2010-08-07 - Un’altra tappa storica nella tecnologia dei trasformatori è l’introduzione di trasformatori di distribuzione a secco e immersi in olio ultra efficienti grazie all’utilizzo di nuclei in metallo amorfo, che consentono una riduzione delle perdite a vuoto del 70% rispetto ai nuclei convenzionali.
I trasformatori con nucleo in metallo amorfo (AMDT) garantiscono prestazioni ottime in termini di efficienza energetica, ecosostenibilità, sicurezza e costi d’esercizio.
Il metallo amorfo (AM) è ottenuto solidificando leghe metalliche fuse a velocità sufficientemente rapide da impedire la cristallizzazione del metallo. La rapida solidificazione consente di ottenere un solido vetrificato con una struttura atomica casuale (amorfa), come si osserva in linea di principio nella fase liquida.
Le leghe Fe-B-Si del metallo amorfo utilizzate per i trasformatori di distribuzione sono state introdotte per la prima volta verso la metà degli anni ‘80. Trattandosi di un materiale per sua natura sottile, l’applicazione del metallo amorfo si limita ai nuclei avvolti dei trasformatori.
Il metallo amorfo offre notevoli vantaggi in termini di caratteristiche magnetiche. La perdita per isteresi, causata dalla variazione di magnetizzazione dovuta all'applicazione della corrente alternata, è molto inferiore rispetto a quella riscontrata nei nuclei prodotti con normale acciaio al silicio a grani orientati (RGO).
Vengono inoltre fortemente ridotte le perdite per correnti di Foucault, grazie alla maggiore resistività elettrica delle lamiere sottili. Di conseguenza, con l’impiego di nuclei AM si ottiene una riduzione delle perdite totali fino al 70% rispetto ai nuclei RGO. Tuttavia la presenza di boro riduce l'induzione di saturazione del metallo amorfo a 1,56 T, rendendo i trasformatori AMDT leggermente più voluminosi e pesanti.
I trasformatori AMDT oltre ad assicurare una comprovata lunga durata, presentano funzionalità identiche a quelle dei trasformatori di distribuzione convenzionali; ne consegue che non sono necessarie modifiche agli ambienti di applicazione esistenti.
I clienti possono massimizzare i vantaggi economici offerti dai trasformatori AMDT utilizzando l’approccio TOC (Total Ownership Cost, ovvero costo totale di gestione dell'unità), che consente di valutare il costo totale del trasformatore durante il ciclo di vita. In tale approccio si presta particolare attenzione alle perdite a vuoto e sotto carico del trasformatore.
Queste valutazioni dipendono, fra gli fattori, dai costi dell’elettricità, dai costi per compensare l’energia persa e dall’utilizzo del trasformatore.
Attualmente, ABB offre sia AMDT immersi in liquido che a secco (EcoDry) per applicazioni di media tensione, con valori di potenza compresi fra 15 e 2.500 kVA. I trasformatori immersi in liquido sono disponibili con olio minerale convenzionale oppure con liquido isolante biodegradabile BIOTEMP di ABB.
I trasformatori AMDT costituiscono una soluzione efficiente e sostenibile per far fronte ad esigenze di risparmio energetico, impatto ambientale e sicurezza. Il tutto con un TOC ridotto.
Illustrazione del metallo a struttura amorfa (a sinistra) e della struttura del metallo a cristalli orientati (a destra).