Tecnologia de Equipamentos

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70
SÉRIE TREINAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Apostila 3207 
 
 
 
 
 
Jairo Fuzeto 
José Nilson Bezerra Filho 
 
 
 
 
 
 
 2ª Revisão 
 
 
 
 
 
 
 
 
TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilha Solteira 
1999 
 71
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
 
 
 
 
 
 
 P. 
Introdução ................................................................................................................................03 
Fusíveis ....................................................................................................................................03 
Questionário .............................................................................................................................12 
Pára-raio ...................................................................................................................................15 
Questionário .............................................................................................................................24 
Central de ar comprimido .........................................................................................................25 
Chaves seccionadoras ...............................................................................................................41 
Disjuntores ...............................................................................................................................46 
Disjuntor de múltipla ruptura ...................................................................................................60 
Questionário .............................................................................................................................69 
Transformadores ......................................................................................................................70 
Secador de ar (com silica-gel) ..................................................................................................86 
Questionário .............................................................................................................................97 
Transformador para instrumentos ..........................................................................................100 
Transformador de potencial com divisor capacitivo ..............................................................114 
Bobinas de bloqueio e unidades de sintonia ...........................................................................116 
Bibliografia .............................................................................................................................118 
 
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INTRODUÇÃO 
 
A presente apostila tem por objetivo a melhoria do conhecimento dos operadores de subestação e 
usinas, sobre a tecnologia de seus equipamentos. 
 
O conteúdo e indispensável aos operadores de subestação e usinas, tendo em vista que esses 
conhecimentos, teóricos e práticos, irão auxiliar no desempenho eficiente do operador. 
 
 
 
FUSÍVEIS 
 
 
Definição 
 
O fusível é um condutor de baixo ponto de fusão que, ao ser percorrido por uma corrente cuja 
intensidade é superior à admissível, se funde, interrompendo a circulação da mesma. 
 
 
 
Finalidade 
 
A circulação de corrente por um condutor provoca aquecimento que, sendo muito elevado, pode 
destruir a isolação do condutor. Portanto, o fusível tem por finalidade proteger os condutores, 
instalações e equipamentos nele ligados, contra sobrecargas e curto-circuito. 
 
Características 
 
Das grandezas elétricas, as mais importantes são as seguintes: 
 
− Corrente Nominal: aquela que o fusível suporta continuamente sem se romper ou aquecer 
acima dos limites especificados; 
 
− Corrente de Interrupção: é a corrente cujo valor ultrapassa o máximo admissível para o 
circuito e que deve ser interrompida o mais rápido possível; 
 
− Capacidade de Ruptura: é o valor da potência que o fusível pode interromper com 
segurança; 
 
− Tensão Nominal: o valor desta dimensiona a isolação do fusível. É a tensão máxima de 
trabalho contínuo. 
 73
Elo de Fusão 
 
 
O elemento sensor do fusível chama-se elo de fusão e apresenta-se sob várias formas: 
 
 
a b c d 
 
 
 
a) Elo de fusão com seção constante, normalmente circular; 
 
b) Elo de fusão com redução de seção no centro, seção circular ou laminar; 
 
c) Elo de fusão com redução de seção, normalmente retangular achatada ou laminar; 
 
d) Elo de fusão de lamina, com acréscimo de massa no centro, para sobrecarga e retardamento 
do fusível; 
 
Os elos de fusão apresentam tal redução na parte central porque a fusão deve se dar no centro do 
invólucro, caso contrário, o arco se desenvolve perto dos extremos, podendo transmitir calor ao 
ambiente. 
 
A fusão pode se dar em dois meios: no ar ambiente ou com elemento de extinção. No ar, existe o 
perigo do arco se propagar, não sendo recomendados tais fusíveis para instalações de 
responsabilidade. No ultimo caso, o elo é envolvido por um extintor, geralmente areia de 
granulação adequada, que se mistura com o metal vaporizado do elo, criando um corpo de alta 
resistência. 
 a b c d 
 
 74
Seletividade 
 
A característica seletora é responsável pelo rompimento do fusível certo, num sistema protegido 
por mais de um fusível. O comportamento seletor entre os fusíveis pode ser observado pelas 
características de ruptura tempo-corrente que cada fusível possui e também define a 
característica de ajuste de outros dispositivos de proteção, como os relés dos disjuntores. 
 
 
 
Tipos de Fusíveis 
 
Os critérios mais utilizados para a classificação dos fusíveis são: 
 
a) Segundo a tensão de alimentação, alta ou baixa tensão; 
 
b) Segundo a característica de desligamento: efeito rápido, ultra-rápido ou retardado. 
 
 
Fusíveis Rápidos: os fusíveis rápidos destinam-se a circuitos onde não ocorre variação 
considerável de corrente entre a partida e o regime normal de funcionamento, no caso das cargas 
resistivas em geral. 
 
 
Fusíveis Ultra-rápidos: destinam-se à proteção de circuitos constituídos por semicondutores, 
onde a sua atuação deve ser muito rápida e com precisão dos valores de tempo-corrente que lhe 
são característicos. 
 
 
Fusíveis Retardados: os fusíveis retardados suportam sobrecorrente devido a corrente de partida 
das cargas motoras e semelhantes, pois estas solicitam uma corrente algumas vezes maior que a 
nominal, não suportando as correntes em grandezas de curto-circuito, tornando-se semelhantes 
aos fusíveis rápidos. O retardamento é obtido por um acréscimo de massa na parte central do elo, 
com o objetivo de absorver, durante um certo tempo, parte do calor desenvolvido na seção 
reduzida do elo, retardando a elevação de temperatura e atuando perante uma corrente de curto-
circuito, pois não há tempo para troca de calor entre os setores de menor seção e a massa. 
 
 
Fusíveis de Baixa Tensão: dentre os vários tipos de fusíveis, os mais utilizados nas usinas e 
subestações são: 
 75
Fusíveis Tipo Cartucho: apresentam-se sob a forma cilíndrica, com capacidade desde frações 
de ampères até centenas, variando no tipo de contato (faca ou não) e do invólucro, que pode ser 
de papel impregnado com verniz de boa qualidade, ebonite, cerâmica ou esteatite. 
 
 
 
As partes metálicas de ligação ao circuito são de cobre, ou bronze, e por norma é permitido o uso 
de material ferroso, que provoca oxidação e consequente mau contado 
 
Dependendo da importância do circuito a ser protegido, os fusíveis são dotados de um corpo de 
cerâmica ou esteatite, com elemento extintor e um pino que sinaliza elo interrompido, podendo 
ser acoplado um microswitch para sinalização luminosa ou bloqueios.76
Fusível Diazed: este fusível é composto de um corpo de cerâmica, cilíndrico, fechado nas suas 
extremidades por tampas metálicas. 
 
O elemento fusível tem um extremo fixado ou preso em uma das tampas e o outro extremo 
fixado ao pino de sinalização. 
 
 
 
Geralmente, o elo de fusão é de cobre, e entre o elo de fusão e o corpo de cerâmica é colocado o 
elemento extintor (areia), preenchendo totalmente o espaço livre entre o elo e o corpo. Os 
fusíveis diazed são invioláveis, pois exigem a remoção da tampa de fechamento do corpo de 
porcelana ou esteatite, fazendo com que o conjunto fique danificado, não permitindo uma 
renovação do elo de fusão. 
 
 
 
 77
Um detalhe importante dos fusíveis e a não permissão da troca de um fusível menor por outro de 
maior capacidade, pois são calibrados em uma de suas extremidades, de acordo com o seu valor 
de corrente nominal, apresentando diâmetros diferentes para cada capacidade em ampères. 
 
 
 
 
São fabricados nos tipos de ação rápida, ultra-rápida e retardada, para intensidades desde décimo 
de ampère até 200 ampères, e para tensão de até 500V. 
 
Os mais utilizados seguem-se na tabela abaixo, de acordo com o código de cores dado pelo 
fabricante. 
 
 
 
 
Corrente Cores 
2A 
4A 
6A 
10A 
16A 
20A 
25A 
35A 
50A 
63A 
Rosa 
Marrom 
Verde 
Vermelho 
Cinza 
Azul 
Amarelo 
Preto 
Branco 
Ouro 
 78
Quanto às cores, os fusíveis são identificados pelo botão de sinalização e, nas bases pela pintura 
em sua parte frontal. 
 
Estas cores são visíveis no botão de sinalização e nos parafusos de ajuste dos fusíveis. 
 
 
 
Fusível NH 
 
 
 
 
São fusíveis de corrente nominal elevada e alta capacidade de ruptura, destinados a proteção de 
sistemas industriais. 
 
Construtivamente, são semelhantes ao diazed. Seu elo de fusão é de cobre, em forma de lamina, 
vazada em determinados pontos, reduzindo a seção condutora e facilitando o rompimento do elo 
para correntes superiores a nominal. 
Seu formato é retangular ou redondo e seu invólucro geralmente de cerâmica, possuindo, no 
interior, areia para extinguir o arco. 
 
 
 
 
 
 
 79
As extremidades do invólucro são fechadas com peças metálicas de cobre prateado, dotadas de 
facas perfuradas ou não, destinadas ao encaixe na base de instalação. 
 
