Transformateurs de type sec coulés en résine époxy : que sont-ils exactement ? Que font-ils ?

I. Qu'est-ce qu'un transformateur de type sec coulé en résine époxy ?

Les transformateurs secs en résine époxy utilisent de la résine époxy comme matériau isolant. Les enroulements haute et basse tension sont enroulés avec du ruban de cuivre (feuille) et de la résine époxy est coulée et solidifiée sous vide pour former une structure en fibre de verre à haute résistance. Les qualités d'isolation sont F et H. Les transformateurs de type sec reposent sur la convection d'air ou le refroidissement par air forcé pour la dissipation thermique et ne disposent pas d'huile de transformateur. 

En raison de ses propriétés ignifuges, antidéflagrantes et sans entretien, il est largement utilisé dans les métros urbains, les immeubles de grande hauteur, les aéroports, les hôpitaux, les centres commerciaux et autres lieux soumis à des exigences élevées en matière d'incendie et de sécurité.

II. Caractéristiques du processus des transformateurs de type sec coulés en résine époxy

1. Moulage par coulée d'enroulement : les enroulements haute et basse tension sont coulés avec un mélange de résine époxy dans un état sous vide et forment un tout dense et solide après solidification.

2. Système d’isolation : Il utilise principalement de la résine époxy comme isolation principale et de la fibre de verre comme matériau de renforcement. Il ne nécessite pas d’huile isolante et constitue un équipement d’isolation solide.

3. Méthode de refroidissement : généralement AN (refroidissement naturel par air) ou AF (refroidissement par air forcé). Equipé d'un régulateur de température et d'un ventilateur à flux axial, le ventilateur peut être démarré et arrêté automatiquement en fonction de la température de charge. Certains produits permettent un fonctionnement en surcharge à court terme.

III. Les principaux avantages et inconvénients des transformateurs de type sec coulés en résine époxy

Avantages :

1. Haute sécurité et respect de l'environnement

• Anti-incendie et antidéflagrant : la résine époxy elle-même est un matériau ignifuge, ignifuge et auto-extinguible, qui élimine fondamentalement le risque d'incendie et d'explosion.
• Sans pollution : ne contient aucune huile isolante, éliminant ainsi la possibilité de fuite d’huile contaminant le sol et les sources d’eau. C'est très propre.

2. Excellentes propriétés électriques et mécaniques

• Haute résistance d'isolation : la résine époxy durcie forme une couche isolante dense avec de bonnes performances d'isolation et une forte résistance aux chocs de foudre.
• Forte résistance aux courts-circuits : la bobine est solidifiée en un tout rigide à haute résistance avec une résistance mécanique extrêmement élevée et peut résister à l'énorme impact électrodynamique généré lorsqu'un court-circuit soudain se produit.

3. Excellente adaptabilité environnementale

• Résistant à l'humidité et à la poussière : la couche de résine scellée peut isoler efficacement l'humidité, la poussière et les gaz corrosifs, et peut même fonctionner normalement dans un environnement avec 100 % d'humidité.
• Faible coût de maintenance : aucun préchauffage n’est requis avant le fonctionnement et aucun traitement de séchage n’est requis après l’arrêt. La charge de travail de maintenance quotidienne est minime.

4. Haute efficacité, économie d'énergie et conception compacte

• Faible perte : en optimisant le noyau de fer (par exemple en utilisant des tôles d'acier au silicium de haute qualité) et la conception du bobinage, les pertes à vide et en charge sont très faibles et l'effet d'économie d'énergie est significatif.
• Petite taille et poids léger : grâce à l'efficacité d'isolation élevée de la résine époxy, sa taille et son poids sont beaucoup plus petits que ceux des transformateurs immergés dans l'huile de même capacité, économisant ainsi de l'espace d'installation et des coûts de construction civile.
• Faible bruit : grâce à une technologie et des matériaux avancés, le bruit de fonctionnement est faible, adapté aux hôpitaux, résidences, etc. sensibles au bruit.

Inconvénients :

• La résistance à la température est relativement limitée : les qualités d'isolation couramment utilisées sont F (155 ℃) ou H (180 ℃), les températures de fonctionnement à long terme sont généralement limitées à environ 120 ℃ ~ 140 ℃ et la capacité de surcharge n'est pas aussi bonne que celle du type immergé dans l'huile.
• Risque de décharge partielle et de fissuration : Si le processus de coulée n'est pas strictement contrôlé (comme des bulles et un mélange irrégulier), une décharge partielle peut facilement se produire ; En cas de changements de froid et de chaleur extrêmes ou de contraintes mécaniques, la résine époxy peut présenter un risque de fissuration.
• Coût élevé : le coût d’acquisition initial est généralement supérieur à celui des transformateurs immergés dans l’huile de même capacité.

IV. Maintenance et défauts courants des transformateurs de type sec moulés en résine époxy

• Points clés du quotidien : Faites attention à l'apparence (fissures, traces de décharge), à ​​la température (contrôle de température/points chauds) et aux bruits anormaux ; Gardez les isolateurs, les surfaces d'enroulement et les conduits d'air propres pour empêcher l'accumulation de poussière d'affecter la dissipation thermique et l'isolation.
• Inspection/tests réguliers : résistance d'isolement, résistance CC, tension de tenue CA, décharge partielle, etc. ; L’inspection des fixations et de la mise à la terre est également essentielle.

Problèmes typiques :

• Surchauffe des enroulements : souvent liée à une surcharge, à une mauvaise ventilation ou au vieillissement ; peut se manifester par une décoloration de l'époxy, une odeur de brûlé ou une surchauffe localisée.
• Décharge partielle : peut provenir d'une isolation humide/endommagée, de mauvais câbles/mise à la terre, etc., et accélère le vieillissement au fil du temps.
• Bruits/vibrations inhabituels : peuvent être associés à des problèmes de serrage du noyau, à des fixations desserrées, à des harmoniques de charge, à une résonance, etc.

V. Paramètres techniques communs des transformateurs de type sec coulés en résine époxy

Voici quelques plages de paramètres techniques courants pour les transformateurs de type sec coulés en résine époxy, et les valeurs spécifiques varient en fonction du modèle et du fabricant :

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VI. Principaux domaines d'application des transformateurs de type sec coulés en résine époxy

Les transformateurs de type sec coulés en résine époxy sont particulièrement adaptés aux endroits suivants présentant des exigences élevées en matière de sécurité et d'environnement :

• Équipements publics urbains : immeubles de grande hauteur, centres commerciaux, aéroports, stations de métro, tunnels, enceintes sportives, etc.
• Institutions importantes : hôpitaux, centres de données, théâtres, écoles, laboratoires, etc. pour assurer la continuité et la fiabilité de l'alimentation électrique.
• Environnement industriel : usines chimiques, centrales nucléaires, mines, centrales électriques et autres environnements difficiles où existent des gaz inflammables, explosifs ou corrosifs.
• Nouveaux domaines énergétiques : production d’énergie éolienne, centrales photovoltaïques…