Análise das causas do envelhecimento do isolamento devido ao sobreaquecimento do núcleo num transformador de tensão constante.

Durante o funcionamento prolongado, se o núcleo de ferro de um transformador trifásico de tensão constante permanecer sob temperaturas elevadas, ocorrerá a degradação gradual do sistema de isolamento interno. Sob a influência de um campo magnético alternado, o núcleo magnético gera perdas por histerese e correntes parasitas, ambas convertidas em calor. Se o design estrutural entre as lâminas de aço silício no núcleo for inadequado ou se o isolamento laminado apresentar defeitos, as perdas por correntes parasitas aumentarão significativamente, provocando uma elevação localizada ou generalizada da temperatura.

Simultaneamente, se a carga do transformador de tensão constante para uso residencial for excessiva ou se o sistema de alimentação elétrica apresentar harmónicos, surtos de corrente ou outras anomalias, os enrolamentos e o núcleo suportarão cargas adicionais, levando à acumulação contínua de calor. Este calor acumulado é difícil de dissipar pelo sistema de refrigeração, exacerbando ainda mais a elevação da temperatura do núcleo e dos enrolamentos.

Com a temperatura a manter-se elevada, a estrutura química interna dos materiais isolantes (como as camadas de isolamento de papel e o papel impregnado com óleo) começa a alterar-se. As cadeias moleculares no polímero ou no dielétrico de papel rompem ou recombinam sob efeitos térmicos, provocando uma diminuição do desempenho do isolamento e uma redução da resistência mecânica. Com o tempo, isto leva a uma diminuição da rigidez dielétrica e a um enfraquecimento da resistência à rutura.