ONAN, AN, AF : classes de refroidissement des transformateurs et comment les ventilateurs ajoutent 40 % de capacité

Chaque watt de perte se transforme en chaleur, et la classification d'un transformateur n'est rien d'autre que la charge à laquelle cette chaleur peut être évacuée sans dépasser les limites de température de l'isolation. Le code de refroidissement sur la plaque signalétique – ONAN pour les unités à huile, AN ou AN/AF pour la résine coulée – décrit comment.

Lecture du code

La norme IEC 60076-2 utilise quatre lettres : la première paire pour le milieu de refroidissement interne et sa circulation, la seconde paire pour le milieu externe.

Code	Signification	Utilisé sur
ONAN	Huile Naturelle, Air Naturel – l'huile circule par convection à l'intérieur du réservoir, l'air par convection sur les ailettes	PNACHO-O 25 – 2500 kVA
ONAF	Huile Naturelle, Air Forcé – ventilateurs sur les radiateurs	Unités à huile plus grandes, typiquement > 5 MVA
KNAN	Comme ONAN, avec un liquide de classe K (ester)	PNACHO-O avec MIDEL sur demande
AN	Air Naturel – type sec refroidi par convection libre	PNACHO-D 100 – 2500 kVA
AF	Air Forcé – ventilateurs à flux croisé sous les enroulements	PNACHO-D avec kit de ventilateur

Limites de montée en température

• Immerge d'huile : 60 K de montée de l'huile supérieure et 65 K de montée moyenne des enroulements au-dessus d'une température ambiante de 40 °C (IEC 60076-2). Le point chaud dans l'enroulement peut atteindre environ 98 °C à la charge nominale – le point de conception pour une "durée de vie normale" de l'isolation en papier dans l'huile.
• Résine coulée, classe F : 100 K de montée moyenne des enroulements, c'est-à-dire une température d'enroulement autour de 140 °C à pleine charge dans une pièce à 40 °C. Le système de résine est classé à 155 °C (classe F), avec la classe H (180 °C) disponible pour des conceptions spéciales.

La classification de la plaque signalétique est donc valable à 40 °C maximum d'ambiance (30 °C de moyenne quotidienne, 20 °C de moyenne annuelle). Des températures ambiantes plus élevées signifient une charge admissible inférieure – voir notre article sur la réduction de puissance.

AN/AF : l'option ventilateur

Les enroulements en résine coulée sont refroidis par l'air circulant à travers les conduits entre les bobines HV et LV. Forcer cet air avec des ventilateurs montés sur le cadre de base augmente le transfert de chaleur suffisamment pour un surcharge continue d'environ 40 % : une unité AN de 1 000 kVA devient une unité AN/AF de 1 400 kVA. Les ventilateurs sont contrôlés par le relais de surveillance de température (capteurs PT100 dans les enroulements LV) et démarrent automatiquement à une température d'enroulement définie.

Ce que cela signifie lorsque vous spécifiez

1. Pour une charge qui va croître, une unité en résine coulée avec un kit de ventilateur est un moyen économique d'acheter une réserve de 40 % sans acheter de fer dont vous n'avez pas besoin aujourd'hui. Le kit de ventilateur peut être installé ultérieurement.
2. Un transformateur de distribution immergé dans l'huile n'a pas d'option de ventilateur dans la gamme standard – dimensionnez-le pour la charge future, ou prévoyez une unité parallèle.
3. Vérifiez la pièce : un transformateur intérieur a besoin d'ouvertures de ventilation suffisamment grandes pour évacuer les pertes totales. Règle générale pour la ventilation naturelle : surface d'entrée libre S ≈ 0.18 · P / √H (S en m², P = pertes totales en kW, H = différence de hauteur entre l'entrée et la sortie en m) – environ 0.45 m² pour une unité à huile de 630 kVA avec une différence de hauteur de 5 m ; voir notre liste de contrôle d'installation.
4. Tout enclos (IP21–IP44) autour d'un transformateur de type sec réduit sa classification de 5 à 15 % à moins que des ventilateurs ne soient installés.

Les classifications, pertes et l'option AF pour chaque taille sont listées dans la gamme PNACHO-D ; les unités à huile ONAN se trouvent dans la gamme PNACHO-O.