TRASFORMATORI ELETTRICI AT MT BT IN RESINA, OLIO, PERDITE EFFETTO JOULE, ISTERESI, FOUCAULT

1. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Prof. Ing. Pasquale Alba 2015
TRASFORMATORI
Trasformatori mono e trifase. Rapporto spire. Impedenze.
Conservazione dell’energia e della potenza. Circuito equivalente.
Perdite. Parallelo di trasformatori (numero CEI). Normativa. SELV
PELV FELV. Simboli. Tecnologie (EI, toroidale, ferrite, resina, olio).
1
Pro manuscripto - Dispense didattiche
Istituto Professionale per l'industria e l'Artigianato "Salvo D’Acquisto" Bagheria
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SE NECESSARIO

2. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore in olio AT MT
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3. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Tecnologie
Trasformatore in olio MT BT
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4. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Tecnologie Trasformatore
in olio MT BT
4
Il serbatoio in
alto è di olio per
mantenere
sempre il pieno.
Gli isolatori
marrone sono
per la media
tensione (MT)
cioè di solito
20kV 15kV o
10kV.

5. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Tecnologie Trasformatori monofase a nuclei EI per BT
5
I lamierini sono
isolati
elettricamente
tra di loro da
una vernice
trasparente per
ridurre le
perdite per
correnti
parassite di
Foucault.

6. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Tecnologie
Il prototipo del primo trasformatore ad alta efficienza, (Széchenyi István Memorial Exhibition,
Nagycenk, Ungheria, 1885). Zátonyi Sándor, (ifj.) - Opera propria - CC BY-SA 3.0
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7. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Tecnologie
Trasformatore Toroidale
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8. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore trifase
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9. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Definizione
Il trasformatore è una macchina elettrica che trasforma energia elettrica in
energia elettrica. Serve ad aumentare o ridurre la tensione e ad isolare. Esso
ha almeno un avvolgimento Primario e uno Secondario in rame o alluminio
avvolti su ferro, ferrite o mu-metal.
9
Ferro

10. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Principi e costruzione
• Ha un circuito magnetico costituito da materiale ad
alta permeabilità magnetica (bassa riluttanza
magnetica) ad esempio ferro dolce o al silicio con
grani orientati, lamellare, o ferrite, il quale è
concatenato sia con il primario che con il secondario
10
• Si basa sul principio di induzione
magnetica di Faraday (d𝚽/dt). Quindi
funziona solo in corrente alternata
• Ha un circuito primario (p) e uno o
più circuiti secondari (s), tra di loro
elettricamente isolati, costituiti da
avvolgimenti di filo conduttore

11. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015 11
E=
d𝚽
dt
𝚽 = B·S
Np·Ip
h
𝝁B=
ERMS=
2πƒ·B·S·Ns
√2
ƒ frequenza
ERMS f.e.m. efficace
B intensità di c.magnetico di picco
B: intensità di c.magnetico
Np: n. di spire
IP: corrente al primario
h: altezza del primario
𝝁: permeabilità magnetica
𝚽: flusso magnetico
S: area di sezione retta
h
Per una spira è:

12. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Equazione fondamentale dei trasformatori
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Se il flusso nel nucleo è sinusoidale, la relazione (sia per
primario che per secondario) tra la tensione efficace ERMS, la
frequenza ƒ, il numero delle spire N, la superficie a della
sezione trasversale del nucleo S e la densità del flusso
magnetico (o semplicemente campo magnetico) di picco B è:
ERMS=
2πƒ·B·S·N
√2
≃ 4,44 ƒ·B·S·N
equazione della FEM

13. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Perché il ferro è lamellare?
• Le correnti parassite dissipano molta energia nel ferro
riscaldandolo
• Dividendo il ferro a lamine sottili, tra loro isolate con una vernice, e
parallele alle linee di campo magnetico, si riduce molto la
circolazione delle correnti di Foucault e quindi le perdite nel ferro.
13
• Se il ferro fosse monoblocco, la
variazione del campo magnetico
nel tempo produrrebbe delle
correnti parassite dette Correnti
parassite di Foucault che
formano delle spire nel ferro su
piani perpendicolari alla
variazione del campo magnetico
e sono tali da opporsi ad essa
(legge di Lenz).

14. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Principi fondamentali
1) Nel trasformatore ideale (senza perdite),
l’energia e la potenza si conservano.
Quindi la potenza di ingresso (primario) Pp
è uguale a quella di uscita (secondario) Ps:
Ps = Vs * Is = Pp = Vp * Ip
2) Il rapporto tra tensioni di primario e secondario è uguale al
rapporto spire (poiché il campo magnetico è identico in ogni punto e
ogni spira produce la stessa tensione). Mentre la corrente è
inversamente proporzionale perché il prodotto V*I si mantiene
costante:
Vs/Vp = Ns/Np = Ip/Is
da cui:
Vs = Vp * (Ns / Np)
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15. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Principi
3) Se applichiamo un carico R al
secondario scorrerà una corrente:
Is = Vs / R
se sostituiamo Vs=Vp*Ns/Np
e applichiamo la conservazione dell’energia
Vp*Ip=Vs*Is ⟹ Is=VpIp/Vs
si ha:
Zi = Vp/Ip = R*(Np/Ns)2
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16. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Principi
Zi = Vp/Ip = R*(Np/Ns)2
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L’impedenza vista dai poli del primario (cioè vista dal
generatore) è uguale a quella collegata al secondario
moltiplicata per il rapporto-spire al quadrato
R

17. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatori reali. Difetti
• Perdite nel rame (o alluminio) per effetto Joule
• Perdite nel ferro per isteresi magnetica
• Perdite nel ferro per correnti parassite di Foucault
• Flusso magnetico disperso (imperfetto
accoppiamento magnetico tra primario e
secondario)
• Saturazione del nucleo di ferro e distorsione
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18. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatori reali. Difetti (dettagli)
resistenza dell'avvolgimento (effetto Joule)
La corrente che scorre negli avvolgimenti è causa del riscaldamento resistivo dei conduttori. Alle frequenze
elevate, l'effetto pelle e l'effetto di prossimità creano resistenze addizionali degli avvolgimenti e perdite.
perdite per isteresi magnetica
Ogni volta che il campo è invertito, una piccola quantità di energia è perduta a causa dell'isteresi del nucleo. Per
un dato materiale del nucleo, la perdita è proporzionale alla frequenza ed è una funzione del picco della densità
di flusso al quale è sottoposto.
perdite per correnti parassite
I materiali ferromagnetici sono pure buoni conduttori, e un nucleo solido fatto di un tale materiale costituisce
pure una singola spira cortocircuitata per tutta la sua lunghezza. Correnti parassite circolano all'interno del
nucleo in un piano normale al flusso e sono responsabili del riscaldamento resistivo del materiale del nucleo. La
perdita per correnti parassite è una funzione determinata dal quadrato della frequenza dell'alimentazione e dalla
radice quadrata dello spessore del materiale.
magneto-strizione
Il flusso magnetico in un materiale ferromagnetico, quale quello dei nuclei, lo fa fisicamente contrarre ed
espandere leggermente con ogni ciclo del campo magnetico, un effetto noto come magneto-strizione. Ciò
produce il rumore sordo e vibrante comunemente associato ai trasformatori e a sua volta è causa di perdite per
riscaldamento per attrito nei nuclei soggetti.
perdite meccaniche
Oltre alla magneto-strizione, il campo magnetico variabile produce delle forze elettromagnetiche fluttuanti tra gli
avvolgimenti primario e secondario. Queste stimolano delle vibrazioni negli oggetti metallici attigui, che si
aggiungono al rumore ronzante, e che consumano una piccola quantità di energia.
perdite di dispersione
L'induttanza di dispersione è di per se stessa poco dissipativa, poiché l'energia fornita ai suoi campi magnetici
viene restituita all'alimentatore con ciascun mezzo ciclo successivo. Tuttavia, qualunque flusso disperso che
intercetta dei materiali conduttori nelle vicinanze come le strutture di supporto dei trasformatori darà origine a
correnti parassite e verrà convertito in calore. Ci sono pure delle perdite per radiazione causate da campi
magnetici oscillanti, ma queste sono estremamente piccole.
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19. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Dati di targa di un trasformatore
• Tensione nominale del primario
• Tensione nominale del secondario
• Potenza in VA (oppure corrente nominale In di
ciascun secondario)
• Norma di riferimento
• Temperatura max
• Per i trasformatori trifase: TIPOLOGIA DEGLI
AVVOLGIMENTI e Gruppo CEI. Esempi: Dy5, Yd0,
Yz11
• Metodo di raffreddamento: ONAF, ONWF, …
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20. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Raffreddamento
▪ ONAN: trasformatore in olio a circolazione naturale, con
circolazione naturale dell'aria
▪ ONAF:trasformatore in olio a circolazione naturale, con
circolazione forzata dell'aria
▪ AN: trasformatore a secco con circolazione naturale dell'aria.
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Tipo di refrigerante
O Olio
L Liquido isolante non infiammabile
G Gas
W Acqua
A Aria
Tipo di circolazione
N Naturale
F Forzata
D Forzata e guidata

21. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore trifase
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22. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore trifase: Tipo e Gruppo di collegamento
22
Il primario è a triangolo e si indica con il simbolo ∆ chiamato anche“delta”,
dal nome della lettera greca.
Il secondario è a stella e si chiama anche “Y”. Il centrostella è indicato con
la lettera “N” cioè Neutro.
Questo tipo di collegamento è indicato nei dati di targa con le lettere: Dy
la prima lettera è maiuscola e indica il tipo di collegamento primario, la
seconda è minuscola e indica il tipo di collegamento secondario.

23. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore trifase: collegamento zig-zag
23
Il primario è a stella, il secondario a zig zag:

24. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatore trifase GRUPPO
24
Il cosiddetto Gruppo CEI è un numero che indica l’angolo di
sfasamento in ritardo della tensione secondaria rispetto a quella
primaria della stessa fase, espresso in termini di multiplo di 30°
I Gruppi dei trasformatori commerciali sono: 0 5 6 o 11
Ad esempio Gruppo 5 significa che le tensioni dei secondari
sono sfasate rispetto a quelle dei rispettivi primari di 5x30°=150°
Esempi:
Yd6 : primario a stella, secondario a delta, gruppo 6 (180°)
Yy0 : primario e secondario a stella, gruppo 0 (0°)
Dd0 : primario e secondario a delta, gruppo 0
Yy5: primario e secondario a stella, gruppo 5
Yz11: primario a stella, secondario a zigzag, gruppo 11 (330°)

25. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatori monofase con vari tipi di
secondario
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26. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Secondario con presa centrale (Center Tap)
26
Permette di fare un
raddrizzatore a doppia
semionda con due soli
diodi anziché con ponte di
Graetz
oppure
di avere un alimentatore
duale con due tensioni
positiva e negativa con un
ponte di Graetz

27. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Autotrasformatore
27
L’autotrasformatore non
isola il secondario dal
primario ma permette di
eseguire l’innalzamento o
abbassamento di tensione,
ad esempio negli
stabilizzatori. Ha efficienza
molto alta e costi bassi.

28. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Variac: Autotrasformatore variabile
28
Un particolare tipo di
autotrasformatore è il VariAC
Una spazzola in grafite (a)
rende variabile la presa di
uscita. E’ usato per diagnosi e
collaudo e negli stabilizzatori
dove è motorizzato.

29. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Variac: particolare della spazzola in grafite
29

30. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Normativa trasformatori e Simboli
30
CEI EN
61558-1 (CEI
96-3)
Sicurezza dei
trasformatori, delle
unità di
alimentazione e
similari
Parte 1: Prescrizioni
generali e prove
Tratta tutti gli aspetti relativi alla sicurezza (sia essa elettrica, termica o
meccanica) di trasformatori di sicurezza e trasformatori di isolamento, fissi
o mobili, monofase o polifase, raffreddati ad aria (naturale o forzata) con
una tensione primaria nominale non superiore a 1000 V in c. a., una
frequenza nominale non superiore a 1 MHz ed una potenza nominale non
superiore a 25 kVA per trasformatori monofase di isolamento, 40 kVA per
trasformatori polifase di isolamento, 10 kVA per trasformatori monofase di
sicurezza e 16 kVA per trasformatori polifase di sicurezza. La tensione
secondaria a vuoto e la tensione secondaria nominale non superano 500 V
in c.a. o 708 V in c. c. piatta per i trasformatori di isolamento e 50 V in c.
a. valore efficace e/o 120 V in c. c. piatta tra i conduttori o tra un
qualsiasi conduttore e la terra per i trasformatori di sicurezza.
Simbolo di
Trasformator
e di
separazione
non
resistente al
cortocircuito
CEI EN
61558-2-1
Sicurezza dei
trasformatori, delle
unità di
alimentazione e
similari. Parte 2-1:
Prescrizioni
particolari per
trasformatori di
separazione per uso
generale
Si applica a trasformatori di separazione, associati o non,
a raffreddamento ad aria, fissi o mobili, monofase o
polifase, con tensione primaria nominale non superiore a
1000 V in corrente alternata e frequenza nominale non
superiore a 500 Hz, di potenza nominale non superiore a
1 kVA se monofase e 5 kVA se polifase.
Simbolo di
Trasformator
e di comando
non
resistente al
cortocircuito
CEI EN
61558-2-2
Sicurezza dei
trasformatori, delle
unità di
alimentazione e
similari. Parte 2-2:
Prescrizioni
particolari per
trasformatori di
comando
Si applica a trasformatori di comando, associati o
non, a raffreddamento ad aria, fissi o mobili,
monofase o polifase, con tensione primaria nominale
non superiore a 1000 V in c.a., con frequenza
nominale non superiore a 500 Hz e con potenza
nominale senza limitazione.
Simbolo di
Trasformator
e di
isolamento
non
resistente al
cortocircuito

31. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Normativa trasformatori
31
CEI EN
61558-
2-6
Sicurezza dei
trasformatori,
delle unità di
alimentazione
e similari.
Parte 2-6:
Prescrizioni
particolari per
trasformatori di
sicurezza per
uso generale
Si applica a trasformatori di sicurezza,
associati o non, a raffreddamento ad aria,
fissi o mobili, monofase o polifase, con
tensione primaria nominale non superiore a
1000 V in corrente alternata e frequenza
nominale non superiore a 500 Hz, tensione
secondaria non superiore a 50 V , di potenza
nominale non superiore a 10 kVA se
trasformatori monofase e 16 kVA se
trasformatori polifase.
Simbolo di
Trasformator
e di
sicurezza
non
resistente al
cortocircuito
Simbolo di
Trasformator
e di
sicurezza
resistente al
cortocircuito

32. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Normativa trasformatori
32
CEI EN
61558-2-13
Sicurezza dei
trasformatori, delle
unità di
alimentazione e
similari . Parte 2-13:
Prescrizioni
particolari per
autotrasformatori per
uso generale
Questa Norma tratta tutti gli aspetti elettrici, termici
e meccanici, relativi alla sicurezza. Si applica agli
autotrasformatori fissi o mobili, monofase o polifase,
raffreddati ad aria (circolazione naturale o forzata),
indipendenti o associati, aventi una tensione
nominale non superiore a 1000 V.a.c. e frequenza
nominale non superiore a 500 Hz. La potenza del
nucleo non supera : 1 kVA per autotrasformatori
monofase; 5 Kva per autotrasformatori polifase.
Simbolo di
autotrasformatore
non resistente al
cortocircuito
CEI EN
61558-2-15
Sicurezza dei
trasformatori, delle
unità di
alimentazione e
similari. Parte 2-15:
Prescrizioni
particolari per
trasformatori di
isolamento per
alimentazione di
locali ad uso medico
Questa Norma si applica ai trasformatori di isolamento
fissi, monofase o polifase, raffreddati ad aria (naturale o
forzata), destinati ad alimentare locali ad uso medico di
gruppo II, progettati per essere permanentemente
collegati al cablaggio fisso e previsti per costituire il
sistema IT dal lato secondario, aventi una tensione
primaria nominale non superiore a 1 kV in corrente
alternata e una frequenza nominale non superiore a 500
Hz. La potenza nominale non deve essere inferiore a 0,5
kVA e non superiore a 10 kVA.
Simbolo di
Trasformatore di
isolamento non
resistente al
cortocircuito per
alimentazione di
locali ad uso
medico
CEI EN
60601-1
Apparecchi
elettromedicali.
Parte 1: Norme
generali per la
sicurezza.
Questa norma si applica agli apparecchi
elettromedicali e contiene le Norme
generali per la sicurezza.

33. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Classi di isolamento
33
Trasformatore di classe 1
Tutte le parti metalliche accessibili del trasformatore
sono separate dalle parti in tensione tramite
l'isolamento fondamentale. Inoltre le parti metalliche
Trasformatore di classe 2
Tutte le parti metalliche accessibili del trasformatore
sono separate dalle parti in tensione mediante un
isolamento doppio o rinforzato. Il trasformatore non
Trasformatore di classe 1
Tutte le parti metalliche accessibili del trasformatore sono separate dalle parti in
tensione tramite l'isolamento fondamentale. Inoltre le parti metalliche accessibili
devono essere collegate tramite un morsetto di terra a un conduttore di protezione
(facente parte dell'impianto elettrico dell'installazione).
Trasformatore di classe 2
Tutte le parti metalliche accessibili del trasformatore sono separate dalle parti in
tensione mediante un isolamento doppio o rinforzato. Il trasformatore non deve essere
collegato a terra.
Trasformatore di classe 3
La protezione contro i contatti diretti e indiretti si basa sulla bassissima tensione di
sicurezza (<=50Volt) da garantire per entrambi gli avvolgimenti del trasformatore
(primari e secondari). Un trasformatore di classe 3 non deve avere il morsetto di terra.

34. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Alimentazioni SELV - PELV - FELV
• ELV=Extra Low Voltage = BASSISSIMA TENSIONE
• ELV ≤ 50V AC oppure ≤120V DC
• L'alimentazione deve essere ottenuta mediante
sorgenti di sicurezza:
• A)Tramite trasformatore di sicurezza
• B)Sorgenti elettroniche (batterie) e/o gruppi
elettrogeni ma con adeguato isolamento
34

35. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
SELV - PELV - FELV
• SELV = safety extra-low voltage:
è un sistema elettrico, in cui la tensione non supera i valori
limite per la bassissima tensione (ELV) in condizioni normali
e in condizioni di guasto singolo, anche in presenza di
guasto a terra in altri circuiti di corrente. Si tratta di un
circuito con separazione sicura (Classe di protezione III).
SELV è per circuiti di corrente a bassissima tensione senza
collegamenti con la terra. In luoghi dove la bassissima
tensione è l'unica misura di protezione, la tensione
nominale 25 V AC e 50 V DC non deve essere superata.
(Es. collegamenti nudi negli accumulatori o conduttori nudi
per lampade a bassissima tensione)
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36. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
PELV
• PELV = protection by extra-low voltage:
La bassissima tensione di protezione (PELV) è un sistema elettrico in cui la
tensione non supera i valori limite per la bassissima tensione (ELV) in
condizioni normali e in condizioni di guasto singolo esclusi i guasti a terra in
altri circuiti di corrente. Si tratta di un circuito con separazione sicura (Classe
di protezione III).
È ammesso collegare a terra il circuito di corrente mentre per protezione i
corpi dovrebbero essere collegati alla terra.
PELV sono circuiti di corrente a bassissima tensione eventualmente messi a
terra. Corpi di mezzi di servizio, alimentati in tensione bassissima di
protezione possono essere messi a terra. Senza questo accorgimento
potrebbero sorgere problemi di commutazione in caso di guasto. In un
circuito non collegato a terra con un contatto sul secondario aperto un
eventuale guasto non fa scattare la sicurezza. Nel caso di un doppio
cortocircuito sulla carcassa metallica dell'apparecchio vi è pericolo di non
poter disinserire l’utilizzatore.
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37. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
FELV
• FELV = functional extra-low voltage:
La bassissima tensione funzionale è un sistema elettrico nella quale può esistere un
collegamento conduttivo con reti con tensioni di dimensionamento maggiore.
Sebbene siano presenti tensioni nominali rientranti nella definizione bassissima
tensione, in questi sistemi non è garantito l'isolamento di sicurezza poiché il circuito
di corrente è senza separazione sicura, cioè senza isolamento rinforzato fra le
bobine).
È ammesso collegare a terra il circuito di corrente, mentre i corpi devono essere
collegati con il conduttore di protezione.
FELV sono circuiti di corrente a bassissima tensione senza separazione sicura dalla
rete. Senza una separazione sicura da tensioni > 25 V in corrente alternata o >60 V
in corrente continua, bisogna utilizzare la protezione di base (MT/fus) e la protezione
contro il guasto (protezione dal contatto indiretto mediante differenziale).
1. Protezione di base: coperture fisse e involucri IP 2X e IP 4X (orizzontale)
2. Protezione contro il guasto: collegamento al conduttore di protezione o
collegamento a nodo equipotenziale
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38. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Sorgenti di tensione SELV e PELV
• Trasformatore di separazione
• Un'altra sorgente di corrente, ad esempio un gruppo
elettrogeno, che soddisfi lo stesso grado del trasformatore di
separazione
• Una sorgente elettrochimica (es. una batteria o un accumulatore)
• Determinati dispositivi elettronici che offrono lo stesso grado di
sicurezza di un trasformatore di separazione
• Con un convertitore ( composto da un motore allacciato alla rete
accoppiato con un generatore e separati fra di loro con un
doppio isolamento)
• Gruppo Elettrogeno
• Celle Fotovoltaiche
• ecc...
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39. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatori trifase stella-triangolo e triangolo-stella
nella rete di trasmissione e distribuzione
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La configurazione di uno degli avvolgimenti a triangolo, azzera la corrente e
la tensione omopolari quindi rende il sistema simmetrico ed equilibrato.
Quella a stella, rende il sistema riferito a massa e rende il neutro disponibile
e caricabile.
TERNA
Alterna
tori

40. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Esercitazioni
• Calcolare la potenza nominale minima di un trasformatore BT-BT
690V-400V per alimentare una elettropompa 400V Pa=30kW
cosfi=0,8 e calcolare la corrente al primario.
• Disegnare lo schema di un alimentatore in c.c. con trasformatore,
raddrizzatore a singola semionda e livellatore (condensatore).
• Disegnare lo schema di un alimentatore in c.c. con trasformatore,
raddrizzatore a doppia semionda (ponte di Graetz) e livellatore.
• Disegnare lo schema di un alimentatore duale in c.c. con
trasformatore con presa centrale sul secondario, raddrizzatore a
singola semionda e livellatore.
• Come al punto precedente e l’aggiunta di due integrati
stabilizzatori di tensione positiva e negativa.
40

41. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Prove sui Trasformatori
• Prova a circuito aperto (c.a.): serve a stimare le perdite nel
ferro (le correnti sono bassissime mentre il flusso 𝚽 è alto)
• Prova in corto circuito (c.c.): serve a stimare le perdite nel
rame (il flusso è molto basso, le correnti alte). Deve essere
eseguita con tensione ridotta ad esempio mediante un Variac.
41
Hanno lo scopo di stimare i valori dei parametri del
circuito equivalente.

42. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Trasformatori reali. Circuito equivalente.
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43. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Prova in c.c.
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La tensione U2=0 e le correnti vengono chiamate correnti di cortocircuito (la
tensione U1 dovrà essere opportunamente ridotta per non generare correnti
che guastino il trasformatore):

44. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Prova in c.c.
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Si riportano al primario la resistenza e l'induttanza del secondario, mettendole in parallelo con Z10 e in
serie con R1 e jX1

45. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Ulteriori approfondimenti
• Per mettere in parallelo i secondari di due trasformatori
MT-BT al fine di aumentare la potenza totale, è necessario
assicurarsi che le due tensioni di secondario siano uguali
entro strette tolleranze e nelle diverse condizioni di carico
• In caso contrario: vi sarebbero delle correnti parassite
anche in assenza di carico tra gli avvolgimenti
• Per garantire la messa in parallelo è stato concordato di
caratterizzare i trasformatori di un “Numero CEI”: i
trasformatori aventi stesso N°CEI possono essere
parallelati.
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46. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Esercitazioni
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• Calcolo della corrente e cosϕ di cortocircuito di un
trasformatore MT-BT da 800kVA
• Ricerca Internet su Numero CEI e parallelabilità dei
trasformatori

47. Tecnologie Elettriche Elettroniche e Applicazioni / Installazione e Manutenzione - Ing. Pasquale Alba 2015
Riconoscimenti - Credits
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• Wikipedia voce it.wikipedia.org/wiki/Trasformatore
• www.edutecnica.it
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