1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela

1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10
Un impianto condominiale,viene alimentato tramite avanquadro posto nel locale consegna posto
all’ingresso del condominio. Dall’avanquadro con conduttura interrata, si alimenta il quadro
condominiale (QGC) che ha al suo interno le protezioni: dei circuiti terminali luce e delle prese 2x10A
+T, riunite in una unica protezione, più altre utenze derivate (es centralino TV ; centralino Citofono
ecc). Inoltre si alimenta le protezioni, del quadro locale pompe (QP) (poste a 50 m di distanza con cavo
interrato multipolare FG7OR) e la protezione del quadro ascensore, alimentato con cavo unipolare
sotto traccia N07V-K posto a distanza di 15 m dal quadro generale.
Il quadro pompe (QP) alimenta le protezioni delle due pompe trifasi senza neutro di potenza Pompa 1
= 3 KW rifasata a o,9 e la pompa 2 = 3 KW rifasata a 0,7 (trova la batteria trifase di condensatori da
rifasare a 0,9).
Il quadro ascensore (QA) oltre alle protezioni del carico Luci e prese 2x10+T (il candidato indichi dei
valori accettabili di PlpL= ____ ( __)), alimenta anche la linea luci e prese ascensore PlpA = __ ( );
infine alimenta anche il motore trifase ascensore da PmA= 10 CV .
L’impianto trifase con neutro è alimentato con Vn = 400 V a 50 Hz.
La protezione dell’ente fornitore riporta anche il simbolo
10000
Il candidato con l’ausilio del manuale o dei dati appresi nel corso esegua quanto di seguito richiesto:
1) inserisca i dati mancanti sulla base di esperienze progettuali apprese nel corso;
2) rifasi la pompa non rifasata Qc= ____VAR; Vn di fase = ____ V; Vn concatenata = ____ V;
3) scelga o calcoli le sezioni (e quindi la Iz) possibili dei cavi di alimentazione almeno quella dei
quadri, mentre indichi sulla base dell’esperienza, quella dei circuiti terminali. Per la determinazione
della Iz, in alternativa o la trova con l’utilizzo del manuale. Oppure vedere tabella allegata cavi
FG7OR.
4) disegna una tabella per quadro, dove riportare i dati di targa delle singole protezioni
Tipo
Protez.
_ xIn A
Pot. Inter
KA
curva
Idn= A
tipo
_____
Note
__________________________________
__________________________________
__________________________________
__________________________________
__________________________________
5) schematizzi lo schema a blocchi dell’impianto ;
6) disegna lo schema unifilare dell’impianto
7) il candidato infine ipotizzi di alimentare il circuito con un trasformatore con rapporto 600/400
trifase, abbozzi i dati di targa del trasformatore che vogliamo utilizzate basandosi anche sui dati teorici
appresi nel corso (se non conosci il P2 assorbito dal carico del condominio, assumi un valore P2= ___W
Vcc= ____ V; I1n= ___ A; I0= ___ A; V1n =___V; V2n =___V; Pcu = ___W; P0 = ___W; rendimento
convenzionale ηc %= _______ %.
RICORDA CHE TRA LE PROTEZIONI LE PORTATE SONO 10 – 16 – 20 – 32 – 40 – 50 – 63 ecc;
I DIFFERENZIALI POSSONO ESSERE TIPO ac – a - b PER I MAGNETO TERMICI caratteristica
( C )- (B) – (D) mentre tra i poteri d’interruzione 16K, 10k, 6k; 4.5k
I punti 7 – 4 e 3 hanno un peso pari 3, mentre il 6 pari a 2, i punti 2 e 5 peso 1. Il punto 1 è ininfluente
valutazione rispetto schema voto _______
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griglia di valutazione
GRIGLIA PER LA VALUTAZIONE DELLA TERZA PROVA SCRITTA
INDICATORI
Conoscenza
(quantità
e
correttezza delle informazioni
espresse dal candidato - soluzioni
progettuali)
Comprensione
(pertinenza,
aderenza alla traccia, essenzialità,
correlazione cause/conseguenze)
Esposizione
(chiarezza,
precisione, schema intellegibile e
valida scelta dei termini)
Rielaborazione (analisi, sintesi
e collegamento, completezza e
complessità dello schema, uso
strumenti didatticies.
