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Split Core Current Transformers
Um autotransformador é um transformador em que os circuitos primário e secundário partilham o mesmo enrolamento. Quanto à estrutura, pode ser do tipo de tensão ajustável ou de tensão fixa. O acoplamento num autotransformador envolve acoplamento eletromagnético. Os transformadores convencionais transferem energia através do acoplamento eletromagnético entre as bobinas primária e secundária. Não existe ligação elétrica direta entre os lados primário e secundário. Nos autotransformadores, os lados primário e secundário têm uma ligação elétrica direta, e a bobina de baixa tensão faz parte da bobina de alta tensão. Os autotransformadores e outros equipamentos de proteção também são utilizados em dispositivos de proteção de linhas de comunicação.
Um autotransformador é um transformador com acoplamento próprio. A sua estrutura é relativamente simples e de baixo custo, e a entrada, a saída e o condutor neutro são partilhados. O lado secundário do transformador faz parte do lado primário. Os lados primário e secundário partilham um enrolamento, como duas bobinas derivadas de um mesmo fio. As duas bobinas utilizam a diferença de corrente para cortar as linhas de fluxo magnético e transformar a tensão. É geralmente utilizado para elevar a tensão em sistemas de alimentação CC. A saída e a entrada do transformador têm uma ligação elétrica direta, pelo que a segurança é reduzida.
Um transformador de isolamento é um transformador com isolamento elétrico entre o enrolamento de entrada e o enrolamento de saída. É utilizado para evitar o contacto acidental simultâneo com elementos sob tensão. O isolamento do transformador separa eletricamente os enrolamentos primário e secundário. Foi utilizado inicialmente no setor da energia em países europeus e é amplamente utilizado na alimentação de circuitos de controlo na indústria eletrónica, em empresas industriais e mineiras, em máquinas-ferramenta e equipamentos mecânicos, bem como na alimentação de iluminação de segurança e luzes indicadoras.
A principal função do transformador de isolamento é isolar o equipamento elétrico da rede de alimentação. É utilizado em situações que exigem segurança ou resistência a interferências. Não existe ligação elétrica direta entre o equipamento elétrico e a fonte de alimentação. A estrutura de isolamento utiliza mais materiais e tem um custo elevado. Além de alterar a tensão, também permite isolar eletricamente entre si os enrolamentos de entrada e de saída e separar a entrada, a saída e o condutor neutro, para evitar o perigo de tocar simultaneamente num elemento sob tensão (ou em partes metálicas que possam ficar sob tensão devido a danos no isolamento) e na terra. Além disso, o transformador de isolamento também atenua algumas interferências, apresenta capacidade de filtragem e oferece um elevado nível de segurança.
O transformador de isolamento é o tipo de transformador mais comum. Os seus enrolamentos de baixa e alta tensão são formados por bobinas separadas e não têm ligação elétrica entre si. Não existe ligação elétrica direta entre os lados primário e secundário, e o enrolamento secundário não está ligado à terra.
Os lados primário e secundário do autotransformador têm uma ligação elétrica direta. A sua bobina de baixa tensão faz parte da bobina de alta tensão, ou seja, existe um único enrolamento com um só percurso elétrico. Há uma derivação a meio do enrolamento que constitui o ponto comum das bobinas de alta e baixa tensão.
Normalmente, um dos condutores da alimentação CA que utilizamos está ligado à terra, enquanto o outro apresenta uma diferença de potencial de 220 V ou 380 V em relação à terra. Uma pessoa pode sofrer um choque elétrico se lhe tocar. As bobinas de alta e baixa tensão do lado secundário do transformador de isolamento estão eletricamente isoladas entre si e não estão ligadas à terra. Não existe diferença de potencial entre qualquer um dos seus condutores e a terra. Uma pessoa não sofrerá um choque elétrico se tocar em qualquer condutor, o que é mais seguro. Assim, independentemente de a tensão secundária ultrapassar o valor de tensão considerado seguro, desde que a pessoa não toque simultaneamente nos dois pontos de saída do secundário entre os quais existe uma diferença de potencial, não sofrerá danos. Esta é a maior vantagem do transformador de isolamento. No entanto, é volumoso e dispendioso.
Como as bobinas de alta e baixa tensão do autotransformador se sobrepõem, é necessário menos fio para as bobinas, o que reduz tanto o tamanho como o custo. No entanto, as bobinas de alta e baixa tensão estão ligadas entre si. Mesmo que a tensão de saída do lado de baixa tensão de um transformador redutor seja muito baixa, como os dois enrolamentos partilham uma secção, a alta tensão do primário pode “passar” para a bobina secundária, criando um risco elevado para as pessoas.
Os transformadores de isolamento trifásicos são utilizados principalmente para alimentar cargas em sistemas elétricos de potência e em empresas industriais e mineiras, bem como equipamentos que necessitam de isolamento da rede elétrica para converter a eletricidade da rede em energia magnética. São utilizados como equipamentos de alimentação em medições de precisão e ensaios que exigem uma alimentação filtrada, resistente a interferências. Os transformadores de isolamento são fontes de alimentação seguras e são geralmente utilizados na manutenção de máquinas para oferecer proteção, evitar os efeitos de descargas atmosféricas e filtrar interferências.
Os lados primário e secundário do autotransformador estão diretamente ligados do ponto de vista elétrico. Se houver danos na linha ou uma fuga de corrente, é muito fácil causar danos às pessoas. É geralmente utilizado em locais onde os requisitos de segurança são menos exigentes. Basta alterar a tensão para que esta corresponda à tensão exigida pelo equipamento. No entanto, o equipamento não pode ser equipado com um dispositivo de proteção contra correntes de fuga e o condutor neutro não pode ser ligado à terra.
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