O que é um Transformador Isolador?

O transformador isolador é um transformador construído com enrolamento primário e enrolamento secundário eletricamente separados.

A energia é transferida entre os circuitos por meio da indução eletromagnética, sem conexão elétrica direta entre entrada e saída.

Essa característica proporciona o chamado:

Isolamento galvânico

Na prática, isso significa que a saída pode ser eletricamente separada da entrada de acordo com o projeto e a configuração do equipamento.

Esse tipo de transformador pode também realizar:

• redução de tensão;

• elevação de tensão;

• adequação de tensão;

• separação de circuitos;

• alimentação de equipamentos sensíveis;

• criação de uma referência de neutro conforme o projeto;

• redução da propagação de determinados distúrbios entre os circuitos.

Para que serve um Transformador Isolador?

O transformador isolador pode ter diferentes funções dependendo da aplicação.

1. Isolamento galvânico

Sua principal característica é separar eletricamente o circuito de entrada do circuito de saída.

2. Adequação de tensão

Pode transformar, por exemplo:

380 V → 220 V

ou

220 V → 380 V

ou outras combinações especificadas no projeto.

3. Alimentação de equipamentos sensíveis

Pode ser utilizado em aplicações nas quais a separação entre fonte e carga é necessária ou desejável.

4. Separação de circuitos

Pode criar uma nova referência elétrica no secundário conforme a configuração do sistema.

5. Aplicações hospitalares

Pode fazer parte de sistemas elétricos específicos que exigem requisitos adicionais de segurança e isolamento.

Importante: instalações hospitalares possuem requisitos normativos e de projeto próprios. O transformador isolador não deve ser especificado isoladamente.

Transformador Isolador Trifásico

O transformador isolador trifásico é utilizado em instalações que trabalham com sistemas trifásicos.

Pode ser especificado para diferentes:

• potências;

• tensões;

• conexões;

• grupos vetoriais;

• frequências;

• classes de isolamento;

• graus de proteção.

Entre as aplicações estão:

• indústria;

• máquinas;

• motores;

• automação;

• data centers;

• sistemas fotovoltaicos;

• hospitais;

• laboratórios;

• UPS;

• equipamentos eletrônicos;

• sistemas de controle.

Fabricantes do setor trabalham com configurações trifásicas como Delta-Estrela, Estrela-Estrela e Delta-Delta, entre outras possibilidades definidas conforme a aplicação.

Transformador Isolador Monofásico

O transformador isolador também pode ser desenvolvido para sistemas monofásicos.

É utilizado em aplicações que necessitam:

• isolamento elétrico;

• adequação de tensão;

• alimentação de equipamentos;

• separação de circuitos;

• proteção de determinados equipamentos sensíveis.

A potência e a tensão devem ser especificadas de acordo com a carga.

Transformador Isolador a Seco

O transformador isolador a seco não utiliza óleo isolante como meio de isolamento e refrigeração.

É uma solução bastante utilizada em instalações internas e ambientes nos quais a utilização de transformadores a óleo não é desejada ou não é adequada ao projeto.

Dependendo da construção, pode utilizar:

• enrolamentos de cobre ou alumínio;

• núcleo de aço elétrico;

• isolamento por verniz;

• resina ou outros sistemas de isolamento;

• estrutura metálica;

• gabinete;

• sistema de ventilação natural ou forçada.

Existem fabricantes que especificam transformadores isoladores a seco com diferentes classes térmicas, graus de proteção e configurações de ligação.

Transformador Isolador 220 V para 380 V

Uma pesquisa comercial importante é:

Transformador isolador 220 para 380 V

Pode ser utilizado quando:

Entrada: 220 V

Saída: 380 V

e a instalação necessita simultaneamente de adequação de tensão e separação elétrica entre os circuitos.

Essa é uma diferença importante em relação ao autotransformador.

Transformador Isolador 380 V para 220 V

Outra configuração muito procurada:

Transformador isolador 380 para 220 V

Pode ser utilizado para alimentar uma carga de 220 V a partir de uma alimentação de 380 V, proporcionando isolamento galvânico entre entrada e saída.

Transformador Isolador 380 V para 440 V

Pode ser especificado para:

380 V → 440 V

quando a instalação necessita elevar a tensão e, simultaneamente, manter a separação elétrica entre os circuitos.

Transformador Isolador 440 V para 380 V

Também pode ser utilizado para:

440 V → 380 V

em equipamentos e sistemas industriais que exigem essa adequação.