 
 
 
Os fusíveis NH são dotados de dispositivos de sinalização, indicando a ruptura do elo. 
 
Quando se deseja obter outros tipos de informações, os fusíveis NH são dotados (acrescidos) de 
um microswitch, para sinalização luminosa ou bloqueio de outros circuitos. 
 
Geralmente são retardados, pois são utilizados como fusíveis gerais ou como proteção de cargas 
motoras, para correntes de 6 a 1200 ampères, com capacidades de ruptura até 100kA e uma 
tensão de 600V. 
 
Para casos de curto-circuito, sua atuação é instantânea. Com o objetivo de facilitar a troca, isto é, 
a retirada e colocação do fusível NH, existe um punho (sacador de fusível com até duas 
adaptações), evitando que se faça o contato direto com o fusível. 
 
 
 
 80
Fusíveis de Alta Tensão 
 
O funcionamento dos fusíveis de alta tensão baseiam-se nos mesmos princípios dos fusíveis de 
baixa tensão, devendo apresentar uma elevada capacidade de ruptura e, devido a diferença de 
potencial mais elevada, os materiais isolastes devem ser bem dimensionados. 
 
O corpo externo é, em geral, de porcelana, esteatite, fibra especial, ebonite ou tubo de vidro. 
 
 
 81
QUESTIONÁRIO 
 
 
01. O que são fusíveis? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
02. Qual a finalidade dos fusíveis? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
03. Cite três características dos fusíveis. 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
04. Como podem ser os elos de fusão? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
05. Qual a função da seletividade em um circuito protegido por vários fusíveis? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 82
06. Qual a finalidade dos fusíveis de ação rápida? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
 
07. Qual a finalidade dos fusíveis de ação retardada? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
 
08. Qual a finalidade dos fusíveis de ação ultra-rápida? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
 
09. Quais são as características dos fusíveis diazed? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
 
10. Quais são as características dos fusíveis cartucho? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 83
11. Quais são as características dos fusíveis NH? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
 
12. Quais são as características dos fusíveis de alta tensão? 
 __________________________________________________________________________ 
 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
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PÁRA-RAIOS 
 
 
É um equipamento destinado a descarregar para terra correntes elevadas, provenientes de 
sobretensões que ocorram no circuito protegido. 
 
Estas sobretensões são provocadas por: 
 
. Sobretensões de manobras 
 
. Sobretensões de freqüência industrial 
 
. Descargas atmosféricas 
 
 
 
 
Sobretensões de Manobras 
 
Devido a operação de disjuntores, energização de linhas a vazio, acoplamento de capacitores e 
desligamento de reatores, com duração de alguns milisegundos até alguns ciclos. 
 
 
 
 
Sobretensões de Freqüência Industrial (Perturbação) 
 
Resultantes de anomalias no sistema (perda de carga), com duração de alguns ciclos até alguns 
segundos. 
 
 
 
 
Descargas Atmosféricas 
 
Grande parte das sobretensões que surgem nas instalações elétricas são provocadas pelo raio. 
 
A formação de um raio tem por causa o fato das nuvens se carregarem com um potencial de 
polaridade diferente do da terra, potencial este adquirido pelo transporte de partículas 
elementares da terra para as nuvens. 
 85
As nuvens apresentam-se com um potencial negativo em relação a terra, que por sua vez, 
apresenta-se com um potencial positivo (podendo ocorrer o inverso), existindo entre ambas o ar 
como dielétrico. 
 
Com o aumento do acúmulo de cargas nas nuvens e na terra e com a diminuição da rigidez 
dielétrica do ar provocada pela umidade, há o rompimento do dielétrico, provocando a descarga. 
 
 
 
 
 
Como vimos anteriormente, a descarga atmosférica ocorre sempre entre a nuvem e a terra, 
através do ar; portanto se houver um condutor melhor que o ar entre ambas, a descarga escoará 
por este condutor, sendo assim comum a descarga atingir estruturas metálicas, edifícios, 
instalações elétricas, árvores, etc. 
 
 86
Aliado ao fato de termos muitas vezes um condutor entre a nuvem e a terra, existe ainda o poder 
das pontas que consiste no maior acúmulo de cargas eletrostáticas nas pontas dos condutores, 
que atrai o raio para os mesmos. 
 
 
 
 
 
Como sabemos, os efeitos de uma descarga atmosférica (raio) são catastróficos, pois o potencial 
de um raio pode atingir alguns milhões de volts e a corrente é da ordem de alguns KA, com 
duração de alguns microssegundos. 
 
Estes efeitos em edifícios e estruturas metálicas são facilmente atenuados ou eliminados com a 
instalação do pára-raios de Franklin, que se baseia no poder das pontas. 
 
 
 
 87
Nas instalações elétricas os problemas são mais complexos, pois temos condutores energizados. 
 
Os efeitos do raio sobre instalações elétricas são bastante atenuados com a instalação de pára-
raios de Franklin e cabo pára-raios (cabo guarda), evitando assim a incidência direta do raio 
sobre os condutores energizados. 
 
 
 
 
 
 
 
Porém os efeitos dos raios sobre os condutores não são eliminados com estas medidas, pois a 
queda de um raio sobre o cabo-guarda ou próximo à linha de transmissão pode induzir uma 
tensão muito elevada nos condutores, que são perigosas para o isolamento dos equipamentos 
elétricos. 
 
A queda de um raio no cabo-guarda ou na torre pode fazer surgir nos mesmos um potencial 
maior que a capacidade da cadeia de isoladores, devido a alta resistividade da terra no local, 
estabelecendo assim um arco elétrico da torre para o condutor, provocando uma sobretensão nos 
mesmos. 
 88
Aliados a estes fatos, temos ainda as sobretensões de manobras e sobretensões de freqüência 
industrial, que são prejudiciais ao bom funcionamento das instalações elétricas. 
 
A fim de atenuar estes efeitos nas instalações são instalados dispositivos de proteção contra 
sobretensões. 
 
Um dispositivo de proteção contra sobretensões muito comum nas instalações é o gap, que têm a 
finalidade de proteger as cadeias de isoladores, buchas e outros equipamentos contra 
sobretensões. 
 
 
 
 89
Com o surgimento de uma tensão acima de um valor pré-fixado, há o rompimento do dielétrico 
entre a ponta energizada e a ponta aterrada, escoando assim uma corrente para a terra. 
 
O arco elétrico entre as pontas do gap só é extinto com o desligamento do equipamento através 
da operação dos relés de neutro ou com uma acentuada queda de tensão, o que não é conveniente 
para a instalação. 
 
 
 
Pára-raios Tipo Válvula 
 
Os pára-raios válvula funcionam para os sistemas elétricos assim como uma válvula de alívio de 
pressão para um reservatório de ar comprimido. 
 
Os pára-raios escoam para terra as correntes elevadas provenientes de sobretensões e isolam a 
tensão nominal não permitindo que a corrente nominal flua para terra. 
 
 
 
Constituição Básica 
 
 
 
 
 
 
 
 
CENTELHADOR
ELEMENTO
RESISTIVO
 90
Com a tensão nominal o centelhador e o elemento resistivo isolam a linha da terra e não há 
escoamento de tensão. Com uma sobretensão forma-se um arco no centelhador e a tensão é 
escoada para terra através do mesmo e do elemento resistivo, até o seu desaparecimento. 
 
 
 
 
 
CENTELHADOR
ELEMENTO
RESISTIVO
 
 
 
 
A resistência variável constitui o elemento válvula que possui uma característica tensão-corrente 
não linear, comportando-se como uma resistência de pequeno valor, quando percorrida por 
correntes elevadas, limitando, dessa forma, a queda ôhmica nos bornes dos pára-raios durante o 
curso da descarga. Em condições normais, esta resistência é mais elevada para as correntes de 
fuga, que são muito menores, cujos valores são moderados e facilmente cortados pelos 
centelhadores. 
 
 
 
Principais Características 
 
 
Tensão Nominal: é a tensão máxima que o pára-raios suporta em regime contínuo. 
 
 
Tensão Disruptiva: é a tensão que o pára-raios passa a conduzir para a terra, deve ser menor 
que a máxima tensão suportável pelos equipamentos (NBI). 
Essa tensão disruptiva normalmente é obtida pela fórmula )35,12( ××Vnom 
 
 91
Tensão de Resselagem: é a tensão que o pára-raios passa a isolar a linha da terra. Deve ser 
maior que a tensão de operação, caso contrário o pára-raios provoca um curto-circuito fase terra, 
desligando o sistema. 
 
Tensão Residual: é a diferença de potencial entre os bornes do pára-raios durante a descarga. 
Define a eficiência do mesmo, pois é a tensão que atinge os equipamentos. 
 
 
 
 
 
Gráfico de descarga de um pára-raios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Tensão disruptiva 
 
2. Tensão residual 
 
3. Tensão que atingiria o equipamento sem o pára-raios 
 
4. Tensão nominal 
 
5. Tensão de resselagem 
 92
Corrente de Descarga: é a corrente máxima que pode fluir pelo pára-raios durante a descarga, 
sem que o mesmo se danifique. 
 
