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Transformador de aislamiento
Un transformador de aislamiento es un dispositivo de potencia que transmite energía eléctrica a través de inducción electromagnética mientras simultáneamente establece un aislamiento eléctrico entre el devanado de entrada (lado primario) y el devanado de salida (lado secundario). Su función principal es cortar la ruta de corriente continua entre la red eléctrica y la carga, haciendo que el circuito secundario flote a tierra, evitando así eficazmente accidentes por descargas eléctricas y suprimiendo diversas señales de interferencia en la red eléctrica.
La relación de vueltas de un transformador de aislamiento puede ser 1:1 (aislamiento de igual voltaje) u otras relaciones (aislamiento de aumento y reducción simultáneos). Los productos se dividen en dos tipos principales: transformadores de aislamiento de tipo seco y transformadores de aislamiento sumergidos en aceite. Se utilizan ampliamente en equipos médicos, instrumentos de precisión, sistemas de control industrial, nuevos sistemas de energía y diversas aplicaciones con altos requisitos de seguridad y calidad de la energía.
No existe una conexión eléctrica directa entre los devanados primario y secundario, y no hay diferencia de potencial entre ningún cable del lado secundario y tierra. El contacto con un solo cable no provocará descargas eléctricas, lo que garantiza de manera efectiva la seguridad de los operadores y el equipo.
Aísla eficazmente factores inestables como armónicos, sobretensiones y pulsos de pico en la red eléctrica, filtrando señales de interferencia de modo común y modo diferencial para proporcionar un suministro de energía limpio para cargas de precisión. Una capa de protección electrostática opcional reduce aún más el acoplamiento capacitivo entre devanados, lo que resulta en un rendimiento antiinterferencias superior.
Convierte el voltaje de entrada en un voltaje de salida adecuado para la carga según las necesidades reales, logrando simultáneamente las funciones duales de aislamiento eléctrico y transformación de voltaje.
Cuando se utilizan grupos de conexión específicos (como Dyn11), se pueden eliminar eficazmente las interferencias armónicas de tercer orden y de orden impar, purificando la red eléctrica.
El uso de un transformador de aislamiento puede generar una nueva línea de neutro (línea N), evitando mal funcionamiento del equipo causado por una línea de neutro original defectuosa en la red eléctrica.
El producto está disponible en dos tipos: tipo seco (fundición de resina epoxi/tipo abierto) y sumergido en aceite (enfriamiento por aceite mineral), adecuados para aplicaciones en interiores/alta resistencia al fuego y aplicaciones en exteriores/de alta potencia, respectivamente.
| Artículo | Rango de parámetros/Descripción |
| Capacidad nominal | 5 kVA ~ 2.000 kVA |
| Voltaje de entrada | Monofásico 220V / Trifásico 380V / 440V / 420V / 400V, etc. |
| Voltaje de salida | Monofásico 110V / 100V / 36V / 24V / Trifásico 220V / 200V / 120V / 110V, etc. |
| Número de fases | Monofásico / Trifásico |
| Frecuencia nominal | 50Hz/60Hz |
| Voltaje de aislamiento (voltaje soportado) | 3 kV / 5 kV / 10 kV (estándar); personalizable hasta 1.000 kV para productos especiales |
| Clase de aislamiento | Clase F (155 ℃) / Clase H (180 ℃) para tipo seco; Clase A (105 ℃) para tipo sumergido en aceite |
| Clase de protección | IP20 ~ IP54 (tipo seco); IP54 y superior (tipo exterior sumergido en aceite) |
| Eficiencia | ≥95% ~ 98,5% (dependiendo de la capacidad y el diseño) |
| Regulación de voltaje | ≤2% (bajo condiciones de carga completa) |
| Voltaje de impedancia | <7% (standard) |
| Corriente sin carga | <5% (standard) |
| Resistencia de aislamiento | ≥50 MΩ ~ 500 MΩ |
| Límite de aumento de temperatura | ≤100 K (tipo seco) / ≤65 K (inmerso en aceite, temperatura superior del aceite) |
| Rango de temperatura ambiente | -5 ℃ ~ +40 ℃ (estándar); ampliable a -40 ℃ ~ +45 ℃ (personalizado) |
| Estándares | Normas de eficiencia energética IEC 60076 / GB 1094 / UL 5085 / CSA / CE / GB 20052, etc. |
Transformador de aislamiento tipo seco
1. Núcleo: Utiliza láminas de acero al silicio de grano orientado de alta permeabilidad laminadas entre sí o un núcleo toroidal de ferrita, lo que reduce eficazmente las pérdidas.
