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Trasformatori elettrici
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8-trasformatorielettrici-1Ormai ognuno di noi ha almeno una decina di trasformatori ciascuno. Li usiamo ma spesso non sappiamo come funzionano. Oggi ne approfondiamo le caratteristiche in modo da utilizzarli con maggiore consapevolezza. Innanzitutto noi siamo abituati ai piccoli trasformatori, ma in realta i grandi trasformatori elettrici sono i protagonisti del trasporto di energia elettrica a grandi distanze. Sono dispositivi fondamentali per la trasmissione, la distribuzione e l'utilizzo finale di energia elettrica.

Ne esistono di molti tipi, ma tutti assolvono ad un compito ben preciso: trasformare i valori di tensione tra ingresso e uscita. Un trasformatore elettrico è una macchina che funziona esclusivamente in corrente alternata e si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica. Al loro interno sono presenti due circuiti chiamati avvolgimento primario ed avvolgimento secondario, ciascuno dei quali formati da un certo numero di spire avvolte intorno a quello che è detto "nucleo del trasformatore". La corrente in ingresso entra nell'avvolgimento primario dove genera un campo di induzione magnetica variabile nel tempo, il cui flusso si propaga attraverso il nucleo del trasformatore fino al secondo avvolgimento. La variazione del flusso magnetico induce nel secondo avvolgimento una forza elettromotrice, o tensione. Questo fenomeno permette di ottenere delle correnti in uscita a tensione più alta o più bassa rispetto a quelle di entrata, a seconda delle necessità di impiego, mantenendo però invariata la potenza elettrica. Ovviamente, questo è un caso ideale, perché ci saranno sempre dei fenomeni dissipativi di varia natura.

Proprio perché il trasformatore funziona mediante il principio dell'induzione elettromagnetica, essi possono essere alimentati solo a corrente alternata e anche le correnti in uscita dal trasformatore saranno alternate, a meno di dispositivi di conversione AC/DC. Questo perché il fenomeno dell'induzione è possibile solo in presenza di campi elettromagnetici variabili nel tempo: la corrente alternata genera campi variabili nel tempo, la corrente continua genera campi di tipo statico. Se la tensione e l'intensità in ingresso fossero costanti nel tempo, cioè nel caso della corrente continua, avremmo un campo di induzione magnetica costante nel tempo, da cui un flusso costante nel secondo avvolgimento, e non ci potrebbe essere alcuna formazione di correnti indotte in esso.
Invece, nel caso delle correnti alternate, tensione ed intensità variano nel tempo e generano campi a loro volta variabili nel tempo, da cui un flusso magnetico variabile. In accordo con la legge di Faraday-Neumann-Lenz si induce un campo elettrico nel secondo avvolgimento.
Tale campo elettrico indotto, a sua volta variabile nel tempo, è il vero responsabile della fem indotta nel secondo avvolgimento che rende possibile la circolazione di una corrente alternata, ossia a tensione ed intensità oscillanti nel tempo.
I trasformatori sono comunque macchine reversibili: il primo avvolgimento può fungere da secondo e viceversa, a seconda del verso di alimentazione.
La tensione indotta nell'avvolgimento secondario è proporzionale al rapporto fra numero di spire nel primario e quelle del secondario:

Vp / Vs = Np / Ns

dove

  • Vp e Vs sono le tensioni nel primario e secondario,
  • Np e Ns sono il numero di spire nel primario e nel secondario.

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I trasformatori più semplici sono costituiti da due avvolgimenti di filo conduttore avvolti attorno ad un nucleo di materiale ferromagnetico (ad elevatissima permeabilità magnetica), che può essere di forma quadrata, ad anello oppure toroidale.
Ovviamente, ci sarà sempre una parte di energia dissipata per effetto Joule, per isteresi, per dispersione e altro ancora, pertanto il valore di tensione efficace in uscita da un trasformatore è dato da:

Veff = Vmax / √2

dove

  • Veff e Vmax sono i valori di tensione efficace e tensione massima, rispettivamente,
  • √2 è la radice quadrata di 2.

Poiché il calore dissipato per effetto Joule tende a riscaldare la parte attiva del trasformatore, ciò ne ridurrebbe le prestazioni e l'efficienza. Per scongiurare ciò, nei trasformatori che operano in bassa tensione e cioè quelli che siamo abituati a vedere in casa nostra, la parte attiva è isolata da resine sintetiche.
Per queste ragioni, questi trasformatori sono anche detti "a secco". I trasformatori più grandi, invece, come quelli presenti nelle cabine elettriche per trasformare l'energia elettrica da AT a MT, o quelli usati nelle reti di trasmissione in AT e AAT, usano sistemi di raffreddamento ad olio refrigerante. Nel primo caso il sistema può essere passivo, nel secondo servono pompe e anche ventilatori. In passato, venivano impiegati largamenti all'interno i policlorobifenili (PCB) per le loro ottime caratteristiche refrigeranti, tuttavia, a causa della loro tossicità e persistenza ambientale, sono stati progressivamente banditi e sostituiti con altre sostanze meno pericolose.


Chiudo con una frase di Richard Feynman:"L'elettricità è una delle forze primordiali dell'universo, e il suo studio ci avvicina alla comprensione dell'essenza della realtà".

 

 

 

 

 

 

Cosa offrono i tecnici dell’A2C

A2CI tecnici dell'A2C offrono un servizio di progettazione di impianti elettrici in Bassa Tensione (BT) per locali pubblici, per attività artigianali e per abitazioni. Più in particolare, l'intervento si compone di 3 fasi:

  1. Sopralluogo preliminare e raccolta dei dati di potenza elettrica necessaria
  2. Elaborazione di un progetto esecutivo secondo la nuova CEI 64-8, con schema unifilare.
  3. Se espressamente richiesto, assistenza al Direttore Lavori in cantiere, attraverso sopralluoghi mirati durante le fasi di realizzazione.

