Tendremos en cuenta los siguientes dos factores al seleccionar el acero, uno es la maquinabilidad del acero, el otro es el carácter vervicio durante el procesamiento, esperamos que el acero tenga una baja resistencia y un alto alargamiento, lo que lo hace fácil de cortar. , sello o formulario. Pero en el servicio de acero, esperamos que tenga alta resistencia, buen rendimiento de impacto para sufrir condiciones de servicio extremas. Por estas dos razones, debemos seleccionar el acero adecuado por sus propiedades mecánicas. Las principales propiedades mecánicas incluyen Límite elástico El límite elástico o límite elástico de un material se define en ingeniería y ciencias de las materias como la tensión a la que un material comienza a deformarse plásticamente. Antes del límite elástico, el material se deformará elásticamente y volverá a su forma original cuando se elimine la tensión aplicada. Una vez que se pasa el límite elástico, una fracción de la deformación será permanente y no reversible. Resistencia a la tracción La resistencia a la tracción está indicada por la tensión máxima antes de la rotura de la muestra. En general, indica cuándo ocurrirá el cuello. Alargamiento El alargamiento, o porcentaje de alargamiento a la rotura, se define como el cambio en la longitud calibrada después de la rotura por unidad de la longitud calibrada original. Un alto alargamiento significa que el material puede soportar una gran deformación permanente antes de la rotura, o una alta deformabilidad. El límite elástico del parámetro, la resistencia a la tracción, el alargamiento se miden mediante la prueba de tracción. Energía de impacto La energía de impacto, o tenacidad, está determinada por la energía absorbida por la muestra durante la fractura en la prueba de impacto. Se mide en unidades de julios. La energía de impacto indica la resistencia del material a la carga de impacto. Se prueba mediante la prueba Charpy V-notch. Si se requiere soldadura durante el proceso, debemos considerar el rendimiento de soldadura del acero. Soldadura Para el acero, la soldadura es una fabricación para combinar diferentes piezas de acero. En la soldadura, normalmente los sitios de unión se funden y se enfrían para formar una unión fuerte, como la soldadura por arco eléctrico, la soldadura con gas y la soldadura por resistencia eléctrica. soldabilidad La soldabilidad, también conocida como capacidad de unión, de un material se refiere a su capacidad para ser soldado. La mayoría de los aceros se pueden soldar, pero algunos son más fáciles de soldar que otros. Influye en gran medida en la calidad de la soldadura y es un factor importante a la hora de elegir qué proceso de soldadura utilizar.    

1. Longitud axial extremadamente corta, lo que ahorra espacio en el chasis.Motores radiales tienen forma cilíndrica y, por lo general, aumentan su potencia de salida al extender su longitud; motores de flujo axial Su forma se asemeja a la de unas "tortitas", lo que permite una dimensión axial significativamente menor para la misma potencia. Las comparaciones con la industria muestran que los motores de flujo axial suelen alcanzar una longitud axial de tan solo entre el 30 % y el 50 % de la de los motores radiales con potencia equivalente, e incluso algunos prototipos de alto rendimiento son más delgados.2. Gran superficie efectiva del disco y brazo de palanca largo; proporciona un par motor elevado a bajas velocidades.El par axial de un núcleo de flujo axial depende en gran medida del diámetro exterior del rotor (aproximadamente del efecto de palanca del radio del disco); por consiguiente, los diseños de flujo axial de gran diámetro ofrecen una clara ventaja en la densidad de par a bajas velocidades. Para un volumen o diámetro exterior dado, un núcleo de flujo axial puede proporcionar un par mayor que un núcleo de flujo radial.3. Núcleos de flujo axial Se caracterizan por tener trayectorias magnéticas cortas, pérdidas de hierro relativamente bajas y un amplio rango de funcionamiento de alta eficiencia.Un núcleo axial sigue una trayectoria recta a través del espacio de aire planar, lo que resulta en una trayectoria de flujo más corta en comparación con la configuración radial "diente-yugo-diente". Cuando se combina con acero al silicio delgado,Gracias a los devanados concentrados y la refrigeración por aceite, algunos diseños alcanzan eficiencias máximas superiores al 96 %-97 % y ofrecen un rango de alta eficiencia más amplio a velocidades bajas y medias. En el caso de los vehículos eléctricos, esto se traduce en un mayor ahorro de energía durante la conducción urbana, el tráfico con frecuentes paradas y arranques, y el frenado regenerativo.4. La potencia de salida del núcleo axial puede incrementarse mediante apilamiento modular.Para aumentar la potencia de un núcleo de flujo radial, normalmente se alarga el núcleo o se aumenta su diámetro, pero una alta relación longitud-diámetro dificulta la disposición; por el contrario, un núcleo de flujo axial es inherentemente un disco plano, lo que hace que el apilamiento coaxial sea una solución natural.

