Gracias a su construcción sin aceite y sus características ignífugas, los transformadores secos se utilizan ampliamente en talleres de fabricación, edificios comerciales, hospitales, centros de datos, túneles y proyectos costeros. En el mercado predominan dos soluciones técnicas: los transformadores secos de resina fundida y los transformadores secos VPI (impregnados al vacío y a presión). Este artículo compara los principios de fabricación, el rendimiento clave, las ventajas y las limitaciones para facilitar la selección del equipo adecuado.
1. Principios fundamentales de fabricación
Transformador de resina fundida de tipo seco
Los devanados se colocan dentro de moldes. Se vierte resina epoxi mezclada con cargas al vacío. Tras el curado, las bobinas se convierten en bloques monolíticos sólidos de resina. Los devanados quedan completamente encapsulados y sellados con resina epoxi para formar una robusta capa protectora aislante.
Característica: Los conductores de cobre o aluminio no son visibles; el conjunto de la bobina forma una carcasa rígida de resina sólida.
Transformador seco impregnado a presión y vacío VPI
VPI significa Impregnación por Presión al Vacío. Las bobinas se introducen en un tanque de vacío. Primero se extrae el aire del interior y, a continuación, se aplica barniz aislante a presión para que penetre en todos los espacios entre capas de los devanados, seguido de un proceso de secado y curado. No se forma una carcasa exterior completamente cerrada; los devanados conservan un diseño de estructura abierta y el cuerpo de la bobina queda a la vista.
2. Comparación de rendimiento clave
Resistencia a la humedad, al polvo y a la corrosión
Transformador de resina fundida: El encapsulado completo de epoxi evita que la humedad, la niebla salina y el polvo penetren en los devanados. Tras una parada en condiciones de humedad, la unidad puede reiniciarse directamente sin necesidad de secado. Ideal para talleres húmedos, entornos costeros con niebla salina, túneles subterráneos y plantas industriales con mucho polvo.
Transformador VPI de tipo seco: Construcción de bobina abierta. El barniz aislante solo impregna los espacios entre los conductores y no proporciona un aislamiento completo. Su rendimiento se mantiene estable en entornos limpios y secos. En condiciones de alta humedad o polvo persistentes, la humedad y el polvo se acumulan en los espacios de la bobina y reducen gradualmente la resistencia de aislamiento. Se recomienda el uso de calentadores en lugares húmedos. Las unidades VPI no son adecuadas para entornos hostiles con alta concentración de niebla salina o polvo.
Nivel de ruido y resistencia mecánica en cortocircuito
Transformador de resina fundida: La resina sólida amortigua la transmisión de vibraciones del núcleo y los devanados, lo que proporciona un nivel de ruido relativamente bajo para potencias equivalentes en kVA. La estructura monolítica fundida resiste el desplazamiento y la deformación de las bobinas durante cortocircuitos, ofreciendo una excelente resistencia mecánica a los cortocircuitos y un rendimiento sísmico superior durante el transporte.
Transformador VPI: Las bobinas están unidas con barniz aislante de buena resistencia mecánica. Sin embargo, existe riesgo de desplazamiento del bobinado bajo fuerzas electromagnéticas de cortocircuito extremas. El nivel de ruido es ligeramente superior al de las unidades de resina fundida de igual potencia.
Mantenimiento y reparabilidad
Transformador de resina fundida: Prácticamente libre de mantenimiento. La barrera de resina bloquea el polvo y la humedad. Las revisiones rutinarias se limitan a la ventilación y el control de la temperatura. Inconveniente: una vez que se produce un daño interno en la bobina, la reparación parcial no es factible; se requiere el reemplazo completo de la bobina.
Transformador VPI: Requiere un mantenimiento moderado. Es necesaria la limpieza periódica del polvo superficial de la bobina. Se requiere un tratamiento de secado tras la entrada de humedad. Ventaja: las bobinas dañadas localmente pueden repararse in situ mediante una reimpregnación parcial con barniz, lo que garantiza su reparabilidad.
Resumen
Los transformadores de resina fundida QXG cuentan con carcasas sólidas totalmente cerradas, lo que les confiere un rendimiento excepcional en cuanto a protección contra la humedad y el polvo, robustez mecánica y un mantenimiento prácticamente nulo. Esto los hace ideales para condiciones de funcionamiento exigentes y complejas. Sin embargo, en caso de fallo interno, no es posible reparar parcialmente la bobina.
Los transformadores impregnados al vacío y a presión de VPI utilizan bobinados abiertos que permiten reparaciones parciales in situ. Sin embargo, imponen estrictos requisitos de limpieza y humedad ambiental. La deshumidificación y las carcasas resistentes al polvo son obligatorias en lugares de instalación húmedos y polvorientos.
Para la selección de ingeniería, el costo por sí solo no debe ser el factor decisivo. La tecnología de aislamiento debe determinarse de manera integral, considerando las condiciones ambientales del sitio y los planes de operación y mantenimiento a largo plazo.