O óleo em transformadores

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Os transformadores a óleo são o tipo de transformador mais comum nas redes de distribuição. As capacidades são diversas: 15KVA, 500KVA, 10MVA, 50MVA.

Principalmente em transformadores maiores, as correntes nominais são altas. E estas correntes, ao passar pelas espiras do próprio transformador, produzem o efeito Joule (R.I²). Desta forma, já temos uma componente de perda dentro do transformador; perda esta que é em forma de calor.

Como o transformador é fechado, isolado, se não houvesse uma solução para refrigeração interna, as perdas no cobre poderiam se somar (uma bobina aquecendo demais a outra vizinha e vice-versa; ou o aumento do efeito Joule, dado o aumento da resistência da espira por causa do aumento da temperatura) e interferir no correto funcionamento do transformador.

Uma solução é a utilização do óleo no interior dos transformadores.

Há duas vantagens básicas para o uso do óleo:

1- O óleo tem rigidez dielétrica maior do que o ar. Deste modo, pode-se construir transformadores de mesma potência e menor dimensão, mais compactos. Isso porque os condutores poderão estar mais próximos entre si, sem correr o risco de curtocircuito. Um exemplo é a comparação de dimensões entre um transformador a óleo e um a seco. O segundo é muito maior que o primeiro, para a mesma potência.

2- O arrefecimento interno. Como dentro do transformador praticamente não circula ar, nem as bobinas estão expostas ao tempo para que elas possam trocar calor, o óleo serve como agente resfriador. Por ele ser um fluido, e estar em contato com as bobinas (inclusive o núcleo), o calor gerado por efeito Joule é absorvido pelo óleo. Como a carcaça do transformador detém aletas (postas intencionalmente) que aumentam o contato com o ambiente, o óleo recircula pelas aletas, transferindo por fim o calor para o ambiente.