2. Devanados de alto y bajo voltaje: Devanados con alambre de cobre o aluminio de alta calidad utilizando un método de devanado sin fibra. El aislamiento se consigue mediante impregnación al vacío, garantizando la clase de aislamiento F o H.
3. Sistema de aislamiento: Estructura de aislamiento abierta o fundida en resina epoxi, ignífuga y resistente a la humedad, adecuada para ambientes interiores y de alta seguridad.
4. Capa de protección electrostática (opcional): una capa de protección metálica colocada entre los devanados primario y secundario, que suprime eficazmente la interferencia de modo común.
Transformador de aislamiento sumergido en aceite
1. Núcleo: Igual que las láminas de acero al silicio de alta permeabilidad, de tipo seco, laminadas entre sí.
2. Devanados de alto y bajo voltaje: Devanados con alambre de cobre o aluminio de alta calidad.
3. Aceite aislante: Aceite mineral (IEC 60296), que proporciona funciones de aislamiento, disipación de calor y extinción de arco, adecuado para aplicaciones de alta potencia y exteriores.
4. Tanque del transformador: Gabinete sellado soldado de acero con una estructura externa de disipación de calor.
1. Ventajas principales del producto
① Seguro y confiable: logra un "suministro de energía seguro" mediante el aislamiento eléctrico, previniendo eficazmente accidentes por descargas eléctricas. En aplicaciones con altos requisitos de seguridad, como equipos médicos y laboratorios, la corriente de fuga se puede controlar a nivel de microamperios.
② Excelente rendimiento antiinterferencias: aísla armónicos de la red, sobretensiones, picos de pulso y otras interferencias. Con blindaje electrostático opcional, se puede mejorar aún más la inmunidad a las interferencias de modo común, proporcionando un suministro de energía limpio para cargas de precisión.
③ Función dual (aislamiento + transformación): se puede diseñar como aislamiento puro 1:1 o aumento/reducción + aislamiento, adaptándose de manera flexible a los requisitos de diferentes escenarios.
④ Estructura flexible y amplia cobertura de escenarios: seco/inmerso en aceite, monofásico/trifásico, cobertura de capacidad de 0,5 kVA a 2000 kVA, adecuado tanto para instrumentos médicos pequeños como para distribución de energía industrial de alta potencia.
⑤ Bajas pérdidas, alta eficiencia: al utilizar un núcleo magnético de alta permeabilidad y un diseño de devanado de bajas pérdidas, la eficiencia puede alcanzar entre el 95% y el 98,5% o más, lo que genera importantes ahorros de energía.
⑥ Larga vida útil, bajo mantenimiento: los transformadores de aislamiento de tipo seco están diseñados para un funcionamiento sin mantenimiento, mientras que los transformadores de aislamiento sumergidos en aceite pueden tener una vida útil de 20 a 30 años en condiciones de operación y mantenimiento estandarizadas.
2. Vida útil
Transformadores de aislamiento de tipo seco: en condiciones de funcionamiento estándar y uso estandarizado, la vida útil diseñada puede alcanzar entre 20 y 25 años. Los componentes del núcleo (núcleo, devanados) no tienen piezas que se dañen fácilmente y el sistema de aislamiento (resina epoxi/clase F/clase H) envejece lentamente y no requiere mantenimiento.
