Si vives cerca de un transformador, es posible que hayas escuchado el zumbido de un transformador, especialmente durante la noche, pero ¿te has preguntado alguna vez por qué zumban estos transformadores?
Hay muchas razones por las que se producen estos sonidos. No son un chiste y no son simples sonidos insignificantes, sino que podrían ser una fuente importante de contaminación acústica.
En este artículo, abordaremos por qué los transformadores zumban, otros factores que pueden agravarlo, su relación con la carga, cómo reducirlo y otras preguntas frecuentes relacionadas con el ruido de los transformadores.
¿Por qué zumban los Transformadores? ¿De dónde viene el sonido?
Los zumbidos del transformador provienen principalmente del núcleo del transformador y de lo que sucede en su interior una vez que se energiza.
El transformador funciona mediante electromagnetismo, donde un campo magnético cambiante carga el núcleo y permite el flujo de electrones.
Dependiendo del diseño y construcción, el núcleo está compuesto básicamente por diferentes capas de laminaciones y aislamientos.
Las laminaciones pueden realizarse con hierro y otros materiales ferromagnéticos mientras que los aislamientos se realizan con papel o plástico.
Cada vez que el flujo magnético se produce en el núcleo, el material del núcleo experimenta múltiples contracciones y expansiones. Esto puede provocar pequeñas alteraciones en las dimensiones del material.
Aunque los cambios potenciales son muy mínimos, el nivel de contracción y expansión puede ser diferente en cada capa, provocando así que los componentes terminen tocándose entre sí y produzcan ese sonido audible de vibración o zumbido.
¿Cuáles son los otros factores que contribuyen al ruido del transformador?
Además del núcleo, otras partes y factores del transformador también pueden contribuir al zumbido del transformador.
Esto incluye estas cuatro causas, como la carga, los accesorios del sistema de enfriamiento, los soportes/montajes estructurales deficientes y otros factores ambientales.
Ruido de carga
El zumbido del transformador producido por la carga no es tan fuerte y debería ser mucho menor que el ruido generado por el núcleo. Sin embargo, tenga en cuenta que cuando un transformador está mal diseñado, el ruido de la carga se vuelve más profundo.
Generalmente la corriente de carga va acompañada de frecuencias de sonido que apenas son audibles desde lejos pero que provocan algunas vibraciones.
Si el diseño del transformador eléctrico no es tan compacto, estas vibraciones sacuden toda la unidad, lo que podría aumentar el ruido producido.
Accesorios del sistema de refrigeración
Los devanados de los transformadores generan mucho calor al estar sometidos a carga. Se emplean diferentes métodos de refrigeración para disipar el calor y evitar el sobrecalentamiento.
Estos métodos pueden utilizar agua, aire o aceite como medio de enfriamiento acompañado de varios accesorios como ventiladores de enfriamiento, intercambiadores de calor y bombas.
Cada uno de estos accesorios tiene su propio sonido, por lo que se produce más ruido mientras el sistema de refrigeración está en funcionamiento.
Este tipo de ruido del transformador es más predominante en transformadores con potencias nominales más bajas.
Soportes y montajes estructurales deficientes
Al instalar un transformador, se necesita un soporte estructural sólido y montajes apropiados que incluyan plataforma, marcos, abrazaderas, cubiertas, soportes, sujetadores y muchos otros.
Estas piezas suelen estar fabricadas con acero y otros materiales que generan ruido fácilmente con la más mínima vibración, sobre todo si el transformador no tiene un soporte adecuado o está instalado de forma suelta.
Ubicación y otros factores ambientales
La ubicación también juega un papel en la propagación del zumbido del transformador.
Por ejemplo, si el transformador está instalado en una esquina o en un área confinada, el zumbido y otros ruidos del transformador se amplifican aún más.
Además, el sonido producido por el transformador puede duplicarse si toca superficies o materiales que por naturaleza reflejan el sonido.
¿Aumenta el ruido del transformador al aplicarle carga?
Un transformador puede producir un zumbido incluso sin carga. Además, cuando se carga, el sonido aumenta ligeramente, pero es casi inapreciable en comparación con el sonido generado por el núcleo.
Dado que el transformador está bien soportado e instalado correctamente, la cantidad de carga o el aumento de la carga probablemente sea una preocupación, ya que tiene muy poco efecto en el nivel de ruido del transformador.
El nivel sonoro generado por la carga no debe superar los 2 decibelios. Sin embargo, es importante saber que la sobrecarga es una excepción.
Cuando una unidad de transformador está sobrecargada, notará que el zumbido se hace más fuerte, pero normalmente el sonido es claro y constante.
En este caso, solucione el problema y retire el exceso de carga. El zumbido debería volver gradualmente a la normalidad.
