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 trifase, in condizioni normali e di guasto. Sono successivamente affrontati i problemi di dimensionamento dei componenti 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. Saranno sviluppati, inoltre, 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 in 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 trifase, conoscenza di base delle macchine elettriche (trasformatori, macchine sincrone e asincrone).

Il sistema di produzione, trasmissione e distribuzione dell’energia
Struttura dei sistemi elettrici ed articolazione nei sistemi di generazione, trasmissione e distribuzione. Descrizione dei principali impianti di produzione di energia elettrica. Gestione del sistema di produzione dell’energia elettrica. Cenni sul mercato dell’energia elettrica in Italia.

Componenti dell’impianto elettrico
Linee elettriche (linee con conduttori nudi e linee in cavo, comportamento termico dei cavi, definizione della portata, comportamento dei cavi in condizioni di sovraccarico e in condizioni di guasto).
Apparecchi di manovra e protezione (classificazione, processo di interruzione della corrente continua e alternata, interruttori, sezionatori, interruttori di manovra e interruttori di manovra-sezionatori, contattori, fusibili). Relè. Interruttori automatici.

Analisi delle condizioni di guasto dei sistemi elettrici
Guasti nei sistemi elettrici.

Scelta e dimensionamento dei sistemi di protezione per linee in cavo
Criteri di protezione contro le sovracorrenti di sovraccarico e di cortocircuito. Prescrizioni normative. Criteri di progetto dei sistemi di distribuzione in bassa tensione.

Qualità del servizio elettrico
Definizioni generali e definizione della qualità del servizio di fornitura dell’energia elettrica. Distorsione armonica. Buchi di tensione. Normativa italiana.

Rifasamento
Problematiche. Modalità di rifasamento. Regole tecniche sul prelievo di energia reattiva da parte dei clienti finali e penali tariffarie. Dimensionamento.

Cabine elettriche
Classificazioni. Schemi elettrici tipici. Dimensionamento dei componenti.

Sicurezza elettrica
Concetti generali di sicurezza e rischio. Regolamentazione del settore elettrico. Effetti della corrente elettrica sul corpo umano. Impianti di terra. Protezione contro i contatti diretti. Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT, TN e IT. Sistemi di categoria zero. Ambienti non ordinari. Protezione contro i fulmini

Oltre alle lezioni in aula, sono previste attività di laboratorio che riguardano:
- comportamento termico dei cavi e calcolo della portata;
- processo di interruzione in corrente continua e in corrente alternata;
- rifasamento di un impianto elettrico di utente;
- misura dell'impedenza dell'anello di guasto;
- misura della resistenza dell’impianto di terra;
- progetto di un sistema di distribuzione in bassa tensione.

Appunti dalle lezioni e documentazione disponibile sul portale della didattica.
Libri di riferimento:
F. M. Gatta, Impianti elettrici, Esculapio, 2012.
R. Benato, L. Fellin, Impianti elettrici, Wolters Kluwer Italia, 2014.
V. Mangoni, G. Carpinelli, P. Varilone, Elementi di impianti elettrici di media e bassa tensione, Editore: Università di Cassino, 2010.
G. Conte, Manuale di impianti elettrici, Hoepli, 2014.
V. Carrescia, Fondamenti di sicurezza elettrica, TNE, 2008.

L’esame consiste in una prova scritta e una prova orale. Entrambe le prove sono obbligatorie.
La prova scritta, della durata di 2 ore, si svolge nella data dell’appello (necessaria la prenotazione telematica) e comprende 2 o 3 esercizi numerici, domande a risposta multipla e domande aperte che riguardano il programma svolto. Il punteggio massimo assegnato ad ogni domanda/esercizio è indicato nel testo. Il punteggio massimo totale per la prova scritta è di 30/30. E’ necessario presentarsi allo scritto muniti di un documento di riconoscimento. Non è possibile consultare testi e appunti durante la prova. I risultati vengono comunicati attraverso il portale della didattica.
La prova orale comprende domande sul programma svolto e può richiedere anche la discussione di materiale prodotto durante esercitazioni o laboratori.
La valutazione finale riguarda il livello delle conoscenze e competenze raggiunto sulle varie parti del programma