dimensionamento conduttori

[ilFranz]

salve a tutti, ho delle domande riguardo il dimensionamento dei conduttori e delle protezioni:
le domande si riferiscono allo schema e ai dati che vi allego:



1) in generale, per il coordinamento cavo/interruttore, a parte le 2 relazioni note Ib<In<Iz e If<1,45*Iz, è necessario che anche la sola If sia minore di Iz?

2)nel calcolo della caduta di tensione sul cavo:
a) se il carico è un motore (ad esempio P1), calcolo la caduta all'avviamento (conosco il cosfi all'avviamento e la corrente all'avviamento). nel caso in cui volessi calcolare la caduta "a regime", considero il cosfi = 0,9. è esatto?
per i valori di resistenza e reattanza in ohm*m, posso considerare quelli alla temperatura massima retta dal materiale (epr 90°C,pvc 70°C) o servono quelli alla temperatura di esercizio (in questo caso 35°C)?
b) su una linea "intermedia", che non alimenta nessun carico, ma che collega due parti del circuito (ad esempio la L2), qual è il cosfi da considerare?
è quello che mi posso calcolare dai dati di resistenza e reattanza in ohm*m? o è 0,9 perché i carichi successivi hanno cosfi 0,9? anche qui, quale temperatura considero per ricavare r e x?

3)nel caso di linea trifase con neutro (ad esempio L1): guardando le tabelle per la posa,sezione e correzione della Izo, il num. massimo di conduttori attivi è 3, quindi suppongo che il neutro vada dimensionato a parte (ad esempio Sn=Sf/2 se Sf>16mm2). giusto? anche qui, per la caduta di tensione, qual è il cosfi della linea?

4) per il dimensionamento dell'interruttore di macchina: era necessario specificare che il trafo lavora a cosfi=0,9 e kc=0,7?
non capisco come fare a dimensionare.. devo trovare la Icc max a inizio linea?

grazie a tutti per l'attenzione.

[sebago]

Esercizio curioso (me lo copio ).
Provo a rispondere:

1)No, non vedo prescrizioni particolari.

2a)
parte 1^: esatto. Occhio che i dati delle potenze - che si intendono sempre come potenze meccaniche - sono indicati per il motore P1 in kW, per i motori P2 e P3 in CV (che suppongo sia "Cavallo Vapore", ergo occorre fare la conversione 1 CV = 736 W); per la caduta di tensione all'avviamento puoi imporre che non superi il 12%.
parte 2^: i valori di resistenza e reattanza unitaria (che in genere si esprimono in ohm/metro oppure in ohm/kilometro e non in ohm x metro !!!) vanno considerati alla temperatura a regime, che tuttavia non è semplicemente calcolabile e pertanto si scelgono usualmente valori tabellati che si riferiscono alla temperatura di 80 °C (per esempio nella tabella CEI UNEL 35023-70). Quella che il testo indica come "temperatura di esercizio", a mio giudizio, è da interpretare come "temperatura ambiente", che è dato necessario per calcolare la portata. Mi sembra strano infatti che il testo dia come dato un valore che invece discende dal dimensionamento stesso della linea.

2b) la linea L2 alimenta tre carichi, tutti trifase e tutti a cosfi = 0,9. Lascia perdere la resistenza e reattanza della linea: il fattore di potenza si riferisce ai carichi. Per la temperatura, vedi sopra.

3) Il dimensionamento di L1 è impossibile, considerato che mancano i dati degli assorbimenti delle linee sottese ai due magnetotermici della prima sbarra/quadro . A meno che il testo non intenda che sia necessario dimensionare la linea per la potenza in uscita dal trafo (400 kVA a cosfi=0,9 e con Kc = 0,9), ma mi sembra una forzatura.
OK per il criterio di dimensionamento del neutro, ma la sezione minima è comunque di ; esempio Sf = 25 ---> Sn = 16 ===== Sf = 50 ---> Sn = 25 etc. etc.
Il cosfi della linea L1 è indeterminabile per lo stesso motivo di prima: mancano i dati degli assorbimenti delle prime due linee derivate. Ma, ribadendo, a meno che...

4) il testo riporta due volte la dicitura Kc = 0,70. La prima volta suppongo che si riferisca alla linea L2 che alimenta i tre motori mentre per la seconda dovrebbe essere riferito alla linea in uscita dal secondario del trafo. Devi ovviamente calcolare la Icc ad inizio linea per poter scegliere il potere di interruzione.

