1 - Scuolabook

ISBN 978-88-5280565-3 © 2012 RCS Libri S.p.A. – Milano

Ristampe: 2012 2013 1 2 3

2014 4 5

2015 6 7

2016 8 9

2017 10 11

Stampa: Leza S.r.l. Milano Hanno collaborato alla realizzazione dell’opera: Coordinamento editoriale Impaginazione Redazione Copertina

Barbara Speziali Datacomp Valselice, Imola (Bo) Marina Guglielmi, Flavia Bonetti Studio Mizar, Bergamo

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I contenuti del tuo libro non si trovano solo sulla carta. Adesso puoi trovare esercizi, espansioni e molto altro sul web, all’indirizzo www.auladigitale.rcs.it. Tali strumenti ti consentiranno di integrare lo studio sul testo cartaceo con la possibilità di ripassare, prepararti alle verifiche orali e scritte, approfondire quanto affrontato in classe ecc. Su ogni pagina del sito troverai un campo in cui digitare il codice che hai trovato nel volume, così avrai accesso diretto ai materiali digitali ad esso relativi. Potrai scaricare e salvare i materiali sul tuo computer in modo che tu possa poi ritrovarli facilmente in qualsiasi momento.

Prefazione L’opera fa parte di una collana composta di tre testi relativa all’indirizzo Manutenzione e assistenza tecnica (settore Industria e artigianato), previsto dal nuovo ordinamento, per il secondo biennio e quinto anno dell’Istruzione Professionale. Il volume è rivolto a studenti del terzo anno per la disciplina Tecnologie e tecniche di installazione e di manutenzione e, considerata la notevole mole di esercitazioni di laboratorio, lo stesso testo può ritenersi valido anche per la disciplina Laboratori tecnologici ed esercitazioni. Gli argomenti trattano i sistemi di produzione, distribuzione e utilizzo dell’energia elettrica e varie tipologie di impianti tecnici, sia elettrico-elettronici con particolare attenzione a quelli domotici, sia quelli riguardanti la climatizzazione (riscaldamento, raffreddamento) degli edifici. La massima considerazione è stata rivolta al quadro normativo e agli aspetti legati alla sicurezza, all’installazione, manutenzione e guasti degli apparati costituenti gli impianti. Sono state trattate, inoltre, con meticolosa attenzione, le Parti concernenti il laboratorio con esempi applicativi per l’installazione degli impianti elettrici negli edifici residenziali e nel terziario, di notevole rilevanza non solo per l’ambito professionale cui è rivolto l’indirizzo, ma soprattutto fondamentali per gli aspetti didattici e formativi degli allievi; aspetti, tra l’altro, ben specificati nel nuovo ordinamento degli Istituti Professionali attraverso linee guida del processo di insegnamento/apprendimento, che consente agli studenti di diventare protagonisti acquisendo il sapere attraverso il fare. Nello svolgere questo compito, si è tenuto presente il livello di preparazione generale degli studenti e la loro conoscenza degli argomenti acquisiti durante il primo biennio del piano di studi e conseguentemente si è cercato di ridurre al minimo le notazioni matematiche. Particolare cura è stata posta nell’utilizzare un linguaggio il più possibile piano e incisivo in modo da unire chiarezza espositiva ed efficacia didattica. Una importante novità riguarda l’Aula digitale che permette ad allievi e docenti, attraverso la connessione internet, di condividere approfondimenti, schede tecniche, documentazione d’uso e conoscere aggiornamenti di varie tematiche trattate nel volume. Un notevole sforzo è stato compiuto per rendere aggiornato il testo non solo negli argomenti e negli esempi, ma anche nell’apparato iconografico da intendersi parte integrante del testo stesso. I disegni e le figure sono state redatte secondo le più recenti normative Nazionali e Internazionali. L’opera è suddivisa in 12 parti, dedicate a macroargomenti, ognuna delle quali ripartita, a sua volta, in varie Unità suddivise quindi in Paragrafi. I questionari generali di verifica, le elaborazioni o gli esercizi concludono le singole Parti. L’intero lavoro è stato svolto mettendo a frutto l’esperienza maturata in decenni di attività didattica e professionale degli Autori, i quali saranno grati a quanti vorranno far loro pervenire osservazioni e suggerimenti. Desideriamo ringraziare l’ing. Ruggero Giometti per la cura dell’editing e per la consueta disponibilità nei nostri confronti.

Gli Autori

III

Guida alla lettura In queste pagine trovi indicazioni utili per organizzare lo studio al meglio, attraverso gli strumenti che il corso di Tecnologie e tecniche di installazione e manutenzione ti mette a disposizione: l il tuo libro di testo cartaceo; l le espansioni che puoi consultare o scaricare collegandoti all’indirizzo www.auladigitale.rcs.it. Il testo, strutturato in Parti e Unità, tratta in modo completo i temi previsti dai programmi ministeriali, affrontandoli in modo essenziale e approfondendo un ampio numero di elementi pratici e applicativi. 6

Ampia parte del testo è dedicata ad attività di laboratorio. Un ricco e puntuale apporto grafico agevola la comprensione dei concetti teorici più ostici della materia.

a)

catagie di cavi (da Fig. 2.2 – a) Tipolo municalogo CEAT); cavi per teleco b) tipologie di na TV (da io di dati, anten LI). zione, scamb PIREL cavi” dei “Guida alla scelta

b)

(da «btscuola» norma CEI 20-27 conduttori, letti secondo la di cavi armonizza composizione del cavo: n° e. nazione dei la del conduttor la va aggiunta Tab. 2.1 – Desig assente, sez. sigle della tabel , lettera X se 50 V; BTICINO). Alle di protezione 07 5 Un 450/7 riconosciuto; il conduttore nale esiste se nazio G ile; 4 5 n° concavo tera 4G1,5. N 5 uttore ﬂessib 2 ne N07 RN-F . rene; F 5 cond nazio mm lorop 1,5 desig e polic di conduttor Esempio 5 guaina in nte; 1,5 5 sez. in gomma; N prese zione R 5 isolante prote conduttore di CON MARCHIO duttori; G 5 Riferimento alle norme

H A N

Tensione nominale

03 05 07 1

Materiale isolante

Schermatura e armatura

V R G9

C A7 C7 C4 Z2 Z3 Z4 Z5

Guaina

N V

Forma del conduttore

Unità 2

2.8

iche Le linee elettr

Fig. 2.11 – Esem remoto (da fascic pio installativo di comando/c olo tecnico VIMA ontrollo da R).

TO ARMONIZZA AUTORIZZATO 00 V NAZIONALE INALE U0 /U 300/3 TENSIONE NOM INALE U0 /U 300/500 V TENSIONE NOM INALE U0 /U 450/750 V TENSIONE NOM INALE U0 /U 0,6/1 kV TENSIONE NOM RO - PVC LORU INILC POLIV TICA GOMMA SINTE SPECIALE RETICOLATO DI RAME ELASTOMERO CONCENTRICO CONDUTTORE ROSTATICO DI ALLUMINIO SCHERMO ELETTA FILI O NASTRI DI RAME SCHERMATURA A TRECCIA DI FILI DI RAME URA SCHERMAT A FILI ARMATURA A PIATTINE ARMATURA A NASTRI ARMATURA DI ACCIAIO TRECCIA DI FILI E POLICLOROPREN RO - PVC POLIVINILCLORU O UNIC FILO 2U A FISSA CORDA RIGID 2R IBILE PER POSA ZIO MOBILE CORDA FLESS 2K IBILE PER SERVI CORDA FLESS 2F

correnti contro le sovra ne e le protezioni di bassa tensio

Controllo rem in un apparta oto di carichi mento Nelle abitazioni lare alcuni caric, in caso di frequenti assen ze può esser hi e poter varia e utile Nell’esempio re i parametr di i dell’impianto monitorare e controlfaccia BUS, sarà figura 2.11, da una semp di termoreg lice telefonat possibile: olazione. a, con il comu ● coma nicatore e l’inte ndare l’impianto r● coma ndare l’accension d’irrigazione; e delle luci ester za accensione ne e/o -speg della simulazio nimento luci ● varia e apertura tapp ne di presenza re i parametr i della termoreg (sequenarelle secondo ● dare il consenso all’at una sequenza olazi logica); tivazione dell’i one (automatico, manu ale, spento, acces mpianto di cond o); izionamento.

