Transformador trifásico de 75 kVA, 480 V para 208Y/120 V: Especificações, aplicações e guia de seleção

A Transformador trifásico de 75 kVA, 480-208Y/120 volts é um transformador de distribuição de baixa tensão do tipo seco amplamente utilizado em edifícios comerciais, instalações industriais, centros de dados, fábricas e outros sistemas elétricos que exigem tanto Alimentação trifásica de 208 V e alimentação monofásica de 120 V.

Este transformador reduz a tensão de uma alimentação elétrica trifásica de 480 V para uma Sistema secundário de 208Y/120V, permitindo alimentar equipamentos trifásicos e, ao mesmo tempo, fornecer energia de 120 V para iluminação, tomadas, controles e outras cargas monofásicas.

Para projetos nos Estados Unidos e no Canadá, as especificações comuns incluem frequência de 60 Hz, primário em triângulo de 480 V, secundário em estrela com aterramento de 208Y/120 V, construção do tipo seco e gabinetes com classificação NEMA. Produtos comerciais de grandes fabricantes, como Schneider Electric, Acme Electric, Siemens e Eaton, utilizam essa configuração de tensão.

O que é um transformador de 75 kVA, de 480 V para 208Y/120 V?

Um transformador de 75 kVA tem uma potência aparente nominal de 75 quilovolts-amperes (kVA).

A configuração típica de tensão é:

• Tensão primária: 480V
• Tensão secundária: 208Y/120V
• Fase: Trifásico
• Frequência: 60 Hz
• Capacidade nominal: 75 kVA
• Tipo de transformador: Tipo seco
• Resfriamento: AN (ar natural)
• Conexão secundária: Conexão em Y com neutro
• Aplicação típica: Distribuição de energia de baixa tensão

O termo 208Y/120V significa que o enrolamento secundário está conectado em configuração em estrela. A tensão entre quaisquer duas fases é de 208 V, enquanto a tensão entre qualquer fase e o ponto neutro é de 120 V.

Isso torna o transformador particularmente útil quando uma instalação possui tanto cargas trifásicas de 208 V quanto cargas monofásicas de 120 V.

Corrente de carga total do transformador de 75 kVA

Uma das especificações mais importantes na escolha de um transformador é sua corrente em carga total.

Para um transformador trifásico, a corrente aproximada em carga total pode ser calculada da seguinte forma:

I = kVA × 1.000 / (√3 × V)

Corrente primária

Para um transformador de 75 kVA com um primário de 480 V:

75.000 / (1,732 × 480) ≈ 90,2 A

Portanto, a corrente primária em carga total é aproximadamente:

90 A

Corrente secundária

Para o secundário de 208 V:

75.000 / (1,732 × 208) ≈ 208,2 A

Portanto, a corrente de carga total no lado secundário é aproximadamente:

208 A

Especificações do fabricante para modelos comparáveis 7Transformadores de isolamento de 5 kVA também apresentam uma corrente primária de aproximadamente 90,2 A e uma corrente secundária de 208,2 A.

Os requisitos reais relativos a condutores, disjuntores, seccionadores e proteção contra sobrecorrente devem sempre ser determinados de acordo com o código elétrico aplicável e o projeto completo da instalação.

Por que usar 480 V para 208Y/120 V?

A tensão de 480 V é amplamente utilizada na distribuição elétrica em instalações comerciais e industriais da América do Norte, pois uma tensão de distribuição mais alta pode reduzir a corrente e a queda de tensão.

No entanto, muitas cargas nas instalações exigem tensões mais baixas.

Um sistema de 208Y/120V oferece:

Alimentação trifásica de 208 V para:

• Motores
• Equipamentos de climatização
• Bombas
• Maquinário industrial
• Equipamentos comerciais

e:

Alimentação monofásica de 120 V para:

• Iluminação
• Recipientes
• Circuitos de controle
• Equipamentos de escritório
• Pequenos eletrodomésticos

Um único transformador de 480 V para 208Y/120 V pode, portanto, atender a vários tipos de cargas dentro da mesma instalação.

Aplicações típicas

1. Edifícios comerciais

Os transformadores de 75 kVA podem ser utilizados em edifícios de escritórios, estabelecimentos de varejo, hotéis e complexos comerciais para alimentar sistemas de distribuição de 208Y/120 V.

2. Instalações industriais

As fábricas costumam utilizar 480 V para motores e equipamentos de maior porte, enquanto necessitam de 208 Y/120 V para sistemas auxiliares, controles, iluminação e cargas de uso geral.

3. Centros de dados

A distribuição de 208Y/120V é comumente utilizada para determinadas cargas de data centers, equipamentos de TI, sistemas auxiliares e infraestrutura das instalações.

Para aplicações em centros de dados, a seleção do transformador pode exigir considerações adicionais quanto às correntes harmônicas, requisitos do fator K, impedância, aumento de temperatura, redundância e qualidade da energia.

4. Escolas e instituições

Escolas, universidades, hospitais e outros edifícios institucionais podem utilizar transformadores de 480 V para 208Y/120 V para alimentar cargas elétricas mistas.

