Cause del Danno ai Trasformatori a Seguito di Colpi di Fulmine e se Possano Ancora Essere Utilizzati in Seguito

1. Quali sono le cause dei danni ai trasformatori causati dai fulmini?

• Colpo di fulmine diretto: Quando un fulmine colpisce direttamente un trasformatore o le linee di trasmissione nelle vicinanze, genera una corrente transitoria enorme che scorre istantaneamente attraverso gli avvolgimenti e il nucleo del trasformatore. Questo provoca un riscaldamento rapido del materiale isolante, che può addirittura fondere, portando a cortocircuiti negli avvolgimenti o al loro bruciamento. I danni causati dai colpi diretti sono spesso catastrofici.

• Tensione indotta da fulmine (induzione elettromagnetica): Anche se il fulmine non colpisce direttamente il trasformatore, il suo potente campo elettromagnetico può indurre tensioni tra gli avvolgimenti, specialmente in assenza di uno schermo efficace. Queste tensioni indotte possono essere abbastanza elevate da rompere l'isolamento del trasformatore, causando scariche parziali. Nel tempo, questo stress cumulativo degrada lo strato isolante e alla fine porta al guasto.

• Ingresso di impulsi di fulmine: Gli impulsi generati dai fulmini che si propagano lungo le linee elettriche possono raggiungere rapidamente il trasformatore. Se il trasformatore manca di protezione adeguata contro gli impulsi, queste onde di fulmine possono penetrare direttamente nel trasformatore, causando sovratensioni che danneggiano il sistema di isolamento interno.

• Aumento del potenziale di terra (GPR) / Ritorsione: Durante un colpo di fulmine, la corrente del fulmine scorre attraverso il sistema di messa a terra, creando una caduta di tensione attraverso la resistenza di messa a terra. Se la resistenza di messa a terra del trasformatore è troppo alta, può verificarsi un aumento significativo del potenziale di terra. Ciò può portare a una "ritorsione", dove la vasca del trasformatore o il lato a bassa tensione sperimentano un elevato potenziale relativo, causando danni all'equipaggiamento.

2. Un trasformatore può ancora essere utilizzato dopo un colpo di fulmine?

Se un trasformatore può continuare ad essere utilizzato dopo un colpo di fulmine dipende dall'entità dei danni e dai risultati delle ispezioni successive. Solitamente, i seguenti passaggi devono essere intrapresi immediatamente dopo il colpo:

• Isolamento di sicurezza e ispezione visiva: In primo luogo, assicurare la sicurezza isolando il trasformatore colpito dalla rete. Eseguire un'ispezione visiva per evidenziare eventuali danni fisici evidenti, tracce di bruciatura o perdite di olio.

• Analisi dei gas disciolti (DGA): L'analisi dei gas disciolti nell'olio del trasformatore è un metodo chiave per diagnosticare i guasti interni. Un colpo di fulmine può causare la decomposizione dei materiali isolanti, rilasciando specifici gas come idrogeno e acetilene. L'analisi dei campioni di olio aiuta a valutare la gravità dei danni interni.

• Test elettrici: Eseguire test come la misurazione della resistenza d'isolamento, la verifica del fattore di perdita dielettrica (tan δ) e la misurazione della resistenza degli avvolgimenti in corrente continua per valutare se le prestazioni elettriche del trasformatore siano state compromesse.

• Valutazione professionale e riparazione: In base ai risultati dei test precedenti, tecnici qualificati dovrebbero valutare l'entità dei danni e determinare la fattibilità della riparazione. Danni minori all'isolamento possono essere riparati mediante asciugatura, riparazione localizzata degli avvolgimenti o sostituzione dell'isolamento. Tuttavia, danni gravi, come avvolgimenti bruciati, potrebbero richiedere un rifacimento completo o la sostituzione dell'intero trasformatore.

In sintesi, i trasformatori possono essere danneggiati dai fulmini attraverso diversi meccanismi, e la loro utilizzabilità dopo un colpo dipende interamente dalla gravità dei danni. La chiave per prevenire i guasti legati ai fulmini sta nella creazione di un robusto sistema di protezione, che include l'installazione di parafulmini, l'implementazione di un'efficace messa a terra e l'uso di trasformatori resistenti ai fulmini.