Questionario generale

95

ore Pompe di cal

otecnica ipi della term iore tando i princ eratura infer ica che, sfrut macchina term ambiente a temp e permette, ad calore è una calore da un di calor La pompa di o di trasferire 1). Una pompa abitazione all’esterot), è in grad Unità 1, par. (ciclo di Carn nterno di una in inversuperiore (vedi dall’i ra ario, ica eratu na); al contr e energia term a uno a temp eratura inter erire in estat temp trasf . di della pio, esem ssamento o all’interno o così un abba di raffreddamenica dall’estern no (ottenend una funzione rsione del ciclo energia term calore svolge o di trasferire la pompa di no, è in grad damento; l’inve pa di calore ione di riscal nel primo caso pom svolge una funz del gas nel circuito. Una È evidente che secondo caso gati da tubazioti to, mentre nel licemente invertendo il flusso principali, colle componenti tro componen tro semp quat I uta quat gas. da è otten ente composta o) un opportuno è fondamentalm quali fluisce (in ciclo chius sono i seguenti (fig. 2.3): e tore. dei ● l’evapora ni, all’interno pompa di calor e; la ti nsion tuen espa di costi ● il dispositivo oclorofondamentali ensatore; entali del mon enti: cond ambi ● il ni re; o per ragio dei segu ● il compresso la messa al band 22 o R22) è uno mente freon nel ciclo, dopo all’R22 (il suo Il gas utilizzato (CHF2Cl, chiamato frequente teristiche simili o gico; ha carat i modifiche) ma difluorometan gas definito ecolo non richiede sostanzial amente il primo ettate per R22 ● R407C, storic di calore prog e pomp in basso utilizzo un più nveniente di presenta l’inco tto al precedente R22; rendimento rispe molto diverse caratteristiche può essere ● R410A, ha e dell’R22 (non rispetto a quell pe di calore progettate pom ere effiutilizzato in nte di raggiung conse e ) l’R22 per elevate. cienze molto calore può fununa pompa di Si è visto che alità: onamento della ipio di funzi distinte mod due in re Fig. 2.3 – Princ a sinistra in colore più chiaro ziona ; a. pompa di calore , a destra quella più fredd mento; ● in raffredda . la parte più calda 2. Valvola di espansione nto. ore. di ● in riscaldame ensat pa e. 1. Cond di una pom 4. Compressor ratore. l’efficienza eguentemente 3. Evapo Per definire ducono cons parametro che un calore si intro è ), Ratio o; i distinti: gy Efficiency raffreddament due parametr getica EER (Ener re funziona in metro che efficienza ener di un climatizzatore ment ce), è un para ● l’indice di a elettrica nt Of Performan iona in riscaldamento. indica l’efficienz e COP (Coefficie re funz e te di prestazion un climatizzatore ment ● il coefficien rtante controllar a elettrica di damento, è impo e; inoltre occorre riscal in indica l’efficienz iona endi calore funz no alla quale può funzionar certa pompa (cala notevolm mbiente ester Quando una dell’ambiente è riservato eratura dell’a temperatura pa di calore pom la minima temp che il COP dipende dalla nine ne il term il riscaldame nte Nell’uso comu tenere prese eddamento che dei locali sono temperatura). tuare sia il raffr mento te al calare della sibili in grado di effet al solo raffredda rever recchi destinati alle macchine ersa gli appa Vicev i. local to dei tizzatori. chiamati clima dalla relazione: è sempre data to di efficienza pprofondimen di calore e del parametro EER la quantità casi la definizion e spostato . Nel caso si consideri In entrambi i quantità calor consideri COP 5 re nel caso si assorbito enza o ment strare , effici lavor e ddare indic e da raffre dare. Si può dimo tta all’ambient biente da riscal sottra all’am a ta quell forni è a è quella considerata calore considerat la quantità di 1 nte relazione: COP 5 EER 1 che vale la segue

Se è installato anche il sistem sarà possibile ricevere i mess a antintrusione BUS, colle gato all’accopp aggi di allarm Nella figura 2.11 i tecnici o di iatore di linea intrusione. , nella figura 2.12 è raffigurata la pianta del locale per l’imp è riportato lo ianto considera schema elett rico relativo. to, mentre

di

verifica 10 Quale I sensori d’ince tra i seguenti ndio più diffus sistemi di contr i sono: a) Sensori di più sicuro? ollo accessi è fumo. b) Sensori di a) Badge ottico calor c) Sensori ottici e. b) Siste ma di fiamma. biom etrico con contr ollo 2 impronte digita Le lenti di FRES delle li. NEL sono impie c) Badge magn a) Nei senso gate: etico. ri di fumo. 11 Il sistem b) Nei senso a telepass per ri volumetrici antintrusione il pagamento infrarossi. autostradali è a raggi dei pedaggi un sistema di c) Nei senso controllo acces tipo: ri volumetrici si di antintrusione onde. a) Biometrico a micro. b) A badge magn 3 In un locale con etico. presenza di gas c) Con sistem latore deve esser metano, un rivea RFID. e installato: 12 In a) A circa 30 quale gamma cm dal pavim di frequenza ento. b) A metà paret di funzioname per badge sono e. nto più frequenti c) A circa 20 le “collisioni” a) 2,4 GHz. cm dal soffitto. ? b) 125 kHz. 4 In un locale con presenza di GPL, c) 900 MHz. deve essere instal un rivelatore lato: a) A circa 30 cm dal pavim ento. Elaborazion b) A metà paret e e. c) A circa 20 1 Tracciare lo schem cm dal soffitto. a a blocchi di rivelazione in un sistema di 5 cendi. In un impianto di 2 Illustrare i divers tipo centralizzat illuminazione di sicurezza i tipi di senso di o, le linee che ri antintrusion 3 alimentano le pade di sicure Elencare alcun e. lamzza … i tipi di locali, presenti in abita a) Possono esser ne o edifici a ziouso terziario, e in cui è oppo b) Devono esser posate insieme alle altre linee. presenza di un rtuna la e impianto rivela c) Devono esser esterne all’edificio. zione gas. 4 Dovendo instal e resistenti lare un impianto all’incendio costruzione o un’abitazione antintrusione per per posa. per di quattro stanz 6 e più servizi e dinetto anne In un gruppo giarsso, disegnare di continuità a piacere la piant dell’edificio e statico, la tensio generata: il posizionam ne ento degli eleme a costituenti l’impi a) È una tensio nti anto. ne 5 b) È una tensio perfettamente sinusoidale In che cosa consi . ne ste un cablaggio c) È una tensio continua. 6 tipo BUS? Disegnare lo ne di forma schema di princ quasi sinusoidal che richiede un ipio di un sistem BUS. e, filtraggio. a 7 7 Che cosa è un Disegnare i comp UPS? a) Un gruppo per un impianto onenti e relativi collegamen di continuità ti antiallagamento a “commutazione b) Un gruppo 8 di un locale. Che cosa si intend ”. di continuità a “tempo zero” e per sistem za interruzion 9 a BUS “aperto”? (sene). Elencare quali c) Un gruppo sono i vanta elettrogeno. ggi di un sistem BUS. a 8 Che cosa sono 10 Defin ire il controllo i “telegrammi” accessi. in un sistema per la domotica? 11 Illustr BUS are i vari tipi di a) Segnali, in badge disponibili forma digitale, ve carat e le relatiteristiche. inviat b) Segnali, in uscita dagli attua i sul BUS. 12 Spieg c) Programm are tori. in che cosa i per la gestio consiste un accessi biom ne del sistem controllo etrico. 9 a. Da quanti cond 13 Spieg uttori è costituito are la differenza a) Uno per ogni un sistema BUS? tra metodo di componente ne 1:1 e 1:n comparazio allacciato. in un sistema b) Due per ogni biometrico, evide componente ziandone vanta allacciato. c) Due o quatt nggi e svantaggi. ro (a seconda 14 Elenc dei sistemi) in are i componen tutto. ti e spieg funzione per un sistema TVCC are la rispettiva . 1

