ISTITUTO PROFESSIONALE INDUSTRIA, ARTIGIANATO " L.B. ALBERTI " Via Tambroni, n. 24 47923 RIMINI Tel 0541/393827 Fax 0541/394367 E-mail segreteria@albertirimini.it PROGRAMMA PREVENTIVO TECNOLOGIE E TECNICHE DI INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE Docenti: Valli Antonio, Cantarelli Franco Classe: 4B Anno Scolastico: 2016/17 Orario Settimanale: 5 ore/settimanali di cui 2 in compresenza RIPASSO SUGLI ELEMENTI FONDAMENTALI IN DC ED IN AC Circuiti in continua; Circuiti in alternata monofase; PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA Fonti energetiche primarie; Rinnovabili e non rinnovabili: periodo di rinnovo; Conversioni dirette o in cascata: rendimenti; Produzione di energia elettrica nel '900 in Italia (dalla nazionalizzazione alla riprivatizzazione); Andamento nel tempo della produzione (suddivisa per fonti); Deficit energetico nazionale; Suddivisione dei costi per settori (industria, servizi, domestico, agricoltura); Fattori di costo per i produttore (produzione, trasmissione, distribuzione, vendita); Fattori di costo per l'utenza (potenza istallata, luogo e tensione di consegna, cosф, periodo); Tariffe trinomie per il mercato regolato dall'autorità per l'energia; Servizi di base e di punta; Andamento del fabbisogno giornaliero; Localizzazione delle centrali; CENTRALI IDROELETTRICHE Centrali idroelettriche (introduzione); Pag. 1
Tipi di centrali e loro struttura; Portata, salto, potenza e rendimenti; CENTRALI TERMOELETTRICHE Motori esotermici. Ciclo Rankine semplice (schema a blocchi, rappresentazione nel diagramma PV). Rendimenti ed impatti ambientali delle centrali termoelettriche. Schema a blocchi delle centrali a turbogas senza recupero di calore dai fumi Schema a blocchi delle centrali turbogas a ciclo combinato. CENTRALI TERMONUCLEARI Radioattività. Struttura atomica ed isotopi di materiali pesanti. Decadimento di isotopi non stabili. Equivalenza tra massa ed energia. Fissione e fusione nucleare (cenni). Prodotti della fissione nucleare e controllo della stessa; Schema di principio di una centrale termonucleare; CORRENTE ALTERNATA TRIFASE Sistemi trifase simmetrico ed equilibrato; Struttura dell'alternatore trifase; Collegamento a stella ed a triangolo delle fasi dell alternatore; Carichi trifase collegati a stella ed a triangolo; Relazione tra le tensioni di linea e tensioni di fase in un sistema simmetrico; Correnti di linea e di fase, tensioni di linea e tensioni di fase su un carico; Definizione di carico equilibrato; Potenze nei carichi a stella ed a triangolo; Teorema di Boucherot nei sistemi trifase; Misure di potenza con inserzione Aron; Misure di potenza con inserzione Righi; Rifasamento trifase; La cabina MT/BT e relativi dispositivi; GENERALITA SULLE MACCHINE ELETTRICHE Definizione di macchina elettrica; Struttura delle macchine elettriche (circuiti elettrici e circuiti magnetici). Traferro. Perdite nel rame (effetto Joule ed effetto pelle) Perdite nel ferro (isteresi e correnti parassite) Laminazione. Legame delle perdite con la frequenza e con il flusso. Perdite meccaniche ed addizionali TRASFORMATORE MONOFASE Trasformatore monofase ideale (struttura e funzionamento); Studio del trasformatore monofase ideale a vuoto ed a carico; Cause di perdita nel ferro e nel rame e cause di perdite; Circuito equivalente del trasformatore monofase reale. Diagramma vettoriale a vuoto ed a carico; Circuiti equivalenti semplificati utilizzati nella prova a vuoto ed in cortocircuito; TRASFORMATORE TRIFASE Pag. 2
