distribuzione secondaria, comprende le condutture di collegamento tra ognuno dei quadri elettrici delle sotto aree e le utenze finali. La distribuzione principale è costituita da cavo in rame con isolamento in estruso in gomma avente la caratteristica di non propagare l incendio e con ridotta emissione di gas tossici tipo FG7(O)M1 e sarà utilizzato principalmente per il collegamento dei quadri elettrici delle sotto aree e delle utenze principali. La distribuzione secondaria è formata da condutture del tipo incassato nella struttura edile ed è costituita da canalizzazioni di forma circolare in materiale termoplastico flessibile o canalette in PVC di elevata resistenza aventi G.d.P. IP40, contenenti cavo in rame con isolamento termoplastico non propagante l incendio designati N07V-K. La distribuzione all esterno dell edificio sarà realizzata utilizzando tubazioni in PVC corrugato a doppia camera 750 [N] con elevata resistenza allo schiacciamento, installate in cunicoli interrati ad opportuna profondità o ulteriormente protetti meccanicamente contro il rischio di schiacciamento. Considerato per ogni utenza il valore del carico da alimentare, viene determinato il valore della corrente di impiego I b assorbita dalla singola linea e, una volta nota la corrente I b, verrà scelto l interruttore di corrente nominale I n superiore in modo da rispettare il paragrafo 433.2 della norma CEI 64-8, ovvero il rispetto della seguente: I b I n I z I f 1,45I z Dove I z è la corrente sopportabile in regime permanente da un determinato valore di temperatura e I f è la corrente convenzionale di funzionamento del dispositivo di protezione che provoca il suo intervento entro un tempo convenzionale. La determinazione della sezione dei conduttori di ogni linea è stata eseguita utilizzando apposito software e da verifiche manuali applicando i criteri fissati dalla norma CEI-UNEL 35024-1 sui fattori di riduzione della portata dei cavi dovuti alla tecnica di posa e al tipo di isolante. Dopo aver determinato per ogni linea la sezione del conduttore di fase, viene effettuata la verifica della sua caduta di tensione percentuale, di valore inferiore al 4% della tensione nominale del cavo dal QGE al singolo apparecchio, attraverso le formule: U = K I b L ( r cosθ + x senθ ) U % = U/V n = 4% Dove V n è la tensione nominale del cavo. Una volta eseguito il dimensionamento dei cavi elettrici, si procede alla determinazione per ciascuna linea del dispositivo di manovra e protezione, concludendo il progetto con la redazione dello schema unifilare dei vari quadri elettrici di ogni piano e di ogni utenza, come da allegati grafici.
3.4 Impianto di terra L'impianto di terra deve essere realizzato in modo che il valore della resistenza di terra sia coordinato con i dispositivi di protezione presenti nel circuito. Inoltre devono essere adottati tutti i provvedimenti al fine di garantirne un elevata affidabilità ed efficienza nel tempo, soprattutto per quanto riguarda la stabilità del valore di resistenza di terra. Tutti i componenti devono essere in grado di sopportare senza danneggiarsi le sollecitazioni termiche e dinamiche più gravose che possono determinarsi in caso di guasto. Componenti dell'impianto di terra - Dispersore Il dispersore può essere costituito da: tondi, profilati, tubi, nastri, corde, piastre, picchetti conduttori posti nello scavo di fondazione, ferri di armatura nel calcestruzzo incorporato nel terreno eccezionalmente i tubi metallici di un acquedotto, "soltanto con il consenso dell'esercente dell acquedotto e se vengono date adeguate disposizioni in base alle quali il responsabile degli impianti elettrici venga informato di ogni modifica che si intende apportare alle tubazioni dell acquedotto" In questo caso il contatore dell'acqua deve essere cortocircuitato da un collegamento di sezione adeguata. eccezionalmente la guaina di piombo, le armature e gli altri rivestimenti metallici di cavi non soggetti a danneggiamento per corrosione " soltanto con il consenso dei proprietario delle condutture e se vengono date adeguate disposizioni in base alle quali il responsabile degli impianti elettrici venga informato di ogni modifica che si intenda apportare alle condutture stesse e che possa influenzare il loro corretto uso come dispersori altre strutture interrate adatte allo scopo le tubazioni metalliche diverse da quelle componenti gli acquedotti non devono essere usate come dispersori. Per il dispersore è consigliabile l'impiego di rame, acciaio rivestito di rame, materiali ferrosi zincati.