Utilizzo supporti didattici
Manuale e strumenti di calcolo
lettura schede ecc.
Punteggio proposto
DESCRITTORI
Praticamente assente
Scarsa /incompleta
Sufficiente
Ampia/buona
Scarsa
Parziale
Sufficiente /buona
Poco chiara, errori
Corretta / semplice
Fluida, elegante, appropriata
Praticamente assente
Scarna, poco coordinata
Elementare, poco efficace
Accettabili spunti di originalità
Efficace, articolata, personale.
Assente
Poco utilizzati
Approriato
PUNTI
0
1
2
3
0- 1
2
3
0-1
2
3
0
1
2
3
4
0
1
2
PUNTI
ASSEGNATI
_____
_____
_____
_____
_____
…………./15
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SOLUZIONE PROPOSTA
1) Il quadro ascensore (QA) oltre alle protezioni del carico Luci e prese 2x10+T (il candidato indichi
dei valori accettabili di PlpL≈ 1700 ( W) [pari ad una lampada da 100 + 100 w (max) Più un utensile da
lavoro P= 1500 W], alimenta anche la linea luci e prese ascensore PlpA ≈ 1900 (W) [pari ad 4 lampada
da 60 W/cd vano ascensore, una lampada nella cabina ascensore da 60W con batteria tampone da 30”
Più un utensile da lavoro P = 1500 W)]
infine alimenta anche il motore trifase ascensore da PmA= 10 CV ≈ 10*0.75 = 7,5 KW (esatto 7,355).
2) la pompa si rifasa con Qc= P(tgφ-tgφe) = 3000(tg 45° - tg 26°)= 3000(1-0,4877)= 1536 VAR;
Vn di fase = 230 V; 50 Hz ; collegamento stella ; Vn concatenata = 400 V; 50 Hz ; collegamento
triangolo. (si ricorda che cos φ = 0,7 corrisponde ad un φ = 45°) (arcos 0,7= 45°)
3) scelga o calcoli le sezioni (e quindi la Iz) possibili dei cavi di alimentazione almeno quella dei
quadri, mentre indichi sulla base dell’esperienza, quella dei circuiti terminali. Per la determinazione
della Iz, in alternativa o la trova con l’utilizzo del manuale. Oppure vedere tabella allegata cavi
FG7OR.
Naturalmente sulla base normativa per le linee interrate si deve utilizzare cavi FG7OR 5G__mm 2 se
trifase con neutro e terra; cavi FG7OR 4G__mm2 se trifase con terra; cavi FG7OR 3G__mm2 se fase
con neutro e terra. Per le linee sotto traccia si utilizza il cavo N07V-k. La sezione del neutro e delle
terre saranno pari a quelle di fase per sezione fino al 16 mm2 per sezioni superiori Sezione terra e
neutro pari a 16 mm2 se 16<Sfase<35 altrimenti la Sezione del neutro e terra = Sfase/2 . Le sezioni non
possono comunque essere inferiore a 1,5 mm2 negli impianti elettrici civili ed industriali (CEI 64/8)
mentre negli impianti a bordo macchina Ex CEI 44/5 o direttiva macchine 2006/42/CE può essere
inferiore a 1,5 mm2. La sezione minima per cavi giallo verde NO7V-K 1G6 per le linee EQP se non
protette meccanicamente
Le linee DORSALI di un certo interesse da calcolare con maggior attenzione sono:
-
Linea Quadro Condominio (interrato FG7OR 5G__ mm2)
-
Linea quadro ascensore (sotto traccia NO7V-K 5G__ mm2)
-
Linea quadro pompe (interrato FG7OR 4G__ mm2) lunghezza 50 m.
