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Trasformatore monofase aereo utilizzato nelle reti di distribuzione elettrica aeree

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Trasformatore aereo monofase

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Il trasformatore aereo monofase è un trasformatore di distribuzione montato su palo, utilizzato nelle reti di distribuzione elettrica aeree per ridurre la tensione da media a bassa, al fine di fornire energia elettrica a clienti residenziali, rurali, agricoli e del settore commerciale leggero. Questi trasformatori sono compatti, resistenti alle intemperie e progettati per un funzionamento continuo all’aperto.

Specifiche tipiche
·Tensione primaria: 2,4–34,5 kV (comunemente 7,2 kV, 11 kV, 12,47 kV, 13,2 kV, 13,8 kV, 22 kV, 33 kV)
·Tensione secondaria: 120/240 V, 230 V, 240 V o 400/230 V (ove applicabile)
·Potenza nominale: 5–500 kVA
·Frequenza: 50 Hz o 60 Hz
·Numero di fasi: monofase
·Metodo di raffreddamento: ONAN (olio naturale, aria naturale)
·Isolamento: olio minerale o fluido a base di esteri naturali/sintetici
·Montaggio: su palo
·Commutatore di prese: commutatore fuori circuito (tipicamente ±2 × 2,5% o ±5%)

Potenze nominali comuni
Le potenze standard tipiche includono:
·5 kVA
·10 kVA
·15 kVA
·25 kVA
·37,5 kVA
·50 kVA
·75 kVA
·100 kVA
·167 kVA
·250 kVA
·333 kVA
·500 kVA

Rapporti di tensione comuni
Esempi:
·11 kV / 230 V
·11 kV / 120/240 V
·12,47 kV / 120/240 V
·13,8 kV / 120/240 V
·22 kV / 230 V
·33 kV / 240 V

Componenti principali
·Nucleo magnetico laminato
·Avvolgimento ad alta tensione
·Avvolgimento a bassa tensione
·Serbatoio in acciaio sigillato
·Olio isolante
·Alette di raffreddamento
·Passante ad alta tensione
·Passanti a bassa tensione
·Dispositivo di scarico della pressione
·Orecchie di sollevamento
·Morsetto di messa a terra
·Targhetta identificativa

Applicazioni
·Distribuzione aerea residenziale
·Elettrificazione rurale
·Aziende agricole e strutture agricole
·Piccoli edifici commerciali
·Illuminazione stradale
·Stazioni di pompaggio dell’acqua
·Comunità remote

Vantaggi
·Design compatto e leggero
·Installazione economica su pali della rete elettrica
·Funzionamento affidabile all’aperto
·Requisiti di manutenzione minimi
·Adatto a sistemi di distribuzione aerea radiale
·Facilità di sostituzione e manutenzione

Caratteristiche di protezione
La protezione tipica include:
·Fusibile di espulsione ad alta tensione
·Fusibile limitatore di corrente (ove richiesto)
·Scaricatore di fulmini/sovratensioni
·Dispositivo di scarico della pressione
·Collegamento a terra
·Protezione da sovracorrente fornita da dispositivi a monte

Prove di routine in fabbrica
I produttori effettuano tipicamente:
·Misurazione della resistenza degli avvolgimenti
·Verifica del rapporto di tensione
·Prova di resistenza di isolamento
·Perdite a vuoto e corrente di eccitazione
·Misura delle perdite sotto carico e dell’impedenza
·Prova di tenuta alla tensione alternata applicata
·Prova di sovratensione indotta
·Prova di tenuta
·Prova di rigidità dielettrica dell’olio isolante (unità a bagno d’olio)

Norme applicabili
·IEC 60076 – Trasformatori di potenza
·IEEE C57.12.20 – Requisiti per i trasformatori di distribuzione aerei
·IEEE C57.12.90 – Codice di prova per trasformatori a immersione in liquido
·IEC 60296 – Oli isolanti minerali

Installazione tipica
Un trasformatore aereo monofase viene generalmente montato su un palo della rete elettrica e collegato come segue:
1. La linea aerea di media tensione si collega alla boccola primaria tramite un fusibile e uno scaricatore di sovratensione.
2. Il trasformatore abbassa la tensione fino al livello di servizio richiesto.
3. Il secondario a bassa tensione alimenta le abitazioni o le piccole attività commerciali nelle vicinanze.
4. Il serbatoio del trasformatore è collegato al sistema di messa a terra per motivi di sicurezza.

Prestazioni tipiche
·Rendimento: 98,5–99,5%
·Raffreddamento: Olio naturale e aria (ONAN)
·Durata di vita: 25–40 anni
·Installazione: All’aperto, montato su palo
·Manutenzione: Ispezione visiva periodica e prove elettriche

I trasformatori aerei monofase sono tra i trasformatori di distribuzione più diffusi nelle reti aeree di servizio pubblico. Offrono una soluzione economica e affidabile per fornire energia a bassa tensione a singole abitazioni, aziende agricole, piccole imprese e comunità rurali a partire da linee di distribuzione a media tensione.