Come funziona un trasformatore montato su palo?
Un trasformatore montato su palo, noto anche come trasformatore di distribuzione a palo, è un dispositivo utilizzato nelle reti di distribuzione elettrica per ridurre la tensione dell’energia trasportata sulle linee di media tensione e renderla adatta all’uso domestico o industriale. È progettato per essere installato su pali elettrici e serve a fornire energia a utenze situate in aree urbane, suburbane e rurali.
Struttura e componenti di un trasformatore montato su palo
Un trasformatore montato su palo è costituito da diversi componenti fondamentali:
- Avvolgimento primario: Riceve l’energia in ingresso dalla rete di media tensione, che solitamente varia tra 7,2 kV e 34,5 kV, a seconda della rete di distribuzione.
- Avvolgimento secondario: Eroga la tensione ridotta in uscita, solitamente 120/240V per applicazioni residenziali o 480V per applicazioni industriali.
- Nucleo magnetico: Realizzato in lamierini di ferro al silicio per ridurre le perdite per isteresi e correnti parassite, migliora l’efficienza della conversione elettrica.
- Isolamento: Il trasformatore è immerso in olio isolante minerale o sintetico per dissipare il calore e prevenire scariche elettriche.
- Booster di tensione (opzionale): Alcuni trasformatori su palo includono regolatori di tensione automatici per compensare fluttuazioni della rete.
- Fusibili e scaricatori di sovratensione: Proteggono il trasformatore e la rete da sovraccarichi e fulmini.
- Morsetti di connessione: Punti di ingresso e uscita per collegare il trasformatore alle linee di alimentazione e alla rete di distribuzione secondaria.
Funzionamento di un trasformatore montato su palo
Il principio di funzionamento di un trasformatore montato su palo si basa sulla legge di induzione elettromagnetica di Faraday, che sfrutta il campo magnetico generato dagli avvolgimenti per trasferire energia elettrica da un circuito a un altro senza contatto diretto.
- Ricezione dell’energia: La rete elettrica primaria trasmette energia ad alta tensione (tipicamente tra 7,2 kV e 34,5 kV) agli avvolgimenti primari del trasformatore.
- Induzione elettromagnetica: La corrente alternata che scorre nell’avvolgimento primario genera un campo magnetico variabile all’interno del nucleo, inducendo una tensione negli avvolgimenti secondari.
- Riduzione della tensione: L’energia trasferita agli avvolgimenti secondari subisce una riduzione di tensione proporzionale al rapporto spire tra avvolgimento primario e secondario.
- Distribuzione dell’energia: Il trasformatore eroga la tensione ridotta (es. 120/240V) alle utenze domestiche e commerciali.
- Protezione e regolazione: I fusibili e i dispositivi di protezione intervengono in caso di sovraccarico o guasti per evitare danni alla rete e ai dispositivi connessi.
Tipologie di trasformatori montati su palo
Esistono diversi tipi di trasformatori di distribuzione a palo, progettati per differenti applicazioni:
- Trasformatori monofase: Utilizzati per alimentare utenze residenziali con una tensione di uscita tipica di 120/240V.
- Trasformatori trifase: Impiegati per fornire alimentazione industriale e commerciale, con tensioni di uscita comuni di 208V, 480V o 600V.
- Trasformatori con presa centrale (center-tapped): Permettono di ottenere due tensioni diverse dallo stesso trasformatore.
- Trasformatori autotrasformatori: Utilizzati per piccole variazioni di tensione senza l’isolamento completo tra primario e secondario.
Vantaggi e svantaggi di un trasformatore montato su palo
Vantaggi:
- Installazione elevata: Evita il rischio di allagamenti e interferenze con il traffico stradale.
- Facile manutenzione: Posizionati su pali accessibili ai tecnici per riparazioni rapide.
- Costi inferiori: Rispetto ai trasformatori sotterranei, sono più economici da installare e mantenere.
- Buona dissipazione del calore: Grazie alla circolazione d’aria intorno all’involucro del trasformatore.
Svantaggi:
- Esposizione agli agenti atmosferici: Può essere danneggiato da fulmini, vento e accumuli di ghiaccio.
- Rischi di sicurezza: Se il trasformatore cade, può rappresentare un pericolo per persone e proprietà.
- Limitazioni di capacità: Generalmente utilizzati per piccoli gruppi di utenti, non adatti a carichi industriali elevati.
Domande correlate
Quanti utenti può servire un trasformatore montato su palo?
Dipende dalla capacità del trasformatore. Un trasformatore da 25 kVA può servire circa 5-10 case, mentre uno da 100 kVA può alimentare fino a 30-50 abitazioni, a seconda del consumo medio per unità.
Come viene protetto un trasformatore su palo?
Viene protetto con fusibili a cartuccia, scaricatori di sovratensione per i fulmini e sistemi di messa a terra per prevenire guasti e cortocircuiti.
Un trasformatore montato su palo può essere utilizzato per energia rinnovabile?
Sì, può essere usato per connettere piccoli impianti solari ed eolici alla rete di distribuzione, permettendo la trasformazione e il bilanciamento dell’energia generata.
Qual è la durata media di un trasformatore su palo?
Generalmente ha una durata media di 25-40 anni, a seconda delle condizioni ambientali e della manutenzione effettuata.
Come si effettua la manutenzione di un trasformatore su palo?
Include ispezioni visive periodiche, test dell’olio isolante, verifica delle connessioni elettriche e controllo dei dispositivi di protezione per prevenire guasti.