Nota: certo che, trattandosi di sistema TN-S, almeno due interruttori differenziali poteva risparmiarseli, lasciando al limite solo quelli per le linee terminali.
A giudicarlo così, direi che il testo lo ha fatto uno che...prepara le prove d'esame per la maturità

[sebago]

Un altro desaparecido?

[ilFranz]

macchè!! sto studiando come un mulo!!

e dato che non sono desaparecido, ti rompo ancora le scatole!

1)ma se If è < 1,45 Iz ma maggiore di Iz, se passa una corrente Iz<corrente<If perché non danneggia il cavo?

2)ovvio, sono ohm/km..ho sbagliato a scrivere. e si, è la temperatura alla quale lavorano, con la quale determino il k1.
ok si riferisce ai carichi: allora se per i tre carichi ho cosfi diversi, dovrei trovare la risultante delle correnti per avere il cosfi unico? ma in ogni caso, il cosfi dei carichi deve essere sempre 0,9 per via del rifasamento obbligatorio...giusto?

3)supponendo ke le linee senza carico siano effettivamente aperte,libere..potrei considerare la stessa Ib di L2 e rifare i calcoli perché le caratteristiche del cavo e della posa son diverse?
oppure, dato che il trasformatore "lavora con Kc 0,7 e cosfi 0,9"..ho la S=400 kVA, trovo la Ib in uscita dal trasformatore = S/(rad3*Vn) e poi moltiplico per Kc..sto vaneggiando?

4)per la Icc a inizio linea, devo fare Icc= V/rad3 * 1/(somma Zd)
dove V=400V e somma Zd= somma delle impedenze alla sequenza diretta della linea MT, trasformatore, linea1?

intanto grazie per ora, sei stato gentilissimo..

[sebago]

1) tutto sta a capire cosa rappresenta If: è quella corrente che, attraversando la protezione, la fa intervenire entro un tempo specificato (tipicamente 1 o 2 ore a seconda della taglia della corrente nominale). La Norma non vieta in maniera assoluta il sovraccarico: dice che, però, deve essere limitato nel tempo e nell'entità. Quella disequazione sta a significare che è ammessa la sovraccaricabilità del cavo ma per non più di una (o due) ore e fino al 45% in più della portata del cavo. In buona sostanza la Norma ritiene che sovraccaricare del 45% per il tempo specificato non danneggi il cavo. Ci si potrebbe addentrare, nello specifico, sulle problematiche di smaltimento del calore ma penso che in questo momento non ti sia d'aiuto.

2) quando scrivi

è la temperatura alla quale lavorano, con la quale determino il k1

non riesco a levarmi il sospetto di una incomprensione: secondo me, te lo ripeto, quella temperatura è la TEMPERATURA AMBIENTE, che ti serve per determinare il valore del k1 che, a sua volta, influenzerà il calcolo della portata effettiva del cavo. Ma definirla "temperatura alla quale lavorano" rischia di confondere: il cavo, una volta percorso da corrente, "lavora" a temperature senz'altro superiori.
Se per i tre carichi (equilibrati, per giunta) avessi tre cosfi diversi, e dunque potresti conoscere di ciascuno il valore di P e Q, io userei la seguente:

Il rifasamento è obbligatorio solo se l'impianto nel suo complesso presenta un cosfi minore di 0,7. Questo è un obbligo contrattuale con il fornitore di energia, non c'entra con l'elettrotecnica. Se il cosfì COMPLESSIVO è compreso tra 0,7 e 0,9 allora l'ente fornitore applica in bolletta delle penali per basso cosfi. In genere conviene rifasare, ma dire dove, come e quando è un discorso che porterebbe piuttosto lontano.

3) la supposizione che le linee senza carico siano effettivamente libere mi sembra un po’ balzana: che ci stanno a fare, allora? Mi sembra più percorribile la seconda ipotesi (considerare la potenza in uscita dal trafo, con riduzione al 70%); se proprio lo devo dire, secondo me il prof. si è dimenticato di attribuire i valori…

4) per la Icc (trifase netta) ad inizio linea devi crearti la rete equivalente monofase riportata in BT: la corrente di corto circuito sarà limitata dall’impedenza della rete MT a monte del trafo e dall’impedenza del trafo stesso, ma non quella della linea L1, che risulta a valle del punto di corto (inizio linea…)

Note:
per le formule cerca di usare Latex, vedi
http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php

se ti serve qualche informazione essenziale sulle protezioni contro le sovracorrenti, vedi
http://www.electroportal.net/sebago/wiki/protezionesovracorrenti

P.S. Cosa studi e dove?

[ilFranz]

1)ok. il sovraccarico è sopportabile per un certo tempo. dubbio risolto.

