La nascita di un trasformatore a secco

Struttura centrale: lo "scheletro" del Transformer

Il nucleo è il cuore del circuito magnetico del trasformatore. La sua qualità influisce direttamente sulle perdite a vuoto e sul livello di rumore del trasformatore.

Selezione e taglio del materiale: in genere si utilizza acciaio al silicio a grani orientati laminato a freddo di alta qualità. Questo viene spesso inciso al laser per contribuire a ridurre le perdite per isteresi. L'acciaio viene quindi tagliato nella forma e nelle dimensioni richieste utilizzando una linea di taglio.

Impilamento e fissaggio: i processi moderni utilizzano spesso l'impilamento "a gradini" e una struttura di giunzione completamente smussata a 45 gradi. Ciò riduce efficacemente le perdite nelle giunzioni e negli intercapedini d'aria, diminuendo così le perdite a vuoto, la corrente a vuoto e il rumore del nucleo. Il nucleo assemblato viene fissato saldamente con appositi dispositivi di fissaggio e talvolta rivestito con un materiale resistente all'umidità e alla ruggine.

Avvolgimento e isolamento delle bobine: il "cuore" del trasformatore

Gli avvolgimenti costituiscono il circuito elettrico del trasformatore, pertanto il loro processo di fabbricazione è di fondamentale importanza.

Processo di avvolgimento: Gli avvolgimenti ad alta tensione (AT) vengono generalmente avvolti utilizzando macchine avvolgitrici ad alta velocità per garantire concentricità e compattezza, elementi cruciali per la capacità di tenuta al cortocircuito del trasformatore. A seconda della capacità e della tensione, gli avvolgimenti a bassa tensione (BT) possono essere avvolti con lamina o con filo.

Conduttori di derivazione: I conduttori di derivazione per l'avvolgimento ad alta tensione devono essere posizionati con precisione secondo il progetto, con la lunghezza corretta, saldati e con un isolamento affidabile per prevenire problemi come cortocircuiti o difficoltà di assemblaggio.

Processi di isolamento: lo strato protettivo critico

Questa fase è particolarmente critica per i trasformatori a secco realizzati con fusione in resina.

Pre-essiccazione: gli avvolgimenti e gli altri componenti isolanti vengono pre-essiccati prima della fusione per rimuovere l'umidità.

Fusione di resina sottovuoto: questo processo prevede il versamento di una miscela di resina epossidica in uno stampo contenente gli avvolgimenti, in un ambiente sottovuoto. Il vuoto elimina le bolle d'aria, garantendo la completa penetrazione della resina e la formazione di un sistema isolante denso, elemento chiave per il controllo delle scariche parziali.

Polimerizzazione: Dopo la colata, l'unità viene riscaldata secondo un profilo di temperatura rigorosamente controllato per polimerizzare la resina. Una corretta colata e polimerizzazione garantiscono che il trasformatore sia resistente all'umidità, ignifugo e dotato di elevata resistenza meccanica.

Assemblaggio e collaudo: il controllo finale di integrità.

Ciò comporta l'assemblaggio degli avvolgimenti isolati, del nucleo e degli altri componenti.

Misurazione del rapporto di spire e test della resistenza dell'avvolgimento

Test di perdite a vuoto e a carico: verifica i livelli di efficienza energetica. Ad esempio, un trasformatore a secco di tipo SCB13 presenta perdite a vuoto e a carico significativamente inferiori rispetto ai modelli precedenti.

Prove di tenuta alla tensione applicata e indotta: verificano la resistenza dell'isolamento principale e tra le spire.

Test di scariche parziali: i processi di produzione avanzati possono comportare livelli di scariche parziali molto bassi.

Assemblaggio nucleo e bobina: il nucleo e le bobine vengono assemblati e vengono effettuati i collegamenti interni.

Assemblaggio finale e installazione degli accessori: questa fase include l'installazione di ventole di raffreddamento, dispositivi di controllo della temperatura, custodie protettive, ecc.

Prove di routine: sono essenziali per garantire che il trasformatore soddisfi gli standard e le specifiche di progettazione.

Imballaggio e spedizione

Infine, in base alle dimensioni del trasformatore e alla distanza di spedizione, vengono selezionati materiali e metodi di imballaggio adeguati (ad esempio, casse di legno o di acciaio) per garantire che il prodotto sia protetto da eventuali danni durante il trasporto.

Riepilogo

In sostanza, la creazione di un trasformatore a secco di alta qualità è il risultato dell'effetto combinato di progettazione, materiali, maestria artigianale e controllo qualità. La meticolosa attenzione del produttore alla selezione dei materiali (ad esempio, acciaio al silicio di alta qualità, rame ad alta conduttività, isolamento di qualità) e a ogni processo produttivo (ad esempio, impilamento dei nuclei, avvolgimento delle bobine, trattamento dell'isolamento) garantisce collettivamente le prestazioni e l'affidabilità del prodotto finale.