Introducción
Respiradores desecantes, también conocidos como respiradores de gel de sílice, impiden que la humedad del aire ambiente entre en contacto con el líquido aislante de un transformador eléctrico. El respirador contiene cristales hidrofílicos (atraídos por el agua) o gel de sílice en forma de perlas. Dentro de la industria de transformadores, el gel de sílice es el agente desecante preferido, aunque existen otras opciones.
Los respiradores se instalan en todos los transformadores de tipo conservador sumergidos en líquido. Un transformador hermético aislado con líquido no requiere un respirador desecante porque el tanque del transformador está completamente sellado y el líquido aislante no tiene contacto con el aire ambiente.
Ubicación del Respirador Desecante en el Transformador Conservador
Función del Respirador Desecante del Transformador
Los respiradores desecantes son equipos simples pero esenciales para mantener un transformador eléctrico en buen estado. A medida que varía la carga del transformador, también lo hace la temperatura. Cuando la temperatura aumenta, el volumen del líquido aislante se expande y el aire es expulsado del tanque conservador. Cuando la temperatura disminuye, el volumen de aceite se reduce y el aire es aspirado de nuevo al tanque conservador a través del respirador de gel de sílice (ver animación abajo).
Transformador 'Respirando' Debido al Cambio de Temperatura
Si el tanque del transformador no estuviera ventilado (abierto a la atmósfera), el cambio de temperatura crearía una presión positiva dentro del tanque del transformador a medida que la temperatura aumenta, y una presión negativa cuando la temperatura disminuye. Sin embargo, ventilar a la atmósfera genera complicaciones adicionales (ver abajo).
El aire ambiente contiene muchos contaminantes indeseables que deben evitarse para no entrar en contacto con el líquido aislante del transformador. La humedad en el aire es particularmente peligrosa para el líquido aislante del transformador ya que afecta negativamente la resistencia dieléctrica del líquido y puede reducir significativamente la vida útil del transformador.
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Cómo Funcionan los Respiradores Desecantes
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A medida que el transformador se enfría, el volumen del líquido aislante disminuye y el aire es aspirado al tanque conservador a través del respirador. La humedad en el aire es absorbida por el gel de sílice a medida que pasa a través del respirador. El gel de sílice puede absorber aproximadamente 20% de su peso en humedad antes de saturarse, por ejemplo, 5 kg de gel de sílice pueden absorber aproximadamente 1 kg de agua.
Transformador Inhalando Aire
Además de su función desecante, el respirador tiene una segunda función. Una trampa de aceite ubicada debajo del respirador aísla el gel de sílice del aire ambiente cuando no hay/poca diferencia de presión entre el tanque conservador y el aire ambiente. La trampa de aceite forma una barrera a través de la cual el aire no puede fluir libremente, por lo que el gel de sílice no está constantemente absorbiendo humedad y los intervalos entre regenerar (secar) el gel de sílice pueden extenderse. La trampa de aceite también atrapa partículas de polvo del aire cuando el aire entra en el respirador; esto reduce la probabilidad de contaminación del líquido aislante.
Cuándo Cambiar el Gel de Sílice
El gel de sílice absorberá humedad del aire hasta que se sature, momento en el cual ya no será efectivo. Afortunadamente, es muy fácil saber cuándo el gel de sílice debe ser reemplazado o regenerado (un proceso conocido como regeneración). A medida que el gel de sílice se satura, cambiará de color, comenzando desde la parte inferior y extendiéndose hacia arriba. Los colores típicos empleados hoy en día son naranja (seco) cambiando a transparente (saturado).
Respirador de Gel de Sílice Saturándose
O, púrpura (seco) cambiando a rosa (saturado).
Respirador de Gel de Sílice Saturándose
Generalmente se aconseja mantener un amortiguador de 5-10 cm (2-4 pulgadas) de gel de sílice seco en todo momento, pero regenerar o reemplazar el gel de sílice cuando esté 1/3 saturado es la mejor práctica. Tener menos de 1/3 de gel de sílice seco dentro del respirador aumenta la probabilidad de que algo de humedad llegue al líquido aislante del transformador y ocurra contaminación.
Regeneración del Gel de Sílice
Muchas personas reemplazan el gel de sílice cuando se satura, aunque esto generalmente no es necesario. La humedad absorbida se liberará del gel de sílice si se expone a temperaturas elevadas, por lo que es posible restaurar el gel de sílice a su estado no saturado anterior. Los medios típicos para regenerar el gel de sílice incluyen colocar las perlas de gel de sílice en una superficie caliente y dejarlas secar.
Cómo Comprobar que el Respirador Funciona
Hay dos maneras fáciles de asegurarse de que el respirador está funcionando correctamente.
- Buscar burbujas que pasen a través de la trampa de aceite.
- Comprobar que el color del gel de sílice está cambiando con el tiempo.
Si el gel de sílice no cambia de color con el tiempo, hay una fuerte posibilidad de que el transformador tenga una junta o sellado con fugas, y el aire está entrando y saliendo a través de la fuga. Las juntas y sellados con fugas deben encontrarse y reemplazarse lo antes posible.
Clasificación del Respirador
Los respiradores se compran en función de su capacidad de secado por volumen de líquido aislante. Por ejemplo, un transformador que utiliza 5,000 litros de líquido aislante requerirá un respirador más pequeño que un transformador que utiliza 30,000 litros. El tamaño del respirador generalmente lo determina el fabricante original del equipo (OEM) del transformador.
Recursos Adicionales
https://www.maier-accessories.com/en/transformer-accessories/dehydrating-breathers.html
http://www.silicagelpacks.com/Silica-gel-breather-function.htm