Escenario 1: Motor principal de un vehículo de nueva energíaPara unidades de accionamiento principal de alto rendimiento (800 V) en vehículos de pasajeros de nueva energía, se recomiendan laminaciones de acero al silicio no orientado de 0,2 mm, ya sean de tipo horquilla o segmentadas. Este tipo de núcleo axial Ofrece ventajas como un alto par de saturación, bajas pérdidas por fricción (debido a las finas laminaciones), compatibilidad con la refrigeración por aceite y rentabilidad para la producción en masa. Escenario 2: Articulaciones de robots humanoidesPara las articulaciones de cuerpo completo de alto rendimiento de los robots humanoides, núcleos axiales Se recomiendan las fabricadas en acero al silicio ultrafino. Escenario 3: Aeronaves eVTOL/de baja altitudCaracterísticas operativas: Frecuencia fundamental de 500–1500 Hz, densidad de potencia >8 kW/kg, extrema sensibilidad al peso, bajo volumen de producción (cientos a miles de unidades) y alta tolerancia al costo. Por lo tanto, un núcleo axial hecho de 0,1 mm acero al silicio delgado Se recomienda su uso, ya que ofrece una relación empuje-peso favorable y el mercado del acero al silicio ultrafino está relativamente maduro. Escenario 4: Servomotor industrial / Husillo de alta velocidadPara aplicaciones de servomotores de uso general (velocidad media), se recomiendan núcleos axiales fabricados con laminaciones de acero al silicio de 0,2 a 0,35 mm, ya que esta tecnología está consolidada y ofrece una relación coste-rendimiento favorable. Para aplicaciones de husillo de alta velocidad (>20 000 rpm), se recomienda el uso de núcleos axiales amorfos/nanocristalinos, dado que el control de las pérdidas por fricción es fundamental en estos casos. Para aplicaciones que implican arranques y paradas frecuentes del servomotor, se recomienda un núcleo axial de acero al silicio de 0,2 mm de espesor debido a sus ventajas de baja inercia y bajas pérdidas por fricción. Escenario 5: Electrodomésticos / Compresores de aire acondicionadoCaracterísticas operativas: frecuencia fundamental de 50 a 200 Hz, baja densidad de par, volumen de producción extremadamente alto (de 100 000 a más de un millón de unidades) y extrema sensibilidad al coste. Por lo tanto, un núcleo axial de hierro fabricado con acero al silicio no orientado de 0,35 mm —caracterizado por su baja frecuencia, alto volumen y rentabilidad—, ya ​​sea en forma bobinada o estampada, resulta suficiente. Sin embargo, los motores de alta velocidad presentes en algunas aspiradoras y secadores de pelo de gama alta también pueden utilizar núcleos axiales fabricados con finas láminas de acero al silicio (0,2 mm), lo que ofrece ciertas ventajas durante el funcionamiento a alta frecuencia.

La aplicación de núcleos axiales se concentra principalmente en escenarios con una búsqueda extrema de "delgadez, ligereza y alta densidad de par". Su esencia es un núcleo de conversión electromagnética plano, por lo que dondequiera que haya necesidad de "hacer el motor "Plana, ligera y potente", se encontrará. Actualmente, las aplicaciones más maduras y de vanguardia se concentran principalmente en las siguientes áreas:1. Vehículos de nueva energía: motores integrados en las ruedas y motores de tracción principalEste es actualmente el escenario de aplicación más observado e imaginativo. Motores integrados en la rueda: El motor se inserta directamente en la rueda. La forma plana del núcleo axial se adapta perfectamente al espacio limitado dentro de la rueda, y sus características de alto par inherentes le permiten accionar directamente la rueda, eliminando la necesidad de un reductor y un diferencial. Mercedes-Benz, Ford, GM, BYD, Dongfeng y otros fabricantes de automóviles cuentan con prototipos o planes de producción en masa relacionados con motores integrados en la rueda, siendo el núcleo axial el componente principal.Sistema de propulsión principal híbrido/eléctrico puro: Algunos modelos de gama alta están empezando a utilizar motores de flujo axial como propulsión auxiliar en el eje delantero o trasero. Gracias a su reducida longitud, se puede ubicar fácilmente entre el motor y la transmisión, o bien integrarse en un hueco del chasis, sin ocupar espacio valioso en el habitáculo. 2. Motores articulares para robots humanoidesLas articulaciones de los robots humanoides requieren una densidad de potencia y par extremadamente alta, a la vez que mantienen un tamaño muy compacto.Los motores radiales tradicionales suelen ser demasiado largos, sobresalen de la junta y afectan a la estética y la flexibilidad.Los motores axiales, gracias a su forma aplanada, se integran perfectamente en las articulaciones de brazos y piernas robóticas, como si fueran un "paquete muscular". Muchos investigadores están estudiando o ya utilizan motores axiales con núcleo de hierro para lograr movimientos más naturales y una mayor potencia explosiva. 3. Automatización industrial y máquinas herramienta: husillos de alta velocidad y servomotoresHusillos de alta velocidad: Los núcleos axiales, gracias a sus circuitos magnéticos cortos y bajas pérdidas de hierro, son ideales para husillos giratorios de alta frecuencia y alta velocidad. Por ejemplo, los husillos de las máquinas perforadoras y grabadoras de PCB pueden alcanzar velocidades de decenas o incluso cientos de miles de revoluciones por minuto (RPM). Los núcleos axiales reducen eficazmente la generación de calor y la pérdida de energía.Servomotores: En equipos automatizados que requieren arranques y paradas rápidos y un posicionamiento preciso (como el séptimo eje de un robot y la maquinaria de embalaje), la baja inercia de los motores axiales permite tiempos de respuesta extremadamente rápidos, lo que los hace más adecuados que los servomotores radiales tradicionales. 