Une sous-station préfabriquée (ou simplement une sous-station préfabriquée) est une unité de distribution d'énergie compacte et complète qui intègre un appareillage haute-tension, des transformateurs de distribution, un appareillage basse-tension, un équipement de mesure de puissance et des dispositifs de compensation de puissance réactive dans une ou plusieurs enceintes selon un schéma de câblage spécifique. Il convient à une utilisation dans les systèmes CA triphasés 10/0,4 kV-pour le transport et la distribution d'énergie.
Par rapport aux sous-stations préfabriquées de style européen-de même capacité, les sous-stations préfabriquées de style américain-ont une structure plus rationnelle. Étant donné que les sous-stations préfabriquées de style européen-hébergent le transformateur et les équipements électriques à haute tension ordinaires-dans le même boîtier métallique, la température du transformateur est très élevée, provoquant des difficultés de dissipation thermique et affectant le rendement. De plus, l'utilisation d'interrupteurs de charge haute tension -, de fusibles et d'appareillages de commutation basse tension - à l'intérieur de l'enceinte entraîne une taille plus grande pour les sous-stations préfabriquées de style européen -. Les sous-stations préfabriquées de style américain- diffèrent structurellement des sous-stations de style européen-. En termes de disposition, leur compartiment basse-tension, leur compartiment transformateur et leur compartiment haute-tension ne sont pas disposés en forme de U-, mais plutôt en forme triangulaire. Structurellement, cette sous-station préfabriquée est divisée en sections avant et arrière. La section avant contient des baies de fonctionnement haute- et basse-tension, y compris des bornes haute- et basse-tension, des poignées de commande de commutateur de charge, des changeurs de prises sans-charge, des fusibles enfichables-et des jauges de niveau d'huile. La section arrière abrite le réservoir d'huile et le dissipateur thermique, où sont placés les enroulements du transformateur, le noyau, l'interrupteur de charge haute tension - et les fusibles.
Des parafoudres à oxyde métallique immergés dans l'huile sont également utilisés. Le transformateur élimine le conservateur d'huile, en utilisant une conception de réservoir d'huile scellée basée sur le principe du volume d'entrefer d'huile - constant. Le réservoir d'huile et le dissipateur thermique sont exposés à l'air, éliminant ainsi les difficultés de dissipation thermique. Les disjoncteurs à boîtier moulé sont utilisés à la fois comme disjoncteurs principaux et de départ pour les disjoncteurs basse -tension. Grâce à la structure simplifiée, l'encombrement et le volume de cette sous-station préfabriquée sont considérablement réduits. En raison de sa petite taille et de son ouverture d'un seul côté, sa surface au sol requise n'est que de 1/4 de celle d'une sous-station préfabriquée de style européen-, et son volume n'est que de 1/5 à 1/3 de celui d'une sous-station préfabriquée de style européen-de même capacité. Les sous-stations préfabriquées de style américain-utilisent des fusibles pour la protection haute-tension et des disjoncteurs automatiques à boîtier moulé (MCCB) pour la protection basse-tension, similaires aux méthodes de protection utilisées dans les transformateurs de distribution chinois 10 kV. Les fusibles haute tension - protègent contre les défauts internes du transformateur, tandis que les MCCB protègent contre les défauts de surintensité, de court - et de sous-tension du côté basse - tension. Cependant, les sous-stations préfabriquées à l'américaine présentent plusieurs inconvénients. Étant donné que l'interrupteur de charge est immergé dans l'huile, celle-ci est carbonisée et décomposée par des arcs électriques, produisant des gaz nocifs tels que l'acétylène, entraînant une dégradation des performances et des accidents passés. L'absence de point de déconnexion visible rend la maintenance peu pratique. De plus, étant donné que les méthodes de protection et de mesure basse tension-diffèrent entre les États-Unis et la Chine, les sous-stations préfabriquées de style américain-n'incluent pas intrinsèquement de protection et de mesure basse tension-. Pour répondre aux besoins des utilisateurs nationaux, les sous-stations préfabriquées produites dans le pays ajoutent une armoire de distribution basse -côté basse tension-. Cependant, une exposition prolongée à la lumière directe du soleil affecte la dissipation thermique des MCCB, les empêchant d'interrompre correctement les charges et les courants de court-circuit, provoquant potentiellement des défauts côté haute tension.