Fig. 2.12 – Schem a elettrico dell’im accoppiatore pianto di coma di linea (da fascic ndo/controllo olo tecnico VIMA da remoto con R). comunicato

PARTE 12

BUILDING AUTOM

LABORATORIO:

17.2

ATION E DOMO TICA

17.3

Funzionam

ento (tav. U 17) Esempio per il primo pian o

Circuito di chiam ata dal posto ne AC, pulsa esterno P – Si nte chiude il circu Circuito fonic SB1 contatto A, ronzatore ito composto o (ad esempio da: alimentazi HA1, ritorno. 1° piano) – All’a oalza la corne tta vviso di chiam ricevitore e ricev chiudendo i due contatti ata il citofono A; così facen A del 1° piano itore -microfono dei do dispone in guentemente due apparecch serie microfono può avvenire i (citof la comunicaz ono e posto ione tra i due. Per i piani succe esterno); conse ssivi valgono le mede dei vari appa sime considera rtam zioni. Come di volta in volta enti sono disposti in para si nota tutti llelo tra loro con il posto ester i citofoni e sono posti Il comando dell’e no. in comunicaz ione ogni piano dispo lettroserratura avviene prem sti in parallelo endo uno dei tra loro. pulsanti corri spondenti a

Osservazioni Dato il parallelo dei citofoni, di ascoltare la qualunque uten conversazione eliminato con di un altro inqu te, alzando la cornetta, sareb l’inserimento ilino chiamato; be di un circuito Tutti i citofoni l’inconveniente in grado elett saranno così può essere esterno. disabilitati con ronico per il “segreto di conversazione” esclusione di Quando gli uten . quello chiam ato dal posto ti ragg iung ono non è più possi bile usare, per un numero considerevole, a pulsante; si tipico la chiam dei grandi cond ata dal posto ricorre allora omini, esterno, una a tastiere num e numeri) sulle tastie eriche (solo num ra quali viene comp utente; la comp eri) o alfanumer tradizionale osto un num osizione abilit ero iche o una combinazi (lettere Tipico di ques a one diversi per to tipo di impia la chiamata. ogni nto è l’effetto Larsen.

Molteplici sono gli strumenti di supporto allo studio: definizioni, approfondimenti, schemi, grafici, tabelle e disegni dettagliati che illustrano gli argomenti trattati.

Approfondimento

L’effetto Larse n (dal nome detto anche del fisico Absa feedback acust lon Larsen che emessi da un ico, è il tipico per primo ne altoparlante ritornano a esserfischio stridente che si svilup scoprì il principio), un microfono . e captati con pa Quando un segna sufficiente poten quando i suoni za di innesco all’altoparlante le a una certa frequenza da processo ricors ; se la frequenza ha un’am entra in un microfono, viene piezza super ivo iore a una certa amplificato e arriva giro della caten per cui la frequenza stessa viene amplificata ogni soglia, si innesca un L’effetto si innesa. volta ca solita che compie un mente quando ta una frequ il enza emessa da quest’ultim microfono è troppo vicino quindi viene ampl o, all’altoparlante Tipici casi dell’e ificata e riprodotta a sua in un dato momento, più e forte delle altre capamplificazione ffetto Larsen si riscontrano volta con ampiezza via che via crescente. Per eliminare di gruppi musicali in perfo negli impianti HI-FI o negli questo incon rmance live. impianti audio veniente il modo fonico, è quell di o di attenuare migliore di tro presente sul posto ester il guadagno di preamplificagire, nel caso di un impia nto citono, tramite un azione agendo cacciavite. su un potenziom e-

A

245

Unità 2

Generatori di

IV

e di calore

calore e pomp

BUS,

SOLUZIONI DOMO TICHE

Per verificare l’acquisizione delle conoscenze e la capacità di rielaborazione dei concetti, nelle pagine finali delle unità si trovano numerosi esercizi.

204 PARTE 7

re, interfaccia

354

324

PARTE 11

LABORATORIO:

IMPIANTI ELETT RICI TRADIZIONA

LI CIVILI E PER IL TERZIARIO

Il tuo libro su web I contenuti del tuo libro proseguono sul web all’indirizzo Internet www.auladigitale.rcs.it. Sulle pagine del testo trovi i rimandi alle espansioni: digitando il codice che hai trovato all’interno di questo volume, potrai accedervi direttamente e scaricarle sul tuo computer. La sezione digitale del corso verrà costantemente aggiornata e arricchita con nuovi materiali di supporto allo studio.

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approfondimenti; schede tecniche; documentazione d’uso; software; test.

Strumenti sempre disponibili: l

indicazioni utili per l’uso del foglio di calcolo;

l

calcolatrice;

l

unità di misura;

l

linkografia a siti di interesse dedicati ai diversi ambiti tecnologici.

V

Indice

1

parte

Premesse

1. Unità di misura

1.1 1.2 1.3

Il Sistema Internazionale Multipli e sottomultipli delle unità di misura Simboli di grandezze e unità di misura (norma CEI 25-7)

2. Convenzioni

2.1

Convenzioni di scrittura

2

parte

2 2 2 3 8 8

Legislazione per il settore elettrico e quadro normativo

1. Principali Enti normatori e legislazione riguardante il settore elettrico-elettronico

1.1 1.2

Principali Enti normatori Legislazione di interesse particolare per il set tore elettrico-elettronico

2. Norme CEI

2.1 2.2

Tipologie di norme Criteri di consultazione di una norma CEI

3. Marcatura CE e marchi di conformità di un prodotto alle norme

3.1 3.2

Marcatura CE Marchi di conformità di un prodotto alle norme

Approfondimenti  ElencodeiComitatiTecniciedelleprincipalinormeCEI

Schede tecniche  IEC(ininglese)

Test

VI

10 10 11 12 12 12 14 14 14

3

parte

Disegno elettrico-elettronico

1. Norme generali per il disegno tecnico

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Tipi di scala Linee Formato dei fogli Presentazione di un foglio completo Piegature dei fogli

2. Segni grafici e codici letterali per il settore elettrico-elettronico

2.1 2.2 2.3

Segni grafici Principali segni grafici Codici letterali per l’identificazione dei componenti

3. Rappresentazione dei segni grafici

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Segni grafici generali, distintivi, composti Orientamento dei segni grafici Segni grafici collegati meccanicamente Segni grafici per diversi tipi di schemi Identificazione dei segni grafici tramite codifica Marcatura dei terminali dei contatti Disposizione dei segni grafici negli schemi

18 18 18 19 20 21 22 22 22 28 31 31 31 32 32 33 33 34

4. Norme generali per il disegno elettrico-elettronico

36

36 37 38 38 40 40

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Individuazione dei morsetti degli apparecchi e delle estremità di conduttori Linee di connessione Incroci e derivazioni Rappresentazione dei circuiti Riferimenti incrociati (rimandi) Rappresentazione di diagrammi di sequenza

5. Tipologie di schemi

5.1 Schemi elettrici multifilari, unifilari, funzionali (tavola U 5A) 5.2 Schemi elettronici (tavola U 5B) 5.3 Schemi planimetrici e di macchina (tavola U 5C) Questionario generale di verifica Elaborazione

42 42 43 44 46 46

Schede tecniche  Minivocabolarioelettrotecnico (italiano-inglese)

Test

VII

parte

4

Produzione e trasmissione dell’energia elettrica

1. La disponibilità di energia e le caratteristiche dell’energia elettrica

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Il problema energetico Fonti energetiche rinnovabili e non rinnovabili L’energia elettrica Il diagramma di carico dell’energia elettrica La produzione dell’energia elettrica Specchio introduttivo delle principali fonti di energia

48 48 48 49 50 50 51

2. Principali centrali tradizionali

per la produzione di energia elettrica

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

3.