5. Instalações de varejo e serviços

Shoppings, restaurantes, oficinas e estabelecimentos de serviços podem precisar tanto de energia trifásica de 208 V quanto de energia monofásica de 120 V.

Circuito primário em delta x Circuito primário em Wye

Uma configuração comum para esse transformador é:

480 V em triângulo (primário) → 208 V em Y/120 V (secundário)

Os principais fabricantes oferecem produtos de 75 kVA com essa configuração. Por exemplo, a Schneider Electric apresenta um transformador trifásico do tipo seco de 75 kVA com um primário em delta de 480 V e um secundário de 208Y/120 V.

No entanto, também é possível utilizar uma configuração primária em estrela de 480 V para determinadas aplicações.

A conexão primária correta depende do sistema elétrico de alimentação da instalação.

Portanto, os compradores devem especificar não apenas a tensão, mas também a conexão principal.

Enrolamentos de cobre ou de alumínio?

Tanto o cobre quanto o alumínio podem ser utilizados como materiais de enrolamento em um transformador do tipo seco de 75 kVA.

Enrolamentos de cobre

O cobre oferece excelente condutividade elétrica e permite um projeto compacto de enrolamento.

Os transformadores com enrolamentos de cobre costumam ser escolhidos quando:

• As vagas são limitadas
• É necessária uma alta resistência mecânica
• É preferível uma menor resistência do enrolamento
• As especificações do projeto exigem condutores de cobre

Enrolamentos de alumínio

O alumínio é amplamente utilizado em transformadores de distribuição e pode oferecer uma solução econômica.

Por exemplo, comercial Transformadores de 75 kVA estão disponíveis com enrolamentos de alumínio, embora também sejam oferecidas versões com enrolamentos de cobre.

A escolha deve ser baseada nas especificações do projeto, no espaço disponível, nos requisitos de eficiência, no orçamento e nas condições de instalação.

Eficiência típica e requisitos do DOE

Para os transformadores vendidos nos Estados Unidos, os requisitos de eficiência energética são um fator importante a ser considerado.

Os transformadores comparáveis de 75 kVA atualmente disponíveis no mercado dos EUA podem atender a Departamento de Energia dos EUA (DOE), 10 CFR, Parte 431 requisitos. Alguns produtos apresentam eficiências em torno de 98.6% dependendo do projeto específico e das condições de teste.

Ao adquirir um transformador para um projeto nos Estados Unidos, o comprador deve verificar os requisitos de eficiência aplicáveis do DOE e solicitar ao fabricante os dados relativos à eficiência e às perdas.

Aumento de temperatura e classe de isolamento

Os transformadores do tipo seco típicos nessa faixa de potência podem ser oferecidos com:

• Aumento de temperatura de 115 °C
• Aumento de temperatura de 150 °C
• Sistemas de isolamento para 180 °C ou 220 °C

Essas especificações não devem ser confundidas.

Classe de isolamento refere-se à capacidade térmica máxima do sistema de isolamento, enquanto aumento da temperatura refere-se ao aumento esperado da temperatura do enrolamento em condições nominais de operação.

Por exemplo, há produtos comerciais de 75 kVA disponíveis com aumento de temperatura de 150 °C e sistemas de isolamento de 220 °C.

Um projeto com menor aumento de temperatura pode ser preferível nos casos em que a eficiência, a vida útil ou a temperatura de operação sejam particularmente importantes.

Opções de caixas de proteção NEMA

O invólucro deve ser escolhido de acordo com o ambiente de instalação.

As configurações mais comuns incluem:

NEMA 1

Normalmente utilizado em instalações internas onde é necessária proteção contra contato acidental e exposição ambiental limitada.

NEMA 3R

Projetado para uso ao ar livre ou em ambientes mais exigentes, onde é necessária proteção contra chuva e outras condições ambientais.

Estão disponíveis transformadores comerciais de 75 kVA, de 480 V para 208Y/120 V, com caixas de proteção NEMA 3R.

Para instalações ao ar livre, o invólucro do transformador, a ventilação, as distâncias de segurança, a proteção contra intempéries e o sistema de montagem devem ser considerados em conjunto.

Você precisa de uma blindagem eletrostática?

Um blindagem eletrostática é um recurso opcional que pode ser instalado entre os enrolamentos primário e secundário.

Isso pode ser útil em aplicações nas quais é importante reduzir a transferência de ruído elétrico de alta frequência entre os circuitos primário e secundário.

As aplicações típicas podem incluir:

• Equipamentos eletrônicos sensíveis
• Unidades de saúde
• Centros de dados
• Sistemas de controle industrial
• Sistemas de instrumentação

Alguns transformadores de 75 kVA, de 480 V para 208Y/120 V, disponíveis no mercado, são oferecidos com blindagem eletrostática.

A necessidade de um blindagem depende do ambiente elétrico e dos requisitos do projeto.

Especificações típicas de transformadores

Um transformador típico de 75 kVA para essa aplicação pode ter especificações semelhantes às seguintes:

Esses valores são meramente representativos e não constituem uma especificação universal. O projeto final deve ser confirmado de acordo com os requisitos do projeto.