Quando ocorre uma descarga acima desse valor, normalmente o pára-raios se danifica, e fica 
conduzindo permanentemente. 
 
 
 
 
RES
A
 
 
 
 
 
Alguns pára-raios são equipados com dispositivo-disparador que isola o pára-raios da terra 
quando a corrente de descarga ultrapassa os valores nominais, retirando assim o pára-raios de 
operação. 
 93
QUESTIONÁRIO 
 
01. Descreva corretamente o funcionamento dos pára-raios tipo válvula. 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
02. Qual a constituição do pára-raios tipo válvula? 
 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
03. As sobretensões transitórias que surgem no sistema elétrico são provenientes do que? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
04. O que é tensão disruptiva? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 
05. O que é tensão de resselagem? 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 __________________________________________________________________________ 
 94
CENTRAL DE AR COMPRIMIDO 
 
 
Pneumática: 
 
 
O termo pneumática tem sua origem na palavra grega “pneuma” que significa respiração ou 
sopro, e como pneumática entende-se o estudo da tecnologia dos processos que podem ser 
realizados através do ar comprimido ou vácuo. 
 
A pneumática tem alcançado um destaque cada vez maior, sendo hoje indispensável para a 
automatização e racionalização de processos industriais. 
 
 
Principais vantagens da pneumática: 
 
− O ar é encontrado em quantidade ilimitada na natureza, e pode ser comprimido, armazenado e 
distribuído através de tubulações a grandes distâncias; 
 
− O trabalho realizado com ar comprimido não é sensível às oscilações de temperatura; 
 
− O escape de ar para a atmosfera não polui; 
 
− Os elementos de trabalho desenvolvem velocidades elevadas e podem ser facilmente 
reguladas; 
 
− Não há perigo de sobrecarga, e a força é facilmente obtida; 
 
− A construção dos componentes em geral é simples, facilitando a manutenção. 
 
 
Limitações da pneumática: 
 
− Os processos de produção, preparação e distribuição elevam o custo do ar comprimido; 
 
− Devido a compressibilidade do ar não é possível obter velocidade constante com a variação de 
carga; 
 
− Elevado ruído no escape de ar para a atmosfera, que pode ser reduzido com o uso de 
silenciadores. 
 95
Compressores 
 
 
 
 
 
 
 
Conceito: 
 
Compressores são máquinas para comprimir ar ou qualquer fluido gasoso. 
 96
Tipos de compressores 
 
 
Compressores de êmbolo (pistão) 
 
Este compressor é composto de um êmbolo que tem movimento linear através do acionamento 
de um sistema biela-manivela. 
 
 
 
 
 
 
Quando o êmbolo está no ponto morto superior as duas válvulas (admissão e escape) estão 
fechadas por ação de molas. Com a descida do êmbolo, cria-se uma pressão cada vez menor, até 
que a válvula de admissão se abre e o ar atmosférico entra ocupando todo o volume do cilindro. 
Atingido o ponto morto inferior a válvula de admissão se fecha. Com o início da subida do 
êmbolo interior as duas válvulas estão fechadas e começa a ocorrer uma redução de volume, o 
que implica em um aumento de pressão e temperatura. Quando a pressão for suficiente para abrir 
a válvula de escape o ar comprimido é descarregado no reservatório. 
 
Devido ao atrito entre as partes deslizantes é necessário que este compressor tenha um sistema de 
lubrificação, transferindo para o ar comprimido resíduos de óleo. 
 
Este compressor é econômico até a pressão de 4 bar, acima da qual a relação de compressão 
torna-se muito elevada e acarreta um aquecimento muito grande do ar, diminuindo o seu 
rendimento. Para pressões maiores é apropriado um compressor de êmbolo de dois estágios. 
 97
Constituição de um compressor de êmbolo 
 
 
Compressor de êmbolo de dois estágios 
 
Este compressor é composto de dois êmbolos. O ar é admitido da atmosfera e passa pela primeira 
compressão, depois é resfriado e novamente comprimido. 
 
 
 
 
Como a pressão final não é obtida de uma única vez, mas através de duas compressões 
sucessivas com resfriamento intermediário, o aquecimento do ar é menor, conferindo ao 
compressor um melhor rendimento. 
 
 
 
Compressor de parafusos 
 
Ao contrário dos compressores já vistos, que tinham movimento linear, este possui um 
movimento rotativo. 
A. válvula de aspiração 
S. válvula de saída 
P. pistão 
e. cilindro 
CR. carte 
M. manivela 
B. biela 
NO. nível de óleo 
 98
 
 
Dois fusos helicoidais são montados dentro de uma carcaça. Somente um fuso é acionado pelo 
motor, o movimento é transmitido ao outro através de um par de engrenagens localizadas fora da 
câmara de compressão. Os fusos não tem contato entre si e nem com a carcaça, não sendo 
necessária lubrificação dentro da câmara de compressão, permitindo o fornecimento de ar isento 
de resíduos de óleo. Mas, apesar disto, alguns modelos são lubrificados, para que num eventual 
contato entre os fusos exista lubrificação e também para que a fina película de óleo funcione 
como vedação, reduzindo as fugas. 
 
O ar à pressão atmosférica ocupa o espaço entre os fusos e depois com rotação é preso e 
comprimido em direção a saída. O fornecimento de ar é contínuo e sem pulsações, o que não 
acontece com os compressores alternativos (êmbolo). 
 
 
 
Compressor de palhetas 
 
Este compressor, também rotativo, é composto por um rotor com rasgos onde se alojam as 
palhetas. O rotor é excêntrico em relação à carcaça. 
 
 
 
Quando acionado, giram o rotor e as palhetas, sendo estas forçadas contra carcaça pela força 
centrífuga. Quando o espaço entre o rotor e a carcaça aumenta, o ar é admitido da atmosfera, e 
depois com a rotação é preso no espaço entre rotor, carcaça e palhetas, e a partir daí com a 
redução de volume inicia-se a compressão até a liberação para a saída. 
 
 99
Compressor de membrana 
 
O princípio de funcionamento é idêntico ao compressor de êmbolo, porém, há uma membrana 
que impede o contato do ar com o êmbolo, o que permite o fornecimento de ar comprimido 
isento de resíduos de óleo. 
 
 
 
 
Turbo-compressores 
 
Os turbo-compressores são compressores dinâmicos e são adequados para o fornecimento de 
grandes vazões. O ar é acelerado por uma ou mais turbinas e a energia cinética é transformada 
em energia de pressão. 
 
 
 
− Turbo-compressor axial 
 
A compressão se realiza pela aceleração do ar em sentido axial. 
 
 
 
 
 
− Turbo-compressor radial 
 
A compressão se realiza pela aceleração do ar em sentido radial. 
 
 
 
 
 100
Características Principais de um Compressor 
 
− Pressão de serviço - dada em kgf/cm2 ou Lbs/pol2. 
− Vazão efetiva - dada em m3/min. 
− Potência nominal - dada em CV. 
− Arrefecimento - por água, através de radiadores ou a ar, através de acionamento de hélices. 
− Lubrificação - por bombas de engrenagem ou centrífugas. 
− Filtro de ar - seco ou a óleo. 
− Pressão máxima - dada em kgf/cm2. 
− Velocidade a plena carga - dada em RPM. 
− Número de estágios. 
 
 
 
Relação entre as várias unidades de medida de pressão 
 
1 atm = 1,033 kgf/cm2 
1 atm = 15,18 Lbs/pol2 (PSI) 
1 kgf/cm2 = 14,7 PSI 
1 BAR = 1,0197 kgf/cm2 
1 BAR = 14,98 PSI 
 
 101
Reservatóriode ar comprimido 
 
As funções do reservatório de ar comprimido são, estabilizar e eliminar as oscilações de pressão 
na rede, e manter uma reserva para um momento de elevado consumo. 
 
 
Principais componentes de um reservatório: 
 
 
 
 inspeção
 
 
 
 
 
 
 
O tamanho do reservatório de ar comprimido depende do volume fornecido pelo compressor, do 
consumo de ar e do tipo de regulagem do compressor. 
 102
Preparação do ar comprimido 
 
O ar atmosférico contém vapor de água, e este vapor juntamente com ar, são aspirados pelo 
compressor. 
 
A quantidade de água contida em um metro cúbico de ar é a umidade absoluta. 
 
A quantidade máxima de água que o ar consegue reter a uma determinada temperatura é a 
quantidade de saturação. 
 
 
 
 umidade relativa = Umidade absoluta
quantidade de saturacao
 
 
 
 
A tabela a seguir indica, em função da pressão e temperatura, a quantidade em gramas de vapor 
de água contida em um metro cúbico de ar saturado. 
 
