Requisitos de composição e operação normal de núcleos de transformadores recozidos

Requisitos de aterramento e operação normal de núcleos recozidos de transformadores

Durante a operação normal, existe um campo elétrico entre os enrolamentos energizados e o tanque de óleo em um núcleo recozido do transformador. O núcleo de ferro e outros componentes metálicos estão situados dentro deste campo elétrico. Devido à distribuição desigual da capacitância, a intensidade do campo elétrico varia em diferentes áreas. Se o núcleo de ferro não estiver devidamente aterrado, ocorrerão fenômenos de carga e descarga. Isto pode danificar tanto o isolamento sólido como a rigidez dielétrica do óleo isolante; portanto, é essencial que o núcleo de ferro tenha uma conexão de aterramento de ponto único.

Os núcleos recozidos do transformador são compostos de silício

com chapas de aço. Para minimizar as correntes parasitas, deve haver um certo nível de resistência de isolamento entre as laminações (normalmente variando de apenas alguns ohms a várias dezenas de ohms). Como a capacitância interlaminar é extremamente alta, essas lacunas podem ser consideradas como caminhos elétricos sob um campo elétrico alternado. Assim, aterrar o núcleo em apenas um ponto é suficiente para fixar o potencial de todas as laminações empilhadas ao potencial de terra.

Se o núcleo recozido do transformador ou seus componentes metálicos forem aterrados em dois ou mais pontos (aterramento multiponto), um circuito fechado se formará entre os pontos de aterramento. Este loop liga parte do fluxo magnético, induzindo uma força eletromotriz (EMF) e criando uma corrente circulante. Isto leva ao superaquecimento localizado e pode até queimar o núcleo de ferro. Portanto, um aterramento de ponto único é a única configuração de aterramento aceitável e normal para um núcleo de transformador. Resumindo, o núcleo de ferro deve ser aterrado, e estritamente em apenas um ponto.

As falhas no núcleo de ferro são causadas principalmente por dois fatores: técnicas de construção inadequadas, resultando em curtos-circuitos, e aterramento multiponto acionado por acessórios ou fatores ambientais externos.