1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela
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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 _______ 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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. 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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) 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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) 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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 1^ Simulazione della 2^ prova scritta esami maturità classe 5 ela Alunno ________________ 11/2/10 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