Progetto di un impianto elettrico civile: guida completa per universitari

Impianto Elettrico per Civile Abitazione

Un impianto elettrico per civile abitazione è definito come l'insieme di tutti i componenti preposti a generare, distribuire e utilizzare la corrente elettrica.

Progettare un impianto elettrico non è facile, vanno rispettati numerosi aspetti:

• superficie calpestabile dell'abitazione;
• carichi elettrici impiegati;
• esigenze della committenza;
• accordi fra committente e progettista.

Quando ti appresti a realizzare un progetto elettrico, occorre fare numerosi calcoli, schemi e relazioni al fine di progettare impianti sicuri e in linea con le norme in vigore CEI 64-8 e CEI 11- 25: eventuali errori di progettazione potrebbero causare futuri incidenti elettrici e mettere a rischio la sicurezza dell'edificio e delle persone. Per semplificarti questa fase, ti suggerisco di utilizzare il software per la progettazione di impianti elettrici, che ti aiuta e ti supporta passo passo nella realizzazione del tuo progetto e nella verifica degli impianti elettrici civili e industriali secondo le norme vigenti.

In questo nuovo focus dedicato alla progettazione elettrica forniamo una guida completa all'impianto elettrico per civile abitazione che sarà corredata da una serie di strumenti operativi (piante, schemi, file di esempio, link per scaricare software di progettazione).

Progetto di un Impianto Elettrico Civile

La distribuzione dell'energia elettrica avviene in:

• alta tensione
• media tensione
• bassa tensione.

Gli impianti elettrici per civile abitazione sono alimentati in bassa tensione. In particolare è possibile avere sistemi monofase e trifase.

Circuiti Monofase e Trifase

I circuiti monofase presentano le seguenti caratteristiche:

• una fase (230 V)
• il neutro
• un cavo per la messa a terra.

I circuiti trifase invece:

• 3 fasi (400 V)
• il neutro
• un cavo per la messa a terra.

In genere il sistema trifase si preferisce per potenze superiori ai 6 kW o per particolari condizioni di progetto.

Colori dei Cavi Elettrici

Un aspetto fondamentale da tenere in considerazione è il colore dei cavi elettrici delle linee. Esiste infatti un codice comune per cui il colore dei cavi si stabilisce in base alla loro funzione.Fase Neutro Protezione preferibilmente nero, marrone e grigio è obbligatorio utilizzare cavi di colore blu chiaro è obbligatorio utilizzare cavi giallo-verde

Tipologia di Impianto Elettrico

Ogni linea di distribuzione dell'energia elettrica è alimentata dall'ente erogatore in una cabina di trasformazione.

Il cavo di neutro si può collegare o meno a terra, mentre gli elementi all'interno dell'abitazione possono collegarsi al cavo di neutro o al sistema di messa a terra. In base a queste configurazioni si identificano i vari sistemi di alimentazione:

• TT
• TN
• IT

La prima lettera fornisce informazioni sulla posizione del cavo di neutro lato distribuzione:

• T, il cavo neutro è collegato a terra
• I, il cavo neutro è isolato da terra.

La seconda lettera definisce come sono collegate le masse degli utilizzatori:

• T, le masse sono collegate a terra
• N, le masse sono collegate al neutro.

Dunque, nel sistema:

• TN: il neutro è collegato direttamente a terra. IN particolare è possibile avere le seguenti configurazioni:
  • TN-S: il neutro e il cavo PE sono separati
  • TN-C: le masse sono collegate al neutro mediante PE
• TT: il neutro è collegato direttamente a terra e gli elementi utilizzatori sono connessi tramite il cavo PE a terra
• IT: il neutro è isolato oppure collegato a terra tramite un'impedenza mentre le masse vengono connesse a terra.

TN-S TN-C TT IT L1 L1 L2 L2 L2 L2 L3 L3 L3 L3 N PEN N N PE PE L1 L1I sistemi di distribuzione più utilizzati nel caso residenziale sono i sistemi TT e TN.