Transformador Isolador 440 V para 220 V

Outra configuração possível:

440 V → 220 V

A potência e a configuração de saída devem ser determinadas conforme a carga.

Transformador Isolador com Neutro

O secundário pode ser configurado de forma a disponibilizar neutro, conforme o esquema de ligação especificado.

Por exemplo:

380 V → 220 V + N

ou

440 V → 220 V + N

Essa característica pode ser importante em determinadas instalações.

Atenção

Não se deve presumir que todo transformador isolador precisa ter neutro.

A configuração deve ser definida pelo:

• projeto elétrico;

• tipo de carga;

• esquema de aterramento;

• tensão necessária;

• grupo de ligação.

Benefícios do Transformador Isolador

1. Isolamento galvânico

É a principal vantagem.

A separação elétrica entre entrada e saída pode ajudar a impedir que determinados problemas do circuito primário sejam diretamente transferidos para o secundário.

2. Separação entre fonte e carga

O transformador cria uma separação elétrica entre os circuitos.

Isso pode ser especialmente relevante em:

• sistemas de controle;

• equipamentos sensíveis;

• laboratórios;

• instalações industriais;

• sistemas de tecnologia da informação.

3. Adequação de tensão

Além de isolar, o transformador pode elevar ou reduzir a tensão.

4. Proteção de equipamentos sensíveis

O isolamento pode contribuir para uma arquitetura elétrica mais adequada para determinados equipamentos.

Importante: o transformador isolador não deve ser apresentado como uma solução universal contra todos os surtos, ruídos ou problemas de qualidade de energia. A proteção efetiva depende também de aterramento, DPS, filtros, blindagem, topologia e demais elementos do sistema.

5. Criação de nova referência elétrica

Dependendo da configuração do secundário e do sistema de aterramento, o transformador pode permitir a criação de uma nova referência de neutro.

Essa definição precisa ser feita pelo projeto elétrico.

6. Aplicação em equipamentos eletrônicos

Pode ser utilizado em determinados sistemas que possuem maior sensibilidade às condições da alimentação elétrica.

7. Flexibilidade de tensão

Pode ser especificado para diferentes relações entre entrada e saída.

Transformador Isolador para Hospitais

Os ambientes hospitalares possuem requisitos especiais de segurança elétrica.

Transformadores isoladores podem fazer parte de sistemas elétricos destinados a determinadas áreas hospitalares, especialmente onde existe necessidade de isolamento e monitoramento específico.

Podem aparecer em aplicações relacionadas a:

• centros cirúrgicos;

• salas médicas;

• equipamentos hospitalares;

• sistemas críticos.

Atenção

A especificação de transformadores para hospitais deve considerar as normas e requisitos específicos da instalação hospitalar.

Não basta simplesmente instalar um transformador isolador comercial.

Benefícios do Transformador Isolador

1. Isolamento galvânico

É a principal vantagem.

A separação elétrica entre entrada e saída pode ajudar a impedir que determinados problemas do circuito primário sejam diretamente transferidos para o secundário.

2. Separação entre fonte e carga

O transformador cria uma separação elétrica entre os circuitos.

Isso pode ser especialmente relevante em:

• sistemas de controle;

• equipamentos sensíveis;

• laboratórios;

• instalações industriais;

• sistemas de tecnologia da informação.

3. Adequação de tensão

Além de isolar, o transformador pode elevar ou reduzir a tensão.

4. Proteção de equipamentos sensíveis

O isolamento pode contribuir para uma arquitetura elétrica mais adequada para determinados equipamentos.

Importante: o transformador isolador não deve ser apresentado como uma solução universal contra todos os surtos, ruídos ou problemas de qualidade de energia. A proteção efetiva depende também de aterramento, DPS, filtros, blindagem, topologia e demais elementos do sistema.

5. Criação de nova referência elétrica

Dependendo da configuração do secundário e do sistema de aterramento, o transformador pode permitir a criação de uma nova referência de neutro.

Essa definição precisa ser feita pelo projeto elétrico.

6. Aplicação em equipamentos eletrônicos

Pode ser utilizado em determinados sistemas que possuem maior sensibilidade às condições da alimentação elétrica.

7. Flexibilidade de tensão

Pode ser especificado para diferentes relações entre entrada e saída.

Transformador Isolador para Hospitais

Os ambientes hospitalares possuem requisitos especiais de segurança elétrica.

Transformadores isoladores podem fazer parte de sistemas elétricos destinados a determinadas áreas hospitalares, especialmente onde existe necessidade de isolamento e monitoramento específico.

