Requisitos operacionais e composição das laminações do núcleo do transformador

Durante a operação normal de um transformador, existe um campo elétrico entre os enrolamentos energizados e o tanque, com o núcleo e outros componentes metálicos situados dentro deste campo. Devido à distribuição desigual da capacitância e às diferentes intensidades de campo, se o núcleo não estiver aterrado de forma confiável, ocorrerão fenômenos de carga e descarga. Isto pode degradar o isolamento sólido e reduzir a rigidez dielétrica do óleo; portanto, o núcleo deve ter um aterramento confiável de ponto único.

As laminações do núcleo do transformador são compostas por chapas de aço silício. Para minimizar as correntes parasitas, existe um certo nível de resistência de isolamento entre as folhas (normalmente variando de alguns ohms a várias dezenas de ohms). Como a capacitância entre folhas é extremamente grande, ela pode ser considerada um caminho condutor em um campo elétrico alternado. Assim, aterrar o núcleo em um único ponto é suficiente para fixar o potencial de todas as laminações do núcleo empilhadas ao potencial de aterramento.

Se o núcleo do transformador ou seus componentes metálicos forem aterrados em dois ou mais pontos, será formado um circuito fechado entre os pontos de aterramento. Este loop liga uma parte do fluxo magnético, induzindo uma força eletromotriz (EMF) e criando uma corrente circulante. Isso leva ao superaquecimento localizado e pode até queimar o núcleo.

Um aterramento de ponto único é a única condição de aterramento aceitável e normal para um núcleo de transformador. Em outras palavras, o núcleo deve estar aterrado e deve estar aterrado exatamente em um ponto.

Um cabo de aterramento separado deve ser instalado para a estrutura de fixação do garfo. Se o núcleo entrar acidentalmente em contato com a estrutura de fixação superior, causando uma falha de aterramento multiponto, a corrente de falha circulará apenas dentro do núcleo e da estrutura de fixação. Nenhuma corrente fluirá através do condutor de aterramento central, o que poderia induzir o pessoal a acreditar que não existe nenhuma falha. Ao instalar este condutor separado, um circuito fechado é formado através dos dois condutores de aterramento externos, independentemente de onde o núcleo entra em contato com a estrutura de fixação, permitindo que a corrente de aterramento seja detectada externamente com precisão.