Dipartimento di Energia Politecnico di Milano -...

Dipartimento di Energia

Politecnico di MilanoProf. Maurizio Delfanti

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Mezzocorona (TN), 28 ottobre 2011

La nuova regola tecnica

• La Norma tecnica è stata elaborata da un gruppo di lavoro del CEI (Progetto CEI 1058 Norma CEI 0-21).

• Il documento tratta della connessione degli Utenti attivi e passivi alle reti di Bassa Tensione delle imprese distributrici di energia elettrica.

• Costituisce il completamento alla Norma CEI 0-16, oggi in vigore, riguardante la regola tecnica di connessione alle reti di distribuzione in AT ed MT.

• Come per la 0-16, spetterà all’AEEG stabilire la data dell’entrata in vigore per le nuove connessioni alla rete…

• … e gli eventuali punti applicabili alle connessioni esistenti.

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Progetto C1058La nuova norma CEI 0-21: oggetto e scopo

• Definisce i criteri tecnici per la connessione degli Utenti alle reti di

distribuzione (tensione fino a 1 kV).

• Le prescrizioni della Norma si applicano sia alle connessioni

monofasi, sia alle connessioni trifasi.

INOLTRE, per gli Utenti attivi, ha anche lo scopo di:

• definire l’avviamento, l’esercizio ed il distacco dell’impianto di

produzione;

• evitare che gli impianti di produzione possano funzionare in isola su

porzioni di reti BT del Distributore;

• definire alcune prescrizioni relative agli impianti di produzione

funzionanti in servizio isolato sulla rete interna.

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Gli utenti e la loro classificazione

• La Norma si applica a tutte le reti BT delle imprese distributrici di energia elettrica.

• La Norma si applica agli impianti elettrici degli utenti dei servizi di distribuzione e di

connessione alle reti di distribuzione

• Utente è un soggetto che utilizza la rete per immettere e/o prelevare energia elettrica.

• Gli Utenti sono:Attivi:Titolari di impianti che contengono qualsiasi macchinario (rotante o statico) che converta ogni forma di energia utile in energia elettrica in corrente alternata previsto per funzionare in parallelo (anche transitorio) con la rete.(sono quindi esclusi gli UPS)

Passivi:Titolari di impianti non ricadenti nella definizione precedente.

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Convenzione Monte/valle

• Convenzionalmente, nella Norma, la dizione “a monte” identifica i circuiti verso la rete rispetto al punto considerato

• La dizione “a valle” identifica i circuiti verso l’impianto di Utente rispetto al punto considerato.

• Non sempre il verso “monte‐valle”coincide con il verso del flusso di energia!

MO

NTE < -----> VA

LLE

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Definizioni:Il Punto di Connessione (PdC)

• Punto tra la rete e l’impianto di Utente per la connessione, dove avviene lo scambio dell’energia tra rete e Utente.

• Coincide con il punto di confine, ed ècostituito dai morsetti di valle del contatore (fornitura di energia elettrica con misura diretta) ovvero dai morsetti, messi disposizione dal Distributore, a valle del complesso di misura, per le forniture semidirette

PdC

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Livelli di tensione e di frequenza al PdC (EN 50160)

• Nelle reti BT la tensione nominale vale:

230 V per le forniture monofase;

400 V per le forniture trifase.

• Le attuali tensioni unificate (cfr Legge 105 del 1949) sono di 220/380 V. Per le verifiche di tensione richieste dall’utente, in vigenza della legge 105/49, i valori di riferimento sono 220 V e 380 V

• Le caratteristiche della tensione di fornitura sono definite dalla Norma CEI EN 50160. In particolare, circa l’ampiezza della tensione, sono in genere ammesse variazioni entro il range +/‐ 10 %.

• La frequenza nominale (fn) è di 50 Hz.

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•La qualità del servizio riguarda sia la continuità della fornitura, sia la qualità della tensione.

•A livello italiano, la qualità del servizio sulle reti di distribuzione BT è definita e descritta dalla CEI EN 50160.

•Secondo tale norma, alcuni aspetti della qualità del servizio (frequenza, variazioni lente della tensione, armoniche, flicker, dissimmetria) costituiscono fenomeni continui, per i quali la CEI EN 50160 prevede limiti da rispettare da parte del distributore. Altri aspetti della qualità del servizio (interruzioni; buchi di tensione; variazioni rapide ecc.)

