L'Alimentazione a 230 VAC: Definizione e Applicazioni

Gli impianti elettrici sono realizzati collegando, in modo appropriato, i dispositivi mediante cavi elettrici. Per generare, distribuire ed utilizzare la corrente elettrica sarà necessario l’ausilio di un impianto elettrico, che combina componenti elettrici collegati tra di loro.

La trasmissione di energia può avvenire in due modi:

• sottoforma di corrente continua, che utilizza cariche elettriche che si muovono nella stessa direzione con un ciclo continuo e costante, mentre la tensione rimane stabile nel tempo. La corrente continua è utilizzata soprattutto in elettronica, per apparecchiature alimentate in pile;
• sottoforma di corrente alternata, che utilizza invece un moto sinusoidale, ottenuto da un flusso di energia variabile e oscillatorio che passa da un massimo positivo a un massimo negativo. La corrente alternata è quella tipicamente utilizzata negli impianti civili.

La corrente è fornita agli utenti finali in media e bassa tensione perché in genere, nelle industrie e nelle case, le apparecchiature e le macchine che assorbono energia elettrica lavorano rispettivamente a queste tensioni.

Cos'è la Tensione Nominale?

La tensione nominale è il valore di tensione con cui viene progettato un sistema elettrico e ne identifica le sue caratteristiche di funzionamento. Questo valore è importante poiché serve come riferimento per la progettazione e la gestione degli impianti, garantendo che le installazioni elettriche funzionino correttamente e siano sicure per l’uso.

La tensione nominale è differente dalla tensione effettiva. La tensione nominale è il valore di tensione utilizzato nella progettazione e classificazione di un impianto elettrico ed è il valore di riferimento per la scelta dei componenti e la gestione dell’impianto. La tensione effettiva, invece, è il valore di tensione realmente presente nell’impianto durante il funzionamento.

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La tensione nominale quindi non identifica la tensione effettiva del sistema elettrico, perché questa può subire variazioni, assumendo valori di poco più bassi o più alti, sempre entro determinati vincoli stabiliti dalla legge.

Classificazione degli Impianti Elettrici in Base alla Tensione Nominale

Gli impianti elettrici sono in genere classificati in funzione del valore di tensione nominale, come segue:

• Impianti di bassissima tensione (BBT): con tensione inferiore a 50 V in corrente alternata e minore a 120 V in corrente continua;
• Impianti di bassa tensione (BT): con tensione compresa tra 50 V e 1.000 V in corrente alternata e compresa tra 120 V e 1.500 V in corrente continua;
• Impianti di media tensione (MT): con tensione compresa tra 1.000 V e 30000 V in corrente alternata e compresa tra 1.500 V e 30.000 V in corrente continua;
• Impianti di alta tensione (AT): con tensione compresa tra 30.000 V e 130.000 V in corrente alternata;
• Impianti di altissima tensione (AAT): con tensione maggiore di 130.000 V in corrente alternata.

Nelle centrali di produzione si genera e gestisce corrente ad altissima ed alta tensione, successivamente attraverso cabine, dette primarie, la corrente viene trasformata da alta a media tensione. Nella fase seguente in altre cabine, dette secondarie la corrente passa da media a bassa tensione e da queste cabine viene distribuita a tutti gli utenti: nelle abitazioni civili si avrà tensione nominale di 230 V se si tratta di un’utenza monofase, altrimenti di 400 V se è trifase.

In funzione della tensione nominale si classificano anche i vari sistemi elettrici, come segue:

• Sistema di categoria 0, che presenta tensione inferiore a 50 V in corrente alternata e minore a 120 V in corrente continua;
• Sistema di categoria I, che presenta tensione compresa tra 50 V e 1.000 V in corrente alternata e compresa tra 120 V e 1.500 V in corrente continua;
• Sistema di categoria II, che presenta tensione compresa tra 1.000 V e 30.000 V in corrente alternata e compresa tra 1.500 V e 30.000 V in corrente continua;
• Sistema di categoria III, che presenta tensione nominale maggiore di 30.000 V in corrente alternata ed in corrente continua.

Normativa CEI 64-8

A regolamentare gli impianti in Bassa Tensione in Italia vi è la norma Norma CEI 64-8, divenuta operativa dal Dicembre 2021. Essa contiene le prescrizioni per la progettazione, la realizzazione e la verifica di un impianto elettrico utilizzatore in bassa tensione, con l’obiettivo di garantire la sicurezza dell’impianto e il suo funzionamento adatto all’uso e al luogo previsto.

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Secondo la normativa, per gli impianti civili:

• La tensione effettiva, ovvero il valore di tensione realmente presente nell’impianto durante il funzionamento, può differire leggermente dalla tensione nominale a causa di fattori come cadute di tensione e variazioni di carico ma per garantire il funzionamento ottimale dei dispositivi connessi in rete, la tensione reale non deve discostarsi mai dal 10% del valore della corrente nominale, sia in superiore che in inferiore. Il 10% rappresenta il valore di tolleranza massimo, perché in realtà il valore consigliato tuttavia è intorno al 4%;
• Esistono tre livelli di fruibilità, il primo livello definisce gli standard minimi per un impianto a regola d’arte, il secondo livello prevede un impianto che va oltre i requisiti minimi di sicurezza, includendo funzionalità aggiuntive e miglioramenti rispetto al livello base, mentre il livello 3 denota una perfetta realizzazione di un impianto di pregio e innovativo (come ad esempio un impianto che include tra le altre cose, funzioni domotiche avanzate);
• I cavi elettrici dell’impianto stesso devono essere facilmente sfilabili;
• Le cassette di derivazione devono avere un incremento di superficie pari al 20% rispetto a quello richiesto effettivamente per garantire così la corretta disposizione e la maneggevolezza degli elementi all’interno.

