Transformadores

Los transformadores eléctricos son uno de los principales componentes de los circuitos eléctricos, están diseñados para elevar o disminuir la tensión de potencia para poder utilizar la energía eléctrica en los equipos y sistemas determinados. El contar con un equipo de alta eficiencia permite que se incrementen las capacidades operativas de una red, lo que da como resultado una menor pérdida de energía durante el proceso. Si bien, para su adquisición es necesaria una mayor inversión inicial, los costos operativos disminuyen significativamente y los hacen la mejor opción para una amplia variedad de instalaciones.

El transformador eléctrico fue inventado en 1884 y representó uno de los mayores avances en el tema de la transmisión y distribución de la energía eléctrica. El primer sistema de corriente alterna que utilizo uno, se puso en operación dos años después en Estados Unidos de América y en la actualidad todas las redes y circuitos eléctricos que requieran aumentar o disminuir la tensión utilizan uno.

Un transformador es un equipo eléctrico estático, como mencionamos, su trabajo es aumentar o disminuir la tensión dentro de un circuito eléctrico. Cuando la tensión eléctrica es elevada para obtener una mayor tensión, al equipo se le denomina elevador; por el contrario, si el valor de la tensión se reduce y se obtiene una menor tensión, son conocidos como reductores.

De igual manera, son parte esencial de los sistemas eléctricos de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica, puesto que permiten que se transporte la electricidad desde lugares muy distantes hasta los centros de consumo, así, como permiten la optimización y la distribución de la corriente alterna, con el uso de varios niveles de tensión que son más apropiados y económicos para cada sector.

De una forma simple, se conforman por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de acero al silicio. Éstas se denominan primario y secundario, para su operación e instalación, se requieren de otros componentes y accesorios que le ayudan para su enfriamiento, el monitoreo de la temperatura y lograr que la operación sea segura.

Todos los transformadores eléctricos en su proceso de operación tienen pequeñas pérdidas de energía que se producen en sus dos principales componentes, en el núcleo, que se encuentra formado por delgadas láminas de acero, las pérdidas que se presentan se denominan “pérdidas en el hierro” y está formado por las corrientes de Foucault y las pérdidas de magnetización, que son consideradas menores si el laminado que forma el núcleo es de menor espesor. Es decir, que la eficiencia del transformador aumenta al disminuir el grosor de las láminas que conforman su núcleo.

En las bobinas, que se componen por alambras o laminas de cobre enrolladas alrededor del núcleo, las pérdidas por efecto Joule se deben a la pequeñísima resistencia que presenta la bobina al paso de la corriente eléctrica, con el objetivo de disminuir la resistencia, se incrementa la cantidad, es decir la sección transversal, de cobre utilizado, de tal manera, que se disminuyen las pérdidas y el calor generado en el transformador. El aumento de la cantidad de cobre utilizado aumenta la eficiencia del transformador, dando lugar a los transformadores eléctricos de alta eficiencia

La mejor en la eficiencia de los dos componentes del transformador también aumentan significativamente sus precios, pero tienen como resultado una baja resistencia a la corriente eléctrica, maleabilidad y ductibilidad, evitando las pérdidas de corriente que a largo plazo representan un gasto importante para las empresas, además, los componentes de cobre usados en los devanados son cien por ciento reciclables, por lo que, al llegar el fin de la vida útil del equipo, podrá recuperarse y reciclarse.

Un transformador de alta eficiencia, comparado con un transformador convencional, tiene un precio de adquisición mayor, que es compensado con su mayor eficiencia y un bajo costo operativo. Por lo que son cada vez más las empresas que deciden instalar uno, ya sea para el inicio de sus operaciones o para sustituir a los convencionales que tiene en operación, sin importar que aún cuenten con algunos años de vida útil.

El tiempo de recuperación de la inversión inicial se calcula entre uno y tres años de uso del transformador de alta eficiencia, dependiendo de la aplicación, el tipo de transformador y el uso que se le dé. Y su periodo de vida útil, con el mantenimiento adecuado y un uso dentro de los parámetros establecidos es de más de treinta años.

Por otra parte, los transformadores eléctricos de alta eficiencia también ayudan a proteger al medio ambiente. Puesto que, al registrar menores pérdidas de energía, la producida será mejor aprovechada. Por ende, se requerirán de quemar menos combustibles fósiles para compensar las pérdidas de energía eléctrica, lo que reduce la huella de carbono.

Otra de las ventajas de utilizar un transformador eléctrico de alta eficiencia es que tienen devanados de cobre con características técnicas que son superiores; generan menos calor, por lo que los sistemas de enfriamiento requeridos son menores y se incrementa su vida útil; y el uso del cobre ayuda a mejorar el diseño, su desempeño y las características de operación.

En la actualidad el gasto de energía eléctrica representa una importante parte de los costos operativos de las empresas que termina reflejado en el costo final de los productos y servicios que se ofrecen. Por ello, para ser más competitivo, el empleo de un transformador de alta eficiencia en sus nuevos proyectos o para sustituir a los de eficiencia estándar, es la mejor inversión que pueden realizar.

Al momento de elegir el adecuado para sus negocios es necesario seleccionar aquellos con características técnicas superiores logradas gracias a que utilizan devanados de cobre de mayor calidad, logrando disminuir el consumo de energía y la generación de gases de efecto invernadero.

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