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Niebla salina costera: ¿Cómo difieren los transformadores de tipo seco y los sumergidos en aceite en cuanto a la fiabilidad del aislamiento?

Vziman
Campo: Fabricación
10Year<
China

En entornos costeros caracterizados por la pulverización de sal, alta humedad, grandes oscilaciones de temperatura entre el día y la noche y condensación, un transformador de tipo seco que depende únicamente de una carcasa con un grado IP más alto, mientras que sus bobinados, núcleo, terminales, sujetadores y distancias de fuga no están diseñados para resistir la corrosión y la condensación, generalmente es más propenso a fallos de aislamiento que un transformador sumergido en aceite.

La ventaja del transformador sumergido en aceite radica en el hecho de que el tanque y el sistema de aislamiento de papel y aceite forman juntos un sistema cerrado. Siempre que el sellado sea correcto, la pulverización de sal y la humedad externas apenas pueden alcanzar directamente el aislamiento principal. En un transformador de tipo seco, por el contrario, los bobinados, las superficies aislantes y las partes de conexión metálicas dependen en mucha mayor medida de la carcasa, los revestimientos, los sellados y el control ambiental para mantener su nivel de aislamiento.

Esto no significa que los transformadores de tipo seco no puedan utilizarse en entornos costeros. El punto clave es que un grado IP no debe tratarse como una clase de protección contra la corrosión, y la protección de la carcasa no debe equipararse a la protección del sistema de aislamiento.

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Taller de Transformadores de Potencia Sumergidos en Aceite Terminados

¿Por qué los transformadores de tipo seco están más expuestos al riesgo de aislamiento en entornos costeros?

Fuente de riesgo Impacto en los transformadores sumergidos en aceite Impacto en los transformadores de tipo seco
Deposición de niebla salina Corroe principalmente el tanque, los radiadores, los aisladores de paso y las conexiones externas, mientras que el aislamiento principal está protegido por el tanque La niebla salina que entra en la carcasa tiende a depositarse en las superficies de los devanados, los terminales y las partes aislantes
Condensación a alta humedad La entrada de humedad se produce si fallan el respiradero o los sellos, pero en general todavía existe una barrera de aceite y papel La condensación puede reducir directamente la resistencia de aislamiento superficial e inducir corrientes de fuga y descargas parciales
Película de sal conductora Afecta al aislamiento externo y a las partes metálicas, pero no penetra directamente en el aislamiento principal Una vez humedecida, la sal depositada forma una película conductora que reduce significativamente la tensión de soporte superficial
Corrosión metálica La corrosión del tanque, los pernos y las partes de puesta a tierra afecta a la estanqueidad y a la calidad de los contactos La corrosión de los terminales, las estructuras de sujeción y los sujetadores provoca un contacto deficiente y un sobrecalentamiento local
Envejecimiento del aislamiento Un sistema de aceite y papel húmedo requiere el tratamiento tanto del aceite como del aislamiento sólido Una vez que la resina epoxi se agrieta o la película de barniz VPI se daña, la humedad y la sal penetran más fácilmente

El mayor peligro de la salpicadura de sal costera no es simplemente que corroe el metal. Es que la sal depositada en las superficies aislantes forma una película conductora bajo alta humedad o condensación, lo que aumenta la corriente de fuga superficial y, a su vez, desencadena el seguimiento superficial, las descargas por contaminación y las descargas parciales.

Cuando las superficies de los devanados, los soportes aislantes y los bloques de terminales de un transformador de tipo seco permanecen en un entorno de este tipo a largo plazo, el riesgo es más directo que en una unidad sumergida en aceite.

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Fabricante fuente de transformadores de distribución de tipo seco de resina fundida

¿Por qué no es suficiente con aumentar solo la clasificación IP?

Una clasificación IP solo describe la capacidad de una carcasa para mantener fuera objetos sólidos extraños y agua, por ejemplo, estanca al polvo, resistente a chorros de agua o resistente a pulverizaciones. No evalúa la corrosión por niebla salina, la condensación, el envejecimiento por rayos UV, la durabilidad del revestimiento, la distancia de fuga, la protección contra la corrosión de los terminales ni la fiabilidad del sellado a largo plazo.

Los problemas comunes incluyen los siguientes:

  • Una clasificación IP alta no significa protección contra la niebla salina. IP65 o IP56 pueden bloquear los chorros de agua, pero las partículas de niebla salina aún pueden entrar a través de huecos, orificios de respiración, entradas de cables y sellos envejecidos.
  • Se forma condensación en el interior del equipo. Incluso si no entra agua en la carcasa, la diferencia de temperatura entre el día y la noche puede producir condensación en el interior de la caja y humedecer las superficies aislantes.
  • Los sellos envejecen. Las juntas de goma, los selladores y las uniones de cables pierden gradualmente su capacidad protectora tras una larga exposición a la niebla salina y a la radiación UV.
  • Los terminales y los sujetadores siguen siendo puntos débiles. Por buena que sea la protección de la carcasa, los terminales, pernos y barras de puesta a tierra sin tratamiento de protección contra la corrosión seguirán corroyéndose, sobrecalentándose y reduciendo la fiabilidad del aislamiento.
  • Un sellado excesivo de la carcasa puede perjudicar la disipación del calor. Los transformadores de tipo seco dependen de la refrigeración por aire. Si la carcasa está sellada demasiado herméticamente sin un flujo de aire racional y medidas de deshumidificación, el calor y la humedad internos se vuelven aún más difíciles de disipar.

