Quando você dirige por praticamente qualquer rua nos EUA, é provável que veja transformadores montados em postes, seja de madeira ou concreto. O poste que suporta o transformador não é apenas um poste comum. Para começar, existem requisitos que determinam a resistência, altura e capacidades de carga do poste. Isso se deve ao fato de que, além de suportar os fios de distribuição, um transformador que pode pesar centenas de libras (junto com cortes, para-raios e fios secundários) também repousa sobre o poste. As concessionárias fabricam esses postes de acordo com o Código Nacional de Segurança Elétrica (NESC) e normas ANSI, e ao instalar serviço elétrico, atualizar o serviço ou instalar transformadores montados em postes, as concessionárias devem ter certeza de que não apenas o poste atende à classe do poste, mas também possui a altura necessária e não está danificado.
Esta publicação aborda quais tipos de postes suportam transformadores, os vários requisitos e normas, os tipos de transformadores usados em postes e o que é necessário durante a instalação e manutenção dos postes.
Em resumo, os transformadores são instalados em postes de distribuição, que são principalmente feitos de madeira. Os postes de aço, concreto e fibra de vidro são utilizados quando postes muito fortes ou muito atraentes são necessários. O poste deve ser do tamanho adequado para a carga, que consiste em todos os condutores, transformadores e hardware de acordo com o NESC, há uma necessidade de espaço livre: o que significa que o transformador e as partes energizadas devem ter uma distância do solo; o poste padrão de utilidade tem cerca de 12 a 15 pés; os postes que são classificados para diferentes classes definem a quantidade de carga de acordo com sua classificação de classe.
Que tipo de postes suportam transformadores?
Um transformador é montado em um poste de utilidade de distribuição que também abriga linhas de distribuição de média tensão, geralmente na faixa de 4-35 quilovolts (kV). Os postes de transmissão têm vigas de aço altas que abrigam linhas elétricas de alta tensão. A tensão será reduzida para a tensão de utilização no sistema de distribuição nos postes que suportarão o transformador e será feita entre os circuitos primário e secundário.
Três componentes são fixados ao poste ao redor do transformador. Eles formam uma única unidade ou montagem: o corte de fusível protege o transformador de falhas que ocorrem no mesmo circuito, o para-raios desvia a energia excessiva causada por um raio para o solo, e os fios secundários transportam 120/240V reduzidos para seu serviço após a redução da tensão. O poste, portanto, serve como uma estação de distribuição completa em miniatura, e tudo foi projetado para funcionar como um único sistema.
Requisitos: Padrões de Resistência, Classe e Altura
Existem dois padrões que afetam o lado do poste, e ambos têm a ver com como um transformador montado em um poste será especificado:
- ANSI (Instituto Nacional de Padrões Americanos) O5.1 — O padrão de postes de madeira especifica as dimensões, espécies e tratamento de um poste, atribuindo uma classe (Classe 1-Classe 7, com classes inferiores indicando tamanhos dimensionais menores) de modo que postes Classe 1 são capazes de suportar a maior carga na parte superior do poste. Isso significa que as categorias de postes receberão o maior peso.
- NESC (Código Nacional de Segurança Elétrica) — O código de segurança que especifica distâncias e critérios de carga. O poste de distribuição com o transformador recebe suas estipulações principais através da distância do solo dos fios e componentes energizados, pois eles devem estar acima da distância mínima permitida acima do solo (dependendo da voltagem – de aproximadamente 15 a 22 pés em áreas urbanas e 12 a 15 pés em áreas rurais).
O que isso significa para você? O poste que é usado na montagem do transformador deve ser dimensionado corretamente para suportar o peso do novo transformador que está sendo adicionado. Se você tem um poste existente e está passando de um transformador de 25 kva para um transformador de 100 kva, você deve primeiro verificar a classe do poste e determinar se ele ainda está em boas condições, uma vez que o peso do transformador de 100 kva é até 3 vezes o do transformador atual em uso.