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

4.

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

5.

5.1 5.2

6.

6.1 6.2

Cenni sulle centrali idroelettriche Piccole centrali idroelettriche Centrali termoelettriche Centrali a turbogas Centrali a cicli combinati Centrali con motore diesel Gruppi elettrogeni Centrali termonucleari Centrali geotermiche

Principali tipi di fonti alternative

Energia solare Celle a combustibile Energia eolica Biogas La cogenerazione Risparmio energetico

Impianti fotovoltaici

Celle fotovoltaiche Tipologie degli impianti fotovoltaici Composizione di un impianto fotovoltaico Energia elettrica ottenibile da un impianto fotovoltaico Cenni all’incentivazione economica del fotovoltaico e allo “scambio sul posto”

Impianti eolici

Aerogeneratori Centrali eoliche

Trasporto dell’energia elettrica

VIII

Classificazione dei livelli di tensione Componenti di una rete elettrica

53 53 57 57 59 59 60 60 61 62 63 63 65 66 66 67 68 69 69 70 71 74 75 76 76 79 80 80 80

6.3 6.4 6.5

6.6 6.7

6.8

Linee elettriche e relative caratteristiche costruttive Aspetti di sicurezza per linee elettriche aeree Problemi di sicurezza e cautele riguardanti le linee e lettriche in generale Funi di guardia e messa a terra dei sostegni Limiti di esposizione ai campi elettromagnetici generati dagli elettrodotti Schemi di produzione, trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

81 82 82 83 83 84

Questionario generale di verifica

86

Elaborazione

86

Approfondimenti Ilcarbonepulito CentraledipompaggiodiEdolo Solaretermico Lagenerazionedistribuita Mappaeolica Celleafilmsottile Effettoombracomeevitarlo?

Schede tecniche Recyclingphotovoltaicmodules

Test

parte

5

Distribuzione e utilizzazione dell’energia elettrica

1. Le cabine di trasformazione MT/BT

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

I sistemi di distribuzione dell’energia elettrica in bassa tensione Generalità, definizione e classificazione delle cabine Le cabine di distribuzione pubblica Le cabine di trasformazione private Composizione di una cabina privata Schemi tipici di cabina

88 88 88 89 90 91 93

2. Le linee elettriche di bassa tensione e le protezioni contro le sovracorrenti

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Conduttori I cavi La conduttura elettrica La portata di un cavo La caduta di tensione di una linea I canali elettrificati

94 94 94 96 97 100 102

IX

2.7 2.8 2.9 2.10

2.11 2.12 2.13

La corrente di impiego di una linea La scelta del cavo Le sovracorrenti La protezione delle condutture contro le sovracorrenti Fusibili Interruttori automatici La scelta dell’interruttore o del fusibile per la protezione contro le sovracorrenti

3. Pericolosità della corrente elettrica

3.1 3.2 3.3

Effetti della corrente elettrica sul corpo umano Valori di pericolosità della corrente elettrica La curva tensione-tempo

4. La protezione contro i contatti diretti e indiretti

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

4.10

4.11 4.12 4.13

Il terreno come conduttore elettrico e la resistenza di terra Impianti di messa a terra Masse e masse estranee Sistemi elettrici e messa a terra del neutro Il contatto diretto La protezione contro i contatti diretti Il contatto indiretto La protezione contro i contatti indiretti: generalità La protezione contro i contatti indiretti: interruzione automatica del circuito La protezione contro i contatti indiretti: impiego di apparecchiature elettriche a isolamento doppio o rinforzato La protezione contro i contatti indiretti: bassissima tensione di sicurezza La protezione contro i contatti indiretti: separazione dei circuiti La protezione contro i contatti indiretti: locali isolanti

5. Il sezionamento e il comando

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Generalità Conduttori da sezionare Dispositivi impiegati per il sezionamento Interruzione per manutenzione non elettrica Comando e arresto di emergenza

6. Quadri elettrici di bassa tensione

6.1 6.2 6.3

Generalità Costituzione dei quadri elettrici Apparecchi per il condizionamento climatico dei quadri

7. Protezione contro le sovratensioni

7.1 7.2

X

Sovratensioni Caratteristiche delle sovratensioni

102 103 104 104 105 106 109

111 111 111 113

114 114 114 115 116 117 118 118 118 119 122 123 125 125

126 126 126 126 128 128

129 129 129 132

134 134 136

7.3

7.4 7.5 7.6

Cenni all’analisi del rischio delle sovratensioni di origine atmosferica Protezione contro le sovratensioni Tipologie e classi degli SPD Cenni ai criteri di scelta e montaggio degli SPD

Questionario generale di verifica Elaborazione

137 137 139 139 143 144

Approfondimenti  Lecabineprefabbricate  L’usoel’utilitàdelcavoscaldante  SistemadiprotezioneTT  Evitaredannidasovratensione,come?  Ilguastoversoterracausal’incendio  Fulminiesaette

Schede tecniche  Cablesforinternallow-voltageinstallations  EcoarEcos:anewcompositeelectro-opticalsystem  Automaticcircuitbreakertrippingcharacteristics  Generalcharacteristics

Test

parte

6

Tipologie di impianti elettrici

1. Componentistica

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Apparecchi di comando Apparecchi di segnalazione Prese e spine Scatole e cassette di derivazione Relè Componenti citofonici: microfono e ricevitore

146 146 147 147 149 150 151

2. Installazione dei componenti e gradi di protezione degli involucri

2.1 2.2

Quote installative dei componenti Gradi di protezione degli involucri

3. Impianti elettrici negli edifici residenziali

3.1 3.2

L’impianto elettrico nelle abitazioni La colonna montante

152 152 153 156 156 157

XI

3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9

Il centralino (quadro unità abitativa) Canalizzazioni Il locale bagno Garage, cantine Impianti di ricezione TV e telefonici Livelli prestazionali Consigli per la posa dei tubi protettivi sotto traccia

159 160 163 165 165 167 168

4. Impianti elettrici nel terziario

169

4.1

Impianti sottopavimento e nel controsoffitto

169

4.2

Scrivanie elettricamente attrezzate

170

5. Impianti elettrici industriali e nei cantieri

171

5.1

Impianti elettrici industriali

171

5.2

Esempio di composizione di un quadro industriale con prese

173

5.3

Impianti nei cantieri

174

6. Il D.M. 37/08

175

6.1

Contenuti del Decreto Ministeriale

175

6.2

Documentazione

176

Questionario generale di verifica Elaborazione

178 178

Approfondimenti

 Informazionitecniche  Scatoleperusidiversi  L’interruttoredifferenzialeallabasedelmontante

Documentazione d’uso  Presedicorrente

Schede tecniche

 Igradidiprotezione(italiano-inglese)

Test

parte

7

Building automation e domotica

1. Allarmi tecnici

1.1 1.2

XII

Inquadramento del problema Rivelazione incendi

180 180 180

1.3 1.4 1.5 1.6

Antintrusione La rivelazione fughe gas Protezione contro il rischio di allagamento Tabella riassuntiva

2. Il controllo dell’edificio

2.1 2.2 2.3

2.4 2.5 2.6

Generalità Illuminazione di sicurezza Il controllo degli impianti di riscaldamento e di condi zionamento Il controllo della potenza assorbita Il controllo dell’illuminazione Gruppi di continuità

3. Domotica

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Premessa Sistemi tradizionali Sistemi BUS nella domotica Vantaggi del sistema domotico Norme relative ai sistemi BUS Protocolli dei sistemi BUS

4. Controllo accessi

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

Che cosa è il controllo accessi Sistemi di riconoscimento Badge di prossimità Sistemi di riconoscimento biometrici Identificazione delle impronte digitali

