Tipi di trasformatori - parte 2

Questa settimana torniamo con altri tipi di trasformatori! Sono sicura che avete aggiornato con trepidazione la pagina del blog di Megger in attesa della pubblicazione. Se vi è sfuggito l'articolo della scorsa settimana, consigliamo di leggerlo quando avrete tempo. Nessuna fretta, ma stiamo passando in rassegna tutti i tipi di trasformatori, per cui leggendo solo questo articolo e non l'altro, non avrete tutta la storia. 

Bando ai convenevoli, iniziamo. La scorsa settimana, abbiamo presentato quattro tipi di trasformatori; questa settimana ne vedremo sette. Ce la possiamo fare? Non siamo sicuri, ma proveremo sicuramente! 

Trasformatori di conversione 

Prima di parlare dei trasformatori di conversione, dobbiamo parlare della corrente continua ad alta tensione (HVDC). I sistemi di trasmissione elettrica HVDC utilizzano corrente continua, anziché alternata, per trasferire rapidamente l'energia elettrica su lunghe distanze. 

Pertanto, un convertitore, in particolare un convertitore HVDC, regola la tensione tra i sistemi di trasmissione CA e HVDC, assicurando che nessuna corrente continua entri nel sistema CA o viceversa. Un trasformatore di conversione può anche fornire alimentazione in entrambe le direzioni, grazie alla modalità raddrizzatore e inverter. Per i novizi nel mondo dei trasformatori o per quelli troppo pigri per una ricerca con Google, un raddrizzatore trasforma la corrente da CA a CC, un inverter fa il contrario. 

È bene ricordare che i trasformatori di conversione richiedono una particolare attenzione e speciali test, poiché le loro strutture di isolamento sono bersagliate regolarmente da alte tensioni in CA e CC. 

Trasformatori PST 

Non so voi, ma quando sento parlare dei trasformatori PST mi vengono in mente i transformer, Bumblebee e Optimus Prime. Giusto?  

Purtroppo, sbagliato. I trasformatori PST (Phase Shifting Transformer) non sono i guerrieri auto-robot che tutti conosciamo e amiamo. Anche se penso che gli sceneggiatori abbiano perso un'occasione di stupire il pubblico con qualche frase in gergo tecnico, chi sono io per giudicare. Ma davvero, fanno la stessa cosa: passano da una fase (un'auto) a un'altra (un gigantesco robot da combattimento). A me sembra proprio quello che fanno i trasformatori PST… 

In ogni caso, i veri PST, detti anche regolatori dell'angolo di fase (PAR, Phase Angle Regulator), sono trasformatori che accelerano o rallentano il rapporto dell'angolo di fase della tensione di un circuito con un altro. Vengono utilizzati per collegare tra loro sistemi di alimentazione, controllando al contempo il livello del flusso di tensione tra di essi. 

Regolando l'angolo di fase tra i due sistemi, l'operatore può controllare la suddivisione del flusso di alimentazione tra di essi. 

Sul blog di Megger, ci piace semplificare le cose, se possibile. Quindi, non ci occuperemo di come viene realizzato lo spostamento di fase tra gli avvolgimenti. Per fortuna, se davvero vi interessano questi dettagli scientifici, potete visitare l'Electrical Engineering Portal, dove troverete tutte le informazioni. 

Scoprite le nostre soluzioni di test per trasformatori  

Reattori 

Ecco un indovinello. Quale tipo di trasformatore in realtà non trasforma la tensione? 

Il reattore! 

Se non è il peggior indovinello che avete mai sentito, fatemelo sapere. Chissà, forse ho un talento nascosto per la creazione di indovinelli. 

Torniamo a noi. I reattori hanno un unico avvolgimento e non possono trasformare la tensione, ma è possibile collegare più reattori insieme, in serie o in parallelo, per introdurre impedenza nel sistema. Pertanto, poiché controllano o limitano il flusso di alimentazione, possiamo considerarli anche trasformatori. Sembra di vedere un certo lassismo nell'aderenza alle regole, ma qui non stabiliamo le regole, ci limitiamo a descriverle. 