4. Electrodomésticos y electrónica de consumoCompresores de aire acondicionado: Algunos aires acondicionados japoneses de alta gama están empezando a utilizar motores de núcleo axial en sus compresores inverter. Su estructura plana permite un perfil general del compresor más compacto, lo que facilita su integración en unidades de techo o pared. Aspiradoras y secadores de pelo: Si bien las estructuras radiales son la norma para los motores digitales de alta velocidad de algunas marcas de gama alta, las soluciones axiales se encuentran en fase de investigación. Los motores axiales permiten longitudes totales más cortas, lo que los hace más cómodos de sujetar, sin sacrificar la potencia de succión. Drones/Vehículos Voladores (eVTOL): En las aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL), cada gramo de peso es crucial. Las ventajas de alta densidad de potencia y ligereza de los motores de núcleo axial se potencian en este caso, y muchos proyectos de eVTOL utilizan la topología axial para sus motores de hélice.

Desde una perspectiva de proceso, la diferencia fundamental entre Transformadores sumergidos en aceite y Transformadores de tipo seco La diferencia radica en el método de construcción del sistema de aislamiento y el proceso de encapsulado del bobinado. En pocas palabras: los transformadores sumergidos en aceite logran el aislamiento y la disipación del calor al estar "sumergidos en aceite", mientras que los transformadores secos logran el aislamiento al estar "encapsulados con materiales sólidos".1. Proceso de construcción del sistema de aislamiento (la diferencia más crucial)Transformadores sumergidos en aceiteLos devanados están "apenas enrollados": el alambre de cobre se envuelve con papel para cables o papel corrugado, y no se encapsula completamente después del bobinado.El aislamiento está relleno de aceite: todos los espacios entre los devanados y el núcleo, entre los devanados y entre los devanados y el depósito están rellenos de aceite aislante.Proceso clave: Inyección de aceite al vacío: Después de secar, filtrar y desgasificar el cuerpo del transformador, se inyecta aceite aislante al vacío para asegurar que el aceite humedezca completamente todos los espacios de aislamiento y elimine las burbujas de aire.Transformadores de tipo seco (tomando como ejemplo el tipo convencional de fundición con resina epoxi)Los devanados se "solidifican": después de enrollar el alambre de cobre, se coloca en un molde y se vierte resina epoxi al vacío. Tras el curado, se forma una sustancia aislante dura.El aislamiento se basa en la resina epoxi: la resina en sí misma es a la vez un material aislante y un soporte estructural.Proceso clave: Moldeo al vacío: la resina epoxi se mezcla con el agente de curado y el relleno al vacío y luego se inyecta en el molde para eliminar las burbujas de aire y garantizar que la capa aislante sea densa y esté libre de defectos.2. Proceso de fabricación del bobinado:Transformador sumergido en aceiteSin encapsulado general después del bobinado.El aislamiento entre capas se realiza con papel para cables, y los extremos se aíslan con cartón aislante o madera laminada.La bobina enrollada se coloca directamente sobre el núcleo de hierro y, a continuación, toda la bobina se sumerge en aceite.Transformador de tipo secoTras el bobinado, es obligatorio realizar la fundición al vacío o la impregnación a presión al vacío (VPI).Las bobinas de bajo voltaje suelen estar enrolladas con papel de cobre o aluminio para reducir las pérdidas por corrientes parásitas.Las bobinas de alto voltaje utilizan alambre redondo o plano esmaltado, y luego se recubren con resina epoxi.Tras el vertido, es necesario un tratamiento de curado (curado térmico) para que la resina alcance su resistencia final. 3. Proceso de ensamblaje y sellado:Transformador sumergido en aceiteUna vez ensamblado el cuerpo del transformador (núcleo + bobinados), debe instalarse en un tanque de aceite sellado.Los requisitos para la soldadura de los tanques de petróleo son estrictos, y se requiere una prueba de fugas (prueba de presión de aire o de presión de agua).Accesorios de instalación: conservador de aceite, radiador, relé de gas, deshumidificador, etc.Finalmente, se procede al llenado de aceite al vacío.Transformador de tipo secoUna vez ensamblada la carcasa del transformador, no se requiere un depósito de aceite.La carcasa protectora exterior (placa metálica o cubierta de malla) se instala directamente, principalmente para protegerla más que para sellarla.Se instalan una sonda de control de temperatura y un ventilador de refrigeración (opcional).Sin conservador de aceite, sin radiador, sin relé de gas 4. Procedimientos de prueba:Transformadores sumergidos en aceiteAdemás de las pruebas eléctricas rutinarias, se requieren pruebas de hidratación del aceite (tensión de ruptura, contenido de agua, índice de acidez, análisis cromatográfico, etc.).Es necesario realizar una prueba de estanqueidad (para comprobar si hay fugas en el depósito).Las mediciones de descarga parcial generalmente se realizan después del llenado de aceite.Transformadores de tipo secoNo se requiere prueba de hidratación del aceite.Concéntrese en los niveles de descarga parcial (normalmente ≤10 pC, nivel europeo avanzado ≤5 pC).Para comprobar la presencia de humedad, es necesario realizar pruebas de resistencia al aislamiento y de índice de absorción.