5. Sistemi di televisione a circuito chiuso (TVCC)

5.1 5.2 5.3

Struttura dei sistemi TVCC Esempio d’installazione nel residenziale Esempio d’installazione nel terziario


181 185 186 186 187 187 187 188 188 188 189 190 190 190 191 193 194 195 196 196 197 197 198 200 201 201 202 203 204 204

Elaborazione

Approfondimenti

 Ifenomenid’incendioeletipologiedeirivelatori  Lecaratteristichedeirivelatori

difiammaedicolore

 Cosadicelanorma  IlsistemaTebisTS  Piùsicurezzamenoconsumi  LostandardKonnex  Biometria,l’ultimafrontiera

Test

XIII

8

parte

Illuminotecnica

1. La luce e le principali grandezze illuminotecniche

206

1.1

La luce

206

1.2

Il colore

207

1.3

Grandezze fotometriche fondamentali

207

1.4

Prestazioni fotometriche richieste a un impianto d’illuminazione artificiale

210

2. Sorgenti luminose artificiali e corpi illuminanti

212

2.1

Caratteristiche delle sorgenti luminose artificiali e Direttiva di riferimento

212

2.2

Lampade a incandescenza

212

2.3

Lampade alogene

213

2.4

Lampade fluorescenti

214

2.5

Circuiti di alimentazione delle lampade fluorescenti

215

2.6

Lampade a vapori di mercurio a media e alta pressione

217

2.7

Lampade a vapori di sodio

218

2.8

LED

220

2.9

Lampade a induzione

221

2.10

Altri tipi di lampade

221

2.11

Identificazione delle lampade e portalampade

222

2.12

Apparecchi illuminanti e curve fotometriche

223

2.13

Dati di targa degli apparecchi illuminanti

225

3. Cenni alla progettazione illuminotecnica

226

3.1

Specifiche illuminotecniche

226

3.2

Caratteristiche costruttive e manutentive dell’ambiente da illuminare

226

3.3 3.4 3.5

Progetto di un impianto di illuminazione per interni Cenni ai software di progettazione illuminotecnica Cenni alle verifiche illuminotecniche

228 230 231

4. Suggerimenti pratici

4.1 4.2 4.3

Il miglioramento dell’illuminazione Particolarità installative La sicurezza, il rispetto dell’ambiente, il risparmio

232 232 232 233

5. Illuminazione d’emergenza

233

Q uestionario generale di verifica Elaborazione

234 234

Unità 5  Illuminazione d’emergenza

Approfondimenti  Lalungainvenzionedellalampadaaincandescenza  Nuoveideeluminose  Lampadeainduzione,sorgentineglette  L’illuminazionedeipostidilavoroininterni

Test XIV

parte

9

Climatizzazione degli edifici

1. Produzione del calore e combustibili

236

1.1

La produzione del calore (inquadramento fisico)

236

1.2

Combustibili

237

1.3

Composizione chimica dei combustibili

237

1.4

Potere calorifico (inferiore e superiore)

238

2. Generatori di calore e pompe di calore

239

2.1

Elementi costituenti un generatore di calore

239

2.2

ipologie di caldaie e parametri caratteristici T dei generatori di calore

239

Principali parametri caratteristici di un generatore di calore ad acqua

240

2.3

2.4

Caldaie a condensazione

241

2.5

spetti di sicurezza connessi ai generatori di calore A alimentati a combustibili

242

2.6

Manutenzione delle caldaie

243

2.7

La centrale termica

243

2.8

Pompe di calore

245

3. Impianti di riscaldamento a uso civile

246

3.1

L’impianto di riscaldamento degli edifici

246

3.2

Le caldaie autonome

246

3.3

Caldaie per impianti centralizzati

248

3.4

L’impianto per la distribuzione del calore nell’edificio

249

3.5

Impianti a radiatori

249

3.6

Impianti a ventilconvettori

250

3.7

Impianti a pavimento o a soffitto

251

3.8

La regolazione dell’impianto di riscaldamento

251

3.9

Risparmio energetico e aspetti ambientali

253

4. Climatizzazione degli edifici a uso

4.1

Che cos’è la climatizzazione

254

4.2

La ventilazione degli edifici

255

4.3

ipologie di impianti di ventilazione negli edifici T del terziario (impianti centralizzati)

255

4.4

istemi di regolazione, controllo e supervisione S per impianti di climatizzazione

256

abitativo e terziario

254

XV


259

Elaborazione

259

Approfondimenti  Altaprestazioneenergetica:contanoancheidettagli

Test

10

parte

Sicurezza e salute nei luoghi di lavoro

1. Infortuni e malattie sul luogo di lavoro

1.1 1.2

2. Pericolo e rischio

2.1 2.2

3. Legislazione in materia di sicurezza e

Infortuni sul lavoro Malattie professionali

Definizioni Differenza tra pericolo e rischio

salute nei luoghi di lavoro

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Salute e sicurezza sul lavoro Struttura del D.Lgs. 81/08 I principi della sicurezza e salute nei luoghi di lavoro (SSL) Soggetti responsabili della sicurezza e salute nel luogo di lavoro Obblighi per: datore di lavoro, dirigenti, preposti, lavoratori Il servizio di prevenzione e protezione aziendale, il rappresentante dei lavoratori per la sicurezza e il medico competente Obblighi per progettisti, fabbricanti, fornitori e installatori Il documento di valutazione dei rischi (DVR)

3.7 3.8

4. Dispositivi di Protezione Individuale (DPI), ergonomia e segnaletica di sicurezza

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Generalità I Dispositivi di Protezione Individuale Caratteristiche e categorie dei DPI Tipologie di DPI Ergonomia Segnaletica di sicurezza

262 262 263 264 264 264 265 265 265 266 266 267 267 268 268 269 269 269 269 270 272 272


276

Elaborazione

276

Schede tecniche

 Segnaleticadisicurezza

Test

XVI

parte

11

Laboratorio: impianti elettrici tradizionali civili e per il terziario

1. Accorgimenti per il lavoro in sicurezza nei laboratori scolastici

1.1 1.2 1.3 1.4

2. Guida alle esercitazioni pratiche di laboratorio

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Premessa Riferimenti normativi Classificazione dei lavori su apparati elettrici Procedure di primo soccorso

Colore dei conduttori Installazione degli apparecchi componibili Cassette di derivazione Simbologia e schemi dei più comuni apparecchi componibili Collegamento dei portalampada Pannelli didattici

3. Punto luce interrotto e punto presa

3.1 3.2 3.3 3.4

4. Punto luce commutato e punto presa

4.1 4.2 4.3

Considerazioni generali Funzionamento Schema d’installazione Osservazioni

Considerazioni generali Funzionamento Schema di installazione

5. Punto luce deviato e punti presa

5.1 5.2 5.3 5.4

Considerazioni generali Funzionamento Schema di installazione Osservazioni

6. Punto luce invertito e punti presa

6.1 6.2 6.3 6.4

7. Punto luce comandato da tre posti con relè interruttore

7.1 7.2 7.3

Considerazioni generali Funzionamento Schema di installazione Osservazioni

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 7, U 7A) Funzionamento (tav. U 7B)

278 278 278 278 279

280 280 281 282 284 284 285

286 286 286 287 287

289 289 290 290

291 291 291 292 293

294 294 294 295 296

297 297 298 299

XVII

7.4 7.5

8. Punto luce comandato da tre posti con relè commutatore

8.1 8.2 8.3

9. Impianto luce scale comandato da tre posti

Osservazioni Relè elettronico silenzioso

Considerazioni generali Funzionamento Schema di installazione

con relè temporizzatore

9.1 9.2 9.3

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 9) Schemi di installazione

10. Punti luce comandati da relè crepuscolare

10.1 10.2 10.3

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 10) Osservazioni

11.1

Considerazioni generali

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 12) Osservazioni

13. Inserzioni per lampade a vapori di sodio

13.1

12. Impianti tipici per tubo fluorescente a catodo caldo

12.1 12.2 12.3


(chiamata esterna e interna)

