Quins factors cal tenir en compte en dissenyar un transformador?

El disseny de transformadors és un procés complex que requereix tenir en compte diversos factors per assegurar una operació segura i eficient. A més, el compliment de les normatives internacionals i locals és essencial per garantir que els transformadors compleixin amb els estàndards de seguretat i rendiment. A continuació, es presenten els factors clau a considerar en el disseny dels transformadors i les normatives rellevants a seguir:

Factors de Disseny dels Transformadors:

• Voltatge i Freqüència: Determina els nivells de voltatge d'entrada i sortida i la freqüència d'operació. Aquests paràmetres defineixen la funció principal del transformador.

• Càrrega i Potència: Calcula la càrrega esperada que servirà el transformador i determina la seva potència (en kVA o MVA) en conseqüència.

• Material i Disseny del Núcleu: Selecciona materials adequats per al núcleu (per exemple, ferro o acer de silici) i dissenya per optimitzar el flux magnètic i minimitzar les pèrdues.

• Disseny de Bobinat: Determina el nombre de voltes, la mida del conductor i la configuració del bobinat per als bobinats primari i secundari.

• Sistema de Refredament: Escull el mètode de refredament, com ara immersió en oli (ONAN), immersió en oli amb aire forçat (ONAF) o de tipus sec (AN).

• Materials d'Aïllament: Selecciona materials d'aïllament per als bobinats i el núcleu capaços de suportar les temperatures i voltatges d'operació.

• Canviadors de Tapes: Especifica canviadors de tapes sota càrrega (OLTC), si són necessaris, per ajustar el voltatge de sortida segons cal.

• Mida i Dimensions: Defineix les dimensions físiques, inclosa l'empremta, la forma i el pes del transformador, per assegurar la compatibilitat amb el lloc d'instal·lació.

• Eficiència i Pèrdues: Optimitza el disseny per a l'eficiència minimitzant les pèrdues del núcleu i del bobinat.

• Capacitat de Sobrecàrrega i Curtcircuit: Dissena el transformador per a gestionar de manera segura sobrecàrregues temporals i condicions de curtcircuït.

• Compliment Normatiu: Assegura't que el disseny compleixi les normatives internacionals i locals aplicables i els estàndards.

Normatives i Estàndards:

• Comissió Electrotècnica Internacional (IEC): L'IEC proporciona estàndards interns per a transformadors. La sèrie IEC 60076 cobreix transformadors de potència, transformadors de distribució i transformadors especials.

• Institut Nacional American de Normes (ANSI): A Estats Units, els estàndards ANSI (per exemple, ANSI C57) defineixen els requisits per al disseny i rendiment dels transformadors.

• Estàndards IEEE: L'Institut de Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE) proporciona estàndards que cobreixen diversos aspectes del disseny i funcionament dels transformadors. Els estàndards IEEE C57 són ampliament referenciats.

• Codis i Normatives Elèctriques Locals: Diferents països i regions tenen els seus propis codis i normatives elèctriques amb què els transformadors han de complir. Aquests poden estar basats en estàndards IEC o ANSI, però poden incloure requisits locals específics.

• Regulacions Ambientals: És crític complir amb les regulacions ambientals relacionades amb materials i fluids aïllants. Per exemple, regulacions que governen l'ús de PCB (bifenils policlorats) i que promouen fluids aïllants ecològics.

• Estàndards de Seguretat: S'han de seguir estàndards de seguretat, com els que detalla l'OSHA (Administració de Seguretat i Salut Ocupacional), per assegurar la seguretat del personal durant l'operació i manteniment.

• Especificacions de la Xarxa Elèctrica: Les companyies elèctriques poden tenir requisits específics per als transformadors que s'han de complir per a la connexió a la xarxa.

És essencial treballar amb dissenyadors i fabricants de transformadors experimentats que estiguin ben familiaritzats amb aquestes normatives i estàndards per assegurar que el disseny del teu transformador compleixi amb els requisits específics del teu projecte i ubicació. La desviació dels estàndards aplicables pot resultar en no-compliment, riscos de seguretat i possibles retards en el projecte.