Os transformadores de tipo seco são todos os transformadores que não contêm quaisquer materiais isolantes líquidos. A perda de calor é dissipada por auto-arrefecimento ou por ventiladores e unidades de arrefecimento adicionais.
Um transformador é constituído por um circuito magnético, conhecido como núcleo, e tem pelo menos dois enrolamentos condutores de corrente com um número fixo de voltas. Os enrolamentos voltados para a tensão eléctrica (tensão da rede) são designados por lado primário (bobina primária), o lado do consumidor e da carga eléctrica é designado por lado secundário (bobina secundária). A tecnologia de fabrico do núcleo e a qualidade do núcleo do transformador utilizado têm um efeito no circuito magnético. Idealmente, o circuito magnético (campo magnético) deve gerar baixas perdas por correntes de Foucault e ter baixas perdas por remagnetização (perdas por histerese).
Outro aspeto é a resistência do enrolamento. As perdas por enrolamento só podem ser reduzidas com enrolamentos em camadas e ordenados nas bobinas primária e secundária e com o melhor metal de enrolamento. A tensão é regulada pelo número de voltas da bobina. A intensidade da corrente determina o diâmetro do metal de enrolamento.
Com exceção da prata, o cobre tem o melhor valor de condutividade com γ = 56, enquanto o alumínio tem apenas γ = 36. O alumínio segue-se com uma diferença de cerca de 35 por cento. O cobre é, portanto, o melhor metal e o alumínio “apenas” o segundo melhor dos materiais condutores técnica e economicamente utilizáveis para a energia eléctrica. Todos os outros metais não podem ser considerados condutores, e as ligas têm geralmente uma condutividade consideravelmente mais baixa do que os metais puros. A prata e o ouro estão completamente excluídos devido ao seu elevado preço.
O núcleo é constituído por placas eléctricas isoladas em ambos os lados e empilhadas umas sobre as outras. O isolamento da bobina em relação ao núcleo é assegurado por um espaço de ar suficiente. O isolamento entre a tensão superior e a tensão inferior é assegurado por material isolante e/ou por um grande espaço de ar. Um fluxo de ar vertical ao longo da superfície da bobina e no espaço entre os canais de arrefecimento das bobinas assegura a necessária dissipação das perdas de calor. Devido à convecção, o fluxo de ar necessário é gerado automaticamente (isto é referido como tipo de arrefecimento AN – Ar Natural) ou é adicionalmente amplificado com ventiladores (tipo de arrefecimento AF – Ar Forçado).
Os transformadores a seco são sempre utilizados quando os transformadores a óleo não podem ser utilizados devido a uma carga de incêndio acrescida ou a um risco acrescido para a natureza e para a água ou só podem ser colocados em funcionamento com medidas de segurança alargadas. A utilização e operação de transformadores secos é, portanto, amiga do ambiente, mas em termos de propriedades térmicas esta tecnologia está em desvantagem em relação aos transformadores a óleo. Os enrolamentos são isolados com materiais isolantes secos, normalmente utilizando um processo de resina fundida no caso de capacidades de construção maiores. Devido à fraca dissipação da perda de calor, os transformadores de resina fundida só podem ser fabricados para auto-arrefecimento até uma potência de 40 MVA e, acima disso, apenas com ventiladores adicionais.
Os transformadores de tipo seco são principalmente utilizados como transformadores de distribuição e transformadores de potência (distribuição de energia e fornecimento de energia) na rede de baixa e média tensão até à gama de potências de 40 MVA e estão limitados a uma tensão máxima de funcionamento de 36 kV. A limitação da gama de potências é necessária porque os meios isolantes utilizados têm uma rigidez dieléctrica inferior à do óleo de transformador. Para a instalação no exterior, o transformador deve ser sempre protegido por uma caixa contra a humidade e a sujidade. Uma vez que o isolamento destes transformadores é assegurado pelo ar circundante, as distâncias entre o enrolamento e o núcleo e entre a alta tensão e a baixa tensão devem ser aumentadas para alturas de instalação elevadas (de acordo com a norma > 1.000 m), a fim de compensar a rigidez dieléctrica do ar, que diminui com a pressão.
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