En África, la demanda de sistemas de tratamiento de agua sumergidos en aceite y de tipo seco difiere significativamente: los sistemas sumergidos en aceite predominan en términos de cantidad, mientras que los sistemas de tipo seco representan un nicho de crecimiento caracterizado por su pequeña escala y alta tasa de crecimiento. No compiten en el mismo mercado, sino que atienden escenarios completamente diferentes. En términos de cantidad de unidades, el mercado africano de transformadores se caracteriza por el predominio de los transformadores sumergidos en aceite. l ¿Por qué existe una demanda mucho mayor de contenedores sumergidos en petróleo en África?El entorno natural y las condiciones socioeconómicas de África están prácticamente hechos a medida para Transformadores sumergidos en aceite:1. Adaptabilidad a entornos de temperaturas extremadamente altas: Las temperaturas en África (especialmente en el norte de África, el Sahel y la región del Golfo) a menudo superan los 50 °C. Los transformadores sumergidos en aceite utilizan aceite aislante como medio de refrigeración, y su sistema de gestión térmica se mantiene estable a altas temperaturas; Transformadores de tipo seco Dependen de la convección del aire para la disipación del calor, lo que reduce significativamente su eficiencia en entornos de alta temperatura. Esta es la razón física fundamental por la que los transformadores sumergidos en aceite predominan en el norte de África, el Sahel y la región del Golfo.2. Los escenarios al aire libre dominan la demanda de electricidad de África, que proviene principalmente de: electrificación rural (transformadores exteriores montados en postes o en tierra), microrredes mineras (minas a cielo abierto), centrales fotovoltaicas distribuidas y expansión de la red eléctrica urbana (transformadores exteriores tipo caja). Más del 90 % de estos escenarios se dan al aire libre, y los transformadores sumergidos en aceite superan a los transformadores secos en términos de rentabilidad, gran capacidad de sobrecarga y resistencia a la intemperie.3. Sensibilidad al costoLos transformadores de distribución estándar sumergidos en aceite cuestan aproximadamente entre 15 y 30 dólares por kVA, mientras que los transformadores secos cuestan entre 30 y 50 dólares por kVA, más del doble. En la mayoría de los países africanos y en proyectos con presupuestos ajustados, se prefieren los transformadores sumergidos en aceite a los secos siempre que sea posible.4. Madurez tecnológica y facilidad de mantenimientoEn África, existe escasez de mano de obra local cualificada. Los sistemas sumergidos en aceite son equipos consolidados con sistemas de inspección y mantenimiento aplicables a nivel mundial. Los sistemas secos, por otro lado, requieren mayor pericia técnica por parte del personal de mantenimiento en caso de que surjan problemas. Sin embargo, con el aumento de las tasas de urbanización en África, la construcción acelerada de centros de datos en Sudáfrica, Nigeria y Kenia, y el desarrollo del sector inmobiliario comercial, la proporción de cubiertas de tipo seco seguirá aumentando desde la tasa de penetración actual de aproximadamente el 17 %, y se espera que alcance más del 30 % en el sector de la construcción comercial hacia 2030. Aun así, en términos de número de unidades, es poco probable que la abrumadora ventaja de las cubiertas impregnadas de aceite en África se vea afectada en los próximos 10 a 15 años.

