IMPIANTI D'ILLUMINAZIONE PUBBLICA

1) PREMESSA

La presente relazione è r ivolta ad i l lustrare una rete di i l luminazione pubbl ica,

in parte esistente ed in parte da real izzare, che si snoda per circa 2 Km lungo

la strada Provinciale n°68 in comune di Concordia Sagit tar ia attualmente a

servizio unicamente di detta viabi l i tà.

La presente trattazione viene inoltrata per i l lustrare le opere r iguardanti

l ’e lettr i f icazione del la rete di i l luminazione mediante la posa in opera di cavi di

al imentazione, quadri di regolazione e protezione e corpi i l luminanti in quanto

è già stata prevista e real izzata nel 1° lotto – stralcio la predisposizione di

tutte le opere – tubazioni da inserire nel terreno ove insiste la pista ciclabi le

qual i , a t i tolo di esempio non esaustivo, fondazioni dei pal i , punt i di

inserimento lampade a pavimento, tubazioni per cavidott i , pozzett i , etc. E’

evidente che queste opere, già eseguite, segnano in maniera def ini t iva le

caratterist iche elettr iche e i l luminotecniche del presente intervento che si

conf igurano quindi qual i opere di completamento.

La situazione attuale consta di una l inea di i l luminazione pubblica costituita da

pali in acciaio tronco conici h=8.00 ml fuori terra sui quali sono montati dei corpi

lampada marca “GRECHI” dotati di due lampade da 125 W a vapori di mercurio

per ogni armatura in classe I. Detti corpi lampada verranno sostituiti da corpi

lampada di classe II t ipo “Brallo” e/o “Kaos 1” dotati di lampade al sodio ad alta

pressione da 150 lux t ipo “SON – 2000 K – 15000 lumen – Ra 4” atte a garantire

un i l luminamento medio della carreggiata di 20 lux attenuabile f ino a 10 lux

mediante dimer. Ogni corpo lampada è dotato di due l ivell i di i l luminamento.

L’ intervento proposto prevede la real izzazione di una rete di i l luminazione a

servizio del la pista ciclo pedonale mediante posa in opera di corpi i l luminante

t ipo “Disano” mod. Bral lo o “AEC” mod. “Kaos 1”, o simi lari dotati di lampade al

sodio ad alta pressione da 70W, completi di braccio da 40/50 cm e ghiera di

f issaggio posta a circa 4.00 – 5.00 ml dal piano di ut i l izzo del la pista. I l tutto

i l lustrato in apposita tavola grafica. Le caratterist iche del le lampade sono

“SON – 70 WTS – 2000 K – 6600 lumen – Ra 4”.

Data la notevole distanza tra due punti luce contigui (circa 29 ml) si è pensato

di integrare l ’ i l luminazione del la pista ciclo-pedonale mediante la posa in opera

di corpi i l luminanti a f i lo terreno, inseri t i nel le due fasce lateral i pavimentate,

in corrispondenza dei tozzett i di c ls, costi tui t i da farett i t ipo “Disano mod.

Microfloor” o simi lar i con passo di 6.00 ml funzionanti a Led con potenza

impegnata di circa 1 Watt ciascuno, posti sotto trasformatori di sicurezza.

Dette lampade, a di f ferenza del le precedenti , sono al imentate a 24 volt e

saranno col legate al trasformatore attraverso l inee e cavidott i indipendenti . Nel

tratto in uscita dal trasformatore le l inee saranno intubate entro proprie

tubazioni.

Tal i corpi i l luminanti hanno i l compito di segnalare i l t racciato del percorso

ciclopedonale e, data la modestissima enti tà del segnale luminoso, non

modif icano signif icat ivamente l ’habitat.

E’ stata prevista la posa in opera di farett i a led in ragione di un palo si ed uno

no. Sul la base di ogni palo, a circa 40 cm dal suolo, saranno f issati , a mezzo

adeguate staffe e forature del palo, trasformatori di t ipo meccanico che

al imenteranno n° 10 punti luce led cadauno.

