Névoa salina costeira: como os transformadores a seco e os imersos em óleo diferem em termos de confiabilidade do isolamento?

A vantagem do transformador imerso em óleo reside no fato de que o tanque e o sistema de isolamento de papel e óleo formam juntos um sistema fechado. Desde que a vedação seja adequada, a maresia e a umidade externas dificilmente conseguem atingir diretamente o isolamento principal. Em um transformador a seco, por outro lado, os enrolamentos, as superfícies isolantes e as partes metálicas de conexão dependem muito mais do invólucro, dos revestimentos, das vedações e do controle ambiental para manter seu nível de isolamento.

Isso não significa que os transformadores a seco não possam ser usados em ambientes costeiros. O ponto principal é que a classificação IP não deve ser tratada como uma classe de proteção contra corrosão, e a proteção do invólucro não deve ser equiparada à proteção do sistema de isolamento.

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Por que os transformadores a seco estão mais expostos a riscos de isolamento em ambientes costeiros?

O maior perigo da maresia costeira não é simplesmente o fato de corroer metais. É que o sal depositado nas superfícies isolantes forma uma película condutiva sob alta umidade ou condensação, o que aumenta a corrente de fuga superficial e, por sua vez, desencadeia trilha de fuga, flashover por poluição e descarga parcial.

Quando as superfícies dos enrolamentos, os suportes isolantes e os blocos de terminais de um transformador a seco permanecem por longo prazo em tal ambiente, o risco é mais direto do que em uma unidade imersa em óleo.

Fabricante fonte de transformador de distribuição a seco tipo resina fundida

Por que apenas aumentar a classificação IP não é suficiente?

Uma classificação IP descreve apenas a capacidade de um invólucro de manter fora objetos sólidos estranhos e água, por exemplo, à prova de poeira, resistente a jatos de água ou resistente a sprays. Ela não avalia a corrosão por maresia, condensação, envelhecimento por UV, durabilidade do revestimento, distância de fuga, proteção contra corrosão de terminais ou confiabilidade de vedação a longo prazo.

Os problemas comuns incluem os seguintes:

• Uma alta classificação IP não significa proteção contra maresia. IP65 ou IP56 podem bloquear jatos de água, mas as partículas de maresia ainda podem entrar através de fendas, orifícios de respiração, entradas de cabos e vedações envelhecidas.
• A condensação se forma no interior do equipamento. Mesmo que nenhuma água entre no invólucro, a diferença de temperatura entre o dia e a noite pode produzir condensação dentro da carcaça e umedecer as superfícies isolantes.
• As vedações envelhecem. Juntas de borracha, selantes e juntas de cabos perdem gradualmente sua capacidade de proteção após longa exposição à maresia e à radiação UV.
• Os terminais e fixadores permanecem como pontos fracos. Por melhor que seja a proteção do invólucro, terminais, parafusos e barras de aterramento sem tratamento de proteção contra corrosão ainda sofrerão corrosão, superaquecimento e redução da confiabilidade do isolamento.
• A vedação excessiva do invólucro pode prejudicar a dissipação de calor. Os transformadores a seco dependem de refrigeração a ar. Se o invólucro for vedado de forma muito apertada sem um caminho de fluxo de ar racional e medidas de desumidificação, o calor e a umidade internos se tornam ainda mais difíceis de dissipar.

Portanto, ao selecionar um transformador a seco, não basta especificar uma classificação de invólucro de IP54 ou IP65. Uma abordagem mais racional é tratar a classificação IP como um requisito básico e adicionar proteção contra maresia, design anticondensação e requisitos de distância de fuga do isolamento externo.

Configuração recomendada para transformadores a seco em ambientes costeiros

• Atualização do material do invólucro. Dê preferência ao aço inoxidável 304 ou 316L, ou chapa de aço com revestimento anticorrosão de alta qualidade, e selecione fixadores em materiais resistentes à maresia.
• Estrutura de vedação reforçada. Use vedações resistentes às intempéries para costuras de portas, janelas de inspeção, entradas de cabos e aberturas de ventilação, de modo que a maresia não possa soprar diretamente sobre os enrolamentos.
• Medidas anticondensação. Instale aquecedores, controladores de temperatura e umidade ou ventilação forçada para reduzir a condensação dentro do invólucro.
• Isolamento de enrolamento mais forte. Use impregnação a vácuo (VPI), fundição em resina epóxi ou um sistema de isolamento resistente à umidade de grau superior para reduzir o risco de microporos e absorção de umidade.
• Proteção contra corrosão para terminais e conexões. Os terminais de alta e baixa tensão, barras de aterramento e parafusos devem ser estanhados, prateados, de aço inoxidável ou igualmente protegidos contra corrosão.
• Aumento da distância de fuga do isolamento externo. Em ambientes de maresia costeira, verifique a distância de fuga específica em relação a uma classe de poluição mais alta e, quando necessário, use partes isolantes compostas de borracha de silicone ou estenda o caminho de fuga.
• Verificação do desempenho de maresia e calor úmido. Solicite ao fornecedor relatórios de teste de maresia, teste de calor úmido, teste de condensação e teste de descarga parcial, em vez de apenas um certificado de classificação IP.

Transformadores imersos em óleo também não estão totalmente livres de riscos

Em ambientes costeiros, os transformadores imersos em óleo ainda podem desenvolver os seguintes problemas:

• Ingresso de umidade causado por falha nas soldas do tanque, juntas ou no respirador;
• Corrosão de buchas, terminais e radiadores;
• Entrada de umidade assim que o gel de sílica do respirador se tornar saturado;
• Aumento do teor de umidade no óleo ao longo da operação a longo prazo, o que reduz a rigidez dielétrica.

Comparados aos transformadores a seco, no entanto, o isolamento principal de um transformador imerso em óleo é isolado pelo tanque e pelo óleo isolante. Desde que os sistemas de vedação e respiração sejam confiáveis, a maresia externa tem relativamente pouco efeito direto no isolamento principal. Esta é também uma razão importante pela qual os transformadores imersos em óleo continuam sendo amplamente utilizados em ambientes costeiros, ao ar livre e fortemente poluídos.

Fornecedor de Transformador de Potência Imerso em Óleo

Conclusão da seleção

• Maior risco de falha de isolamento. Transformadores a seco, especialmente aqueles que dependem apenas de um invólucro com maior classificação IP e não possuem proteção contra névoa salina ou design anticondensação.
• Maior isolamento ambiental. Transformadores imersos em óleo, embora seja necessário prestar atenção à vedação do tanque, respiradores, buchas e proteção contra corrosão das partes metálicas externas.
• Uma classificação IP não pode resolver a corrosão por si só. É apenas um índice de proteção contra penetração do invólucro, e não pode substituir a proteção contra névoa salina, o design anticondensação, a verificação de distância de fuga do isolamento externo e a validação da corrosão do material.