•A livello nazionale, la continuità del servizio è oggi regolata dalle vigenti Delibere dell’AEEG

• In futuro, anche la qualità della tensione.

La qualità del servizio sulle reti BT 8


L’eliminazione dei guasti

•Le reti di distribuzione BT sono generalmente protette contro le sovracorrenti mediante dispositivi di protezione a massima corrente.

•Non sono adottate misure di protezione (di tipo elettrico) contro l’interruzione di uno o piùconduttori di fase (anche per intervento di fusibili) o del conduttore di neutro.

• In ogni caso, le protezioni adottate dal Distributore per la propria rete non hanno lo scopo di proteggere gli impianti di Utente; la cui protezione è a carico dell’Utente

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La corrente di corto circuito nei punti di consegna: valori unificati

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Si presume una corrente di cortocircuito di 16 kAai morsetti BT del trasformatore MT/BT

La corrente di cortocircuito massima nel punto di consegna dell’energia è assunta pari a:

10 kA per fornitura trifase (potenza disponibile ≤ 30 kW)6 kA per fornitura monofase

I valori unificati di 6 kA e 10 kA sono convenzionalirelativi a lunghezze e sezioni tipiche delle linee di distribuzione

10 kA

3F+NMT 630 kVA BT

16 kA

F+N

6 kA

Valori standard per correnti di cortocircuito: Utenti > 30 kW

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Per forniture con potenza disponibile > 30 kWl’Utente deve richiedere al Distributore il valore della corrente di cortocircuito nel punto di consegna

Se il Distributore comunica un valore > 15 kA deve allegareil calcolo della corrente di cortocircuito relativo al caso specifico

Il fattore di potenza della corrente di cortocircuito è quello assunto dalle norme di prodottoper stabilire il potere di interruzione degli interruttori automatici

Corrente di cortocircuito Fattore di potenza

I = 6 kA 0,7I = 10 kA 0,5

10 kA < I < 20 kA 0,3

Corrente di cortocircuito minima

• Valore minimo della corrente di cortocircuito trifase simmetrica nel punto di connessione

• E’ comunicato dal Distributore su richiesta dell’Utente con potenza superiore a 30 kW.

• Tale valore secondo CEI EN 60909‐0 nelle condizioni di:

assenza di generazione;

assenza di motori

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Criteri per le connessioni.

• Obiettivo della connessione è garantire agli Utenti l’accesso alla rete, la continuità del servizio e la qualità della tensione considerando

l’efficienza e la sicurezza del sistema elettrico, nonché

particolari e documentabili esigenze dell’Utente.

• In considerazione della molteplicità dei casi, il procedimento di determinazione e valutazione delle connessioni

esamina separatamente le componenti che concorrono alle scelte impiantistiche

definisce soluzioni tipiche per i casi ricorrenti.

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P1 Quando si passa alla media tensione

• La potenza che è possibile connettere in funzione del livello di tensione (prescindendo dagli aspetti di qualità e continuità del servizio) è indicata nella Tabella.

• Per richieste di potenza superiori a 100 kW è facoltà del Distributore proporre la connessione in MT

• Oltre 200 kW è sempre MT e si applica le CEI 0‐16Potenza Tensione

≤ 100 kW BT

100 kW < P ≤ 200 kW BT o MT

> 200 kW MT

TICA: Servizio di connessione erogato in BT fino a 100 kW

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Criteri per le connessioni: passi P1 e P2.

Le soluzioni per la connessione alle reti di distribuzione BT devono essere valutate tenendo conto delle richieste dell’Utente e verificando il corretto e sicuro funzionamento locale e globale della rete stessa

L’individuazione dell’impianto di rete per la connessione si articola nei passi:

P1: tipologia di connessione (monofase o trifase) e punto della rete di distribuzione al quale l’Utente può essere connesso in relazione alla tipologia, alla taglia e alle esigenze di esercizio dell’impianto Utente e alle esigenze e alle caratteristiche della porzione di rete di distribuzione interessata;

P2: schema d’inserimento dell’impianto (antenna, derivazione a T, ecc.).

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Possibili schemi d’inserimento (1/2)16


Possibili schemi d’inserimento (2/2)17


… in funzione della potenza18


La potenza disponibile (fino a 30 kW)

• Per richieste di potenza fino a 30 kW , il Distributore rende

disponibile, in prelievo, una potenza massima pari a quella

contrattuale, sottoscritta alla stipula del contratto, aumentata del

10% (potenza disponibile).

