Principais tipos de sobretensão

Os principais dos tipos de sobretensão podem ser dividos em:

a) Sobretensões Temporárias:

Sobretensões temporárias são aquelas que se caracterizam pelo aumento da tensão fase-fase ou fase-terra de um sistema, de longa duração, geralmente da ordem de milissegundos a vários segundos, sendo fracamente ou não amortecidas.

O fator preponderante à suportabilidade de transformadores a esse tipo de fenômeno está diretamente associado às características do núcleo ferromagnético, dado que é este componente o responsável pela formação e fechamento do circuito do magnético da parte ativa.

Dadas as limitações que se impõem pelos custos de matéria prima e mão de obra envolvidos na fabricação, além de dificuldades e despesas com serviços de transporte, transformadores são projetados de forma a atender às características especificadas pelo comprador e pelas normas vigentes.

Como o núcleo é parte bastante significativa nesses fatores, é natural que os fabricantes procurem elaborar projetos otimizados em que as condições nominais de operação do transformador sejam muito próximas ao limite de fluxo magnético do núcleo, que é da ordem de 1,7 Tesla.

Em eventos onde ocorre o aumento da tensão do sistema, dado que transformadores são indutores não-lineares, o núcleo tende a saturar, provocando indesejáveis efeitos de natureza térmica.

Dentre estes efeitos podemos citar:

• o próprio aumento da temperatura do núcleo, resultando no sobreaquecimento do óleo isolante e materiais celulósicos. O efeito direto é a aceleração da deterioração dos materiais isolantes e consequentemente a diminuição da vida útil do transformador;

• o aumento da temperatura de partes metálicas periféricas do transformador, como o tanque e a tampa. Nesse caso podem ocorrer danos à pintura e degradação de juntas de vedação.

Cumpre observar que em função da inércia térmica de grandes transformadores, dado que as massas do núcleo ferromagnético e do óleo isolante são ordem de dezenas de toneladas, os efeitos desse tipo de fenômeno são pouco comuns, restando como possível a ocorrência somente em casos onde o equipamento é submetido a longos períodos de operação nessa condição.

As causas de sobretensões temporárias são atribuídas a ocorrências no sistema ao qual o transformador é conectado, como por exemplo:

• ferroressonância: é um tipo de ressonância que envolve indutâncias não lineares (o próprio transformador) e capacitâncias (cabos subterrâneos ou longas linhas de transmissão, bancos de capacitores), cuja manifestação depende de condições específicas do sistema em que o transformador encontra-se em operação;

• ressonância a uma freqüência em particular: ocorre quando as reatâncias indutivas e capacitivas forem praticamente iguais;

• rejeição de carga: ocorre quando a retirada de grandes cargas do sistema alimentado pelo transformador;

b) Sobretensões de Manobra:

São resultados de operações de chaveamento ou falhas