ITALIANO

Il corso fornisce agli allievi gli strumenti per la comprensione e l’analisi di massima dei sistemi elettrici per l’Energia, con particolare attenzione dedicata alle reti elettriche di distribuzione in media e bassa tensione. Viene analizzata la struttura del sistema elettrico nazionale con cenni storici sulla sua configurazione proponendo un confronto tecnico/economico tra utilizzo di reti di trasmissione in corrente continua e corrente alternata. Si fa riferimento a come viene esercito il neutro nei diversi sottosistemi, focalizzandosi sulla configurazione di bassa tensione. Vengono studiate le linee elettriche aeree e cablate ed i relativi apparecchi di manovra. Viene definita la potenza convenzionale di un impianto elettrico e vengono forniti gli strumenti per la progettazione e dimensionamento di un impianto elettrico. Vengono studiate le sovracorrenti indentifando le condizioni di sovraccarico e di cortocircuito. Vengono studiati gli interruttori automatici ed il fenomeno dell’arco elettrico. Inoltre, le metodologie per il dimensionamento delle sezioni dei conduttori elettrici vengono spiegate ed analizzate.

1. R. Langella, A. Testa, Appunti di Sistemi Elettrici per l’Energia, a.a. 2016-2017.
2. G. Carpinelli, “Elementi di impianti elettrici di media e bassa tensione” pubblicato dall’Università di Cassino e del Lazio Meridionale, Italia, 2010.
3. G.Carpinelli, “Introduzione ai sistemi elettrici per l’energia” pubblicato da Edizioni dell’Università di Cassino, Italia, 2001.
4. “Dispense del corso di Impianti Elettrici a MT e BT” a cura di M. De Santis.
5. G. Conte “Manuale di Impianti Elettrici”, Biblioteca Tecnica Hoepli,2020.

Gli obiettivi formativi sono declinabili attraverso i c.d. “descrittori di
Dublino”:
Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso si prefigge di far acquisire allo studente una solida preparazione in materia di progettazione, dimensionamento ed esercizio degli impianti elettrici con particolare attenzione alla media e bassa tensione; ai fini dell'inserimento professionale nei settori della progettazione, gestione e manutenzione degli impianti elettrici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente deve essere in grado di rilevare e interpretare i dati di progetto, eseguire il dimensionamento e la verifica degli impianti elettrici in media e bassa tensione, applicare la normativa tecnica di settore e valutare le prestazioni degli impianti sotto il profilo della sicurezza, dell'affidabilità e dell'efficienza energetica. Deve altresì comprendere le problematiche connesse all'esercizio degli impianti elettrici, alla continuità del servizio, alla protezione delle persone e dei beni, nonché alla scelta delle soluzioni tecnologiche più appropriate in relazione ai requisiti tecnici, economici, ambientali e normativi del contesto applicativo.
Autonomia di giudizio
Lo studente deve essere in grado di formulare un giudizio critico sulle scelte progettuali e gestionali degli impianti elettrici, valutandone la conformità normativa, la sicurezza, l'affidabilità, l'efficienza energetica e la sostenibilità tecnico-economica, operando in modo autonomo e consapevole. Deve altresì essere in grado di giudicare l’impatto delle diverse soluzioni impiantistiche sulle prestazioni del sistema, sui costi di realizzazione ed esercizio, sulla sicurezza, sull’affidabilità e sugli aspetti ambientali ed energetici.
Abilità comunicative
Lo studente deve essere in grado di illustrare fondamenti teorici e applicativi relativi agli impianti elettrici, esponendo con chiarezza metodologie, criteri progettuali e risultati delle analisi svolte, mediante l'impiego di un linguaggio tecnico adeguato e della documentazione specialistica di settore. Deve altresì argomentare i collegamenti logici tra diversi temi della materia, utilizzando un linguaggio tecnico proprio della materia.
Capacità di apprendimento
A conclusione del corso lo studente deve disporre di tutti gli strumenti utili per proseguire in modo autonomo, adottando un approccio critico, lo studio delle evoluzioni della materia, sia mediante continui aggiornamenti tecnici e normativi.

