Análise de layout de transformadores de tensão constante não encapsulados em ambientes interiores com elevada ventilação e dissipação de calor.

Devido à sua segurança e respeito pelo ambiente, os transformadores a seco são amplamente utilizados em instalações elétricas interiores, como edifícios altos e metros. No entanto, os transformadores a seco com núcleo de resina epóxi apresentam frequentemente problemas de vibração e ruído durante o funcionamento, causados ​​principalmente pelo efeito magnetoestritivo do núcleo de ferro.

Mecanismo da Magnetoestrição
A magnetoestrição é uma característica inerente das lâminas de aço silício. Quando o núcleo de ferro de um transformador a seco de alta tensão é energizado num campo magnético alternado, a dimensão da lâmina de aço silício aumenta ligeiramente na direção das linhas do campo magnético e diminui na direção perpendicular. Esta variação dimensional periódica faz com que o núcleo de ferro vibre. Em condições normais de funcionamento, a vibração do enrolamento é muito menor do que a vibração do núcleo; a vibração tem origem principalmente no efeito magnetoestritivo do núcleo.

Impacto na Operação do Equipamento
A vibração provocada pela magnetoestrição, com uma frequência fundamental duas vezes superior à frequência da rede elétrica, não só gera poluição sonora, como também pode levar a falhas mecânicas, como o afrouxamento do núcleo. Com o tempo, a vibração prolongada pode afrouxar o dispositivo de fixação do núcleo, exacerbando ainda mais a vibração e criando um ciclo vicioso que afeta severamente a vida útil e a fiabilidade de funcionamento dos transformadores a seco.

Contramedidas
Para resolver este problema, a vibração pode ser suprimida otimizando a força de fixação do núcleo. Além disso, o enchimento das juntas do núcleo com materiais compósitos magnéticos macios, flexíveis e de alta permeabilidade pode reduzir eficazmente a fuga magnética, mitigando assim a vibração causada pela magnetostrição na sua origem. Ademais, o diagnóstico da condição do núcleo dos transformadores a seco através da monitorização do sinal de vibração tornou-se uma importante área de monitorização da condição.