Podem aparecer em aplicações relacionadas a:

• centros cirúrgicos;

• salas médicas;

• equipamentos hospitalares;

• sistemas críticos.

Atenção

A especificação de transformadores para hospitais deve considerar as normas e requisitos específicos da instalação hospitalar.

Não basta simplesmente instalar um transformador isolador comercial.

Transformador Isolador para Data Center

Data centers possuem cargas críticas e elevada exigência de disponibilidade.

Transformadores isoladores podem fazer parte da arquitetura elétrica associada a:

• UPS;

• sistemas de alimentação;

• servidores;

• equipamentos de TI;

• sistemas de controle;

• infraestrutura crítica.

Podem contribuir para a separação entre determinados circuitos e para a arquitetura de alimentação da instalação.

Transformador Isolador para Laboratórios

Laboratórios podem utilizar transformadores isoladores para:

• separar circuitos;

• alimentar equipamentos;

• reduzir determinados acoplamentos elétricos;

• criar uma alimentação adequada para equipamentos de medição;

• atender requisitos específicos de determinados ensaios.

A necessidade deve ser avaliada de acordo com o equipamento e o processo.

Transformador Isolador para Máquinas CNC

Máquinas CNC podem ser sensíveis às condições da alimentação elétrica.

Um transformador isolador pode ser utilizado em determinadas instalações para adequar a tensão e separar eletricamente a máquina da alimentação.

Deve-se analisar:

• tensão;

• potência;

• corrente;

• frequência;

• aterramento;

• sistema de controle;

• fabricante da máquina.

Transformador Isolador para Inversor

Pode ser utilizado em determinadas aplicações envolvendo:

• inversores de frequência;

• inversores fotovoltaicos;

• sistemas de automação;

• equipamentos eletrônicos.

Porém, cargas eletrônicas podem gerar harmônicas.

Por isso, o dimensionamento deve considerar a natureza da carga.

Transformador Isolador para Energia Solar

Essa é uma palavra-chave que vale a pena trabalhar.

O transformador isolador pode ser utilizado em determinadas arquiteturas de sistemas fotovoltaicos para:

• adequação de tensão;

• separação elétrica;

• atendimento a requisitos do sistema;

• conexão entre equipamentos e rede.

A configuração depende de:

• potência do inversor;

• tensão AC;

• tensão da rede;

• corrente;

• frequência;

• grupo de ligação;

• neutro;

• aterramento;

• requisitos da concessionária.

Fabricantes do setor também apresentam transformadores isoladores destinados a sistemas fotovoltaicos.

Transformador Isolador para UPS

Sistemas UPS podem utilizar transformadores isoladores em determinadas arquiteturas.

Eles podem estar associados a:

• UPS;

• bancos de baterias;

• servidores;

• data centers;

• equipamentos críticos;

• sistemas de emergência.

A escolha deve considerar a potência da UPS e as características da carga.

Transformador Isolador para Equipamentos Sensíveis

Pode ser aplicado em equipamentos que necessitam de uma alimentação eletricamente separada.

Exemplos:

• instrumentos de medição;

• equipamentos eletrônicos;

• sistemas de controle;

• equipamentos laboratoriais;

• sistemas de automação;

• equipamentos de TI.

Transformador Isolador para Carregadores de Veículos Elétricos

Dependendo da arquitetura da instalação, transformadores isoladores podem ser utilizados em sistemas de alimentação de carregadores de veículos elétricos.

Devem ser avaliados:

• potência do carregador;

• tensão;

• corrente;

• simultaneidade;

• sistema de aterramento;

• proteção;

• requisitos do fabricante.

Como dimensionar um Transformador Isolador?

Para sistemas trifásicos, a potência aparente pode ser relacionada pela fórmula:

S = √3 × V × I

Onde:

S = potência aparente em VA

V = tensão entre fases

I = corrente em ampères.

Para encontrar a corrente:

I = S / (√3 × V)

Por exemplo:

Um transformador de:

100 kVA / 380 V

possui corrente nominal aproximada de:

152 A

Esse cálculo é apenas uma referência.

O dimensionamento completo deve considerar:

• fator de potência;

• carga;

• regime;

• motores;

• corrente de partida;

• harmônicas;

• temperatura;

• altitude;

• ventilação;

• simultaneidade;

• margem de projeto.

Transformador Isolador para Cargas Não Lineares

Esse tópico pode diferenciar bastante a Multvolts.

