Un transformateur sec est un transformateur de puissance qui ne fait pas appel à un fluide de refroidissement liquide. Ses enroulements et son noyau de fer sont directement exposés à l'air, le refroidissement s'effectuant par convection naturelle. Comparé aux transformateurs immergés dans l'huile, le transformateur sec présente les caractéristiques principales suivantes :
- Conception sans huile N’utilise pas d’huile isolante inflammable, éliminant ainsi les risques de fuite d’huile et d’incendie, et améliorant la sécurité.
- Performance environnementale Ne contient aucune substance à base d'huile, évitant ainsi la pollution des sols et de l'eau, et respectant les exigences environnementales modernes.
- Entretien facile Plus besoin de contrôles réguliers du niveau et de la qualité de l'huile, ce qui réduit la charge de travail et les coûts de maintenance.
- Installation flexible De taille relativement réduite et de poids léger, ce qui permet un choix plus flexible des emplacements d'installation.
- Capacité de surcharge élevée : Possède une forte capacité de surcharge à court terme pour s'adapter aux fluctuations de charge.
Le principal facteur déterminant l'utilisation d'un transformateur sec en extérieur est son niveau de protection (indice IP). Les environnements extérieurs sont soumis à l'érosion par divers facteurs naturels tels que la pluie, la poussière et les embruns salés, ce qui exige un niveau de protection élevé.
- IP23 : Protégé contre les chutes d'eau verticales et les projections d'eau à un certain angle, convient aux environnements extérieurs avec auvents.
- IP54 Résistant à la poussière et aux éclaboussures, convient aux environnements extérieurs généraux.
- IP65 Entièrement étanche à la poussière et protégé contre les jets d'eau, convient aux environnements extérieurs difficiles. Les transformateurs secs modernes peuvent atteindre des niveaux de protection élevés grâce à des procédés de conception et de fabrication spéciaux, répondant ainsi aux exigences d'une utilisation en extérieur.
Les environnements extérieurs présentent d'importantes variations de température, les transformateurs secs doivent donc s'adapter à :
- Environnements à haute température Dans les régions chaudes, les transformateurs nécessitent une bonne conception de dissipation de chaleur, adoptant généralement un refroidissement par air forcé (AN/AF) pour améliorer la capacité de dissipation de chaleur.
- Environnements à basse température Dans les régions froides, il est nécessaire de tenir compte de la fragilité des matériaux à basse température et des variations de leurs performances d'isolation, et de sélectionner des matériaux isolants adaptés aux environnements à basse température.
- Différences de température entre le jour et la nuit Les variations fréquentes de température peuvent entraîner une dilatation et une contraction des matériaux, ce qui nécessite la sélection de matériaux présentant une bonne stabilité thermique.
En extérieur, les transformateurs sont confrontés à :
- Corrosion par brouillard salin Les zones côtières nécessitent des mesures de protection contre les embruns salés, telles que l'utilisation de fixations en acier inoxydable et de revêtements spéciaux.
- Pollution industrielle Les zones industrielles doivent prendre en compte l'impact des pluies acides et de la corrosion chimique.
- Vieillissement aux ultraviolets L’exposition directe au soleil peut provoquer le vieillissement des pièces et revêtements en plastique, ce qui nécessite le choix de matériaux résistants aux UV.
Les environnements extérieurs connaissent d'importantes variations d'humidité, propices à la condensation, pouvant entraîner :
- Performances d'isolation réduites
- Rouille des composants métalliques
- Risque de court-circuit électrique Les solutions comprennent :
- Des éléments chauffants intégrés permettent de maintenir une température intérieure sèche.
- Adoption de matériaux d'isolation résistants à l'humidité.
- Conception de structures de ventilation raisonnables.
Pour s'adapter aux environnements extérieurs, les transformateurs secs nécessitent généralement les conceptions spéciales suivantes :
- Utilisez des boîtiers en tôle d'acier inoxydable ou galvanisée pour améliorer la résistance à la corrosion.
