Guida ai trasformatori per cabine MT/BT - Prima parte

Il trasformatore è una macchina elettrica statica che per induzione elettromagnetica permette il trasferimento di energia, solitamente con trasformazione dei valori di tensione e corrente, fra due circuiti elettricamente separati. Fondamentalmente è costituito da due o più avvolgimenti e da un nucleo in acciaio che ha il compito di migliorare l’accoppiamento magnetico tra gli avvolgimenti stessi. L’avvolgimento che riceve l’energia elettrica che deve essere trasformata viene detto primario mentre quello che la eroga viene detto secondario.

Alimentando quindi il primario con una tensione alternata, nel nucleo si genera un flusso magnetico alternato che  si concatena con il circuito secondario inducendovi una f.e.m.  Agendo opportunamente sul numero di spire dell’avvolgimento primario e secondario è possibile modificare il valore del rapporto tra la tensione di alimentazione del primario e la tensione indotta sul secondario. Il trasformatore può essere monofase (figura 1) oppure, connettendo opportunamente tre avvolgimenti monofasi  primari e tre secondari, alloggiati sulle colonne di  un unico nucleo magnetico, si può  realizzare direttamente un sistema di trasformazione trifase.

Il trasformatore trifase è una delle parti fondamentali delle cabine di trasformazione degli impianti utilizzatori alimentati in media tensione. Deve presentare basse perdite, limitate correnti a vuoto, ridotte vibrazioni e  basso livello di rumore. Può avere il nucleo magnetico e gli avvolgimenti immersi in un liquido isolante (trasformatori in olio) oppure in aria o inglobati in resina (trasformatori a secco). Sebbene materiali e tecniche costruttive possano in parte essere diverse, un buon trasformatore ha il nucleo magnetico  costituito da un pacco di lamierini  in acciaio, a bassa cifra di perdita, laminati a freddo arricchiti da cristalli di silicio a grani orientati.

I lamierini sono  fra  di loro separati da un sottile strato di vernice isolante costituito generalmente da carlyte,  un rivestimento inorganico ottenuto tramite un particolare procedimento termochimico, che ha la proprietà di resistere alle temperature che si raggiungono in fase di ricottura e di consentire inoltre un buon stipamento dei lamierini. Per sfruttare appieno le peculiarità magnetiche dei lamierini, la giunzione fra i lamierini è normalmente a giunti intercalati tra le colonne e i gioghi con taglio a 45°. Per migliorare  il coefficiente di riempimento la sezione delle colonne e dei gioghi sono in genere  a gradini variabili. Un adeguato serraggio, realizzato tramite nastrature e appositi profilati legati tra loro con adeguati tiranti in acciaio, fornisce  la necessaria compattezza alle colonne e ai gioghi.

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