Transformadore Estatikoak: Egitura, Hozkuntza eta Babesa

Transformadore Estatikoak: Oinarrizko Ezaugarriak

Transformadorea makina estatikoa da, eta errendimendu oso altua du (η ≈ 99,7%). Korronte Alternoan (K.a.) funtzionatzen du, zirkuitu magnetiko baten bidez.

Osagai Nagusiak

Harilkatuak

• Haril Primarioa: Transformadorea elikatzen duena. Alde honetatik jasotzen du energia transformadoreak.
• Haril Sekundarioa: Kargara konektatzen da. Alde horretatik ematen du energia.

Transformadoreek energia elektrikoa tentsio (U) eta intentsitate (I) maila ezberdinetara moldatzeko gaitasuna dute. Jasotzaileak edo erreduzitzaileak izan daitezke.

Nukleoa

Siliziodun hotzean laminatutako altzairuzko xaflaz eraikita dago. Xaflak fluxuaren norabidean orientatuta daude (garunak). Isolatzeko helburuz gainazal-tratamendua (carlite) aplikatzen zaie.

• Zutabeak: Harilkatuen kokapenerako erabiltzen dira.
• Kulatak: Zutabeen arteko loturarako balio dute.

Nukleo Motak

• Zutabe motakoak (Zutabedunak): Zutabe eta kulaten azalera berdinak dira, zirkuitu magnetiko osoan indukzioa berdina izan dadin.
• Koraza motakoak (Koraztatuak): Zutabe zentralak azalera bikoitza du, fluxu bikoitza zeharkatzen duelako.

Harilkatuen Antolamendua

Ardazkideak (Kontzentrikoak)

Behe Tentsioko (BT) harilkatuak beti zirkuitu magnetikotik hurbilen jartzen dira, isolamendua errazteko (Tentsio Altukoak - TA - baino errazagoa da isolatzeko). Harilkatu bien artean kartoi edo paper bakelizatuzko zilindro isolatzailea jartzen da.

Txandakatuak (Interleaved)

Dispertsio-fluxuak murrizteko, BT harilkatuaren erdia muturretan jartzen da. TA eta BT harilkatuak zutabean zehar banatu egiten dira.

Hozkuntza Sistema

Potentzia Txikietan (Transformadore Lehorrak)

• Gainazala bera erabiltzen da (epoxi erretxinan kapsulatua).

Potentzia Handiagoetarako (Oliotan Bustitako Transformadoreak)

• Olioa + Estalkia (konbekzio naturala).

Makina Oso Handietan

• Bero-trukagailuak (ura hoztu behar da).
• Haizagailuak.

Olioaren Funtzioa eta Kudeaketa

Olioa isolatzaile eta hozte-elementu gisa erabiltzen da.

• Zabaltze-biltegia + Idorgailua: Olioa hobeto kontserbatzeko eta makina beti olioz beteta edukitzeko.
• Debekatutako substantziak: ASKAREL EDO PYRALENO.
• Gomendatutakoak: Silikonak dituzten olioak (ingurumen-inpaktua gutxitzeko).

Hozkuntza Moten Sailkapena (IEC)

• ONAN: Barruan Olio Naturala; Kanpoan Aire Naturala.
• ONAF: Barruan Olio Naturala; Kanpoan Aire Behartua.

Babes Sistemak: Buchholtz Errelea

Buchholtz errelea transformadorea babesten du gainkarga arriskutsuetatik, isolamendu-akatsetatik eta abarretatik. Zabaltze-biltegia eta transformadorearen ontzia lotzen dituen hodian jartzen da.

Hautematen dituen akatsak:

• Gainkarga arinak (alarma aktibatzen du).
• Neurri handiko gainkargak edo zirkuitulaburrak (etengailuen desarra eragiten du).

Autotransformadorea

Autotransformadorea transformadore berezi bat da, non primarioko eta sekundarioko harilkatuak harilkatu jarrai berberaz eraikita dauden. Ondorioz, sarrerako eta irteerako tentsioak ez daude euren artean isolaturik.

Energia-transferentzia lotura magnetiko bidez eta harilkatuen lotura elektrikoaren bidez gertatzen da.

Abantailak

• Espira kopurua: Transformadore arruntetan N1 (primarioa) eta N2 (sekundarioa) espira behar dira. Autotransformadorean, berriz, N1 espira bakarrik.
• Kobre pisua eta material aurreztea: Kobrearen pisua espira kopuruarekiko eta horien zeharreko korrontearekiko proportzionala da. Material aurreztea lortzen da.
• Neurri txikiagoko zirkuitu magnetikoa: Espira gutxiago erabilita, zirkuitu magnetiko txikiagoa eraiki behar da, horretan ere aurreztuz.
• Errendimendu handiagoa: Galera gutxiago kobre eta burdinan.
• Tentsio-jaitsiera txikiagoa: Barneko tentsio-jaitsiera txikiagoa eta zirkuitulaburreko tentsio txikiagoa.

Eragozpenak

• Zirkuitulaburreko korronte handiagoa: Espira gutxiago izanda, erresistentzia eta erreaktantzia txikiagoak dira, eta beraz, zirkuitulaburreko tentsioa (ε cc) txikiagoa. Horrek esan nahi du zirkuitulabur bat gertatzekotan korronte handiagoa zirkulatuko duela.
• Erabilera mugatua: Transformazio-erlazioa 1 ingurukoa denean bakarrik da gomendagarria. Erlazioa oso handia bada (adibidez, 10000/220), ez da egokia.
• Isolamendu falta: Borne bera dute goi-tentsioko harilkatuek eta behe-tentsiokoek (isolamendu elektrikoa ez da existitzen).

Neurketa Transformadoreak

Bi neurketa transformadore mota nagusi daude:

Tentsio Transformadoreak (TT)

Voltmetroak eta neurketa-tresnen haril voltmetrikoak elikatzeko erabiltzen dira.

• Konektatzea: Primarioa neurtu behar den zirkuituarekiko paraleloan konektatzen da.
• Kargak: Harilkatu voltmetrikoak paraleloan konektatzen dira.
• Funtzionamendua: Hutsean lan egiten dute.
• Erlazioa: Transformazio-erlazioa tentsioen erlazioa da.

Korronte Transformadoreak (KT)

Amperemetroak eta neurketa-tresnen haril amperemetrikoak elikatzeko erabiltzen dira.

• Konektatzea: Primarioa neurtu behar den zirkuituarekiko seriean konektatzen da.
• Kargak: Harilkatu amperemetrikoak seriean konektatzen dira.
• Funtzionamendua: Zirkuitulaburrean lan egiten dute.
• Ohar garrantzitsua: Ezin dute hutsean lan egin (sekundarioa ezin da inoiz zirkuitu irekian jarri).
• Erlazioa: Transformazio-erlazioa intentsitateen erlazioa da.