Come si Calcola la Tensione Nominale?

Per poter calcolare la tensione nominale è importante fare una piccola precisazione sui cavi elettrici. In un impianto elettrico infatti, i cavi elettrici permettono il passaggio della corrente ed i cavi di solito utilizzati si dividono in:

• Cavo di terra, ha lo scopo di scaricare a terra le dispersioni provenienti dall’impianto;
• Cavo neutro, ha lo scopo di gestire il ritorno della corrente, in condizioni di riposo non trasporta corrente;
• Cavo di fase, ha la funzione di trasportare la corrente all’interno dell’impianto.

Definite le differenze principali tra i tipi di cavi, la tensione nominale si calcola:

• Negli impianti monofase come la differenza di potenziale tra fase e neutro;
• Negli impianti trifase esistono due tensioni nominali, la tensione di linea che si calcola tra due fasi e la tensione di fase che si calcola tra fase e neutro.

Se devi progettare un impianto civile, è opportuno verificare che la tensione nominale dell’impianto non superi mai i 230 V, in modo tale che tutti i dispositivi e gli elettrodomestici presenti nelle nostre case, non subiscano alcun danno.

Componenti Fondamentali di un Impianto Elettrico

Gli impianti elettrici sono realizzati collegando, opportunamente tra di loro, i dispositivi mediante i cavi elettrici.

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• INTERRUTTORE: dispositivo elettrico utilizzato per permettere o no il passaggio della corrente nell’impianto. Ha solo due posizioni, quando i “contatti sono chiusi” la corrente può circolare, se i “contatti sono aperti” no; viene usato negli impianti dove si deve comandare l’accensione delle lampade da “un solo punto”. L’interruttore deve essere sempre collegato al conduttore di “fase” (mai al neutro).
• PRESA di CORRENTE: è presente ai suoi morsetti la “linea di alimentazione” (230Vac) e consente un possibile e veloce collegamento di utilizzatori. Sono presenti in commercio vari tipi di prese le quali sono provviste di tre morsetti, uno di questi deve essere sempre collegato al “conduttore di protezione” ed è segnalato.
• DEVIATORE: dispositivo che permette di deviare la corrente che lo attraversa su due conduttori diversi. Vengono sempre usati in coppia negli impianti dove si deve accendere e spegnere la luce da “due punti”.
• INVERTITORE: viene sempre utilizzato in aggiunta ai due deviatori, quando i punti di accensione della luce sono “tre” o più.
• PULSANTE: dispositivo di comando che permette il passaggio della corrente solo se premuto con continuità, se cessa l’azione di pressione , viene interrotto il passaggio della corrente.
• INTERRUTTORE CREPUSCOLARE: è presente al suo interno un “sensore” sensibile alla luce, che comanda la chiusura dei contatti di un relé, ogni volta che la luminosità scende sotto un determinato valore (regolabile).
• TEMPORIZZATORE: è un particolare tipo di relé che viene generalmente utilizzato per illuminare scale e pianerottoli di edifici. Permette, con l’azionamento dei pulsanti, l’accensione (chiusura dei contatti) e dopo undeterminato tempo “regolabile” lo spegnimento (apertura dei contatti) delle lampade. Ci sono vari tipi di temporizzatori, la differenza è nel sistema di funzionamento.
• INTERRUTTORE DIFFERENZIALE: assicura una protezione contro i contatti indiretti (contatto con parti metalliche sotto tensione che normalmente non dovrebbero avere) e contro i contatti diretti (contatto accidentale con dispositivi sotto tensione). E’ necessario precisare che questo dispositivo non sostituisce ma va ad affiancare, la protezione mediante impianto di terra. Il parametro che determina il suo intervento, cioè l’interruzione dell’impianto, è la corrente _d (corrente differenziale), più è piccolo questo valore più il dispositivo è sensibile. Per valori di _d = 0,03° (30mA) o minori, protegge anche le persone per questo viene chiamato “salvavita”.
• SCATOLE E CASSETTE DERIVAZIONE: sono il naturale sbocco per un numero adeguato di tubazioni e canale. Le prime possono servire per il transito dei cavi o per la derivazione di un certo numero di essi; le seconde sono il punto in cui avvengono tutti i collegamenti necessari al funzionamento di quel settore dell’impianto.
• MORSETTI VOLANTI: servono per isolare e collegare opportunamente più conduttori di rame.
• CONDUTTORI: sono costituiti da più fili di rame uniti tra di loro, la loro sezione varia in funzione della corrente che li deve percorrere.
• CONDUTTORE di PROTEZIONE: di colore obbligato giallo - verde, viene messo a terra ed ha una funzione, come dice il nome, protettiva.
• Conduttore Neutro: la tensione presente sul filo è nulla (0Vac) ed il colore usato è per regolamento il “blu”.

Schemi Elettrici

Lo scopo di uno schema è di illustrare come funziona un impianto e come si devono collegare i dispositivi per garantire un corretto funzionamento.

• Schema funzionale - aiuta a comprendere il funzionamento dell’impianto.
• Schema di montaggio - serve per visualizzare come vengono collegati i vari dispositivi mediante i conduttori nelle varie scatole di derivazione. I conduttori sono disposti parallelamente a gruppi per indicare la loro collocazione nelle canalizzazioni.
• Schema topografico - indica dove sono posti i dispositivi e le apparecchiature dell’impianto elettrico, la rappresentazione è del tipo unificare, cioè una sola linea indica più conduttori ed il loro numero è dato dalla cifra posta vicino alla linea.

I collegamenti tra i vari dispositivi, sono effettuati mediante dei cavi di rame, la cui sezione varia al variare della corrente che li percorre e dalla lunghezza dei medesimi.

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