Analyse de l'implantation des transformateurs à tension constante non enfermés dans des environnements intérieurs à ventilation et dissipation thermique élevées

Grâce à sa sécurité et à son faible impact environnemental, le transformateur sec est largement utilisé dans les installations de distribution et d'alimentation électrique intérieures, telles que les immeubles de grande hauteur et les métros. Cependant, le transformateur sec à résine époxy est souvent sujet à des vibrations et à des bruits parasites en fonctionnement, principalement dus à la magnétostriction du noyau de fer.

Mécanisme de la magnétostriction

La magnétostriction est une caractéristique intrinsèque des tôles d'acier au silicium. Lorsqu'un transformateur sec haute tension est alimenté par un champ magnétique alternatif, l'épaisseur de la tôle d'acier au silicium augmente légèrement dans le sens des lignes de champ et diminue perpendiculairement. Cette variation dimensionnelle périodique provoque des vibrations du noyau. En conditions normales de fonctionnement, les vibrations de l'enroulement sont bien inférieures à celles du noyau ; ces dernières sont principalement dues à la magnétostriction.

Impact sur le fonctionnement de l'équipement

Les vibrations causées par la magnétostriction, dont la fréquence fondamentale est le double de la fréquence du réseau électrique, génèrent non seulement des nuisances sonores, mais peuvent également entraîner des défaillances mécaniques telles que le desserrage du noyau. Avec le temps, les vibrations prolongées peuvent desserrer le dispositif de serrage du noyau, aggravant ainsi les vibrations et créant un cercle vicieux qui affecte gravement la durée de vie et la fiabilité des transformateurs secs.

Contre-mesures

Pour remédier à ce problème, il est possible de réduire les vibrations en optimisant la force de serrage du noyau. De plus, le remplissage des joints du noyau avec des matériaux composites magnétiques doux, flexibles et à haute perméabilité permet de réduire efficacement les fuites magnétiques, atténuant ainsi les vibrations dues à la magnétostriction à sa source. Enfin, le diagnostic de l'état du noyau des transformateurs secs par la surveillance des signaux vibratoires est devenu un axe important de la surveillance de leur état.