(questi ultimi solo se compatibili con il tipo di terreno). Le giunzioni tra i vari elementi del dispersore e con il conduttore di terra devono essere eseguite con saldatura forte o autogena o con robusti morsetti o manicotti che assicurino un contatto equivalente a quello della saldatura; le giunzioni devono essere protette contro le corrosioni. I morsetti ed i bulloni possono essere di acciaio zincato a caldo, rame indurito o acciaio inox; è ammesso l'uso di bulloni zincati elettroliticamente purché verniciati; anche le saldature di materiali ferrosi devono essere verniciate quando non siano annegate nel calcestruzzo. L'eventuale anello dispersore deve essere interrato ad una profondità 0,5 m. Se il dispersore è costituito da picchetti questi è opportuno che abbiano una lunghezza 1,5 m e siano infissi agli angoli del fabbricato oppure alla distanza di circa 12 m l'uno dall'altro. Il dispersore deve garantire una resistenza R U/I Dove: U = 50 V in ambienti ordinari U = 25 V in ambienti particolari (es. ad uso medico, zootecnico, cantieri edili) I = valore in ampere della corrente di intervento in 5 s dei dispositivo di protezione - Conduttore di terra I conduttori di terra possono essere costituiti da: fili, corde, piattine, tubi e simili è ammesso l'uso di elementi strutturali metallici purchè rispondenti alla Norma CEI 64-8 e, comunque, inamovibili La sezione S t dei conduttori di terra non deve essere non inferiore a:
Protetti contro la corrosione ( 1 ) Non protetti contro la corrosione S t sezione del conduttore di terra S sezione del conduttore di fase; ( 1 ) In ambienti non particolarmente aggressivi dal punto di vista chimico, il rame ed il ferro zincato si considerano protetti contro la corrosione anche se non sono provvisti di guaina. Protetti meccanicamente S t = S se S 16 S t = 16 se 16 < S 35 S t = S/2 se S > 35 25 mm 2 se in rame 50 mm 2 se in ferro zincato Non meccanicamente 16 mm 2 se in rame 16 mm 2 se in ferro zincato protetti Il conduttore dì terra deve essere provvisto di dispositivo di apertura in posizione accessibile, manovrabile solo con attrezzo, da utilizzarsi in caso di misure elettriche. - Collettore o nodo principale di terra Il collettore o nodo principale di terra deve essere costituito da un morsetto o una barra. Al collettore o nodo principale di terra devono essere collegati: il conduttore di terra i conduttori di protezione i conduttori equipotenziali principali i conduttori dì terra funzionale - Conduttori di protezione I conduttori di protezione possono essere costituiti da: anime di cavi multipolari cavi nudi o cavi unipolari che fanno parte della stessa conduttura dei conduttori attivi cavi nudi o cavi unipolari che non fanno parte della stessa conduttura dei conduttori attivi involucri metallici di apparecchiature costruite in fabbrica, quando sia assicurata la protezione contro il danneggiamento meccanico, chimico ed elettrochimico; sia assicurata una conduttanza almeno pari a quella risultante per il relativo conduttore di protezione; sia possibile effettuare connessioni nei punti predisposti per le derivazioni; rivestimenti metallici e armature di cavi, tubi protettivi e canalette, quando sia assicurata la protezione contro il danneggiamento meccanico, chimico ed elettrochimico; sia assicurata una conduttanza almeno pari a quella risultante per il relativo conduttore di protezione; masse estranee di adeguate caratteristiche, purché sia assicurata la continuità elettrica e garantita la protezione meccanica, chimica ed elettrochimica; la conduttanza sia almeno uguale a quella dei conduttore di protezione corrispondente; gli elementi non possano essere rimossi e siano stati previsti per l'impiego come conduttore di protezione; La sezione minima dei conduttori di protezione può essere scelta secondo quanto di seguito indicato solo se il conduttore di protezione è costituito dello stesso materiale dei conduttore di fase, (Norma CEI 64-8) : Sezione conduttore di fase 16 mm 2 Sezione dei conduttore di protezione come sezione del conduttore di fase > 16 mm 2 e 35 mm 2 uguale a 16 mm 2 > 35 mm 2 come metà sezione dei conduttore di fase