Concetti di base di Elettrotecnica.

Lezioni frontali da 2h ciascuna sui diversi temi della materia accompagnate da esercitazioni in aula sull'applicazione delle conoscenze acquisite.
Viaggi di istruzione SI : sono previste visite ad impianti elettrici di centrali di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile e tradizionale.
Lavoro in gruppo di studio NO

La verifica dell'apprendimento prevede l'esame orale che verificherà le capacità di fare collegamenti critici, la capacità di sintesi e approfondimento, uso del lessico specialistico.
E’ consentito usare prontuari, testi o materiali didattici durante la prova? NO
E’ consentito l’uso di strumenti o materiale informatico (PC, tablet, etc.)? NO
Il voto finale è determinato sulla base della valutazione complessiva della prova orale, tenendo conto della correttezza e completezza delle conoscenze acquisite, della capacità di analisi critica e di collegamento tra gli argomenti, della chiarezza espositiva e dell'uso appropriato del linguaggio specialistico. La valutazione è espressa in trentesimi; la lode può essere attribuita agli studenti che dimostrino una preparazione eccellente, piena padronanza degli argomenti e particolare capacità di elaborazione critica.

Materiali di supporto online NO
Slides usate dal docente caricate su Teams dell’insegnamento SI
Attività di tutorato NO
Insegnamento mutuato SI
DA IMPIANTI ELETTRICI A MT E BT; B14 – INGEGNERIA AEROSPAZIALE, MECCANICA, ENERGETICA , 2026/27

1. TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA
1.1 Funzione del sistema elettrico nazionale (1 ora)
1.2 Struttura del sistema elettrico nazionale (1 ora)
1.3 Vantaggi tecnici ed economici della trasmissione in corrente alternata rispetto la corrente continua (1.5 ore)
1.4Vantaggi economici della corrente alternata trifase rispetto alla monofase (0.5 ore)
2. PROGETTO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI
2.1 Normativa e legislazione (2 ore)
2.2 Classificazione degli impianti secondo la loro funzione (1 ora)
2.3 Classificazione dei sistemi di distribuzione in relazione al collegamento di terra (2 ore)
2.4 Obbligatorietà del progetto (1 ora)
2.5 Determinazione del carico convenzionale, potenza convenzionale di un impianto, fattori di utilizzazione e contemporaneità (2 ore)
2.6 Progettazione di un impianto elettrico di un appartamento domestico e di un capannone industriale (2 ore)
3. CONDUTTURE ELETTRICHE
3.1 Parametri elettrici di una linea elettrica aerea e cablata (2 ore)
3.2 Isolatori per linee aeree (1 ora)
3.3 Linee elettriche cablate (1 ora)
3.4 Parametri elettrici dei cavi (1 ora)
3.5 Portata in regime permanente (1 ora)
3.6 Caduta di tensione industriale (2 ore)
3.7 Metodi per il dimensionamento e la verifica delle condutture elettriche: metodo della massima temperatura ammessa (criterio termico), metodo della massima dissipazione di potenza, metodo della massima caduta di tensione (criterio elettrico) (4 ore)
4. SOVRACORRENTI
4.1 Correnti di sovraccarico e correnti di cortocircuito (1 ora)
4.2 Sollecitazione termica per sovraccarico: temperatura di servizio e temperatura massima (2 ore)
4.3 Sollecitazione termica per cortocircuito: energia specifica passante (K^2 S^2)(2 ore)
4.4 Correnti di cortocircuito: valori efficaci (2 ore)
4.5 Calcolo della corrente di corto circuito: andamento temporale (2 ore)
4.6 Potenza di cortocircuito (1 ora)
5. ARCO ELETTRICO
5.1 Teoria dell’arco elettrico per correnti continue: caratteristica voltamperometrica (1 ora)
5.2 Interruzione arco elettrico per correnti continue (1 ora)
5.3 Interruzione arco elettrico per correnti alternate (2 ore)
6. APPARECCHI DI MANOVRA E DI PROTEZIONE CONTRO SOVRACORRENTI
6.1 Caratteristiche funzionali di un interruttore (1 ora)
6.2 Interruttori, interruttori di manovra, sezionatori (1 ora)
6.3 Relè: caratteristica funzionale, tempo d’intervento, tecnologia costruttiva (1 ora)
6.4 Fusibili: tipologia costruttiva, caratteristica d’intervento (1 ora)
6.5 Interruttori automatici: interruttore magnetotermico, interruttore salvavita (1 ora)
6.6 Protezioni contro le sovracorrenti: coordinamento protezione-cavo per sovraccarico, coordinamento protezione-cavo per cortocircuito (2 ore)
7. SOVRATENSIONI
7.1 Classificazione delle sovratensioni (1 ora)
7.2 Protezione contro le sovratensioni (1 ora)
Ci sono attività seminariali? NO

