Diseño de la superficie de enfriamiento de transformadores en baño de aceite

Abstract

Al hacer el diseño de un transformador, no solamente se debe ocupar de calcular las dimensiones, en lo que al núcleo se refiere, y la cantidad de espiras y sección de los conductores, respecto de los bobinados; sino se debe tener en cuenta un detalle de mucha importancia, como es el de la cantidad de calor que debe disiparse al ambiente. Se tiene dos fuentes de calor: el Cobre y el Fierro. Las pérdidas en el cobre son producidas por la circulación de las corrientes en los bobinados que tienen cierta resistencia óhmica, y la ley de Joule especifica en qué condiciones se realiza la transformación de esa energía eléctrica en calor. La potencia que se mide en el ensayo de corto circuito no es otra cosa que las pérdidas en el cobre del transformador, de manera que esa potencia será la que debemos trasmitir al ambiente, desde los bobinados. Las pérdidas en el fierro se deben a los fenómenos de Histéresis y a las corrientes que se inducen en el núcleo. Por efecto de estar sometido a un campo magnético alternado. Estas pérdidas también están evaluadas como una potencia. El ensayo en vacío suministra el valor de las pérdidas en el Fierro, por ambos conceptos, histéresis y corrientes parásitas, y de esta potencia debemos trasmitirla desde el núcleo hacia el ambiente. Si bien es cierto que las dos potencias mencionadas son de valor pequeño comparadas con las potencias transferidas desde la red al circuito secundario de carga, no debe dejarse de lado, ya que esa cantidad de calor debe disiparse en el ambiente. Un detalle que conspira contra a disipación de calor en los transformadores, es que no hay piezas en movimiento que produzcan una ventilación forzada. En las máquinas eléctricas rotativas, se dispone de una excelente ventilación en las partes móviles, lo que contribuye a una mejor disipación del calor. No su cede lo mismo en las partes fijas; pero como están muy próximas a las móviles, estas sirven de ventiladores a aquellas, con lo que siempre se tienen condiciones ventajosas si se compara el caso con el de los transformadores.