Pompe a vuoto rotative a fusoliera sigillate con olio nella fabbricazione di trasformatori

La produzione di trasformatori è uno dei processi industriali più impegnativi in cui la tecnologia del vuoto gioca un ruolo decisivo. Trasformatori di potenza, trasformatori di distribuzione e trasformatori di misura contengono tutti grandi quantità di componenti non metallici come carta isolante, legno, olio e resina che possono assorbire umidità dall'atmosfera. Anche tracce di umidità possono ridurre drasticamente la resistenza dielettrica, portando a scariche parziali, cedimenti elettrici e guasti catastrofici.

È qui che le pompe per vuoto a palette oleose diventano indispensabili. Come confermano leader del settore come Leybold, le pompe a palette oleose sono state "tipicamente utilizzate per tutte le fasi di essiccazione della produzione di trasformatori", offrendo una soluzione economica e comprovata per questa applicazione critica.

I trasformatori si basano su un doppio sistema di isolamento: isolamento solido (carta di cellulosa e pressboard) e isolamento liquido (olio per trasformatori). Entrambi sono igroscopici e assorbono naturalmente umidità dall'aria.

Le conseguenze della contaminazione da umidità sono gravi:

Per prevenire questi guasti, il contenuto di umidità residua nei trasformatori ad alte prestazioni non deve superare lo 0,1-0,3%.

La tecnologia del vuoto affronta questa sfida attraverso due fasi chiave:

• Disidratazione e degasaggio
• Impregnazione con olio isolante

Il serbatoio del trasformatore viene sottoposto a un vuoto profondo per un periodo prolungato. A bassa pressione, il punto di ebollizione dell'acqua viene significativamente abbassato, causando la vaporizzazione e l'estrazione dell'umidità intrappolata. Contemporaneamente, i gas disciolti (ossigeno, azoto) vengono rimossi dall'olio e dai materiali solidi.

Dopo la disidratazione, il serbatoio deve essere riempito con olio isolante sotto vuoto. Il vuoto creato all'interno dei pori microscopici dell'isolamento di cellulosa consente all'olio degasato di essere "risucchiato" in ogni minuscolo spazio. Ciò elimina le sacche d'aria che potrebbero causare scariche parziali e garantisce che l'olio e l'isolamento solido funzionino come un unico sistema dielettrico unificato.

Le pompe per vuoto a palette oleose sono la tecnologia del vuoto più utilizzata nella produzione di trasformatori. Ecco perché:

• Tecnologia comprovata – Le pompe a palette oleose sono lo standard industriale per l'essiccazione dei trasformatori da decenni. Sono soluzioni "ben collaudate, altamente efficienti ed economiche" ampiamente utilizzate per tutte le fasi di essiccazione della produzione di trasformatori.
• Capacità di vuoto profondo – Queste pompe raggiungono pressioni finali fino a 0,5 mbar (monostadio) e ancora inferiori con configurazioni a due stadi, soddisfacendo i rigorosi requisiti di vuoto dei processi di essiccazione dei trasformatori.
• Convenienza economica – Rispetto alle tecnologie di vuoto a secco, le pompe a palette oleose offrono un investimento iniziale inferiore e una comprovata affidabilità, rendendole la scelta più economica per molte linee di produzione di trasformatori.
• Gestione del vapore acqueo – L'essiccazione dei trasformatori genera un notevole degasaggio di vapore acqueo. Le pompe a palette oleose dotate di valvole di ballast possono gestire efficacemente i vapori condensabili, impedendo all'umidità di contaminare l'olio della pompa.

Nella produzione di trasformatori, le pompe per vuoto a palette oleose vengono tipicamente utilizzate in combinazione con pompe Roots (booster meccanici):

• Pompa primaria/di supporto: Una pompa a palette oleosa ad alto flusso (come la serie Wordfik PVX) stabilisce il vuoto iniziale e funge da pompa di supporto
• Pompa principale/booster: Una pompa per vuoto Roots aumenta la velocità di pompaggio e migliora il vuoto finale dell'intero sistema

Questa combinazione fornisce le elevate velocità di pompaggio e i profondi livelli di vuoto richiesti per un'efficiente essiccazione dei trasformatori.

Le pompe per vuoto a palette oleose serie PVX di Wordfik sono specificamente progettate per soddisfare i rigorosi requisiti della produzione di trasformatori. Ecco come funzionano:

• Prestazioni di vuoto profondo – Le pompe serie PVX raggiungono un vuoto finale di 0,5 mbar, garantendo una disidratazione completa dell'isolamento del trasformatore. Per le applicazioni più esigenti, i modelli PVX630 e PVX750 raggiungono 0,1 mbar.
• Gestione superiore del vapore acqueo – Dotate di valvole di ballast di alta qualità, le pompe PVX gestiscono efficacemente il notevole degasaggio di vapore acqueo durante le fasi di pre-essiccazione e essiccazione finale. Ad esempio, la PVX202 offre una capacità di gestione del vapore acqueo di 4 kg/h, mentre i modelli più grandi gestiscono carichi ancora maggiori.
• Costruzione robusta in ghisa – Costruite con robusti corpi in ghisa e componenti lavorati di precisione, le pompe PVX sono progettate per funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7 in ambienti industriali esigenti.
• Bassa temperatura operativa – Efficienti sistemi di raffreddamento mantengono basse le temperature dell'olio, prolungando gli intervalli di cambio olio e la durata della pompa.
• Manutenzione facile – Con punti di assistenza accessibili e procedure di manutenzione semplificate, le pompe PVX riducono al minimo i tempi di inattività e il costo totale di proprietà.