Italian

The course provides students with the tools to understand and perform a basic analysis of electrical power systems, with particular attention to medium- and low-voltage distribution networks. The structure of the national electrical system is analyzed, providing a historical overview of its configuration and a technical/economic comparison between the use of direct current and alternating current transmission networks. The neutral conductor is handled in various subsystems, focusing on the low-voltage configuration. Overhead and wired power lines and their associated switching devices are studied. The conventional power of an electrical system is defined, and the tools for designing and sizing an electrical system are provided. Over currents are studied, identifying overload and short-circuit conditions. Circuit breakers and the phenomenon of electric arcing are studied. Furthermore, the methodologies for sizing electrical conductor cross-sections are explained and analyzed.

1. R. Langella, A. Testa, Appunti di Sistemi Elettrici per l’Energia, a.a. 2016-2017.
2. G. Carpinelli, “Elementi di impianti elettrici di media e bassa tensione” published by Università di Cassino e del Lazio Meridionale, Italy, 2010.
3. G.Carpinelli, “Introduzione ai sistemi elettrici per l’energia” published by Edizioni dell’Università di Cassino, Italy, 2001.
4. “Dispense del corso di Impianti Elettrici a MT e BT” by M. De Santis.
5. G. Conte “Manuale di Impianti Elettrici”, published by Biblioteca Tecnica Hoepli,2020.

The training objectives can be defined through the so-called “descriptors of Dublin”:
Knowledge and understanding
The course aims to provide students with a solid foundation in the design, sizing, and operation of electrical systems, with particular emphasis on medium and low voltage, with a view to careers in the design, management, and maintenance of electrical systems.
Ability to apply knowledge and understanding
Students must be able to collect and interpret project data, size and verify medium and low voltage electrical systems, apply industry technical regulations, and evaluate system performance in terms of safety, reliability, and energy efficiency. They must also understand the issues related to the operation of electrical systems, service continuity, protection of people and property, and the selection of the most appropriate technological solutions based on the technical, economic, environmental, and regulatory requirements of the application context.

Autonomy of judgement
Students must be able to critically evaluate the design and management choices of electrical systems, evaluating their regulatory compliance, safety, reliability, energy efficiency, and technical and economic sustainability, operating independently and knowledgeably. They must also be able to assess the impact of different system solutions on system performance, construction and operating costs, safety, reliability, and environmental and energy aspects.
Communication skills
Students must be able to illustrate the theoretical and applied fundamentals of electrical systems, clearly explaining methodologies, design criteria, and the results of the analyses performed, using appropriate technical language and specialized industry documentation. They must also demonstrate the logical connections between different topics in the subject, using the specific technical language of the subject.
Learning ability
At the end of the course, students should have all the tools they need to independently continue studying the evolution of the subject, adopting a critical approach, both through continuous technical and regulatory updates.

Knowledge of the following subjects is required:
- Basic elements of Electrical Engineering.

Frontal lessons of 2 hours each on the different topics of the subject accompanied by exercises in the classroom on the application of the knowledge acquired.
Educational trips YES : Visits to electrical systems of power plants producing electricity from renewable and traditional sources are planned.