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 14) Suoneria elettronica tritonale

con programmatore orario

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 15)

16. Coppia di citofoni a chiamata reciproca

16.1 16.2

308 308 308 309

310 310 311 311 311 313 314 314

315 315 316 316

15. Segnalazione acustica per edifici scolastici

15.1 15.2

304 304 305 305

14. Impianto di segnalazione acustica a suono distinto

14.1 14.2 14.3

301 301 302 303

11. Punto luce con lampada a vapori di mercurio comandato da relè crepuscolare

299 300

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 16)

17. Impianto citofonico con portiere elettrico

17.1

XVIII


317 317 318 319 319 320 321 321

17.2 17.3

Funzionamento (tav. U 17) Osservazioni

18. Impianti con videocitofoni

18.1 18.2

Considerazioni generali Osservazioni

19. Segnalazione luminosa con quadro indicatore numerico

19.1 19.2 19.3 19.4

20. Segnalazione luminosa a display

20.1 20.2

Considerazioni generali Funzionamento (tav. U 19) Funzionamento (tav. U 19A) Osservazioni

Considerazioni generali Funzionamento

21. Impianto per richiesta udienza

21.1 21.2 21.3

Considerazioni generali Configurazioni Esempio applicativo

324 324 325 325 327 329 329 329 330 331 332 332 332 334 334 335 335

22. Schemi d’impianti per unità abitativa

336

23. Manutenzione e guasti

339 339 339 342

23.1 23.2 Esercizi

Manutenzione Guasti

Approfondimenti  Software:disegnodelloschematopografico

Software  GWCad:presentazioneeusodelsoftware

Schede tecniche  Outdoorstantions,analoguesystem

parte

12

Laboratorio: soluzioni domotiche

1. Componenti base di un sistema domotico

1.1 1.2 1.3 1.4

Introduzione Apparecchi di comando Moduli attuatori Alimentatori e centraline di controllo

344 344 344 346 347

XIX

2. Installazione di impianti elettrici civili domotici 1 2 3 4 5 6

Comando tapparelle per un locale Automazioni per un locale Controllo dei carichi in un appartamento Automazione, antintrusione, videocitofonia per un appartamento Controllo della termoregolazione per un appartamento Controllo remoto di carichi in un appartamento

3. I nstallazione di impianti elettrici domotici nel terziario

1 2

Automazione di scenari per una sala conferenze Sistema di chiamata per una struttura ospedaliera

355 355 356

4. A ccorgimenti installativi e messa in servizio dei sistemi domotici

348 348 349 350 351 353 354

1 2

Installazione dei cavi del sistema BUS Messa in servizio dei sistemi domotici

Approfondimenti  SchemidomoticideisistemiBTICINO

XX

358 358 359

1

parte

Premesse

Unità 1  Unità di misura

Fornire le premesse necessarie per facilitare lo studio dei successivi argomenti del testo e dare le indicazioni per una corretta scrittura delle relazioni matematiche.

Aula digitale

Obiettivi

Unità 2  Convenzioni

Strumenti

® Unità di misura

unità 1. Unità di misura

1.1

Il Sistema Internazionale Una grandezza per essere espressa come valore, necessita di due simboli: un numero che indica quanto è maggiore o minore rispetto alla sua unità di misura, e una lettera che rappresenta appunto l’unità di misura. Il Sistema Internazionale (SI) ha definito le unità di misura nel loro complesso in due grandi gruppi: 1. Unità base del SI e grandezze fondamentali; 2. Unità e grandezze derivate. Le unità di misura e grandezze fondamentali sono sette (tab. 1.1) mentre tutte le altre sono derivate dalle fondamentali (vedi par. 1.3). Tab. 1.1 – Unità di misura e grandezze fondamentali. Grandezza Lunghezza Massa Tempo Intensità di corrente elettrica Temperatura termodinamica Intensità luminosa Quantità di sostanza

1.2

Simbolo m kg s A K cd mol

Unità SI fondamentale metro chilogrammo secondo ampere kelvin candela mole

Multipli e sottomultipli delle unità di misura Per indicare multipli e sottomultipli delle unità di misura sono usati i prefissi come da tabella 1.2. Tab. 1.2 – Multipli e sottomultipli delle unità di misura. Prefisso exa peta tera giga mega kilo etto deca – deci centi milli micro nano pico femto atto

2

Simbolo E P T G M k h da – d c m m n p f a

Valore numerico 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 100 1021 1022 1023 1026 1029 10212 10215 10218

Denominazione trilioni biliardi bilioni miliardi milioni migliaia centinaia decine unità decimi centesimi millesimi milionesimi miliardesimi bilionesimi biliardesimi trilionesimi

Parte 1

Premesse

1.3

Simboli di grandezze e unità di misura (norma CEI 25-7) Nella tabella 1.3 sono riassunti i principali simboli di grandezza e di unità di misura derivate, ritenuti importanti per il settore elettrico-elettronico. Nei nomi delle grandezze gli eventuali attributi indicati fra parentesi tonde possono essere tralasciati quando non strettamente necessari. La prima colonna di simboli delle grandezze della tabella 1.3, indica i simboli principali, la seconda colonna quelli di riserva, da usare soltanto quando il simbolo principale è considerato inadatto, ad esempio, quando il suo uso può portare a confonderlo con lo stesso simbolo usato con un significato diverso.

Tab. 1.3 – Tabella delle grandezze e delle unità di misura principali (norma CEI 25-7).

Nome

1

2

3

1

angolo (piano)

a, b g, j

Unità

Simbolo Simbolo Monomio principale di riserva dimensionale

Unità SI

Altre unità ammesse

Osservazioni Nome

Note

Numero

Grandezze

Simbolo

Nome

Simbolo

Conversione in unità SI

GEOMETRIA E CINEMATICA

3

4

5 j

6

7

sono simboli principa- radiante li anche altre lettere appropriate dell’alfabeto greco

l

9 grado (sessagesimale) minuto (d’angolo) secondo (d’angolo) grado centesimale

lunghezza

l

11 area, area di una superficie

A

S

l2

12 volume

V

v

l3

metro cubo

13 tempo

t

t

secondo

s

14 durata di un periodo

T

t

secondo

s

15 costante di tempo

t

T

t

secondo

s

16 frequenza

f

v

t21

17 frequenza di rotazione, numero di giri nella unità di tempo

n

18 scorrimento

s

19 pulsazione

v

t21

g

metro

8 rad

l’ISO non menziona metro “area di una superficie” quadrato

hertz questa grandezza è radiante spesso indicata con al il nome “velocità di secondo rotazione”; l’IEC e l’ISO non menzionano “numero di giri nella unità di tempo”

10

11

12

..°

1° 5 (p/180) rad

..9 ..0 gon oppure .. g

19 5 (p/10 800) rad 10 5 (p/648 000) rad

1 gon 5 (p/200) rad (1)

m m2 m3

1l 5 1023 m3

litro minuto ora giorno

min h d

1 min 5 60 s 1 h 5 3600 s 1 d 5 86 400 s

giro al minuto

giro/ min

1 giro/min 5 (2p/60) rad/s

Hz rad/s

(2) (3)

(adimensionale) t21

wt21

v 5 2pf

secondo a meno uno, radiante al secondo

s21

(4)

rad/s

(1) L’uso del simbolo ..g è ammesso fino al 31-12-1985. (2) L’ISO usa Hz e s21 e non espressioni corrispondenti a “giro al minuto”. (3) Sulle targhe delle macchine elettriche rotanti, possono essere usate, come simboli d’unità di frequenza di rotazione, anche r/min e r/s. (4) L’ISO una solo s21. L’altra possibilità rad/s è stata introdotta perché in elettrotecnica è spesso comodo esprimere relazioni di fase con misure angolari.

