Um equipamento fundamental nas redes de distribuição de energia é o transformador de distribuição. Sua função é reduzir a tensão elevada da eletricidade que vem das usinas para uma tensão menor, adequada para ser utilizada em residências e estabelecimentos comerciais. Esse processo é realizado por meio da indução eletromagnética, possibilitando a transferência de energia elétrica de um circuito para outro.
Um transformador é composto por um núcleo magnético feito de aço laminado, que serve como vias para o fluxo magnético produzido pelo enrolamento primário. O enrolamento primário conecta-se à fonte de alta tensão, enquanto o enrolamento secundário está ligado à rede de distribuição de baixa tensão. Esses enrolamentos são isolados um do outro e envolvem o núcleo magnético. Pode haver diferenças na quantidade de voltas entre os dois enrolamentos, o que determina a relação de tensão entre eles.
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Quando uma tensão CA é aplicada ao enrolamento primário, causa a geração de um campo magnético flutuante ao redor do núcleo. Este campo magnético atravessa o enrolamento secundário, induzindo nele uma tensão. A tensão induzida no enrolamento secundário é proporcional ao número de voltas no enrolamento. Portanto, a relação de tensão entre o primário e o secundário é determinada pelo respectivo número de voltas.
Ao conectar um enrolamento primário a uma fonte de corrente alternada, ocorre a formação de um campo magnético variável ao redor do núcleo. Esse campo magnético atravessa o enrolamento secundário, provocando a geração de uma tensão nele. A magnitude da tensão induzida no enrolamento secundário está diretamente relacionada ao número de espiras presente nesse enrolamento. Assim, a relação de voltagem entre o primário e o secundário é estabelecida com base na quantidade de espiras em cada enrolamento.
Os transformadores de distribuição têm a função de diminuir os níveis de tensão e também de isolar a rede de distribuição da rede de transmissão. Esse isolamento, proporcionado pela separação física entre os enrolamentos primário e secundário, protege a rede de distribuição contra possíveis surtos e picos de tensão provenientes da rede de transmissão.
Portanto, o transformador de distribuição é essencial na rede elétrica, pois ajusta a tensão da eletricidade da rede de transmissão para um nível adequado ao consumo residencial e comercial. Funcionando com base no princípio da indução eletromagnética, ele utiliza um campo magnético variável no enrolamento primário para induzir uma corrente alternada no enrolamento secundário. A proporção de tensão entre os enrolamentos é determinada pelo número de voltas em cada um. Além disso, ao isolar a rede de distribuição da rede de transmissão, o transformador oferece proteção contra picos e surtos de tensão, garantindo um fornecimento de energia mais estável e seguro.
Quais são os tipos de transformador de distribuição?
Os transformadores de distribuição podem ser classificados em diferentes tipos, dependendo de diversos critérios como a construção, o meio de resfriamento, e a aplicação específica. Aqui estão alguns dos principais tipos de transformadores de distribuição:
Transformador de Distribuição a Óleo: Utiliza óleo mineral como meio de resfriamento e isolamento.
É amplamente utilizado devido à sua capacidade de dissipar calor eficientemente.
Transformador de Distribuição a Seco: Utiliza ar ou outros gases como meio de resfriamento.
É preferido em ambientes internos ou onde a segurança contra incêndios é uma preocupação maior.
Transformador Monofásico: Possui um único conjunto de enrolamentos primário e secundário.
Geralmente usado para pequenas cargas ou em áreas rurais.
Transformador Trifásico: Possui três conjuntos de enrolamentos primário e secundário, um para cada fase.
Amplamente utilizado em redes urbanas e industriais devido à maior capacidade de carga.
Transformador de Montagem em Poste: Projetado para ser montado em postes de distribuição.
Utilizado principalmente em áreas residenciais para fornecer energia a um pequeno número de residências.
Transformador de Montagem em Pad: Instalado no solo dentro de uma caixa de proteção.
Utilizado em áreas urbanas e comerciais, onde é necessário um acesso mais seguro e estético.
Transformador Hermeticamente Selado: Selado para impedir a entrada de ar e umidade, utilizando uma estrutura à prova de vazamentos e adequado para ambientes com condições ambientais severas.
Transformador com Núcleo de Amorfos: Utiliza materiais amorfos no núcleo para reduzir perdas de energia; É mais eficiente em termos de energia, mas geralmente mais caro.
Cada tipo de transformador de distribuição é projetado para atender a requisitos específicos de aplicação, levando em consideração fatores como capacidade de carga, eficiência, segurança e localização de instalação.