CYPELEC Networks
Impianti elettrici di alta/media e bassa tensione
CYPELEC Networks è un programma per l'analisi dei sistemi di potenza in reti elettriche, creato per assistere il progettista nella progettazione e calcolo di impianti di alta/media e bassa tensione.
Le verifiche di calcolo eseguite nel programma si basano sulle specifiche del del IEC 60364-5-52 o del NEC (National Electrical Code), dipendendo dal tipo di cavo selezionato.
Ha una semplice interfaccia grafica che permette di creare e modificare facilmente diagrammi di potenza e diagrammi a unifilari. Include una grande varietà di dispositivi elettrici per fare diagrammi come, ad esempio, le fonti di alimentazione, i generatori, i trasformatori due e tre avvolgimenti, cavi di bassa e media tensione, linee di trasmissione di alta tensione, batterie di condensatori, carichi e motori elettrici, ecc., nonché dispositivi di protezione e altri commutatori elettrici.
CYPELEC Networks consente l'analisi dei flussi di carico e conseguentemente il calcolo delle tensioni e sfasamenti nelle barre o bus, le intensità nelle linee e rami e i flussi di potenza attiva e reattiva dell'impianto elettrico.
CYPELEC Networks è integrato nel flusso di lavoro Open BIM attraverso la piattaforma BIMserver.center.

Lavoro con BIMserver.center
Per utilizzare l'applicativo è necessario registrarsi sulla piattaforma web BIMserver.center. Una volta che il programma è stato scaricato e installato, così come il sincronizzatore per BIMserver.center, i nuovi progetti creati dall'utente devono essere associati a un progetto ospitato sulla piattaforma, consentendo così il flusso di lavoro collaborativo Open BIM.
CYPELEC Networks è disponibile per il download dalla piattaforma BIMserver.center e può essere installato in spagnolo, francese, inglese, italiano e portoghese.
Metodo di calcolo
Per ottenere i valori caratteristici dell'impianto (tensioni, intensità e potenze), il programma stabilisce un'analisi matriciale del sistema attraverso le connessioni tra gli elementi che lo compongono. Le caratteristiche fisiche di ciascun elemento valori di impedenza definiranno i valori della matrice di ammettenze del sistema, e le proprietà di consumo nei carichi e di generazione nelle fonti di alimentazione definiranno le condizioni di funzionamento del sistema.
Il calcolo delle tensioni dei nodi e dei flussi di potenza per tutti gli elementi del sistema elettrico viene effettuato con il metodo Newton-Raphson. Questo metodo ottiene i risultati attraverso iterazioni successive della risoluzione della matrice, arrestando il processo quando le funzioni di potenza sono inferiori all'errore massimo tollerato.
Grazie all’analisi matriciale del sistema e al metodo di convergenza utilizzato per il calcolo, il programma permette l’introduzione di qualsiasi distribuzione di elementi interconessi tra loro, fornendo velocità di calcolo completamente ottimizzata e un livello di precisione dei risultati configurabili dall'utente.
Ambiente di lavoro


Opzioni generali
Biblioteche 
Il programma offre una selezione di dispositivi le cui funzioni sono memorizzate in biblioteche di elementi differenti. Le proprietà di ciascun elemento sono definite dai cataloghi dei principali produttori del settore, tuttavia, queste biblioteche sono completamente modificabili dall'utente, che può modificare i parametri o aggiungere nuovi elementi se lo si desidera. Le biblioteche che il programma ha sono le seguenti:
- Cavi
- Linee di trasmissione
- Cavi di terra
- Fusibili
- Interruttori
- Banchi di condensatori
- Configurazioni delle linee di trasmissione (torri elettriche)