Criteri Generali sul Dimensionamento di un Impianto Elettrico per Civile Abitazione

Quando ti appresti a realizzare un progetto elettrico, i dubbi e le incertezze sono tante, lo devi realizzare a regola d'arte e deve essere conforme a tutte le difficili norme di settore, in questa fase molto delicata è molto importante evitare gravi errori. Un modo per semplificare questa fase è quello di avvalersi di un software per la progettazione di impianti elettrici, che ti aiuta e ti supporta passo passo nella realizzazione del tuo progetto, risolvendo tutti i tuoi dubbi e aiutandoti a rispettare l'intricata legislazione vigente, scaricalo ora, è gratis per 30 giorni.

Il progetto dell'impianto elettrico di una civile abitazione parte dalla conoscenza del numero e del tipo di utenze da impiegare e della loro posizione nella struttura.

Si passa poi allo studio delle singole linee e al calcolo della corrente di impiego IB secondo le norme CEI.

IB rappresenta l'intensità di corrente che la linea è destinata a trasportare per soddisfare il fabbisogno elettrico dell'impianto.

In funzione di:

• vano
• livello prestazionale prescelto

si valutano i carichi specifici (frigorifero, lavatrice, ecc.), si stabilisce il numero delle prese, degli interruttori e dei punti luce utili da posizionare.

Corrente di Impiego

La corrente di impiego è il valore della corrente che può fluire in un circuito nel servizio ordinario.

Il valore efficace della corrente di impiego, per i circuiti terminali, può essere calcolato con la seguente formula:

IB= (Ku P)/(k Vn COS ()

• Ku è il coefficiente di utilizzazione moltiplicativo della potenza nominale di ciascun carico e assume valori compresi tra [0,1]
• P è la potenza totale dei carichi [Watt]
• k è uguale a:
  • 1 per i circuiti monofase
  • 13 per circuiti trifase
• Vn è il valore efficace della tensione nominale del sistema [V]
• · è il fattore di potenza.Se il circuito di distribuzione alimenta più circuiti derivati non tutti terminali, la corrente di impiego può calcolarsi con la seguente formula:

IB=Kc (Ild,1+ ... +Ild,n)

Con:

• Ke è il coefficiente di contemporaneità moltiplicativo dei circuiti derivati simultaneamente utilizzati
• I1d,1 è il fasore della corrente del j-mo circuito derivato.

Dimensionamento del Cavo

La Norma CEI 64-8 stabilisce che il massimo valore della corrente che può fluire in una conduttura, in regime permanente ed in determinate condizioni, è quel valore di corrente per cui il cavo non raggiunge valori di temperatura indesiderata.

La portata di un cavo Iz dipende:

• dalla capacità di tollerare certe temperature
• dalla resistività
• dalla sezione del cavo
• dal tipo di posa come indicato nelle norme CEI-UNEL 35024-1.

La portata del cavo Iz deve essere sempre maggiore della corrente di impiego Ib.

Il dimensionamento del cavo dipende anche dal tipo di posa.

(1) Portata (A) Metodologia tipica di installazione Altri tipi di posa Rit. Appendice A (4) Tipo di isolamento Numero cond caricati 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 PVC (2) 2 3 14 13 18.5 17.5 25 23 32 29 43 39 57 52 75 68 92 83 110 99 139 125 167 150 192 172 219 196 248 223 291 261 334 298 2-51-73-74 EPR (3) 2 3 18,5 16.5 25 22 33 30 42 38 57 51 76 68 99 89 121 109 145 130 183 164 220 197 253 227 290 259 329 295 386 346 442 396 Cavo in tubo Incassato in parete isolante PVC (2) 2 3 13,5 12 16.5 15 23 20 30 27 38 34 52 46 69 62 90 80 111 99 133 118 168 149 201 232 179 206 258 225 294 255 344 297 394 339 3A-4A-21- 22A-5A-21A- 25-33A-31- 34A-43-32 EPR (3) 2 3 17 15 22 19,5 30 26 40 35 51 44 69 60 91 80 119 105 146 128 175 154 221 194 265 233 305 268 334 300 384 340 459 398 532 455 Cavo in tubo in aria PVC (2) 2 3 15 13.6 22 18,5 30 25 40 34 51 43 70 60 94 80 119 101 148 126 180 153 232 196 282 328 238 276 379 319 434 364 514 430 593 497 De 13-14-15-16- 17 EPR (3) 2 3 19 17 26 23 36 32 49 42 63 54 86 75 115 100 149 127 185 158 225 192 289 246 352 298 410 346 473 399 542 456 641 538 741 621 Cavo in aria libera. distanziato dalla parete/soffitto o su passerella PVC (2) 2 3 15 13.5 19.5 17.5 27 24 36 32 46 41 63 57 85 76 112 96 1 138 119 168 144 213 184 258 223 299 259 344 299 392 341 461 403 530 464 11-11A-52- 53 EPR (3) 2 3 19 17 24 22 33 30 45 40 58 52 80 71 107 96 138 119 171 147 209 179 269 229 328 278 382 322 441 371 506 424 599 500 693 576 Cavo In aria libera, fissato alla parete/soffitto Sezione (mm2)

