Costruzione del Corpo Principale del Trasformatore e Dispositivi di Protezione della Sicurezza
Un trasformatore di potenza è dotato di diversi dispositivi di protezione critici per garantire un funzionamento affidabile e sicuro. Questi componenti svolgono ruoli essenziali nel monitoraggio, nella protezione e nel mantenimento dell'integrità del trasformatore in condizioni operative variabili.
1. Cuscino d'Olio (Serbatoio Conservatore)
Il cuscino d'olio, noto anche come serbatoio conservatore, ha solitamente una capacità di circa l'8-10% del volume totale d'olio del trasformatore. Le sue funzioni principali sono di accogliere l'espansione e la contrazione dell'olio isolante a causa delle fluttuazioni di temperatura, minimizzare il contatto diretto tra l'olio e l'aria ambientale, e quindi ridurre la degradazione dell'olio causata dall'assorbimento di umidità e dall'ossidazione. Per ulteriormente migliorare la protezione, sui cuscini d'olio vengono installati assorbitori di umidità (respiratori) per prevenire l'ingresso di aria non filtrata nel trasformatore durante i cambiamenti del volume d'olio.
2. Assorbitore di Umidità (Respiratore) e Purificatore d'Olio (Filtro)
L'assorbitore di umidità, comunemente noto come respiratore, è riempito con desiccanti come gel di silice o allumina attivata. In molte progettazioni, viene utilizzato un gel di silice a cambiamento di colore - che appare blu quando asciutto e diventa rosa o rosso quando è saturato di umidità - fornendo un indicatore visivo per la manutenzione, come l'essiccazione o la sostituzione dell'assorbente.
Il purificatore d'olio, noto anche come filtro o recuperatore, contiene materiali assorbenti simili (ad esempio, gel di silice, allumina attivata) all'interno di una camera cilindrica. Mentre l'olio del trasformatore circola attraverso questa unità, gli assorbenti rimuovono l'umidità, acidi organici e sottoprodotti di ossidazione, aiutando a mantenere la purezza, la resistenza dielettrica e la longevità complessiva dell'olio.
3. Tubo Antiesplosione (Ducto di Sicurezza) / Dispositivo di Rilascio della Pressione
Il tubo antiesplosione, o ducto di sicurezza, è montato sul coperchio del serbatoio del trasformatore e serve a rilasciare rapidamente la pressione interna eccessiva in caso di grave guasto interno, come un arco o un cortocircuito, prevenendo così la rottura catastrofica del serbatoio. Nei moderni trasformatori di grande potenza, questo dispositivo è stato largamente sostituito da valvole di rilascio della pressione. Queste valvole sono progettate per attivarsi automaticamente quando la pressione interna supera una soglia sicura. Al loro funzionamento, non solo rilasciano la pressione, ma attivano anche contatti d'allarme o segnali di trip per avvisare gli operatori o iniziare lo spegnimento del circuito, migliorando la protezione del sistema.
4. Dispositivi di Sicurezza e Monitoraggio Aggiuntivi
Oltre a quanto sopra, i trasformatori sono dotati anche di vari altri componenti protettivi e di monitoraggio, inclusi:
Protezione a gas (relè Buchholz) per rilevare guasti interni come archi o guasti di isolamento che generano gas;
Termometri per monitorare la temperatura dei deviatori e dell'olio;
Indicatori del livello d'olio per fornire una visualizzazione in tempo reale del livello d'olio nel conservatore.
Insieme, questi dispositivi di sicurezza garantiscono che il trasformatore operi in modo efficiente, affidabile e sicuro per tutta la sua vita utile.
