Què passa quan es produeix un incendi en un transformador de la subestació

Si es produeix un incendi com a conseqüència d'una fallada en un transformador, aquest quedarà totalment fora de servei. No obstant això, el cost total d'un incendi del transformador és típicament de l'ordre de 2-3 vegades el cost del reemplaçament del transformador i depenent de la violència de l'incendi pot ser, moltes vegades, el cost de la màquia elèctrica a part del cost per la pèrdua de subministrament per al client.

Per tant l'estratègia serà:

• Reduir al mínim el risc que es produeixi un incendi en un transformador.
• Protegir les víctimes potencials d'incendi: Els éssers humans i la resta de la instal·lació de la subestació que el foc podria danyar.
• Mantenir el subministrament durant l'incendi, o si no és possible restablir el subministrament tan aviat com sigui possible després de l'incendi.
• Evitar la contaminació i la contaminació del medi ambient.

Els productes de combustió i el seu efecte sobre la vida i la seguretat
El resultat de la combustió es pot dividir en quatre categories:

1.- Gasos del foc
L'oli del transformador i l'aïllament de cel·lulosa es cremen lliurant majorment diòxid de carboni, o monòxid de carboni si el subministrament d'aire està restringit. Altres gasos més tòxics o corrosius poden ser alliberats coma a resultat de la crema d'aïllament del cable.

Això és de particular preocupació amb les instal·lacions interiors dels transformadors. La calor i els gasos del foc són la causa principal de morts en els incendis.

2.- Fums
Aquests, consisteixen en partícules sòlides molt fines a més de vapor d'aigua condensada. En molts casos el fum arriba fins a nivells insostenibles abans que la temperatura. Això és especialment així, quan el foc es produeix a l'interior o en locals tancats.
Les partícules de fum poden causar danys en el sistema respiratori i poden perjudicar la visió si s'allotja als ulls i per tant, poden reduir la capacitat d'escapar del foc del transformador.



3.- La calor del foc
La calor de la flama pot causar la deshidratació i l'esgotament i, si és intensa, pot causar una greu disminució de la pressió arterial i la insuficiència de la circulació sanguínia. Les cremades poden ser causades pel contacte amb flames, objectes calents o per la radiació.

4ª: La pèrdua d'oxigen.
El nivell d'oxigen en l'aire normal és del 21% i si cau per sota del 15%, les habilitats musculars disminueixen, a una nova reducció del 14 o del 10%, la fatiga i el judici es deteriora. Si l'oxigen redueix entre el 10 fins al 6%, apareix un col·lapse complet i es produeix la pèrdua de consciència.

Classificació dels incendis i dels agents d'extinció
La classificació dels incendis, segons el que determina l'Associació Nacional de Protecció contra Incendis [NFPA] és :

Classe A - Els incendis de materials combustibles ordinaris (que resten incandescents intensament després de la crema). L'agent extintor és l'aigua.
Classe B - Incendis de líquids inflamables. L'agent extintor és l'aspersor d'aigua
Classe C - Els incendis en equips elèctrics. L'agent extintor ha de ser no conductor, com pot ser: la pols, el diòxid de carboni, la vaporització de líquids (escumes o polvoritzadors d'aigua a una distància segura).

Classificació de resistència al foc
La resistència d'una estructura de la subestació i el seu material de construcció, incloent edificis, s'indica normalment per una combinació de lletra de codi i un nombre. Existeixen variacions significatives entre països en els mètodes d'assaig utilitzats i el codi de classificació aplicats. No obstant això, és comú l'ús d'una combinació de lletres i números que es realitza utilitzant la classificació REI.

Aquest mètode de classificació, assigna una qualificació segons el període del foc, de manera que en qüestió de minuts i en base a tres criteris diferents, s'utilitzen les lletres de la següent manera:
Adequació estructural [R]: La capacitat de mantenir l'estabilitat i la capacitat de suport de càrrega.
Capacitat a la integritat [E]: La capacitat de resistir a la flama i el pas de gasos calents.
Aïllament [I]: La capacitat de mantenir una temperatura a la superfície no exposada per sota d'un límit especificat.
Per extinguir un foc, cal tallar un dels costats del següent triangle:

Eliminar la calor
L'incendi pot extingir-se si s'elimina la calor i el combustible es refreda per sota de la seva temperatura de punt d'inflamació. L'aigua pot ser molt eficient com a mitjà de refrigeració per extingir incendis externs i per protegir els actiu propers.
L'aigua sola no és eficaç en l'extinció d'incendis en dipòsits d'oli per aquest propòsit, és millor l'aigua amb escuma, ja que cancel·la l'oxigen de la superfície de l'oli.



Desplaçament o dilució d'oxigen
L'eliminació de l'oxigen pot ser un mètode molt eficaç en l'extinció d'incendis, on sigui possible aquest mètode. Només una lleugera disminució de la concentració d'oxigen en l'aire disminueix la intensitat del foc i per sota de 16% d'oxigen en l'aire, no hi ha risc d'un incendi.

Molts gasos alternatius s'han utilitzat amb èxit per desplaçar o diluir l'oxigen i per tant extingir el foc transformador com són el diòxid de carboni, l'haló i el nitrogen.



El desavantatge de tots aquests gasos és que pot afectar als éssers humans si s'injecta el gas abans que siguin evacuats.
Alguns fabricants de sistemes d'extinció d'incendis del transformador, han utilitzat la injecció de nitrogen per focs en la base dels transformadors plens d'oli. En aquesta aplicació, el nitrogen es mourà i refredarà l'oli de la cuba del transformador i desplaçarà l'aire per sobre, fent efectiva l'extinció del foc.
L'escuma pot ser molt eficaç en incendis on hi ha bassals d'oli, però és menys eficaç en focs d'oli on aquest, es vessa per sobre una superfície vertical. Així, és difícil aplicar l'escuma en un foc que crema dins d'una cisterna del transformador.
El ruixat d'aigua, l'aigua d'alta pressió i la boira o boirina d'aigua tenen el benefici de la dilució d'oxigen, d'aquesta manera proporcionen refrigeració.



L'eliminació del combustible
L'eliminació de combustible pot ser eficaç, però sovint no és possible. Hi ha algunes estratègies per a l'eliminació de combustible per a l'oli del transformador, ja que és possible equipar el tanc del transformador amb vàlvules de descàrrega d'oli que poden obrir-se per control remot.

Transformador, víctima del foc
El transformador pot ser víctima d'un incendi per causes externes no elèctriques, ja que els transformadors de grans dimensions contenen grans quantitats d'oli mineral. Llavors, quan cal afegir oli a la màquina elèctrica, aquest esdevé un combustible d'alta energia. Per això existeixen estratègies per minimitzar el risc de pèrdues i ignició d'aquesta font de combustible. Per això cal que sigui considerat com a part del procés de disseny de la subestació.

La protecció més eficaç és, probablement, les pantalles de foc i ruixadors d'aigua per refredar i mantenir l'oli dins de la cisterna del transformador, lluny d'oxigen i amb la temperatura per sota de la temperatura d'inflamació.




Font: Electrical Enginnering