Transformadores de aislamiento sumergidos en aceite: la vida útil diseñada puede alcanzar entre 20 y 30 años, comparable a la de los transformadores sumergidos en aceite ordinarios. El envejecimiento de los equipos se debe principalmente al deterioro del aceite aislante y al envejecimiento de los sellos; Las pruebas periódicas de la calidad del aceite y el reemplazo de los sellos pueden prolongar la vida útil.
1. Mantenimiento diario
Transformador de aislamiento tipo seco
① Inspección diaria: Inspeccione periódicamente la apariencia del equipo y verifique si hay olores inusuales, ruidos, sobrecalentamiento, decoloración o signos de daños en el aislamiento.
② Limpieza y eliminación de polvo: Limpie periódicamente el polvo del núcleo y las superficies del devanado para evitar que la acumulación de polvo cause una disminución en el rendimiento del aislamiento o una mala disipación del calor.
③ Inspección de terminales: Apriete periódicamente los terminales y verifique si hay sobrecalentamiento u oxidación en las conexiones.
Transformador de aislamiento sumergido en aceite
① Inspección diaria como con los transformadores sumergidos en aceite ordinarios (nivel de aceite, temperatura del aceite, verificación de fugas de aceite).
② Prueba de calidad del aceite: Tome muestras cada 1 o 2 años para probar la rigidez dieléctrica, el contenido de humedad y los gases disueltos (DGA) del aceite aislante.
③ Limpieza y disipación de calor: limpie periódicamente el polvo y los residuos del radiador y la superficie del tanque.
2. Normas de seguridad
① Regla estricta para un uso seguro: El devanado secundario del transformador de aislamiento debe permanecer independiente, es decir, el devanado secundario no debe estar conectado a tierra, conectado a un conductor de protección ni a otros circuitos eléctricos. La conexión a tierra secundaria comprometerá el efecto de aislamiento y desactivará la función de protección contra descargas eléctricas.
② Seguridad en el trabajo con líneas vivas: el mantenimiento del equipo se debe realizar después de desconectar la energía, probar el voltaje y conectar un cable a tierra antes de cualquier operación. Queda estrictamente prohibido el desmontaje y montaje mientras el equipo esté energizado.
③ Prevención de incendios y protección del medio ambiente: Están estrictamente prohibidos llamas abiertas y materiales inflamables y explosivos alrededor del equipo. Al cambiar el aceite aislante en un transformador de aislamiento sumergido en aceite, se debe utilizar un contenedor exclusivo para el reciclaje; El dumping indiscriminado está estrictamente prohibido.
1. Industria médica: suministro de energía seguro y aislado para equipos médicos de quirófano, monitores de unidades de cuidados intensivos, equipos de resonancia magnética e instrumentos analíticos de laboratorio.
2. Automatización industrial: fuente de alimentación aislada y antiinterferencias para sistemas de control PLC, servomotores, máquinas herramienta CNC, líneas de producción de robots y equipos de detección de sensores.
3. Industria de la electrónica de precisión: suministro de energía purificada para equipos de prueba de chips, líneas de producción de fabricación de semiconductores, instrumentos de prueba de componentes electrónicos y equipos de audio de alta gama.
4. Nueva Industria Energética: Sistemas de prueba de inversores fotovoltaicos, sistemas de gestión de baterías (BMS), plataformas de prueba de pilas de carga y circuitos auxiliares para convertidores de energía eólica.
5. Edificación y Seguridad: Sistemas de suministro de energía de emergencia contra incendios, suministro de energía para cámaras de vigilancia, equipos de control de acceso y seguridad, sistemas de control de ascensores.
6. Tránsito ferroviario: sistemas de control de señales de metro, equipos a bordo de trenes, instrumentos de prueba de vías, sistemas de suministro de energía en andenes.
7. Sistemas de Ensayo y Medida: Alimentación depurada y antiinterferente para sistemas de medida y ensayo de precisión, aislados de la red eléctrica.
1. Riesgos ambientales (aplicable tanto al tipo seco como al tipo sumergido en aceite)
1. Limitaciones de la disipación de calor: los transformadores de aislamiento de tipo seco dependen del enfriamiento natural o del aire forzado, lo que requiere una buena ventilación en el lugar de instalación. Para ambientes cerrados y de alta temperatura, es necesario un ventilador con carcasa o margen de capacidad aumentado.
