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Título: Calços elásticos para atenuação do ruído em transformadores elétricos a seco
Título(s) alternativo(s): Elastic pads for noise attenuation in dry-type electrical transformers
Autor(es): Silva, Larissa Luciana da
Orientador(es): Finocchio, Marco Antonio Ferreira
Palavras-chave: Ruído
Vibração
Transformadores elétricos
Noise
Vibration
Electric transformers
Data do documento: 22-Ago-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: SILVA, Larissa Luciana da. Calços elásticos para atenuação do ruído em transformadores elétricos a seco. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.
Resumo: Os transformadores elétricos a seco são amplamente utilizados devido à sua eficiência e segurança, porém, um dos desafios associados ao seu funcionamento é a emissão de ruído gerado pelas vibrações mecânicas, que podem comprometer o conforto acústico e a integridade estrutural dos equipamentos. Essas vibrações resultam principalmente das forças eletromagnéticas que atuam no núcleo e nos enrolamentos, propagando-se pelas estruturas de fixação. Para mitigar esse problema, o uso de calços elásticos tem sido estudado como uma solução eficiente na atenuação das vibrações e consequentemente, na redução do ruído. Diante desse cenário, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar a eficácia da utilização de calços elásticos na atenuação de vibrações e consequentemente, na redução do ruído emitido por transformadores a seco. A metodologia adotada envolveu revisão bibliográfica, análise técnica dos mecanismos de geração e transmissão de vibrações, estudo das propriedades dos materiais elastoméricos utilizados em calços e o dimensionamento físico-mecânico desses elementos com base nos parâmetros operacionais de um transformador trifásico de 150 kVA. O estudo incluiu também a modelagem tridimensional dos calços e sua integração à estrutura do transformador, além do desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva com diretrizes práticas para inspeção, substituição e monitoramento de desempenho dos calços elásticos ao longo do tempo. Os resultados demonstraram que os calços elásticos são eficazes na redução dos níveis de ruído em até 10 dB, dependendo do tipo de material utilizado e da qualidade da instalação. Essa redução é perceptível ao ouvido humano e representa um avanço significativo em termos de conforto acústico e preservação estrutural. Adicionalmente, o estudo evidenciou que a substituição programada dos calços, aliada ao monitoramento contínuo de vibrações e ruídos, é essencial para garantir a eficácia prolongada do sistema de amortecimento. Conclui- se que o uso de calços elásticos é uma solução técnica viável, de baixo custo e alta eficiência para a mitigação de ruídos em transformadores a seco, proporcionando benefícios tanto operacionais quanto ambientais. A adoção dessa tecnologia contribui para a sustentabilidade dos sistemas elétricos, reduzindo a necessidade de barreiras acústicas, melhorando o ambiente de trabalho e prolongando a vida útil dos transformadores. A implementação de práticas de manutenção preventiva, conforme proposto neste trabalho, assegura o desempenho contínuo desses elementos e fortalece a confiabilidade dos equipamentos em longo prazo.
Abstract: Dry-type electrical transformers are widely used due to their efficiency and safety; however, one of the challenges associated with their operation is the noise emission caused by mechanical vibrations, which can affect both acoustic comfort and the structural integrity of the equipment. These vibrations mainly result from electromagnetic forces acting on the core and windings, propagating through the mounting structures. To address this issue, the use of elastic pads has been studied as an effective solution for vibration attenuation and, consequently, noise reduction. Given this context, the main objective of this work is to analyze the effectiveness of using elastic pads in attenuating vibrations and thus reducing the noise emitted by dry-type transformers. The methodology adopted included a literature review, technical analysis of vibration generation and transmission mechanisms, a study of the properties of elastomeric materials used in pads, and the physical-mechanical sizing of these elements based on the operational parameters of a 150 kVA three-phase transformer. The study also included the three-dimensional modeling of the pads and their integration into the transformer's structure, as well as the development of a preventive maintenance plan with practical guidelines for the inspection, replacement, and performance monitoring of the elastic pads over time. The results showed that elastic pads are effective in reducing noise levels by up to 10 dB, depending on the type of material used and the quality of the installation. This reduction is perceptible to the human ear and represents a significant improvement in terms of acoustic comfort and structural preservation. Additionally, the study highlighted that scheduled replacement of the pads, combined with continuous monitoring of vibrations and noise, is essential to ensure the long- term effectiveness of the damping system. It is concluded that the use of elastic pads is a technically viable, cost-effective, and highly efficient solution for noise mitigation in dry-type transformers, providing both operational and environmental benefits. The adoption of this technology contributes to the sustainability of electrical systems by reducing the need for acoustic barriers, improving the work environment, and extending the service life of transformers. The implementation of preventive maintenance practices, as proposed in this study, ensures the continuous performance of these elements and strengthens the long-term reliability of the equipment.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41074
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