Equipamentos como:

• inversores;

• UPS;

• retificadores;

• fontes chaveadas;

• drives;

• equipamentos eletrônicos;

podem produzir correntes harmônicas.

Em instalações com presença significativa de harmônicas, o transformador deve ser especificado considerando as características reais da carga.

Dependendo do caso, podem ser necessários:

• fator K;

• dimensionamento específico;

• ventilação;

• avaliação térmica;

• análise de harmônicas.

Existem fabricantes que oferecem versões com fator K para aplicações com harmônicas.

Transformador Isolador para Cargas Não Lineares

Esse tópico pode diferenciar bastante a Multvolts.

Equipamentos como:

• inversores;

• UPS;

• retificadores;

• fontes chaveadas;

• drives;

• equipamentos eletrônicos;

podem produzir correntes harmônicas.

Em instalações com presença significativa de harmônicas, o transformador deve ser especificado considerando as características reais da carga.

Dependendo do caso, podem ser necessários:

• fator K;

• dimensionamento específico;

• ventilação;

• avaliação térmica;

• análise de harmônicas.

Existem fabricantes que oferecem versões com fator K para aplicações com harmônicas.

Transformador Isolador a Seco

Por que utilizar a versão a seco?

O transformador isolador a seco pode ser uma alternativa interessante quando a instalação exige:

• ausência de óleo;

• instalação interna;

• menor preocupação com vazamento de fluido;

• manutenção simplificada relacionada ao fluido;

• solução compacta;

• aplicação em áreas com circulação de pessoas.

Grau de Proteção IP

O gabinete pode ser especificado de acordo com o ambiente.

Exemplos:

IP00

Equipamento sem gabinete de proteção integral.

IP21 / IP23

Proteção para determinadas condições de instalação.

IP54

Proteção maior contra poeira e água.

IP65

Proteção elevada, quando aplicável ao projeto.

Existem fabricantes que oferecem transformadores isoladores em configurações que vão de IP00 a IP54/IP65, conforme construção e aplicação. AutoVolth

Importante: o grau IP correto depende do ambiente. IP maior não significa automaticamente melhor desempenho elétrico.

Grau de Proteção IP

O gabinete pode ser especificado de acordo com o ambiente.

Exemplos:

IP00

Equipamento sem gabinete de proteção integral.

IP21 / IP23

Proteção para determinadas condições de instalação.

IP54

Proteção maior contra poeira e água.

IP65

Proteção elevada, quando aplicável ao projeto.

Existem fabricantes que oferecem transformadores isoladores em configurações que vão de IP00 a IP54/IP65, conforme construção e aplicação. AutoVolth

Importante: o grau IP correto depende do ambiente. IP maior não significa automaticamente melhor desempenho elétrico.

Classe de Isolamento e Classe Térmica

classe térmica é outro parâmetro importante.

Podem existir sistemas de isolamento classificados, por exemplo, como:

• Classe B;

• Classe F;

• Classe H.

A especificação deve considerar:

• temperatura ambiente;

• elevação de temperatura;

• sistema de isolamento;

• potência;

• ventilação;

• regime de operação.

Construção do Transformador Isolador

Núcleo magnético

Utiliza material magnético adequado ao projeto para conduzir o fluxo.

Enrolamento primário

Recebe a tensão de alimentação.

Enrolamento secundário

Fornece a tensão para a carga.

Diferentemente do autotransformador:

primário e secundário são eletricamente separados.

Isolamento

Garante a separação dielétrica entre os enrolamentos e demais partes do equipamento.

Terminais

Permitem conexão à rede e à carga.

Estrutura

Pode possuir base, gabinete e elementos de fixação.

Aterramento

A estrutura deve possuir conexão adequada ao sistema de aterramento.

Materiais dos enrolamentos

Dependendo do projeto, os enrolamentos podem ser produzidos utilizando:

Cobre

Excelente condutividade elétrica e ampla utilização em transformadores.

Alumínio

Pode ser utilizado como alternativa de projeto, considerando características elétricas, térmicas, mecânicas e econômicas.

O material deve ser definido conforme o projeto e a especificação do equipamento.

Ensaios do Transformador Isolador

O transformador não deve ser tratado apenas como uma “caixa que muda a tensão”.

Após a fabricação ou reforma, devem ser realizados os ensaios aplicáveis ao equipamento e ao escopo contratado.

