Vantaggi di un trasformatore trifase rispetto a un trasformatore monofase

Operazione del Modulatore di Fase Elettro-ottico

Nel modulatore di fase elettro-ottico, uno splitter di fascio e un combiner di fascio svolgono ruoli cruciali nella manipolazione delle onde luminose. Quando un segnale ottico entra nel modulatore, lo splitter di fascio divide il fascio luminoso in due parti uguali, indirizzando ciascuna metà lungo un percorso distinto. Successivamente, un segnale elettrico applicato altera la fase del fascio luminoso che viaggia attraverso uno di questi percorsi.

Dopo aver percorso le rispettive rotte, i due fasci luminosi raggiungono il combiner di fascio, dove si ricombinano. Questa ricombinazione può avvenire in due modi: costruttivamente o distruttivamente. Quando si verifica una ricombinazione costruttiva, i fasci luminosi combinati si rinforzano a vicenda, risultando in un fascio luminoso brillante all'uscita del modulatore, come rappresentato dal pulso 1. Al contrario, durante la ricombinazione distruttiva, le due metà del fascio luminoso si annullano a vicenda, portando alla non rilevazione di un segnale luminoso all'uscita, indicato dal pulso 0.

Modulatore Assorbente Elettro-ottico

Il modulatore assorbente elettro-ottico è principalmente realizzato in fosfuro d'indio. In questo tipo di modulatore, il segnale elettrico che trasporta informazioni modifica le proprietà del materiale attraverso cui la luce si propaga. A seconda di queste modifiche delle proprietà, viene generato un pulso 1 o 0 all'uscita.

Notoriamente, il modulatore assorbente elettro-ottico può essere integrato con un laser a diodo ed essere racchiuso in un involucro standard a farfalla. Questa progettazione integrata offre significativi vantaggi. Combinando il modulatore e il laser a diodo in un'unica unità, riduce i requisiti spaziali complessivi del dispositivo. Inoltre, ottimizza il consumo di energia e riduce le esigenze di tensione rispetto all'utilizzo di una sorgente laser separata e di un circuito di modulazione, rendendolo una soluzione più compatta, efficiente e pratica per varie applicazioni di comunicazione ottica.

Svantaggi dei Trasformatori Triassiali Rispetto ai Trasformatori Monofasi

I trasformatori triassiali, pur ampiamente utilizzati nei sistemi di potenza elettrica per la loro efficienza e capacità, presentano diversi svantaggi quando confrontati con i trasformatori monofasi. Questi svantaggi sono elencati di seguito:

Costo Elevato delle Unità di Standby

Uno degli principali ostacoli dei trasformatori triassiali è il costo elevato associato al mantenimento di unità di riserva. Poiché un trasformatore triassiale funge da singola unità integrata per la distribuzione di potenza, avere un trasformatore triassiale di riserva richiede un investimento finanziario significativo. In contrasto, i trasformatori monofasi sono più economici da tenere in scorta come backup, permettendo un approccio più conveniente per garantire l'affidabilità del sistema.

Costi di Riparazione Superiori e Inconvenienti

La riparazione dei trasformatori triassiali è generalmente più costosa e complessa rispetto ai loro omologhi monofasi. La progettazione intricata e le configurazioni interne complesse dei trasformatori triassiali spesso richiedono competenze tecniche specializzate e strumenti. Ciò non solo aumenta i costi di riparazione ma prolunga anche il tempo di inattività durante la manutenzione, causando interruzioni nella fornitura di energia e potenzialmente impattando varie operazioni industriali e commerciali.

Interruzioni Generalizzate del Sistema a Causa di Guasti

In caso di guasto o malfunzionamento di un trasformatore triassiale, le conseguenze sono ampie. L'intero carico elettrico connesso al trasformatore subisce un immediato black-out. A differenza dei trasformatori monofasi, dove il guasto di una unità può essere più facilmente isolato e gestito, il ripristino dell'energia nelle aree colpite con un trasformatore triassiale non è né rapido né semplice. La complessità della diagnosi e della correzione dei problemi in un sistema triassiale spesso ritarda il processo di ripristino, causando inconvenienti significativi e potenziali perdite economiche per i consumatori.

Flessibilità Operativa Limitata Durante i Guasti

I trasformatori triassiali mancano della flessibilità operativa dei trasformatori monofasi quando si tratta di affrontare guasti. Specificatamente, un trasformatore triassiale non può essere operato temporaneamente in configurazione delta aperta durante una situazione di guasto. In contrasto, quando vengono utilizzati tre trasformatori monofasi al posto di un singolo trasformatore triassiale, è possibile operare le unità rimanenti in configurazione delta aperta se una unità fallisce. Questa modalità di funzionamento alternativa permette di continuare a fornire energia alle carichi essenziali, anche se a una capacità ridotta, offrendo un grado di resilienza che i trasformatori triassiali non offrono.

Costi di Sostituzione Superiori e Tempi di Inattività Prolungati

Quando un trasformatore triassiale fallisce, l'intera unità deve essere sostituita. Ciò non solo comporta un costo di sostituzione sostanziale ma porta anche a periodi prolungati di inattività mentre il nuovo trasformatore viene installato e messo in servizio. In contrasto, con i trasformatori monofasi, solo l'unità difettosa deve essere sostituita, minimizzando sia l'onere finanziario che la perturbazione nella fornitura di energia. Inoltre, la natura modulare dei trasformatori monofasi rende il processo di sostituzione più rapido e semplice, contribuendo a un sistema di distribuzione di energia più affidabile ed economico.