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 Mitos en torno a transformadores con bobinas de aluminio
Por Ana María Restrepo, Gerente de Producto de Transformadores de Potencia de ABB en Colombia.
www.abb.cl
 

Los transformadores con bobinas de aluminio son capaces de soportar esfuerzos de cortocircuito tan bien como sus pares en cobre, al igual que cualquier otra exigencia, y las únicas diferencias son su tamaño un poco mayor y menor precio.

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Hace más de 90 años que existen transformadores con bobinas en aluminio: durante la Primera Guerra Mundial y ante las grandes dificultades para obtener cobre, se comenzó a utilizar el aluminio para la construcción de los bobinados de algunos transformadores, medida que, por el mismo motivo, se intensificó mucho durante la Segunda Guerra Mundial. Fue el imperativo de la escasez, en situaciones de guerra, el que precipitó e impuso la sustitución del cobre por el aluminio en la construcción de transformadores y en otros campos de la electrotecnia, pero la realidad es que ya para entonces se sentía la necesidad de poder utilizar a escala industrial como conductor eléctrico un sustitutivo del cobre, debido principalmente a la inestabilidad del precio de este metal. Sin embargo, aún persisten algunos mitos sobre su comportamiento en uso. El bobinado de banda de aluminio consiste en el arrollamiento simultáneo sobre sí mismos, de una lámina de aluminio del ancho de la propia bobina y el papel aislante correspondiente, dejando los canales necesarios para la circulación del líquido refrigerante, de lo que resulta una bobina de una espira por capa, extremadamente robusta, compacta y con un mejor aprovechamiento del espacio ocupado por el conductor, que compensa en parte el mayor volumen que tiene el bobinado de aluminio respecto al de cobre.


Mito 1: Los transformadores con bobinas de aluminio serán menos eficientes que su par en cobre.
No hay ningún argumento técnico que demuestre que el transformador con bobinas en aluminio será menos eficiente o tendrá mayores pérdidas que su par en cobre y, si bien es cierto que el material tiene menor conductividad, esto se toma en cuenta en el diseño y la sección transversal del conductor: simplemente se aumenta para suplir esta carenci
a.


Mito 2: Los transformadores con bobinas de aluminio no son compatibles con cables de cobre.
Absolutamente falso, pues se usan conectores bimetálicos aluminio-cobre que se acomodan sin problemas al material del conductor.


Mito 3: Tienen menos capacidad para soportar esfuerzos de cortocircuito.
No es cierto, porque, para masas iguales, el aluminio tiene la
capacidad de disipar el calor, que es un 39% mayor que la del cobre. De este modo, se comportará mejor ante corrientes de sobrecarga y esfuerzos de cortocircuito. Esto hace que los bobinados de aluminio resistan más tiempo las corrientes de cortocircuito o cualquier sobrecarga transitoria, antes de alcanzar una temperatura peligrosa para el aislamiento.

Debido a su mayor resistividad, las corrientes de Eddy son sensiblemente menores a las encontradas en el cobre, razón por la cual es el material más aconsejable cuando se tienen instalaciones que trabajan con alto contenido de armónicos, causantes del incremento de la temperatura en los transformadores.


Mito 4: Los transformadores en aluminio se calientan más que los de cobre.
No es así, porque las temperaturas se limitan de acuerdo a las especificaciones a través del diseño.
El diseño y proyecto de un transformador, evidentemente viene condicionado por una serie de características técnicas que debe cumplir -potencia, relación de transformación, pérdidas, intensidad de vacío, impedancia, etc.-, siendo en definitiva los factores determinantes del dimensionamiento de los bobinados, las exigencias térmicas, o las solicitaciones dinámicas.


Lo ideal es que el cliente exija siempre recomendaciones respecto al material más conveniente para su transformador de acuerdo a sus especificaciones. Si está buscando un bajo costo y no tiene problemas de espacio, el de aluminio es el indicado y obtendrá entre 5% y 12% de ahorro.

Por ejemplo, dentro de las ventajas de los transformadores con tecnologías de aluminio, se destacan sin duda su bajo precio y menor peso, lo que facilita las labores de transporte. Además, no tiene efecto catalítico sobre el aceite, es decir, no reacciona químicamente con él, como lo hace el cobre, por lo que el envejecimiento del aceite es más lento.

Abril 2012
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Comentarios acerca de este artículo
Ing. José Obando MBG Ingenieros (11/01/2013)
Utilizo conductor de aluminio desde el año 2006 en la fabricación de Transformadores de Media y Baja Tensión del tipo secos y sumergidos en aceite con excelentes resultados
HUMBERTO CAMPOS CALIXTRO RESELEC EIRL (06/06/2012)
NOSOTROS SOMOS FABRICANTES DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION Y YA ESTAMOS USANDO ALUMINIO SOBRE TODO EN LOS TRANSFORMADORES DE AISLAMIENTO Y NO TENEMOS NINGUNPROBLEMA.
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