Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
Insegnamento
IMPIANTI ELETTRICI (Numerosita' canale 2)
IN03103828, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA (Ord. 2014)
IN0515, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
N2cn2
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese POWER SYSTEMS ENERGY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ROBERTO BENATO ING-IND/33

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettrica ING-IND/33 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
16 A.A. 2018/19 (matricole pari) 01/10/2018 30/11/2019 BENATO ROBERTO (Presidente)
DAMBONE SESSA SEBASTIAN (Membro Effettivo)
COPPO MASSIMILIANO (Supplente)
15 A.A. 2018/19 (matricole dispari) 01/10/2018 30/11/2019 TURRI ROBERTO (Presidente)
DAMBONE SESSA SEBASTIAN (Membro Effettivo)
BIGNUCOLO FABIO (Supplente)
COPPO MASSIMILIANO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Non ce ne sono
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente dovrà essere in grado di:

1) conoscere la struttura del sistema elettrico con particolare riguardo alle reti di distribuzione in media e bassa tensione;
2) analizzare il comportamento in regime e in transitorio della rete di cui al punto 1;
3) progettare sia linee aeree sia linee in cavo alimentanti uno o più carichi con il metodo dei momenti delle correnti;
4) calcolare le correnti di corto circuito monofase, bifase, trifase, bifase-monofase e trifase-monofase in reti di distribuzione con presenza di generatori sincroni e motori asincroni;
5) valutare la convenienza economica e il dimensionamento di banchi di condensatori di rifasamento.
Modalita' di esame: Possibilità di prove in itinere che prevedono una prima parte di risoluzioni di esercizi di dimensionamento e di calcolo elettrico;
Appelli ufficiali con prova scritta finale che comprende una parte di dimensionamento e calcolo elettrico e una parte di teoria (6 domandine a risposta lapidaria più una domanda aperta in cui lo studente può diffondere maggiormente le proprie conoscenze) (entrambe in forma scritta) più eventuale orale (opzionabile nel caso di insoddisfazione del voto) in forma orale.
Le tre prove (se viene opzionato l'orale in forma orale) hanno tutte lo stesso peso.
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente sarà basata su:

1) livello di comprensione degli argomenti svolti;
2) capacità di impostare sia calcoli, ancorché approssimati, sia impostazioni teoriche;
3) comprensibilità e sintesi dei contenuti presentati;
4) capacità di schematizzare problematiche impiantistiche che si presentano nel mondo industriale.
Contenuti: Introduzione al corso e presentazioni (2 h)
Analisi dei carichi e della domanda di carico: (2 h)
Caratterizzazione di un carico singolo;
Caratterizzazione di un insieme di carichi;
Fattore di utilizzazione, fattore di utilizzazione medio, fattore di contemporaneità. Diagrammi omotetici;
Le linee elettriche aeree: (6 h)
Le costanti elettriche delle linee aeree, conduttori a fascio, diametro equivalente;
Effetto corona;
Tralicci standard a seconda dei livelli di tensione (BT, MT, AT, AAT);
Tipologia di conduttori: rame, alluminio puro, lega di alluminio, alluminio acciaio; Cenni alla portata al limite termico delle linee aeree: Norma CEI 11.60;
Gli isolatori
Le linee elettriche in cavo: (6 h)
struttura base di un cavo monopolare e tripolare;
le costanti elettriche delle linee in cavo: resistenza longitudinale in corrente continua e corrente alternata: effetto pelle e effetto di prossimità: norma IEC 287; induttanza longitudinale chilometrica, capacità trasversale chilometrica, conduttanza trasversale chilometrica e il fattore di perdita ;
i regimi termici dei cavi: l'ampacity, regime adibatico e I2t in corto circuito;
Problematiche legate a lunghe linee in cavo in c.a.: utilizzo della compensazione derivata shunt. Energizzazione della linea a vuoto. Confronto con le linee aeree.
cenno ai cavi per AT e AAT, tecniche di messa a terra (SINGLE-POINT BONDING, SOLID BONDING, CROSS-BONDING);
Cenno ai Gas Insulated Lines-GIL.
Il dimensionamento di linee elettriche con il metodo dei momenti delle correnti (4 h)
La caduta di tensione industriale;
Criteri per la determinazione della sezione;
Dimensionamento di linee in c.c.
oLinea alimentata ad una sola estremità o a sbalzo (criterio a sezione costante);
oLinea alimentata alle due estremità con tensioni uguali;
Dimensionamento di linee a frequenza industriale
oLinea monofase e trifase;
oLinea alimentata ad una sola estremità
oLinea alimentata alle due estremità con tensioni uguali;
Teoria delle sequenze e comportamento alle sequenze degli elementi di rete (4 h)
Richiamo agli alternatori e ai motori asincroni
Trasformatori; Trasformatori a flussi liberi e a flussi vincolati. Trasformatori per la distribuzione dell'energia elettrica.
Comportamento alle sequenze di linea BT con neutro;
Comportamento alle sequenze di linea di MT a neutro isolato;
Cenni al comportamento alla sequenza omopolare di linee di trasmissione, cenni alla teoria di Carson.
I trasformatori di potenza negli impianti elettrici (2 h)
Guasti di corto circuito: (4 h)
Corto circuito monofase;
Corto circuito bifase;
Corto circuito trifase;
Corto circuito bifase-terra;
Corto circuito trifase-terra;
Corto circuito non netto monofase. Carichi dissimmetrizzanti la terna di tensioni.
Analisi dinamica del corto circuito (4 h)
Caratterizzazione su rete elementare trifase generica;
Corto circuito in uno schema R, L monofase con generatore ideale;
Corto circuito trifase in uno schema R, L con generatore ideale;
Dinamica del corto circuito. Corrente di picco. Componente unidirezionale;
Corto circuito vicino e lontano;
Lo stato del neutro: la messa a terra dei sistemi elettrici di alta, media e bassa tensione (2 h)
Sistemi di distribuzione e di impianti utilizzatori in bassa tensione: (6 h)
sistema TT;
sistema TN (TNS, TNC);
sistema IT;
Le protezioni dei sistemi elettrici: (2 h)
Il rifasamento e le penali tariffarie: (2 h)
La messa a terra (4 h)
Terra, tipi di messa a terra (Messa a terra di protezione, Messa a terra di funzionamento, Messa a terra per la protezione contro le fulminazioni);
Terra di riferimento (terra lontana);
Tensioni relative agli impianti di terra: Tensione totale di ter
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Tutto il corso viene esposto alla lavagna (il cui tempo di scrittura è sincrono con quello della comprensione o della "mera seguibilità").
Sono previste:
1) solo tre presentazioni di tipo power-point su argomenti con molte fotografie di installazioni reali non riproducibili alla lavagna tradizionale;
2) due seminari/testimonianza di dirigenti E-DISTRIBUZIONE, PRYSMIAN , TERNA etc.
3) quasi per ogni argomento visione in aula di spezzoni di corde, cavi, isolatori, distanziatori etc.
4) una lezione di filmati di installazioni in alta, altissima, media e bassa tensione ritenute paradigmatici.
5) una visita tecnica al centro di controllo di E-distribuzione;
6) almeno 7 lezioni di esercizi;
7) avendo il docente fatto ricerca su quasi ogni argomento trattato nel corso propone articoli d'approfondimento (scritti dallo stesso docente, alcuni dei quali sotto forma di review e pubblicati su open access così da fornirli facilmente agli studenti);
8) qualora le basi dell'argomento da svolgere fossero state trattate in un altro corso e il docente subodorasse che non sono state capite può decidere se rispiegarle mediante il loro significato fisico più che mediante la loro formalizzazione matematica.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il libro di testo e il libro di esercizi (entrambi scritti dal docente titolare del corso) contengono tutto quello che serve per l'esame.
Il docente fornisce altro materiale mediante la piattaforma moodle.
Testi di riferimento:
  • Roberto Benato e Lorenzo Fellin, Impianti elettrici. Torino: WOLTERS KLUWER ITALIA, 2014. ISBN 978-88-6750-174-8 Cerca nel catalogo
  • Roberto Benato, Esercizi di sistemi elettrici per l'energia. Padova: Edizioni Progetto, 2018. TERZA EDIZIONE Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem based learning
  • Case study
  • Story telling
  • Problem solving
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
  • Giornata del giovane ricercatore

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture