Conoscenza e capacità di comprensione: comprendere i principi fondamentali della impiantistica per la progettazione impiantistica elettrica e applicazioni elettriche navali e marittime; conoscere le modalità di progettazione e verifica della progettazione impiantistica elettrica e applicazioni elettriche navali e marittime. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: essere in grado di studiare e valutare i dati fondamentali della progettazione impiantistica elettrica di bordo, le fasi del progetto e i principali calcoli dimensionali e di verifica. Autonomia di giudizio: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi di progetto e sintesi degli impianti elettrici navali. Abilità comunicative: acquisire un linguaggio tecnico-scientifico atto a esporre e discutere con efficacia problemi tecnici e teorici nel campo dei fondamenti teorici e del progetto degli impianti per la distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica a bordo nave. Capacità di apprendere: saper raccogliere informazioni da libri di testo, data sheet, banche dati, atti congressuali, per la soluzione autonoma di problemi relativi alla distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica a bordo nave e nei sistemi marittimi.

Fisica II. Elettrotecnica.

1. LA PRODUZIONE, IL TRASPORTO E LA DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA. Questioni introduttive e confronto analitico tra i vari tipi di distribuzione e trasmissione possibili. L’attuale industria elettrica italiana: struttura e dati. Le tensioni unificate nei sistemi di trasporto, distribuzione ed utilizzazione. Le disposizioni di Legge e le Norme nell'ambito degli impianti elettrici. 2. INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLE RETI ELETTRICHE. Le reti elettriche lineari e le loro proprieta' (richiami). La struttura delle reti di trasmissione e distribuzione (cenni). La tecnologia delle linee elettriche aree e dei cavi in A.T., M.T. e B.T.. I modelli ed i parametri di servizio delle linee aeree e dei cavi. Il modello del trasformatore. 3. IL CALCOLO DELLE CADUTE DI TENSIONE. Il problema del calcolo della caduta di tensione attraverso un doppio bipolo con carico qualsiasi. Il caso notevole delle linee corte. Diagrammi vettoriali e formule approssimate. Esempi di calcolo. 4. IL RIFASAMENTO. La gestione della potenza reattiva nei generatori (capability) e negli impianti. Teoria e tecnica del rifasamento. Il dimensionamento degli impianti di rifasamento (esempi di calcolo). 5. IL CORTOCIRCUITO. Il cortocircuito nei sistemi elettrici e la sua importanza ai fini progettuali. Analisi del cortocircuito in regime permanente. Il transitorio nel calcolo delle correnti di cortocircuito. La modellistica della rete e dei suoi componenti (inclusa la notazione in p.u.). Il calcolo pratico delle correnti di cortocircuito, i metodi approssimati, le Norme, la scelta ed il dimensionamento dei componenti. Introduzione allo studio del corto circuito non simmetrico. Esempi di calcolo (contributo di generatori e motori asincroni). 6. PRINCIPI DI SICUREZZA ELETTRICA ED IMPIANTI DI TERRA. Gli effetti fisiologici della corrente. L’analisi del campo attorno ad un dispersore. I metodi di protezione dai contatti diretti ed indiretti. La bassa tensione ed sistemi di distribuzione TT, TN ed IT. Il dimensionamento degli impianti e dei loro componenti per la protezione dal contatto indiretto mediante apertura del circuito nei vari casi di distribuzione. I sistemi di protezione alternativi all’apertura del circuito in B.T.. I criteri di protezione dai contatti indiretti in M.T. ed in A.T.. Il dimensionamento dell'impianto di terra in M.T.ed A.T.. La Normativa vigente e gli obblighi di Legge in materia. 7. ASPETTI DI GESTIONE E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI NAVALI. Introduzione. Basi teoriche. Modelli. Architetture di controllo. Gestione e controllo di una rete di bordo in DC. Gestione e controllo della centrale elettrica di bordo. Gestione e controllo della propulsione elettrica. Azionamenti elettrici. Power Management System e distribuzione. Simulazione numerica di un sistema elettrico controllato di bordo.

