Por que o Aterramento de Um Ponto na Corrente do Transformador é Necessário e o Aterramento Múltiplo é Proibido

Durante a operação do transformador, o núcleo e as estruturas e componentes metálicos que fixam o núcleo e as bobinas estão expostos a um forte campo elétrico, induzindo um alto potencial em relação ao solo. Se o núcleo for deixado sem aterramento, pode-se desenvolver uma diferença de potencial entre o núcleo e partes aterradas, como grampas e o tanque, levando a descargas intermitentes. Além disso, o campo magnético ao redor das bobinas induz forças eletromotriz (FEM) variáveis em diferentes componentes metálicos devido às suas distâncias variáveis das bobinas. Mesmo pequenas diferenças de potencial podem resultar em descargas parciais contínuas através de pequenos intervalos de isolamento - descargas que não são apenas inaceitáveis, mas também difíceis de detectar e localizar.

A solução eficaz é aterrar confiavelmente o núcleo e todas as estruturas metálicas associadas, garantindo que estejam no mesmo potencial elétrico que o tanque. No entanto, esse aterramento deve ser implementado em apenas um ponto. As lâminas do núcleo são isoladas umas das outras para suprimir correntes de fuga grandes, que causariam aquecimento excessivo. Portanto, múltiplos pontos de aterramento são estritamente proibidos, pois podem criar loops fechados que permitem correntes circulantes, levando a superaquecimento severo do núcleo.

Por que Múltiplos Pontos de Aterramento São Proibidos:

Se o núcleo for aterrado em mais de um ponto, pode-se formar um loop condutivo fechado entre os pontos de aterramento. Quando o fluxo magnético principal passa por esse loop, ele induz correntes circulantes, resultando em superaquecimento localizado e possivelmente danos graves. Isso pode se manifestar como queima localizada do núcleo ou curtos-circuitos entre as lâminas, aumentando as perdas do núcleo e degradando o desempenho do transformador. Em casos graves, tais falhas podem levar à falha completa do transformador, exigindo reparos extensos ou substituição do núcleo.

Riscos de Múltiplos Pontos de Aterramento:

Na presença de um forte campo elétrico, o núcleo e as partes metálicas não aterradas ou aterradas incorretamente podem desenvolver tensões induzidas, causando descargas ao solo. O aterramento em um único ponto evita a formação de correntes circulantes (ou "correntes de anel") que fluiriam se existissem múltiplos pontos de aterramento. Essas correntes circulantes causam superaquecimento localizado, degradam o isolamento e danificam os componentes metálicos, representando um risco significativo para a confiabilidade e a operação segura do transformador.

Portanto, o aterramento em um único ponto do núcleo do transformador é essencial para uma operação segura, estável e eficiente.