Postos de transformação: o que são, como funcionam e tipos

A rede elétrica é uma malha complexa formada por diferentes infraestruturas responsáveis por transportar a energia desde o ponto de geração até o ponto de consumo. Para que isso ocorra, são necessários vários elementos intermediários, e é aqui que entram os postos de transformação (CT). Sua função principal é receber a energia em média tensão (MT) e transformá-la em baixa tensão (BT), de modo que esteja adequada para o consumo em residências, comércios, iluminação pública ou pequenas zonas industriais.

Além disso, esses postos de transformação são responsáveis por adaptar, distribuir e repartir a energia de acordo com a demanda em cada momento. Eles também desempenham um papel fundamental diante de possíveis incidentes na rede, já que permitem detectar e isolar o trecho afetado, garantindo a segurança das pessoas e das instalações e reduzindo ao mínimo o número de clientes que possam ficar sem fornecimento.

Isso é possível graças à tecnologia de automação e proteção incorporada no atual desenvolvimento das redes inteligentes (smart grids).

Para se ter uma referência, uma subestação pode abastecer de dezenas a várias centenas de clientes, dependendo de sua potência e do tipo de consumo que atende. Uma subestação típica de rede urbana, por exemplo, com potências habituais entre 250 e 1.000 kVA, costuma alimentar entre 100 e 500 residências aproximadamente, além de pequenos comércios ou serviços nas proximidades.

Diferença entre posto de transformação e subestação elétrica 

As subestações elétricas e os postos de transformação (PT) desempenham funções complementares dentro da rede elétrica, mas operam em níveis de tensão e âmbitos claramente distintos. As subestações atuam em altas tensões, conectando grandes trechos da rede e realizando funções de nó elétrico, manobra, proteção e transformação entre diferentes níveis de alta ou média tensão, sem chegar ao fornecimento direto ao consumidor final. Por outro lado, os postos de transformação operam na fase final da rede de distribuição: recebem a energia em média tensão proveniente da rede e a transformam em baixa tensão, fazendo com seja adequada para o consumo de clientes residenciais, comerciais ou industriais. 

Essa diferença funcional também se reflete em seu tamanho, localização e projeto. As subestações são instalações de grande porte, que podem ser ao ar livre ou internas, normalmente localizadas nos arredores das áreas urbanas, e são projetadas para gerenciar fluxos elevados de energia e garantir a segurança e a estabilidade da rede. Por outro lado, os postos de transformação são instalações mais compactas, frequentemente integradas em edifícios ou módulos pré-fabricados, situadas dentro ou muito próximas dos centros urbanos, cuja principal missão é a distribuição capilar de energia em baixa tensão, uma vez que esta já tenha sido adaptada para uso pelos consumidores finais. 

Partes e componentes de um posto de transformação

Os postos de transformação estão formados por diferentes elementos que devem funcionar em perfeita harmonia para desempenhar sua função e manter a rede estável.

Transformador elétrico 

O transformador é o elemento principal do posto de transformação. Sua função é converter a eletricidade de média tensão em baixa tensão, ajustando os níveis aos valores habituais de consumo (400/230 volts).

De forma simples, o processo funciona assim: a eletricidade entra no transformador através de um enrolamento de entrada, que é um fio de cobre enrolado várias vezes em forma de bobina ao redor de um núcleo metálico. Ao circular a corrente elétrica por essa bobina, gera-se um campo magnético que se transmite através do núcleo até o enrolamento de saída, outra bobina situada do outro lado do transformador.

A ponto crucial do processo está no fato de que o enrolamento de saída tem menos voltas de fio de cobre do que o enrolamento de entrada. Essa diferença no número de voltas é o que permite reduzir a tensão elétrica: ao passar de uma bobina com muitas voltas para outra com menos, a eletricidade sai com uma tensão mais baixa, adequada para o consumo cotidiano.

Cubículos de Média Tensão (MT) 

Os cubículos de média tensão são equipamentos que permitem conectar, desconectar e proteger o transformador e a rede à qual ele está associado. Eles atuam como grandes interruptores de segurança, isolando o posto em caso de problemas técnicos ou permitindo a realização de manobras de manutenção. Sua função é fundamental para proteger a instalação e garantir a continuidade do fornecimento.