 
 
Temperatura Pressão efetiva em BAR 
oC 0 0.4 0.63 1 1.6 2.5 4 6.3 8 10 12.5 16 20 
0 4.82 3.45 2.97 2.42 1.87 1.39 0.97 0.67 0.54 0.44 0.36 0.29 0.23
5 6.88 4.93 4.24 3.46 2.68 1.88 1.39 0.85 0.77 0.63 0.52 0.41 0.33
10 9.41 6.74 5.80 4.73 3.66 2.72 1.90 1.30 1.06 0.87 0.70 0.56 0.46
15 12.7 9.08 7.83 6.39 4.94 3.67 2.56 1.76 1.43 1.17 0.95 0.76 0.61
20 17.4 12.5 10.7 8.75 6.77 5.02 3.51 2.41 1.95 1.60 1.30 1.04 0.84
25 23.6 16.9 14.6 11.9 9.18 6.82 4.77 3.27 2.65 2.17 1.77 1.40 1.14
30 30.5 21.8 18.8 15.3 11.9 8.81 6.16 4.22 3.43 2.81 2.29 1.81 1.47
35 39 27.9 24 19.6 15.2 11.3 7.87 5.40 4.38 3.59 2.92 2.32 1.88
40 49.6 35.5 30.6 24.9 19.3 14.3 10 6.87 5.57 4.55 3.72 2.95 2.39
45 63.5 45.5 39.2 31.9 24.7 18.3 12.8 8.79 7.13 5.84 4.76 3.77 3.06
50 81 58 49.9 40.7 31.5 23.4 16.4 11.2 9.10 7.45 6.07 4.82 3.90
 103
Resfriador posterior 
 
O ar aspirado pelo compressor contém vapor d’água, e na compressão com a redução do volume, 
a quantidade de vapor por metro cúbico aumenta, e como a temperatura também aumenta, todo 
o vapor admitido ainda pode ser retido, não ocorrendo condensação no compressor. 
 
A condensação ocorre no reservatório e na tubulação quando o ar é resfriado naturalmente, 
acumulando água. Para evitar este acúmulo o ar é resfriado por um trocador de calor antes de 
chegar ao reservatório. 
 
 
 
 
O resfriador posterior é composto de um tubo cilíndrico com um feixe de tubos internos e um 
separador do condensado, permitindo a retirada de aproximadamente 80% do vapor contido no 
ar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Secadores 
 104
 
Em locais onde se necessita de ar comprimido mais seco, são instalados secadores que diminuem 
consideravelmente a quantidade de vapor de água contida no ar comprimido. 
 
 
− Secagem por refrigeração 
 
No secador por refrigeração, o ar comprimido entra inicialmente no pré-resfriador 1, sofrendo 
uma queda de temperatura causada pelo ar que sai do secador. A seguir no trocador de calor 2, 
através do circuito de refrigeração 4, o ar é resfriado ainda mais, até aproximadamente 2oC 
condensando grande parte do vapor de água no purgador 3. Na saída o ar passa novamente pelo 
trocador de calor ar-ar 1. 
 
 
 
 
 
− Secagem por adsorção 
 
Adsorção é o processo de depositar moléculas de uma substância, por exemplo água, na 
superfície de uma outra substância, geralmente sólida. 
 
O secador é composto por duas torres, que são preenchidas pelo material responsável pela 
secagem, normalmente sílica-gel. Enquanto uma das torres recebe ar comprimido para efetuar a 
secagem, a outra recebe ar quente e seco para regenerar. 
 
A secagem por adsorção é um processo físico. 
 105
Unidade de preparação do ar 
 
A boa qualidade do ar comprimido resulta em maior vida útil dos componentes e garantia de 
perfeito funcionamento. Por isso deve ser instalado, o mais próximo possível dos consumidores 
de ar comprimido uma unidade de preparação do ar. Esta unidade é composta por: 
 
− filtro de ar; 
 
− regulador de pressão com manômetro; 
 
− lubrificador; 
 
 − Filtro de ar 
 
O filtro de ar retém as partículas sólidas e a água condensada presentes no ar comprimido. 
 
 
1. entrada do ar 
2. saída do ar 
3. corpo 
4. copo acumulador do condensado 
5. porca 
6. centrifugador 
7. cone 
8. elemento filtrante 
9. separador 
10. parafuso para dreno manual. 
 106
A entrada do ar é feita pela conexão 1. A peça 6 faz com que o ar chegue ao copo 4 com um 
movimento de rotação, jogando as partículas sólidas maiores e o condensado contra a parede 
interna do copo, depositando-as no fundo deste. Em seguida o ar passa de fora para dentro do 
elemento filtrante 8 em direção à conexão de saída 2. 
Para a retirada manual da água condensada basta afrouxar o parafuso 10, sem a necessidade de 
retirá-lo. Em casos onde o acúmulo de condensado é muito grande, recomenda-se a utilização do 
dreno automático. 
O sentido de fluxo é único e não pode ser invertido, normalmente ele é indicado por uma seta no 
corpo do filtro. 
 
− Válvula reguladora de pressão 
 
A válvula reguladora de pressão mantém a pressão de saída constante, independente das 
flutuações de pressão da rede, provocadas por consumo variável na instalação. 
 
 
 
A força da mola 5, ajustável no parafuso 6, levanta a membrana 4 deslocando o pino 9 e 
mantendo a válvula de assento 3 aberta. Portanto, é uma válvula inicialmente aberta que permite 
fluxo livre da entrada 1 para a saída 2. 
A pressão de saída indicada no manômetro atua através do orifício 8 sobre a área superior da 
membrana 4. Quando a pressão de saída atuando sobre a membrana resultar em uma força 
superior a da mola, esta é vencida. Então a membrana 4, pino 9, a válvula 3 descem diminuindo 
ou fechando a passagem do ar. No caso de não estar havendo consumo na saída o assento da 
válvula 3 fecha completamente a passagem. 
Quando a pressão cai, a mola volta a abrir a válvula até que seja restabelecido o equilíbrio de 
forças. Portanto, variar a força da mola significa variar a pressão que irá equilibrá-la. Quando por 
algum motivo externo a pressão de saída aumentar ou então, quando sem consumo se deseja 
ajustar um valor menor haverá um escape momentâneo através do orifício 10. 
1. entrada do ar 
2. saída do ar 
3. válvula de assento 
4. membrana 
5. mola 
6. parafuso de ajuste 
7. tomada do manômetro 
8. orifício 
9. pino acionador da válvula 
10. orifício de escape 
 107
− Lubrificador 
 
Visando reduzir o atrito e o desgaste das partes deslizantes é necessário fazer uma lubrificação 
interna dos componentes. Para isto deve-se adicionar ao ar uma neblina de óleo lubrificante. O 
componente responsável por esta mistura ar-óleo é o lubrificador. 
 
 
A pressão na entrada 1 atua no interior do copo 4 através da passagem livre da retenção 12. 
 
Ao passar pelo interior do nebulizador 6 a velocidade do ar aumenta, o que produz uma diferença 
de pressão entre o copo 4 e a câmara de gotejamento 8 (princípio de Venturi). O óleo é 
empurrado pelo condutor 10 até o parafuso dosador 7, onde é possível regular o número de gotas 
que caem, visíveis na câmara 8. Estas gotas são nebulizadas e levadas pelo ar. 
 
O lubrificador tem um comportamento proporcional, ou seja, a quantidade de óleo varia com a 
vazão, o que mantém uma proporção constante da mistura. 
 
Todo lubrificador tem uma vazão mínima de funcionamento, sendo esta a que produz uma 
diferença mínima de pressão capaz de provocar o arraste de óleo. 
 
O ajuste indevido com excesso de óleo é muito comum, o que é prejudicial. 
 
Na prática verificou-se que no máximo 14 gotas para cada metro cúbico de ar são suficientes. 
1. conexão de entrada 
2. conexão de saída 
3. corpo 
4. copo com óleo 
5. porca 
6. válvulade nebulização 
7. parafuso dosador 
8. visor de gotejamento 
9. canal de alta vazão 
10. condutor de óleo 
11. retenção 
12. retenção 
 108
Distribuição do ar comprimido 
 
 
Montagem completa de uma estação de produção de ar comprimido. 
 
 
 
 
 
O ar comprimido deverá ser transportado por tubulações até os locais de consumo, as quais 
devem ser instaladas em local acessível, de forma a permitir uma inspeção e manutenção regular. 
 
De preferência a rede deve ter uma inclinação de 1 a 2%, para facilitar o escoamento da água 
condensada em direção aos drenos (purgadores), onde é retirada manualmente ou 
automaticamente. As tomadas de ar devem ser feitas pela parte superior da tubulação principal. 
 
 
 
 109
Ao longo de uma rede de distribuição de ar comprimido sempre ocorre uma queda de pressão 
(perda de carga), que depende basicamente do: consumo de ar da pressão da rede do 
comprimento e do diâmetro da tubulação. 
 
O correto dimensionamento do diâmetro interno dos tubos, faz com que esta queda de pressão se 
limite a valores aceitáveis ou admissíveis. 
 110
CHAVES SECCIONADORAS 
 
As chaves seccionadoras servem para isolar componentes ou circuitos de quaisquer outras partes 
sob tensão. É, portanto, uma separadora de tensão. Sob o aspecto de segurança, só podemos 
considerar um circuito isolado se o mesmo estiver interrompido por uma chave seccionadora. 
 
