Diferenças entre os transformadores das séries SCB e SC

Tanto a série SCB quanto a série SC são transformadores trifásicos a seco encapsulados em resina, mas diferem nos seguintes aspectos:

I. Enrolamento da bobina

Essa é a maior diferença entre os dois.

A bobina de baixa tensão do tipo SCB é enrolada com folha de cobre:

(1) Estrutura de enrolamento: Enrolamento de folha de cobre de camada única, com resina epóxi contendo agente de cura latente e folha composta de grau F como material de camada intermediária. A folha de cobre é uma placa de cobre com espessura inferior a 0,1 mm, muito fina.

(2) Material de enrolamento: Cobre isento de oxigênio com excelente condutividade, contendo 99,99% de cobre.

A bobina de baixa tensão do tipo SC é enrolada com fio:

(1) Estrutura de enrolamento: Bobina cilíndrica

(2) Múltiplos fios planos de cobre revestidos com fibra de vidro comum.

II. Aumento da temperatura

Como o enrolamento de baixa tensão fica próximo ao núcleo de ferro, a dissipação de calor é dificultada. O tipo SCB utiliza uma estrutura de enrolamento com folha de cobre de camada única. Devido à fina espessura da folha de cobre, a dissipação de calor é facilitada, permitindo a instalação de superfícies de dissipação de calor e maior ventilação, garantindo assim a dissipação oportuna do calor gerado pela bobina. O tipo SC, que emprega uma estrutura cilíndrica com enrolamento de fio, enfrenta maiores desafios para atingir os objetivos mencionados.

O transformador do tipo SCB, com sua estrutura de enrolamento em folha, apresenta uma redução média de 5 a 7 kΩ em comparação com a estrutura de enrolamento em fio. Isso melhora a capacidade de sobrecarga e a vida útil do transformador.

III. Perdas na Carga: Como o cabo tipo SCB utiliza folha de cobre isenta de oxigênio em sua estrutura de baixa tensão, ele apresenta alto teor de cobre e impurezas mínimas, resultando em perdas de cobre muito baixas. O cabo tipo SC utiliza fio de cobre plano, especificamente cobre eletrolítico nº 1 com teor de cobre de 99,96%, o que leva a perdas de cobre maiores em comparação com o cabo tipo SCB.

Para transformadores com a mesma tensão nominal e especificações, o tipo SCB apresenta uma redução média de 5% nas perdas adicionais devido ao efeito pelicular em comparação com o tipo SC.

IV. Desempenho de Isolamento: O tipo SCB, com sua estrutura de folha de baixa tensão, apresenta um gradiente de tensão muito baixo entre as camadas dentro do enrolamento de baixa tensão, resultando em maior resistência de isolamento em comparação com o tipo SC. Sua maior capacitância entre espiras aumenta sua resistência a sobretensões e descargas atmosféricas.

V. Também existem diferenças na resistência a acidentes de curto-circuito repentino.

Os transformadores do tipo SCB empregam uma estrutura de folha de cobre para operação em baixa tensão, com a altura da reatância sendo a mesma que a altura do enrolamento, idêntica à bobina de alta tensão. Isso resulta em uma menor força de curto-circuito axial sob condições de curto-circuito repentino. Além disso, o uso de uma única folha larga e fina para todo o enrolamento proporciona alta resistência à falha por tração axial.

Os transformadores do tipo SC, no entanto, utilizam múltiplos enrolamentos paralelos com ângulos de hélice extremamente grandes, gerando um forte campo magnético de fuga nas extremidades. Sob condições de curto-circuito repentino, isso produz uma força de curto-circuito muito grande, tornando-os propensos a danos axiais se a estrutura não for adequadamente reforçada.

Os transformadores do tipo SCB utilizam folha de cobre, resultando em uma grande área condutora de corrente, menor número de espiras e maior capacidade. Eles também possuem alta capacidade de sobrecarga e elevados níveis de isolamento. Comparativamente, os transformadores do tipo SCB são menores e mais leves.

Os transformadores do tipo SCB são geralmente especializados, como transformadores de magnetização, mas essa estrutura de enrolamento está sendo cada vez mais adotada em transformadores comuns, representando uma tendência de desenvolvimento futuro.