• Il contenimento dei prelievi entro il limite viene attuato mediante

Dispositivi Limitatori di Potenza (DLP).

• Anche per forniture al di sotto di 30 kW, per particolari tipologie

impiantistiche, è facoltà del Distributore non installare alcun DLP

(esempio: ascensori, utenze tecniche, ecc.).

KWh

DLP

L1 L2 L3 N

DG

CAVO DI COLLEGAMENTO

Impianto Utente

A

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La potenza disponibile (oltre 30 kW)

• Per richieste di potenza oltre i 30 kW, il Distributore rende disponibile una potenza pari al valore richiesto (no DLP)

• Il distributore installa un contatore in grado di rilevare il massimo valore della potenza prelevata su base oraria. In caso di sistematici prelievi di potenza, eccedenti il livello della potenza disponibile, può procedere all’adeguamento contrattuale.

• Si considera come sistematico il superamento del livello della potenza disponibile, in prelievo, effettuato in almeno due distinti mesi nell’anno solare (Del. 348/07).

• Il Distributore ha facoltà di installare DLP in considerazione le esigenze di sicurezza della rete, previa comunicazione all’utente che deve mettere a disposizione lo spazio.

• La manovra di riarmo del DLP deve essere attuabile anche da parte dell’utente.

KWh

L1 L2 L3 N

DG

CAVO DI COLLEGAMENTO

Impianto Utente

C

Pmax

kVARh

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Regole comuni per tutti gli utenti: PdC

• Il punto di connessione coincide con i morsetti di valle del sistema di misura

per tutti gli Utenti ad eccezione di quelli Attivi con immissione totale

dell’energia prodotta; in quest’ultimo caso il PdC coincide con una

morsettiera posta dal Distributore a monte del contatore.

• A monte del punto di connessione la proprietà e la competenza funzionale

sono del Distributore;

• A valle del punto di connessione la proprietà e la competenza funzionale sono

dell’Utente.

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Definizioni: dispositivi

Dispositivo Generale (DG): apparecchiatura di manovra e sezionamento la cui apertura separa l’intero impianto dell’Utente dalla rete.(Se c’è un’unica linea, all’estremità del cavo di collegamento il DG è unico, e coincide con il DGL; in caso di più linee di alimentazione il DG può consistere nell’insieme dei DGL)

Dispositivo Generale di Linea (DGL): apparecchiatura di manovra e sezionamento al termine del cavo di collegamento, la cui apertura separa la rete da una linea dell’utente.

Dispositivi Limitatori di Potenza (DLP): dispositivo atto a limitare il prelievo/immissione di potenza.

Dispositivo Di Interfaccia (DDI): apparecchiature di manovra la cui apertura (comandata da un apposito sistema di protezione) separal’impianto di produzione dalla rete.

Dispositivo Di Generatore (DDG):apparecchiatura di manovra la cui apertura (comandata da un apposito sistema) determina la separazione del generatore.

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L’impianto dell’utente: dispositivi previsti

• Sono sempre necessari i seguenti dispositivi/componenti:cavo di collegamento;Dispositivo Generale (DG ), a valle del cavo di collegamento, e in grado di escludere dall’impianto di rete per la connessione l’impianto di utenza a valle.

• In funzione del tipo di impianto daconnettere (Utente attivo o passivo) sono necessari ulteriori dispositivi.

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• L’impianto deve essere costruito a regola d’arte, tenendo in debito conto il tipo di sistema TT.

• Le caratteristiche (corrente ammissibile di breve durata, potere di interruzione, tensione nominale, livello dell’isolamento, ecc.) dei componenti (int. automatici, int. manovra‐sezionatori, cavi, ecc.) devono essere adeguate al tipo di installazione.

• Il Dispositivo Generale (DG) è costituito da interruttore

automatico onnipolare

• conforme alla CEI EN 60898

• conforme alla CEI EN 60947‐2 adatto al sezionamento.

L’impianto dell’utente: il Dispositivo Generale

15000

10000

6000

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• Deve avere un potere di interruzione (o potere di cortocircuito)

non inferiore ai valori di corrente di cortocircuito stabiliti dalla

norma ovvero comunicati dal Distributore.