Team study NO

The learning assessment includes an oral exam that will verify the ability to make critical connections, the ability to summarise and delve further, and the use of specialist vocabulary.
Is it permitted to use handbooks, texts or teaching materials during the test? NO
Is the use of computer tools or materials (PCs, tablets, etc.) permitted? NO
The final grade is determined on the basis of the overall assessment of the oral examination, taking into account the accuracy and completeness of the knowledge acquired, the ability to critically analyze and establish connections among the topics covered, the clarity of presentation, and the appropriate use of specialized terminology. The final mark is expressed on a 30-point scale; honors (cum laude) may be awarded to students who demonstrate outstanding preparation, full mastery of the subject matter, and a particularly strong capacity for critical analysis and independent reflection.

Support material online NO
Slides used by the teacher on Teams YES
Tutoring NO
Class replicated YES
From Medium- and Low-Voltage Electrical Systems; B14 – Aerospace, Mechanical and Energy Engineering, Academic Year 2026/2027.

1. TRANSMISSION AND DISTRIBUTION OF ELECTRICAL ENERGY
1.1. Function of the national electrical system (1 hour)
1.2. Structure of the national electrical system (1 hour)
1.3. Technical and economic advantages of alternating current (AC) transmission compared to direct current (DC) transmission (1.5 hours)
1.4. Economic advantages of three-phase alternating current over single-phase alternating current (0.5 hour)
2. DESIGN OF ELECTRICAL INSTALLATIONS
2.1. Standards and legislation (2 hours)
2.2. Classification of electrical installations according to their function (1 hour)
2.3. Classification of distribution systems according to earthing (grounding) arrangements (2 hours)
2.4. Mandatory requirements for electrical design projects (1 hour)
2.5. Determination of conventional load, conventional power of an installation, utilization factors, and simultaneity (diversity) factors (2 hours)
2.6. Design of the electrical installation for a residential apartment and an industrial warehouse/workshop (2 hours)
3. ELECTRICAL CONDUCTORS AND POWER LINES
3.1. Electrical parameters of overhead and underground/cabled power lines (2 hours)
3.2. Insulators for overhead power lines (1 hour)
3.3. Underground/cabled power lines (1 hour)
3.4. Electrical parameters of cables (1 hour)
3.5. Current-carrying capacity under steady-state conditions (1 hour)
3.6. Voltage drop in industrial installations (2 hours)
3.7. Methods for sizing and verifying electrical conductors: Maximum permissible temperature method (thermal criterion), Maximum power dissipation method, Maximum voltage drop method (electrical criterion)
(4 hours)
4. OVERCURRENTS
4.1. Overload currents and short-circuit currents (1 hour)
4.2. Thermal stress due to overload: operating temperature and maximum temperature (2 hours)
4.3. Thermal stress due to short circuit: specific let-through energy (K²S²) (2 hours)
4.4. Short-circuit currents: RMS (effective) values (2 hours)
4.5. Calculation of short-circuit current: time-domain behavior (2 hours)
4.6. Short-circuit power (1 hour)
5. ELECTRIC ARC
5.1. Theory of the electric arc in direct current circuits: voltage-current characteristic (1 hour)
5.2. Arc interruption in direct current circuits (1 hour)
5.3. Arc interruption in alternating current circuits (2 hours)
6. SWITCHING AND OVERCURRENT PROTECTION DEVICES
6.1. Functional characteristics of a circuit breaker (1 hour)
6.2. Circuit breakers, load-break switches, and disconnectors (isolators) (1 hour)
6.3. Relays: operating characteristics, operating time, and construction technology (1 hour)
6.4. Fuses: construction types and operating characteristics (1 hour)
6.5. Automatic circuit breakers: thermal-magnetic circuit breaker and residual current device (RCD/"safety switch") (1 hour)
6.6. Protection against overcurrents: Protection–cable coordination for overload protection, Protection–cable coordination for short-circuit protection
(2 hours)
7. OVERVOLTAGES
7.1. Classification of overvoltages (1 hour)
7.2. Protection against overvoltages (1 hour)

Seminars: NO