Que son as razóns da baixa isolación no lado de baixa tensión dun transformador seco

Hola a todos, soy Felix, e traballei na reparación de fallos en equipos eléctricos durante 15 anos.

Ao longo destes anos, viaxei por fábricas, subestacións e salas de distribución por todo o país, resolvendo problemas e reparando todo tipo de equipos eléctricos. As transformadoras de seco son entre os dispositivos máis comúns con que lidamos.

Hoxe, un amigo me preguntou:

“Que significa cando o lado de baixa tensión dunha transformadora de seco ten unha resistencia de aislamento baixa?”

Gran pregunta — especialmente para o persoal de mantemento. Polo tanto, explicaré isto en termos simples, baseándome en casos reais nos que traballei ao longo dos anos.

1. Que Significa "Aislamento Baixo no Lado de Baixa Tensión"?

Comencemos cunha visión xeral rápida:
Unha transformadora de seco é unha transformadora refrigerada por aire, sen óleo e aislada, comúnmente utilizada en edificios, centros comerciais, hospitais, centros de datos — lugares onde a seguridade contra incendios é crítica.

O seu lado de baixa tensión xeralmente emite 400V ou 230V e alimenta directamente as cargas.

Cando dicimos "aislamento baixo no lado de baixa tensión", significa que a resistencia de aislamento entre o bobinado de baixa tensión e a terra (núcleo ou carcasa) é inferior ao normal — o que significa que o rendemento do aislamento degradouse.

En termos simples: o que era unha barreira completamente non conductora agora permite que pasen pequenas correntes de fuga. Isto pode levar a saltos, arcos eléctricos ou incluso cortocircuitos!

2. Causas Comúns (Todas De Casos Reais Que Fixei)

Segundo a miña experiencia no campo, as causas principais do aislamento baixo no lado de baixa tensión das transformadoras de seco caen nas seguintes categorías:

2.1 Humidade / Condensación

Esta é a causa máis común, especialmente en zonas húmidas como o sur de China ou rexións costeiras, ou en transformadoras recién instaladas que non secaron completamente.

Exemplo: O ano pasado, revisei unha nova transformadora de seco nunha fábrica en Xiamen. O aislamento no lado de baixa tensión era só varias decenas de megaohms — ben por debaixo do estándar (debería ser ≥500MΩ). Cando abrimos o armario, había condensación dentro! Resulta que a unidade absorveu humidade durante o transporte e debido á alta humidade.

Solucións:

• Verificar a entrada de auga;

• Usar unha pistola de calor ou unha lámpara infravermella para secala;

• Enviar de volta á fábrica para secado por vacío se é necesario;

• Instalar un deshumidificador ou un calefactor de espazo como prevención.

2.2 Acumulación de Polvo ou Materiais Externos

As transformadoras de seco dependen do aire para o seu refrixeramento, polo que teñen moitos orificios de ventilación — o que tamén as fai propensas á acumulación de polvo ao longo do tempo.

O polvo pode ser conductor — especialmente o polvo metálico ou partículas de sal — e cando se combina coa humidade, pode reducir significativamente os niveis de aislamento.

Unha vez vi depósitos cristalinos brancos nos terminais de baixa tensión dunha transformadora nunha planta química. Foi causado por gases corrosivos, e o aislamento estaba claramente comprometido.

Solucións:

• Limpar regularmente, especialmente arredor dos terminais e bobinados;

• Instalar filtros en entornos polvorientos;

• Usar limpiadores aislantes especializados — nunca lavar con auga;

• Verificar orificios de ventilación obstruídos.

2.3 Envellecemento do Bobinado ou Daño por Descarga Parcial

Os bobinados nas transformadoras de seco xeralmente están encapsulados en resina epoxi — duradoura, pero non indestructible.

A operación a longo prazo a temperaturas altas, sobrecargas ou condicións harmónicas pode causar que a capa de aislamento se degrade, rache ou carbonice, levando a descargas parciais e finalmente a un aislamento reducido.

Unha vez, reparei unha transformadora de seco que estivo en servizo durante 8 anos. O seu aislamento de baixa tensión diminuíu de 1000MΩ a só 20MΩ. Na inspección, atopamos signos claros de carbonización na superficie do bobinado.

Solucións:

• Verificar os rexistros de temperatura de operación para sobreaquecimento a longo prazo;

• Medir os niveis de descarga parcial (se é posible);

• Substituír bobinados danados ou a unidade completa;

• Melorar a ventilación, reducir a carga e evitar sobrecargas frecuentes.

2.4 Conexións de Terminais Soltas ou Oxidadas

As conexións de terminais soltas poden causar un aquecemento localizado, que aínda así afecta aos materiais de aislamento circundantes.

Por exemplo, unha vez traballei nunha transformadora de seco conectada a un sistema UPS. O aislamento de baixa tensión diminuíu súbitamente por debaixo de 100MΩ. A inspección revelou un parafuso de barrado de cobre suelto — a área de contacto estaba queimada e inclusive fumegaba antes.

Solucións:

• Apretar regularmente todas as conexións de terminais;

• Usar unha llave dinamométrica segundo as especificacións;

• Verificar oxidación, decoloración ou marcas de queimadura;

• Pulir ou substituír terminais fortemente oxidados.

2.5 Caixa de Proteción ou Aterrado Defectuosos

A caixa de proteción e o núcleo dunha transformadora de seco deben estar correctamente aterrados. Se o aterrado é deficiente, pode crear voltaxes flotantes, levando a lecturas incorrectas de aislamento.

Unha vez, durante unha verificación de puesta en servizo nun novo sitio, atopei que o aislamento de baixa tensión era só varios cientos de kiloohms. Resulta que o cable de aterrado foi cortado por obreros de construción, facendo que o núcleo se energizase — indicando falsamente un aislamento baixo.

Solucións:

• Verificar cables de aterrado rotos ou sueltos;

• Probar a resistencia de aterrado (debería ser ≤4Ω);

• Asegurar que o núcleo está ben conectado á caixa de proteción;

• Evitar diagnósticos erróneos debido a problemas de aterrado.

2.6 Errores de Medición / Métodos de Proba Inadequados

Ás veces, o problema non está no propio equipo, sino en como se realizou a proba.

Exemplos inclúen:

• Usar un megohmmeter de 500V en lugar dun de 2500V;

• Non desconectar os cabos secundarios ou outros dispositivos conectados;

• Non descargar antes da proba, causando interferencia de carga residual;

• Terminar a proba demasiado cedo antes de que a lectura se estabilice.

Cometi este erro antes — case condenei unha transformadora perfectamente boa.

Solucións:

• Usar o megohmmeter correcto (2500V para transformadoras de seco);

• Desconectar toda a cableada externa;

• Descargar durante polo menos 1 minuto antes da proba;

• Registrar os valores R15 e R60, calcular a razón de absorción (R60/R15 ≥ 1.3);

• Considerar pruebas de perdas dieléctricas para confirmación adicional.

3. Como Probar e Diagnosticar
Aquí está o proceso paso a paso que uso para o diagnóstico:

4. Suxestións de Reparación e Medidas Preventivas

Suxestións de Reparación:

• Se o problema é a humidade, o secado pode restaurar o aislamento;

• Se o polvo ou escombros son a causa, a limpeza adoita restaurar o rendemento;

• Se os bobinados están envellecidos ou danados, enviar para reparación na fábrica ou substituílos;

• Se as conexións de terminais son o problema, aperturalas ou substituílas;

• Todas as operacións deben realizarse con alimentación desligada, aplicando bloqueo e etiquetado!

Medidas Preventivas:

• Inspeccións regulares (trimestrais), usando termografía infravermella para detectar puntos calientes;

• Limpiezas periódicas (anuais), prestando atención a esquinas ocultas;

• Instalar sistemas de deshumidificación (especialmente en zonas húmidas);

• Monitorizar a carga para evitar sobrecargas a longo prazo;

• Considerar sistemas de monitorización en liña (para usuarios de alto nivel);

• Mantener rexistros detallados do equipo e seguir os cambios ao longo do tempo.

5. Pensamentos Finais

A resistencia de aislamento baixa no lado de baixa tensión dunha transformadora de seco pode soar técnica, pero na maioría dos casos, pode identificarse e resolverse usando ferramentas e procedimentos básicos.

Como alquén que traballou na reparación de equipos eléctricos durante 15 anos, quero enfatizar:

“O aislamento non falla de súpeto — deteriorase lentamente ao longo do tempo.”

Con inspeccións regulares e mantemento oportuno, a maioría dos problemas pode detectarse cedo e evitarse que se tornen graves.

Se está a lidar cun problema semellante no terreo e non está seguro de como proceder, non dubide en contactar — podemos resolverlo xuntos e atopar a mellor solución.

Recorde esta mensaxe clave:

“É mellor prevenir que curar — detectalo cedo, reparalo cedo.”

Permanezca seguro, mantenga as luces encendidas!

— Felix