F. Iliceto, “Impianti Elettrici”, vol.1, Ed. Patron. V.Carrescia “Fondamenti di sicurezza elettrica” Ed. TNE V.Cataliotti “Impianti elettrici” (3 volumi) Ed. FLACCOVIO Manuali di progettazione Siemens Handbook, BBC Handbook, Standard Handbook for Electrical Engineers Norme tecniche e registri di classifica (Fascicoli vari citati a lezione). Quaderni ABB di applicazione tecnica N.12: Generalità sui sistemi navali e sulle installazioni di bordo, ABB Sace. Web: bol.it.abb.com www.abb.com . F. Saccomanno, Sistemi elettrici per l'energia. Analisi e controllo, UTET Collana: Collezione di elettrotec. ed elettronica, 1992. Slides fornite a lezione.

1. LA PRODUZIONE, IL TRASPORTO E LA DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA. Questioni introduttive e confronto analitico tra i vari tipi di distribuzione e trasmissione possibili. L’attuale industria elettrica italiana: struttura e dati. Le tensioni unificate nei sistemi di trasporto, distribuzione ed utilizzazione. Le disposizioni di Legge e le Norme nell'ambito degli impianti elettrici. 2. INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLE RETI ELETTRICHE. Le reti elettriche lineari e le loro proprieta' (richiami). La struttura delle reti di trasmissione e distribuzione (cenni). La tecnologia delle linee elettriche aree e dei cavi in A.T., M.T. e B.T.. I modelli ed i parametri di servizio delle linee aeree e dei cavi. Il modello del trasformatore. 3. IL CALCOLO DELLE CADUTE DI TENSIONE. Il problema del calcolo della caduta di tensione attraverso un doppio bipolo con carico qualsiasi. Il caso notevole delle linee corte. Diagrammi vettoriali e formule approssimate. Esempi di calcolo. 4. IL RIFASAMENTO. La gestione della potenza reattiva nei generatori (capability) e negli impianti. Teoria e tecnica del rifasamento. Il dimensionamento degli impianti di rifasamento (esempi di calcolo). 5. IL CORTOCIRCUITO. Il cortocircuito nei sistemi elettrici e la sua importanza ai fini progettuali. Analisi del cortocircuito in regime permanente. Il transitorio nel calcolo delle correnti di cortocircuito. La modellistica della rete e dei suoi componenti (inclusa la notazione in p.u.). Il calcolo pratico delle correnti di cortocircuito, i metodi approssimati, le Norme, la scelta ed il dimensionamento dei componenti. Introduzione allo studio del corto circuito non simmetrico. Esempi di calcolo (contributo di generatori e motori asincroni). 6. PRINCIPI DI SICUREZZA ELETTRICA ED IMPIANTI DI TERRA. Gli effetti fisiologici della corrente. L’analisi del campo attorno ad un dispersore. I metodi di protezione dai contatti diretti ed indiretti. La bassa tensione ed sistemi di distribuzione TT, TN ed IT. Il dimensionamento degli impianti e dei loro componenti per la protezione dal contatto indiretto mediante apertura del circuito nei vari casi di distribuzione. I sistemi di protezione alternativi all’apertura del circuito in B.T.. I criteri di protezione dai contatti indiretti in M.T. ed in A.T.. Il dimensionamento dell'impianto di terra in M.T.ed A.T.. La Normativa vigente e gli obblighi di Legge in materia. 7. ASPETTI DI GESTIONE E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI NAVALI. Introduzione. Basi teoriche. Modelli. Architetture di controllo. Gestione e controllo di una rete di bordo in DC. Gestione e controllo della centrale elettrica di bordo. Gestione e controllo della propulsione elettrica. Azionamenti elettrici. Power Management System e distribuzione. Simulazione numerica di un sistema elettrico controllato di bordo.

Lezioni frontali. Seminari. Visite tecniche. Laboratori didattici.

Si prevede la frequenza obbligatoria di alcune attività didattiche specifiche (laboratori, seminari, esercitazioni interattive, ecc.).

Esame finale orale con domande di teoria, discussione di problemi complessi e di casi di studio. Nell'esame orale verranno rivolte un numero adeguato di domande relative a tutto il programma del corso.