ELECTRIC POWER UTILIZATION AND SAFETY
Anno accademico 2026/2027 - Docente: STEFANIA CONTIRisultati di apprendimento attesi
Nota. Nell'A.A. 2026/2027 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 dei rimanenti 2 CFU.
Il Corso si prefigge l'obiettivo di fornire conoscenze su struttura, componenti, funzioni, metodi di analisi, nonché criteri di progettazione di base, delle reti di distribuzione elettrica di I Categoria (comunemente dette di "Bassa Tensione", BT).
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.
Con specifico riferimento ai risultati attesi, questi sono specificati nei seguenti punti:
* Conoscenza e comprensione: conoscere la struttura, i componenti e le funzioni delle reti di distribuzione elettrica di BT, nonché le norme CEI sulla sicurezza elettrica.
* Capacità applicative: essere in grado di analizzare e progettare impianti di BT, effettuare calcoli di cortocircuito, scegliere e coordinare protezioni contro sovracorrenti e contatti indiretti.
* Autonomia di giudizio: valutare criticamente le soluzioni progettuali in termini di sicurezza, affidabilità e conformità normativa.
* Abilità comunicative: presentare relazioni tecniche e disegni di impianti BT utilizzando il linguaggio specialistico e le simbologie tecniche appropriate.
* Capacità di apprendimento: aggiornarsi autonomamente sulle evoluzioni delle norme CEI e IEC e sulle nuove tecnologie per la distribuzione elettrica in BT.
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
Note. In the 2026/2027 Academic Year, the Course (9 ECTS credits) will be jointly taught by Prof. Stefania Conti, the course coordinator, who will be responsible for the lecture-based teaching associated with 7 ECTS credits (7 CFU), and Prof. Cristina Ventura, who will be responsible for exercise and laboratory activities associated with the remaining 2 ECTS credits (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. Il ruolo del conduttore “Neutro” nei sistemi trifase. Definizione della Tensione nominali verso “Terra” e Categorie 0, I , II e III. Classificazione dei sistemi di distribuzione in BT.
3. Determinazione del Carico Convenzionale di circuiti e impianti elettrici. Potenza e Corrente Convenzionali.
4. Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee in Cavo.
5. Criteri per dimensionamento elettrico e verifica di condutture di BT. Modello di linea R-L.
6. Il fenomeno delle Sovracorrenti (Sovraccarico e Corto-Circuito).
7. Calcolo delle correnti di corto-circuito nelle reti di distribuzione radiali.
8. Dispositivi di Manovra per la BT.
9. Dispositivi di protezione dalle sovracorrenti (classificazione di diversi tipi di Relè di Protezione e Fusibili). Interruttori automatici per impianti in BT.
10. Scelta e installazione delle protezioni contro le sovracorrenti secondo le Norme CEI.
11. Criteri di Selettività delle protezioni contro le sovracorrenti.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. Costituzione dell’Impianto di Terra. Definizione dei sistemi TT, TN e IT.
16. 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.
17. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN e confornto con i Sistemi TT.
18. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT.
19. La protezione contro i contatti indiretti senza interruzione automatica dell’alimentazione.
20. La protezione contro i Contatti Diretti.
21. Cenni alle prescrizioni normative sugli impianti elettrici per “Ambienti e Applicazioni Particolari” definiti dalla Norma CEI 64-8.
22. Installazione di protezioni e interruttori su conduttori di fase e di neutro nei sistemi TT, TN e IT.
Testi di riferimento
Solo per consultazione:
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).
Obbligatori:
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. | 2) 3) 5) |
| 2 | Definizioni e classificazioni principali relative agli impianti elettrici. Richiami sulle scelte tecniche fondamentali. Il ruolo del conduttore Neutro nei sistemi trifase. Tensioni nominali verso “Terra”. Classificazione dei sistemi di distribuzione in BT. | 2) 3) 5) |
| 3 | Determinazione del Carico Convenzionale di circuiti e impianti elettrici. Potenza Convenzionale e Corrente Convenzionale. | 3) 5) |
| 4 | Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche: Linee in Cavo. | 3) 5) |
| 5 | Criteri per il dimensionamento elettrico e la verifica delle condutture in BT.Modello R-L delle linee. | 3) 5) |
| 6 | Le Sovracorrenti:Sovraccarico e Corto-Circuito. | 3) 5) |
| 7 | Calcolo delle correnti di corto-circuito nelle reti di distribuzione radiali | 3) 5) |
| 8 | Dispositivi di Manovra per impianti in BT. | 3) 5) |
| 9 | Dispositivi di protezione contro le Sovracorrenti: classificazione di diversi tipi di Relè di Protezione e Fusibili. Interruttori automatici per impianti in BT. | 3) 5) |
| 10 | Scelta e installazione delle protezioni contro le sovracorrenti secondo le Norme CEI. | 3) 5) |
| 11 | Criteri di Selettività delle protezioni contro le Sovracorrenti. | 2) 3) 5) |
| 12 | Lo shock elettrico: effetti della corrente elettrica sul corpo umano e le "Curve di Pericolosità della Corrente".Contatti diretti e Indiretti. Definizione di Massa. | 4) 5) |
| 13 | 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 del corpo umano e Resistenza verso terra della persona. | 4) 5) |
| 14 | Tensione di Contatto e Tensione di Contatto a Vuoto. Contatto indiretto con e senza collegamento a "terra" dell'apparecchiatura elettrica. Curve di sicurezza limite Tensione-Tempo. | 4) 5) |
| 15 | Costituzione dell’Impianto di Terra. Definizione dei sistemi TT, TN e IT. | 4) 5) |
| 16 | Protezione contro i Contatti indiretti nei sistemi TT con interruzione automatica del circuito. L'interruttore differenziale e le caratteristiche di funzionamento.La selettività tra differenziali.Concetti di masse estranee e di collegamento equipotenziale nei sistemi TT. | 4) 5) |
| 17 | Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TN e confronto con i sistemi TT. | 4) 5) |
| 18 | Protezione contro i Contatti Indiretti nei sistemi IT. | 4) 5) |
| 19 | Protezione contro i Contatti Indiretti "senza interruzione automatica dell’alimentazione". | 4) 5) |
| 20 | Protezione contro i Contatti Diretti. | 4) 5) |
| 21 | Cenni alle prescrizioni normative per “Ambienti ed Applicazioni Particolari” definiti dalla Norma CEI 64-8. | 3) 4) 5) |
| 22 | Installazione di protezioni e interruttori su conduttori di fase e di neutro nei sistemi TT, TN e IT. | 3) 4) 5) |