Quins són els motius de la baixa aïllament al costat de baixa tensió d'un transformador de tipus sec?

Hola a tothom, sóc Felix, i he treballat en la reparació de fallades d'equips elèctrics durant 15 anys.

Durant aquests anys, he viatjat per fàbriques, subestacions i habitacles de distribució arreu del país, solucionant problemes i repara tot tipus d'equips elèctrics. Els transformadors de tipus sec són dels dispositius més comuns amb què tractem.

Avui, un amic em va preguntar:

“Què vol dir que el costat de baixa tensió d'un transformador de tipus sec tingui una resistència aïllant baixa?”

Gran pregunta — especialment per al personal de manteniment. Així que ho explicaré en termes senzills, basant-me en casos reals amb què he treballat a lo llarg dels anys.

1. Què vol dir "aïllament baix al costat de baixa tensió"?

Comencem amb una visió general ràpida:
Un transformador de tipus sec és un transformador refredat per aire, sense oli i aïllat, comunament utilitzat en edificis, centres comercials, hospitals, centres de dades — llocs on la seguretat contra incendis és crítica.

El seu costat de baixa tensió sol produir 400V o 230V i alimenta directament les càrregues.

Quan diem "aïllament baix al costat de baixa tensió", significa que la resistència aïllant entre el voltant de baixa tensió i terra (nucli o carcassa) és inferior a la normal — és a dir, el rendiment de l'aïllament ha esdevingut menys eficient.

En termes simples: el que era una barra total no conductora ara permet que passin petites corrents de fuga. Això pot portar a saltos, arcs elèctrics o fins i tot circuits tancats!

2. Causas Comunes (Totes Des de Casos Reals Que He Arreglat)

Segons la meva experiència a terreny, les causes principals de l'aïllament baix al costat de baixa tensió dels transformadors de tipus sec cauen en les següents categories:

2.1 Humitat / Condensació

Aquesta és la causa més comuna, especialment en zones húmides com el sud de Xina o regions costaneres, o en transformadors nous que no han assecat completament.

Exemple: L'any passat, vaig revisar un nou transformador de tipus sec a una fàbrica a Xiamen. L'aïllament al costat de baixa tensió només era de diverses desenes de megaohms — molt per sota de l'estàndard (hauria de ser ≥500MΩ). Quan vam obrir el quadre, hi havia condensació dins! Resulta que la unitat havia absorbint humitat durant el transport i degut a l'alta humitat.

Solucions:

• Revisar ingressos d'aigua;

• Utilitzar una pistola de calor o una llum infraroja per assecar-lo;

• Enviar-lo a la fàbrica per assecar-lo en buit si cal;

• Instal·lar un deshumidificador o un calefactor com a mesura preventiva.

2.2 Acumulació de Polsim o Materials Externs

Els transformadors de tipus sec depenen de l'aire per refredar-se, així que tenen moltes ventoses — el que també els fa propensos a acumular polsim a llarg termini.

El polsim pot ser conductor — especialment el polsim metàl·lic o partícules de sal — i quan es combina amb humitat, pot reduir significativament els nivells d'aïllament.

Una vegada vaig veure depòsits cristaliners blancs als terminals de baixa tensió d'un transformador en una fàbrica química. Era causat per gasos corrosius, i clarament l'aïllament estava compromès.

Solucions:

• Netejar regularment, especialment al voltant dels terminals i voltants;

• Instal·lar filtres en entorns polsillosos;

• Utilitzar netejadors aïllants especialitzats — mai netejar amb aigua;

• Revisar obertures de ventilació tapades.

2.3 Envejecimiento del Voltant o Daños por Descarga Parcial

Els voltants dels transformadors de tipus sec solen estar encapsulats en resina epoxi — durables, però no indestructibles.

L'operació a llarg termini a temperatures altes, sobrecàrregues o condicions harmòniques pot fer que la capa d'aïllament es degrade, es crequi o es carbonitzi, provocant descàrregues parcials i finalment reduint l'aïllament.

Una vegada, vaig reparar un transformador de tipus sec que havia estat en servei durant 8 anys. El seu aïllament de baixa tensió va passar de 1000MΩ a només 20MΩ. En inspecció, vam trobar senyals clars de carbonització a la superfície del voltant.

Solucions:

• Revisar registres de temperatura d'operació per sobrecalentaments a llarg termini;

• Mesurar nivells de descàrrega parcial (si és possible);

• Reemplaçar voltants dañats o la unitat completa;

• Millorar la ventilació, reduir la càrrega i evitar sobrecàrregues freqüents.