Detto trasformatore sarà posto entro scatole IP65. i col legamenti saranno

eseguit i attraverso apposit i bocchettoni in grado di garant ire un indice di

protezione minimo IP44. Da questo trasformatore si dipart i ranno le

al imentazioni in cavi in doppio isolamento t ipo RG7 intubati che lo

col legheranno ai corpi i l luminanti Led in serie come indicato nel lo schema

grafico di progetto.

Oltre a questo intervento i l progetto prevede, per effettuare un r isparmio

energet ico, la posa in opera di corpi lampada, su pal i , dotati di un sistema che

consente la r iduzione di potenza su ogni s ingolo punto luce con due l ivel l i di

i l luminamento. Tale soluzione consente di diminuire la potenza ut i l izzata

mantenendo uniforme l ’ i l luminamento secondo le indicazioni del le normative

vigenti .

Ogni l inea in partenza sarà protetta da adeguato interruttore magnetotermico

differenziale atto a garantire i l mantenimento in eff ic ienza del la l inea ed

evitare problematiche legate ad eventual i contatt i dirett i ed indirett i .

Data la lunghezza del le l inee si prevede la real izzazione del la rete mediante

posa in opera di cinque bracci indipendenti . I cavidott i col legano sia i corpi

lampada a servizio del la strada provinciale sia i corpi lampada a servizio del la

pista ciclabi le. Le l inee faranno capo ad un quadro elettr ico generale t ipo

“Conchigl ia” o similare del la capacità minima di 120 modul i e dotato

superiormente di contenitore omologato per contatore Enel.

Ogni braccio sarà servi to da quattro cavi att ivi più la terra. Ad ogni fase verrà

col legato al ternativamente un corpo i l luminante al f ine di r idurre l ’ intensità di

corrente su ogni cavo att ivo.

La sezione del le l inea sarà dimensionata per una caduta massima di tensione

pari al 4% (quattropercento) come richiesto dal le norme UNI - CEI.

Considerata la presenza di complessivi 59 punti luce cost i tui t i da lampade da

150 Watt e di al trettante lampade da 70 W montate a 4.00 – 5.00 ml di al tezza,

su un unico braccio, prepost i al l ’ i l luminazione del la pista ciclo pedonale, si

r icava che per l ’ i l luminazione pubbl ica dovrà essere previsto un impegno di

potenza pari a circa 18.0 KW in tr i fase che, a favore del la sicurezza, viene

ampliato a 20 kW, tenendo conto anche di un minimo di impegno legato al la

presenza di Led segnapasso (1 W in monofase).

Riportiamo di seguito la verifica illuminotecnica sia della pista ciclo pedonale ed

anche della strada in quanto vengono cambiati e/o posti in opera nuovi corpi

illuminanti e variate le relative potenze in gioco.

Come detto nel punto precedente, i corpi lampada a servizio della pista ciclabile e

della strada saranno in classe II mentre i trasformatori 220/24 V a servizio delle

luci a led, del tipo meccanico, non saranno in doppio isolamento o isolamento

rinforzato. Si sottolinea, come evidenziato nelle tavole grafiche riportanti i percorsi

dei cavidotti funzionanti a 24 V che gli stessi saranno separati da quelli funzionanti

a 220/380 V.

La separazione avverrà inserendo detti cavi entro apposite tubazioni in PVC

flessibile allo scopo predisposte.

Per quanto riguarda poi il punto di alimentazione, cioè il punto ove verrà

posizionato il contatore dell’Ente erogante (Enel), esso è già presente a circa

1300 ml dal l ’ inizio del la pista (Piazza Matteott i ) .

Come può essere visto dal lo schema unif i lare e da quel lo a blocchi, r iportato

nel la medesima tavola, le l inee in partenza dal quadro generale andranno a

servire un primo tratto iniziale composto da n° 12 lampade da 150 W e n° 12

lampade da 70 W, un secondo braccio servirà le lampade per strada e pista

ciclabi le dal la n° 13 al la n° 27, poi sono previst i due bracci simmetr ici a

servizio del le lampade che vanno dal la n° 28 al la n° 45 ed una dal la n° 46 al la

futura n° 61.

Questo ult imo braccio, ovviamente, termina con la lampada n° 59 che è l ’ul t ima

prevista da porre in opera in questo intervento. Sul quadro è già stato

predisposto i l quinto braccio che servirà i l t ratto di i l luminazione dal la lampada

n° 59 al la n° 72. Questo tratto sarà oggetto di intervento futuro.

