Un transformateur de type sec utilise une isolation solide et de l'air plutôt qu'une cuve remplie de liquide pour son isolation principale et son système de refroidissement ; les constructions courantes comprennent les unités à enroulement ouvert ventilé, imprégnées sous pression de vide et en résine coulée. La construction à sec réduit les problèmes de liquides et de déversements, mais nécessite tout de même un examen du feu, de la ventilation, de la poussière, de l'humidité, du bruit, de la température, de l'acoustique et de la maintenance. Le meilleur type dépend de l'environnement et du cycle de vie.
Points clés
- Choisissez la construction en fonction de l'humidité, de la poussière, de l'incendie et des conditions de maintenance.
- La ventilation et la température déterminent la durée de vie de l'isolation.
- Spécifiez la puissance en kVA, les tensions, l'impédance, les prises (taps), l'enveloppe et le régime harmonique ensemble.
Types ventilés, imprégnés sous vide (VPI) et bobinés en résine coulé
Les unités ventilées à enroulement ouvert laissent passer l'air ambiant par des conduits sinueux et sont économiques pour les espaces intérieurs propres. L'imprégnation sous vide et pression améliore la pénétration de la résine et la liaison mécanique, mais reste dépendante de l'enceinte et du contrôle environnemental.
Les enroulements en résine coulée sont encapsulés pour une meilleure résistance à l'humidité et à la contamination ainsi que pour un support mécanique solide. Ils sont plus lourds et peuvent coûter plus cher ; les surfaces de refroidissement et la qualité des décharges partielles exigent le contrôle du fabricant.
Évaluations, Température et Refroidissement
La puissance nominale en kVA s'applique à la tension, la fréquence, le refroidissement, la température ambiante et l'altitude nominaux. La classe d'isolation et l'échauffement admissible sont des concepts différents : une classe d'isolation supérieure ne justifie pas d'ignorer le flux d'air ou la surcharge.
Les unités à air naturel reposent sur des passages dégagés et la ventilation de la pièce. Les ventilateurs à air forcé peuvent fournir une puissance nominale supplémentaire déclarée lorsqu'ils sont inclus dans la conception. Les alarmes de défaillance des ventilateurs et la maintenance doivent tenir compte du fait que la charge dépend ou non de cette puissance nominale.
Harmoniques, son et régulation de tension
Les charges non linéaires créent un courant harmonique qui augmente les pertes dans les enroulements et les pertes par courants vagabonds. Un transformateur à facteur K ou spécialement conçu peut être nécessaire après une analyse du spectre de charge ; un simple surdimensionnement ne permet pas de contrer tous les effets.
Le son provient de la magnétstriction du noyau, de la force électromagnétique et de la structure. Les surfaces d'installation, la résonance de la pièce et les conduits rigides peuvent l'amplifier. L'impédance contrôle la chute de tension et le courant de défaut secondaire, de sorte qu'une faible régulation et un faible courant de défaut peuvent entrer en conflit.
Comparaison de la construction des transformateurs de type sec
| Construction | Environnement | Force | Suivre l'objet |
|---|---|---|---|
| Ouvert et aéré | Propre et sec à l'intérieur | Économique et pratique | Poussière, humidité et circulation d'air |
| VPI | Industriel intérieur modéré | Résistance mécanique et à l'humidité améliorée | Qualité du boîtier et de la résine |
| Résine coulé | Emplacements humides ou contaminés lors de l'évaluation | Encapsulation et résistance mécanique | Poids, coût et surface de refroidissement |
| Option air pulsé | Charge élevée ou variable | Capacité supplémentaire lors de la conception | Fiabilité et alarme du ventilateur |
| harmonique de type K / harmonique spéciale | Charge non linéaire | Traite le chauffage harmonique spécifié | Spectre de charge réel et neutre |
Installation et maintenance
Maintenir les dégagements de fonctionnement et de ventilation, les exigences de résistance au feu, la liaison équipotentielle et la protection. Éloigner l'air d'admission de la poussière, de l'eau et des évents de processus chauds. La reprise parasismique, les efforts dans les câbles et l'accès aux bornes font partie de l'implantation.