Desde la perspectiva de las materias primas, la diferencia fundamental entre Transformadores de tipo seco y Transformador sumergido en aceiteLa diferencia radica en los distintos medios aislantes y materiales de encapsulación del bobinado, lo que determina la composición de todo su sistema material. Medio aislante del núcleo: aceite o aire + aislamiento sólidoTransformador sumergido en aceiteMaterial aislante principal: Aceite mineral aislante (refinado a partir de fracciones de petróleo, como aceite nafténico y aceite parafínico).El aceite aislante cumple dos funciones principales: aislamiento eléctrico y disipación de calor.El aceite llena todos los huecos entre los devanados, entre los devanados y el núcleo, y entre los devanados y el depósito.Transformadores de tipo secoMaterial aislante principal: Sistema de aislamiento sólido, no se utiliza aislamiento líquido.Tres enfoques técnicos comunes:Tipo de fundición con resina epoxi (principal): Los devanados se funden al vacío y se envuelven con resina epoxi.Aislamiento de papel Nomex tipo (clase H) Transformadores de tipo seco): papel de poliamida aromática DuPont + aireTipo de impregnación de fibra de vidrio: Resina reforzada con fibra de vidrioLa disipación del calor depende totalmente de la convección del aire (AN) o del soplado forzado de un ventilador (AF). Material principal: Básicamente el mismoAmbos núcleos utilizan fibra de vidrio laminada en frío orientada Láminas de acero al silicio (CRGO), procesado mediante apilamiento o bobinado. No existe ninguna diferencia fundamental en esta materia prima. Algunos productos de alta gama Transformadores de tipo seco usar núcleos de aleación amorfa para reducir las pérdidas en vacío, pero esto no es una línea divisoria entre las categorías de productos. Diferencias en los materiales entre el tanque de combustible y los componentes estructurales.Transformador sumergido en aceiteDepósito de aceite: Chapa de acero soldada, superficie interior recubierta con barniz aislante.Accesorios: Conservador de aceite, radiador/tubos de refrigeración, relé de gas, tubo antiexplosivos, desecante (filtro de silicona), válvula de filtro de aceiteEstos componentes son, a su vez, importantes materias primas.Transformador de tipo secoCarcasa: Carcasa protectora fabricada en aleación de aluminio o chapa de acero (IP20/IP23), sin depósito de aceite.Sin conservador de aceite, sin radiador, sin relé de gasSolo un sistema de control de temperatura (sensor PT100 + controlador de temperatura) y un ventilador de refrigeración (opcional).El consumo total de materiales es significativamente menor que el de los transformadores que funcionan con petróleo. Los transformadores de combustión en aceite dependen del "aceite" para el aislamiento y la disipación del calor, por lo que los devanados pueden estar al descubierto y el depósito de aceite debe ser grueso y pesado; los transformadores de combustión en seco dependen del "sellado con resina epoxi" para el aislamiento y del "aire" para la disipación del calor, por lo que los materiales en general son más ligeros y limpios, pero el coste de los materiales epoxi en sí no es bajo.

En comparación con transformadores sumergidos en aceite, Transformadores de tipo seco Presentan ventajas significativas en cuatro dimensiones clave: seguridad contra incendios, instalación flexible, respeto al medio ambiente, funcionamiento sin mantenimiento e idoneidad para entornos especiales. 1. Intrínsecamente seguro: libre de aceite, no inflamable y no explosivo.Sin líquidos inflamables: Los devanados de los transformadores de tipo seco están aislados directamente con resina epoxi o papel NOMEX, lo que elimina el riesgo de fugas, combustión o explosión.Cero carga para la extinción de incendios: No se necesitan tanques de aceite de emergencia, pozos de drenaje, sistemas de rociadores ni cortafuegos; se puede instalar directamente en edificios, sótanos, centros comerciales, hospitales, centros de datos, estaciones de metro y otras áreas densamente pobladas.En caso de incendio en un transformador sumergido en aceite, este se extenderá, arderá y liberará humos tóxicos; los transformadores de tipo seco evitan por completo este problema. 2. Ubicación de instalación extremadamente flexible.Se pueden instalar cerca del centro de carga: los transformadores de aislamiento seco-seco se pueden colocar en el centro de una planta, dentro de un hueco o en una esquina de la sala de máquinas, sin necesidad de una sala de transformadores independiente (siempre que la ventilación sea suficiente).Sin restricciones de altura ni número de plantas: Los transformadores refrigerados por aceite generalmente solo se instalan en la planta baja o en un nivel de sótano (teniendo en cuenta el depósito de aceite y el transporte), mientras que los transformadores secos-secos se pueden instalar en la azotea o en la planta de equipos de edificios de gran altura.Ocupa poco espacio: al carecer de camiones cisterna, radiadores, conservadores de aceite, relés de gas y otros accesorios, la estructura es compacta. 3. Funcionamiento y mantenimiento sencillos, sin riesgo de fugas.Manejo sin aceite: No es necesario filtrar muestras de aceite periódicamente, realizar pruebas de voltaje de ruptura de aceite, reponer el nivel de aceite ni reparar fugas.Sin problemas de envejecimiento de las juntas: Los transformadores lubricados con aceite son los más propensos a sufrir fugas debido al envejecimiento de las juntas; los transformadores de tipo seco eliminan por completo este problema.Las inspecciones rutinarias solo requieren revisar el controlador de temperatura y el ventilador; prácticamente no se necesitan consumibles. 