Mantenere i trasformatori freschi

Andreas Schneider presenta robusti ventilatori per trasformatori ad alta potenza raffreddati ad olio

I trasformatori ad alta potenza sono componenti base dei sistemi di alimentazione elettrica. Commutano la tensione CA tra diversi livelli di tensione, il che li rende essenziali per la generazione, trasmissione o distribuzione di elettricità nelle centrali elettriche, nelle operazioni industriali e nelle sottostazioni elettriche. I trasformatori ad alta potenza sono installati all'aperto.

Lì devono resistere al vento e alle intemperie, all’umidità delle foreste pluviali, alla nebbia salina sulle coste, al caldo torrido nelle regioni desertiche o al freddo gelido ai poli.

Le ventole utilizzate nei sistemi di raffreddamento devono essere altrettanto robuste. È richiesta una tecnologia robusta che funzioni in modo affidabile e non richieda manutenzione.

Ogni volta che un trasformatore subisce un guasto, ciò ha conseguenze fatali poiché l'alimentazione elettrica non può più essere garantita.

I trasformatori generano calore disperso quando sono in funzione e l'olio è il refrigerante preferito. Trasferisce il calore per convezione (o supportato da sistemi di pompaggio) all'involucro del trasformatore, che all'esterno è dotato di alette di raffreddamento o radiatori simili a scambiatori di calore. I grandi trasformatori ad alta potenza richiedono un raffreddamento aggiuntivo: ventole che impediscano i danni dovuti al surriscaldamento nonostante le superfici di raffreddamento siano quanto più compatte possibile.

I ventilatori devono soddisfare requisiti speciali per poter resistere alle difficili condizioni di impiego all'aperto.

Non basta che i tifosi supportino le prestazioni aeree richieste. Altrettanto importanti sono proprietà come la resistenza alla corrosione anche in condizioni di elevata umidità, il funzionamento senza manutenzione senza lubrificazione e il funzionamento affidabile per la massima durata possibile. Inoltre, quando i carichi variano, è vantaggioso anche che la capacità di raffreddamento possa adattarsi alla domanda effettiva.

Non sempre ha senso spegnere i singoli ventilatori durante il funzionamento a carico parziale del trasformatore, poiché in questo stato possono formarsi "punti caldi" non raffreddati sullo scambiatore di calore. Se i ventilatori funzionano nel modo più efficiente possibile, nel corso degli anni gli utenti possono risparmiare notevoli quantità di denaro ed energia, che possono immettere nella rete elettrica. Ciò si traduce in un vantaggio economico positivo per gli operatori energetici. Se i trasformatori si trovano in prossimità o addirittura in zone residenziali, anche il rumore da essi generato gioca un ruolo da non sottovalutare.

Lo specialista di motori e ventilatori ebm-papst ha affrontato questo problema sviluppando speciali ventilatori per trasformatori. Soddisfano tutti i requisiti per il sofisticato raffreddamento di trasformatori di grandi dimensioni secondo DIN EN 50216-12 e sono disponibili in dimensioni da 500 mm a 1.250 mm con portata d'aria fino a 13 m³/s. Inoltre soddisfano i requisiti di lunga durata e resistenza alla nebbia salina (classe di protezione dalla corrosione C5M secondo DIN EN ISO 12944), quindi i ventilatori sono adatti per l'impiego in zone costiere con elevato contenuto di sale.

L'alloggiamento della ventola aumenta l'efficienza della ventola

Tutti i componenti dei moduli compatibili plug-&-play – l'alloggiamento del ventilatore, la girante HyBlade, il motore GreenTech EC con elettronica integrata o il motore asincrono AC e la griglia di protezione sul lato di aspirazione – sono perfettamente armonizzati.

Ad esempio, l'ottimizzazione aerodinamica riduce sia la turbolenza dell'aria che il rumore di funzionamento. I due tipi di motore soddisfano i requisiti dell'attuale Direttiva Ecodesign.

La girante ha una forma aerodinamicamente ideale basata sulla combinazione di un telaio in alluminio con un rivestimento in plastica rinforzata con fibra di vetro. Ciò riduce drasticamente il rumore prodotto, consentendo una maggiore efficienza rispetto alle pale tradizionali.

Sul lato di aspirazione è montato il supporto motore, che ha anche una funzione di protezione dai contatti elettrici. Sul lato di uscita è disponibile come accessorio anche una griglia di protezione. Sia la griglia di protezione che l'alloggiamento del ventilatore sono realizzati in lamiera d'acciaio zincata a caldo con rivestimento aggiuntivo.

Sul lato di uscita è inoltre integrata una flangia circonferenziale per il fissaggio diretto al radiatore.