Si ricorda che il progetto elettrico, redatto da un tecnico abilitato, è obbligatorio a partire dalla potenza di 6 kW.

Il costo è variabile a seconda della complessità dell'opera.

Il presente servizio è attivo nelle province di Salerno e Avellino.

Il presente servizio è riferito ad impianti situati nei seguenti comuni: Salerno, Cava de' Tirreni, Battipaglia, Scafati, Nocera Inferiore, Eboli, Pagani, Angri, Sarno, Pontecagnano Faiano, Nocera Superiore, Capaccio, Mercato San Severino, Agropoli, Baronissi, Campagna, Castel San Giorgio, Fisciano, Bellizzi, Sala Consilina, Montecorvino Rovella, Giffoni Valle Piana, Pellezzano, Siano, San Valentino Torio, San Marzano sul Sarno, Montecorvino Pugliano, Roccapiemonte, Sant'Egidio del Monte Albino, Vallo della Lucania, Vietri sul Mare, Teggiano, Castellabate, Roccadaspide, Camerota, Sapri, Altavilla Silentina, Olevano sul Tusciano, San Cipriano Picentino, Montesano sulla Marcellana, Albanella, Ascea, Maiori, Bracigliano, Padula, Buccino, Giffoni Sei Casali, Amalfi, Polla, Sassano, Centola, Casal Velino, San Gregorio Magno, Palomonte, Tramonti, Serre, Positano, Oliveto Citra, San Giovanni a Piro, Colliano, Contursi Terme, Sicignano degli Alburni, Vibonati, Santa Marina, Pisciotta, Acerno, Caggiano, Minori, Sant'Arsenio, Sanza, Castel San Lorenzo, San Mango Piemonte, Buonabitacolo, Castelnuovo Cilento, Corbara, Montecorice, Ceraso, Ravello, Pollica, Auletta, Atena Lucana, Cetara, Postiglione, Ogliastro Cilento, Novi Velia, Torre Orsaia, Praiano, Salento, Montano Antilia, Caselle in Pittari, Celle di Bulgheria, Moio della Civitella, Castelcivita, Torchiara, Perdifumo, Valva, San Rufo, Laurino, San Pietro al Tanagro, Trentinara, Rofrano, Monte San Giacomo, Roccagloriosa, Aquara, Calvanico, Omignano, Scala, Laviano, Piaggine, Casaletto Spartano, Sessa Cilento, Gioi, Castiglione del Genovesi, Felitto, Torraca, Futani, Cicerale, Giungano, Ricigliano, Casalbuono, Petina, Orria, Laureana Cilento, Lustra, Alfano, Cannalonga, Perito, Ispani, San Mauro Cilento, Prignano Cilento, Stio, Atrani, Controne, Rutino, Laurito, Bellosguardo, Roscigno, Furore, Stella Cilento, Magliano Vetere, Ottati, Conca dei Marini, Morigerati, Sant'Angelo a Fasanella, Pertosa, San Mauro La Bruca, Corleto Monforte, Castelnuovo di Conza, Salvitelle, Cuccaro Vetere, Sacco, Monteforte Cilento, Tortorella, Santomenna, Campora, Romagnano al Monte, Serramezzana, Valle dell'Angelo, Avellino, Ariano Irpino, Monteforte Irpino, Mercogliano, Solofra, Atripalda, Montoro Inferiore, Cervinara, Montoro Superiore, Grottaminarda, Mirabella Eclano, Montella, Avella, Serino, Lioni, Montemiletto, Forino, Mugnano del Cardinale, Calitri, Baiano, San Martino Valle Caudina, Sant'Angelo dei Lombardi, Nusco, Altavilla Irpina, Volturara Irpina, Bisaccia, Frigento, Aiello del Sabato, Montecalvo Irpino, Sperone, Pratola Serra, Gesualdo, Rotondi, Lauro, Caposele, Montefalcione, Fontanarosa, Bagnoli Irpino, Manocalzati, Sturno, Flumeri, Montemarano, Sirignano, Contrada, Prata di Principato Ultra, Vallata, Lacedonia, Paternopoli, San Michele di Serino, Venticano, Cesinali, Calabritto, Bonito, Taurasi, Pietradefusi, Quindici, Capriglia Irpina, Chiusano di San Domenico, Roccabascerana, Montefredane, Torella dei Lombardi, Santo Stefano del Sole, Castelfranci, Andretta, Grottolella, Melito Irpino, Quadrelle, Ospedaletto d'Alpinolo, Casalbore, Domicella, Pago del Vallo di Lauro, Aquilonia, Guardia Lombardi, Villanova del Battista, San Sossio Baronia, Marzano di Nola, Castelvetere sul Calore, Moschiano, Sant'Andrea di Conza, Summonte, Lapio, Taurano, San Potito Ultra, Teora, Pietrastornina, Carife, Santa Lucia di Serino, Conza della Campania, Santa Paolina, Montefusco, Torre Le Nocelle, Vallesaccarda, Morra De Sanctis, Scampitella, Luogosano, Zungoli, San Mango sul Calore, Savignano Irpino, Castel Baronia, Candida, Trevico, Cassano Irpino, Villamaina, Tufo, Rocca San Felice, Sant'Angelo all'Esca, Senerchia, Monteverde, San Nicola Baronia, Salza Irpina, Greci, Sant'Angelo a Scala, Parolise, Sorbo Serpico, Torrioni, Chianche, Montaguto, Cairano, Petruro Irpino.

 

 

Si ringrazia il Dott. Luigi Rescigno per il supporto scientifico.

 

 

Ultimo aggiornamento Martedì 01 Ottobre 2024 21:20