Introduzione
Essiccatori, noti anche come essiccatori a gel di silice, impediscono che l'umidità dell'aria ambiente entri in contatto con il liquido isolante di un trasformatore elettrico. L'essiccatore contiene cristalli o perle di gel di silice idrofilo (attratti dall'acqua). Nell'industria dei trasformatori, il gel di silice è l'agente essiccante preferito, sebbene siano disponibili altre opzioni.
Gli essiccatori sono installati su tutti i trasformatori a liquido immerso con conservatore. Un trasformatore ermetico a liquido isolante non richiede un essiccatore perché il serbatoio del trasformatore è completamente sigillato e il liquido isolante non ha contatto con l'aria ambiente.
Posizione dell'Essiccatore su Trasformatore con Conservatore
Funzione dell'Essiccatore per Trasformatori
Gli essiccatori sono dispositivi semplici ma essenziali per mantenere un trasformatore elettrico in condizioni ottimali. Al variare del carico del trasformatore, varia anche la temperatura. All'aumentare della temperatura, il volume del liquido isolante aumenta e l'aria viene espulsa dal serbatoio del conservatore. Al diminuire della temperatura, il volume dell'olio diminuisce e l'aria viene aspirata nel serbatoio del conservatore attraverso l'essiccatore a gel di silice (vedi animazione sotto).
Trasformatore 'Respirante' a Causa del Cambiamento di Temperatura
Se il serbatoio del trasformatore non fosse ventilato (aperto all'atmosfera), il cambiamento di temperatura creerebbe una pressione positiva all'interno del serbatoio del trasformatore all'aumentare della temperatura e una pressione negativa al diminuire della temperatura. Tuttavia, la ventilazione all'atmosfera crea complicazioni aggiuntive (vedi sotto).
L'aria ambiente contiene molti contaminanti indesiderati che devono essere impediti di entrare in contatto con il liquido isolante del trasformatore. L'umidità contenuta nell'aria è particolarmente pericolosa per il liquido isolante del trasformatore poiché ha un effetto dannoso sulla resistenza dielettrica del liquido isolante e può causare una significativa riduzione della vita utile del trasformatore.
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Come Funzionano gli Essiccatori
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Quando il trasformatore si raffredda, il volume del liquido isolante diminuisce e l'aria viene aspirata nel serbatoio del conservatore attraverso l'essiccatore. L'umidità nell'aria viene assorbita dal gel di silice mentre passa attraverso l'essiccatore. Il gel di silice può assorbire circa il 20% del suo peso in umidità prima di saturarsi, ad esempio 5 kg di gel di silice possono assorbire circa 1 kg di acqua.
Trasformatore che Inala Aria
Oltre alla sua funzione essiccante, l'essiccatore ha una seconda funzione. Una trappola d'olio situata sotto l'essiccatore isola il gel di silice dall'aria ambiente quando non c'è differenza di pressione tra il serbatoio del conservatore e l'aria ambiente. La trappola d'olio forma una barriera attraverso la quale l'aria non può fluire liberamente, quindi il gel di silice non assorbe costantemente umidità e gli intervalli tra la rigenerazione (asciugatura) del gel di silice possono essere estesi. La trappola d'olio attrae anche particelle di polvere dall'aria quando l'aria entra nell'essiccatore; questo riduce la probabilità di contaminazione del liquido isolante.
Quando Cambiare il Gel di Silice
Il gel di silice assorbirà umidità dall'aria fino a quando non sarà saturato, a quel punto non sarà più efficace. Fortunatamente, è molto facile sapere quando il gel di silice deve essere sostituito o rigenerato (un processo noto come rigenerazione). Quando il gel di silice si satura, cambia colore, partendo dal basso e diffondendosi verso l'alto. I colori tipici utilizzati oggi sono arancione (secco) che diventa trasparente (saturo).
Essiccatore a Gel di Silice che Diventa Saturo
Oppure, viola (secco) che diventa rosa (saturo).
Essiccatore a Gel di Silice che Diventa Saturo
Si consiglia generalmente di mantenere un buffer di 5-10 cm (2-4 pollici) di gel di silice secco in ogni momento, ma rigenerare o sostituire il gel di silice quando è 1/3 saturo è la migliore pratica. Avere meno di 1/3 di gel di silice secco all'interno dell'essiccatore aumenta la probabilità che un po' di umidità raggiunga il liquido isolante del trasformatore e si verifichi una contaminazione.
Rigenerazione del Gel di Silice
Molte persone sostituiscono il gel di silice quando diventa saturo, anche se di solito non è necessario. L'umidità assorbita si libererà dal gel di silice se esposto a temperature elevate, quindi è possibile ripristinare il gel di silice al suo stato non saturo originale. I mezzi tipici per rigenerare il gel di silice includono posizionare le perle di gel di silice su una superficie calda e lasciarle asciugare.
Come Verificare che l'Essiccatore Funzioni
Ci sono due modi semplici per assicurarsi che l'essiccatore funzioni correttamente.
- Osservare le bolle che passano attraverso la trappola d'olio.
- Controllare che il colore del gel di silice cambi nel tempo.
Se il gel di silice non cambia colore nel tempo, c'è una forte possibilità che il trasformatore abbia una guarnizione o un sigillo che perde, e l'aria entra ed esce attraverso la perdita. Le guarnizioni e i sigilli che perdono devono essere trovati e sostituiti il prima possibile.
Classificazione dell'Essiccatore
Gli essiccatori vengono acquistati in base alla loro capacità di essiccazione per volume di liquido isolante. Ad esempio, un trasformatore che utilizza 5.000 litri di liquido isolante richiederà un essiccatore più piccolo rispetto a un trasformatore che utilizza 30.000 litri. La dimensione dell'essiccatore è solitamente determinata dal produttore originale del trasformatore (OEM).
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Risorse Aggiuntive
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http://www.silicagelpacks.com/Silica-gel-breather-function.htm