- Concevoir des couvercles supérieurs inclinés pour éviter l'accumulation d'eau.
- Ajoutez des grilles d'aération pour assurer la dissipation de la chaleur tout en empêchant les infiltrations d'eau de pluie.
- Utilisez des matériaux isolants offrant une meilleure résistance aux intempéries.
- Ajouter des revêtements résistants à l'humidité.
- Adoptez le procédé d'imprégnation sous vide et pression (VPI) pour améliorer les performances d'étanchéité à l'humidité.
- Augmenter le nombre ou la puissance des ventilateurs.
- Concevoir des conduits d'air raisonnables.
- Envisagez l'utilisation de systèmes auxiliaires refroidis par eau dans les environnements à haute température.
- Surélevez les fondations de l'installation pour éviter toute immersion dans l'eau.
- Envisagez des mesures antichoc.
- Concevoir un espace facilitant les opérations de maintenance.
- Inutile de construire une salle de transformateur dédiée, ce qui permet de réduire les coûts de génie civil.
- Choix flexible du lieu d'installation, permettant la proximité des centres de charge.
- Aucun risque d'incendie, particulièrement adapté aux zones densément peuplées.
- Maintenance simple et faibles coûts de cycle de vie.
- Capacité relativement faible, avec des restrictions potentielles pour les applications à grande capacité.
- Coût d'investissement initial plus élevé que pour les transformateurs immergés dans l'huile.
- Les performances peuvent être affectées dans des environnements extrêmes.
- Exigences plus élevées en matière de contrôle du bruit.
- Réseaux de distribution d'énergie urbains : Installé dans des zones densément peuplées telles que les quartiers résidentiels et les zones commerciales.
- usines industrielles : Lieux soumis à des exigences de protection contre les explosions, tels que les industries chimiques et minières.
- Infrastructure Infrastructures de transport telles que tunnels, ponts et métros.
- Nouveau champ énergétique : Projets d'énergies renouvelables tels que les centrales photovoltaïques et les parcs éoliens.
- Alimentation électrique temporaire : Besoins temporaires en énergie pour les chantiers de construction, les lieux d'événements, etc.
Afin de garantir le fonctionnement fiable à long terme des transformateurs secs d'extérieur, les recommandations suivantes sont proposées :
- Vérifiez la présence de corrosion et de déformation du boîtier.
- Nettoyer la poussière et les débris des ouvertures de ventilation.
- Vérifiez l'absence de connexions électriques desserrées.
- Surveillez la température de fonctionnement pour vous assurer qu'elle ne dépasse pas les limites autorisées.
- Vérifiez l'efficacité des mesures d'étanchéité pendant la saison des pluies.
- Soyez attentif aux mesures antigel en hiver.
- Effectuez régulièrement des tests de résistance d'isolement.
- Vérifiez l'état de fonctionnement du système de refroidissement.
- Effectuer le nettoyage et l'entretien professionnels lorsque cela est nécessaire.
Avec les progrès technologiques, les transformateurs secs d'extérieur présenteront les tendances de développement suivantes :
- Intelligence Intégrer des capteurs de température, d'humidité, etc., pour permettre une surveillance à distance.
- Haute fiabilité L'application de nouveaux matériaux et procédés permettra d'améliorer la durée de vie des produits.
- Respect de l'environnement Des matériaux plus respectueux de l'environnement et des conceptions recyclables.
- modularisation Conception modulaire pour une installation et une maintenance faciles.
- Haute efficacité et économies d'énergie Conception à faibles pertes pour améliorer l'efficacité énergétique.
Les transformateurs secs peuvent être utilisés en extérieur, à condition de choisir des modèles présentant des niveaux de protection adaptés et une conception spécifique aux conditions environnementales. Un choix judicieux, une installation correcte et un entretien régulier garantissent une alimentation électrique sûre et fiable pour les transformateurs secs d'extérieur.