Podem ser avaliados, conforme o projeto:

• relação de transformação;

• resistência dos enrolamentos;

• resistência de isolamento;

• polaridade;

• sequência de fases;

• tensão aplicada;

• perdas;

• corrente de excitação;

• aquecimento;

• inspeções dimensionais;

• inspeções visuais.

Quanto custa um Transformador Isolador?

O preço depende de vários fatores.

Entre eles:

• potência;

• tensão de entrada;

• tensão de saída;

• monofásico ou trifásico;

• material dos enrolamentos;

• grupo de ligação;

• frequência;

• classe térmica;

• grau de proteção;

• gabinete;

• IP;

• necessidade de neutro;

• fator K;

• ventilação;

• dimensões;

• ensaios;

• requisitos especiais

Como solicitar um orçamento?

Para agilizar a especificação, envie:

1. Potência

Exemplo:

100 kVA

2. Tensão de entrada

380 V

3. Tensão de saída

220 V

4. Frequência

60 Hz

5. Número de fases

Monofásico ou trifásico

6. Neutro

Informe se precisa.

7. Tipo de carga

• máquina;

• motor;

• indústria;

• hospital;

• data center;

• inversor;

• UPS;

• laboratório;

• automação.

8. Ambiente

• interno;

• externo;

• industrial;

• sala elétrica;

• ambiente com poeira;

• ambiente úmido.

9. Foto da placa

Uma foto da placa do equipamento pode acelerar bastante a especificação.

Como escolher o Transformador Isolador correto?

Antes de comprar, responda:

Qual é a tensão de entrada?

Exemplo:

380 V

Qual é a tensão de saída?

Exemplo:

220 V

Qual é a potência da carga?

Exemplo:

75 kVA

A carga é monofásica ou trifásica?

Precisa de neutro?

Existe motor?

Existem inversores?

Existem harmônicas?

É uma instalação hospitalar?

É um data center?

É uma máquina importada?

Precisa de gabinete?

Qual IP é necessário?

O equipamento ficará em ambiente interno ou externo?

Essas informações permitem especificar o equipamento com muito mais precisão.

Quando o Transformador Isolador NÃO é a melhor solução?

Se o único objetivo for:

“Tenho 380 V e preciso de 220 V, sem necessidade de isolamento.”

Pode ser que um autotransformador seja uma alternativa mais adequada.

Se a instalação exige características específicas de:

• estabilização;

• filtragem;

• supressão de surtos;

• UPS;

• qualidade de energia;

o transformador isolador sozinho pode não resolver todo o problema.

FAQ — Transformador Isolador

O que é um transformador isolador?

É um transformador com entrada e saída eletricamente separadas, utilizado principalmente para proporcionar isolamento galvânico e, conforme o projeto, adequar a tensão.

Para que serve um transformador isolador?

Serve para separar eletricamente circuitos e pode também elevar ou reduzir a tensão.

Qual a diferença entre transformador isolador e autotransformador?

O transformador isolador possui enrolamentos eletricamente separados. O autotransformador possui uma parte comum do enrolamento e não fornece isolamento galvânico entre entrada e saída.

Transformador isolador reduz tensão?

Sim.

Transformador isolador aumenta tensão?

Sim.

Transformador isolador 380 para 220 existe?

Sim. É uma configuração comum para adequação de tensão com isolamento entre entrada e saída.

Transformador isolador 220 para 380 existe?

Sim.

Transformador isolador possui neutro?

Pode possuir, dependendo da configuração e do grupo de ligação especificado.

Transformador isolador pode ser trifásico?

Sim. Existem transformadores isoladores trifásicos para aplicações industriais e comerciais.

Transformador isolador pode ser monofásico?

Sim.

Transformador isolador a seco possui óleo?

Não. A versão a seco utiliza sistema de isolamento e refrigeração sem óleo.

Transformador isolador pode ser utilizado em hospital?

Pode fazer parte de determinadas instalações hospitalares, mas o equipamento precisa atender aos requisitos específicos do projeto e das normas aplicáveis.

Transformador isolador pode ser usado em data center?

Sim, dependendo da arquitetura elétrica e dos requisitos do sistema.

Transformador isolador pode ser usado em energia solar?

Pode ser utilizado em determinadas configurações fotovoltaicas.

Qual potência de transformador isolador devo usar?

Depende da potência e das características da carga. A especificação deve considerar também tensão, corrente, regime, harmônicas e demais requisitos.

Quanto custa um transformador isolador?

O preço depende de potência, tensões, construção, materiais, proteção e requisitos específicos.

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