Una sottostazione prefabbricata (o semplicemente sottostazione prefabbricata) è un'unità di distribuzione dell'alimentazione compatta e completa che integra quadri ad alta-tensione, trasformatori di distribuzione, quadri a bassa-tensione, apparecchiature di misurazione della potenza e dispositivi di compensazione della potenza reattiva in uno o più involucri secondo uno schema di cablaggio specifico. È adatto per l'uso in sistemi CA trifase da 10/0,4 kV- per la trasmissione e la distribuzione di energia.
Rispetto alle sottostazioni prefabbricate di tipo europeo-di pari capacità, le sottostazioni prefabbricate di tipo americano-hanno una struttura più razionale. Poiché le sottostazioni prefabbricate-in stile europeo ospitano il trasformatore e le normali apparecchiature elettriche-ad alta tensione nello stesso involucro metallico, la temperatura del trasformatore è molto elevata, causando difficoltà di dissipazione del calore e influenzando la produzione. Inoltre, l'uso di normali interruttori di carico ad alta-tensione, fusibili e quadri di comando a bassa-tensione all'interno dell'involucro si traduce in dimensioni maggiori per le sottostazioni prefabbricate in stile europeo-. Le sottostazioni prefabbricate in stile americano-differiscono strutturalmente dalle sottostazioni in stile europeo-. In termini di layout, i compartimenti di bassa-tensione, compartimento del trasformatore e compartimento di alta-tensione non sono disposti a forma di U-, ma piuttosto a forma di triangolo. Strutturalmente, questa sottostazione prefabbricata è divisa in sezioni anteriore e posteriore. La sezione anteriore contiene vani operativi ad alta- e bassa-tensione, inclusi terminali ad alta- e bassa-tensione, maniglie di azionamento dell'interruttore di carico, commutatori di presa a vuoto-carico, fusibili a innesto-e indicatori del livello dell'olio. La sezione posteriore ospita il serbatoio dell'olio e il dissipatore di calore, dove sono posizionati gli avvolgimenti del trasformatore, il nucleo, l'interruttore di carico ad alta-tensione e i fusibili.
Vengono utilizzati anche scaricatori di sovratensione-a ossido di metallo immersi in olio. Il trasformatore elimina il conservatore dell'olio, utilizzando un design del serbatoio dell'olio sigillato basato sul principio del volume costante di traferro di olio-. Il serbatoio dell'olio e il dissipatore di calore sono esposti all'aria, eliminando le difficoltà di dissipazione del calore. Gli interruttori automatici scatolati vengono utilizzati sia come interruttori automatici principali che di uscita per gli interruttori automatici a bassa-tensione. Grazie alla struttura semplificata, l'ingombro e il volume di questa sottostazione prefabbricata sono notevolmente ridotti. A causa delle sue dimensioni ridotte e dell'apertura su un lato-, la superficie richiesta è solo 1/4 di quella di una sottostazione prefabbricata in stile europeo-e il suo volume è solo da 1/5 a 1/3 di quello di una sottostazione prefabbricata in stile europeo-della stessa capacità. Le sottostazioni prefabbricate in stile americano-utilizzano fusibili per la protezione dall'alta-tensione e interruttori automatici scatolati (MCCB) per la protezione dalla bassa-tensione, simili ai metodi di protezione utilizzati nei trasformatori di distribuzione cinesi da 10 kV. I fusibili ad alta-tensione proteggono dai guasti interni del trasformatore, mentre gli MCCB proteggono dai guasti di sovracorrente, cortocircuito-e sottotensione sul lato di bassa-tensione. Tuttavia, le sottostazioni prefabbricate in stile americano-presentano diversi inconvenienti. Poiché l'interruttore di carico è immerso nell'olio, l'olio viene carbonizzato e decomposto da archi elettrici, producendo gas nocivi come l'acetilene, con conseguente degrado delle prestazioni e incidenti passati. La mancanza di un punto di disconnessione visibile rende scomoda la manutenzione. Inoltre, poiché la protezione e i metodi di misurazione della bassa tensione differiscono tra Stati Uniti e Cina, le sottostazioni prefabbricate in stile americano non includono intrinsecamente la protezione e la misurazione della bassa tensione. Per soddisfare le esigenze degli utenti domestici, le sottostazioni prefabbricate prodotte internamente aggiungono un armadio di distribuzione a bassa-tensione sul lato a bassa-tensione. Tuttavia, l'esposizione prolungata alla luce solare diretta influisce sulla dissipazione del calore degli MCCB, impedendo loro di interrompere correttamente i carichi e le correnti di cortocircuito-, causando potenzialmente guasti lato alta-tensione.