 
 
Tipos de seccionadores 
 
Quanto à aplicação no circuito, podemos considerar os seguintes tipos de chaves seccionadoras: 
 
a) Chave seccionadora simples (abertura a vazio): destinada a abrir circuitos somente à vazio, 
nunca sob corrente; 
 
b) Chaves seccionadoras sob carga: destinados a abrir circuitos sob corrente nominal. Este tipo 
de seccionadora é encontrado para média e baixas tensões. Em alta tensão somente a SF6. 
 
c) Chave de aterramento: destinada a aterrar um componente ou um circuito. São utilizadas em 
redes com ponto neutro aterrado através de baixa resistência ôhmica e, em particular, para 
instalações exteriores. 
 
 
 
 
 Chave de 
Aterramento 
 111
As principais cacacterísticas são: 
 
− alta segurança para o pessoal de serviço; 
− aumento da segurança de alimentação; 
− intertravamento contra conexões às partes já aterradas; 
− redução do tempo fora de serviço, durante a manutenção e reparos. 
 
 
Tipos de abertura: 
 
a) Lateral simples: 
 
 
b) Abertura lateral dupla com uma coluna rotativa 
 
 
c) Abertura lateral dupla com duas colunas rotativas 
 
 112
d) Abertura vertical 
 
 
 
 
e) Chave pantográfica 
 
 
 
 
 
f) Chave semi-pantográfica 
 
 
 113
Tipos de acionamento 
 
− manual 
− motorizado 
− ar comprimido 
 
 
 
Acessórios 
 
 
a) Contatos auxiliares (baixa tensão) 
 
 
 
Com contatos NA, NF e passantes e operação anterior à movimentação das lâminas principais. 
 
 
b) Lâmina de terra 
 
Aterramento logo após a abertura da chave seccionadora conforme figura abaixo. 
 
1 3 5 7 
2 4 6 8
Contato 
Lamina 
 114
Chave fusível 
 
 
 
Finalidade 
 
 
 
Proporcionar operações de manobras em circuitos energizados e interrompê-los quando da 
ocorrência de defeitos. 
 
 
 
 
 115
DISJUNTORES 
 
 
 
Definição 
 
Disjuntor é um equipamento de manobra mecânico, capaz de fechar ou abrir um circuito em 
condições normais e anormais. 
 
 
 
Principais Características de um Disjuntor 
 
 
Tensão Nominal: fixa distância de isolamento em relação à massa e entre contatos abertos. 
Corresponde à tensão mais elevada do circuito em utilização. 
Ex: 145KV; 15KV 
 
Corrente Nominal: dimensiona os contatos. 
 
A corrente nominal corresponde ao valor mais elevado que o aparelho pode suportar em regime 
permanente, sem possibilidade de sobrecarga duradoura. 
Ex: 800; 1200A 
 
 
Capacidade de Ruptura: é a potência máxima que o disjuntor pode interromper sem sofrer 
danos. É dada em V.A. - Exemplo: 30.000 MVA. 
 
Em alguns disjuntores essa característica é definida pela intensidade de corrente e é dada em KA, 
e para se transformar a corrente em potência, basta utilizar a seguinte fórmula. 
 
S (MVA) = V (KV) x I (KA) . √ 3 
 
 
Capacidade de Fechamento: a todo disjuntor é associada uma capacidade de fechamento 
nominal para evitar que os contatos do mesmo se danifiquem quando do fechamento sobre um 
curto-circuito. A capacidade nominal de fechamento é 2,5 vezes maior que a capacidade de 
ruptura, o que nos faz afirmar que um disjuntor fecha com grande folga um circuito elétrico, e 
que os maiores problemas surgem na abertura. 
 
 
Tensão Nominal de Controle: o controle dos disjuntores pode ser feito em C.C. e/ou C.A. 
 
Em C.C. utilizam-se baterias estacionárias de 125 VCC e/ou 250 VCC. 
 
Em C.A. utiliza-se o serviço auxiliar (trafo) de 127 VCA e/ou 220 VCA. 
 116
Formação do arco elétrico 
 
A formação do arco quando se abre um disjuntor é originada pela remoção dos elétrons, dos 
átomos e moléculas desses contatos, criando um gás eletricamente condutor. 
 
Os principais fatores que influenciam na intensidade do arco elétrico são: 
 
− Tensão do circuito; 
− Corrente a ser interrompida; 
− Meio existente entre os contatos; 
− Distância entre os contatos e a velocidade de separação dos mesmos; 
− Relação X
R
 do circuito. 
 
 
 
Extinção do Arco Elétrico 
 
Uma vez conhecidas as causas que contribuem para formação do arco elétrico, para eliminá-lo 
ou evitá-lo basta agir contra essas causas. 
 
Qualquer que seja o sistema empregado, um ponto comum é a rápida separação dos contatos. 
Basicamente, pode-se extinguir o arco pelos seguintes artifícios: 
 
a. Aumento rápido do comprimento do arco elétrico; 
b. Resfriamento do arco elétrico; 
c. Desionização do ar; 
d. Restabelecimento rápido da rigidez dielétrica. 
 
A fim de conseguir tais artifícios, os disjuntores utilizam principalmente os seguintes meios: 
 
Câmara de Óleo: os disjuntores com câmaras de óleo podem ser: 
 
− Disjuntores a grande volume de óleo; 
Foram os primeiros disjuntores que responderam satisfatoriamente às exigências dos sistemas 
elétricos, e por problemas de tecnologia, caíram em desuso. Foram fabricados para tensões até 
230 KV. 
 
− Disjuntores a pequeno volume de óleo. 
De tecnologia mais avançada que o grande volumes de óleo, foram muito utilizados em 
médias tensões (13,8 a 138KV), e chegaram a ser fabricados para tensões de até 500KV 
 
Jatos de Ar Comprimido: chamados disjuntores pneumáticos. 
Disjuntores muito utilizados em altas tensões e extra alta tensão (138 a 750 KV), pois respondem 
melhor nas elevados potências de curto-circuito. 
 
 
 
Sopro Magnético: mais utilizado em disjuntores de baixas tensões. 
 117
Disjuntores de baixa tensão, podendo ser encontrados em tensões de até 34,5 KV 
 
Vácuo 
A necessidade de pleno vácuo, limita a sua construção para tensões de no máximo 15KV 
 
Gás SF6: (hexafluoreto de enxofre) 
Devido ao alto poder isolante, os disjuntores a gás apresentam melhor comportamento em 
qualquer tipo de interrupção, e tendem a dominar o mercado para tensões de 15 a 750KV. 
 
 118
Disjuntores a óleo 
 
Grande volume de óleo: diz-se que um disjuntor é de grande volume de óleo quando o óleo é 
utilizado para isolar as peças sob tensão com relação à massa e serve como agente regenerador 
do espaço entre os contatos. 
 
Nestes disjuntores, o corte da corrente se realiza no interior de um depósito fechado e cheio de 
óleo isolante, semelhante ao empregado nos transformadores. 
 
A cuba de óleo é, em geral, de prancha de aço cilíndrica, inteiramente cheia de óleo,ficando um 
espaço entre o nível de óleo e a tampa que atua como amortecedor. 
 
Esses disjuntores são normalmente de dupla ruptura, onde uma base dispõe de uma travessa 
móvel que suporta uma vareta em cada extremidade (contatos móveis), que fará conexão com os 
contatos fixos ligados aos passadores (buchas), fixados na tampa da cuba. 
 
 
 
 
01. Tomada de corrente 
02. Câmara de expansão 
03. Flange 
04. Caixa de conexões 
05. TC 
06. Junta de vedação 
07. Isolante 
08. Câmara de extinção 
09. Registro 
10. Registro 
11. Suporte de contato 
móvel 
12. Contato móvel 
13. Contato fixo 
14. Haste de acionamento 
15. Guia de contato 
16. Registro 
17. Indicador de nível 
18. Válvula de segurança 
19. Tampa 
20. Biela de acionamento 
21. Junta 
22. Caixa de acionamento 
14 
15 
16 
7
8
 119
Câmara de extinção 
 
Nessas câmaras de extinção, o arco produz uma formação muito intensa de gases pelos quais o 
óleo não pode escapar devido à parede da câmara que rodeia o ponto de ruptura, onde são 
produzidos fortes turbilhamentos que lançam o óleo à pressão sobre o arco contribuindo dessa 
forma para o esfriamento do mesmo e sua rápida extinção. 
 
São numerosas as disposições construtivas utilizadas para estas câmaras, e em todas se pretende 
conseguir a extinção do arco a cada instante da passagem da corrente por 0 (zero), utilizando 
mediante engenhosos dispositivos, a própria energia liberada pelo arco para obter uma rápida 
extinção. 
 
 
 
 
 
 
Legenda 
 
I. Disjuntor fechado 
II. Disjuntor em abertura 
A. Câmara superior 
B. Câmara inferior 
1. Contato fixo 
2. Contato móvel 
3. Contato de arco 
4. Tabulação do canal anular 
 120
Disjuntor de pequeno volume de óleo 
 
Um disjuntor é dito a pequeno volume de óleo quando o óleo não é utilizado para isolar as peças 
sob tensão com relação à massa, mas serve unicamente como agente regenerador do espaço entre 
os contatos e não necessita de uma grande quantidade de óleo; basta o suficiente para suportar 
um número dado de extinções sem deterioração sensível do mesmo. 
 
