Explosões ou falhas em transformadores de corrente (TC) podem ocorrer devido a vários motivos, mas uma causa comum são as condições de sobrecorrente. Quando um TC é submetido a correntes além de sua capacidade nominal por um longo período ou sofre um aumento repentino de corrente, isso pode levar ao superaquecimento dos enrolamentos e à quebra do isolamento. Esse superaquecimento pode fazer com que os materiais de isolamento se degradem ou derretam, resultando em curtos-circuitos internos ou arcos voltaicos dentro do TC. Tais condições podem aumentar rapidamente, levando a uma falha catastrófica conhecida como explosão ou explosão de CT. O dimensionamento adequado e a proteção contra condições de sobrecorrente são cruciais para evitar falhas no TC.
Os TCs podem explodir devido a falhas internas, como quebra de isolamento, defeitos de fabricação ou danos mecânicos. A quebra do isolamento pode ocorrer ao longo do tempo devido ao envelhecimento, exposição à umidade ou contaminantes ou estresse térmico devido a correntes excessivas. Defeitos de fabricação, como isolamento deficiente do enrolamento ou montagem inadequada, podem enfraquecer a integridade do TC, tornando-o suscetível a falhas em condições normais de operação. Danos mecânicos, como impactos físicos ou manuseio inadequado durante a instalação ou manutenção, também podem comprometer a integridade estrutural do TC e levar a falhas internas ou curtos-circuitos.
Vários fatores contribuem para a falha do TC, incluindo sobrecarga térmica, condições de sobretensão, curtos-circuitos externos e fatores ambientais. A sobrecarga térmica ocorre quando o TC opera além de sua capacidade nominal por um período prolongado, causando aquecimento excessivo dos enrolamentos e da isolação. Condições de sobretensão, como descargas atmosféricas ou transientes de tensão, podem exceder a capacidade de resistência do isolamento do TC, levando à ruptura e falha do isolamento. Curtos-circuitos externos ou falhas no circuito conectado podem impor correntes excessivas ao TC, causando estresse mecânico, superaquecimento ou danos. Fatores ambientais como entrada de umidade, corrosão e temperaturas extremas também podem degradar os componentes do TC ao longo do tempo, comprometendo seu desempenho e confiabilidade.
Uma explosão do transformador normalmente ocorre devido a falhas internas que levam a um rápido acúmulo de gases e pressão dentro do tanque do transformador. Uma causa comum é uma falha no isolamento do enrolamento, que pode resultar em curto-circuito ou arco voltaico dentro do transformador. Esta falha gera calor e gases intensos, fazendo com que o óleo do transformador vaporize e se expanda rapidamente. O aumento repentino da pressão dentro do tanque pode exceder os limites de projeto, levando a uma explosão. Outras causas incluem sobrecarga, que pode causar aquecimento excessivo e estresse mecânico nos componentes do transformador, bem como fatores externos como quedas de raios ou falhas de equipamentos que induzem altas correntes ou tensões no transformador.
As falhas potenciais do transformador (TP) podem ocorrer devido a razões semelhantes às dos TCs, incluindo condições de sobretensão, quebra de isolamento, sobrecarga térmica e falhas externas. Condições de sobretensão, como descargas atmosféricas ou transientes de comutação, podem exceder a capacidade de resistência do isolamento do TP, levando a falhas de isolamento e falhas internas. A sobrecarga térmica ocorre quando o TP opera além de sua capacidade nominal, causando superaquecimento e degradação dos materiais de isolamento. Falhas externas no circuito conectado, como curtos-circuitos ou condições de sobrecorrente, podem impor estresse mecânico e danos aos enrolamentos e componentes do TP. A manutenção regular, a instalação adequada e as medidas de proteção adequadas são essenciais para mitigar o risco de falhas de TP nos sistemas elétricos.