® Unità 1

Unità di misura

3

Tab. 1.3 – Segue. Numero

Grandezze Nome

1 2 20 velocità angolare 21 accelerazione angolare

Unità

Simbolo Simbolo Monomio principale di riserva dimensionale 3

4

5

v

V

wt21

Unità SI


Osservazioni 6 l’ISO non usa V; vedere n. 17

Nome

Simbolo

Nome

Simbolo

7 radiante al secondo

8 rad/s

9

10

radiante al secondo quadrato

rad/s2

metro al secondo

m/s

metro al secondo quadrato

m/s2

a

wt22

v, u, c, w

It21

24 accelerazione (lineare)

a

It22

30 massa

m

m

33 momento di inerzia

I, J

ml 2

F

Imt22

newton

N

38 momento di una coppia

T

2

l mt

newton metro

N?m

39 pressione

p

l21mt22

pascal

39 tensione bis meccanica

s, t

l21mt22

pascal, newton al metro quadrato

l2mt22

22 velocità (lineare)

l’IEC non usa u, c, w

a 5 dv/dt

Note

®

Conversione in unità SI 11

12

DINAMICA

34 forza

40 lavoro

W

A

kilogrammo

22

kg

t u

1 t 5 103 kg 1 u . 1.6605655 ? ? 10227 kg

kilokg ? m2 grammo metro quadrato

Pa

dina

dyn

bar millimetro di mercurio (7)

bar mm Hg

1 bar 5 105 Pa 1 mm Hg 5 5 133,322 Pa

(6)

Pa N/m2

joule

J

22

U è consigliata in joule termodinamica per l’energia interna e per l’energia di irradiazione di un radiatore integrale. Per questa grandezza vedere anche i numeri 99A, 100A, 101A

J

l2mt23

watt

W

2

tonnellata unità di massa atomica

(6)

41 energia

W, E

43 potenza

P

44 rendimento

h

45 temperatura termodinamica, [temperatura assoluta] 46 temperatura (usuale), temperatura Celsius

T

Q

Q

kelvin

K

(8) (9)

t

q, u

Q

grado Celsius

°C

(8)

l mt

kilowattora elettrovolt

KWh eV

1 KWh 5 3600 Kj 1 eV . 1,6021892 ? 10219 j

(adimensionale) TERMODINAMICA

(5) L’unità kilogrammo-forza deve essere abbandonata. (6) Il nome pascal, simbolo Pa, per il newton al metro quadrato è stato approvato dalla XIV Conferenza Generale dei Pesi e misure (1971). (7) L’unità è ammessa fino al 31-12-1985 per la misura della pressione sanguigna. (8) Le unità di misura per intervalli o differenze di temperatura termodinamica (K) e usuale (°C) sono identiche. Il Comité International des Poids et Mesures ha raccomandato il simbolo “deg” come simbolo in alternativa per l’unità di intervallo o di differenza di temperatura. (9) Nella Pubblicazione 27 della IEC è usato il simbolo °K in luogo di K.

® 4

Parte 1

Premesse


Grandezze

Unità


Nome

1 2 47 quantità di calore

3 Q

48 coefficiente di temperatura

a

49 conduttività termica

l

50 capacità termica

4

5 l2mt22

Q21

Unità SI


Osservazioni Nome 6

Simbolo

Nome

Simbolo

8 J

9

10

7 joule

un coefficiente di kelvin a temperatura non meno 1 è completamente definito fino a che non sia specificata la grandezza che varia. Per il coefficiente (di temperatura) di pressione si usa il simbolo b. Per il coefficiente (di temperatura) di dilatazione volumica, a, b, o g

Note

®

Conversione in unità SI 11

12

K21

(8) (9)

Imt23 Q21

watt al metro kelvin

W/ (m ? K)

(8) (10)

C

I2mt22 Q21

joule al kelvin

J/K

(8) (10)

51 capacità termica-massica, calore specifico

c

l2t22 Q21

1

3

k

quoziente fra la capacità termica e la massa

joule J/ al kilo(kg ? K) grammo kelvin

(8) (10)

ELETTRICITÀ E MAGNETISMO 2

4

5

6

7 coulomb

8 C

52 carica (elettrica), quantità di elettricità

Q

55 forza elettrica, intensità di campo elettrico

K

E

lmt23 i21

56 potenziale (elettrico)

V

w, F

l2mt23 i21

volt

V

57 tensione (elettrica) [differenza di potenziale]

U

V

l2mt23 i21

volt

V

58 forza elettromotrice

E

l2mt23 i21

volt

V

61 capacità (elettrica)

C

I22m21 t 4 t 2

farad al metro

F

67 corrente (elettrica)

i, I

i

ampere

A

it

l’ECO e l’ISO non menzionano “forza elettrica”. L’IEC adotta E come simbolo principale e K come simbolo di riserva

l’IEC non usa i

volt al metro

9 amperora

10 Ah

11

12

1 Ah 5 3600 C

V/m

(8) Le unità di misura per intervalli o differenze di temperatura termodinamica (K) e usuale (°C) sono identiche. Il Comité International des Poids et Mesures ha raccomandato il simbolo “deg” come simbolo in alternativa per l’unità di intervallo o di differenza di temperatura. (9) Nella Pubblicazione 27 della IEC è usato il simbolo °K in luogo di K. (10) Nella Pubblicazione 27 dell’IEC è usato il simbolo “deg” in luogo di “IC”.

® Unità 1

Unità di misura

5


Grandezze Nome

68 densità di corrente, corrente (elettrica) areica 70 forza magnetica, intensità di campo magnetico

Unità


J

Unità SI

i l21

H


Osservazioni

i l22

S

l’ICE e l’ISO non menzionano “forza magnetica”

Note

®

Nome

Simbolo

ampere al metro quadrato ampere al metro

A/m2

A/m

Nome

Simbolo


oersted

Oe

(11)

71 tensione magnetica [differenza di potenziale magnetico] 72 forza magnetomotrice

U, Um

A

i

l’ISO non usa U, né A ampere non menziona “tensione magnetica”

A

F, Fm

^

i

F 5 r Hs ds l’ISO non ampere usa ^

A

amperspira gilbert

At, As Gb

(12) (13)

73 induzione magnetica, [densità di flusso magntico

B

T

weber al metro quadrato gauss

Wb/m2

(14)

Gs

(15)

74 flusso magnetico, flusso d’induzione magnetica 76 induttanza propria

F

l2mt22 i21

weber

Wb

maxwell

Mx

(16)

L

l2mt22 i22

henry

H

77 induttanza mutua

M, Lmn

l2mt22 i21

henry

H

80 permeabilità, permeabilità assoluta

m ? mo

lmt22 i22

mho

mho

(17)

81 permeabilità relativa 85 induzione intrinseca, polarizzazione magnetica 87 resistenza elettrica

mt22 i21

(adimensionale) mt22 i 21

mr Bi, J

R

Re

l 2 mt23 i 22

tesla

l’ISO non menziona “permeabilità assoluta”

hanry al metro

mr 5 m/mo Bi 5 B 2 m0H; l’ISO non usa “induzione intrinseca vedere n. 93

l 3 mt23 i 22

tesla

T

ohm

W

88 resistività

r

89 conduttanza

G

Ge

l 22 m21 t 3i 2

91 riluttanza

R, Rm

R

l 22 m21 t 2i 2

l’ISO non usa R

93 impedenza

Z

Ze

l 2 mt 23i 22

è inteso che il terohm mine impedenza è usato in generale per indicare una grandezza complessa Z 5 R 1 jX

94 reattanza

X

Xe

l2mt23 i22

ohm

96 angolo di perdita

d

ohm metro

97 ammettenza

Y

w Ye

l22m21t3i2 22

Y 5 1/Z

21 3 2

98 suscettanza

B

Be

l m ti

99 potenza attiva

P

Pe

l2mt23

H/m

W?m

siemens

S

henry a meno 1

H21

W

W

radiante

rad

siemens

S

siemens

S

watt

W

(11) L’oersted è l’unità del sistema elettromagnetico CGS. (12) L’ISO menziona in nota un’espressione corrispondente a “amperspira”. (13) Il gilbert è l’unità del sistema elettromagnetico CGS. (14) Il tesla e il Wb/m2 sono la stessa unità. (15) Il gauss è l’unità del sistema elettromagnetico CGS. (16) Il maxwell è l’unità del sistema elettromagnetico CGS. (17) Il “siemens” e il “mho” sono la stessa unità. L’uso del ”mho” è sconsigliato.

