Requisitos normais de operação e composição das laminações do núcleo do transformador

Requisitos normais de operação e aterramento das laminações do núcleo do transformador

Durante a operação normal, existe um campo elétrico entre os enrolamentos energizados e o tanque de óleo. 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.

As laminações do núcleo do transformador são compostas por chapas de aço silício. 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 do transformador ou seus componentes metálicos forem aterrados em dois ou mais pontos (aterramento multiponto), formar-se-á um circuito fechado 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.

Um fio de aterramento separado deve ser instalado especificamente para os grampos do garfo. Se o núcleo de ferro entrar acidentalmente em contato com o grampo superior e causar uma falha de aterramento multiponto, a corrente de falha circularia apenas internamente entre o núcleo e o grampo, sem nenhuma corrente fluindo através do condutor de aterramento do núcleo principal. Isto pode induzir o pessoal de manutenção a acreditar que não ocorreu nenhuma falha. Ao instalar este fio condutor dedicado, qualquer contato entre o núcleo e o grampo - independentemente da localização - criará um circuito detectável através dos dois condutores de aterramento externos. Isso garante que a corrente de aterramento possa ser detectada externamente com precisão.