Esse disjuntor comporta um elemento separado para cada fase ou pólo, que se constitui de dois 
isoladores, suportando: 
 
− Um contato fixo, a câmara de extinção e uma das tomadas de corrente; 
 
− Um contato móvel e a tomada ou terminal de corrente correspondente; o contato móvel é 
ligado ao mecanismo de manobra por biela isolante. 
 
 
 
As vantagens dos disjuntores com pequeno volume de óleo são: 
 
− Pequena quantidade de óleo; 
 
− Facilidade de manutenção; 
 
− Tamanho reduzido; 
 
 
 
 
Câmara de Extinção 
 
O arco se desenrola nos gases comprimidos que, posteriormente, se refrigeram o suficiente para 
desionizar e impedir desta forma a corrente quando passa pelo seu valor nulo. Esses gases 
comprimidos são produzidos pelo mesmo arco, que são produtos da decomposição do óleo 
devido ao efeito do calor produzido nas proximidades do arco. 
 121
Qualquer que seja a disposição que se utilize para extinguir o arco, os disjuntores de pequeno 
volume de óleo têm uma qualidade fundamental: são auto-reguladores, isto é, quanto maior for a 
corrente que vai cortar, maior é a quantidade de gases produzida, e portanto, mais energética é a 
ação extintora desses gases. 
 
Nas câmaras de extinção, o sopro do arco pode ser longitudinal e transversal. 
 
 
 
 
 Câmara transversal Câmara axial 
 
 
A grande limitação dos disjuntores a óleo está na sua característica lenta na abertura, cerca de 3 a 
4 ciclos, quando comparados com os disjuntores a ar comprimido, cujo tempo de abertura e de 
1,5 a 2 ciclos. 
 122
Disjuntor de pequeno volume de óleo de sopro misto 
 
 
 
 
 
 
Nos disjuntores providos destas câmaras e a partir do contato fixo se situam primeiro as câmaras 
de sopro transversal, depois as de sopro longitudinal. 
 
 
 
Contatos 
 
Para qualquer tipo de disjuntor os contatos devem oferecer uma resistência muito baixa a 
passagem da corrente elétrica, garantindo assim uma boa continuidade do circuito elétrico e 
evitando aquecimento interno. 
 
 
 
1 - NÍVEL DE ÓLEO 
 
 
 
 
 
2 - CONTATO FIXO 
 
 
 
3 - COBERTURA ISOLANTE 
 
 
 
 
 
4 - CONTATO MÓVEL 
 
 
 
 
 
5 - CONTATO DESLIZANTE MÓVEL 
 
 
 
 123
Os contatos normalmente são de cobre, recobertos por uma camada de prata, e para que não 
sofram desgaste com o arco elétrico, os mesmos possuem pontas ou saliências de material de alto 
ponto de fusão, normalmente tungstênio. 
 
 
Ponta do contato móvel (Tungstênio) 
 
 
 
 
 
 
 
 Novo Desgastado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 124
Disjuntores de hexafluoreto de enxofre sf6 
 
 
Generalidades 
 
Em vista do aumento constante da potência dos sistemas, houve a necessidade de melhorar as 
características de ruptura de seus disjuntores, a fim de protegê-los das elevadas potências de 
curto-circuito a que estão expostos. 
Os disjuntores de grande ou pequeno volume de óleo e os pneumáticos possuem suas vantagens 
e desvantagens, que estão determinadas pela natureza do fluido extintor. Os disjuntores de sf6 
possuem as vantagens dos anteriores e, ao mesmo tempo, não têm nenhum de seus 
inconvenientes. 
 
 
Características do Gás Hexafluoreto de Enxofre (SF6) 
 
O gás é incolor, inodoro, não tóxico e não inflamável. É um dos compostos químicos mais 
estáveis e também um dos gases mais pesados. Seu coeficiente de transmissão de calor é 1,6 
vezes maior que o ar a uma pressão de 2 kgf/cm2. Esta é uma propriedade interessante, pois 
facilita uma rápida dissipação do calor e reduz, desta maneira, o aumento de temperatura do 
equipamento. 
À temperatura do arco elétrico, o sf6 se decompõe em fluoreto de enxofre inferior, porém o grau 
de decomposição é muito pequeno. A maioria dos produtos resultantes de decomposição, se 
combinam imediatamente para formar novamente o hexafluoreto de enxofre, fazendo com que o 
mesmo permanece intacto depois de várias manobras. O SF6 tem excelentes propriedades 
dielétricas e seu grande poder de extinção do arco elétrico é estimado em 10 vezes melhor que o 
ar quando comparado na mesma pressão. 
 
Vantagens do SF6 
 
Resumindo, o uso do SF6 para interrupção de arcos elétricos apresenta as seguintes vantagens: 
 
− Uma constante de tempo, da coluna do arco, muito pequena (rápida extinção do arco); 
 
− Alta rigidez dielétrica; 
 
− Uma rápida recuperação do poder isolante depois da extinção do arco; 
 
− Muito alta capacidade de ruptura. 
 125
Os disjuntores SF6 operam em circuitos fechados. Esta construção possui algumas vantagens 
indiscutíveis, tais como: 
 
− Ausência completa de chamas; 
− Redução do ruído de ruptura; 
− Sua construção hermética e a pressão interna, eliminam a possibilidade de entrada de ar 
úmido no disjuntor. 
 
Câmara de Extinção 
 
Os primeiros disjuntores a SF6 utilizavam um jato de SF6 a alta pressão para extinção do arco 
elétrico, semelhante aos disjuntores pneumáticos. Este método tornou-se inviável, pois o SF6 se 
liqüefaz a 10°C a uma pressão de 16 BAR, necessitando de resistências de aquecimento no 
reservatório de alta pressão. Como solução, os fabricantes adotaram a câmara de extinção com 
pistão insuflador. 
Neste tipo de disjuntor a pressão de serviço é 3 a 6 BAR, e no momento da abertura o pistão 
insuflador é movido contra o pistão fixo (contato fixo), elevando assim a pressão de 2 a 6 vezes a 
pressão normal de serviço na câmara de ruptura. 0 SF6 a alta pressão flui pelos orifícios dos 
contatos, forma de sopro axial, para o reservatório de pressão inferior. 
 
 
 
 
Obs.: Quando submetido a intenso arco elétricoo SF6 se decompõe formando um pó branco 
tóxico composto de Enxofre (S) Flúor (F), Cobre (Cu), Níquel (Ni), Tungstênio (W) e 
ácido fluorídrico. 
 A presença deste produto nos equipamentos é facilmente detectada quando da abertura 
para manutenção, pois exalam um forte cheiro de ovo podre, mesmo à distâncias que não 
colocam em risco as pessoas. 
 126
Disjuntores pneumáticos 
 
 
Sopro de ar comprimido 
 
Um disjuntor é dito a sopro de ar comprimido quando o ar é utilizado sob forma de jato, a grande 
velocidade, como agente regenerador do espaço entre os contatos, sendo o isolamento à massa 
realizada por isolantes sólidos. 
O princípio de corte por sopro de ar consiste em enviar uma forte corrente de ar ao centro do 
arco, desionizando-o e extinguindo-o. 
O corte do arco por ar comprimido pode ser utilizado para todas as tensões e para todas as 
capacidades de ruptura, tanto para disjuntores de montagem interna como externa. 
Tais disjuntores comportam um elemento separado por fase, acoplado a mecanismos de comando 
único. 
 
Sistema elementar 
 
 
Vantagens 
 
As vantagens do disjuntor a ar comprimido são as seguintes: 
 
− melhor comportamento em qualquer tipo de interrupção; 
− não há risco de incêndio por não conter óleo; 
 
 
Desvantagens 
 
− custo inicial muito alto; 
− só executa as operações de fechamento e abertura se existir ar comprimido; 
− obter o ar sempre seco e limpo; 
− alto nível de ruído. 
Arco Elétrico
CONTATO CONTATO
Jato de Ar 
Comprimido
 127
Câmara de extinção 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Contato fixo 
 
2. Contato móvel (pistão) 
 
a- Válvula de exaustão do contato fixo 
 
b- Válvula de exaustão do contato móvel 
 
c- Válvula de fechamento 
 
d- Válvula de abertura 
 128
Funcionamento 
 
 
Fechamento 
 
1. Fecha a válvula d, retirando a alimentação de ar na câmara de ruptura; 
2. Abre as válvulas a e b de exaustão, aliviando a pressão de ar na câmara; 
3. Abre a válvula c, alimentando o pistão no sentido de fechamento; 
4. Após o fechamento dos contatos, fecha as válvulas de exaustão a e b. 
 
 
 
Abertura 
 
1. Fecha a válvula c, retirando a alimentação de ar do pistão no sentido de fechamento; 
2. Abre as válvulas a e b de exaustão para extinção do arco; 
3. Abre a válvula d, alimentando o pistão no sentido de abertura; 
4. Após a abertura dos contatos, fecha as válvulas de exaustão a e b. 
 