Per queste è indispensabile sapere a priore la corrente Ib che attraversa la linea. Si precisa che la
temperatura ambiente da considerare per i cavi interrati viene presa pari a 25° mentre per quelli sotto
traccia = a 30 °.
CALCOLO DELLA CORRENTE DELLE POMPE
P=3000 W Ib= P/(√3*Vn*0,9) =3000/((√3*400*0,9)= 3000/622.8 = 4,8 A poiché si utilizzeranno cavi
da 1,5 mm2 con IZ notoriamente superiore a 17,5 A 8vedere CEI UNEL 35024 DEL 1997) si possono
utilizzare una protezione Magneto Termica Differenziale da I∆n=30 mA
Naturalmente in parallelo viene posta una linea gemellare con stessa caratteristica delle pompe
precedente.
Come tutte le pompe potremmo utilizzare in alternativa ho un interruttore MT da 2x10 A cirva
d’intervento D potere interruzione 4,5 KA, oppure meglio utilizzare una protezione più economica
ma parimenti mirata con sezionatore con fusibile aM da 6 A e termica tarata tra 4 – 6 A più una
protezione differenziale pura da 30 mA Tipo “AC” potere d’interruzione da 4500 poiché a monte nel
punto di consegna è PRESENTE UN LIMITATORE DELL’ENTE FORNITORE DA 10.000 A, ossia
un potere d’interruzione pari a 10 KA, e nel quadro generale condominiale si utilizzeranno protezioni
con protezione da 6 KA. Quindi utilizzando la filiazione delle protezioni con l’adozione del metodo
del Back-up si può ritenere valido il risultato.
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Il sezionatore a monte delle due protezioni sarà un sezionatore sotto carico con corrente nominale In =
pari almeno a 20 -25 A Pertanto la linea di alimentazione del QP sarà dimensionato con una Ib pari a
25 A. Somma delle due In dei 2 MTD da 10 A
Per la determinazione della Sezione utilizziamo il sistema più semplice ossia l’impiego della tabella
fornita ed abbinata alla traccia, di una casa costruttrice dei cavi FG7OR 5G_ posa interrata in tubo per
una Iz = 26 – 25 va bene un cavo di sezione 2,5 mm2 , ma meglio assicurarsi per eventuali futuri
ampliamenti che introducono in questa fase un banale aggravio di spesa si consiglia una sezione da 4
mm2 per una Iz = 33 – 32
Se si utilizza il metodo delle cadute di tensioni unitarie che fa riferimento alle tabelle riportate sul
manuale, si procede nel seguente modo:
ipotizzando una caduta di tensione ∆V% pari al 5 % (ricorda 4 % per la linea luce 6% per le linee
carichi diversi) da cui
∆V% = 100* ∆V/Vn => si ricava che ∆V = ∆V% * Vn/100 = 5*230/100 =11,5 V
CALCOLO DI MASSIMA DELLA SEZIONE DI UN CONDUTTORE
Il calcolo della sezione minima di un cavo elettrico d’alimentazione si effettua in funzione
della lunghezza della linea, della caduta massima di tensione ammissibile sulla linea stessa e
della corrente massima utilizzata.
La formula è quella che esprime la resistenza totale del cavo in relazione alle caratteristiche
fisiche dello stesso:
L
(1) R = * ---------S
In cui:
R = resistenza
( Ohm )
= resistività specifica (Ohm * mm² / m)
S = area
( mm²)
L = lunghezza
(m)
Riscrivendo la (1) in funzione della sezione incognita, ed utilizzando la legge di Ohm per
esprimere la resistenza massima in funzione della caduta di tensione e della corrente, si
ottiene:
*L
(2) S = --------------R
V
(3) R = --------I
Sostituendo la (3) nella (2) si ricava infine:
*L*I
(4) S = --------------V
NEL NOSTRO CASO
Sostituendo nella (4) i seguenti valori numerici:
= resistività del rame = 0,0174 o 0,02 ( Ohm * mm² / m ) valore medio 0,0185
L = lunghezza totale linea (2 conduttori
(andata e ritorno) da 50 m) = 100 m
I = corrente max = 25
V = caduta di tensione max ammessa lungo la linea = 11,5 V
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Si ottiene infine la diseguaglianza che impone la sezione minima dei conduttori della linea in
mm²:
0,0185 * 100 * 25
S >= -------------------------- = 4,00 mm²
11,5
Come si vede le due soluzioni tecnica e con il calcolo portano alle stesse analisi di scelta del
cavo.