® 6

Parte 1

Premesse


Grandezze

Unità


Nome

99 energia attiva A

100 potenza reattiva

W, E Q

100 energia reattiva A

Pq

Wq, Eq

Nome

Simbolo

joule

l2 mt23

var

l2 mt22

var secondo

var ? s

voltampere

VA

voltampere secondo

VA ? s

S

101 energia A apparente

WS, ES

101 fattore di B potenza

l

(adimensionale)

104 numero di spire di un avvolgimento

N

(adimensionale)

104 rapporto fra A numeri di spire

n

105 numero di fasi

m

(adimensionale)

106 numero di coppie di poli

p

(adimensionale)

l2 mt23

S 2 5 P 2 1 Q 2

l2 mt22

q


Osservazioni

l2mt22

101 potenza apparente

Ps

Unità SI

(adimensionale)

Note

®

J

Nome

Simbolo


wattora

Wh

1 Wh 5 3600 J

varora elettronvolt

var ? h eV

1 var ? h 5 3600 var ? s 1 e V . 1602 ? 1892 ? 10 219 var ? s

voltamperora

VAh

1 VAh 5 3600 VA ? s

var

l 5 P/S nel caso di tensione e correnti sinusoidali, l 5 cos w.

questi simboli possono essere usati anche per il rapporto di trasformazione di un trasformatore ideale

p è talvolta usato per indicare il numero di poli. In caso di ambiguità bisogna precisare il significato

ILLUMINAZIONE 1

2

3

4

5

113 intensità luminosa

I

Iv

I

candela

cd

114 flusso luminoso

F

FV

lV

lumen

lm

115 energia luminosa, quantità di luce 116 luminanza

Q

QV

l Vt

L

LV

Il22

lumen secondo candela al metro quadrato

118 illuminamento

E

EV

l Vl 22

Unità 1

Unità di misura

6

7

lux

8

9

10

11

12

lm ? s

cd/m2

lx

7

unità 2. Convenzioni

2.1

Convenzioni di scrittura La Norma Internazionale IEC 60027, classificata CEI 25-7, fornisce informazioni sulle grandezze generali, le unità con relativi simboli letterali e i simboli matematici da usare in elettrotecnica-elettronica. La medesima norma fornisce anche le regole per la scrittura e la stampa di questi simboli e per l’utilizzo di pedici o apici aggiuntivi ai simboli delle grandezze. Nel seguito sono forniti alcuni esempi ritenuti fondamentali per l’applicazione della norma citata.

8

l

Il simbolo di prefisso kilo va sempre scritto con carattere minuscolo (es. «kV» e non «KV»).

l

I simboli dei prefissi devono essere stampati in caratteri romani senza spazio tra il prefisso e il simbolo dell’unità (es. «MW» e non «M W»).

l

I numeri composti da molte cifre vanno scomposti in gruppi di tre cifre alternati con spazi bianchi, e mai con puntini o virgole (es. «2 345 000» e non «2.345.000» oppure «2,345,000»). I valori numerici sono sempre scritti in carattere tondo.

l

Il segno decimale è una virgola in linea con le cifre; se il valore assoluto è minore dell’unità, il segno decimale deve essere preceduto da uno zero.

l

L’unità di misura deve essere sempre indicata con il relativo simbolo quando segue il numero indicante il valore (e non con il suo nome); l’ultima cifra del numero deve essere spaziata dal simbolo (es. «6 A» e non «6 ampere» o «6A»).

l

Il simbolo dell’unità non deve essere seguito dal punto (2 s e non 2 s.) eccezione fatta se si tratta di fine periodo.

l

L’unità di misura va sempre scritta per esteso se non è accompagnata dal valore numerico (es. «molti metri» e non «molti m»).

l

L’iniziale dei nomi delle unità di misura va sempre scritta in lettere minuscole (es. «ohm, volt» e non «Ohm, Volt») e i nomi delle unità restano invariati al plurale (es. «watt» e non «watts»).

l

I simboli delle unità di misura devono essere generalmente stampati in lettere minuscole; la lettera iniziale viene stampata in maiuscolo, solo nel caso in cui il nome dell’unità derivi da un nome proprio (es. «Wb» e non «wb»).

l

Il segno di moltiplicazione deve essere indicato a mezza altezza con una croce o un punto (es. «4 3 5 oppure 4 ? 5» e non «4.5»).

l

I simboli delle grandezze devono essere scritti in corsivo (indipendentemente dal tipo di carattere utilizzato nel testo); l’unità di misura va scritta invece in tondo (es. «R 5 10 kV» e non «R 5 10 kV»).

l

Un pedice che rappresenti un simbolo di una grandezza fisica è stampato in corsivo; gli altri pedici sono stampati in tondo (es. Rx, RU, E1).

Parte 1

Premesse

2

parte

Legislazione per il settore elettrico e quadro normativo

Unità 1  Principali Enti normatori e legislazione riguardante il settore elettricoelettronico

Unità 2  Norme CEI Unità 3  Marcatura CE e marchi di conformità di un prodotto alle norme

Conoscere quali sono i principali Enti normatori internazionali, europei, nazionali e la legislazione specifica del settore elettricoelettronico. Acquisire il concetto di “norma” e comprendere la corretta consultazione di una norma CEI. Distinguere il significato di “marcatura” e “marchio”.

Aula digitale

Obiettivi


Approfondimenti ® Elenco dei Comitati Tecnici e delle

principali norme CEI Schede tecniche ® IEC (in inglese)

Test

unità 1. Principali Enti normatori e legislazione riguardante il settore elettrico-elettronico Schede tecniche n IEC (in inglese)

1.1

Principali Enti normatori IEC (International Electrotechnical Commission) – Attraverso comitati di studio, ha il compito di fornire direttive di unificazione e armonizzazione di carattere internazionale, per il settore elettrico ed elettronico, alle quali i vari Paesi membri adeguano la propria normativa. CENELEC (Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica) – Questo ente emette norme europee denominate EN, che devono essere completamente adottate come nazionali, quando si raggiunge un accordo con il consenso di un numero qualificato di paesi aderenti; viceversa, se in sede europea non viene raggiunto un accordo completo, il CENELEC emette documenti di armonizzazione siglati HD i cui contenuti tecnici devono essere introdotti nelle norme nazionali dopo un tempo concordato. Aderiscono al CENELEC Stati europei. CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) – Ha il compito di emanare, attraverso i suoi Comitati Tecnici (CT) e Sottocomitati (SC), norme a livello nazionale, uniformandosi a quelle di CENELEC e IEC. Fanno parte del CEI i seguenti Enti e le seguenti Associazioni: l l l l

Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR); Federazione Italiana di Elettrotecnica, Elettronica, Informatica, Automazione e Telecomunicazioni (AEIT); Ente Nazionale per l’Energia Elettrica (ENEL); Associazione Nazionale Industrie Elettrotecniche ed Elettroniche (ANIE).

La figura 1.1 evidenzia gli Stati di competenza degli Enti normatori sopracitati. ISO (International Organization of Standardization) – Organizza e coordina l’unificazione dei prodotti non elettrici in campo internazionale. UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) – Ha lo scopo di elaborare Norme e prescrizioni di carattere generale nazionali che interessano prevalentemente la produzione

Fig. 1.1 – Rappresentazione del territorio di competenza dei principali Enti normatori (da catalogo SCHYLLER).

10

Parte 2

LegisLazione Per iL settore eLettrico e quadro normativo