Un trasformatore può apparire semplice dall’esterno, ma dietro la sua carcassa in acciaio si nasconde un sistema elettrico accuratamente progettato, destinato a funzionare in modo affidabile per decenni.
Per un produttore professionale di trasformatori, la qualità non inizia con l’ispezione finale. Ha inizio molto prima: con la comprensione dell’applicazione richiesta dal cliente, lo sviluppo della progettazione adeguata, la selezione dei materiali idonei, il controllo di ogni fase produttiva e la verifica del prodotto finito prima della spedizione.
Questo è il motivo per cui riteniamo che un trasformatore affidabile non venga semplicemente prodotto.
Viene invece progettato, costruito, collaudato e verificato passo dopo passo.
1. Ingegneria e progettazione: dove ha inizio ogni trasformatore
Ogni progetto relativo a un trasformatore parte dai requisiti tecnici.
Prima dell'inizio della produzione, i nostri ingegneri devono comprendere come e dove il trasformatore opererà. La potenza nominale e la tensione nominale rappresentano soltanto una parte del quadro complessivo.
A seconda dell'applicazione, il processo di progettazione potrebbe tenere in considerazione:
* Potenza nominale e tensione nominale
* Frequenza
* Caratteristiche del carico
* Requisiti di impedenza
* Livello di isolamento
* Innalzamento di temperatura
* Metodo di raffreddamento
* Ambiente di installazione
* Requisiti per il cortocircuito
* Norme tecniche applicabili
* Requisiti specifici del cliente
Un trasformatore progettato per una rete di distribuzione pubblica può avere requisiti molto diversi rispetto a uno utilizzato in un impianto industriale, in un progetto di energia rinnovabile, in una struttura commerciale o in altre applicazioni specializzate.
Lo scopo dell’ingegneria non è quindi semplicemente calcolare un trasformatore che soddisfi una specifica su carta.
Si tratta piuttosto di sviluppare un progetto in grado di funzionare in modo affidabile nelle effettive condizioni operative del cliente.
2. Selezione dei materiali: la base della qualità del prodotto
Le prestazioni di un trasformatore dipendono fortemente dai materiali impiegati al suo interno.
Materiali del nucleo, conduttori, materiali isolanti, liquidi isolanti, componenti strutturali, serbatoi, apparecchiature di raffreddamento e accessori contribuiscono tutti al prodotto finale.
La selezione dei materiali deve tenere conto delle prestazioni elettriche, delle prestazioni termiche, della resistenza meccanica, della compatibilità, delle condizioni operative e dei requisiti del trasformatore finito.
Ad esempio, il nucleo magnetico influenza direttamente le perdite nel nucleo e l’efficienza complessiva, mentre il conduttore e la progettazione degli avvolgimenti influenzano le prestazioni elettriche e le perdite a carico.
Anche i materiali isolanti sono di pari importanza, poiché devono resistere alle sollecitazioni elettriche e termiche previste durante il funzionamento.
Questo è il motivo per cui la selezione dei materiali non deve essere considerata semplicemente una decisione di acquisto.
Il materiale appropriato fa parte integrante della progettazione ingegneristica.
3. Produzione di precisione: trasformare la progettazione ingegneristica in un prodotto reale
Una volta confermati il progetto e i materiali, il concetto ingegneristico deve essere tradotto in un trasformatore fisico.
Questa fase richiede il controllo dei processi e la coerenza produttiva.
Le operazioni fondamentali di lavorazione, avvolgimento, isolamento, collegamento dei conduttori, assemblaggio, serraggio, fabbricazione del serbatoio, componenti di raffreddamento e altre attività produttive devono tutte seguire procedure definite.
La precisione è fondamentale perché il trasformatore finale costituisce un sistema completo.
Un piccolo problema riscontrato in una fase qualsiasi potrebbe influenzare un’altra parte del prodotto. La qualità produttiva può incidere sulle prestazioni elettriche, sulla resistenza meccanica, sulla dissipazione del calore, sull'affidabilità dell'isolamento e sul funzionamento a lungo termine.
Per questo motivo, i team produttivi esperti non si affidano esclusivamente all’ispezione finale.
Il controllo della qualità deve essere garantito durante l’intero processo produttivo.
4. Assemblaggio: l’unificazione del trasformatore
L’assemblaggio del trasformatore è la fase in cui numerosi componenti individuali diventano un unico sistema elettrico integrato.
A seconda della progettazione del trasformatore, tale fase può includere il nucleo, gli avvolgimenti, il sistema di isolamento, i conduttori, il serbatoio, i radiatori, i supporti isolanti (bushing), il conservatore, i dispositivi di protezione, le apparecchiature di monitoraggio e altri accessori.
