EN COLOMBIA - Transformadores de energía durarían más con análisis térmico

Estos equipos, encargados de regular y distribuir la energía eléctrica a hogares, centros comerciales e industrias, tienen un periodo de vida estimado entre 25 y 30 años; sin embargo este tiempo puede variar si no se realizan revisiones oportunas a los sistemas encargados de disipar el calor, lo que desencadena fallos en el suministro de la luz. Con el uso de cámaras térmicas es posible estimar a qué temperatura se afectaría un transformador.

El análisis propuesto por el docente Óscar Julián Soto Marín, doctor en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, identifica el “estado de salud” de un transformador, exponiéndolo a distintas temperaturas para analizar a cuántos grados centígrados se pierde el paso de la corriente.

“Asegurar la continuidad del suministro de energía es un asunto prioritario para las empresas de transmisión y distribución de energía, por eso el diagnóstico del transformador es un factor esencial. En ese sentido, calcular la ‘vida remanente’ es un factor decisivo para gestionar el riesgo asociado con la confiabilidad del sistema, y por supuesto para asegurar la calidad en el suministro de energía”, explica el investigador.

Su propuesta consiste en poner el transformador dentro de una cámara térmica, que para aparatos pequeños (5 a 20 cm2) puede ser un horno de cocina convencional, y para los grandes (entre 2 y 5 m de altura) en una habitación.

“Mediante las ondas electromagnéticas se eleva la temperatura del ambiente sobre el dispositivo”, explica el ingeniero, quien adelantó parte de su trabajo en el Laboratorio de Ensayos Eléctricos Industriales (LABE) de la UNAL Sede Bogotá.

En su investigación analizó tres tipos de transformadores: los inmersos en aceite, los de media frecuencia y los de tipo seco. Los inmersos en aceite se utilizan en fábricas, industrias o plantas de energía eléctrica, y por su gran tamaño, entre 2 y 10 m de altura, se deben enfriar con aceite de petróleo, lo que los hace muy inflamables y no reutilizables.

Para este tipo se identificó el daño por la emisión de gases residuales. El etanol se presenta hasta los 490 °C y se califica como daño leve; el etileno hasta los 670 °C, riesgo moderado, y el acetileno hasta los 850 °C o más, identificada como la temperatura crítica para el transformador. “A ese nivel el aceite se sobrecalienta, se pone negro y gelatinoso y obstruye la conductividad de la energía en el transformador”, explica.

El transformador de media frecuencia se analizó durante una pasantía del investigador en la Universidad de Kansas (Estados Unidos), ya que en Colombia no se emplean estos sistemas. Para ello construyó un dispositivo para introducirlo en la cámara térmica, que en este caso hizo las veces de un horno de cocina.

Estos transformadores tienen entre 20 y 50 cm de diámetro y su proceso de enfriamiento se realiza con ventiladores ensamblados, similares a los de las torres de los computadores de escritorio. En este caso se midió el daño que puede presentar el cobre envuelto en el núcleo del transformador, conocido como devanado.

Así, constató que los hilos de cobre –del tamaño de un alfiler– se empiezan a cristalizar y pierden contacto, es decir que dejan de transmitir corriente, cuando alcanzan los 120 y 170 °C.

Los transformadores de tipo seco son aquellos que se emplean en dispositivos electrónicos como electrodomésticos, soldadores, televisores análogos o neveras. Las pruebas de estos consistieron en evaluar la temperatura que soportaba su devanado, debido a que sus hilos de cobre son más gruesos y se enfrían a temperatura ambiente.

“Al poner el aparato en un horno de cocina y superar la temperatura promedio de 150 °C, el cobre se abre y pierde la capacidad de conducir corriente”, señala el ingeniero, quien realizó esta parte de su trabajo en el Laboratorio del Grupo de Investigación en Redes de Distribución y Potencia (GREDyP) de la UNAL Sede Manizales.

Así, el ingeniero Soto comprobó que su método de proceso de envejecimiento sirve para determinar a qué temperatura exacta los transformadores eléctricos empiezan a presentar fallos técnicos, que terminan por afectar a los ciudadanos.

Para este trabajo de investigación el ingeniero Soto contó con acompañamiento de los profesores Eduardo Antonio Cano y Armando Jaime Ustariz, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la UNAL Sede Manizales.

FUENTE: http://agenciadenoticias.unal.edu.co/detalle/transformadores-de-energia-durarian-mas-con-analisis-termico