Wprowadzenie
Osuszacze, znane również jako osuszacze z żelem krzemionkowym, chronią przed wilgocią w powietrzu, która mogłaby dostać się do transformatora elektrycznego i jego cieczy izolacyjnej. Osuszacz zawiera hydrofilowy (przyciągający wodę) materiał w postaci koralików żelu krzemionkowego. W branży transformatorowej żel krzemionkowy jest preferowanym środkiem osuszającym, choć istnieją inne alternatywy.
Osuszacz z Żelem Krzemionkowym
Osuszacze są instalowane na wszystkich transformatorach zanurzonych w cieczy z konserwatorem. Hermetyczny transformator zanurzony w cieczy nie wymaga osuszacza, ponieważ jego zbiornik jest całkowicie uszczelniony, co zapobiega kontaktowi cieczy izolacyjnej z powietrzem.
Lokalizacja Osuszacza na Transformatorze z Konserwatorem
Funkcja Osuszacza Transformatora
Osuszacze są prostymi, ale kluczowymi elementami wyposażenia niezbędnymi do utrzymania prawidłowego działania transformatora elektrycznego. W miarę jak obciążenie transformatora się zmienia, zmienia się również temperatura. Wraz ze wzrostem temperatury, objętość cieczy izolacyjnej rośnie i powietrze jest wypychane z zbiornika konserwatora. Wraz ze spadkiem temperatury, objętość oleju maleje i powietrze jest zasysane z powrotem do zbiornika konserwatora przez osuszacz z żelem krzemionkowym (zobacz animację poniżej).
Transformator 'Oddychający' z Powodu Zmiany Temperatury
Gdyby zbiornik transformatora nie był wentylowany (otwarty na atmosferę), zmiana temperatury spowodowałaby powstanie dodatniego ciśnienia wewnątrz zbiornika transformatora przy wzroście temperatury i ujemnego ciśnienia przy spadku temperatury. Jednak wentylacja do atmosfery stwarza dodatkowe komplikacje (zobacz poniżej).
Powietrze atmosferyczne zawiera wiele niepożądanych ciał obcych, które muszą być powstrzymane przed kontaktem z cieczą izolacyjną transformatora. Zawarta w powietrzu wilgoć jest szczególnie niebezpieczna dla cieczy izolacyjnej transformatora, ponieważ ma szkodliwy wpływ na wytrzymałość dielektryczną cieczy izolacyjnej i może znacząco skrócić użyteczny czas pracy transformatora.
Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasz Kurs Wideo o Transformatorach Elektrycznych. Kurs zawiera ponad dwie godziny wideo, quiz i otrzymasz certyfikat ukończenia po zakończeniu kursu. Ciesz się!
Jak Działają Osuszacze
Poniższe wideo jest fragmentem naszego Kursu Wideo o Transformatorach Elektrycznych Online.
Gdy transformator się ochładza, objętość cieczy izolacyjnej maleje i powietrze jest zasysane do zbiornika konserwatora przez osuszacz. Wilgoć zawarta w powietrzu jest absorbowana przez żel krzemionkowy, gdy przechodzi przez osuszacz. Żel krzemionkowy może absorbować około 20% swojej wagi w wilgoci, zanim się nasyci, np. 5 kg żelu krzemionkowego może zaabsorbować około 1 kg wody.
Transformator Zasysający Powietrze
Oprócz funkcji osuszającej, osuszacz ma dodatkową funkcję. Pułapka olejowa znajdująca się pod osuszaczem izoluje żel krzemionkowy od powietrza atmosferycznego, gdy nie ma/jest mała różnica ciśnień między zbiornikiem konserwatora a powietrzem atmosferycznym. Pułapka olejowa tworzy barierę, przez którą powietrze nie może swobodnie przepływać, dzięki czemu żel krzemionkowy nie absorbuje stale wilgoci, a odstępy między regeneracją (osuszaniem) żelu krzemionkowego mogą być wydłużone. Pułapka olejowa również przyciąga cząstki kurzu z powietrza, gdy powietrze wchodzi do osuszacza; to zmniejsza prawdopodobieństwo zanieczyszczenia cieczy izolacyjnej.
Kiedy Wymienić Żel Krzemionkowy
Żel krzemionkowy będzie absorbował wilgoć z powietrza, aż stanie się nasycony, w którym to momencie przestanie być skuteczny. Na szczęście bardzo łatwo jest stwierdzić, kiedy żel krzemionkowy musi zostać wymieniony lub zregenerowany (proces znany jako regeneracja). Gdy żel krzemionkowy staje się nasycony, zmienia kolor, zaczynając od dołu i rozprzestrzeniając się w górę. Typowe kolory stosowane dzisiaj to pomarańczowy (suchy) zmieniający się na przezroczysty (nasycony).
Osuszacz z Żelem Krzemionkowym Staje się Nasycony
Lub fioletowy (suchy) zmieniający się na różowy (nasycony).
Osuszacz z Żelem Krzemionkowym Staje się Nasycony
Zaleca się, aby zawsze utrzymywać 5-10 cm (2-4 cale) 'buforu' suchego żelu krzemionkowego, ale regeneracja lub wymiana żelu krzemionkowego, gdy jest 1/3 nasycony, jest najlepszą praktyką. Posiadanie mniej niż 1/3 suchego żelu krzemionkowego w osuszaczu zwiększa prawdopodobieństwo, że wilgoć dotrze do cieczy izolacyjnej transformatora i dojdzie do zanieczyszczenia.
Regeneracja Żelu Krzemionkowego
Wiele osób wymienia żel krzemionkowy, gdy staje się nasycony, chociaż zazwyczaj nie jest to konieczne. Absorbowana wilgoć uwolni się z żelu krzemionkowego, jeśli zostanie wystawiona na podwyższone temperatury, dzięki czemu możliwe jest przywrócenie żelu krzemionkowego do jego pierwotnego stanu nienasyconego. Typowe metody regeneracji żelu krzemionkowego obejmują umieszczenie koralików żelu krzemionkowego na gorącej powierzchni i pozwolenie im na wyschnięcie.
Jak Sprawdzić, Czy Osuszacz Działa
Istnieją dwa proste sposoby, aby upewnić się, że osuszacz działa poprawnie.
- Sprawdź, czy przez pułapkę olejową przechodzą bąbelki.
- Sprawdź, czy kolor żelu krzemionkowego zmienia się z czasem.
Jeśli kolor żelu krzemionkowego nie zmienia się z czasem, istnieje duże prawdopodobieństwo, że transformator ma nieszczelność uszczelki lub uszczelnienia, a powietrze wchodzi i wychodzi przez nieszczelność. Nieszczelne uszczelki i uszczelnienia powinny zostać znalezione i wymienione jak najszybciej.
Ocena Osuszacza
Osuszacze są kupowane na podstawie ich zdolności osuszania na jednostkę objętości cieczy izolacyjnej. Na przykład, transformator wykorzystujący 5 000 litrów cieczy izolacyjnej będzie wymagał mniejszego osuszacza niż transformator wykorzystujący 30 000 litrów. Rozmiar osuszacza jest zazwyczaj określany przez producenta oryginalnego wyposażenia transformatora (OEM).
Dodatkowe Zasoby
https://www.maier-accessories.com/en/transformer-accessories/dehydrating-breathers.html
http://www.silicagelpacks.com/Silica-gel-breather-function.htm