¿Por qué el zumbido del transformador empeora con el tiempo?
Un transformador bien diseñado generalmente está diseñado para producir bajo nivel de ruido. Sin embargo, a medida que envejece, sufre un desgaste natural.
Una de las principales manifestaciones es que los laminados comienzan a fraccionarse. Esto se debe principalmente a la disminución del adhesivo entre las láminas.
Esto crea pequeños espacios entre las capas. Al energizarse, estas capas desgarradas tienden a vibrar y a generar un ruido fuerte.
Además, el desgaste de ventiladores y bombas también puede ser otro factor de ruido que se intensifica con el tiempo especialmente cuando no reciben un mantenimiento adecuado.
¿Cómo se mide el zumbido?
La medición del zumbido se realiza mediante la evaluación del nivel de ruido utilizando un sonómetro o según lo prescrito según la norma IEC 60076-10, los métodos de medición de la presión sonora y la intensidad del sonido.
Las siguientes normas industriales basadas en el tipo de transformador:
Tipo de transformador | Estándar de prueba |
Transformadores de tipo seco (Media Tensión) | IEEE C57.12.91-2011 |
Transformador de tipo seco (Baja tensión) | NEMA ST 20 |
Transformadores de distribución y potencia de tipo seco | |
Transformadores de distribución sumergidos en líquido, transformadores de potencia y transformadores de regulación |
Cada unidad se mide en decibelios.
¿Cuál es el límite de nivel de ruido permitido del transformador?
El límite de nivel de ruido varía según la potencia del transformador. Según las normas NEMA, un transformador de 1000 kVA se encuentra por debajo del límite máximo permitido de 64 decibeles. Posteriormente, el límite permitido se reduce para transformadores con potencias nominales menores.
El límite permitido también puede variar según el país; algunos países como Australia y Alemania tienen leyes más estrictas, especialmente en las áreas de generación de energía.
¿Cómo reducir el ruido del transformador?
Los primeros pasos para reducir el ruido del transformador implican evaluar su estado y salud. Es más fácil abordar el problema si se puede identificar el problema o la procedencia del ruido.
Una forma de evaluar el problema es identificando el sonido anormal producido por el transformador a través de la grabación de ruido y la inspección física.
Una vez que identifique el problema, estas son algunas de las mejores opciones que puede realizar para cortar y controlar el nivel de ruido del transformador en el sitio.
La ubicación es clave
No existe una única solución para detener el zumbido del transformador. Aunque es manejable, la mejor manera de evitarlo es instalarlo en zonas alejadas de la población.
Sin embargo, la mayoría de las veces se requiere que las instalaciones estén cerca o dentro de las infraestructuras donde el transformador tiene que cohabitar con las personas.
Para aprovechar al máximo el espacio disponible, a continuación se indican algunas de las acciones a realizar al momento de la instalación para evitar futuras quejas:
- Evitarlos reflectores de sonido
No instale un transformador en un área estrecha o confinada rodeada de paredes duras. Evite también las paredes con tres esquinas y las zonas cercanas al techo.
Estas áreas tienen un gran potencial de amplificar cualquier ruido o vibración que pueda producir el transformador.
- Selección adecuada de la habitación
Elija una sala con menos gente o con menos tráfico. Evite zonas concurridas como escaleras, comedores y oficinas administrativas.
Idealmente, los transformadores se ubican cerca de salas de máquinas o estaciones de control. Además, se debe mantener una distancia mínima de 3 metros (10 pies) con el equipo más cercano.
- Verificar el requisito de nivel de sonido/ruido
Verifique si existe un requisito de nivel de ruido específico en el área de instalación y evalúe si el nivel de ruido de su transformador está dentro de los límites.
Por ejemplo, en el peor de los casos, el nivel de ruido de su transformador alcanza los 100 decibelios. Una exposición de 15 minutos ya significaría que el trabajador expuesto ya ha alcanzado el 100 % de su dosis diaria de ruido permitida según los límites de exposición del NIOSH .
Montaje adecuado
El montaje del transformador es crucial para mitigar las vibraciones y los niveles de ruido. Por eso, elegir el método y las técnicas adecuados resulta muy beneficioso para reducir el ruido potencial. Para garantizar un montaje correcto, consulte la siguiente lista de verificación:
- Optarpor un montaje y conexiones flexibles
Aplique técnicas de montaje flexibles y utilice almohadillas o esteras de aislamiento de vibraciones. Este material tiene la capacidad de absorber las vibraciones y reducir el ruido.
En cuanto al cableado y la gestión de cables, opte por conexiones flexibles. Esto también ayudará a evitar que el ruido y las vibraciones se propaguen por los conductos.