2. Riesgos de humedad y corrosión: Los transformadores de aislamiento de tipo seco moldeados con resina epoxi ofrecen buena resistencia a la humedad, pero su estructura abierta no es adecuada para ambientes de alta humedad. Las estructuras selladas sumergidas en aceite ofrecen una mayor resistencia a la humedad y la niebla salina.
3. Limitaciones de adaptabilidad a la altitud: en altitudes superiores a 1000 m, la densidad del aire reducida conduce a una menor resistencia del aislamiento externo, lo que requiere productos personalizados de tipo seco o sumergidos en aceite mejorados con aislamiento a gran altitud (aumentando la distancia de fuga).
4. Riesgo de interferencia electromagnética: en entornos industriales con fuertes interferencias electromagnéticas, se recomienda seleccionar transformadores de aislamiento con capas de blindaje electrostático para suprimir eficazmente la interferencia de modo común.
2. Limitaciones de instalación
1. Requisitos de espacio: Los transformadores de aislamiento de tipo seco requieren suficiente espacio de ventilación (normalmente ≥200 mm alrededor del transformador), mientras que los transformadores sumergidos en aceite requieren suficiente espacio para la disipación de calor y las operaciones de mantenimiento.
2. Cimentación de instalación: Los transformadores de aislamiento de tipo seco pueden montarse en el piso o instalarse en un gabinete, mientras que los transformadores sumergidos en aceite requieren una plataforma de cimentación de concreto o un soporte de poste.
3. Cumplimiento de la seguridad contra incendios: La instalación interior de transformadores de aislamiento sumergidos en aceite requiere paredes a prueba de fuego, tanques de recolección de fugas de aceite y otras instalaciones. Los transformadores de aislamiento de tipo seco son resistentes al fuego y a la humedad, con menos restricciones para la instalación en interiores.
Este producto admite una personalización personalizada en todas las dimensiones y se puede adaptar con precisión a las condiciones del proyecto, las condiciones ambientales, los estándares de la industria y las necesidades del cliente. Las dimensiones clave son las siguientes:
| Dimensión de personalización | Gama opcional/Descripción |
| Tipo de estructura | Tipo seco (molde de resina epoxi/tipo abierto) / Tipo sumergido en aceite (enfriamiento por aceite mineral) |
| Capacidad y voltaje | 5 kVA ~ 2000 kVA; Voltaje de entrada/salida personalizado según sea necesario (estándar por debajo de 1000 V; tipos especiales de alto voltaje personalizables) |
| Número de fases | Monofásico / Trifásico |
| Relación de transformación | 1:1 (aislamiento puro) / Incremento / Reducción + Aislamiento (personalizable según sea necesario) |
| Configuración de blindaje | Sin blindaje / Capa de blindaje electrostático simple / Capa de blindaje electrostático doble (suprime la interferencia de modo común + modo diferencial) |
| Clase de aislamiento | Clase F (155 ℃) / Clase H (180 ℃) para tipo seco; Clase A (105 ℃) para tipo sumergido en aceite |
| Clase de protección | IP20 ~ IP54 (tipo seco); IP54 y superior (tipo exterior sumergido en aceite) |
| Tratamiento de protección contra la corrosión | Recubrimientos anticorrosión de grado C4/C5 personalizados y sujetadores de acero inoxidable disponibles para ambientes costeros con niebla salina y corrosión química. |
| Estándares | Normas de eficiencia energética IEC 60076 / GB 1094 / UL 5085 / CSA / CE / GB 20052, etc. |
| Accesorios | Termostato, ventiladores (enfriamiento por aire forzado tipo seco), carcasa protectora, cubierta protectora de terminales, monitoreo inteligente, etc. (opcional según sea necesario) |
| Colores y marcas | Códigos de colores especificados por el usuario (RAL, etc.); placas de identificación y etiquetas de advertencia en chino, inglés o bilingüe |