• In alternativa, può essere impiegato anche un interruttore di

manovra‐sezionatore combinato con fusibili (conforme alla Norma

CEI EN 60947‐3), nel rispetto degli stessi requisiti.

Il cavo di collegamento 25


Per cavo di collegamento (CdC) si intende il cavo che collega ilcontatore con il primo dispositivo di protezione contro le sovracorrenti dell’Utente (Dispositivo Generale, DG).

Punto critico: i guasti sul CdC si possono ripercuotere in rete

Il CdC deve essere costituito da un solo conduttoreper ogni morsetto del contatore

Se il DG è posto immediatamente a valle del punto di consegnail cavo di collegamento è di lunghezza trascurabile

PdC

kWh

CONTATORE

CdC Impianto

Utente

DGRete del

Distributore

Protezione da sovraccarico del cavo di collegamento

• Conformemente alla definizione di cavo di collegamento,

la protezione contro le sovracorrenti è di responsabilità

dell’Utente mentre…….

…la protezione dell’impianto a monte del PdC, incluso il gruppo di

misura, è di responsabilità del Distributore.

• La protezione contro sovraccarico può essere svolta dai dispositivi

posti a valle del medesimo cavo

(DG, ovvero DGL, in numero non superiore a tre).

In1 + In2 + In3 < Iz

Contatore

Line

e d'

uten

za

Rete del

Distributore

DGL

DGL

DGL

C

PdC

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Protezione da cortocircuito del cavo di collegamento

La protezione contro il cortocircuito del cavo di collegamento può essere

omessa se sono verificate contemporaneamente le condizioni di cui all’art.

473.2.2.1 della Norma CEI 64‐8:

cavo di lunghezza non superiore a 3 m;

cavo installato in modo da ridurre al minimo il rischio di cortocircuito;

In alternativa, per le forniture limitate, le caratteristiche del cavo devono

essere coordinate con quelle dell’interruttore automatico del gruppo di

misura (qualora il dispositivo sia presente), secondo quanto previsto

dall’art. 434.3.2 della CEI 64‐8.

27


Il distributore è tenuto ad informare l’utente qualora utilizzi un DLP

diverso dall’interruttore automatico

Protezione da contatti indiretti del cavo di collegamento

• Il cavo di collegamento deve far parte di una conduttura che non

presenti masse.

• L’interruttore automatico, o di manovra, qualora presente nel gruppo

di misura ed accessibile all’Utente, può essere inoltre utilizzato per il

sezionamento dell’impianto utilizzatore, anche se il Distributore non è

tenuto a garantire l’efficienza di tale dispositivo.

• In ogni caso. qualsiasi dispositivo di manovra accessibile all’utente.

posto in corrispondenza del punto di consegna deve avere potere di

interruzione e di chiusura, in condizioni di cortocircuito, adeguati.

28


La sicurezza elettrica e il sistema TT 29


La nuova norma sancisce che la rete di distribuzione pubblicaBT costituisce un sistema TT

Il Distributore deve collegare a terra il neutro:ma qual è il limite della resistenza di terra del neutro?

In un sistema TT un interruttore differenziale deveinterrompere l’alimentazione al primo guasto a terra

Se la resistenza Rn è troppo elevata l’interruttore differenzialenon interviene, deve essere:

Rn ≤ 170 Ω

La resistenza Re (responsabilità dell’Utente) ha un valorecoordinato con la Idn dell’interruttore differenziale(ricade sotto la CEI 64‐8 art. 413.1.4)

Il sistema TT nella CEI 0-21 30


Il limite di 170 Ω era stato introdotto nella norma CEI 64‐8 che riguarda però gli impianti utilizzatori Ora verrà scritto nella RTC‐BT, allegata a una delibera dell’Autorità

La condizione Rn ≤ 170 Ω deve essere ripristinata dal Distributoresu richiesta di professionista o installatore abilitato qualora Rn > 170 Ω impedisca il funzionamento dei differenziali

Ciò potrebbe accadere, ad es.in una zona montagnosa per Utenti alimentati da un posto di trasformazione su palo (PTP)

Condizioni aggiuntive di connessione forniture in edifici con plurime unità immobiliari

• Per i punti di consegna relativi ad edifici con ingresso in comune a

più unità immobiliari è necessario centralizzare i suddetti punti di

consegna in apposito locale/vano (di proprietà condominiale, e

realizzato a cura dell’Utente) individuato preventivamente

all’interno dell’edificio, in accordo con il Distributore.