Configurazione 
- Opzioni di calcolo
Qui è possibile modificare parametri come la frequenza di rete, la potenza base per la conversione al sistema PU, il numero massimo di iterazioni e l'errore massimo permesso per il calcolo iterativo.
- Opzioni di disegno
Con questa opzione è possibile attivare o disattivare i campi che compaiono nelle etichette di ciascun elemento del piano, nonché le dimensioni utilizzate per il carattere di tutti i testi.
- Linee utente
Questo strumento consente di configurare linee di diversi elementi in blocco per la loro introduzione congiunta sul piano. Ogni elemento deve essere definito con riferimento alla biblioteca corrispondente per incorporare le sue caratteristiche di calcolo. Da questa funzione si controlla anche la visualizzazione di queste linee predefinite nella barra degli elementi, nonché l'icona utilizzata per la loro selezione.
- Verifiche sulla linea
Il programma esegue una serie di verifiche di calcolo selezionabili dall'utente. Attraverso questa opzione è possibile definire i limiti di applicazione dei controlli globali e attivarli o disattivarli a discrezione dell’utente.
Fonti di alimentazione 
È possibile inserire le seguenti fonti di alimentazione:
Conduttori 
I tipi dei conduttori disponibili sono:

Cavi
La selezione del modello di cavo scelto viene effettuata a partire dalle famiglie definite nella biblioteca. Il programma prenderà le caratteristiche fisiche del cavo selezionato e l'utente dovrà definire le condizioni di installazione del cavo. Le condizioni di installazione dipenderanno dal fatto che il cavo selezionato sia definito secondo lo standard IEC o secondo lo standard ANSI. In questo modo, dalle tabelle definite nella norma IEC 60364-5-52 o nelle tabelle definite nel NEC (National Electrical Code), si otterrà l'intensità massima ammissibile per ciascun conduttore e le impedenze necessarie per i calcoli di tensione e corrente.
Per quanto riguarda la configurazione dei conduttori, il pannello offre tutte le combinazioni possibili per poter selezionare le caratteristiche dei cavi di alimentazione; conduttori singoli, cavi multiconduttore di diverse combinazioni (2x, 3x, 4x, 5x ...), cavi triplex, sia per bassa tensione che per media tensione. Le caratteristiche del cavo insieme al metodo di installazione determinano l'impedenza in serie e l'ammettenza in parallelo al cavo, necessarie per il calcolo del flusso di carico dell'impianto, e quindi dell'intensità. Questa intensità confrontata con l’ampacità del cavo determina se il cavo è adeguato.

Linee di trasmissione
Come per i cavi, il programma offre una grande versatilità per selezionare i conduttori che formano la linea di trasmissione ad alta tensione, compresa la possibilità di localizzare detti conduttori su tipiche torri elettriche.

Impedenze
Oltre ai cavi e alle linee di trasmissione è possibile incorporare impedenze nel valore PU o in Ohm.
Elementi terminali 
Gli elementi terminali che il programma ha sono:

Carichi
I carichi possono essere introdotti attraverso il loro consumo in potenza (apparente, attivo e reattivo) o attraverso il loro consumo in intensità in modo che qualsiasi valore introdotto modifichi il resto dei parametri.

Condensatori e batteria di condensatori
Il condensatore e la batteria di condensatori sono definiti dal contributo di energia reattiva capacitiva nel sistema elettrico allo scopo di migliorare il fattore di potenza.
Motori

Il pannello motore consente di definire le caratteristiche operative per ottenere i risultati dell'intensità consumata in base al regime di funzionamento scelto e al momento successivo all'avvio.
Pertanto, nella descrizione del motore deve essere stabilita la potenza, la tensione nominale per cui è progettato e il tipo di alimentazione (monofase o trifase).
In base alle condizioni operative, è consentito stabilire tre regimi operativi (100%, 75% o 50% del carico totale) e decidere per quale di essi funziona l'apparecchiatura. A seconda della modalità selezionata, verrà ottenuta un'intensità richiesta, da cui verrà disegnata la curva operativa e di partenza.
In "Velocità angolare", il calcolo delle RPM viene eseguito in base al numero di poli e allo scorrimento della macchina.
Infine, nelle "Condizioni operative" vengono stabiliti i parametri critici per l'avviamento del motore, come l’intensità di picco, l’intensità di avviamento o il tempo di avviamento. Con tutti i dati correttamente definiti, il programma mostra la curva di avvio del motore in un grafico Intensità-tempo in scala logaritmica. Questo grafico sarà trasferito alla protezione del motore per effettuare correttamente la selezione del dispositivo e garantire il non innesco della protezione nei momenti iniziali della partenza.
Lampade
Elementi di disegno per completare lo schema.
Terra
Elementi di disegno per completare lo schema.
Protezioni 
Le protezioni che possono essere introdotte nel programma sono:
Linee di elementi 