4. Protección del medio ambiente y limpiezaSin contaminación por petróleo: Incluso después del desmantelamiento, no hay problemas con la eliminación de aceites residuales, y las láminas de cobre y acero al silicio se reciclan de forma más limpia.Sin olor ni emisiones de vapor de aceite: Adecuado para entornos sensibles al aire, como fábricas de alimentos, talleres farmacéuticos y salas blancas de electrónica de precisión. 5. Alta resistencia a cortocircuitos (bajo ciertas estructuras)Los devanados de los transformadores secos de resina se curan integralmente, lo que les confiere una resistencia mecánica extremadamente alta. Su capacidad para soportar fuerzas electrodinámicas de cortocircuito es superior a la de los transformadores hidráulicos de la misma capacidad (los devanados de los transformadores hidráulicos son sueltos y se fijan mediante pasadores de presión).En los sistemas de distribución de energía industrial y minera sometidos a frecuentes cortocircuitos, los transformadores de tipo seco suelen tener una menor tasa de fallos. 6. Nivel de descarga parcial controlableEl proceso de fundición al vacío permite controlar las descargas parciales a un nivel muy bajo (≤5 pC), y su tolerancia a los armónicos de alta frecuencia y a las sobretensiones de funcionamiento es mejor que la de los transformadores refrigerados por aceite (las descargas parciales en los transformadores refrigerados por aceite tienden a aumentar con el deterioro de la calidad del aceite).

En comparación con Transformadores de tipo seco, Transformadores sumergidos en aceite Ofrecen ventajas significativas, principalmente en cuanto a capacidad y tensión nominal, disipación de calor y protección contra sobrecargas, eficiencia operativa, costes de adquisición y adaptabilidad ambiental. Es posible trabajar con mayores capacidades y niveles de voltaje.Los transformadores sumergidos en aceite dependen de la circulación del aceite para el aislamiento y la disipación del calor, eliminando el cuello de botella de resina/aire de los transformadores de tipo seco. Por lo tanto:Capacidad de una sola unidad: Los transformadores de tipo seco suelen alcanzar entre 2500 y 3150 kVA como límite superior habitual, mientras que los transformadores sumergidos en aceite pueden alcanzar fácilmente decenas o incluso cientos de MVA.Niveles de tensión: Los transformadores de tipo seco suelen alcanzar los 35 kV, mientras que los transformadores sumergidos en aceite pueden alcanzar los 110 kV, 220 kV e incluso más, lo que los convierte en la base de las redes de transmisión y distribución de energía.En resumen: para aplicaciones de alta capacidad y alto voltaje, los transformadores sumergidos en aceite son prácticamente la única opción.Gran capacidad de disipación de calor y de sobrecarga.El aceite para transformadores tiene una capacidad calorífica específica y una conductividad térmica mucho mayores que el aire. Combinado con la convección o la circulación forzada del aceite, puede disipar rápidamente el calor de los devanados.La capacidad de sobrecarga a corto plazo es significativamente mayor que la de los transformadores de tipo seco (mayor inercia térmica, soportan más fácilmente las cargas de impacto).Durante el funcionamiento prolongado a alta tasa de carga (≥75%), el control del aumento de temperatura del bobinado es más estable y es menos probable que se vea obligado a apagar o reducir su capacidad debido a las estrategias de gestión de la temperatura. Eficiencia operativa superior (especialmente en condiciones de alta carga)Menor pérdida de carga (Pk) a temperaturas de funcionamiento reales: la refrigeración por aceite garantiza una distribución uniforme de la temperatura, y la resistencia del bobinado no aumenta bruscamente con puntos calientes localizados como en los sistemas de tipo seco.En situaciones con cargas elevadas prolongadas y largos tiempos de funcionamiento, los transformadores refrigerados por aceite suelen ofrecer menores pérdidas totales (costes de electricidad) que los sistemas de tipo seco.Además, la ruta de transformadores refrigerados por aceite de aleación amorfa permite una Po (pérdida en vacío) extremadamente baja, lo que la convierte en una opción crucial para lograr la "máxima eficiencia", mientras que los transformadores amorfos de tipo seco están limitados por restricciones de disipación de calor, lo que resulta en un rango de aplicación mucho más estrecho.Menores costos de adquisición para la misma capacidadPara la misma capacidad, el precio de las subestaciones hidráulicas suele ser significativamente menor que el de las subestaciones de tipo seco. Cuanto mayor sea la capacidad, mayor será la diferencia de precio en términos absolutos.Para subestaciones de gran capacidad (por ejemplo, ≥1600 kVA), hay menos modelos de tipo seco para elegir, mientras que las subestaciones hidráulicas ofrecen una selección más amplia, una competencia consolidada y una mejor relación coste-eficacia. Menor ruido de funcionamientoEl aceite amortigua las vibraciones en el núcleo y los devanados, y, combinado con el efecto amortiguador inherente de las subestaciones exteriores/montadas en paneles, las subestaciones refrigeradas por aceite suelen funcionar entre 5 y 10 dB más silenciosas que las subestaciones de tipo seco.En entornos sensibles al ruido, las subestaciones refrigeradas por aceite son, de hecho, más adecuadas. Mayor adaptabilidad ambiental (orientada a actividades al aire libre)Buena resistencia a la intemperie: no se ve afectado por las bajas temperaturas (el aceite no se congela ni se agrieta) y puede soportar altas temperaturas gracias a su diseño de disipación de calor; rango de temperatura más amplio que los sistemas de tipo seco.Para plataformas al aire libre, subestaciones transformadoras, zonas montañosas y redes eléctricas rurales —escenarios donde "no hay nadie que gestione el entorno y las condiciones son adversas"— los sistemas de tipo petrolífero son más robustos.

