Circuiti equivalenti e caduta di tensione industriale

Circuito equivalente monofase

Il circuito equivalente monofase rappresenta una sola fase del trasformatore trifase mediante una stella equivalente. I parametri si riportano tutti al primario o al secondario usando il quadrato del rapporto di trasformazione $k^2$. Dalla prova di cortocircuito si ricavano la resistenza equivalente $R_{cc}$, la reattanza equivalente $X_{cc}$ e l'impedenza $Z_{cc}=R_{cc}+jX_{cc}$; queste grandezze riassumono rispettivamente perdite nel rame e dispersioni di flusso. Poiché la corrente a vuoto è molto minore di quella nominale ($I_0 \ll I_n$), il ramo trasversale si trascura: resta un circuito serie semplificato in cui la tensione primaria alimenta $Z_{cc}$ e il carico.

Caduta di tensione e formula di Kapp

La caduta di tensione industriale è la differenza tra la tensione secondaria a vuoto $V_{20}$ e quella a carico $V_2$:

La formula approssimata di Kapp è:

dove $u_{Rcc}\%=\frac{P_{cc}}{S_n}\cdot100$ e $u_{Xcc}\%=\sqrt{(u_{cc}\%)^2-(u_{Rcc}\%)^2}$; $I/I_n$ è il fattore di carico.

Comportamento con il carico

• Con carichi induttivi ($\sin\varphi>0$) la tensione secondaria cala.
• Con carichi capacitivi ($\sin\varphi<0$) può aumentare oltre $V_{20}$: è l'effetto Ferranti.