Quando il conduttore di protezione non fa parte della stessa conduttura dei conduttori di fase, la sua sezione non deve essere inferiore a: 2,5 mm 2 se con protezione meccanica 4 mm 2 se non sono dotati di protezione meccanica - Conduttori equipotenziali A seconda che siano conduttori equipotenziali principali o conduttori equipotenziali supplementari devono avere le seguenti sezioni: Conduttori equipotenziali principali: Conduttori equipotenziali supplementari: sezione a metà di quella del conduttore di protezione principale, con un minimo di 6 mm 2 (se il conduttore è in rame la sezione massima può essere 25 mm 2 ) sezione a quella dei conduttore di protezione di sezione minore se connettono due masse (parti conduttrici facenti parte dell'impianto elettrico). sezione a metà della sezione dei conduttore di protezione della massa se connettono una massa estranea (parte conduttrice non facente parte dell'impianto elettrico) ad una massa sezione 2,5 mm 2 se protetti meccanicamente, 4 mm 2 se non protetti meccanicamente quando connettono due masse estranee sezione 2,5 mm 2 se protetti meccanicamente, 4 mm 2 se non protetti meccanicamente quando connettono una massa estranea all'impianto di terra o al conduttore di protezione Il collegamento equipotenziale supplementare può essere realizzato con masse estranee purché sia assicurata la continuità elettrica e garantita la protezione meccanica, chimica ed elettrochimica; la conduttanza sia almeno uguale a quella del conduttore di protezione corrispondente e gli elementi non possano essere rimossi e siano stati previsti per tale impiego. 3.5 Protezione contro i fulmini: valutazione del rischio e scelta delle misure di protezione Individuazione della struttura da proteggere L'individuazione della struttura da proteggere è essenziale per definire le dimensioni e le caratteristiche da utilizzare per la valutazione dell'area di raccolta. La struttura che si vuole proteggere coincide con un intero edificio a sé stante, fisicamente separato da altre costruzioni. Pertanto, ai sensi dell'art. A.2.2 della norma CEI EN 62305-2, le dimensioni e le caratteristiche della struttura da considerare sono quelle dell'edificio stesso. 3.5.1 Densità annua di fulmini a terra Come rilevabile dalla norma CEI 81-3, la densità annua di fulmini a terra per kilometro quadrato nel comune di AGROPOLI in cui è ubicata la struttura vale: N t = 1,5 fulmini/km² anno 3.5.2 Dati relativi alla struttura La pianta della struttura è riportata nel disegno.
La destinazione d'uso prevalente della struttura è: scolastico In relazione anche alla sua destinazione d uso, la struttura può essere soggetta a: - perdita di vite umane - perdita di servizio pubblico - perdita di patrimonio culturale - perdita economica In accordo con la norma CEI EN 62305-2 per valutare la necessità della protezione contro il fulmine, deve pertanto essere calcolato: - rischio R1; - rischio R2; - rischio R3; Le valutazioni di natura economica, volte ad accertare la convenienza dell adozione delle misure di protezione, non sono state condotte perché espressamente non richieste dal Committente. L edificio che contiene la struttura da proteggere è già protetto con un LPS di Classe I (Pb: 0,02) conforme alla norma CEI EN 62305-2. La struttura è dotata di uno schermo a maglia con lato di magliatura w = 5 m. I circuiti degli impianti elettrici ed elettronici interni si trovano ad una distanza dallo schermo inferiore al lato di magliatura w. La struttura presenta tutte le parti metalliche collegate fra loro in modo da realizzare una rete di equipotenzialità conforme a quella richiesta dalla norma CEI EN 62305-4. 3.5.3 Dati relativi alle linee elettriche esterne La struttura è servita dalle seguenti linee elettriche: - Linea di segnale: Linea Telefonica - Linea di energia: Linea Elettrica Le caratteristiche delle linee elettriche sono riportate nell'appendice Caratteristiche delle linee elettriche. 3.5.4 Definizione e caratteristiche delle zone Tenuto conto di: - compartimenti antincendio esistenti e/o che sarebbe opportuno realizzare; - eventuali locali già protetti (e/o che sarebbe opportuno proteggere specificamente) contro il LEMP (impulso elettromagnetico); - i tipi di superficie del suolo all'esterno della struttura, i tipi di pavimentazione interni ad essa e l'eventuale presenza di persone; - le altre caratteristiche della struttura e, in particolare il lay-out degli impianti interni e le misure di protezione esistenti; sono state definite le seguenti zone: Z1: Edificio scolastico interno Z2: Edificio scolastico esterno Le caratteristiche delle zone, i valori medi delle perdite, i tipi di rischio presenti e le relative componenti sono riportate nell'appendice Caratteristiche delle Zone.