Il presente progetto prevede l’abbandono del cavidotto attualmente esistente ed il

recupero dei cavi tesati esistenti ed il loro stoccaggio in luogo indicato dalla D.L.

Le sezioni e le protezioni sono individuate negl i schemi unif i lari del quadro

al legato al progetto.

Oltre al la veri f ica del le cadute di tensione viene effettuato un calcolo

i l luminotecnico per garantire sia sul piano stradale che nel la pista ciclabi le, sia

presente r ispett ivamente un’ i l luminazione superiore ai 5 lux minimi r ichiest i

(pista ciclabi le) e veri f icata anche un’ i l luminazione minima del la provinciale

superiore o pari ai 10 lux in seconda accensione.

Questa ult ima veri f ica è anche legata al la sost i tuzione dei corpi lampada che

passano da una potenza instal lata di 250 W ad una di 150 W.

Riport iamo in al legato, la veri f ica di un tratto di strada provinciale, nonché la

veri f ica di un tratto di pista ciclabi le (vedi al legato).

Gl i impiant i di questo t ipo sono TT, con corrente fornita in tr i fase 380V – 50 Hz

con ripart iz ione dei corpi lampada tra le tre fasi ed i l neutro.

Per quanto r iguarda le protezioni elettr iche si fa presente che a monte d'ogni

l inea – braccio, in apposito quadro con protezione minima IP44, come

precedentemente detto, saranno post i interruttori magnetotermici di f ferenzial i a

protezione di ciascun tratto di rete da sovratensioni e/o contatt i dirett i ed

indirett i . E’ garanti ta in ogni punto la disequazione “25 / id > Re” dove “Re” è la

resistenza di terra ed “ id” è la corrente di intervento del di f ferenziale.

La sezione minima di col legamento è di 2,5 mmq. Si sottol inea che le lampade

da 150 W saranno col legate con cavi da 4,0 mmq in doppio isolamento come

indicato nel la relat iva tavola grafica per attestarsi su valor i di perdita di

tensione complessivi inferiori al 4.00%.

Si r iportano di seguito le veri f iche del le cadute di tensione per ogni singolo

braccio.

2) NORMATIVE

- legge 1 marzo 1968 n°186 - materiali ed apparecchiature per l'esecuzione a regola d'arte.

- Legge 18 ottobre 1977 n° 791 - direttive per imp. fra i 50 e 1000 V continua e 75 e 1500 V alternata.

- Legge 23 dicembre 1978 n° 833 - prevenzione infortuni.

Norme CEI general i con part icolare r i ferimento:

- CEI 64-8 - impianti elettr ic i ut i l izzatori

- CEI 64-81 - impianti elettr ic i in local i da bagno, docce ecc.

- CEI 64-9 - impianti elettrici utilizzatori negli edifici a destinazione residenziale o similare

- CEI 64-50 - guida per l ' integrazione impianti elettr ici ausi l iar i

- CEI 20-19 - cavi isolat i in gomma

- CEI - 20-20 cavi isolat i in pvc

3) IMPIANTO DI MESSA A TERRA E SCARICHE ATMOSFERICHE

L' impianto di messa a terra, già eseguito, è cost i tui to da corda in rame da 35

mmq direttamente inseri to nel terreno. Detto impianto è già presente in quanto

le lampade esistenti sono in classe I e debbono essere mantenute in opera f ino

al la loro completa sosti tuzione.

Oltre al la corda nuda saranno poste in opera puntazze in ferro zincato o

ramato nel numero e lunghezza tale da garantire una resistenza di terra tale da

verificare i l rapporto 25/id ≥ Re dove id è il valore della corrente differenziale ed

Re è il valore della resistenza di terra.

Si è tenuto il valore 25 in quanto siamo in ambiente umido (esterno)

Detto impianto verrà collegato con l ’ impianto esistente.

Tutte le parti metall iche dei corpi i l luminanti e sostegni saranno collegate con

questo impianto anche se le apparecchiature previsti nell ’ intervento sono in

classe II ed i cavi in doppio isolamento.

