Transformadores de energia transmitem potência ou energia elétrica entre diferentes circuitos. São equipamentos comuns no nosso dia a dia, por mais que muitas vezes não percebemos.
Eles estão nos postes e em todo lugar que há instalações elétricas. Os transformadores transmitem a potência entre os circuitos por meio de duas formas possíveis: pela indução de tensão e corrente ou pela modificação da impedância do circuito elétrico.
Transformadores são usados para baixar ou modificar os níveis de tensão e as correntes elétricas do sistema, mantendo a potência elétrica praticamente constante de um circuito ao outro.
Eles operam em exclusivamente com corrente alternada – locais em que os circuitos ficam sujeitos a campos magnéticos variáveis – e são constituídos por 2 partes, o enrolamento e o núcleo. Ambos são conhecidos como a parte ativa dos transformadores, dado que os demais componentes do transformador são acessórios complementares.
O enrolamento se dá pelo conjunto de várias bobinas, as quais são feitas de cobre eletrolítico ou alumínio. Podem ser encontradas em diversos formatos, como os circulares, retangulares ou até mesmo em chapas.
Independentemente do formato, o material recebe uma camada de verniz sintético como isolante. Existem transformadores com um enrolamento, dois, e até mesmo 3 conjuntos de bobinas.
O núcleo, por sua vez, é responsável por transferir a corrente induzida no enrolamento primário para o enrolamento secundário do transformador.
Geralmente, é feito por aço silício ou metal amorfo, por serem os materiais mais adequados para esse tipo de equipamento. Agora que já sabe a composição dos transformadores, conseguirá entender qual a função e importância desses equipamentos para as instalações elétricas.
Acompanhe!
Transformadores de média tensão: como estes equipamentos funcionam?
O surgimento dos transformadores é controverso. Muitos dizem que eles foram criados há mais de 180 anos por Michael Faraday e Heinrich Lenz, os quais se basearam nos princípios do eletromagnetismo.
No entanto, uma operação matemática referente aos princípios eletromagnéticos só foi formulada em 1845 por Franz Ernst Neumann, anos depois desta primeira teoria. De qualquer forma, hoje em dia, os transformadores são bastante utilizados – essenciais no segmento elétrico.
Antes de compreender seu funcionamento, o que é média tensão? Este conceito pode variar de acordo com cada contexto, no entanto, geralmente se trata das tensões entre 1 kV e 69 kV.
O transformador de energia de média tensão deve operar nessa faixa de tensão para garantir o funcionamento correto da rede elétrica. Caso contrário, pode ocasionar acidentes, prejuízos financeiros e colocar em risco todo o sistema elétrico.
Desta forma, esses equipamentos fazem uso do princípio da indução eletromagnética, mudando o da tensão elétrica e da corrente elétrica, elevando-os ou diminuindo-os conforme a necessidade do sistema.
Como funciona?
O funcionamento dos transformadores de média tensão é o que mais gera dúvidas nas pessoas interessadas no tema e profissionais da área. É algo técnico, um pouco complexo de entender.
Para simplificar, basicamente, os transformadores funcionam graças ao fenômeno de indução eletromagnética. Acontece da seguinte maneira: quando uma corrente alternada atravessa um dos enrolamentos, é produzido um campo magnético oscilante, o qual é transmitido ao longo da barra de ferro.
Esse campo magnético causa uma variação no fluxo magnético e induz o surgimento de uma corrente elétrica no segundo enrolamento. Desta forma, com o mesmo funcionamento, os transformadores podem ser usados tanto como elevadores como abaixadores de tensão.
Também é importante destacar a importância do tratamento termo vácuo para retirar a umidade e desgaseificação do óleo isolante do transformador tratado.
Explicando a função dos transformadores na prática
Como dissemos, os transformadores podem abaixar ou aumentar a tensão de um sistema elétrico. Mas, por que fazer esse dimensionamento? Exemplo: a energia que é transmitida pelas redes de distribuição elétrica tem um nível de tensão de cerca de 13,8 kV, o que é muito alto para a maioria dos sistemas e consumidores.
O problema é que essa energia não pode ser usada para gerar energia em casas, apartamentos, escritórios, lojas, prédios e estabelecimentos comerciais, já que eles não têm capacidade de absorver tanta tensão.
Com isso, caso esse tipo de energia fosse usada para estes fins, causaria alguns danos aos equipamentos elétricos e eletroeletrônicos. Diante dessas situações, o transformador entra em ação.
Assim que a energia passa por este equipamento de energia sua tensão é rebaixada para 380V – de onde são extraídas as tensões de 220V e 110V, as tensões mais utilizadas no Brasil no dia a dia.
Então, é assim que o transformador funciona na prática e por isso é tão importante. Como dissemos no início deste conteúdo, é algo que utilizamos na nossa rotina e nem imaginamos.