Trasformatore trifase (struttura, collegamenti, rapporti di trasformazione); Componente di terza armonica della corrente; Rapporto spire e rapporti di trasformazione; ALTERNATORE TRIFASE Struttura Funzionamento a vuoto ed a carico Circuito equivalente dell'alternatore. Rappresentazione vettoriale delle grandezze elettriche di uscita per un alternatore a carico. Bilancio energetico di un alternatore, cause di perdita di potenza e relativo rendimento. AUTOTRASFORMATORI Autotrasformatori. Aspetti costruttivi. Utilizzo. MOTORE ASINCRONO TRIFASE Motore asincrono trifase (struttura dello statore e del rotore) Circuiti di statore e di rotore; Campo magnetico rotante; Numero dei poli e la velocità di sincronismo n0 e scorrimento; Frequenze rotoriche e tensioni indotte sullo statore e sul rotore. Caratteristica meccanica (coppia massima, coppia di avviamento e coppia resistente). Resistenza fittizia di rotore e diagramma vettoriale di un MAT. Collettore ad anelli e resistenze di rotore aggiuntive. Rotore a gabbia di scoiattolo; Rotore a doppia gabbia di scoiattolo, scorrimento e circuito equivalente; Calcolo delle potenze dissipate e del rendimento di un motore asincrono. Potenza trasmessa Pt, potenza meccanica Pm e potenza resa Pr Espressione della coppia motrice Dati di targa di un motore asincrono trifase e valori che si ottengono dai dati di targa MOTORE ASINCRONO MONOFASE Struttura e cenni di funzionamento; DINAMO Struttura e funzionamento Dati caratteristici Manutenzione MOTORE IN CORRENTE CONTINUA Introduzione del motore in corrente continua. Costruzione e principio di funzionamento di un motore in DC Circuito equivalente del motore in corrente continua. Formule descrittive del funzionamento di un motore in DC Aspetti costruttivi del motore in DC. Tipi di eccitazione. Funzionamento a vuoto. Reazione di indotto. Funzionamento a carico. Pag. 3
Bilancio delle potenze. Coppia. Caratteristica meccanica di un motore in DC. Potenza generata e coppia elettromotrice. MOTORE UNIVERSALE Struttura e funzionamento Limiti e peculiarità LINEE ELETTRICHE IN BT E CAVI ELETTRICI Parametri di una linea elettrica; Caduta industriale di tensione lungo una linea; Caratteristiche strutturali delle linee aeree e relative tabelle descrittive; Riporto alla temperatura di funzionamento; Caratteristiche strutturali dei cavi elettrici e relative tabelle descrittive; Tabelle delle sigle armonizzate. Tipi di posa per cavi. Portata dei cavi. Portata dei cavi in bassa tensione in funzione della temperatura e della posa. Dimensionamento della linea in base al magnetotermico di protezione. APPARECCHIATURE DI MANOVRA E DI PROTEZIONE Sovracorrenti lungo una linea; Sollecitazione termica per sovraccarico Corrente di Cortocircuito; Classificazione degli apparecchi di manovra e di protezione dalle sovracorrenti; Interruttori per media ed alta tensione; Sezionatori; Interruttori di manovra; Interruttori automatici per bassa tensione; Contattori; Fusibili; Protezione contro il sovraccarico Protezione contro il cortocircuito Protezione dei motori asincroni contro le sovracorrenti Protezione contro le sovratensioni Protezione delle strutture contro le fulminazioni atmosferiche IMPIANTO DI TERRA Contatti diretti ed indiretti Effetti della corrente sul corpo umano Curve di pericolosità e resistenza elettrica del corpo umano Curve di sicurezza della tensione; Impianto di Terra elementi costitutivi); Sezioni minime; Interruttore differenziale; Gradi di protezione degli involucri Protezione da contatti indiretti nei sistemi TT Protezione da contatti indiretti nei sistemi TN Protezione da contatti indiretti nei sistemi IT Protezione da contatti diretti Pag. 4