Detta scelta è stata effettuata in quanto in fase transitoria i corpi i l luminanti

sono in classe I cioè nel periodo transitorio da quando la pista ciclabile è

eseguita a quanto saranno posti in opera i nuovi corpi i l luminanti l ’ impianto è

classif icato in classe I e deve essere dotato di impianto di terra.

4) VERIFICHE SULLA RETE

Le caratter ist iche dei componenti del l ’ impianto elettr ico sono state scelte

tenendo conto del le condizioni di esercizio e del l ’ambiente; opportuni

disposit iv i di sezionamento e comando garantiscono la sicurezza.

Per ogni circuito del l ’ impianto è prevista l ’ instal lazione di un disposit ivo di

protezione magnetotermico atto ad interrompere le correnti di sovraccarico e di

corto circuito, prima che tal i correnti possano diventare pericolose per gl i

effett i termici e meccanici sui conduttor i e nel le relat ive connessioni.

Il coordinamento tra conduttura e dispositivo di protezione contro i sovraccarichi è

stato fatto scegliendo dispositivi e conduttori che soddisfino le seguenti relazioni:

Ib ≤ In ≤ Iz nonché I f ≤ 1.45 Iz dove: Ib corrente di impiego In corrente nominale del disposit ivo di protezione Iz portata del la conduttura I f corrente convenzionale di funzionamento del disposit ivo di protezione ( I f = 1.45 In per interruttori automatici ad uso civi le ) .

La protezione contro i cort i c ircui t i è stata fatta scegl iendo disposit iv i aventi un potere d’ interruzione maggiore o uguale al la corrente di corto circui to presunto nel punto di instal lazione ed aventi un tempo d’ intervento inferiore a quel lo che porterebbe la temperatura dei conduttor i ol tre i l l imite ammissibi le. Quest’ul t ima condizione è stata veri f icata dal la seguente formula:

∫ ≤ti

SKdtI0

222

dove:

I dtti

2

0∫ è l ' integrale di Joule per la durata del corto circui to .

S è la sezione del conduttore. K è i l valore caratter ist ico del l ’ isolamento. 115 per i cavi in rame isolat i in PVC . La sezione dei conduttori scelta è tale da garantire, in relazione alla corrente

d’impiego ed alla lunghezza della conduttura, che la caduta di tensione sia inferiore

al 4% rispetto alla tensione nominale di consegna. È questo il valore più restrittivo.

5) CADUTE DI TENSIONE

La caduta di tensione massima ammessa dal le norme CEI 11-11 fas. 147

non può superare i l 4% nel caso di circui t i di i l luminazione e mist i , i l 6% nel

caso di al tr i circui t i .

In conformità con le tabel le CEI -Unel 35023 è necessario soddisfare la seguente relazione:

ΔVK L I

=⋅ ⋅

1000

Riport iamo di seguito i valori del le cadute di tensione unitarie del le varie sezioni di cavo Tab. CEI UNEL 35023

220V – Monofase 380V – Trifase

sezione (mmq)

K (mV/Am)

K (mV/Am)

1.5 2.5 4.0 6.0 10 16 25 35 50

29.70 17.80 11.10 7.41 4.47 2.80 1.78 1.28

0.947

23.90 14.40 9.08 6.10 3.72 2.39 1.55 1.15

0.878

6) VERIFICA DELLE CADUTE DI TENSIONE DEI SINGOLI BRACCI COSTITUENTI LA RETE

Si r iporta di seguito la veri f ica del le cadute di tensione dei tratt i di cavo

soggett i a maggior intensità di corrente e più lunghi.

A tale proposito si prende in considerazione i l t ratto che va dal contattore

(posto al l ’a l tezza del palo n° 46) al la piazza di Concordia – G. Matteott i .

Esso è composto da tre bracci in partenza dal quadro generale.

I l primo braccio ha una lunghezza di col legamento di 1020 ml. Dopo questo

tratto di col legamento la rete al laccia quattro utenze – pal i per ogni fase. La

potenza r ichiesta per ogni fase è di (150+70) x 1,20 per quattro pal i utenza –

Qp = 1,06 KW.

L’ intensità di corrente in partenza è pari a 4,8 A.

