¿Cuál es el material aislante en las láminas del núcleo de hierro de un transformador?
En el núcleo de un transformador, para minimizar las pérdidas por corrientes parásitas y las pérdidas por histeresis, el núcleo se construye típicamente a partir de múltiples láminas delgadas de acero silicio laminado. Estas láminas de acero silicio están separadas por un material aislante. El propósito es reducir al máximo posible el efecto de las corrientes parásitas dentro del núcleo, lo que reduce las pérdidas de calor y mejora la eficiencia del transformador.
Material Aislante
El material aislante utilizado entre las láminas de acero silicio en el núcleo suele ser un papel o película delgada. Estos materiales tienen buenas propiedades dieléctricas y proporcionan aislamiento eléctrico sin afectar significativamente el flujo magnético. Los materiales aislantes comúnmente utilizados incluyen:
Papel Especial: como el papel kraft o papel aislante tratado especialmente, estos papeles han sido procesados para tener buena resistencia dieléctrica y resistencia mecánica.
Papel Impregnado con Resina: En algunos casos, para mejorar el rendimiento del aislamiento, el papel se impregna con resina para mejorar su resistencia térmica y estabilidad mecánica.
Película de Poliéster (Película de Tereftalato de Polietileno): como la película PET, es un material de película aislante comúnmente utilizado con buenas propiedades dieléctricas y resistencia mecánica.
Película de Poliimida: Aunque menos común, la película de poliimida se utiliza debido a su excelente resistencia térmica y propiedades dieléctricas, lo que la hace adecuada para aplicaciones de alta temperatura.
Mica: Aunque se usa con menos frecuencia, la mica posee excelentes propiedades dieléctricas y resistencia térmica, lo que la hace adecuada para aplicaciones de alto voltaje.
Características Requeridas
Los materiales aislantes ideales deben poseer las siguientes características:
Alta Resistencia Dieléctrica: capaz de mantener las propiedades de aislamiento bajo altos voltajes sin romperse.
Buena Estabilidad Térmica: Capaz de mantenerse estable bajo las altas temperaturas generadas durante la operación del transformador.
Estabilidad Química: Resistente a los efectos del aceite del transformador y otros medios.
Resistencia Mecánica: Capaz de soportar tensiones mecánicas durante el ensamblaje y la operación sin dañarse.
Escenarios de Aplicación
En los transformadores pequeños, la selección y el procesamiento de los materiales aislantes son relativamente simples; sin embargo, en los transformadores grandes, debido a mayor potencia y voltaje, la selección y el tratamiento de los materiales aislantes se vuelven críticos. En los transformadores grandes, no solo las láminas de acero silicio requieren tratamiento de aislamiento, sino que también las bobinas necesitan estar separadas por materiales aislantes para prevenir cortocircuitos.
Resumen
El material aislante entre las láminas de acero silicio en el núcleo de un transformador se utiliza principalmente para reducir las pérdidas por corrientes parásitas y mejorar la eficiencia general del transformador. Los materiales comunes incluyen papel especial, papel impregnado con resina, película de poliéster, película de poliimida, etc. La elección y el tratamiento de estos materiales son cruciales para el rendimiento del transformador.
