Transformadors aïllats en sec

Els transformadors de tipus sec són transformadors refrigerats per aire. La calor de les parts escalfades d'aquests transformadors s'elimina mitjançant corrents d'aire naturals. Per als transformadors amb una potència de fins a 2500 kW amb una tensió de bobinat de fins a 15 kV, aquest refredament lliure és suficient.

Aquests transformadors troben la seva aplicació en llocs on hi ha més requisits per a la seguretat de les persones i els equips. S'utilitzen potents transformadors secs: en empreses metal·lúrgiques industrials, en la indústria del petroli, en la indústria de la pasta i el paper, en la construcció de màquines, així com en el subministrament d'energia d'edificis públics, estructures i transport.

Els bobinats de baixa tensió (LV) i d'alta tensió (HV) del transformador estan tancats en una carcassa protectora i l'aire atmosfèric els serveix com a mitjà de refrigeració i aïllament principal. En comparació amb el petroli, l'aire té propietats aïllants significativament més pobres, per la qual cosa els requisits d'aïllament dels bobinatges secs del transformador són molt més alts.

Aquests transformadors s'instal·len només en habitacions seques i tancades (humitat no superior al 80%), perquè els seus bobinatges estan humitejats en contacte amb l'aire i, per reduir la higroscopicitat dels bobinatges, s'impregnen addicionalment amb vernissos especials.

Els transformadors de tipus sec estan disponibles en tres dissenys diferents: bobina oberta, bobina monolítica i bobina fosa.

Els transformadors de bobina oberta estan impregnats amb resina de pressió de buit i tenen un recobriment aïllant de fins a 0,2 mm de gruix, que garanteix tant un alt aïllament com una protecció ambiental, mentre que la refrigeració de les bobines segueix sent molt eficient.

Per a un refredament efectiu dels bobinatges, s'utilitzen perfils d'aïllament especials i aïllants de porcellana d'alta resistència, que formen canals de refrigeració horitzontals i verticals i, gràcies a la convecció, aquí s'assegura la resistència a la contaminació.

La construcció monolítica es col·loca en un buit elevat, i durant el funcionament, aquesta fosa epoxi no allibera cap producte, la qual cosa permet que el transformador s'utilitzi lliurement quan s'augmentin els requisits de seguretat mediambiental i contra incendis, per exemple, en subestacions encastades amb equips de condicions elèctriques agressives de funcionament.

L'aïllament dels cables garanteix una gran resistència elèctrica, i les tires d'embenat garanteixen la resistència després de la impregnació del vernís i la cocció, proporcionant una gran resistència mecànica. Aquesta tecnologia permet l'ús a llarg termini de l'equip en modes de càrregues tèrmiques cícliques sense risc de pèrdua d'aïllament de les seves característiques elèctriques.

Els farcits especials per a la producció de bobines de fosa proporcionen propietats mecàniques, resistents al foc i conductores de calor millorades, per la qual cosa la tecnologia en si dona rigidesa a l'estructura. L'ús d'un bobinat fos permet obtenir un transformador de dimensions acceptables per al funcionament en xarxes d'alta tensió.

Tanmateix, també hi ha desavantatges: la massa del material aïllant és gran i hi ha deshomogeneïtats, per la qual cosa hi ha la possibilitat de descàrregues parcials, i el refredament dels bobinatges d'alta tensió també és difícil. A mesura que la temperatura baixa, sovint es produeixen tensions mecàniques a l'aïllament.

Els transformadors de tipus sec tenen una sèrie d'avantatges transformadors d'oli:

• no requereixen costos de manteniment: no cal netejar i canviar l'oli.

• Retorn de la inversió: en comparació amb els homòlegs engrassats, la secció transversal dels cables i el circuit magnètic augmenta en conseqüència, la càrrega electromagnètica dels materials actius disminueix, que amb l'augment de la tensió als bobinatges i a altes potències té un efecte molt econòmic. Els nous materials no combustibles resistents a la calor funcionen per augmentar les càrregues electromagnètiques útils i reduir els costos dels materials actius.

• alta seguretat: la temperatura de treball augmenta a causa de l'ús d'amiant o fibra de vidre com a materials aïllants;

• té una funda protectora;

• aplicable en habitacions seques amb alts requisits de seguretat contra incendis.