En la industria eléctrica, la elección del material conductor para los transformadores suele generar consultas habituales. Hace más de 90 años que existen transformadores con bobinas en aluminio. 

Sin embargo, producto de información errónea o resistencia al cambio, aún persisten ciertos mitos sobre su comportamiento en uso. El objetivo de esta nota es repasar de forma objetiva las consideraciones técnicas, demostrando que los transformadores con bobinas de aluminio son capaces de proporcionar prestaciones eléctricas, mecánicas y térmicas iguales a sus pares en cobre.

Las únicas diferencias comprobables son un tamaño ligeramente mayor, con un menor peso total y un precio más bajo. A continuación, analizamos los puntos técnicos fundamentales basándonos en los datos de la ingeniería de diseño:

1. Eficiencia y conductividad (Mito 1)

Existe la creencia de que los equipos en aluminio son menos eficientes. Si bien es cierto que el aluminio tiene menor conductividad, esto se resuelve de manera sencilla en el diseño aumentando la sección transversal del conductor en la misma proporción que su defecto en conductividad (aproximadamente un 63%).

Por lo tanto, no hay ningún argumento técnico que demuestre que el transformador con bobinas en aluminio será menos eficiente o tendrá mayores pérdidas que su par en cobre.

2. Esfuerzos mecánicos y cortocircuitos (Mito 2)

Una aseveración errónea frecuente es que el aluminio tiene menos capacidad para soportar los esfuerzos mecánicos de cortocircuito. Esto se basa en el hecho de que el aluminio tiene una menor resistencia mecánica específica (por unidad de área) que el cobre.

Sin embargo, esta deficiencia se compensa al utilizar una mayor sección de los conductores en los bobinados de aluminio. Además, al aplicar los métodos analíticos exigidos por las normas para condiciones desfavorables, el usuario tiene la seguridad de que tanto los diseños en aluminio como en cobre cumplen los mismos requisitos frente a esfuerzos de cortocircuito.

3. Comportamiento y solicitaciones térmicas (Mitos 3 y 4)

No es cierto que el aluminio se caliente más o tenga menor capacidad para soportar las solicitaciones térmicas de cortocircuito. Para iguales masas, el aluminio tiene mayor capacidad de disipar el calor que el cobre. Esto hace que los bobinados de aluminio resistan más tiempo las corrientes de cortocircuito u otra sobrecarga transitoria antes de alcanzar una temperatura peligrosa para el aislamiento.

De hecho, el mayor calor específico del aluminio juega a favor, y generalmente su sistema de refrigeración resulta más eficiente si en la etapa de diseño se realizan las consideraciones apropiadas sobre la superficie de disipación, la geometría de las bobinas y los canales de refrigeración.

4. Facilidad de reparación (Mito 5)

Suele decirse que los transformadores en aluminio son complicados de reparar, lo cual es incorrecto. Dado que los bobinados en aluminio ocupan más espacio que sus pares de cobre, siempre es posible alojar una bobina de cobre en reemplazo de una bobina de aluminio, pero no a la inversa.

5. Otras consideraciones: Armónicos y Aceite Mineral

Existen dos características físico-químicas adicionales a tener en cuenta:

• Cargas armónicas: Debido a su mayor resistividad, las corrientes parásitas (Eddy) en un conductor de aluminio son sensiblemente menores a las del cobre. Por esta razón, el aluminio es el material más aconsejable cuando se tienen instalaciones que trabajan con alto contenido de armónicos, los cuales causan incrementos de temperatura y puntos calientes.
• Envejecimiento del aceite: A diferencia del cobre, el aluminio no tiene efecto catalítico sobre el aceite mineral; es decir, no reacciona químicamente con él. Por este motivo, el envejecimiento del aceite es más lento.

6. Dimensiones y peso

Las diferencias constructivas generan variaciones físicas y económicas directas:

• Volumen: El transformador con bobinados en aluminio tiene un volumen total de entre 10% y 15% mayor. Por lo tanto, cuando existen reales restricciones de espacio, el cobre puede resultar ventajoso.
• Peso: A pesar de su mayor volumen, el transformador con bobinados de aluminio resulta más liviano que su par de cobre.

7. Ventaja económica y precio Final

La última gran diferencia, y una de las más relevantes para los inversores comerciales, radica en el plano económico. Si el objetivo es optimizar el presupuesto del proyecto, el transformador fabricado en aluminio es el indicado, ya que garantiza un menor costo inicial.Optar por este material genera una diferencia de precio sustancial a favor, logrando un ahorro de entre un 10% y un 20% dependiendo de la potencia requerida para el equipo.

La norma nacional que tipifica los transformadores de distribución (IRAM 2250/2269) admite el uso de cobre o aluminio como material para la fabricación de los bobinados. Lo más conveniente es que el usuario deje libre la elección del material al fabricante, quien deberá seleccionarlo con su mejor criterio técnico y económico, cumpliendo siempre con las especificaciones técnicas y normas aplicables.

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