Riport iamo di seguito le veri f iche del le cadute di tensione

BRACCIO 1

Con n° 4 lampade da 150W e n° 4 da 70 W per singola fase - lunghezza

collegamento 1020 ml

Intensità di corrente = (4x150x1.20)+(4x70x1.20) pari a 4.80 A

Cavo da 35.0 mmq - caduta di tensione 1.28 mV/mA 1020 x 1.28 x 4.80 ΔV1 = -------------------------- = 6.27 V pari a p=2.85% 1000

Si veri f icano, inoltre, le seguenti cadute di tensione rispett ivamente sul

tratto di l inea che va dal palo n° 10 al palo n° 7, su quel la che va dal palo

n° 7 al palo n° 4 e su quel la che va dal palo n° 4 al palo n° 1.

Le perdite di tensione in percentuale sono rispett ivamente 0.2%, 0.13%,

0.06% a cui vanno sommate le perdite afferenti i l col legamento

precedentemente calcolato pari a 2.85% nonché la perdita del tratto di l inea

da 4.0 mmq che col lega la lampada da 150 W al la rete, pari a 0.04%.

La perdita totale percentuale del braccio 1 è pari a:

2.85 + 0.2 + 0.13 + 0.06 + 0.04 = 3.28% < 4.00%

I l braccio soddisfa le r ichieste di legge.

BRACCIO 2

Detto braccio è costi tui to da un tratto di col legamento del la lunghezza di

660 ml a cui vengono al lacciate n° 5 lampade da 150 W e n° 5 lampade da

70 W per fase per una potenza complessiva per fase pari a 1410 W con

un’ intensità di corrente pari a 6.40 A.

La perdita di tensione nel tratto di col legamento è pari a:

ΔV2 = 5.40 V pari a 2.46%

considerando un cavo da 35 mmq la cui perdi ta di tensione è pari a

ΔV = 1.28 mV/mA

A detta perdita di tensione vanno sommate le perdite relat ive al tratto

25 – 22, al t ratto 22 – 19, al t ratto 19 – 16 e quel le del tratto terminale

16 – 13. Le sigle numeriche si r i fer iscono ai singol i pal i e ne individuano la

posizione.

La perdita di tensione complessiva, per questa fascia, è pari a

3.10% < 4.00%

E’ evidente che non è possibi le usare una sezione infer iore senza superare

la percentuale di caduta massima prevista dal la normativa per questo t ipo di

impianti . Se si passa infatt i ad un cavo del la sezione di 25 mmq, la cui

perdi ta di tensione è di 1.78 mV/mA per metro l ineare, si ott iene una perdita

complessiva pari a 4.31% non accettabi le in quanto superiore al l imite del

4.00% stabi l i to dal la normativa.

BRACCI 3 E 4

Dett i due tratt i sono simmetr ici r ispetto al quadro generale ed al contatore.

Essi non hanno un tratto di collegamento ma partono direttamente dal quadro.

La potenza per ogni singola fase è di 1.60KW pari ad una intensità di 7.60A.

Si prende in considerazione una sezione di cavo da 16 mmq aventi una

perdita di tensione pari a 2.80 mV/mA per metro l ineare.

A seguito del le veri f iche, che per brevità non r iport iamo, la perdita di

tensione complessiva è pari a 3.00% < 4.00% e quindi ottemperante al la

normativa.

BRACCIO 5

Questo tratto non troverà attuazione durante i lavori di cui al presente

progetto in quanto lo stesso verrà eseguito in lott i successivi non avendo

trovato copertura in questo f inanziamento.

Sul quadro elettr ico generale saranno predisposte le protezioni per le l inee

che andranno a servire i punti luce – pal i che vanno dal n° 64 al n° 72 con

un impegno di potenza per singola fase di 0.9 KW ed un’ intensità di

corrente pari a 3.90 A.

A fronte di quest i dati , v ista la lunghezza complessiva del tratto,

considerata la sezione di 16 mmq, si otterrà una perdita di tensione pari al

3.10% < 4.00% prevista dal la normativa e quindi ottemperante.

VERIFICA CALCOLO ILLUMINOTECNICO

STRADA PROVINCIALE n°68

VERIFICA CALCOLO ILLUMINOTECNICO

PISTA CICLOPEDONALE