3.5.5 Calcolo dell area di raccolta della struttura e delle linee elettriche esterne L'area di raccolta AD dei fulmini diretti sulla struttura è stata valutata graficamente secondo il metodo indicato nella norma CEI EN 62305-2, art. A.2, ed è riportata nel disegno (Allegato Grafico area di raccolta AD). L'area di raccolta AM dei fulmini a terra vicino alla struttura, che ne possono danneggiare gli impianti interni per sovratensioni indotte, è stata valutata graficamente secondo il metodo indicato nella norma CEI EN 62305-2, art. A.3, ed è riportata nel disegno (Allegato Grafico area di raccolta AM). Le aree di raccolta AL e AI di ciascuna linea elettrica esterna sono state valutate analiticamente come indicato nella norma CEI EN 62305-2, art. A.4 e A.5. I valori delle aree di raccolta (A) e i relativi numeri di eventi pericolosi all anno (N) sono riportati nell'appendice Aree di raccolta e numero annuo di eventi pericolosi. I valori delle probabilità di danno (P) per il calcolo delle varie componenti di rischio considerate sono riportate nell'appendice Valori delle probabilità P per la struttura non protetta. 3.5.6 Valutazione dei rischi 3.5.6.1 Rischio R1: perdita di vite umane Calcolo del rischio R1 I valori delle componenti ed il valore del rischio R1 sono di seguito indicati. Z1: Edificio scolastico interno RA: 1,95E-13 RB: 4,89E-09 RC: 2,00E-10 RM: 3,40E-10 RU(Impianto Elettrico): 3,29E-16 RV(Impianto Elettrico): 8,23E-12 RW(Impianto Elettrico): 6,72E-13 RZ(Impianto Elettrico): 1,01E-11 RU(Impianto telefonica): 0,00E+00 RV(Impianto telefonica): 0,00E+00 RW(Impianto telefonica): 0,00E+00 RZ(Impianto telefonica): 0,00E+00 Totale: 5,45E-09 Z2: Edificio scolastico esterno RA: 1,62E-16 Totale: 1,62E-16 Valore totale del rischio R1 per la struttura: 5,45E-09 Valore totale del rischio R1 per la struttura: 5,45E-09 Il rischio complessivo R1 = 5,45E-09 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-05 Poiché il rischio complessivo R1 = 5,45E-09 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-05, non occorre adottare alcuna misura di protezione per ridurlo.
3.5.6.2 Rischio R2: perdita di servizi pubblici essenziali Calcolo del rischio R2 I valori delle componenti ed il valore del rischio R2 sono di seguito indicati. Z1: Edificio scolastico interno RB: 1,28E-09 RC: 1,45E-10 RM: 2,47E-10 RV(Impianto Elettrico): 2,16E-12 RW(Impianto Elettrico): 4,87E-13 RZ(Impianto Elettrico): 7,31E-12 RV(Impianto telefonica): 0,00E+00 RW(Impianto telefonica): 0,00E+00 RZ(Impianto telefonica): 0,00E+00 Totale: 1,68E-09 Valore totale del rischio R2 per la struttura: 1,68E-09 Il rischio complessivo R2 = 1,68E-09 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-03 3.5.6.3 Rischio R3: perdita di patrimonio culturale insostituibile Calcolo del rischio R3 I valori delle componenti ed il valore del rischio R3 sono di seguito indicati. Z1: Edificio scolastico interno RB: 7,91E-10 RV(Impianto Elettrico): 1,33E-12 RV(Impianto telefonica): 0,00E+00 Totale: 7,92E-10 Valore totale del rischio R3 per la struttura: 7,92E-10 Il rischio complessivo R3 = 7,92E-10 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-04. 3.5.6.4 Scelta delle misure di protezione Poiché il rischio complessivo R1 = 5,45E-09 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-05, non occorre adottare alcuna misura di protezione per ridurlo. Poiché il rischio complessivo R2 = 1,68E-09 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-03, non occorre adottare alcuna misura di protezione per ridurlo. Poiché il rischio complessivo R3 = 7,92E-10 è inferiore a quello tollerato RT = 1E-04, non occorre adottare alcuna misura di protezione per ridurlo. Appendice - Caratteristiche della struttura Dimensioni: vedi disegno Coefficiente di posizione: in area con oggetti di altezza maggiore (CD = 0,25) LPS installato: Livello I (Pb = 0,02) Schermo esterno alla struttura: maglia - lato: w = 5 m (Impianti interni a distanza inferiore a w) Densità di fulmini a terra (fulmini/km² anno) Nt = 1,5