1. Pérdida en vacío Po: básicamente al mismo nivel.Po depende principalmente del material del núcleo y de la densidad de flujo magnético de diseño. Para la misma clase de eficiencia, Transformadores sumergidos en aceite y Transformadores de tipo seco utilizar el mismo nivel de grano laminado en frío orientado Láminas de acero al silicio (CRGO) o incluso aleaciones amorfas, por lo que Po puede estar muy cerca.2. Pérdida de carga Pk: los transformadores sumergidos en aceite tienen una ventaja a la "temperatura real de funcionamiento".Este es el punto clave de divergencia:Inmersión en aceite: El calor generado por el bobinado se disipa rápidamente gracias al aceite, lo que resulta en una temperatura uniforme del aceite y temperaturas de puntos calientes más controladas. El aumento de temperatura de la resistencia es relativamente controlable ⇒ R(T) en Pk = I²R(T) no alcanzará valores demasiado altos.Bobinado sumergido en seco (con resina epoxi): Si bien los materiales aislantes de clase F (155 °C) o clase H (180 °C) permiten temperaturas más elevadas, para optimizar la vida útil, el sistema de control suele mantener la temperatura del bobinado dentro de un rango más conservador (por ejemplo, entre 120 y 130 °C a largo plazo). Una vez que se acerca al umbral, limita la carga o detiene el ventilador a máxima velocidad.Resultado: Con la misma cantidad de conductores y margen de diseño, es más probable que la potencia pico (Pk) de un transformador sumergido en aceite se estabilice en un valor efectivo menor durante un funcionamiento prolongado a alta carga; esto no se debe a "diferentes cables de cobre", sino más bien a un disipador de calor más potente.3. La disipación de calor determina un factor de eficiencia oculto: la "Eficiencia de Sobrecarga Disponible". Esto significa que si las características de carga son consistentemente altas (>75%), la curva de eficiencia operativa general de un transformador hidráulico será mejor y más duradera que la de un transformador de tipo seco. Por el contrario, si la tasa de carga fluctúa a un nivel bajo o medio durante todo el año, la diferencia de eficiencia entre ambos se minimizará. En resumen, la eficiencia no radica en la denominación entre transformadores sumergidos en aceite y de tipo seco, sino en la adecuación de las condiciones de funcionamiento. Los transformadores sumergidos en aceite destacan por sus menores pérdidas totales y mayores márgenes térmicos bajo altas cargas y largos periodos de funcionamiento; los transformadores de tipo seco destacan por su funcionamiento sin mantenimiento, su limpieza, su seguridad y una eficiencia comparable bajo cargas razonables (evitando sobrepasar los límites). Lo que realmente reduce la eficiencia no es el tipo de transformador en sí, sino dos desajustes: la sobrecarga (alimentar una carga pequeña mientras el transformador está infrautilizado) o la subcarga (sobrecalentamiento y limitación de la capacidad de carga).

