Comment les transformateurs secs gèrent-ils la haute tension et le courant sans surchauffe?

Transformateurs secs Gérez la haute tension et le courant sans surchauffer à travers plusieurs caractéristiques et principes de conception clés qui garantissent un fonctionnement efficace et une gestion efficace de la chaleur. Il s'agit notamment de la construction du transformateur, de l'isolation, des méthodes de refroidissement et des choix de matériaux.
Core magnétique: Le cœur d'un transformateur sec est généralement en acier de silicium de haute qualité ou d'autres matériaux magnétiques conçus pour transporter le flux magnétique généré par l'enroulement primaire. Ce matériau central aide à assurer un transfert d'énergie efficace entre les enroulements et minimise les pertes, ce qui aide à prévenir une production de chaleur excessive.
Faible pertes: les matériaux de base à haute performance sont conçus pour minimiser les pertes de noyau (hystérésis et pertes de courant de Foucault), qui contribuent les principaux à la chaleur dans les transformateurs. Des pertes plus faibles dans le cœur moyen moins d'énergie sont gaspillées sous forme de chaleur.
Conducteurs: Les enroulements dans les transformateurs secs sont fabriqués à partir de matériaux à haute conductivité, généralement du cuivre ou de l'aluminium. Ces matériaux permettent un débit de courant efficace, réduisant la résistance électrique et minimisant ainsi la chaleur générée par des pertes résistives (pertes I²R).
Isolation: Les transformateurs secs utilisent des matériaux isolants spécialement conçus (tels que la résine, l'époxy ou l'imprégnation de pression sous vide) pour empêcher les shorts électriques entre les virages de l'enroulement. L'isolation appropriée aide également à gérer la température interne en améliorant la résistance thermique des enroulements.
Refroidissement naturel de l'air (AN): de nombreux transformateurs secs s'appuient sur le refroidissement naturel de la convection (appelé - à l'air naturel), où l'air ambiant autour du transformateur dissipe la chaleur. La conception du transformateur est optimisée pour permettre à l'air de circuler autour des enroulements et du noyau, ce qui aide à refroidir le transformateur lorsqu'il fonctionne.
Les transformateurs sont souvent conçus avec des ouvertures de ventilation ou des conduits de refroidissement pour améliorer le flux d'air et améliorer la dissipation de la chaleur.
Refroidissement à l'air forcé (AF): Dans certains cas, en particulier pour les transformateurs à haute capacité ou à haute puissance, le refroidissement à l'air forcé est utilisé. Cela implique d'utiliser plus rapidement des ventilateurs ou des souffleurs pour déplacer l'air sur le noyau du transformateur et les enroulements, ce qui augmente le taux de transfert de chaleur et empêche le transformateur de surchauffer.
Les systèmes de refroidissement forcés sont généralement utilisés lorsqu'un transformateur fonctionne à des niveaux de charge plus élevés et génère plus de chaleur.
Isolation de la classe thermique: Les transformateurs secs utilisent des matériaux d'isolation de classe thermique évalués pour résister à des températures plus élevées. Par exemple, la résine époxy utilisée dans de nombreux transformateurs sèches peut gérer les températures jusqu'à 220 ° C, selon la classe d'isolation. Ces notes à haute température aident à garantir que le transformateur ne surchauffe pas même lorsqu'il est soumis à des courants et des tensions élevés.
Protection de surcharge thermique: Certains transformateurs secs sont équipés de capteurs de température ou de dispositifs de protection thermique qui surveillent la température des enroulements. Si la température dépasse un seuil sûr, ces appareils peuvent déclencher des alarmes ou des arrêts automatiques pour éviter les dommages dus à la surchauffe.
Régulation de la charge: les transformateurs secs sont conçus pour fonctionner efficacement dans une certaine plage de conditions de charge. Lorsqu'un transformateur est sous-chargé, il peut ne pas générer suffisamment de chaleur pour causer des préoccupations, tandis que la surcharge peut entraîner une chaleur excessive. Les transformateurs secs sont généralement évalués pour des conditions de charge spécifiques, et les opérer dans ces limites garantit qu'ils ne surchauffent pas.
Limitation du courant: la conception de transformateurs secs garantit que le courant circulant à travers les enroulements reste dans des limites gérables, empêchant un chauffage excessif. Ceci est souvent réalisé en concevant le transformateur pour la tension spécifique et les exigences de courant de l'application, garantissant que la charge électrique est équilibrée.