Protezione con sistemi a bassissima tensione MANUTENZIONE DELLE MACCHINE Uso ed aggiornamento dei libretti di manutenzione delle macchine Livelli di manutenzione. Classificazione degli interventi manutentivi. Struttura dei manuali di manutenzione. Diagnostica del guasto e procedure di intervento. ASPETTI COSTRUTTIVI DEI TRASFORMATORI Dati di targa; Trasformatori di potenza; Trasformatori isolati in olio, isolati in aria, isolati in resina. Trasformatori monofase di piccola potenza. Trasformatori d'isolamento e sicurezza. Trasformatori toroidali. COMPONENTI DI SISTEMI E MATERIALI Schemi a blocchi Funzione di trasferimento Caratteristiche di funzionamento e specifiche di macchine e impianti meccanici, termici, elettrici ed elettronici Individuazione delle componenti dei sistemi e delle macchine; Tecniche di montaggio, di verifica e di sostituzione dei componenti; Piano e procedure di manutenzione Procedure di collaudo ed installazione delle apparecchiature Tecniche e procedure di assemblaggio e di installazione di impianti e di apparati o dispositivi meccanici, elettrici ed elettronici. Tecniche e procedure di montaggio di apparecchiature elettriche e sistemi di protezione. Procedure generali di collaudo e di esercizio MISURE ELETTRICHE IN ALTERNATA E SULLE MACCHINE Misure elettriche di parametri e caratteristiche di componenti passivi, dispositivi attivi e apparati. Misure con inserzione ARON. Misure sui segnali elettrici periodici e non. Principi di funzionamento della strumentazione elettrica Caratteristiche degli strumenti di misura, analogici e digitali. Applicazioni significative della teoria degli errori di misura Calcolo delle incertezze su misure dirette e indirette. Taratura e azzeramento degli strumenti di misura e controllo. Direttive e protocolli delle prove di laboratorio unificate. INSTALLAZIONE DEI MOTORI Scelta della potenza del motore; Classi d'isolamento; Raffreddamento; Classe di dimensione; Grado di protezione; Pag. 5
Installazione; Manutenzione; Motori per ambienti con pericolo di esplosione; Avviamento dei motori asincroni Stella Triangolo Avviamento dei motori asincroni con resistenze statoriche Avviamento dei motori asincroni con metodo Dahlander Inversione di marcia di un motore asincrono; STRUTTURAZIONE DEL LAVORO Ruoli in ambito lavorativo Compiti, suddivisione e successione delle fasi di produzione; Scansione temporale delle fasi e lavoro in gruppo; Disponibilità delle risorse sufficienti. CONTROLLO DI QUALITA Valori nominali e tolleranze; Corrispondenza delle caratteristiche rilevate alle specifiche tecniche dichiarate; CONTROLLO DI QUALITA E SISTEMI DI QUALITA Certificazione di Qualità ed enti certificatori. Sistemi di qualità; I contenuti delle certificazioni; Redigere la documentazione e le attestazioni obbligatorie. PREVENTIVAZIONE Schematizzazione di apparati, di sistemi e di impianti Valutazione economica del lavoro e preventivazione RAPPORTO CON IL COMMITTENTE E PREVENTIVAZIONE Verifica delle richieste del committente Quantificazione economica delle proposte di soluzione Stime dei costi d intervento. Effettuare visite tecniche e individuare le esigenze d intervento. Procedure negli interventi di manutenzione. Individuare le risorse strumentali necessarie all erogazione del servizio. Eseguire interventi di manutenzione ed effettuare il collaudo. ANALISI DELLE SOLUZIONI TECNICHE: RISCHI, LIMITI, VALORE ECONOMICO- SOCIALE-AMBIENTALE Tipi di collaudo; Criteri per l esecuzione dei collaudi; SICUREZZA Normativa sulla sicurezza nei luoghi di lavoro Norme sulla sicurezza e sulla tutela ambientale. Tutela della persona, ambiente e territorio Normativa tecnica di riferimento Dispositivi di prevenzione e protezione prescritti dalle norme per la sicurezza nell ambiente di lavoro Pag. 6