Trasformatore trifase da 75 kVA, da 480 V a 208Y/120 V: specifiche, applicazioni e guida alla scelta

A Trasformatore trifase da 75 kVA, 480-208Y/120 volt è un trasformatore di distribuzione a bassa tensione di tipo a secco comunemente utilizzato per edifici commerciali, strutture industriali, centri dati, impianti di produzione e altri sistemi elettrici che richiedono sia Alimentazione trifase a 208 V e alimentazione monofase a 120 V.

Questo trasformatore riduce la tensione di un'alimentazione elettrica trifase a 480 V a una Sistema secondario 208Y/120V, consentendo di alimentare apparecchiature trifase e, al contempo, di fornire tensione a 120 V per l'illuminazione, le prese, i comandi e altri carichi monofase.

Per i progetti negli Stati Uniti e in Canada, le specifiche più comuni includono una frequenza di 60 Hz, 480 V in triangolo sul lato primario, 208 Y/120 V in stella con messa a terra sul lato secondario, costruzione a secco e involucri conformi alle norme NEMA. I prodotti commerciali dei principali produttori, quali Schneider Electric, Acme Electric, Siemens ed Eaton, utilizzano questa configurazione di tensione.

Che cos’è un trasformatore da 75 kVA da 480 V a 208Y/120 V?

Un trasformatore da 75 kVA ha una potenza apparente nominale di 75 chilovolt-ampere (kVA).

La configurazione tipica della tensione è la seguente:

• Tensione primaria: 480V
• Tensione secondaria: 208Y/120 V
• Fase: Trifase
• Frequenza: 60 Hz
• Capacità nominale: 75 kVA
• Tipo di trasformatore: Tipo a secco
• Raffreddamento: AN (aria naturale)
• Collegamento secondario: Derivazione con neutro
• Applicazione tipica: Distribuzione di energia a bassa tensione

Il termine 208Y/120 V significa che l'avvolgimento secondario è collegato a stella. La tensione tra due fasi qualsiasi è di 208 V, mentre la tensione tra una fase qualsiasi e il punto neutro è di 120 V.

Ciò rende il trasformatore particolarmente utile quando un impianto presenta sia carichi trifase a 208 V che carichi monofase a 120 V.

Corrente a pieno carico del trasformatore da 75 kVA

Una delle caratteristiche tecniche più importanti da considerare nella scelta di un trasformatore è la sua corrente a pieno carico.

Per un trasformatore trifase, la corrente a pieno carico approssimativa può essere calcolata utilizzando la seguente formula:

I = kVA × 1.000 / (√3 × V)

Corrente primaria

Per un trasformatore da 75 kVA con un primario a 480 V:

75.000 / (1,732 × 480) ≈ 90,2 A

Pertanto, la corrente primaria a pieno carico è approssimativamente pari a:

90 A

Corrente secondaria

Per il secondario da 208 V:

75.000 / (1,732 × 208) ≈ 208,2 A

Pertanto, la corrente secondaria a pieno carico è approssimativamente pari a:

208 A

Specifiche del produttore per modelli comparabili 7Trasformatori di isolamento da 5 kVA mostrano inoltre una corrente primaria di circa 90,2 A e una corrente secondaria di 208,2 A.

I requisiti effettivi relativi a conduttori, interruttori, sezionatori e protezioni da sovracorrente devono sempre essere stabiliti in base alla normativa elettrica applicabile e al progetto completo dell'impianto.

Perché utilizzare la conversione da 480 V a 208Y/120 V?

La tensione di 480 V è ampiamente utilizzata per la distribuzione elettrica negli impianti commerciali e industriali del Nord America, poiché una tensione di distribuzione più elevata consente di ridurre la corrente e la caduta di tensione.

Tuttavia, molti carichi degli impianti richiedono tensioni inferiori.

Un impianto da 208Y/120V fornisce:

Alimentazione trifase a 208 V per:

• Motori
• Impianti di climatizzazione
• Pompe
• Macchinari industriali
• Attrezzature commerciali

e:

Alimentazione monofase a 120 V per:

• Illuminazione
• Prese elettriche
• Circuiti di controllo
• Attrezzature per ufficio
• Piccoli elettrodomestici

Un unico trasformatore da 480 V a 208Y/120 V può quindi alimentare diversi tipi di carichi all’interno della stessa struttura.