Per offrire all'utente un'introduzione più dinamica degli elementi, è stato progettato lo strumento "Linea". Con esso è possibile configurare diversi blocchi di elementi per la loro introduzione congiunta sul piano. Il selettore include le linee precedentemente definite nelle opzioni di configurazione, tuttavia è possibile aggiungere più elementi a ciascuna linea o anche generare un raggruppamento di elementi a partire da zero. Le modifiche apportate ai blocchi di elementi da questo pulsante non avranno alcun impatto su quelle definite nella biblioteca di linee. Per memorizzare le righe nella biblioteca, è necessario accedere alla sezione corrispondente delle opzioni di configurazione.
Oltre al pulsante generale per l'introduzione di linee predefinite, il programma offre una serie di accessi rapidi a queste linee precedentemente configurate dall'utente. La sua visualizzazione nella barra degli strumenti dipende dalla sua attivazione nelle opzioni di configurazione.
Elementi di misurazione e controllo 
Questo blocco include una serie di elementi di disegno per completare lo schema senza dover definirne le proprietà elettriche. include:
- Autotrasformatori
- Trasformatori di corrente
- Trasformatori di tensione
- Relè di sovra intensità
- Relè motore
- Relè di taglio differenziale
- Relè termici
- Relè magnetici
- Relè multifunzione
- Investitori
- Rettificatori
- Filtri armonici
- Multimetri
- Voltmetri
- Amperometri
- Contatori
Connessioni 
Questo gruppo di pulsanti include quelle funzionalità orientate all'interconnessione degli elementi che compongono l'installazione:
Connessione
Permette di disegnare una polilinea per unire gli elementi. Al momento di stabilire le connessioni tra gli elementi, verrà attivato un aiuto e saranno illuminati i terminali di quegli elementi suscettibili di essere connessi con l'elemento di partenza.
Bus
Inserisci una barra alla quale sono collegati diversi elementi. Ai fini del calcolo, si comporta come un nodo, quindi ogni bus avrà un'etichetta di risultato con il valore della sua tensione operativa.
Punto di continuazione
È un elemento che consente di collegare diversi punti dello schema, o schemi diversi, per eseguire il calcolo integrale dell'impianto senza doverlo includere nello stesso piano. Per fare ciò, uno di questi elementi deve essere collocato in ogni punto da unire, assegnare lo stesso riferimento e continuare il disegno come se entrambi i punti fossero collegati direttamente.
Legende
È possibile inserire le seguenti leggende nello schema dell'impianto:
Identificatore
Etichetta configurabile che consente di contrassegnare il livello di tensione e un riferimento a tre lettere per ogni schema o parte dello schema.
Casella di testo
Strumenti di modifica 
Il programma ha i seguenti strumenti di modifica:
Calcolo 
Il blocco di calcolo include i seguenti strumenti
Correnti di cortocircuito
CYPELEC Networks calcola le correnti di cortocircuito secondo lo standard internazionale IEC 60909.
Il blocco "Cortocircuito" della barra degli strumenti include tutte le opzioni che consentono il calcolo, la configurazione e l'ottenimento dei risultati del calcolo delle correnti di cortocircuito:

Calcolo della corrente di cortocircuito 
Calcola la corrente di cortocircuito simmetrica iniziale (I"k) nell'impianto elettrico per i seguenti tipi di cortocircuito:
- Cortocircuito trifasico
- Cortocircuito bifasico
- Cortocircuito bifasico a terra
- Cortocircuito monobasico a terra
Analisi delle ipotesi di cortocircuito 

Con questa opzione, viene aperta una finestra di dialogo che consente di visualizzare, per ciascuna ipotesi, due tabelle che mostrano i risultati del calcolo delle correnti di cortocircuito (scheda Risultati) e il controllo di cortocircuito degli interruttori (scheda Protezioni).
- Finestra risultati
Mostra una tabella che mostra tutte le correnti di cortocircuito calcolate, per fase, massima e minima.
- Finestra Protezioni
Mostra una tabella che raccoglie gli interruttori che ha l’impianto e verifica che il potere di interruzione dell'interruttore sia maggiore della corrente massima di cortocircuito.
Visualizzazione dei risultati 
Questa opzione apre una nuova barra degli strumenti che consente di configurare la visualizzazione dei risultati sullo schermo. L'utente può scegliere di:

- Visualizza la corrente di cortocircuito trifasica, bifasica, bifasica a terra, monofasica a terra o tutte allo stesso tempo.
- Seleziona la fase delle correnti di cortocircuito che desidera.
- Seleziona le correnti di cortocircuito massime o minime.

Relazione di risultati 
Mostra una tabella con i risultati delle correnti di cortocircuito, indicando in grassetto il valore massimo e minimo per ciascun bus. Va notato che il tipo di cortocircuito che porta alla massima corrente dipende dai valori di impedenza di cortocircuito della sequenza diretta, inversa e omopolare del sistema.

Opzioni di calcolo 
Questo pulsante apre una finestra di dialogo con cinque sezioni:
- Fattore di tensione "c" per il calcolo delle correnti di cortocircuito massime e minime
In questa sezione vengono specificati i valori del fattore di tensione "c" della tabella 1 della norma IEC 60909-0. Tuttavia, possono essere modificati e il loro valore influenza il calcolo delle correnti di cortocircuito massime e minime.
- Impedenza di guasto
Opzionalmente, è possibile specificare un'impedenza di guasto per quei casi in cui si considera che il cortocircuito non sia franco (con impedenza nulla).
- Potenza di interruzione negli interruttori secondo lo standard IEC
In questa sezione è possibile scegliere la potenza di interruzione (di esercizio o ultimo) confrontata con la corrente di cortocircuito massima, nella specifica verifica dell'interruttore di cortocircuito.
- Selezione delle ipotesi di stato da analizzare
Permette di selezionare le ipotesi con cui si vuole calcolare il corto circuito.
- Selezione degli elementi da analizzare
Permette di selezionare in quali bus o posizioni relative del cavo si desidera calcolare le correnti di cortocircuito.

Verifiche 
Con questa opzione, i test di cortocircuito non verificati sono elencati in un pannello. Uno di questi è la validità degli interruttori installati a cortocircuito.
Mostra / Nascondi risultati 
Consente di mostrare o nascondere i risultati del cortocircuito sullo schermo.

Correnti di cortocircuito in una posizione relativa del cavo
Un cavo o una linea di trasmissione si trova tra due bus. CYPELEC Networks calcola le correnti di cortocircuito in entrambi i bus, ovvero calcola le correnti in ciascuna estremità del cavo.
Il programma ha un'opzione che consente di calcolare le correnti di cortocircuito in una posizione relativa del cavo, oltre alle sue estremità. Per fare ciò, va attivata l'opzione "Cortocircuito in una distanza relativa del cavo" e indicare la posizione relativa (tra 0 e 1) dove si verifica il cortocircuito. Successivamente e dopo il calcolo, il programma rifletterà i risultati di questo cortocircuito accanto alla rappresentazione del cavo o della linea di trasmissione.
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