Είναι γνωστό ότι όταν η ισχύς ενός μετασχηματιστή δεν ανταποκρίνεται στη ζητούμενη του φορτίου που τροφοδοτεί, τότε εμφανίζει πτώση τάσης στο δευτερεύον του, σε σχέση με την ονομαστική.
Κάθε μετασχηματιστής – ανεξάρτητα από την ποιότητα κατασκευής του – εμφανίζει πτώση τάσης στο δευτερεύον του όταν τροφοδοτείται με κάποιο φορτίο. Για αυτό, με βάση τους νόμους της ηλεκτροτεχνίας, δεν υπάρχει ιδανικός μετασχηματιστής με μηδενική πτώση τάσης.
Έτσι, τα πρότυπα EN/IEC 61558-2-4 (μετασχηματιστές απομόνωσης) και EN/IEC 61558-2-6 (μετασχηματιστές απομόνωσης και ασφαλείας) δίνουν τις μέγιστες επιτρεπτές τιμές πτώσης τάσης ενός μετασχηματιστή, ως ποσοστό, όταν τροφοδοτείται με φορτίο ισχύος ίσο με την ονομαστική του. Η σύγκριση γίνεται πάντα σε σχέση με τη τάση εν κενώ (όταν δεν έχει συνδεθεί φορτίο στην έξοδό του).
Τα μέγιστα επιτρεπτά ποσοστά διαφέρουν, ανάλογα με την ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή και υπολογίζονται με βάση τον ακόλουθο τύπο:
V εν κενώ – V υπό φορτίο Χ 100 (%)
V υπό φορτίο
Τα μέγιστα επιτρεπτά ποσοστά ανάλογα με την ισχύ είναι τα εξής:
- ≤10VA: 100%
- 10 – 25VA: 50%
- 25 – 63VA: 20%
- 63 – 250VA: 15%
- 250 – 630VA: 10%
- ˃630VA: 5%
Η πτώση τάσης, είναι ευθέως ανάλογη των θερμικών απωλειών ή απωλειών φορτίου ενός μετασχηματιστή, με αποτέλεσμα όσο μεγαλύτερη είναι αυτή, τόσο μεγαλύτερη θερμοκρασία αναπτύσσεται στα πηνία του. Αφενός, λοιπόν, υπάρχει ο παράγοντας των ενεργειακών απωλειών, ο οποίος είναι σημαντικός, τόσο αναφορικά με το χρηματικό κόστος ενέργειας που δαπανάται χωρίς να είναι να είναι οφέλιμη, όσο και με την επίδραση που έχει το γεγονός αυτό στο περιβάλλον.
Αφετέρου, υπάρχει ο παράγοντας θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία αναπτύσσεται πέραν των επιτρεπτών ορίων που καθορίζονται από το πρότυπο EN/IEC 61558-1, επιδρά άμεσα στην πρόωρη γήρανση των μονώσεων, που οδηγεί στην καταστροφή τους σε χρόνο ανάλογο με την ένταση του φαινομένου και τελικά στην καταστροφή – κάψιμο του μετασχηματιστή.
Τα παραπάνω φαινόμενα εμφανίζονται σε μετασχηματιστές κακής ή χαμηλής ποιότητας, δηλαδή σε όσους κατασκευάζονται με γνώμονα το μειωμένο κόστος και δεν διαθέτουν τις ανάλογες διατομές συρμάτων περιέλιξης.
Ως άμεση απόρροια των παραπάνω, έχει επικρατήσει, κατά την αγορά ενός μετασχηματιστή, να δίνονται σημαντικές ανοχές επί των πραγματικών αναγκών ως «μαξιλάρι», το οποίο όμως συνεπάγεται επιπρόσθετο κόστος αγοράς.
Είναι εύκολo να διαπιστωθεί από τον ηλεκτρολόγο εγκαταστάτη αν η πτώση τάσης στο φορτίο είναι εντός των επιτρεπτών ορίων.
Αυτό γίνεται με δύο γρήγορες μετρήσεις της τάσης εξόδου, δηλαδή μία μέτρηση πριν την σύνδεση των φορτίων και μία μετά. Κατόπιν, υπολογίζεται το ποσοστό πτώσης τάσης με βάση τον προαναφερόμενο τύπο.
Επειδή στο μεγαλύτερο μέρος των τυπικών εγκαταστάσεων (όπως για παράδειγμα, στην τροφοδοσία φωτισμού εξωτερικών χώρων) χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές από 250VA και πάνω, ο ηλεκτρολόγος εγκαταστάτης έχει να θυμάται τα δύο παραπάνω σχετικά ποσοστά (10% και 5%, αντίστοιχα), προκειμένου να διασφαλίσει την επάρκεια ενός μετασχηματιστή, η οποία όταν δεν υπάρχει μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφικά φαινόμενα, όπως η πυρκαγιά και η ηλεκτροπληξία.
Γι’ αυτό άλλωστε, η εγκατάσταση ενός μετασχηματιστή, παρόλο που φαίνεται εύκολη, πρέπει πάντα να γίνεται από αδειούχο ηλεκτρολόγο εγκαταστάτη και η επιλογή του μετασχηματιστή να γίνεται με πρώτο κριτήριο την ποιότητά του, η οποία διασφαλίζεται από τις σχετικές προϊοντικές πιστοποιήσεις.