La potenza erogabile dal trasformatore dipende dalle temperature di progetto e anche dalla temperatura ambiente. Le varie forme costruttive si differenziano per le temperature massime di funzionamento dei materiali isolanti impiegati.

Di tali temperature si deve tener debito conto per la corretta regolazione dei sistemi di protezione, basati sulla rilevazione della temperatura degli avvolgimenti. Ogni costruttore indica nel libretto d’istruzione le 57 temperature massime accettabili, in particolare le temperature di allarme e di intervento del dispositivo di protezione.

Le norme di prodotto fissano, a seconda della tipologia costruttiva, le sovratemperature ammissibili per i trasformatori di distribuzione:

  • trasformatori in olio: temperatura ambientale massima 40°C; sovratemperatura dell’olio 60 K; sovratemperatura degli avvolgimenti 65 K;
  • trasformatori in resina (classe F): temperatura ambientale massima 40 °C; sovratemperatura degli avvolgimenti 100 K. A queste sovratemperature occorre aggiungere la sovratemperatura propria del punto di applicazione del sensore: per trasformatori in resina e in aria si assume in genere una sovratemperatura di 15 K, per trasformatori in olio 13 K. Con i valori sopracitati è possibile ricavare le temperature a cui tarare il dispositivo di allarme e d’intervento dell’interruttore di protezione del trasformatore. Ad esempio, in un trasformatore in resina:
  • temperatura d’intervento : (temperatura ambientale massima) + (sovratemperatura massima) + (sovratemperatura del punto di applicazione del sensore) = 40+100+15 °C = 155 °C.
  • temperatura d’allarme: temperatura di sgancio – sovratemperatura del sensore = (155-15)°C = 140°C.

 

Tipi di dissipazione

I trasformatori in liquido sono costruiti in maniera da favorire i moti convettivi del fluido isolante all’interno del contenitore. La veloce circolazione dell’olio fa sì che la macchina raggiunga la temperatura di regime in breve tempo (alla corrente nominale in pochi minuti).

I trasformatori a secco invece usano l’aria come mezzo di raffreddamento ed impiegano più tempo (fino a 1,5 ore) a raggiungere la temperatura di regime (alla corrente nominale). In questo intervallo di tempo, i trasformatori a secco risultano più sovraccaricabili rispetto ai trasformatori in liquido, e quindi particolarmente adatti ad alimentare carichi con frequenti spunti di corrente.

L’impiego dei ventilatori assiali, a bordo dei trasformatori in resina, permette di sovraccaricare il trasformatore fino al 150% della potenza nominale, anche in modo permanente. Il servizio continuo con ventilatori assiali è però da evitare perché le perdite a carico aumentano con il quadrato della corrente; perciò, con un sovraccarico del 150%, esse diventano 2,25 volte il valore nominale. I ventilatori servono solo per fronteggiare processi particolari, che possano provocare aumenti inammissibili della temperatura degli avvolgimenti o per avere una riserva di potenza disponibile in casi di emergenza quali, ad esempio, la temporanea messa fuori servizio di un altro trasformatore.

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