Dai manuali e tabelle in vigore dal 1997
Portata dei cavi in regime permanente (CEI-UNEL 35024)
Tipo di posa
Cavi, unipolari o multipolari
_ Entro tubi
_Sotto modanature
Tipo di cavo
Unpolari senza guaina
Numero dei conduttori
PVC R o Rf; gomma G*
4
Gomma G2*
Multipolari ed unipolari PVC o Rf; gomma G*
con guaina
Cavi multipolari distanziati
_ Fissati alle pareti
Isolante
4
PVC R o Rf; gomma G
Multipolari
3
Gomma G2*
2
4
2
4
3
Gomma G2 o G5
_ Su passerelle
Polietilene reticolato
Cavi unipolari non distanziati
PVC R o Rf; gomma G
_ Su passerelle
4
3
4
3
Unipolari senza guaina Gomma G2 o G5
Polietilene reticolato
Cavi unipolari non distanziati
_ Fissati alle pareti
Unipolari con guaina
2
3
2
4
2
3
2
4
3
2
3
2
2
Gomma G2 o G5
_ Su passerelle
Polietilene reticolato
_Sospesi a fune portante
Minerale
Cavi unipolari distanziati
PVC R o Rf; gomma G
_ Su passerelle o su isolatori
4
PVC R o Rf; gomma G
3
4
3
n
Unipolari senza guaina Gomma G2 o G5
n
Polietilene reticolato
Cavi unipolari distanziati
PVC R o Rf; gomma G
_ Su passerelle o su supporti Unipolari con guaina
Gomma G2 o G5
analoghi
n - numero qualsiasi di cavi
* - I valori di portata valgono solo per
sezioni =< 35 mm²
2
n
n
Polietilene reticolato
Sezione Nominale
Portate in regime
Conduttori (mm²)
Permanente (A)
1
1,5
Nota - La gomma di qualità G2 non è più
2,5
descritta nella nuova edizione della Norma 4
20-11; si può fare riferimaneto, per analogia 6
10
di caratteristiche, all' isolamento G6I.
16
La temperatura si riferisce a 30 C
25
35
50
70
95
120
150
185
240
10,5 12
13,5 15
17
14
15,5 17,5 19,5 22
19
21
24
26
30
25
32
44
59
75
97
-
28
36
50
68
89
111
134
171
207
239
275
314
369
32
41
57
76
101
125
151
192
232
269
309
353
415
35
46
63
85
112
138
168
213
258
299
344
392
461
40
52
71
96
127
157
190
242
293
339
390
444
522
19
24
33
21
27
37
23
29
40
45
58
80
107
142
175
212
270
327
379
435
496
584
50
64
88
119
157
194
235
299
362
419
481
549
645
55
70
97
130
172
213
257
327
396
458
527
602
707
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Protezione generale linea quadro Pompe sul Quadro Generale Condominiale
Da questo si ricava che Iz= 28 pertanto dovendo essere Ib<IN<Iz poiché Ib = 25 ed Iz= 28
si conclude che In=25 A ma si nota che In=25 A = Ib = 25 accettato si dalla norma ma
poco efficiente quindi si sceglie una protezione Magneto Termica 4x32 A, caratteristica
C potere interruzione 6 KA ed un CAVO FG/OR 4G 6 mm2 (non necessario il neutro)
Con le stesse procedure di analisi si possono ricavare anche le altre sezioni e relativi coordinamenti
SI PASSA AD ANALIZZARE IL QUADRO ASCENSORE QA
Le utenze sono
Il quadro ascensore (QA) oltre alle protezioni del carico Luci e prese 2x10+T (il candidato indichi dei
valori accettabili di PlpL≈ 1700 ( W) [pari ad una lampada da 100 + 100 w (max) Più un utensile da
lavoro P= 1500 W)], alimenta anche la linea luci e prese ascensore P lpA ≈ 1900 (W) [pari ad 4 lampada
da 60 W/cd vano ascensore, una lampada nella cabina ascensore da 60W con batteria tampone da 30”
Più un utensile da lavoro P = 1500 W)]
infine alimenta anche il motore trifase ascensore da PmA= 10 CV ≈ 10*0.75 = 7,5 KW (esatto 7,355).