Applicazioni tipiche

1. Edifici commerciali

I trasformatori da 75 kVA possono essere utilizzati in edifici adibiti a uffici, strutture commerciali, alberghi e complessi commerciali per alimentare impianti di distribuzione a 208Y/120 V.

2. Strutture industriali

Gli stabilimenti produttivi utilizzano spesso una tensione di 480 V per i motori e le apparecchiature di grandi dimensioni, mentre richiedono una tensione di 208 Y/120 V per i sistemi ausiliari, i sistemi di controllo, l'illuminazione e i carichi generici.

3. Centri dati

La distribuzione a 208Y/120V è comunemente utilizzata per determinati carichi dei data center, apparecchiature IT, sistemi ausiliari e infrastrutture degli impianti.

Per le applicazioni nei data center, la scelta del trasformatore può richiedere un’ulteriore valutazione di fattori quali le correnti armoniche, i requisiti relativi al fattore K, l’impedenza, l’innalzamento di temperatura, la ridondanza e la qualità dell’energia.

4. Scuole e istituzioni

Scuole, università, ospedali e altri edifici istituzionali possono utilizzare trasformatori da 480 V a 208Y/120 V per alimentare carichi elettrici misti.

5. Strutture commerciali e di servizi

I centri commerciali, i ristoranti, le officine e le strutture di servizio potrebbero necessitare sia di alimentazione trifase a 208 V che di alimentazione monofase a 120 V.

Circuito primario a delta vs. circuito primario a Y

Una configurazione comune per questo trasformatore è la seguente:

480 V triangolo primario → 208 Y/120 V secondario

I principali produttori offrono prodotti da 75 kVA con questa configurazione. Ad esempio, Schneider Electric propone un trasformatore trifase a secco da 75 kVA con avvolgimento primario a triangolo da 480 V e avvolgimento secondario da 208Y/120 V.

Tuttavia, per alcune applicazioni è possibile anche una configurazione primaria a stella a 480 V.

Il collegamento primario corretto dipende dall'impianto elettrico di alimentazione della struttura.

Pertanto, gli acquirenti dovrebbero specificare non solo la tensione, ma anche la potenza richiesta collegamento principale.

Avvolgimenti in rame o in alluminio?

Per un trasformatore a secco da 75 kVA è possibile utilizzare sia avvolgimenti in rame che in alluminio.

Avvolgimenti in rame

Il rame offre un'eccellente conduttività elettrica e consente di realizzare avvolgimenti di dimensioni ridotte.

I trasformatori con avvolgimenti in rame vengono spesso scelti quando:

• I posti sono limitati
• È richiesta un'elevata resistenza meccanica
• È preferibile una resistenza di avvolgimento inferiore
• Il capitolato tecnico del progetto prevede l'uso di conduttori in rame

Avvolgimenti in alluminio

L'alluminio è ampiamente utilizzato nei trasformatori di distribuzione e può rappresentare una soluzione economicamente vantaggiosa.

Ad esempio, commerciale Trasformatori da 75 kVA sono disponibili con avvolgimenti in alluminio, mentre sono disponibili anche versioni con avvolgimenti in rame.

La scelta dovrebbe basarsi sulle specifiche del progetto, sullo spazio disponibile, sui requisiti di efficienza, sul budget e sulle condizioni di installazione.

Rendimento tipico e requisiti del DOE

Per i trasformatori venduti negli Stati Uniti, i requisiti di efficienza energetica rappresentano un fattore importante da tenere in considerazione.

I trasformatori da 75 kVA simili attualmente disponibili sul mercato statunitense sono in grado di soddisfare Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), 10 CFR, Parte 431 requisiti. Alcuni prodotti riportano valori di efficienza intorno a 98.6% a seconda della configurazione specifica e delle condizioni di prova.