Inspecter la présence de poussière, les connexions desserrées, la décoloration, les conduits obstrués, l'état des ventilateurs et les bruits anormaux. Les méthodes de nettoyage hors tension doivent éviter de pousser la contamination plus profondément dans les enroulements. Analyser les tendances de la température et de la charge lorsque le service est critique.
Validation d'ingénierie et limite de sécurité
Ce guide aide à la spécification et à l'achat ; il ne remplace pas une étude de projet, le code applicable, les instructions du fabricant ou le travail de personnel électricien qualifié. Vérifiez ce qui suit avant la sélection des équipements, les tests, le câblage ou la mise sous tension :
- Appliquer un déclassement en fonction de la température ambiante, de l'altitude et des harmoniques si nécessaire.
- Calculer le rejet thermique de la pièce aux pertes réelles.
- Coordonner l'impédance avec la régulation de tension et le niveau de court-circuit.
- Vérifier l'indice de protection du boîtier sans bloquer le refroidissement.
- Mesurer les exigences acoustiques aux conditions et emplacements indiqués.
Informations à inclure dans la demande de prix
Une cotation utile doit reposer sur la même limite technique pour chaque fournisseur. Incluez les informations suivantes et exigez que tous les écarts soient explicitement listés :
- kVA, tensions, phase, fréquence, couplage et prises.
- Construction et enveloppe ventilées / VPI / coulées.
- Impédance, pertes, rendement, échauffement, isolation et bruit.
- Exigences en matière d'ambiance, d'altitude, de poussière, d'humidité, de corrosion et d'incendie.
- Harmoniques, ventilateurs, capteurs, bornes, tests et dimensions.
Des données techniques à une décision approuvée
Utilisez une révision échelonnée plutôt que d'approuver la première correspondance du catalogue. Commencez par les types ventilés, VPI et en résine coulée, puis harmonisez les calibres, la température et le refroidissement avec les harmoniques, le bruit et la régulation de tension. Terminez la révision par l'installation et la maintenance. À chaque étape, enregistrez le document source, les unités, le cas de fonctionnement et la personne responsable de l'approbation. Cela évite qu'une valeur copiée d'un ancien dessin, d'une étiquette de système nominale ou d'un produit non apparenté ne devienne une donnée de conception non contrôlée.
Avant l'acceptation, comparez la réponse du fournisseur ligne par ligne avec l'appel d'offres (RFQ) et signalez chaque exception. Confirmez que les dessins, calculs, réglages, certificats et rapports d'essai se réfèrent au modèle et à la révision exacts proposés. Conservez la soumission approuvée, les données de la plaque signalétique, les résultats d'usine et les mesures de mise en service comme référence de maintenance. Si une caractéristique nominale, un raccordement, un environnement ou une condition d'essai change, répétez l'examen concerné plutôt que de supposer que la conclusion initiale reste valide.
La gestion des documents doit identifier la révision, le statut d'approbation et les fichiers périmés. Les équipes de terrain doivent recevoir les mêmes valeurs approuvées que celles utilisées pour l'approvisionnement, tandis que les dossiers de mise en service doivent consigner toute modification autorisée effectuée lors de l'installation. Cette traçabilité est particulièrement importante lorsque des équipements sont remplacés des années plus tard : le prochain ingénieur a besoin d'interfaces vérifiées et d'un historique des tests, et non d'une description incomplète copiée à partir d'un bon de commande.
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Ressources LBAJI associées
Continuer avec types et construction des transformateurs Guide de dimensionnement des transformateurs Transformateurs de type sec LBAJI. Ces ressources permettent de relier le calcul ou la décision concernant un composant à une spécification complète de transformateur, d'appareillage de commutation, de commande ou de distribution.
Références techniques et lectures complémentaires
- CEI 60076-11 — Exigences relatives aux transformateurs de type sec.
- Transformateurs de distribution du DOE américain — Ressources d'efficacité.
- Sécurité électrique de l'OSHA — Contexte d'installation et de sécurité au travail.
Conclusion
Le choix d'un transformateur de type sec relève autant d'une décision environnementale et thermique que d'un choix de kVA. Associez la construction, le débit d'air, le régime d'harmoniques, l'impédance et l'enveloppe à la salle et à la charge réelles, puis préservez le refroidissement et la propreté par la maintenance.