Sulla base delle esercitazioni svolte ed apprese nel corso degli studi si puà ritenere con sufficiente
grado di precisione accettabile ma non scientificamente dimostrato in questa fase che le linee fino a :
P = 1000 W (luci e prese 2 x 10 A+T) possono essere protette da un differenziale magneto termico da
I∆n = 30 mA tipo “AC”, Ina1= 2x10; curva “C” sezione derivate NO7V-K 3G1,5 naturalmente potere
d’interruzione 4,5 KA per le motivazioni viste prima.
P = 2000 W (luci e prese 2 x 16 A+T) possono essere protette da un differenziale magneto termico da
I∆n = 30 mA tipo “AC”, Ina2= 2x16; curva “C” sezione derivate NO7V-K 3G2,5 meglio però se 4 mm2
naturalmente potere d’interruzione 4,5 KA per le motivazioni viste prima.
Naturalmente se le linee sono molto lunghe (es. luci corridoi, corridoi box ecc.) conviene invece la
sezione superiore di quelle viste prima ossia per il MTD 2x10 A usare cavi 3G2,5 e decisamente per le
altre cavi 3G4
Per il motore si può ripetere il calcolo visto prima ossia PmA=7500 W
IbmA= P/(√3*Vn*o,9) =7500/((√3*400*0,9)= 7500/622.8 = 12 A
Considerando gli Spunti del motore si può utilizzare un interruttore Magneto termico differenziale da
30 mA tipo “AC” Corrente Nominale InA= 4x25 A caratteristica D, potere d’interruzione 4,5 KA, se
si usa un cavo FG7OR 4G4 che ha una Iz= 35 A
PER CALCOLARE LA SEZIONE DELLA LINEA ASCENSORE LUNGA 15 M BISOGNA
CALCOLARE LA
I1bA= InA da 25 A + Ina1 da 2x10 ed Ina2 da 2x16 = 51 A
ipotizzando un coefficiente di contemporaneità pari a 0.8
IbA= I1bA *0,8 = 40,8 A dalle tavole risulta quindi Iz= 60 A con un cavo FG7OR 5G10 mm2
SI UTILIZZERÀ UNA PROTEZIONE MAGNETO TERMICA NEL QUADRO GENERALE
CONDOMINIALE (GEN. ASCENSORE)
Ina1= 4x50; curva “C” sezione derivate FG7OR 5G10 mm2 potere interruzione 6 kA fa
riferimento una Iz= 63 A (vedere percorso freccia rossa tab. CEI UNEL 35024)
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CALCOLO LINEA ALIMENTAZIONE Avanquadro QUADRO Condominio (QGC) e
relativa protezione nel quadro Condominiale QGC
Riprendiamo i dati dalla traccia: Quadro Condominio (QGC) ha al suo interno le protezioni: dei
circuiti terminali luce e delle prese 2x10A+T, riunite in una unica protezione, altre utenze derivate (es
centralino TV ; centralino Citofono ecc). Inoltre alimenta le protezioni, del quadro locale pompe
(poste a 50 m di distanza con cavo interrato multipolare FG7OR) ed il quadro ascensore con cavo
unipolare sotto traccia N07V-K posto a distanza di 15 m dal quadro generale.