Quando si acquista un trasformatore per un progetto negli Stati Uniti, l’acquirente dovrebbe verificare i requisiti di efficienza previsti dal DOE e richiedere al produttore i dati relativi all’efficienza e alle perdite.

Aumento della temperatura e classe di isolamento

I trasformatori a secco tipici di questa gamma di potenza possono essere disponibili con:

• Aumento della temperatura di 115 °C
• Aumento della temperatura di 150 °C
• Sistemi di isolamento a 180 °C o 220 °C

Queste specifiche non devono essere confuse.

Classe di isolamento si riferisce alla capacità termica massima del sistema di isolamento, mentre aumento della temperatura si riferisce all'aumento previsto della temperatura dell'avvolgimento in condizioni di funzionamento nominali.

Ad esempio, sono disponibili prodotti commerciali da 75 kVA con un aumento di temperatura di 150 °C e sistemi di isolamento a 220 °C.

Una progettazione che preveda un minore aumento della temperatura può essere preferibile nei casi in cui l'efficienza, la durata o la temperatura di esercizio siano particolarmente importanti.

Opzioni di involucro NEMA

L'involucro deve essere scelto in base all'ambiente di installazione.

Tra le configurazioni più comuni figurano:

NEMA 1

Utilizzato in genere per installazioni in ambienti interni in cui è richiesta una protezione dal contatto accidentale e un'esposizione ambientale limitata.

NEMA 3R

Progettato per l'uso all'aperto o in ambienti particolarmente difficili, dove è necessaria una protezione dalla pioggia e da altre condizioni ambientali.

Sono disponibili trasformatori commerciali da 75 kVA da 480 V a 208Y/120 V con involucri NEMA 3R.

Per le installazioni all'aperto, è necessario considerare nel loro insieme l'involucro del trasformatore, la ventilazione, le distanze di sicurezza, la protezione dagli agenti atmosferici e la disposizione di montaggio.

Hai bisogno di una schermatura elettrostatica?

Una schermatura elettrostatica è un componente opzionale che può essere installato tra l'avvolgimento primario e quello secondario.

Può rivelarsi utile in applicazioni in cui è importante ridurre la trasmissione del rumore elettrico ad alta frequenza tra il circuito primario e quello secondario.

Tra le applicazioni tipiche si possono citare:

• Apparecchiature elettroniche sensibili
• Strutture sanitarie
• Centri dati
• Sistemi di controllo industriale
• Sistemi di strumentazione

Alcuni trasformatori da 75 kVA da 480 V a 208Y/120 V disponibili in commercio sono dotati di schermatura elettrostatica.

La necessità di uno schermo dipende dall'ambiente elettrico e dai requisiti del progetto.

Specifiche tipiche dei trasformatori

Un trasformatore tipico da 75 kVA per questa applicazione può presentare caratteristiche tecniche simili alle seguenti:

Si tratta di valori indicativi e non di specifiche universali. Il progetto definitivo dovrà essere confermato in base ai requisiti del progetto.

75 kVA rispetto ad altre potenze dei trasformatori

La scelta di un trasformatore da 75 kVA dovrebbe basarsi sul carico effettivo collegato e sulla richiesta di potenza, piuttosto che limitarsi a selezionare il trasformatore in base al carico singolo più elevato.

Ad esempio:

Se il carico calcolato è prossimo a 75 kVA, il tecnico dovrebbe tenere conto dei carichi continui, delle future espansioni, dell'avviamento dei motori, delle armoniche, della temperatura ambiente e del carico richiesto dal trasformatore prima di definire definitivamente la potenza.

Come scegliere il trasformatore da 75 kVA più adatto

Prima di ordinare un trasformatore da 75 kVA da 480 V a 208Y/120 V, verificare quanto segue:

1. Tensione primaria

Verificare se la fonte è:

480 V a triangolo

oppure un'altra configurazione a 480 V.

2. Tensione secondaria

Verificare che il sistema richiesto sia:

208Y/120 V

e che è necessario un collegamento neutro.

3. Frequenza

Per la maggior parte delle domande presentate negli Stati Uniti:

60 Hz

4. Materiale di avvolgimento

Specificare:

Rame o alluminio

a seconda delle esigenze del progetto.