Ogni componente deve essere posizionato e collegato correttamente secondo il progetto approvato.
Anche l’integrità meccanica è importante.
Il trasformatore può subire forze di trasporto, variazioni di temperatura, sollecitazioni elettriche e forze elettromagnetiche durante il funzionamento. La struttura interna deve quindi essere assemblata con adeguata resistenza meccanica e stabilità.
Un trasformatore ben progettato deve non solo funzionare correttamente dal punto di vista elettrico.
Deve inoltre mantenere stabilità meccanica per tutta la sua vita utile.
5. Prove e garanzia della qualità: verifica prima della consegna
La produzione di un trasformatore rappresenta solo una parte del lavoro.
Prima che un trasformatore lasci lo stabilimento, le sue prestazioni devono essere verificate conformemente ai requisiti del progetto applicabili e alle norme vigenti.
Il programma specifico di prove dipende dal tipo di trasformatore, dalla sua potenza nominale, dalle specifiche e dalle norme applicabili.
Le prove possono includere test elettrici, sull’isolamento, sul rapporto di trasformazione, sulla resistenza, sulle perdite, sull’impedenza, dielettrici, di tenuta, o altri test richiesti.
IEC 60076-1:2011 stabilisce i requisiti generali per i trasformatori di potenza e include i requisiti relativi alle prove; IEC 60076-3 tratta i requisiti relativi all’isolamento e alle prove dielettriche per i trasformatori di potenza. (IEC Webstore)
Le prove rappresentano un’importante opportunità finale per confermare che il trasformatore prodotto corrisponde ai suoi requisiti tecnici approvati.
Forniscono inoltre ai produttori informazioni preziose sulla qualità e sulla coerenza dei loro processi di progettazione e produzione.
Per noi, le prove non sono semplicemente un documento richiesto per la spedizione.
Costituiscono la verifica finale del lavoro svolto durante l’intero processo produttivo.
6. Ispezione finale, imballaggio e consegna
Una volta completate le prove e l’ispezione, il trasformatore deve essere preparato per il trasporto.
I trasformatori di grandi dimensioni possono percorrere lunghe distanze su strada, via mare o con altre modalità di trasporto prima di raggiungere il sito del cliente.
L’imballaggio e la preparazione per il trasporto richiedono quindi un’attenta valutazione.
A seconda del prodotto e dei requisiti del progetto, il processo di preparazione può includere:
* Ispezione visiva finale
* Verifica degli accessori e dei componenti
* Protezione delle parti sensibili
* Sigillatura e prevenzione delle perdite
* Verifica della documentazione
* Imballaggio e fissaggio
* Preparazione per il trasporto
Un trasformatore non è considerato consegnato con successo semplicemente perché ha lasciato lo stabilimento.
L’obiettivo è che l’apparecchiatura arrivi sul sito del cliente nello stesso stato in cui è stata approvata e collaudata.
La qualità è integrata nel processo
Quando i clienti confrontano i produttori di trasformatori, è facile confrontare gli aspetti visibili:
Prezzo. Potenza nominale. Tensione. Tempi di consegna.
Ma gran parte dell'affidabilità a lungo termine di un trasformatore deriva da elementi non immediatamente visibili.
Deriva dai calcoli ingegneristici.
Deriva dalla selezione dei materiali.
Deriva dalla disciplina produttiva.
Deriva dalla precisione di montaggio.
Deriva dalle prove.
E deriva dalle persone responsabili del controllo di ogni fase.
Questo è il motivo per cui il nostro approccio alla produzione di trasformatori segue un semplice principio:
Progettare con cura. Produrre con precisione. Testare in modo esaustivo. Consegnare in modo affidabile.
Dall’ingegneria alle prestazioni a lungo termine
Un trasformatore rappresenta un investimento a lungo termine nel sistema elettrico del cliente.
Una volta installato, potrebbe essere richiesto di operare ininterrottamente per molti anni, spesso in condizioni elettriche e ambientali gravose.
Ecco perché non consideriamo la produzione come una semplice assemblatura di componenti.
Il nostro obiettivo è creare un trasformatore in cui progettazione, materiali, processo produttivo, test e ispezione finale collaborino tutti verso un unico risultato:
un funzionamento sicuro, stabile, efficiente e affidabile sul campo.
Dal primo calcolo ingegneristico al momento della consegna del trasformatore, ogni passaggio è fondamentale.
Dalla progettazione alla consegna, la qualità è integrata in ogni trasformatore.
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