PcL = 1500 W (altre utenze derivate) possono essere protette da un differenziale magneto termico da I∆n
= 30 mA tipo “AC”, Ina1= 2x10; curva “C” sezione derivate NO7V-K 3G1,5 naturalmente potere
d’interruzione 6 KA perché a ridosso del avanquadro e la linea di alimentazione che fa come si dice in
gergo “resistenza”.
P = 2000 W (luci e prese 2 x 16 A+T) possono essere protette da un differenziale magneto termico da
I∆n = 30 mA tipo “AC”, Ina2= 2x16; curva “C” sezione derivate NO7V-K 3G2,5 naturalmente potere
d’interruzione 6 KA per le motivazioni viste prima.
A questi si aggiungono le due protezioni
Magneto Termica nel quadro Generale Condominiale Ina1= 4x50; curva “C” potere interruzione 6 KA
sezione cavo derivato FG7OR 5G10 mm2
Magneto Termica 4x32 A, caratteristica C potere interruzione 6 KA ed un CAVO FG/OR 5G 6 mm 2
IbQGC= Kc*(10+16+32+50)
Dove si assume come soluzione progettuale Kc = 0,65 per la contemporaneità di tutti i carichi
IbQGC= 0,65*(10+16+32+50) = 70,2 A
Linea ALIMENTAZIONE QUADRO GENERALE CONDOMINIALE
Che con l’utilizzo della tabella mi porta a scegliere un cavo per posa interrata FG7OR 5G16 mm 2 a cui
fa riferimento una Iz= 101 (dalle tabelle di una casa costruttrice) oppure si usa il valore contrassegnato
in viola nella tab. CEI UNEL 35024 pag. precedente o manuale).
QUINDI SI Può UTILIZZARE UNA PROTEZIONE NELL’AVANQUADRO MAGNETO
TERMICA DIFFERENZIALE PARI A In= 4x80 A, curva “C” potere d’interruzione 10 KA, I∆n
= 300 mA tipo “AC”( il 300 mA viene scelto per garantire una selettività tra le protezioni differenziali
da 30 mA che sono sui circuiti terminali e il generale a monte di tutto) questa protezione viene inserita
per proteggere ulteriormente dai contatti indiretti tutte le masse che si possono trovare a valle del
avanquadro non protette da differenziale. Per garantire anche la sicurezza dei contatti indiretti sul
avanquadro si utilizza una carpenteria isolante in doppio isolamento o creando una ulteriore
protezione in doppio isolamento sul morsetto d’arrivo alla protezione dell’avanquadro. Per migliorare
lo scambio termico tra quadri ed ambiente e non declassificare le protezioni per il loro intervento le
carpenterie dei quadri restanti saranno metallici.
Ptotale Condominiale = √3*Vn* IbmA *0,9 = 1,73*400*80*0.9 = 50 KW (da utilizzare come P2 al
punto 7)
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RIEPILOGO SCHEDA PROTEZIONE
Pot. Inter
Tipo
Protez.
_ xIn
A
MTD
4X80 10.000
KA
curva
Idn= A
tipo
Sez. derivata
Note
C
300
AC
FG7OR 5x16
Avanquadro - Linea interrata
Sez.
4X80
Manovra
Generale arrivo QGC
Linee prese luci condominio
MTD
2x16
6000
C
30
AC
MTD
2x10
6000
C
30
AC
MT
5x50
6000
C
FG7OR 5G10
LINEA ASCENZORE sotto traccia
MT
4x32
6000
C
FG7OR 4G6
LINEA POMPE Interrata
Sez.