Dimensionamento del Montante

Il montante è il condotto che collega contatore a centralino elettrico (quadro elettrico).

Il montante deve avere una sezione minima di 6 mm2.

Nel dimensionare il montante bisogna valutare sia la potenza dell'impianto che le cadute di tensione possibili.

È buona norma sovradimensionare leggermente la sezione di questo elemento per poter facilitare futuri incrementi di potenza.

Quadro elettrico Utenza Montante O Contatore Cabina di trasformazione

Caduta di Tensione

La caduta di tensione di un cavo si calcola dal suo punto di alimentazione fino ai terminali ed è pari proprio alla differenza di tensione calcolata nei due punti considerati.

Può calcolarsi con la seguente formula (CEI-UNEL 35023):

AVc= k (R.cos o+X.sin q).L.IbAV%= AV / Vn [V]

dove:

• AVc= caduta di tensione del cavo [V]
• k = 2 per circuiti monofase, 13 per circuiti trifase
• R è la resistenza specifica del cavo [Q/m]
• X è la reattanza specifica del cavo [Q/m]
• L è la lunghezza del cavo [m]
• Ib è la corrente di impiego [A]
• Vn= tensione nominale [V]

Per un corretto funzionamento delle apparecchiature, la norma CEI 64-8 raccomanda che la caduta di tensione massima sia contenuta entro il 4% della tensione di alimentazione.

Dimensionamento del Conduttore di Neutro

"Il conduttore di neutro partecipa alla distribuzione dell'energia elettrica mettendo a disposizione una tensione diversa da quella esistente fra le fasi. In certi casi ed in condizioni specificate le funzioni di conduttore di neutro e di conduttore di protezione possono essere combinate in un solo conduttore, che viene denominato PEN." (CEI 64-8)

Nei circuiti monofase la sezione del neutro deve avere almeno la stessa sezione dei conduttori di fase, qualunque sia la sezione dei conduttori.

Per i circuiti trifase valgono le prescrizioni descritte in tabella.

Sistema Trifase Sezione Fase Materiale rame Sezione del neutro ≥ (della fase) 16 mm2 ≤16 mm2 >16 mm2 rame se la corrente massima nel neutro è minore della corrente amn del neutro deve essere almeno uguale a 16 mm2 e può es

Il conduttore di neutro deve essere sempre protetto dalle sovracorrenti (sovraccarichi elettrici e cortocircuiti) secondo le prescrizioni contenute nell'articolo 473.3.2 della norma CEI 64-8.

Se la sezione del conduttore di neutro:

• è uguale a quella dei conduttori di fase, non è necessario prevedere la rilevazione delle sovracorrenti o un dispositivo di interruzione sul conduttore
• è minore di quella della fase, bisogna invece garantire l'interruzione dei conduttori di fase ma non necessariamente di quello neutro.

Non è necessario rilevare le sovracorrenti sul neutro se questo è protetto dai cortocircuiti o se la massima corrente che lo può attraversare è chiaramente inferiore al valore della portata di questo conduttore.

Dimensionamento del Conduttore di Protezione

Il conduttore di protezione PE serve per proteggere dai contatti indiretti i seguenti elementi: