Trasformatori ad Olio o in Resina: le differenze principali

Nel settore della distribuzione e trasformazione di energia elettrica, la scelta del trasformatore giusto è cruciale per garantire efficienza e affidabilità. Questo articolo si propone di confrontare le due tipologie principali: i trasformatori in olio minerale e i trasformatori a secco, rispettivamente trasformatori ad olio e trasformatori in resina, evidenziando le loro caratteristiche, i vantaggi e le applicazioni pratiche.

Composizione e funzionamento dei trasformatori ad olio

I trasformatori ad olio sono costituiti da avvolgimenti immersi in un liquido isolante, tipicamente olio minerale. L’olio ha una duplice funzione: isolare elettricamente i componenti e dissipare il calore generato durante il funzionamento. Grazie a questa struttura, i trasformatori ad olio offrono una grande capacità di gestione del calore e un’ottima efficienza elettrica. Questi trasformatori, utilizzati per la distribuzione, presentano nella configurazione standard una tipologia di raffreddamento ONAN (Oil Natural Air Natural) e possono essere installati indifferentemente all‘interno di una cabina elettrica o all‘esterno. Inoltre, presentano un trattamento anticorrosione delle superfici, rendendoli adatti a condizioni di lavoro gravose, e sono collaudati in accordo con le normative IEC 60076-1.

Trasformatore Elettrico ad Olio

Vantaggi dei trasformatori ad olio

I principali vantaggi dei trasformatori ad olio sono:

• Eccellente dissipazione del calore grazie alla circolazione del liquido isolante, che permette di mantenere temperature operative ottimali.
• Maggiore capacità di sovraccarico: possono gestire sovraccarichi occasionali senza compromettere le prestazioni.
• Minori perdite a vuoto e a carico a parità di potenza.
• Lunga durata: con una manutenzione adeguata, i dispositivi ad olio possono avere una vita operativa molto lunga.
• Versatilità di installazione: possono essere installati sia all’interno che all’esterno, adattandosi a diverse condizioni ambientali.
• Resistenza alla corrosione: il trattamento anticorrosione delle superfici aumenta la loro durabilità in ambienti difficili.
• Conformità alle normative: collaudati secondo le normative IEC 60076-1 e IEC 60296, garantiscono elevati standard di sicurezza e affidabilità.

Grazie a queste caratteristiche, i trasformatori ad olio sono ideali per applicazioni che richiedono alta capacità di carico e lunga durata operativa, rendendoli particolarmente adatti per impianti industriali e reti di trasmissione e distribuzione energetica.

Trasformatori ad olio nel magazzino di IEI

Composizione e funzionamento dei trasformatori in resina

I trasformatori a secco, in resina sono realizzati con avvolgimenti inglobati in resina epossidica, una soluzione che non ha bisogno dell’uso di liquidi isolanti e rende il trasformatore solido e meno vulnerabile a perdite. I dispositivi in resina sono particolarmente apprezzati per la loro resistenza a condizioni ambientali difficili e per la sicurezza operativa. I trasformatori in resina trifase, in particolare, presentano avvolgimenti MT inglobati in resina e avvolgimenti BT impregnati in resina. Il nucleo magnetico è realizzato con lamierini a cristalli orientati a basse perdite, con tecnologia di giunzione Step Lap, garantendo un’alta efficienza.

Vantaggi dei trasformatori in resina

Vediamo ora i principali vantaggi dei trasformatori in resina:

• Minor manutenzione, poiché non richiedono controllo e sostituzione di liquidi isolanti.
• Sicurezza operativa, poiché non c’è il rischio di incendio dovuto a perdite di olio.
• Consente l’eliminazione di vasche di raccoglimento d’olio, permettendo ingombri ridotti con un’ottimale distribuzione dei pesi.
• Resistenza ambientale, rendendoli adatti per ambienti con alto grado di polluzione.
• Classe termica F con sovratemperatura di 100K, permettendo un funzionamento sicuro e stabile.
• Condizioni operative con temperatura ambiente minore o uguale a 40 gradi e altitudine minore o uguale a 1000m.
• Autoestinguenza con bassa emissione di fumi, classificazione F1, per una maggiore sicurezza in caso di incendio.
• Resistenza agli shock termici, classificazione C2, che ne permette l’uso in ambienti con variazioni di temperatura.
• Resistenza all’umidità e all’inquinamento atmosferico, classificazione E2, che li rende ideali per ambienti industriali gravosi.

Grazie a queste caratteristiche, i trasformatori in resina sono ideali per essere installati all’interno di cabine e in luoghi di tipo industriale , edifici pubblici, centri commerciali e strutture sanitarie. Sono anche ideali per installazioni in aree con restrizioni ambientali severe, offrendo un’opzione affidabile e sicura per una vasta gamma di applicazioni.

Trasformatori in resina nel magazzino di IEI

Differenze tra trasformatori ad olio e trasformatori in resina

Nel confronto tra trasformatori ad olio e trasformatori in resina, emergono diverse caratteristiche distintive che influenzano la scelta per specifiche applicazioni.
I trasformatori ad olio offrono un’ottima dissipazione del calore grazie alla circolazione del liquido isolante e permettono di raggiungere potenze e tensioni più elevate. Presentano minori perdite a vuoto e a carico. Possono essere installati all’esterno e sono perciò adatti ad essere impiegati anche nelle reti di trasmissione di energia elettrica.
Tuttavia, presentano dimensioni di ingombro maggiori, inclusa la necessità in alcuni casi di una vasca pozzetto di raccolta dell’olio. Dal punto di vista dell’impatto ambientale e della sicurezza, comportano un rischio di perdite di olio e di incendi maggiore, richiedendo misure di sicurezza specifiche (come la resistenza al fuoco delle pareti dei locali e un controllo periodico dello stato di conservazione del liquido isolante).

I trasformatori in resina, invece, forniscono un isolamento solido e sono più leggeri, con dimensioni di ingombro contenute, permettendo comunque il raggiungimento di potenze relativamente elevate. Sebbene la dissipazione del calore sia meno efficiente rispetto all’olio, questi trasformatori non necessitano di costose opere edili, sono più sicuri in termini di rischio d’incendio e c’è meno pericolo di contaminazione ambientale. Anche la commutazione a vuoto della tensione presenta meno problemi a livello manutentivo.

Sistema di raffreddamento

I sistemi di raffreddamento dei trasformatori variano a seconda del tipo di isolamento utilizzato. I trasformatori in resina si raffreddano principalmente grazie alla circolazione dell’aria, il che li rende adatti per installazioni in ambienti chiusi e dove la ventilazione naturale è sufficiente. Al contrario, i trasformatori ad olio utilizzano un sistema di raffreddamento a liquido, dove l’olio minerale contenuto nel trasformatore circola per dissipare il calore. Questo metodo di raffreddamento è altamente efficiente e adatto per applicazioni che richiedono una maggiore capacità di gestione del calore.

Manutenzione

In termini di costi di manutenzione, i trasformatori in resina necessitano di meno manutenzione e interventi meno frequenti, anche se sono consigliati controlli periodici per accertare l’assenza di accumulo di polvere e sporco.
I trasformatori ad olio, invece, richiedono un monitoraggio continuo dell’olio minerale.
È essenziale che questi trasformatori siano periodicamente sorvegliati per garantire che il sistema isolante conservi inalterate le proprie caratteristiche dielettriche e per prevenire guasti e garantire un funzionamento sicuro ed efficiente. La manutenzione dei trasformatori ad olio include anche il controllo periodico dello stato di conservazione del liquido isolante, verificando parametri come il contenuto d’acqua e gas, , l’acidità, che possono influenzare negativamente le proprietà dielettriche dell’olio.

Durata e smaltimento

Per quanto riguarda la durata e lo smaltimento, i trasformatori ad olio hanno una lunga durata, ma lo smaltimento dell’olio deve essere gestito con attenzione. I trasformatori in resina, invece, hanno una durata inferiore rispetto a quelli ad olio, ma il loro smaltimento è più semplice e meno impattante.

Norme generali e ambientali

Riguardo alle normative, entrambe le tipologie di trasformatori devono rispettare le norme CEI EN 60067-1. Inoltre, è obbligatoria la marcatura CE, che attesta la conformità del trasformatore agli standard europei di sicurezza, in particolare alla direttiva 2009/125/UE riguardo l’efficienza energetica dell’intero ciclo di vita del prodotto: acquisizione di materie prime, produzione, trasporto e commercio, uso e manutenzione, riutilizzo/riciclo/trattamento alla fine del ciclo di vita.
Le normative ambientali influenzano significativamente la scelta del tipo di trasformatore, dettando criteri specifici per la sicurezza e l’impatto ecologico. I trasformatori in resina, essendo privi di liquido isolante, spesso soddisfano meglio queste norme. Il processo di smaltimento dei trasformatori in resina è generalmente più semplice e meno impattante rispetto ai trasformatori ad olio, in quanto non comporta il rischio di contaminazione da liquidi.

IEI: Garanzia di trasformatori sicuri e conformi alle normative

La scelta tra trasformatori ad olio e trasformatori in resina dipende dalle specifiche esigenze operative e ambientali dell’applicazione. Mentre i trasformatori ad olio offrono prestazioni superiori in termini di capacità e durata, i trasformatori in resina garantiscono maggiore sicurezza e minori esigenze di manutenzione.
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