Il metodo di essiccazione più efficace per l'isolamento dei trasformatori è l'essiccazione a fase vapore (VPD), sviluppata negli anni '60 e ancora oggi lo standard del settore.

Nella VPD, il cherosene o l'alcool viene iniettato nella camera di essiccazione come mezzo di trasferimento del calore. Il processo prevede:

1. Il trasformatore o i suoi avvolgimenti vengono posti in una camera di essiccazione (volume fino a 1.000 m³)
2. La camera viene riscaldata a circa 105-110°C
3. Il vapore di cherosene penetra nel materiale isolante grazie alla sua bassa densità e tensione superficiale
4. Il vapore condensa sull'isolamento più freddo, rilasciando calore latente e allontanando l'umidità

• Essiccazione più rapida del 50-60% – La VPD essicca gli avvolgimenti in pochi giorni (al massimo una settimana), rispetto a settimane con i metodi convenzionali ad aria calda
• Qualità superiore – La VPD raggiunge un'umidità residua inferiore allo 0,1-0,3%, garantendo la massima resistenza dielettrica
• Estensione della vita dell'isolamento – Il processo riduce significativamente il fattore di depolimerizzazione, prolungando la vita dei materiali isolanti
• Compatibilità comprovata – Le pompe a palette oleose sono state la spina dorsale dei sistemi VPD per decenni, fornendo il vuoto profondo e l'elevata capacità di gestione del vapore acqueo richiesti da questo processo esigente

Wordfik fornisce soluzioni complete di vuoto per i produttori di trasformatori, inclusi sistemi di vuoto Roots + a palette personalizzati specificamente progettati per l'essiccazione a fase vapore di cherosene e l'evacuazione ad alto vuoto.

• Pompa primaria: pompa a palette oleosa (serie PVX) per stabilire e mantenere il vuoto di base
• Pompa booster: pompa per vuoto Roots magnetica (serie LCVS) per una maggiore velocità di pompaggio
• Integrazione del sistema: sistemi preassemblati e pre-tubati con controlli intelligenti

• Tempi di ciclo più rapidi: Combinazioni di pompe ottimizzate riducono i tempi di essiccazione ed evacuazione
• Qualità superiore: Vuoto profondo e stabile garantisce una rimozione completa dell'umidità
• Costi operativi inferiori: Progettazioni a basso consumo energetico e intervalli di manutenzione prolungati
• Affidabilità: Costruzione per impieghi gravosi per funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7 in ambienti esigenti

Considerazioni sulla manutenzione per applicazioni di trasformatori

Le applicazioni di essiccazione dei trasformatori sono impegnative per le pompe per vuoto a causa di:

• Elevati carichi di vapore acqueo che possono contaminare l'olio della pompa
• Vapori di solventi organici durante i processi VPD
• Sottoprodotti acidi dalla degradazione del materiale isolante

• Cambi olio regolari – Monitorare le condizioni dell'olio e cambiarlo agli intervalli raccomandati per mantenere le prestazioni e proteggere la pompa.
• Funzionamento del ballast – Utilizzare la valvola di ballast durante i processi di essiccazione per evitare che l'umidità condensi nell'olio della pompa.
• Filtrazione della nebbia d'olio – Installare filtri per la nebbia d'olio di scarico per catturare gli aerosol d'olio e proteggere l'ambiente di lavoro.
• Protezione anti-suck back – Assicurarsi che le pompe siano dotate di valvole anti-suck back integrate per impedire all'olio di rifluire nel serbatoio del trasformatore durante le interruzioni di corrente.

Le pompe per vuoto a palette oleose rimangono la spina dorsale della produzione di trasformatori — una tecnologia comprovata, economica e affidabile per la rimozione di umidità e gas dall'isolamento dei trasformatori.

La serie PVX di Wordfik offre ai produttori di trasformatori:

• Vuoto profondo fino a 0,1 mbar per un'essiccazione completa
• Gestione superiore del vapore acqueo con valvole di ballast
• Costruzione per impieghi gravosi per funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7
• Affidabilità comprovata nelle applicazioni più esigenti

Che si tratti di essiccare trasformatori di misura, trasformatori di distribuzione o grandi trasformatori di potenza, Wordfik ha la soluzione di vuoto per garantire che i vostri prodotti soddisfino i più elevati standard di qualità.