5. Aumento della temperatura

Tra le opzioni più comuni figurano:

115 °C o 150 °C

6. Allegato

Scegli:

NEMA 1 per applicazioni in ambienti interni

o

NEMA 3R per applicazioni esterne idonee.

7. Rubinetti

I modelli di trasformatore più comuni sono dotati di prese 2.5% per compensare le variazioni della tensione di alimentazione in ingresso. La configurazione effettiva delle prese deve essere verificata con il produttore.

8. Certificazioni e norme

Per le domande presentate negli Stati Uniti, verificare i requisiti applicabili, quali:

• Requisiti di efficienza del DOE
• UL 1561
• NEMA ST-20
• Requisiti CSA, ove applicabili

I prodotti commerciali di questa categoria sono solitamente conformi alle norme UL 1561 e/o CSA.

Produttore di trasformatori da 75 kVA

EverNew Transformer offre soluzioni personalizzate di trasformatori a secco e di distribuzione per applicazioni commerciali, industriali, infrastrutturali e nel settore delle energie rinnovabili.

Per un Trasformatore trifase da 75 kVA, da 480 V a 208Y/120 V, i clienti possono specificare:

• Avvolgimenti in rame o alluminio
• 480 V a triangolo sul lato primario
• 208Y/120 V secondario
• 60 Hz
• Diverse opzioni di aumento della temperatura
• Struttura al coperto o all’aperto
• Configurazioni di involucri conformi alle norme NEMA
• Schermatura elettrostatica
• Rubinetti su misura
• Dimensioni e disposizione dei terminali personalizzate

Per i progetti negli Stati Uniti, è necessario verificare, prima della produzione, le specifiche relative alla certificazione, all’efficienza, all’involucro e all’installazione richieste.

Domande frequenti

A cosa serve un trasformatore da 75 kVA da 480 V a 208Y/120 V?

Viene utilizzato principalmente per convertire la corrente trifase a 480 V in corrente trifase a 208 V e monofase a 120 V per la distribuzione elettrica in ambito commerciale e industriale.

Quanti ampere eroga un trasformatore da 75 kVA?

A 480 V trifase, la corrente primaria approssimativa è 90,2 A. A 208 V trifase, la corrente secondaria approssimativa è 208,2 A.

208Y/120V equivale a 208V?

Non proprio. Un impianto a 208Y/120V fornisce circa 208 V tra le fasi e 120 V tra ciascuna fase e il neutro.

Un trasformatore da 75 kVA è sufficiente per la mia struttura?

Dipende dal carico di domanda calcolato. Il trasformatore deve essere scelto in base al carico elettrico effettivo, alle future espansioni, alle correnti di avviamento, alle armoniche, alle condizioni ambientali e alle norme elettriche applicabili.

Un trasformatore da 75 kVA può avere avvolgimenti in rame?

Sì. Sono disponibili in commercio sia le versioni con avvolgimento in rame che quelle con avvolgimento in alluminio. Il rame viene spesso scelto quando le specifiche del progetto o i vincoli di spazio favoriscono un avvolgimento in rame.

Questo trasformatore può essere installato all'aperto?

Sì, purché sia dotato di un involucro adatto all'uso esterno e progettato per le condizioni ambientali. Le versioni NEMA 3R sono comunemente disponibili per le applicazioni esterne appropriate.

Conclusione

A Trasformatore trifase da 75 kVA, 480-208Y/120 volt rappresenta una soluzione pratica per le strutture che necessitano di distribuire sia corrente trifase a 208 V che monofase a 120 V da un impianto elettrico a 480 V.

Le specifiche più importanti da verificare sono la tensione primaria e secondaria, la configurazione delle fasi, la frequenza, il materiale degli avvolgimenti, l'aumento di temperatura, il rendimento, le prese, il tipo di involucro, le certificazioni e l'ambiente di installazione.

Per un progetto negli Stati Uniti, le specifiche definitive del trasformatore devono essere verificate alla luce delle norme elettriche applicabili, dei requisiti di efficienza del DOE e dei requisiti di certificazione specifici del progetto prima della produzione e dell'installazione.