No tocante à topologia, existem dois tipos de transformadores: os isoladores, e os autotransformadores. O conceito funcional é idêntico.

No transformador isolador, a relação entre a tensão de entrada (enrolamento primário) e a da saída (enrolamento secundário), é dada pela relação de espiras entre primário e secundário.

De fato, qualquer transformador isolador pode ser convertido em auto transformador a qualquer momento, bastando para isso ligar um dos terminais do secundário a um dos terminais do primário.

Isolação galvânica

A necessidade de isolação galvânica foi notada pela primeira vez no final do século XIX, quando ainda se testava modos de compor redes de distribuição de energia elétrica.

O aparecimento de tensão ao longo do solo, ao ponto de incomodar cavalos durante o trotar. Quase já não se usa cavalos para transporte, mas o risco de afetar pessoas persiste.

A solução foi manter circuitos isolados do solo ou, na pior (ou melhor) das hipóteses, aterrar-se apenas um dos potenciais, como proteção contra descargas atmosféricas.

Esse tipo de configuração por outro lado, passa a expor usuários de equipamentos a choques pelo simples contato com o circuito.

Para diversos produtos, alimentados pela rede elétrica, ainda no século XX pós 2aGG, a isolação (alguns autores e tradutores chamam de isolamento) galvânica(o) se tornou questão de segurança operacional.

Essa isolação é garantida pelo transformador isolador. O uso de transformador de certa forma simplificou o trabalho dos projetistas de circuitos.

Enquanto eram usadas válvulas como elementos amplificadores, ficou fácil acrescentar vários secundários ao transformador, possibilitando gerar tensões de 180V para alimentar as placas e 6,3V para alimentar os filamentos.

Com o advento dos transistores, tensões como 6V ou 9V se tornaram praxe. A função do transformador isolador se manteve.

Enquanto perdurou o uso dos cinescópios (aliás, tubos) nos televisores, que decaiu notavelmente na segunda década do século XXI.

Isolando o aterramento

As tensões que chegam aos domicílios e aos escritórios vêm dos transformadores de rua. São tensões com diversas alternativas de fases:

  • Monofásicas: 127V;
  • Monofásicas: 220V;
  • Bifásicas com neutro (120V+120V);
  • Trifásicas (3 x 220V).

E, para uso em oficinas e indústrias:

  • Trifásicas com neutro (3 x 220V, 3 x 127V).

É praxe aterrar um dos potenciais de cada enrolamento, como medida de proteção contra curtos-circuitos, pois nesses casos disjuntores desligarão a energia no circuito. Também, em caso de descargas atmosféricas, forma-se um caminho preferencial.

Caso se deseje uma rede livre do aterramento, deve usar-se transformador isolador de aterramento próprio na saída do transformador de distribuição.

Parte-se do pressuposto que o pára-raios do edifício darão conta das descargas atmosféricas, que os disjuntores próprios protegerão contra os curtos-circuitos e no tocante aos choques, um excelente recurso de proteção são os disjuntores diferenciais.

Novidades

Durante décadas, o transformador a óleo foi a referência para linhas de distribuição. O óleo, altamente isolante, é igualmente um substrato para dissipação de calor.

Já a contrapartida foram os transformadores a seco, menores em tamanho, isolados em epoxy, menos propensos a explosões e incinerações (sem mencionar a tendência poluente do óleo, e a necessidade de estrutura de contenção do vazamento).

Dispensando alvenarias anti-chamas e acessos corta-fogo. São características que permitem instalá-los mais perto dos locais de consumo da energia, otimizando o alcance das linhas de transmissão em tensão alta.

Quanto ao funcionamento de um transformador a seco, este pode utilizar ventilação forçada ou natural, não devendo se aquecer acima de 40°C.

Assegurando eficiência da ordem de 99%, dispensa toda a instrumentação, os dispositivos de segurança e de sinalização essenciais ao transformadores a óleo, o que reduz a área ocupada a 45% da essencial para este último.

Cabos de energia

Definitivamente, cabos isolados miram em aplicações até 1000V. Explica-se: nenhum isolador de cabo comporta tensões muito maiores.

Cabos de alta tensão são montados nus, apoiados sobre isoladores de vidro; o que os isola é de fato o ar e a distância dos demais potenciais.

Cabos flexíveis

Para uso em instalações domiciliares, comerciais ou industriais, é o cabo PP que proporciona a distribuição necessária. Apesar do que o nome PP possa sugerir, este código indica que o cabo(4) possui duas capas de PVC.

Uma individualizada para os condutores, outra para o conjunto. Esta constituição, além de assegurar a isolação elétrica, proporciona robustez mecânica, resiste a choques térmicos, trepidação, oscilação e vibração.

Além de flexibilidade, tolerância a aquecimento, resistência química (devido à composição inerte), e tolerância a relento e intempéries.

Entre outras aplicações, existe o cabo pp ar condicionado, geralmente de 4 vias, identificadas em cores distintas, com espessura de 1,5 mm.

Conforme visto, entre transformadores de distribuição e cabos de alimentação, foi possível se obter uma pincelada sobre a interface de energia para uso dos consumidores de energia elétrica.