Transfo voor een groep huizen met “split phase” aansluiting. Gespleten monofasig net

• In landelijke gebieden zijn gemeenschappen vaak klein en ver van elkaar verwijderd.
• De electriciteitsverdeling gebeurde vaak op 115V voor de eindgebruikers, en de meeste kleine apparaten zijn gemaakt om op 115V (nu: 120V) te werken.

Eigenlijk moeten we nog een beetje terug in de tijd gaan: de schuld van die 110V is eigenlijk te wijten aan Edison. De electriciteitsnetten in de Verenigde Staten werden aangelegd door bedrijven geliëerd aan Edison (een ondernemer, meer dan een uitvinder). Maar de brevetten van Edison hadden enkel betrekking tot gelijkspanning. Gelijkspanning dat niet getransformeerd kon worden werd geleverd onder de vorm van 110V om de gloeilampen van Edison te doen branden.

Theoretisch zijn er dus viermaal zoveel verliezen in de kabels, maar men kan deze vermijden door de transfo's dichter bij de uiteindelijke gebruikers te zetten. Daar waar men in Europa een transformatorhuisje per dorp of wijk heeft, heeft ieder huizenblok (maximum een 10-tal afnemers) zijn eigen transfo (vaak gemonteerd op de electriciteitspaal zelf). Wolkenkrabbers hebben allemaal hun eigen transfo in de kelder. Het is lonend de spanningsverlaging zo dicht mogelijk bij de gebruikers te laten gebeuren.

Een normale transformator is voorzien voor 50A, dus een vermogen van 12kVA. De middenspanning wordt gestandardiseerd naar 7.2kV.

Een nadeel van het amerikaan systeem is dat de transfo zwaar genoeg berekend moet zijn voor het klein aantal gebruikers (gemiddeld een 10-tal). In andere landen zijn er meer gebruikers per transfo, waardoor de reserve-capaciteit lager kan zijn (uitmiddeling van het verbruik over meer huishoudens). Het amerikaans systeem werkt met veel en relatief kleine transfos die minder efficient zijn.

Grote vaste verbruikers (electrische verwarming, motoren, wasmachines) worden tussen de twee fasen aangesloten. Ten opzichte van de massa zijn de fasen L1 en L2 in tegenfase (180° gedraaid): we hebben hier dus 240V tussen de twee fasegeleiders. Men gebruikt een speciale stekker voor 240V (je moet een sumo-worstelaar importeren om die uit de prise te trekken).

De zekeringen hebben een waarde van 100A voor residentiele klanten voor een vermogen van 23kVA en men gaat tot 200A voor grotere huizen (dat zijn kabels die tweemaal zo dik zijn als bij ons). Voor eenzelfde vermogen in Europa heeft men genoeg met zekeringen van 33A, maar men gebruikt zekeringen van 40A om rekening te houden met de onbalans in de belasting van de fasen.

Deze vreemde situatie is even ingeburgerd als de monophasé/triphasé bij ons. Maar het kan nog meer "weird": op een volgende pagina bespreken we de verschillende driefasige netten: high leg delta en wild cat...

Dit is geen transformator, maar een recloser

Automatic recloser

De bedoeling van de recloser is de stroomverdeling te onderbreken in geval van overbelasting, om die na een paar seconden opnieuw weer automatisch in te schakelen. De recloser zal normaal 4 pogingen ondernemen om de verbinding te herstellen en als het niet lukt worden de afnemers afgeschakeld totdat de recvoser gereset wordt.

Met dit systeem kan men de stroomtoevoer naar de afnemers onderbreken in geval van overbelasting of transients (blikseminslag). nadien worden de afnemers opnieuw aan het net gekoppeld en wordt er opnieuw gecontroleerd of de belasting binnen de parameters ligt. Daardoor kan er vermeden wordt dat een deel van de stroomverdeling onderbroken blijft na een incident, want de meeste incidenten bij bovenleidingen zijn tijdelijk van aard.

Soms kan de recloser kortstondig een hogere belasting toestaan na het herinschakelen om de stroompiek bij het opnieuw inschakelen op te vangen. Als er voorwerpen op de leidingen gevallen zijn kan de stroompiek de voorwerpen verbranden. De hogere stroom kan er ook voor zorgen dat zekeringen bij de afnemers kunnen doorslaan indien het een lokaal probleem bij een afnemer betreft. Zo wordt enkel het deel van het electriciteitsnet afgeschakeld daar waar er een permanente fout aanwezig is.

De onderbreking gebeurt op het middenspanningsnet 2.5 - 38lV) en wordt niet over gedragen naar het hoogspanningsnet waar er met veel hogere vermogens gewerkt wordt. Het is een beveiliging die specifiek is voor het middenspanningsnet.

Vaak wordt ook de spanning aan afnemerskant gemeten na een onderbreking. De verbinding wordt niet meer gesloten als er een spanning aanwezig is. Dit kan bijvoorbeeld een generator die de belasting overgenomen heeft, maar waarvan de breker met het distributienet niet correct werkt.

De onderbreking gebeurt altijd op de drie fasen om een spanningspiek op de niet afgeschakelde fasen te vermijden. Monofasige reclosers worden wel gebruikt op het SWER netwerk gebruikt.

Moderne systemen laten toe de recloser op afstand te bedienen bij een lockout. De respons van het systeem hangt ook af van de foutconditie. Bijvoorbeeld bij een verlies naar massa van ongeveer 1A wordt er niet meer opnieuw ingeschakeld, want de fout is vermoedelijk afkomstig van een defekt aan de installatie zelf (bijvoorbeeld transformator die de middenspanning omzet naar de laagspanning voor de uiteindelijke gebruikers).