2)si, stiamo dicendo la stessa cosa, solo che io la sto dicendo male. è quella dell'ambiente in cui lavora.
la formula mi torna, perfetto. dubbi risolti.

3)puo essere che se li sia scordati, comunque vada per l'opzione "trafo al 70%".dubbio risolto

4)si hai ragione, la L1 non la devo considerare. se dovessi dimensionare l'interruttore di L2 dovrei considerare l'impedenza della linea L1, e se dovessi dimensionare quello della linea L3 dovrei considerare sia quella di L1 che di L2. giusto?
però tu dici "Icc trifase netta": anche se il testo dice "ctocto monofase franco a terra", devo calcolare quella della trifase netta? (il che trall'altro mi torna..perché il cto 3fase netto è il piu dannoso quindi considero questo che è il caso peggiore..).
icc trifase netta che calcolo cosi:

considero solo le impedenze alla sequenza diretta.. giusto?

5)nuovo quesito: per il trasformatore triangolo-stella, le sequenze diretta,inversa,omopolare sono tutte e tre uguali? oppure l'induttanza deve essere moltiplicata per 0.9? perché su un "quaderno di applicazione tecnica" della ABB dice che le tre impedenze sono uguali, mentre ho visto un esercizio che fa quella correzione..
(vero è che cambia pochissimo ai fini del risultato.....ma scrivere una cosa o un'altra cambia..)

PS: te lo dico martedi pomeriggio dopo l'esame..ok?:D

il problema non sono tanto le protezioni.. madre mia questa materia è infinita!!!

ancora grazie mille per quanto fatto finora!

[sebago]

La Icc trifase netta ti serve per calcolare il potere di interruzione della protezione ad inizio linea (P.I. >= Icc).
Il valore della Icc monofase ti serve:
a) per valutare il potere di interruzione di una eventuale protezione monofase;
b) per....superare l'esame visto che te lo chiede il testo

Fai attenzione perché se devi calcolare il corto nel punto indicato dallo schema (punto G) dovrai considerare:
a) l'impedenza di fase di tutte e tre le linee (oltre all'impedenza del trafo e della rete MT riportata in BT)
b) l'impedenza del conduttore di PE (visto che il testo parla di guasto verso terra e il neutro non è presente, o almeno io non riesco a vederlo).

Ti suggerisco di vedere questi:
http://www.electroportal.net/admin/wiki/icc
http://www.electroportal.net/phpBB2/viewtopic.php?f=3&t=17907&st=0&sk=t&sd=a
http://www.electroportal.net/phpBB2/viewtopic.php?f=2&t=11038
http://www.electroportal.net/admin/wiki/trasformatori1
http://www.unibg.it/dati/corsi/504/3549-lezione_05.pdf

In bocca al lupo per l'esame.

[ilFranz]

b) per....superare l'esame visto che te lo chiede il testo

In bocca al lupo per l'esame.

crepi il lupo!

darò uno sguardo anche ai link, per vedere se ne esco vivo..

grazie ancora

[6367]

1)ma se If è < 1,45 Iz ma maggiore di Iz, se passa una corrente Iz<corrente<If perché non danneggia il cavo?

E' una domanda molto interessante e oggetto di continue discussioni.

I motivi sono:

- i cavi non sono a "scatto", superi Iz e muoiono, Iz è la corrente che può portare a tempo indeterminato, ma per un tempo limitato anche molto lungo possono portare una corrente anche maggiore (ovviamente si surriscaldano)

- resta comunque il fatto che Ib <= Iz, quindi se la corrente supera Iz, questa è una condizione anomala di sovraccarico, quindi la condizione Iz < corrente < If non dovrebbe mai essere permanente ma solo occasionale (altrimenti significa che l'impianto è mal dimensionato o mal utilizzato)

- If di solito, nella pratica, è minore di 1,45 Iz, attorno a 1,2-1,3 Iz.

Ci sono tuttavia alcuni paesi, ove almeno per certi circuiti (es circuiti domestici) sono richieste condizioni più stringenti per la protezione da sovraccarico....

[sebago]

i cavi non sono a "scatto", superi Iz e muoiono, Iz è la corrente che può portare a tempo indeterminato, ma per un tempo limitato anche molto lungo possono portare una corrente anche maggiore (ovviamente si surriscaldano)

Giustissimo, naturalmente.
Ma non ci crederai, amico 6367, questa è una delle cose sulle quali gli studenti (parlo dei miei, non dell'amico del forum) hanno qualche seria difficoltà a capire.
Forse vivono in un mondo di ON-OFF...