Actualmente existen
alrededor de 3 millones de transformadores con núcleo amorfo en todo el mundo,
la mayor parte en países asiáticos, el
75% de la producción industrial se centra en transformadores para poste de
potencias comprendidas entre los 100 y 250 kVA, aunque actualmente se han
construido transformadores de hasta 4000 kVA con esta tecnología.
El tipo de aleación que está
formado el núcleo amorfo es: hierro (78%), Silicio (13%) y boro (9%). Debido a
la fragilidad y dureza de esta aleación se le asigna, también, con la denominación de “vidrio metálico”
aunque paradójicamente y a diferencia de la chapa magnética usual, sus átomos
no forman una estructura cristalina, debido, como se sabe, al rápido enfriamiento al que se somete el metal después de su fusión (tasa de
enfriamiento: 106 ºC/sec), lo cual no permite que sus átomos se
organicen en una estructura cristalina durante la fase de endurecimiento. Se
comercializa bajo el nombre de Metglas ®
por Hitachi Metglas (USA) que sustenta casi el monopolio mundial. Los
estudios sobre esta familia de aleaciones comenzaron en la década de 1970 para
lograr la composición ideal de Metglas ® 2605SA1 que es el material de base
para los núcleos amorfos de los transformadores actuales.
Son muchas las propiedades
que interesan sobre este tipo de aleación, la principal, como ya se ha
indicado, son sus reducidas pérdidas (0,3 W/kg frente a los 0,9 W/kg de la
chapa Fe-Si), sin embargo, es entre otros, el criterio de la resistencia a las
corrientes de cortocircuito la que constituye un factor fundamental para su
implantación o aceptación total en las normas europeas. La resistencia a los
esfuerzos de cortocircuito ha sido históricamente problemática en esta tecnología. El núcleo se cizalla durante
el cortocircuito, liberando partículas metálicas perjudiciales para el
aislamiento del transformador. A pesar de que los fabricantes han hecho y
continúan haciendo progresos importantes en el diseño de núcleos y bobinados,
estos materiales actualmente no son plenamente satisfactorios en Europa, esto
es debido al hecho de que estas pruebas no se realizan de la misma manera en
Asia y Europa. De acuerdo con las normas IEC, el número de pulsos en la prueba
de cortocircuito es de 9, mientras que en China es sólo de 5 pulsos y 3 en la
India.
De igual forma, los ensayos
de cortocircuito realizados por determinadas compañías eléctricas europeas,
entre ellas la EDF (Francia) en transformadores con núcleo amorfo no han sido
concluyentes.
Por otro lado, las exigencias generalizadas de las directivas europeas
obligan a que los países miembros de la UE adopten equipos eficientes, tales
como transformadores de alta eficiencia energética.
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