- Asegurarse de que la superficie de montaje sea sólida
Compruebe si la superficie de montaje es lo suficientemente rígida y pesada. Para evitar la propagación del ruido, conviene que la superficie de montaje sea diez veces más pesada que el peso del transformador.
Absténgase de instalarlos sobre entrepisos de madera y otras áreas con cimientos menos estables.
Insonorización
Una forma popular de gestionar eficazmente el ruido en zonas pobladas es la insonorización. Esto también aplica para gestionar el ruido de los transformadores.
Aquí hay algunos materiales de insonorización que puedes probar:
- Barreras del sonido
Existen barreras acústicas disponibles comercialmente diseñadas para inhibir el ruido y las vibraciones asociadas a los transformadores.
También se pueden utilizar en aplicaciones exteriores. Por ejemplo, transformadores de potencia y transformadores de subestaciones para compañías eléctricas ubicadas cerca de zonas residenciales.
- Amortiguación acústica
Para aislar el ruido del transformador, instale materiales de amortiguación acústica en las paredes que rodean el transformador.
Existe una amplia gama de opciones disponibles en el mercado, incluyendo revestimientos acústicos para paredes fabricados con tejidos compuestos o lana mineral, y paneles acústicos industriales de aluminio o acero.
- Muros de pantalla
Esta es una opción mucho más económica, pero no aísla el ruido, sino que lo reduce o redirige. Para este método, se suelen utilizar paneles de madera, ladrillos u hormigón para construir las paredes de protección.
Cuidado con los cabos sueltos
A menudo se descuidan los detalles pequeños, pero un pequeño ruido sin atención puede ser peligroso a largo plazo. Al igual que con los detalles importantes, es igualmente importante prestar atención a los siguientes detalles minuciosos durante la instalación del transformador:
- Puertas y cubiertas
Asegúrese de que las tapas de las cajas del transformador estén bien ajustadas. Las tapas sueltas generan ruido adicional al detectar vibraciones.
Al igual que con las puertas de acceso para transformadores ubicados en una habitación, es fundamental que estén bien ajustadas. Esto evitará que el ruido se filtre por los huecos. Si observa huecos en las puertas, aplique sellador acústico o burletes.
- Pernos/sujetadores sobrantes
Durante el transporte, el transformador podría tener pernos o sujetadores adicionales con el fin de asegurarlo mientras está en tránsito.
Sin embargo, durante la instalación, tenga en cuenta que estos elementos ya no son necesarios. Si no se retiran, solo causarán ruido adicional durante el funcionamiento del transformador.
- Mantenimiento oportuno
Como cualquier otra máquina, todo transformador requiere una revisión regular. Se debe realizar un mantenimiento periódico del núcleo, los accesorios del sistema de refrigeración, los soportes y demás accesorios.
Esto es para garantizar que ninguno de ellos se dañe y que se desperdicien todos los esfuerzos realizados para reducir el ruido del transformador.
La calidad ante todo
Es posible que el zumbido del transformador no se elimine por completo porque es parte de cómo funciona un transformador.
El primer paso para combatir de antemano estos problemas de ruido latente es adquirir un transformador de alta calidad de un fabricante de transformadores con buena reputación.
Un fabricante de calidad puede lograr varias cosas. Tener un diseño de núcleo compacto o, al menos, un sistema de refrigeración eficaz sin usar demasiados accesorios son solo algunas de ellas.
Además, tenga en cuenta que otros problemas de ruido del transformador solo pueden solucionarse durante la instalación. Por lo tanto, la instalación debe realizarse con una planificación adecuada.
Calidad Daelim Belefic
En Daelim Belefic, la calidad siempre es nuestra prioridad. Daelim Belefic se esfuerza por ganarse la confianza de cada cliente, comprometiéndose a mantener los más altos estándares de calidad, respaldados por pruebas y certificaciones exhaustivas.
Con más de 20 años de experiencia en exportación, Daelim Belefic ha establecido una familiaridad con la regulación del ruido de los transformadores en diferentes regiones, particularmente en EE. UU., América, Europa, Australia, Asia, África y Medio Oriente.
Con esto, se puede garantizar que el nivel de ruido del transformador Daelim Belefic se mantenga al mínimo, no solo por cumplimiento, sino principalmente porque está diseñado y construido específicamente con fuertes propiedades eléctricas y mecánicas.
Más que eso, los transformadores Daelim Belefic se fabrican en estricta conformidad con todas las leyes internacionales, no solo para los requisitos de nivel de ruido, sino también con otras normas internacionales, incluidas IEEE, IEC, CSA, AS/NZ y GOST.
Si está buscando un socio confiable para sus necesidades de instalación de transformadores, comuníquese con Daelim Belefic para asegurarse de obtener la máxima calidad de transformador que se merece.