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• In generale, l’accesso ai vani deve essere consentito al

Distributore.

• In particolare, in caso di guasto o per specifiche esigenze di

esercizio, l’accesso deve essere consentito in modo tempestivo.

Condizioni aggiuntive di connessioneforniture in edifici con plurime unità immobiliari

• Il locale/vano contatori deve generalmente essere posizionatosubito a ridosso del filo proprietà, in corrispondenza di strada apertaal pubblico, in modo da limitare il più possibile l’estensione dell’impiantodi rete per la connessione del Distributore in proprietà privata

• Contatori elettrici non possono coesistere con contatori gas;il locale è preferibilmente a livello strada, ha dimensioni commisurateall’entità della fornitura, ha un’altezza minima di 2 m e unadeguato impianto d’illuminazione.

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• Per oltre quattro unità immobiliari, il Distributore ha facoltà di ottenere dal richiedente locali e/o porzioni di terreno adeguatialla realizzazione di cabine di trasformazione MT/BT (art. 8.5 –All. B – Del. 348/07), alle condizioni economiche ivi previste.

Condizioni aggiuntive di connessioneImpianti TLC

• La connessione di impianti di utenza adibiti a servizi radiotelevisivi,

telefonici e di telecomunicazione viene effettuata, generalmente, con

la misurazione dei consumi e quindi con la posa in opera di apposito

gruppo di misura.

• Per la connessione deve essere previsto un unico punto di consegna

individuato presso i morsetti di uscita del contatore, a cui è collegato

il cavo di alimentazione dell’impianto o del singolo apparato di

telecomunicazione. La connessione viene effettuata in un contenitore

installato dall’Utente in prossimità dell'impianto, possibilmente sullo

stesso basamento dotato di pozzetto ispezionabile, preparato per

accogliere sia l’apparato che il manufatto, all'interno del quale viene

posato il gruppo di misuraTubo

Cavo elettrico

Pozzettocalcestruzzo

Sabbia

Canaletta in vetroresina

Muro esterno ofabbricato

Tubo

Nicchiacontatore

Soluzione con cassonettonon incassato se necessaria

AREA PRIVATA

Vista nicchia

Tubo

TuboUtente

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Condizioni aggiuntive di connessioneRicarica veicoli elettrici

• Gli impianti destinati alle stazioni di carica dei veicoli elettrici

sono

impianti insistenti in tutto o in parte su suolo pubblico:

questa particolarità li differenzia dal caso più comune

di impianti di utilizzazione dell’energia elettrica.

• Questi impianti possono essere connessi alla rete di distribuzione

con più punti di consegna; in tal caso si prevede che a ciascun

punto di consegna corrisponda una fornitura a sé stante

caratterizzata da un gruppo di misura, che il Distributore installa

nel vano o nel contenitore per esterno che l’Utente deve

mettere a disposizione in luogo sempre accessibile da strada

pubblica

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Serratura

Cavo Utente

Tubo Tubo

Basamentocalcestruzzo

AREA PUBBLICA

• Questi impianti possono essere connessi con più punti di consegna;

• in tal caso si prevede che a ciascun punto di consegna corrisponda una

fornitura a sé stante con un proprio gruppo di misura, che il Distributore

installa nel vano o nel contenitore per esterno che l’Utente deve

mettere a disposizione in luogo sempre accessibile da strada pubblica

Condizioni aggiuntive di connessioneForniture temporanee

• Le prescrizioni si applicano a forniture temporanee in occasione di cantieri, fiere, manifestazioni popolari, riprese cinematografiche, televisive o per altre attivitàaventi durata limitata (tipicamente inferiore a 30 giorni, ma che può superare, in rari casi, l’anno).

• Nel caso di connessione alla rete BT dei cantieri la consegna e la misura dell'energia deve essere effettuata, generalmente, nel luogo di utilizzazione della fornitura (ai confini del cantiere medesimo).

• L’Utente deve realizzare le seguenti opere:cassetta di protezione del gruppo di misura (completa di supporto, se connessa a linea in cavo interrato);dispositivo di protezione e sezionamento (DG, immediatamente a valle del punto di consegna).

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