Dlaczego w transformatorach elektrycznych używa się oleju? Wyjaśnione kluczowe korzyści
Większość transformatorów mocy jest zanurzona w oleju, ponieważ użycie oleju jako środka chłodzącego i izolującego okazało się bardzo skuteczne w przemyśle elektrycznym. Poniżej przedstawione są główne powody stosowania oleju w transformatorach mocy:
Chłodzenie: Olej ma doskonałe właściwości chłodzące. Absorbuje ciepło generowane podczas pracy transformatora – szczególnie od wirowców i rdzenia z powodu strat elektrycznych – i odprowadza je, efektywnie rozpraszając energię termiczną i zapobiegając przegrzaniu.
Izolacja: Olej zapewnia niezawodną izolację elektryczną, minimalizując ryzyko przebicia elektrycznego i łuków między wirowcami o wysokim i niskim napięciu. Dzięki dużej przenikalności dielektrycznej, olej izolacyjny może wytrzymać znaczne stresy pola elektrycznego bez uszkodzenia.
Właściwości dielektryczne: Wyjątkowe właściwości dielektryczne oleju sprawiają, że jest idealnym środkiem izolującym. Odpiera przewodzenie elektryczne pod wysokim napięciem, pomagając zapobiegać zwarciom i zapewniając stabilną, niezawodną pracę transformatora.
Stabilność chemiczna: Olej transformatorowy jest chemicznie stabilny i oporny na degradację w czasie. Ta stabilność jest niezbędna do zachowania jego właściwości izolacyjnych i wspierania długoterminowej niezawodności transformatora.
Gasienie łuku: W przypadku wewnętrznego uszkodzenia lub łuku, olej działa jako skuteczny środek gaszący łuki. Pomaga zgasić łuk poprzez ochłodzenie i dejonizację plazmy, ograniczając tym samym uszkodzenia wewnętrznych elementów.
Łatwość utrzymania: Transformatory zanurzone w oleju są względnie łatwe w utrzymaniu. Stan oleju można rutynowo testować pod kątem przenikalności dielektrycznej i innych kluczowych właściwości. Jeśli zajdzie taka potrzeba, olej można filtrować, odnawiać lub wymieniać, aby przywrócić optymalną wydajność.
Opłacalność: W porównaniu do alternatywnych metod chłodzenia i izolacji – takich jak powietrze w transformatorach suchych lub gazy, takie jak SF₆ – olej transformatorowy oferuje korzystne połączenie wydajności, efektywności i kosztu, co czyni go ekonomicznie atrakcyjnym do szerokiego zastosowania.
Choć transformatory zanurzone w oleju są znane z niezawodności i wydajności, kontynuowane są badania nad alternatywnymi technologiami izolacji i chłodzenia, takimi jak transformatory suche, które używają materiałów izolacyjnych stałych. Te alternatywy są często preferowane w zastosowaniach, gdzie bezpieczeństwo środowiskowe, ryzyko pożarowe lub przecieki oleju stanowią istotne obawy.
