L'insegnamento si propone di fornire le nozioni di base relative alla struttura ed alle caratteristiche degli impianti elettrici per la produzione, il trasporto e l’utilizzazione dell’energia elettrica, nel rispetto dei vincoli di economicità e sostenibilità ambientale. Dopo avere illustrato i principali componenti, sono prese in considerazione le tecniche analitiche per lo studio dei sistemi trifasi, in condizioni normali e di guasto. Sono successivamente affrontati i problemi di gestione e di protezione contro le sovracorrenti e le sovratensioni. Una parte delle attività è dedicata ai concetti generali di sicurezza (in particolare elettrica), includendo i principali riferimenti alle prescrizioni legislative e normative più significative e le tecniche di prevenzione.
La parte finale è dedicata a sviluppare i concetti principali per il dimensionamento preliminare di impianti elettrici di utente.

Capacità di riconoscere ed interpretare finalità, struttura e funzionamento degli impianti elettrici di Alta, Media e Bassa Tensione, modellando i principali componenti per studiare le condizioni di funzionamento a regime normale e di guasto. Conoscenza dei concetti basilari relativi ai problemi di interruzione della corrente elettrica e di scelta delle protezioni contro le sovracorrenti e le sovratensioni.
Capacità di interpretare ed applicare i concetti riguardanti la sicurezza delle persone e le relative prescrizioni normative.
Conoscenza dei concetti basilari per la progettazione preliminare di impianti elettrici di utente, con capacità di definire uno schema base di impianto di utente e di proporzionare i componenti in funzione delle esigenze di esercizio e degli eventi anomali (sovracorrenti e sovratensioni), identificando le protezioni nel rispetto delle esigenze funzionali e delle norme.

Conoscenze basilari dell’elettrotecnica dei circuiti e dei sistemi trifasi, conoscenza di base delle macchine elettriche (trasformatori, macchine sincrone e asincrone).

Struttura dei sistemi elettrici ed articolazione nei sistemi di generazione, trasmissione e distribuzione
Sistemi per la generazione dell’energia elettrica da fonti convenzionali e non convenzionali.
Mix energetici e gestione in relazioni ai diagrammi di carico e alle regole di competitività economica
Controllo della generazione.
Sistemi per la trasmissione, Trasformatori, stazioni e linee
Sistemi trifasi. Studio con le componenti simmetriche
Analisi delle condizioni di guasto. Stato del neutro.
Applicazioni del calcolo unitario.
Studio delle reti in regime normale. Load flow. Rifasamento.
Interruzione dell’energia elettrica. I fenomeni d’arco. Interruttori e relè.
Sistemi di protezione contro sovracorrenti e cortocircuiti. Selettività.
Struttura di un impianto elettrico di utente. Dimensionamento di linee e scelta delle protezioni
Sovratensioni e isolamento. Protezione contro le sovratensioni.
Sistemi di distribuzione elettrica. Smart Grid.
Impianti elettrici d’utente. Domotica. Efficienza energetica. Qualità del servizio elettrico
Sicurezza delle persone e degli impianti. Normative.
Protezione contro i contatti diretti ed indiretti. Impianti di terra

Oltre alle lezioni in aula, sono previste attività di esercitazione e laboratorio:
- Rilievo in laboratorio delle grandezze elettriche di un sistema trifase e modellazione con le componenti simmetriche
- Determinazione delle correnti di guasto di un sistema trifase, con applicazione del calcolo unitario
- Dimensionamento di un semplice sistema radiale e scelta delle protezioni
- Dimensionamento di un impianto di terra

Testi utiliizzati
1 R. Napoli: ‘ Sistemi elettrici trifasi’, Clut 2010
2 R. Napoli: ‘Dispense di sistemi elettrici’, dal sito
3 R. Benato, L. Fellin: “Impianti elettrici”, ed. Utet 2011
Testi di consultazione
4 V. Cataliotti: Impianti elettrici, vol. 1, 2, 3, Ed. Flaccovio
5 Faletti, Chizzolini: ‘Trasmissione dell’energia elettrica’, Ed. Patròn
6 Weedy, Cory: ‘Electric Power Systems, Ed. Wiley & Sons

Saranno proposte esercitazioni, che l’Allievo dovrà sviluppare con relazioni scritte da consegnare nelle date che saranno indicate e che contribuiranno alla valutazione finale.
L’esame sarà articolato in una prova scritta e in una prova orale.