Appendice - Caratteristiche delle linee elettriche Caratteristiche della linea: Linea Elettrica La linea ha caratteristiche uniformi lungo l'intero percorso Tipo di linea: energia - aerea Lunghezza (m) L = 100 Coefficiente ambientale (CE): urbano con edifici alti (> 20 m) Schermo non collegato alla stessa terra delle apparecchiature alimentate: R <= 1 ohm/km SPD ad arrivo linea: livello I (PEB = 0,01) Caratteristiche della linea: Linea Telefonica La linea ha caratteristiche uniformi lungo l'intero percorso Tipo di linea: segnale - interrata Lunghezza (m) L = 1000 Resistività (ohm x m) = 400 Coefficiente ambientale (CE): urbano con edifici alti (> 20 m) Linea sotto fitta rete di terra magliata Schermo non collegato alla stessa terra delle apparecchiature alimentate: R <= 1 ohm/km SPD ad arrivo linea: livello I (PEB = 0,01) Appendice - Caratteristiche delle zone Caratteristiche della zona: Edificio scolastico interno Tipo di zona: interna Tipo di pavimentazione: rt = 1 Rischio di incendio: rf = 1 Pericoli particolari: h = 1 Protezioni antincendio: rp = 1 Schermatura di zona: maglia - lato: w = 5 m (Impianti interni a distanza inferiore a w) (Rete equipotenziale conforme a IEC 62305-4) Protezioni contro le tensioni di contatto e di passo: cartelli monitori isolamento Impianto interno: Impianto Elettrico Alimentato dalla linea Linea Elettrica Tipo di circuito: Cond. attivi e PE con stesso percorso (spire fino a 10 m²) (Ks3 = 0,2) Tensione di tenuta: 1,5 kv Sistema di SPD - livello: I (PSPD = 0,01) Impianto interno: Impianto telefonica Alimentato dalla linea Linea Telefonica Tipo di circuito: Cavo schermato o canale metallico (Ks3 = 0,0001) Tensione di tenuta: 1,0 kv Interfaccia isolante Sistema di SPD - livello: III (PSPD = 0,05) Valori medi delle perdite per la zona: Edificio scolastico interno Rischio 1 Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) LA = LU = 1,37E-06 Perdita per avaria di impianti interni (relativa a R1) LC = LM = LW = LZ = 2,80E-06 Perdita per danno fisico (relativa a R1) LB = LV = 3,43E-05 Rischio 2 Perdita per danno fisico (relativa a R2) LB = LV = 9,00E-06 Perdita per avaria di impianti interni (relativa a R2) LC = LM = LW = LZ = 2,03E-06 Rischio 3 Perdita per danno fisico (relativa a R3) LB = LV = 5,55E-06
Rischio 4 Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R4) LA = LU = 0,00E+00 Perdita per avaria di impianti interni (relativa a R4) LC = LM = LW = LZ = 1,11E-04 Perdita per danno fisico (relativa a R4) LB = LV = 1,00E-03 Rischi e componenti di rischio presenti nella zona: Edificio scolastico interno Rischio 1: Ra Rb Rc Rm Ru Rv Rw Rz Rischio 2: Rb Rc Rm Rv Rw Rz Rischio 3: Rb Rv Rischio 4: Ra Rb Rc Rm Ru Rv Rw Rz Caratteristiche della zona: Edificio scolastico esterno Tipo di zona: esterna Tipo di suolo: asfalto (rt = 0,00001) Protezioni contro le tensioni di contatto e di passo: cartelli monitori isolamento Valori medi delle perdite per la zona: Edificio scolastico esterno Numero di persone nella zona: 1000 Numero totale di persone nella struttura: 1000 Tempo per il quale le persone sono presenti nella struttura (ore all'anno): 100 Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R1) LA = 1,14E-09 Valore degli animali ( ): 0 Valore totale della struttura ( ): 4500000 Perdita per tensioni di contatto e di passo (relativa a R4) LA = 0,00E+00 Rischi e componenti di rischio presenti nella zona: Edificio scolastico esterno Rischio 1: Ra Rischio 4: Ra Appendice - Aree di raccolta e numero annuo di eventi pericolosi. Struttura Area di raccolta per fulminazione diretta della struttura AD = 1,90E-02 km² Area di raccolta per fulminazione indiretta della struttura AM = 4,56E-01 km² Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta della struttura ND = 7,13E-03 Numero di eventi pericolosi per fulminazione indiretta della struttura NM = 6,84E-01 Linee elettriche Area di raccolta per fulminazione diretta (AL) e indiretta (AI) delle linee: Linea Telefonica AL = 0,040000 km² AI = 4,000000 km² Linea Elettrica AL = 0,004000 km² AI = 0,400000 km² Numero di eventi pericolosi per fulminazione diretta (NL) e indiretta (NI) delle linee: Linea Telefonica NL = 0,000006 NI = 0,000600