Tipos de Postes Comparados: Madeira, Concreto, Aço, Composto
| Tipo de Poste | Uso Típico | Transporte de Transformador | Observações |
|---|---|---|---|
| Madeira (pinho/abeto tratado, ANSI O5.1) | Distribuição padrão, a maioria das concessionárias | Comum; classe selecionada para carga | Custo mais baixo; necessita de inspeção para deterioração; vida útil de 30-50 anos |
| Concreto | Áreas costeiras, de alta resistência ao vento e alta corrosão | Excelente resistência | Mais pesado, mais caro; longa vida; sem deterioração |
| Aço (cônico, galvanizado) | Alta carga urbana, transmissão para distribuição | Alta capacidade | Forte, longo vão; considerações de custo e aterramento |
| Composto de fibra de vidro (FRP) | Estético, costeiro, projetos de demonstração de utilidade | Suficiente para unidades pequenas/médias | Leve, não condutivo, à prova de corrosão; preço premium |
Os postes de madeira são, sem dúvida, o material preferido, pois são baratos, testados e comprovados, e funcionam plenamente quando devidamente classificados e mantidos. Postes de concreto e de aço são geralmente usados quando a exigência é específica para resistência ao vento, corrosividade ou carga; postes compostos são adequados apenas quando há uma necessidade específica de estética ou isolamento.
Quais Transformadores Vão em Postes?
Um transformador no poste de energia é geralmente um transformador monofásico que é instalado no poste, que é um tipo de transformador de distribuição imerso em óleo.
- Tamanhos típicos: 5, 10, 15, 25, 37,5, 50, 75 e 100 quilovolt-amperes, que são usados para fornecer energia a indivíduos em casas, pequenos estabelecimentos comerciais, em fazendas e em áreas residenciais.
- Nível de voltagem: As pessoas costumam usar um nível de voltagem de 7,2 quilovolts, 12,47 quilovolts, 13,2 quilovolts e 24,9 quilovolts, que é reduzido para um nível de voltagem monofásico de 120/240 volts.
- O serviço trifásico pode ser utilizado para fins comerciais ou industriais. Três transformadores podem ser instalados em um poste com capacidades monofásicas.
- Construção do transformador: O transformador é construído de tal forma que é preenchido com óleo e possui um revestimento de aço corrugado ou simples, bucha de baixa tensão e alta tensão, e resfriadores que fixam o transformador ao braço cruzado ou ao poste.
Comprar um transformador de poste significa combinar kVA com o estudo de carga, tensão primária com a linha, e tensão secundária com o serviço — a lógica completa de seleção está em nosso fundamentos do transformador de distribuição artigo, que também explica como a classe do poste e a classificação do transformador interagem.
Quão Pesados São os Transformadores de Poste?
O peso é um fator importante na determinação da classe do poste e do hardware necessário para instalar um transformador. Alguns pesos típicos para transformadores de óleo montados em postes monofásicos são:
| Classificação (monofásica) | Peso Total Típico |
|---|---|
| 10 kVA | ~200-300 lbs (90-135 kg) |
| 25 kVA | ~300-500 lbs (135-225 kg) |
| 50 kVA | ~600-900 lbs (270-410 kg) |
| 75 kVA | ~800-1,100 lbs (360-500 kg) |
| 100 kVA | ~1,000-1,400 lbs (450-635 kg) |
Exact figures vary with manufacturer, tank style, and winding material (copper adds weight) — our pole transformer weight guide lists representative weights by rating. If more than one transformer is needed, a three-phase bank of three transformers simply multiplies the above weights by three. These weights are the pole weights since the transformer is capable of supporting its own weight with the mounting hangers. Therefore, the pole and cross arm material must be rated accordingly. If you are considering an existing pole, be aware that the nameplate of the transformer does not always list the total weight of the pole; however, you can obtain this information from the manufacturer’s data sheet or from the utility company since they routinely keep pole load calculations on file for future reference.
Installation: How a Transformer Goes Up a Pole
Installing a pole transformer is considered to be a utility job. Since this work involves working at a high altitude while live wires are in close proximity, only trained line crews are allowed to perform it using cranes or bucket trucks and in either a hot or planned outage situation. Below is the abbreviated list of steps involved in this process:
- Checking the pole class and condition: The pole has to be in perfect condition. The pole has to be appropriate for the transformer loads; in case it is not, it is either replaced or reinforced first.
- Setting the hardware: Crossarm or transformer bracket, cutout and arrester mounting have to be attached at the proper height ensuring NESC clearances are maintained.
- Hoisting the transformer: The transformer is lifted by the crane or the bucket truck winch using its lifting lugs and is placed on the bracket. It is then secured using lock washers and mounting bolts.