La selección de Transformadores de tipo seco En función de los escenarios de aplicación, la evaluación se centra en sus características de seguridad "libres de aceite e ignífugas", teniendo en cuenta también de forma exhaustiva factores como los métodos de disipación de calor, los niveles de protección y los materiales aislantes.Dimensiones de selección del núcleo1. Tipos de aislamiento:Tipo de bobinado en resina epoxi: Los devanados están completamente encapsulados en resina epoxi, lo que proporciona una excelente resistencia a la humedad, el polvo y la corrosión. No requiere mantenimiento, genera poco ruido y es la opción más común.Tipo sin encapsular/bobinado: Los bobinados están impregnados con barniz aislante, lo que proporciona una mejor disipación del calor y una capacidad de sobrecarga ligeramente superior. Sin embargo, su resistencia a la humedad y al polvo es menor, por lo que se suele utilizar en entornos industriales específicos.2. Grado de protección (código IP):IP20: Protección estándar, evita el contacto de los dedos con partes con tensión, adecuada para salas eléctricas limpias, secas y dedicadas exclusivamente a este fin.IP23: Protege contra gotas de agua en un ángulo vertical de 60°, adecuado para edificios industriales en general, entornos semiabiertos, etc. 3. Métodos de enfriamiento:Refrigeración por aire natural (AN): Se basa en la convección del aire y es adecuada para aplicaciones con menor capacidad o cargas más bajas.Refrigeración por aire forzado (AF): Utiliza un ventilador, lo que aumenta la capacidad de sobrecarga a corto plazo del transformador entre un 40 % y un 50 %, siendo adecuada para aplicaciones con grandes fluctuaciones de carga y requisitos de sobrecarga periódicos.Resumen de los pasos de selección:1. Determinar la seguridad y la ubicación: Confirme si se requieren sistemas de secado (por ejemplo, en interiores o en zonas densamente pobladas). Este es un requisito previo.2. Tipo de aislamiento: Para la mayoría de los casos (edificios, instalaciones públicas), se prefiere el moldeo con resina epoxi (SCB); el moldeo sin encapsular (SGB) solo se puede considerar en talleres industriales con requisitos de disipación de calor extremadamente altos y entornos limpios.3. Grado de protección: IP20 para salas de distribución eléctrica en ambientes limpios; IP23 para fábricas con humedad o polvo leves; IP54 y superiores para exteriores o entornos extremos.4. Método de enfriamiento: Seleccione refrigeración natural (RN) cuando la carga sea estable; si la carga fluctúa o requiere una sobrecarga a corto plazo, se debe instalar refrigeración por aire forzado (RF).5. Requisitos específicos: Ya sea que se requiera un cambiador de tomas bajo carga, bajo nivel de ruido, alta clase de aislamiento (clase H) o función a prueba de explosiones.

La clave para seleccionar un Transformador sumergido en aceite En función del escenario de aplicación, se busca un equilibrio entre seguridad, medio ambiente, coste y rendimiento. A continuación, se presentan las directrices de selección para diferentes escenarios: 1. Subestaciones exteriores convencionales / Distribución regional de energíaCaracterísticas del escenario: Alta demanda de capacidad, alto nivel de voltaje y altos requisitos de disipación de calor.Tipo preferido: sin cerramiento o con cerramiento de alta eficiencia energética.Motivo: Amplio espacio exterior y buena disipación del calor. Se prefieren los modelos de alta eficiencia energética, ya que, si bien el precio de compra es ligeramente superior, el ahorro en el consumo eléctrico a largo plazo es significativo, lo que se traduce en un menor coste total durante su vida útil. 2. Empresas industriales y mineras (Entorno general)Características del escenario: La carga puede fluctuar, lo que requiere un suministro de energía estable; el entorno puede contener polvo, pero no es altamente corrosivo.Tipo preferido: Tipo cerrado o tipo totalmente sellado.Motivo: La estructura cerrada previene eficazmente la entrada de polvo y humedad, prolongando los intervalos de mantenimiento. Si las fluctuaciones de voltaje en el taller son importantes y afectan el funcionamiento de los equipos, se debe seleccionar un cambiador de tomas bajo carga para estabilizar el voltaje. 3. Entornos hostiles/peligrosos como las industrias petrolera, química y minera.Características del escenario: Presencia de gases inflamables y explosivos, altos niveles de polvo, alta humedad o sustancias corrosivas.Tipo preferido: Transformadores totalmente sellados o transformadores especiales a prueba de explosiones.Motivo: La estructura totalmente sellada elimina el contacto entre el aceite y el aire, evitando el envejecimiento del aceite aislante y la entrada de gases inflamables externos. Debe cumplir con los requisitos de seguridad contra explosiones del lugar; esto constituye una norma fundamental de seguridad. 4. Riego agrícola y red eléctrica ruralCaracterísticas del escenario: Carga dispersa, grandes fluctuaciones estacionales, condiciones de mantenimiento limitadas y sensibilidad a los costos.Tipo preferido: Tipo económico no cerrado o tipo básico cerrado.Motivo: Controlar la inversión inicial y, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades básicas. El diseño cerrado reduce la carga de trabajo de mantenimiento y es más adecuado para operaciones de campo sin supervisión. 5. Ubicaciones con requisitos de calidad de energía extremadamente altos.Características del escenario: Centros de datos, instalaciones de fabricación de precisión, hospitales, laboratorios, etc., que requieren un voltaje extremadamente estable.Tipo preferido: Transformador sellado con cambio de tomas bajo cargaMotivo: La función de cambio de tomas bajo carga permite ajustar la tensión de salida en tiempo real cuando cambia la carga, garantizando la calidad de la energía y protegiendo los equipos de precisión.