 
Obs.: Quando o disjuntor estiver aberto a válvula de abertura d é mantida aberta para manter a 
câmara pressurizada, garantindo a isolação entre o contato fixo e móvel. 
Caso haja uma queda de pressão na câmara de extinção do disjuntor, o mesmo fecha-se 
automaticamente, evitando assim uma abertura de arco na câmara de extinção, provocada 
pela perda de isolação. 
 129
DISJUNTOR DE MÚLTIPLA RUPTURA 
 
Para garantir a perfeita isolação entre contatos em um disjuntor de extra alta tensão é necessária 
uma distância relativamente grande entre ambos. 
 
 
 
 
Esta distância é proporcional à diferença de potencial. 
 
Sabemos que a eficiência de um disjuntor depende diretamente da velocidade de deslocamento 
do contato móvel, e que, quanto maior a distância de deslocamento maior é o seu impacto com as 
partes fixas. Isto inviabiliza a construção de disjuntores de extra alta tensão com uma única 
câmara de ruptura. 
 
Exemplo: Disjuntor PK6A da Delle Alsthon 
 
 
 
 
 
 
 
P = pneumatique (pneumático) 
K = kilometrique (quilométrico) 
6 = 6 câmaras de ruptura 
A = indica que o disjuntor só possui capacitores em paralelo com os contatos 
C1 = capacitores de 1000 pF 
C = capacitores de 800 pF 
CONTATO 
 FIXO 
CONTATO 
 MÓVEL 
 130
A solução encontrada para os problemas anteriores é a divisão da câmara, formando o que 
chamamos de múltipla ruptura. 
 
Nestes disjuntores o arco se extingue em várias câmaras elevando o seu poder de ruptura. Para 
isto é necessário que a tensão seja distribuída uniformemente entre as câmaras. Isto é conseguido 
com a instalação de capacitores em paralelo aos contatos principais. 
 
O comportamento de um disjuntor durante uma manobra depende das características do circuito 
no qual ele está inserido. 
 
Para circuitos indutivos, especialmente na manobra de reatores, os problemas apresentam-se 
mais complicados na abertura, pois surgem elevadas sobretensões nas câmaras e no sistema 
elétrico. 
 
Os disjuntores de reatores possuem uma resistência de pré inserção na abertura, instaladas em 
paralelo com os contatos principais. 
 
Exemplo: Disjuntor PK6B da Delle Alsthon Vnom = 460 kV 
 
 
 
 
 
 
C = Capacitor 
Cp = Contato principal 
CA = Contato auxiliar 
R = Resistor de pré inserção na abertura (1600Ω) 
 
Para uma manobra de fechamento o disjuntor simplesmente fecha o contato principal CP. 
 
Para uma manobra de abertura ele executa as seguintes operações: 
 
a - fecha CA; 
b - abre Cp; 
c - abre CA. 
 131
Para os circuitos capacitivos, linhas de transmissão sem carga, os disjuntores necessitam de 
resistências de pré inserção no fechamento, pois as cargas capacitivas comportam-se de maneira 
contrária às cargas indutivas. 
 
 
 
Exemplo: 
 
 
Disjuntor PK6D da Delle Alsthon - Vnom = 460 kV 
 
 
 
 
CP = Contato principal 
C = Capacitores 
CF = Contato auxiliar 
R = Resistor de pré inserção no fechamento ≅ 800Ω 
 
 
 
Funcionamento 
 
Para um fechamento: 
 
a - fecha CF; 
b - fecha Cp; 
c - abre CF. 
 
 
 
Para abertura abre CP. 
 
Os disjuntores de acoplamento de barras ou de transferência que podem substituir outros 
disjuntores, são providos de resistências de inserção na abertura e no fechamento, e denominados 
pela Delle Alsthon de PK6C. 
 132
Sistema de acionamento por mola 
 
 
 
Este é o sistema mais utilizado nos disjuntores de baixa tensão, e consiste em fechar os contatos 
pela ação de molas. 
 
 
 
 
 
Fechamento 
 
 
Dá-se por meio de uma mola de fechamento previamente tensionada, que, ao ser destravada, 
desloca rapidamente o contato para posição fechada, ficando este travado nesta posição. 
 
Nesta operação, a mola de abertura é carregada (mecanicamente). O disparo da abertura se dá 
soltando a trava do mecanismo, que libera a mola de abertura. Como se pode notar, para que o 
disjuntor se feche, é necessário o prévio carregamento da mola de fechamento. Em disjuntores 
com comando manual, tanto o carregamento da mola como os dispositivos que destravam as 
molas são feitos manualmente através de manivelas ou alavancas. Além do comando mecânico, 
existem dispositivos elétricos, tais como motor e bobinas que comandam as operações de 
carregamento e liberação das travas. Estando o disjuntor fechado e a mola de fechamento 
carregada, o disjuntor é capaz de fazer imediatamente três operações: 
 
 
 
ABRE - FECHA - ABRE 
 
 
 
 
 
Após estas três operações, para se conseguir novo fechamento é necessário esperar o 
carregamento da mola de fechamento. 
 133
Sistema de acionamento por ar comprimido 
 
O ar comprimido é produzido por compressores individuais instalados em cada disjuntor ou por 
uma central única alimentando todos os disjuntores. O mecanismo de operação dos disjuntores é 
constituído de: 
 
− Um armário de controle contendo os componentes; 
− Reservatório de ar comprimido; 
− Compressor de ar comprimido + reservatório. 
 
 
 
 
 
Funcionamento 
 
 
a. Fechamento por ar e abertura por mola: o compressor alimenta um cilindro de ar a uma 
certa pressão. Com o impulso de fechamento, é liberado e comprimido um êmbolo e a energia 
do sistema é utilizada para movimentar os contatos móveis. A abertura é realizada por molas 
carregadas durante o fechamento. 
 
A grande vantagem deste tipo de acionamento é a elevada quantidadede energia, que é obtida 
com altas pressões de ar, permitindo grandes velocidades para abertura e uma série de 
religamentos. 
 134
b. Fechamento e abertura por ar comprimido: esses disjuntores, normalmente, são acionados 
por pistões e estes ficam submetidos à pressão do ar em suas extremidades. Os movimentos 
de abertura ou fechamento são resultantes da eliminação temporária da pressão sobre uma das 
duas extremidades. 
 
 
 
 
Funcionamento 
 
 
 
Para uma abertura 
 
Um impulso elétrico sobre uma eletroválvula provoca a abertura de uma válvula-piloto, pondo 
em movimento um pistão que comanda os movimentos das hastes de acionamento do pistão de 
movimento dos contatos. Com o movimento dessas hastes será aliviada a pressão de uma das 
extremidades desse pistão, estabelecendo assim uma diferença de pressão e conseqüente 
movimento no sentido de abrir o disjuntor. 
 
 
 
 
Para um fechamento 
 
Os elementos do comando de fechamento são idênticos aos de abertura e funcionam da mesma 
maneira. Contudo, as válvulas de fechamento aliviam a pressão na fase oposta do pistão (com 
relação à abertura), provocando dessa maneira o fechamento dos contatos. 
 
 
 135
Acionamento hidráulico 
 
O acionamento hidráulico de disjuntores é realizado com óleo sob pressão, e um reservatório de 
ar, normalmente nitrogênio, separados por um pistão que mantém a pressão do óleo através da 
expansão do nitrogênio. 
 
O sistema trabalha com uma pressão aproximada de 300 BAR, o que permite armazenar grandes 
quantidades de energia e a utilização de pistões que apesar de possuírem pequeno diâmetro 
desenvolvem uma grande força. 
 
A regulagem dos tempos de abertura e fechamento são obtidos através dos orifícios das válvulas 
que não apresentam desgaste e em conseqüência não desregulam. 
 
Por ser armazenado a alta pressão o sistema de acionamento hidráulico apresenta como 
vantagens: 
 
a) Realizar diversas manobras sem a necessidade de recarga; 
b) Ausência de ruído nas manobras. 
 
Funcionamento 
 
Exemplo: Comando hidráulico Tipo CH4 (disjuntor Delle alsthon da S.E. Vicente de 
Carvalho). 
 
O disjuntor estando em posição "fechado'', a pressão do circuito hidráulico em alta pressão está 
atuando na face "F" do pistão dos macacos (8) (ver representação na figura). 
 
Abertura 
 
A emissão de tensão simultânea nas três bobinas dos eletroimã de abertura (1, 2 e 3), inverte o 
sentido do fluxo hidráulico nos três inversores (5) e a alta pressão do circuito hidráulico age na 
face "O" do pistão dos macacos (8), provocando a abertura do disjuntor. 
 
O óleo expulso dos macacos (8) pelo movimento do seu pistão, retorna sob pressão reduzida para 
o reservatório (10), através das válvulas (9). 
 
Completada a manobra, os inversores (5) conservam sua posição e a face "O" do pistão dos 
macacos (8), permanece sob alta pressão. 
 
Ao curso desta operação, a posição dos contatos dos interruptores auxiliares (11, 12 e 13), é 
invertida. 
 136
Fechamento 
 
 
A emissão de tensão na bobina do eletroimã de fechamento age simultaneamente nas três 
válvulas intermediárias que, consequentemente, acionam os inversores (5) de maneira inversa a 
da manobra de abertura. 
 
No estado de repouso (disjuntor fechado ou aberto), o redutor (14) assegura, sob uma pressão 
reduzida, o preenchimento permanente dos condutos de ordens dos macacos não submetidos à 
alta pressão. 
 