Sono due i tipi di reattori da menzionare: reattori collegati in serie e in parallelo. Mentre i reattori collegati in serie possono controllare o limitare il flusso di alimentazione, i reattori collegati in parallelo possono compensare i tempi di carico leggero nelle linee e nei cavi collegati nei sistemi HVDC. 

Trasformatori di messa a terra 

In una rete di distribuzione di servizi pubblici, i trasformatori di messa a terra vengono utilizzati per fornire un punto neutro in un sistema trifase, offrendo una sorgente di corrente a sequenza zero. Essenzialmente, convertono un circuito trifase senza messa a terra in un sistema a 4 fasi con una fonte di messa a terra neutra. 

Un trasformatore di messa a terra assorbe solo una piccola corrente dal sistema e trasporta la corrente solo in caso di guasto a terra o di collegamento a un carico di terra. 

Regolatori 

Ricordate il nostro buon amico, l'autotrasformatore, incontrato la scorsa settimana? Buone notizie: è tornato! Perché un regolatore di tensione a passi è un tipo speciale di autotrasformatore che regola la tensione del sistema. Un regolatore può aggiungere o sottrarre tensione, fino a un massimo del 10% della tensione di eccitazione, per mantenere il sistema a un'uscita costante. I regolatori possono anche essere monofase o trifase. Non potete fare a meno di ammirare questa versatilità. 

Trasformatori per sottostazioni di distribuzione 

Siamo in dirittura d'arrivo. Solo altri due trasformatori da presentare. Fortunatamente, i trasformatori per sottostazioni di distribuzione sono piuttosto facili da comprendere, poiché il nome dice praticamente tutto. Sono fondamentalmente piccoli trasformatori di potenza che abbassano la tensione. Come i regolatori, sono disponibili in configurazioni monofase o trifase e in genere operano entro pochi punti percentuali dal carico massimo, superando occasionalmente il valore nominale della targhetta dati. E questo è tutto quello che vi serve sapere! 

Trasformatori portatili 

Non vi siete ancora stancati dei tipi di trasformatori? Noi no, di sicuro. Potremmo continuare per tutto il giorno. 

In ogni caso, ultimi ma non per importanza: i trasformatori portatili! Questi sono particolarmente importanti oggi per noi che viviamo sulla costa orientale degli Stati Uniti, durante il ritorno alla normalità dopo il disastro diffuso e i blackout provocati dalla tempesta tropicale Isaias. Se sapete di cosa sto parlando, non c'è molto da aggiungere. Altrimenti, forse avete i vostri problemi da affrontare, quindi non ve ne faremo una colpa. 

In caso di tempeste o disastri naturali, come il nostro caro Isaias, i trasformatori portatili vengono utilizzati per ripristinare rapidamente l'energia elettrica dopo un'interruzione. Fornendo un servizio temporaneo, i trasformatori portatili colmano il vuoto lasciato dalle apparecchiature più permanenti durante la riparazione delle strutture. Sono utili anche per fornire alimentazione durante nuove costruzioni o durante la manutenzione programmata. A proposito, qual è il vostro piano di manutenzione dei trasformatori? Abbiamo qualche idea da proporvi. 

In genere, i trasformatori portatili fanno parte di una "sottostazione mobile" più grande, che comprende anche commutatori e interruttori automatici. Inoltre, questi trasformatori generalmente rientrano nella gamma di potenza da bassa a media, quindi tendono a essere troppo piccoli per sostituire i trasformatori ad alta potenza cruciali a livello di rete. 

In quanto portatili, questi trasformatori devono essere facili da spostare, per cui sono progettati per essere più piccoli e leggeri. Per raggiungere questo obiettivo, i trasformatori portatili a volte hanno una resistenza ai cortocircuiti modificata, un design dielettrico ridotto e temperature operative più alte. Questo è giustificato dal fatto che non vengono utilizzati di frequente o per lunghi periodi di tempo. 

Ce l'avete fatta. Qui si conclude il nostro elenco completo dei tipi di trasformatori. Se siete ancora con noi, complimenti! Già che ci siete, potreste consultare la nostra Guida ai test dei trasformatori o le nostre soluzioni di test per trasformatori.