Linea Elettrica NL = 0,000060 NI = 0,006000 Appendice - Valori delle probabilità P per la struttura non protetta Zona Z1: Edificio scolastico interno PA = 1,00E+00 PB = 1,0 PC (Impianto Elettrico) = 1,00E-02 PC (Impianto telefonica) = 0,00E+00 PC = 1,00E-02 PM (Impianto Elettrico) = 1,78E-04 PM (Impianto telefonica) = 5,00E-10 PM = 1,78E-04 PU (Impianto Elettrico) = 4,00E-06 PV (Impianto Elettrico) = 4,00E-03 PW (Impianto Elettrico) = 4,00E-03 PZ (Impianto Elettrico) = 6,00E-04 PU (Impianto telefonica) = 0,00E+00 PV (Impianto telefonica) = 0,00E+00 PW (Impianto telefonica) = 0,00E+00 PZ (Impianto telefonica) = 0,00E+00 Zona Z2: Edificio scolastico esterno PA = 1,00E+00 PB = 1,0 PC = 0,00E+00 PM = 1,00E+00
3.5.7 Protezione contro le sovratensioni dell'impianto elettrico utilizzatore a tensione nominale non superiore a 1000 V in c.a. e 1500 V in c.c. Struttura dell impianto L'impianto elettrico considerato è un sistema TT. La linea di alimentazione che alimenta il quadro generale è trifase con neutro e la tensione nominale del sistema verso terra è 400 V. Non sono state prese in considerazione le sovratensioni per fulminazione diretta della struttura. Sono state prese in considerazione le sovratensioni per fulmini a terra in prossimità dell'edificio. La condizione Nl + Nd <= 0,1 è verificata. L'impianto di terra dell'edificio e della cabina MT/BT (ente distributore) non sono tra loro collegati. Nel caso in esame è stato assunto un coefficiente di sicurezza b = 0,8 3.5.8 Scelta ed installazione degli SPD 3.5.8.1 Criteri di protezione Negli impianti elettrici degli edifici, gli SPD possono essere installati in pratica in tre punti: * ad arrivo linea, nel quadro generale di distribuzione o immediatamente a valle del punto di consegna se esiste la possibilità di installazione in un apposito involucro; * nei quadri secondari di distribuzione, o quadri di piano; * ai morsetti delle apparecchiature, al loro interno o nelle immediate vicinanze. La distanza misurata lungo il circuito, entro cui un SPD riesce a proteggere un'apparecchiatura, è chiamata distanza di protezione. La valutazione della distanza di protezione dipende da una molteplicità di fattori, quali: * il livello di protezione effettivo Up/f dell'spd; * la tensione di tenuta ad impulso Uw dell'apparecchiatura; * il tipo di conduttura che collega l'spd all'apparecchiatura. Affinché l'apparecchiatura sia protetta è necessario che la sua distanza dall'spd non sia superiore alla distanza di protezione l po (determinata da fenomeni di oscillazione) e alla distanza l pi (determinata da fenomeni di induzione). Nel presente dimensionamento si considera che gli SPD in cascata (se presenti) siano tra loro coordinati secondo quanto previsto dalle istruzioni del costruttore. 3.5.8.2 Scelta delle protezioni Le protezioni installate sull'impianto sono descritte per ogni quadro negli schemi unifilari. 3.5.8.3 Sezione di collegamento degli SPD La sezione minima dei conduttori di collegamento degli SPD è: * Classe I : 6 mm 2 (I imp <= 48 ka) * Classe II : 4 mm 2 * Classe III : 1,5 mm 2
Per gli SPD di classe I con I imp > 48 ka, la sezione diventa I imp / 8 (essendo la sezione espressa in mm² e I imp in ka). Lo schema di collegamento degli SPD è riportato nell'allegato A. ALLEGATO A Schema dei collegamenti per un sistema TT Lo schema di installazione "3+1"prevede l'installazione di tre SPD a limitazione tra le tre fasi ed il neutro e un SPD a commutazione (spinterometro) tra il neutro e terra. Lo schema "1+1" è analogo, ma relativo ad un sistema monofase. Schema di installazione degli SPD a valle di un interruttore differenziale (richiesto di tipo S).