L’olio svolge diverse funzioni cruciali nei trasformatori, in particolare nei trasformatori di potenza dove funge da mezzo refrigerante e isolante:
- Raffreddamento: una delle funzioni primarie dell’olio in un trasformatore è quella di fungere da refrigerante. I trasformatori generano calore durante il funzionamento a causa delle perdite nel nucleo e negli avvolgimenti. L’olio all’interno del trasformatore assorbe questo calore e lo dissipa per convezione al sistema di raffreddamento esterno, come alette del radiatore o tubi di raffreddamento. Ciò aiuta a mantenere le temperature operative ottimali e previene il surriscaldamento, che potrebbe altrimenti danneggiare l’isolamento e i componenti del trasformatore.
- Isolamento: l’olio funge anche da eccellente isolante elettrico. Riempie lo spazio all’interno del serbatoio del trasformatore e circonda gli avvolgimenti e il nucleo, fornendo isolamento tra le parti sotto tensione e i componenti collegati a terra. Questa proprietà isolante dell’olio è fondamentale per prevenire guasti elettrici e garantire il funzionamento sicuro del trasformatore in condizioni di alta tensione.
L’olio viene utilizzato come refrigerante nei trasformatori principalmente per la sua elevata capacità termica specifica e le buone proprietà di conduttività termica. La capacità termica specifica si riferisce alla quantità di energia termica necessaria per aumentare la temperatura di una sostanza di una certa quantità, mentre la conduttività termica si riferisce alla capacità di un materiale di condurre il calore. L’elevata capacità termica specifica dell’olio gli consente di assorbire una quantità significativa di calore generato all’interno del trasformatore senza un grande aumento della temperatura. La sua buona conduttività termica facilita poi il trasferimento efficiente di questo calore alle superfici di raffreddamento esterne, dove può essere dissipato nell’ambiente circostante.
In alcuni trasformatori, in particolare quelli che operano a potenze nominali più elevate o in ambienti difficili, l’olio viene riscaldato per migliorarne le prestazioni come refrigerante. Il riscaldamento dell’olio aiuta a migliorarne le caratteristiche di flusso e ne riduce la viscosità, facilitando la circolazione dell’olio attraverso il trasformatore e il trasferimento efficace del calore. Questo riscaldamento controllato garantisce inoltre che l’olio mantenga l’intervallo di temperatura operativa ottimale, migliorando l’efficienza e la longevità complessive del trasformatore.
I vantaggi derivanti dall’utilizzo dell’olio nei trasformatori vanno oltre il raffreddamento e l’isolamento:
- Rigidità dielettrica: l’olio per trasformatori ha un’elevata rigidità dielettrica, il che significa che può resistere ad alte tensioni senza rompersi. Questa proprietà è fondamentale per mantenere l’integrità elettrica del trasformatore e prevenire guasti o guasti elettrici.
- Resistenza alla corrosione: l’olio per trasformatori è formulato per resistere all’ossidazione e al degrado nel tempo, anche a temperature operative elevate e uso prolungato. Ciò aiuta a proteggere i componenti interni e garantisce l’affidabilità a lungo termine del trasformatore.
- Dissipazione dei gas: durante il funzionamento, i trasformatori possono generare gas a causa della decomposizione termica dell’olio o di altri materiali. L’olio del trasformatore è progettato per assorbire e dissolvere questi gas, prevenendo la formazione di bolle di gas che potrebbero altrimenti interferire con il funzionamento del trasformatore o provocare archi interni.
Nel complesso, l’uso dell’olio nei trasformatori fornisce gestione termica essenziale, isolamento elettrico e affidabilità operativa, rendendolo un componente critico nei sistemi di distribuzione e trasmissione dell’energia in tutto il mondo.