As válvulas (9) (limitadoras de pressão), permitem ao redutor (14), o preenchimento dos 
condutos de ordens sem debitar o óleo do reservatório (l0) e evitam que os mesmos não sejam 
submetidos a sobre-pressão anormal. 
 
 
1. Eletroimã de abertura do polo A 
2. Eletroimã de abertura do polo B 
3. Eletroimã de abertura do polo C 
4. Eletroimã de fechamento dos pólos A, B e C 
5. Inversor do sentido do fluxo hidráulico 
6. Acumulador de alta pressão 
7. Garrafa-reservatório do acumulador 
8. Macaco de um polo 
9. Válvula de baixa pressão (limitador de pressão) 
10.Reservatório de óleo 
11.Interruptor auxiliar de ordens elétricas do polo A 
12.Interruptor auxiliar de ordens elétricas do polo B 
13.Interruptor auxiliar de ordens elétricas do polo C 
14.Redutor 
15.Válvula de segurança 
16.Bomba a alta pressão 
17.Contato elétrico à pressão 
18.Motor da bomba 
19.Contato do motor da bomba 
20.Contato de parada da bomba 
21.Contato de entrada da bomba 
22.Contato de bloqueio de fechamento 
23.Contato de bloqueio de abertura 
24.Contato de abertura automática (com borne interruptível) 
25.Borne interruptível 
 137
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
 
 
10 
 138
QUESTIONÁRIO - DISJUNTORES 
 
1. O que é disjuntor? 
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
2. Quais as principais características de um disjuntor? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
3. O que é tensão nominal? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
4. O que é corrente nominal? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
5. Como se dá a formação de arco elétrico nos disjuntores? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
6. Quais são os meios de extinção do arco elétrico? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
 
 139
7. Quando um disjuntor é dito a volume de óleo reduzido? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
8. Quais são as vantagens dos disjuntores a pequeno volume de óleo? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
9. Como e feito o sistema de acionamento por molas? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________10. Quantas e quais operações podemos fazer se o disjuntor estiver fechado e com mola de 
fechamento carregada? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
11. Quais são as características principais do gás SF6? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
12. Quais são as vantagens do disjuntor a gás SF6? 
 __________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 140
TRANSFORMADORES 
 
 
Definição 
 
É um equipamento destinado a elevar ou abaixar a tensão sem alterar a potência passante. 
 
 
 
Principais Elementos de um Transformador 
 
 
N1 - Enrolamento primário: recebe corrente, portanto está conectado à fonte. 
 
N2 - Enrolamento secundário: fornece corrente, portanto está conectado à carga. 
 
c - Circuito magnético: onde são montados os enrolamentos primário e secundário. 
 
72
 
73
 Classificação dos transformadores 
 
(Associação Americana de Normas - ANSI) 
 
a) Transformadores de tensão constante, de potência ou trafos de força: são aqueles 
utilizados no sistema de transmissão de energia, trafos de grande potência. 
 
b) Transformadores de distribuição: são destinados a alimentar diretamente os 
consumidores geralmente de potência e tensão menores que os de transmissão. 
 
c) Transformadores de medidas ou instrumentos: 
TP - Transformador de Potencial ou Tensão 
TC - Transformador de Corrente 
 
d) Autotrafos: são transformadores que possuem um único enrolamento, sendo que parte 
deste serve ao mesmo tempo para o primário e o secundário. 
 
 
 
 
São utilizados geralmente onde a relação de transformação não é muito grande, ex: 
440/138kV, 440/230kV, 138/69kV, etc. 
74
 e) Trafos de aterramento: são utilizados para criar um ponto neutro num sistema 
eletricamente isolado. 
 
Ex.: Transformador de aterramento da SE Ilha Solteira - 138 kV 
 
Constituição dos órgão magnéticos dos transformadores 
 
 
Núcleo - deve favorecer o fluxo magnético, oferecendo pouca dificuldade à sua 
circulação. 
 
O núcleo é construído com chapas de aço silício de aproximadamente 0,3 mm isoladas 
entre si por uma camada de óxido ou verniz. Esta construção é necessária para reduzir o 
valor da corrente de Foucault (corrente parasita). 
 
 
 
Formatos dos núcleos: 
 
a. Tiras 
 
b. Chapas em forma de E e I 
 
75
 
 
 
Obs: Os formatos b e c são os mais usados. 
 
 
 
Constituição dos Órgãos Elétricos dos Transformadores 
 
 
Bobinas: feitas geralmente de fio de cobre esmaltado ou isolados com papel, podendo 
também ser usado fio de alumínio. Entretanto, o alumínio não é bem aceito pelo mercado, 
devido à dificuldade de boa soldagem com outros materiais, e sua baixa resistência 
mecânica. 
c. Em forma de F e F 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d. Forma TOROIDAL (anel) 
 
76
 
Tomadas de Corrente (Passadores ) 
 
As tomadas de corrente (buchas ou passadores) são os bornes pelos quais se encontram 
conectados os terminais de entrada e de saída dos bobinados. Quando o transformador está 
introduzido em uma cuba de ferro, que é o caso mais geral, na tampa ou nas laterais devem 
possuir passadores isolantes, em cujo interior estão localizados os terminais do transformador. 
 
Estes isoladores têm diversas formas construtivas que dependem da tensão e da pressão 
do óleo que devem suportar, da corrente de serviço e da possibilidade do transformador 
destinar-se a uma montagem externa ou interna. Para tensões até 30kV, são empregados 
passadores de porcelana de um só corpo, lisos no interior e com campana no exterior. 
 
Para as tensões entre 30 e 138 kV, são empregados geralmente passadores de porcelana 
de tubos concêntricos para assegurar a homogeneidade, reduzindo, ao mesmo tempo, as 
paredes individuais. Outras vezes, para mesma margem de tensão, utilizam-se passadores 
de porcelana, ocos e repletos de óleo ou de pasta compound, com o objetivo de diminuir 
o campo elétrico nos pontos mais perigosos, perto do condutor, sendo que estas 
substâncias possuem mais rigidez dielétrica que a porcelana. 
 
 
 
77
 Para tensões até 440kV, são utilizados passadores de porcelana, cujo interior é 
constituído por um grupo de cilindros isolantes, concêntricos, de pequena espessura, que 
contêm armaduras metálicas para fazer uma divisão do campo elétrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. cilindros isolantes 
 
2. indicador de nível de óleo 
 
3. conexão de rede 
 
4. câmara de vidro 
 
5. isolador de porcelana 
 
6. junta metálica de fixação 
 
7. condutor 
78
 Para tensões até 750kV, são utilizados passadores cuja constituição baseia-se num 
corpo isolante de papel baquelitizado. No isolamento são inseridas armaduras 
semicondutoras , de forma que se forme uma série de capacitores cilíndricos e coaxiais 
que repartem convenientemente a tensão entre o tubo de cobre e uma junta de fixação 
introduzida no corpo isolante. Uma envoltura exterior de porcelana protege o corpo 
isolante das influências atmosféricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atualmente estão sendo muito utilizadas buchas de porcenala oca com gás SF6 em seu 
interior. 
01. corpos de papel 
 
02. tubo metálico 
 
03. junta de fixação 
 
04. isolador exterior de porcelana
 
05. juntas de união 
 
06. cobertura 
 
07. junta de dilatação 
 
08. papel fenoplástico 
 
09. ponto de desgaseificação 
 
10. borne de medida 
 
79
 Cuba dos transformadores 
 
A cuba do transformador, além de ser o recipiente que contém as partes ativas 
(enrolamento), isoladores e óleo, é o elemento que transmite para o ar ambiente o calor 
produzido pelas perdas. 
 
A cuba apresenta-se de várias formas: 
 
a) redonda 
b) oval 
c) retangular 
 
 
De acordo com a quantidade de calor que deve ser liberada, os transformadores têm a 
cuba lisa, nervurada ou equipada com radiadores. 
 
Os radiadores podem ser tubulares ou em forma de câmara plana. 
 
 
 
 
80
 Transformadores Auto-resfriados 
 
O resfriamento faz-se pela circulação natural do óleo que, ao atravessar os canais de 
resfriamento previstos nas bobinas e no núcleo, arrasta o calor, levando-o até a superfície 
de dissipação, de onde é retirado graças à ação natural de resfriamento do ar. Quando o 
óleo se aquece nos canais, baixa o seu peso específico e forma-se uma corrente de óleo 
que força o óleo que está na parte de cima do tanque a descer ao longo das paredes da 
caixa, relativamente frias, ou a penetrar nos tubos, ou ainda nos radiadores, onde então se 
resfria e desce para o fundo do tanque, a fim de renovar o mesmo ciclo de deslocamento. 
Este movimento do óleo no interior do transformador é chamado de termossifonagem. 
 
 
Transformador auto-resfriado 
 
81
 Transformadores a óleo, com resfriamento por ventilação forçada 
 
É aquele no qual o núcleo e as bobinas acham-se imersos em óleo, ativando-se o 
resfriamento com ar jogado contra as superfícies resfriadoras. 
 
Sopra-se ar sobre as faces externas de resfriamento, tais como