9797609 - ELECTRIC POWER UTILIZATION AND SAFETY A - Z
Risultati di apprendimento attesi
Il Corso si prefigge l'obiettivo di fornire conoscenze su struttura, componenti, funzioni, metodi di analisi, nonchè criteri di progettazione di base, delle reti di distribuzione elettrica di I Categoria (comunemente dette di "Bassa Tensione", BT) con diversi riferimenti anche alle reti elettriche di II Categoria (comunemente dette di "Media Tensione", MT), più approfonditamente trattate nel successivo Corso "Smart Grids and Advanced Power Distribution" (Curriculum "Smart Power Systems").
Il Corso sarà quindi dedicato, specificamente, alla progettazione delle reti di BT nel rispetto della normativa CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) riguardante la Sicurezza Elettrica, anche con alcuni riferimenti agli Standard internazionali.
Nota. Nell'A.A. 2025/2026 il Corso (9 CFU) sarà tenuto in co-docenza dalla titolare, prof.ssa Stefania Conti, che svolgerà la Didattica Frontale a copertura di 7 CFU, e dalla prof.ssa Cristina Ventura, che svolgerà attività di esercitazione e laboratorio a copertura di 2 CFU.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento prevede sia lezioni frontali sia esercitazioni con software specifici, mirate a mettere in pratica i contenuti delle nozioni teoriche e a sviluppare le relative competenze.
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di base di Elettrotecnica, con specifico riferimento alla conoscenza delle leggi relative ai campi elettrici ed elettromagnetici, all'analisi dei circuiti elettrici radiali e magliati, in corrente continua ed alternata sinusoidale, in regime stazionario e transitorio, nonché al funzionamento dei Sistemi Elettrici di Potenza, sia monofase che trifase, simmetrici ed equilibrati e non.
Conoscenza di base delle principali Macchine Elettriche (trasformatori di potenza, macchine sincrone, asincrone e convertitori elettronici di potenza) e dei loro principi di funzionamento e modellazione.
Frequenza lezioni
La frequenza del Corso non è obbligatoria ma se ne consiglia fortemente la frequenza, poichè il Corso prevede, oltre alle lezioni teoriche, esercitazioni numeriche partecipate e attività di gruppo, incluse visite tecniche.
Contenuti del corso
Nota. Nell'A.A. 2025/2026, il Corso (9 CFU) sarà tenuto in co-docenza dalla titolare, prof.ssa Stefania Conti, che svolgerà la Didattica Frontale a copertura di 7 CFU, e dalla prof.ssa Cristina Ventura, che svolgerà attività di esercitazione e laboratorio a copertura di 2 CFU.
0. Presentazione del Programma del Corso e degli specifici ambiti di interesse in relazione alle principali funzioni dei Sistemi Elettrici di Potenza (Generazione, Trasmissione, Distribuzione e Utilizzazione).
1. Panoramica su Normativa e Legislazione per i Sistemi Elettrici di Potenza; Documentazione di Progetto per gli Impianti Elettrici.
2. Definizioni e classificazioni principali relative agli impianti elettrici. Richiami sulle scelte tecniche fondamentali. Confronto tra utilizzo di corrente alternata e corrente continua. Il Neutro nei sistemi trifase. Tensioni nominali verso “terra” e Categorie 0, I , II e III. Classificazione dei sistemi di distribuzione in BT oggetto di studio.
3. Determinazione del “carico convenzionale” di circuiti e impianti elettrici. Potenze e correnti convenzionali.
4. Richiami su Parametri e Modelli Equivalenti delle Linee Elettriche (linee elettricamente “lunghe” e “corte”).
5. Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee Aeree con conduttori nudi.
6. Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee in Cavo.
7. Criteri per dimensionamento elettrico e verifica di condutture “corte” di bassa (BT) e media tensione (MT). Modello di linea R-L.
8. Sovracorrenti (studio dei fenomeni di Sovraccarico e Corto-Circuito).
9. Calcolo delle correnti di corto-circuito nelle reti di distribuzione radiali.
10. Dispositivi di Manovra e studio del fenomeno dell’Arco Elettrico.
11. Dispositivi di protezione dalle sovracorrenti (classificazione di diversi tipi di Relè di Protezione e Fusibili). Interruttori automatici per impianti in BT.
12. Scelta e installazione delle protezioni dalle sovracorrenti secondo le Norme CEI.
13. Criteri di Selettività delle protezioni contro le Sovracorrenti.
14. Sovratensioni e relative protezioni.
15. Lo “shock elettrico”, effetto della corrente sul corpo umano e le Curve di Pericolosità della Corrente Elettrica. Contatti diretti e Indiretti. Definizione di Massa e Massa Estranea.
16. Il ruolo del "terreno" come conduttore elettrico. Dispersori di terra. I potenziali del terreno. Resistenza Totale di Terra e Tensione Totale di Terra. Modello "elettrico" del corpo umano. Resistenza e Resistenza verso terra della persona.
17. Tensione di Contatto e Tensione di Contatto a Vuoto. Contatto indiretto con e senza collegamento a "terra" dell'apparecchiatura elettrica. Curva di sicurezza Tensione-Tempo.
18. Costituzione dell’Impianto di Terra. Definizione dei sistemi TT, TN e IT.
19. La protezione contro i Contatti indiretti nei sistemi TT con interruzione automatica del circuito. L'interruttore differenziale e le sue caratteristiche funzionali. La selettività tra differenziali. Contestualizzazione del concetto di Massa Estrenea e Equipotenzialità nei Sietemi TT.
20. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN e confornto con i Sistemi TT.
21. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT.
22. La protezione contro i contatti indiretti senza interruzione automatica dell’alimentazione.
23. La protezione contro i Contatti Diretti.
24. Cenni alle prescrizioni normative sugli impianti elettrici per “ambienti e applicazioni particolari” definiti dalla Norma CEI 64-8.
25. Installazione di protezioni e interruttori su conduttori di fase e di neutro nei sistemi TT, TN e IT.
Testi di riferimento
1) Pubblicazioni e Reports tecnici redatti da professionisti del Settore Elettrico Internazionale (in Inglese).
2) Norme CEI, CENELEC e IEC (in Italiano e in Inglese).
3) Gaetano Conte, "Manuale di Impianti Elettrici", Ed. HOEPLI (in Italiano).
4) Vito Carrescia, "Fondamenti di Sicurezza Elettrica", Ed. TNE (in Italiano).
5) Materiale didattico fornito dal docente (in Italiano e in Inglese).
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Panoramica su Normativa e Legislazione per i Sistemi Elettrici di Potenza; documentazione di Progetto per gli Impianti Elettrici. | 3) 5) |
| 2 | Definizioni e classificazioni principali relative agli impianti elettrici. Richiami sulle scelte tecniche fondamentali. Il Neutro nei sistemi trifase. Tensioni nominali verso “terra”. Classificazione dei sistemi di distribuzione in BT oggetto di studio. | 3) 5) |
| 3 | Determinazione del “carico convenzionale” di circuiti e impianti elettrici | 3) 5) |
| 4 | Richiami su Parametri e Modelli Equivalenti delle Linee Elettriche (elettricamente “lunghe” e “corte”. | 3) 5) |
| 5 | Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee Aeree con conduttori nudi | 3) 5) |
| 6 | Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee in Cavo | 3) 5) |
| 7 | Criteri per il dimensionamento elettrico e la verifica delle condutture “corte” (modello R-L) | 3) 5) |
| 8 | Sovracorrenti (studio dei fenomeni di Sovraccarico e Corto-Circuito). | 3) 5) |
| 9 | Calcolo delle correnti di corto-circuito nelle reti di distribuzione radiali | 3) 5) |
| 10 | Dispositivi di Manovra e studio del fenomeno dell’Arco Elettrico | 3) 5) |
| 11 | Dispositivi di protezione dalle sovracorrenti (classificazione di diversi tipi di Relè di Protezione e Fusibili). Interruttori automatici per impianti in BT | 3) 5) |
| 12 | Scelta e installazione delle protezioni dalle sovracorrenti secondo le Norme CEI | 3) 5) |
| 13 | Criteri di Selettività delle protezioni contro le Sovracorrenti | 3) 5) |
| 14 | Sovratensioni e relative protezioni | 3) 4) 5) |
| 15 | Lo “shock elettrico”, effetto della corrente sul corpo umano e le Curve di Pericolosità della Corrente Elettrica. Contatti diretti e Indiretti. Definizione di Massa | 4) 5) |
| 16 | Il ruolo del "terreno" come conduttore elettrico. Dispersori di terra. I potenziali del terreno. Resistenza Totale di Terra e Tensione Totale di Terra. Modello "elettrico" del corpo umano. Resistenza e Resistenza verso terra della persona | 4) 5) |
| 17 | Tensione di Contatto e Tensione di Contatto a Vuoto. Contatto indiretto con e senza collegamento a "terra" dell'apparecchiatura elettrica. Curva di sicurezza Tensione-Tempo | 4) 5) |
| 18 | Costituzione dell’Impianto di Terra. Definizione dei sistemi TT, TN e IT | 4) 5) |
| 19 | La protezione contro i Contatti indiretti nei sistemi TT. con interruzione automatica del circuito. L'interruttore differenziale. La selettività tra differenziali. | 4) 5) |
| 20 | La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN. | 4) 5) |
| 21 | La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT. | 4) 5) |
| 22 | La protezione contro i contatti indiretti senza interruzione automatica dell’alimentazione. | 4) 5) |
| 23 | La protezione contro i Contatti Diretti. | 4) 5) |
| 24 | Cenni alle prescrizioni normative sugli impianti elettrici per “ambienti e applicazioni particolari” definiti dalla Norma CEI 64-8. | 3) 4) 5) |
| 25 | Installazione di protezioni e interruttori su conduttori di fase e di neutro nei sistemi TT, TN e IT. | 3) 4) 5) |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento viene di norma effettuata tramite una prova orale in presenza, ma potrà essere effettuata anche a distanza per via telematica qualora particolari e giustificate condizioni lo dovessero richiedere.
Gli elementi rilevanti ai fini della valutazione dell'apprendimento da parte dello studente sono:
- la correttezza delle risposte;
- la completezza delle informazioni fornite;
- la padronanza del linguaggio tecnico utilizzato.
Per garantire pari opportunità e nel rispetto della normativa vigente, gli studenti interessati possono richiedere un colloquio personale al fine di programmare eventuali misure compensative e/o dispensative in base agli obiettivi formativi e alle specifiche esigenze. Gli studenti possono inoltre rivolgersi al docente referente del CInAP (Centro per l'integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) interno al proprio Dipartimento.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Non identificabili.
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