2.4 Connexions de Terminal Sueltos o Oxidadas

Les connexions de terminal sueltos poden causar escalfament localitzat, el qual afegeix als materials d'aïllament circumdants.

Per exemple, vaig treballar en un transformador de tipus sec connectat a un sistema UPS. L'aïllament de baixa tensió va caure sota 100MΩ. La inspecció revelà un torn de barra de cobre suelt — l'àrea de contacte estava quemat i fins i tot havia fet fum abans.

Solucions:

• Apretar regularment totes les connexions de terminal;

• Utilitzar una clau dinamomètrica segons les especificacions;

• Revisar per oxidació, coloració o marques de combustió;

• Polir o reemplaçar terminals fortemente oxidads.

2.5 Carcassa o Aterrament Defectuós

La carcassa i el nucli d'un transformador de tipus sec han de ser aterrats correctament. Si l'aterrament és deficient, pot crear tensions flotants, provocant lectures incorrectes d'aïllament.

Una vegada, durant una comprovació de puesta en marcha en un lloc nou, vaig trobar que l'aïllament de baixa tensió era només de diverses centenes de kiloohms. Resulta que el fil de terra havia estat tallat per treballadors de construcció, fent que el nucli es carregués — indicant falsament un aïllament baix.

Solucions:

• Revisar fils de terra trencats o suelts;

• Provar la resistència a terra (hauria de ser ≤4Ω);

• Assegurar-se que el nucli està ben connectat a la carcassa;

• Evitar diagnòstics erronis deguts a problemes d'aterrament.

2.6 Errors de Mesurament / Mètodes de Prova Inadequats

De vegades, el problema no és amb l'equip en si, sinó com s'ha realitzat la prova.

Exemples inclouen:

• Utilitzar un megohmmetre de 500V en lloc d'un de 2500V;

• No desconectar cables secundaris o altres dispositius connectats;

• No descarregar abans de provar, causant interferències de càrrega residual;

• Acabar la prova massa aviat abans que la lectura es stabilizzi.

He cometit aquest error abans — gairebé condemno un transformador perfectament bo.

Solucions:

• Utilitzar el megohmmetre correcte (2500V per transformadors de tipus sec);

• Desconnectar tot el cableat extern;

• Descarregar com a mínim 1 minut abans de provar;

• Registrar els valors R15 i R60, calcular la raó d'absorció (R60/R15 ≥ 1.3);

• Considerar proves de pèrdues dielèctriques per a confirmació addicional.

3. Com Provar i Diagnosticar
Aquí el procés pas a pas que utilitzo per al diagnòstic:

4. Suggeriments de Reparació & Mesures Preventives

Suggeriments de Reparació:

• Si la humitat és el problema, l'assecat pot restaurar l'aïllament;

• Si el polsim o detritus són la causa, la neteja sovint restaureix el rendiment;

• Si els voltants estan envegits o danats, enviar-los a la fàbrica per reparació o reemplaçament;

• Si les connexions de terminal són el problema, apretar-les o reemplaçar-les;

• Totes les operacions han de realitzar-se amb la corrent tallada, aplicant bloqueig-etiquetatge!

Mesures Preventives:

• Inspeccions regulars (trimestralment), utilitzant termografia infraroja per detectar punts calents;

• Neteja periòdica (anualment), prestant atenció als cantons ocults;

• Instal·lar sistemes de deshumidificació (especialment en zones húmides);

• Monitoritzar la càrrega per evitar sobrecàrregues a llarg termini;

• Considerar sistemes de monitorització en línia (per usuaris de gama alta);

• Mantenir registres detallats de l'equip i seguir els canvis a lo llarg del temps.

5. Reflexions Finales

L'aïllament de baixa resistència al costat de baixa tensió d'un transformador de tipus sec pot sonar tècnic, però en la majoria dels casos, es pot identificar i resoldre utilitzant eines i procediments bàsics.

Com a algú que ha treballat en la reparació d'equips elèctrics durant 15 anys, vull enfatitzar:

“L'aïllament no falla de cop — es deteriora lentament a lo llarg del temps.”

Amb revisions regulars i manteniment oportú, la majoria dels problemes es poden detectar pront i prevenir que es converteixin en greus.

Si esteu tractant un problema similar a terreny i no esteu segurs de com procedir, no dubteu a contactar-me — podem treballar-ho junts i trobar la millor solució.

Recorda aquest missatge clau:

“És millor prevenir que curar — detecta-ho prest, arregla-ho prest.”

Que esteu segur, mantingueu les llums enceses!

— Felix