Por lo tanto, al seleccionar un transformador de tipo seco, no es suficiente especificar una clasificación de carcasa de IP54 o IP65. Un enfoque más racional es tratar la clasificación IP como un requisito básico y añadir protección contra la niebla salina, diseño anticondensación y requisitos de distancia de fuga del aislamiento externo.

  • Mejora del material de la carcasa. Dar preferencia al acero inoxidable 304 o 316L, o a chapa de acero con un revestimiento anticorrosión de alta calidad, y seleccionar sujetadores en materiales resistentes a la niebla salina.
  • Estructura de sellado reforzada. Utilizar sellos resistentes a la intemperie para las juntas de las puertas, ventanas de visualización, entradas de cables y aberturas de ventilación, de modo que la niebla salina no pueda soplar directamente sobre los devanados.
  • Medidas anticondensación. Instalar calentadores, controladores de temperatura y humedad o ventilación forzada para reducir la condensación en el interior de la carcasa.
  • Aislamiento de devanados más robusto. Utilizar impregnación a presión de vacío (VPI), fundición de resina epoxi o un sistema de aislamiento resistente a la humedad de grado superior para reducir el riesgo de microporos y absorción de humedad.
  • Protección contra la corrosión para terminales y conexiones. Los terminales de alta y baja tensión, las barras de puesta a tierra y los pernos deben estar estañados, plateados, ser de acero inoxidable o estar protegidos equivalentemente contra la corrosión.
  • Aumento de la distancia de fuga del aislamiento externo. En entornos de niebla salina costera, verificar la distancia de fuga específica frente a una clase de contaminación superior y, cuando sea necesario, utilizar piezas aislantes compuestas de caucho de silicona o ampliar la trayectoria de fuga.
  • Verificación del rendimiento frente a niebla salina y calor húmedo. Solicitar al proveedor informes de pruebas de niebla salina, pruebas de calor húmedo, pruebas de condensación y pruebas de descargas parciales, en lugar de solo un certificado de clasificación IP.

Los transformadores sumergidos en aceite tampoco están totalmente exentos de riesgos

En entornos costeros, los transformadores sumergidos en aceite aún pueden desarrollar los siguientes problemas:

  • Entrada de humedad causada por fallos en las soldaduras del tanque, las juntas o el respiradero;
  • Corrosión de los bujes, terminales y radiadores;
  • Entrada de humedad una vez que el gel de sílice del respiradero se satura;
  • Aumento del contenido de humedad en el aceite durante el funcionamiento a largo plazo, lo que reduce la rigidez dieléctrica.

Sin embargo, en comparación con los transformadores de tipo seco, el aislamiento principal de un transformador sumergido en aceite está aislado por el tanque y el aceite aislante. Siempre que los sistemas de sellado y respiración sean fiables, la niebla salina externa tiene un efecto directo relativamente pequeño en el aislamiento principal. Esta es también una razón importante por la que los transformadores sumergidos en aceite siguen siendo ampliamente utilizados en entornos costeros, exteriores y fuertemente contaminados.

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Proveedor de transformadores de potencia sumergidos en aceite

Conclusión de la selección

  • Mayor riesgo de fallo de aislamiento. Transformadores de tipo seco, especialmente aquellos que dependen únicamente de una carcasa con un grado IP más alto y no cuentan con diseño de protección contra niebla salina o anti-condensación.
  • Mayor aislamiento ambiental. Transformadores sumergidos en aceite, aunque se debe prestar atención al sellado del tanque, los respiraderos, los pasamuros y la protección contra la corrosión de las partes metálicas externas.
  • Un grado IP no puede resolver la corrosión por sí solo. Es únicamente un índice de protección de ingreso de la carcasa, y no puede reemplazar la protección contra niebla salina, el diseño anti-condensación, la verificación de la distancia de fuga del aislamiento externo y la validación de la corrosión del material.

Para la documentación técnica dirigida a clientes en el extranjero, es recomendable especificar todos los siguientes aspectos simultáneamente en la ficha técnica: grado IP de la carcasa, categoría de corrosividad del entorno de instalación, duración de la prueba de niebla salina en horas, solución anti-condensación, distancia de fuga específica, proceso de protección contra la corrosión de los terminales y límites de descarga parcial. Esto es más profesional que simplemente escribir "transformador de tipo seco resistente a la corrosión IP65", y también tiene más probabilidades de superar la aceptación del proyecto.

Editado por:Echo

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