75 kVA em comparação com outros tamanhos de transformadores

A escolha de 75 kVA deve basear-se na carga conectada e na demanda reais, em vez de simplesmente selecionar o transformador de acordo com a maior carga individual.

Por exemplo:

Se a carga calculada estiver próxima de 75 kVA, o engenheiro deve levar em consideração as cargas contínuas, a expansão futura, a partida de motores, os harmônicos, a temperatura ambiente e a carga exigida do transformador antes de definir o dimensionamento.

Como escolher o transformador de 75 kVA adequado

Antes de encomendar um transformador de 75 kVA de 480 V para 208Y/120 V, confirme o seguinte:

1. Tensão primária

Confirme se a fonte é:

480 V em triângulo

ou outra configuração de 480 V.

2. Tensão secundária

Confirme se o sistema necessário é:

208Y/120V

e que é necessária uma conexão neutra.

3. Frequência

Para a maioria dos pedidos nos EUA:

60 Hz

4. Material de enrolamento

Especifique:

Cobre ou alumínio

dependendo dos requisitos do projeto.

5. Aumento da temperatura

Entre as opções mais comuns estão:

115 °C ou 150 °C

6. Anexo

Escolha:

NEMA 1 para aplicações em ambientes internos

ou

NEMA 3R para aplicações adequadas em ambientes externos.

7. Torneiras

Os modelos comuns de transformadores oferecem derivações 2,5% para compensar variações na tensão de alimentação de entrada. A configuração real das derivações deve ser confirmada com o fabricante.

8. Certificações e normas

Para pedidos nos EUA, verifique os requisitos aplicáveis, tais como:

• Requisitos de eficiência do DOE
• UL 1561
• NEMA ST-20
• Requisitos da CSA, quando aplicáveis

Os produtos comerciais desta categoria são normalmente oferecidos em conformidade com as normas UL 1561 e/ou CSA.

Fabricante de transformadores de 75 kVA

A EverNew Transformer oferece soluções personalizadas de transformadores do tipo seco e de distribuição para aplicações comerciais, industriais, de infraestrutura e de energia renovável.

Para um Transformador trifásico de 75 kVA, 480 V para 208Y/120 V, os clientes podem especificar:

• Enrolamentos de cobre ou alumínio
• 480 V em triângulo no lado primário
• 208Y/120 V no lado secundário
• 60 Hz
• Diferentes opções de aumento de temperatura
• Instalação em ambiente interno ou externo
• Configurações de gabinetes com classificação NEMA
• Proteção contra descargas eletrostáticas
• Torneiras personalizadas
• Dimensões e disposições dos terminais personalizadas

Para projetos nos EUA, as especificações exigidas relativas à certificação, eficiência, invólucro e instalação devem ser confirmadas antes da produção.

Perguntas frequentes

Para que serve um transformador de 75 kVA, de 480 V para 208Y/120 V?

É utilizado principalmente para converter energia trifásica de 480 V em energia trifásica de 208 V e energia monofásica de 120 V para distribuição elétrica comercial e industrial.

Quantos amperes um transformador de 75 kVA fornece?

A 480 V trifásico, a corrente primária aproximada é de 90,2 A. A 208 V trifásico, a corrente secundária aproximada é de 208,2A.

208Y/120V é o mesmo que 208V?

Não exatamente. Um sistema de 208Y/120V fornece aproximadamente 208 V entre as fases e 120 V entre cada fase e o neutro.

Um transformador de 75 kVA é suficiente para as minhas instalações?

Isso depende da carga de demanda calculada. O transformador deve ser selecionado com base na carga elétrica real, em futuras expansões, nas correntes de partida, nos harmônicos, nas condições ambientais e nas normas elétricas aplicáveis.

Um transformador de 75 kVA pode ter enrolamentos de cobre?

Sim. Tanto as versões com enrolamento de cobre quanto as de alumínio estão disponíveis no mercado. O cobre costuma ser escolhido quando as especificações do projeto ou as restrições de espaço favorecem um projeto com enrolamento de cobre.

Esse transformador pode ser instalado ao ar livre?

Sim, desde que seja fornecido com um invólucro adequado para uso externo e projetado para as condições ambientais. As versões NEMA 3R estão comumente disponíveis para aplicações externas apropriadas.

Conclusão

A Transformador trifásico de 75 kVA, 480-208Y/120 volts é uma solução prática para instalações que precisam distribuir energia trifásica de 208 V e monofásica de 120 V a partir de um sistema elétrico de 480 V.

As especificações mais importantes a serem verificadas são a tensão primária e secundária, a configuração de fases, a frequência, o material do enrolamento, o aumento de temperatura, a eficiência, as derivações, o tipo de invólucro, as certificações e o ambiente de instalação.

Para um projeto nos EUA, as especificações finais do transformador devem ser analisadas à luz do código elétrico aplicável, dos requisitos de eficiência do DOE e dos requisitos de certificação específicos do projeto antes da fabricação e instalação.