- Making the connections: Primary leads connected to the cut-out (fused), arrester on the primary and ground, and secondary leads to service drop. All the grounds are bonded as per NESC.
- Testing and energizing: Insulation tests, ratio check, and phasing tests are done before the transformer fuse is closed for energizing.
If you order a transformer to be installed by a utility or contractor, you must ensure that the same coordination is done: specify the unit, confirm the pole, and allow crew to do the energized work.Our distribution transformer product range covers the units, with the pole-mount options and accessories listed per model.
Maintenance and Inspection Considerations
Once up, the pole-transformer assembly is a low-maintenance asset — but “low” is not “none.” The routine checks — which mirror the broader transformer maintenance checklist scaled to pole duty:
- Oil levels and leaks should be checked visually by observing the tank, bushings, and ground, knowing that low oil due to leaks is one of the most frequent failures that can be avoided.
- Bushings and cutouts are inspected for porcelain cracking/tracking, and checking ratings and conditions of the fuse link.
- Look at the lightning arresters for damage (blown arresters will have blown off the ground lead or color change).
- The condition of poles should also be checked for decayed, rotten wood; insect damage; or leaning.
- Tree growth and vegetation clearance will keep the trees away from primary leads and transformers to minimize flashover issues.
- Electrical testing will include high insulation and oil testing for critical pieces of equipment, which should be scheduled according to other oil-filled tests.
Thermal imaging of the tank and connections in load ensures that loose connections and overloads are caught early, and investigate a transformer that has recurring cutout operations rather than just re-fusing it. The pole and transformer must be inspected at the same time because they fail together; the condition of the pole ultimately determines how long the transformer can operate safely.
Frequently Asked Questions
What is a transformer on a pole called?
A transformer mounted on a utility pole is known as a pole-mounted transformer or pole-top transformer (also termed as “pole pig” by professionals in the business). This transformer is a single-phase or three-phase transformer through oil maintained; it transforms the voltage of an electrical distribution line to the voltage used in homes of 120/240V.
What are the poles that carry electricity called?
Utility poles or electric poles are also called distribution poles or telephone poles; the original name came from the idea that these poles were meant to transmit both telephone signals and electrical power. High-voltage transmission lines use transmission towers or transmission poles while utility poles distribute power at a low voltage.
How heavy is a transformer on a pole?
For a single-phase pole-top transformer, it weighs about 200 to about 1,400 lbs (90 to 635 kg) while depending on its capacity: for a transformer of 10 kVA, its weight is around 200-300 lbs, for 25 kVA it weighs 300-500 lbs, for 50 kVA it weighs 600-900 lbs, and for 100 kVA it weighs 1,000-1,400 lbs. A 3-phase transformer will weigh three times that amount. Hence, the pole should be classified in order to bear the weight of the transformer along with the load on the conductors.
Why are there transformers on power poles?
This is because the distribution lines carry about 7.2 to 24.9 kV of medium voltage power for effective transmission while the domestic and commercial usage of electricity is 120/240V. The pole transformer brings down the voltage of medium voltage to the voltage as required at each site, which is much more economical than bringing down the supply to low voltage lines for a long distance.
References
- ANSI O5.1 — Wood poles specifications and classes
- IEEE — Distribution transformer standards (C57.12 series)
- NFPA 70 — National Electrical Code (service and distribution)
- OSHA 1910.269 — Electric power generation, transmission, and distribution safety
- US DOE — Distribution transformer efficiency standards
Conclusion
This is a pole specifically built to hold a transformer, and it has been designed properly and intentionally rather than as a remedial measure. The ANSI O5.1 wooden pole, concrete pole, steel pole, and composite pole have been manufactured to the proper height and dimensions in accordance to NESC loading regulations and clearance requirements. This pole carries a transformer mounted on the pole itself as well as the necessary cutout, arrester, and secondary wiring. The standard transformer is a dependable source of power; an immersed oil transformer that can either be one phase and have a capacity ranging between 5kVA and 100kVA or a three-phase distribution transformer mainly used for commercial purposes with a total weight anywhere between hundreds of pounds to a ton. Thus the class and condition of the pole will be determined before the pole is installed. When it comes to purchasing; upgrading, and maintaining the pole transformer, an appropriate checklist is followed, which: — presents the kVA level according to the loading study as well as the reduction in the voltage of the line.