Come noto, ai trasformatori di potenza immersi in liquido isolante si applica la norma Cei 14-4, mentre ai trasformatori a secco (in aria o inglobati in resina) si applica anche la norma Cei 14-8.
Di seguito, vengono definite le caratteristiche più importanti degli oli minerali isolanti nuovi, e illustrate le prove di verifica di alcuni parametri prima della loro introduzione nei trasformatori. In un prossimo articolo, saranno invece esaminate le verifiche periodiche da effettuarsi sull’olio dei trasformatori in servizio.
Oli minerali isolanti per trasformatori
Il liquido isolante maggiormente impiegato nei trasformatori è sicuramente l’olio minerale ottenuto dalla distillazione e raffinazione del petrolio; esso, oltre a svolgere funzioni di isolamento, assolve anche il compito di raffreddamento, sottraendo calore alle parti calde della macchina per trasferirlo all’ambiente esterno.
La norma Cei 10-1 dell’ottobre 1987, VIII edizione, fascicolo 1002, si applica agli oli minerali nuovi, con o senza additivi. Questi ultimi vengono introdotti per ridurre l’ossidazione e per abbassare il punto di scorrimento. Viene definito “olio inibito” un olio minerale isolante contenente un additivo antiossidante, “olio non inibito” quello privo di antiossidante, ma che può contenere altri additivi.
Classificazione degli oli
Secondo la norma Cei 10-1, gli oli vengono suddivisi in tre classi: I, II e III; la suddivisione è definita in funzione dei valori di viscosità, del punto d’infiammabilità e del punto di scorrimento. Se dopo il numero che definisce la classe viene posta la lettera A, si vuole indicare la presenza di un additivo antiossidante. Inoltre, la presenza di additivi e la loro natura devono essere specificate nei documenti di accompagnamento. Gli oli nuovi non inibiti appartenenti alla stessa classe sono generalmente miscelabili. La norma prende in esame altri aspetti, tra i quali è importante ricordare:
a)
la modalità di consegna
dell’olio (in genere in fusti metallici);
b)
il prelievo dei campioni per
l’esecuzione delle prove di verifica;
c)
l’attrezzatura necessaria per
il prelievo (sonde, recipienti per il contenimento dei campioni, la procedura di
prelievo ecc.).
Anche se la meticolosità nel
definire questi aspetti può apparire esagerata, non bisogna dimenticare che un
prelievo eseguito in maniera inadeguata può introdurre nel campione impurità,
umidità e sporcizia in grado di alterare notevolmente i risultati delle
prove.
Caratteristiche degli oli
I limiti fissati dalla norma per i vari parametri dell’olio nuovo si applicano, nelle condizioni di fornitura, prima della sua introduzione nel cassone del trasformatore.
Di seguito vengono indicati questi valori, senza specificare i metodi per la loro determinazione, per i quali si rimanda alla norma stessa. Tuttavia, la determinazione della rigidità dielettrica, che è il parametro di maggior rilievo, verrà trattata in maniera puntuale.
a)
aspetto:
l’olio deve essere limpido ed esente da sostanze in sospensione o
depositate.
b)
massa
volumica: non deve superare, a 20 °C, 0,895
kg/dm3.
c)
viscosità
cinematica: i valori di viscosità a 20 °C sono approssimativamente pari
a 40 mm2/s per gli oli di classe I, 25 mm2/s per quelli di classe II, 6 mm2/s
per la classe III.
d)
punto
d’infiammabilità (vaso chiuso): il punto d’infiammabilità non deve
essere inferiore a 140 °C per gli oli di classe I, 120 °C per la classe II, 95
°C per la classe III.
e)
punto di
scorrimento: il punto di scorrimento non deve superare i - 30 °C per
gli oli di classe I, i 45 °C per quelli di classe II, i - 60 °C
per quelli di classe III.
f)
numero di
neutralizzazione: non deve essere superiore a 0,03 mg
KOH/g.
g)
zolfo
corrosivo: secondo la classificazione “non corrosivo” della norma ISO
5662.
h)
fattore di
dissipazione (tanδ): il f.d.d. (tanδ), misurato a 90 °C con un
campo elettrico di 500 - 1000 V/mm, alla frequenza compresa tra 40 e 60 Hz, non
deve essere superiore a 0,005 (δ ≈
0,2865°).
i)
stabilità
all’ossidazione
·
oli non inibiti: dopo
la prova di ossidazione, il deposito totale in massa non deve superare lo 0,10%,
mentre il numero di neutralizzazione non deve superare 0,40 mg KOH/g di olio.
·
oli inibiti: il
periodo di induzione minimo è di 120 ore.
j)
rigidità
dielettrica
·
olio nuovo non
trattato: la tensione di perforazione non deve essere inferiore a 30
kV.
·
olio trattato: la
tensione di perforazione non deve essere inferiore a 50
kV.
Il trattamento dell’olio consiste nell’eliminare le particelle solide e l’acqua presenti nell’olio, tramite opportuno filtraggio (cfr. 5.2.09 Cei 10-1). La sezione 2 “metodi di prova” descrive le procedure per la determinazione delle caratteristiche succitate: ad essa si rimanda per un maggior approfondimento.
La prova più significativa,
cioè la determinazione della tensione di scarica, è illustrata
di seguito.
Consulta la seconda
parte:
Verifiche
dell\'olio nei trasformatori mt/bt