manovre
4x60
NO7V-K 3G1,5
Linee UTENZE DERIVATE
Generale di
Ascensore
manovra
4500
C
30
AC
NO7V-K 3G1,5
Luci prese locale ascensore
MTD
2X16 4500
C
30
AC
NO7V-K 3G2,5
Luci prese ascensore
MTD
4X25 4500
C
30
AC
FG7OR 4G4
Motore ascensore
Sez
manovra
3x25
MTD
2x10
6000
C
30
AC
Pompa 1
MTD
2x10
6000
C
30
AC
Pompa 2
MTD
2x10
quadro
Generale di manovra quadro pompe
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5) SCHEMA A BLOCCHI
Gruppo
Misura
ananquadro
Quadro
Ascensore
QUADRO
GENERALE
CONDOMINIALE
Luce Prese
Luce Prese
Motore
Ascensore
Luce
Prese
Altre
Utenze
QUADRO
POMPE
Pompa 1
Pompa 2
6) SCHEMA ELETTRICO
VEDERE SCHEMA SEPARATO QUASI SIMILE ALLO SCHEMA A BLOCCHI CON
ALL’INTERNO LE PROTEZIONI (PRESENTI NELLA TABELLA) DELLE LINEE SIA
DORSALI CHE TERMINALI
7) il candidato infine ipotizzi di alimentare il circuito con un trasformatore con rapporto 600/400
trifase, abbozzi i dati di targa del trasformatore che vogliamo utilizzate basandosi anche sui dati teorici
appresi nel corso (se non conosci il P2 assorbito dal carico del condominio, assumi un valore P2n=
_____ kW)
Naturalmente dal calcolo della IN della protezione generale posto nell’avanquadro che = 4x80 A e
possibile ricavarsi la P2 dell’impianto
Ptotale Condominiale = √3*Vn* IbmA *0,9 = 1,73*400*80*0.9 = 50 KW
Stando ai dati contrattuali ipotizzando che se l’alimentazione avviene con protezione con limitatore
dell’ente fornitore è possibile ricavare una potenza massima pari al 30 % in più oppure ipotizzando
noi un ulteriore incremento di potenza futura con sufficiente approssimazione si ritiene di avere a
disposizione u trasformatore che alimenta un carico rifasato a cos φ 0,9 e P2 = 1,3 * 50 = 65 KW a cui
farà riferimento una
I2n = P2/(√3*V2N* cosφ)= 65.000/(√3*400*0,9) = 65.000/622,8 =104,3 A
Da cui si può ricavare anche la I1N= I2N *(400/600) = 70 A
Quindi la POTENZA APPARENTE al primario è pari
A1n= √3*V1N* I1N = 1.73*600*70 = 72.660 VA = 72,66 KVA
Ipotizzando un Vcc = 4%; I0= 10%I1N;ed un cos φ0= 0,2 dati tipici di un buon trasformatore
Vcc= 4% V1N = 0,04*600= 24 V e che
I0= 10%I1N= 0,1*70 = 7 A
1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10
A questo punto per calcolare il rendimento convenzionale del trasformatore, i dati in nostro possesso
non sono sufficienti poiché non basta dare dei valori orientativi ma bisogna fare una prova a vuoto
per determinare le Po ed una prova in Corto Circuito per determinare la PCU.
Ma se si vogliono dei dati qualitativi allora si può con buona approssimazione, ipotizzare che un
normale trasformatore di buone caratteristiche deve avere un ηc prossimo all’unità ossia tra 0,95 e 0,98
(basta pensare che trattasi di macchina statica quindi mancando perdite meccaniche ha solo perdite,
che nel trasformatore ideale sono prossime a 0 come si ricorda da una delle tre ipotesi fondamentali del
trasformatore ideale) assumiamo ηc 0,97
Dai dati imposti si può calcolare anche P0 = √3*V1n*I1* cosφ0= 1.73*600*7*0.2=1453,5 W
Poiché il carico del condominio è rifasato a 0,9 con buona approssimazione il cosφ1N = 0,8 si può
ipotizzare di ricavare la
P1N =√3*V1N*I1N* cosφ1N = 1,73*600*70*0,8=58.128 W
Poiché quindi il ηc = 1- (Pcu+P0)/P1N possiamo ricavare
(Pcu+P0) = P1N*(1- ηc) = 58.128*(1-0,97)= 1.743,84 W
quindi si può ricavare la
Pcu = (Pcu+P0)- P0 = 1.743,84 – 1452,5 = 291,34 W