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Les informations suivantes tirées de «Copper Development Assoc. Inc « page Web Augmentation de la température et efficacité du transformateur
» Tous les appareils qui utilisent lélectricité dégagent de la chaleur perdue comme sous-produit de leur fonctionnement. Les transformateurs ne font pas exception. La chaleur générée lors du fonctionnement du transformateur provoque une élévation de température dans les structures internes du transformateur. En général, les transformateurs plus efficaces ont tendance à avoir une élévation de température plus faible, tandis que les unités moins efficaces ont tendance à avoir une élévation de température plus élevée.
Augmentation de la température du transformateur est définie comme lélévation de température moyenne des enroulements au-dessus de la température ambiante (environnante), lorsque le transformateur est chargé à sa valeur nominale.
Les transformateurs de type sec sont disponibles en trois élévations de température standard: 80 ° C, 115 ° C ou 150 ° C. Les transformateurs remplis de liquide ont des élévations standard de 55 ° C et 65 ° C. Ces valeurs sont basées sur une température ambiante maximale de 40 ° C. Cela signifie, par exemple, quun transformateur sec à élévation de 80 ° C fonctionnera à une température denroulement moyenne de 120 ° C lorsquil est à pleine charge, dans un environnement ambiant de 40 ° C. (Les soi-disant points chauds dans le transformateur peuvent être à une température plus élevée que la moyenne.) Étant donné que la plupart des transformateurs secs utilisent la même isolation sur leurs enroulements (généralement évalué à 220 ° C), quelle que soit lélévation de température de conception, lunité délévation à 80 ° C a plus pour une surcharge occasionnelle par rapport à une unité délévation de 150 ° C, sans endommager lisolation ni affecter la durée de vie du transformateur.
Un transformateur à échauffement plus faible résulte en un transformateur avec une capacité de surcharge plus élevée. Par exemple, une unité de type sec à élévation de 80 ° C utilisant une isolation 220 ° C a une capacité de réserve de 70 ° C par rapport à une unité de 150 ° C. Cela permet à lunité 80C de fonctionner avec une capacité de surcharge de 15 à 30\% sans affecter la durée de vie du transformateur. En outre, un transformateur fonctionnant plus froid signifie une unité plus fiable et plus de temps de disponibilité. »
Réponse
En termes simples, lélévation de température dans un transformateur est laugmentation de température dans les enroulements de cuivre utilisés dans le transformateur lorsquune tension y est appliquée. Lélévation de température est causée par des pertes de puissance qui sont converties en chaleur lors de la transformation. Il y a 3 pertes de puissance dans le transformateur
1) perd en raison de la résistance de lenroulement lors du passage du courant à travers les enroulements (proportionnelle au carré du courant x résistance)
2) Hystérésis et
3) les pertes par courants de Foucault dans le noyau de fer causées par un champ magnétique induit par la tension alternative appliquée au transformateur.
Les pertes par hystérésis dans le noyau sont dues à une inversion du champ magnétique laissant une certaine rémanence de magnétisme tandis que linversion due au noyau de fer tandis que les pertes par courants de Foucault sont la circulation interne des courants provoquée par linduction dun champ magnétique dans le noyau.
Alors que lhystérésis et les pertes par courants de Foucault resteront constants indépendamment des charges dans les circuits externes , la résistance des enroulements variera avec les charges.
Cela conduit à une génération de chaleur dans le noyau et les enroulements du transformateur, entraînant une augmentation de la température dans le transformateur. Les transformateurs sont conçus pour résister à lélévation de température dans les enroulements jusquà 80 ° C (température maximale 120 ° C en supposant une température normale de 40 ° C).