Os cubículos de um posto de transformação são módulos que agrupam e protegem os diversos equipamentos elétricos necessários para controlar a passagem da eletricidade. Em seu interior, estão a fiação, os elementos isolantes que garantem a segurança e os dispositivos de proteção, como interruptores, seccionadores e fusíveis, que atuam em caso de sobrecargas ou falhas elétricas. Também podem incorporar controles remotos, que permitem supervisionar e operar as células remotamente de forma segura.

Existem diferentes tipos de cubículos com base em suas funções: 

• Cubículos de entrada ou saída: responsáveis por conectar e desconectar a energia elétrica que chega ou sai do posto de transformação.
• Cubículo de remonte: conduz os cabos de média tensão até o barramento do conjunto de cubículos. Não incorpora funções avançadas de proteção; sua função é organizar, guiar e proteger mecanicamente a chegada dos cabos, garantindo uma conexão segura com os cubículos de proteção.
• Cubículo de proteção ou cubículo de disjuntor: destinado a proteger o transformador e a instalação contra falhas elétricas, como curtos-circuitos ou sobrecargas, por meio da incorporação de elementos de corte e proteção. Quando o elemento de proteção é um interruptor seccionador com fusíveis, trata-se de um cubículo de proteção; por outro lado, quando o elemento de proteção é um disjuntor, denomina-se cubículo de disjuntor.

Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) e relés de proteção 

Uma vez reduzida a tensão, a eletricidade passa para o quadro de baixa tensão, de onde é distribuída para as diferentes linhas que alimentam residências, comércios ou instalações próximas. Este quadro incorpora sistemas de proteção que evitam sobrecargas e curtos-circuitos e garantem que a energia seja distribuída de forma ordenada e segura.

Invólucro

Trata-se do revestimento externo, responsável por proteger todos esses componentes internos do posto de transformação para que não estejam expostos a elementos externos. Os materiais variam de acordo com o tipo de PT construído, mas o mais comum é que a estrutura seja feita de concreto, chapa metálica ou tijolo. Normalmente, ele possui uma porta de acesso que permite a entrada de pessoal qualificado para manutenção de rotina e reparos pontuais, além de ventilação adequada. 

Tipos de postos de transformação

Embora todos os postos de transformação de energia elétrica cumpram a mesma função, eles podem ser classificados de acordo com o tipo de construção, que será determinado pelas necessidades do ambiente em que serão instalados, bem como pela rapidez com que devem ser implementados.

Interior 

Os postos de transformação internos são aquelas instaladas dentro de edifícios ou locais fechados, cuja estrutura pode ser pré-fabricada ou feita sob medida.

Normalmente, estão localizados em áreas com maior densidade urbana, onde não é possível uma instalação externa. O fato de ser uma instalação coberta faz com que eles sejam mais seguros e longevos, uma vez que estarão menos sujeitos aos efeitos de agentes externos.

Pré-fabricados

Trata-se de uma solução modular que vem construída de fábrica e pronta para instalação. Esses PT são geralmente fabricados em concreto ou metal, e sua maior vantagem é a rápida implementação sem sacrificar a segurança, por isso são muito utilizados em novos empreendimentos ou projetos nos quais é necessária uma expansão muito ágil da rede.

Subterrâneos

Nesse caso, a estrutura é instalada no subsolo e o acesso é feito pela parte superior da instalação, de modo que fica oculta e se integra melhor em certos espaços urbanos onde é necessário o tráfego de pedestres ou veículos, ou cuja ocultação atenda a razões estéticas. Nesse caso, uma boa ventilação é fundamental para o funcionamento correto desse tipo de posto de transformação. 

Externos 

Os postos de transformação externos não possuem invólucros, por isso contam com menos proteção contra os diversos fenômenos meteorológicos. No entanto, costumam ser cercados para delimitar o acesso. Normalmente, estão localizados em áreas rurais e perto de torres de alta tensão.

Segurança e exposição

Uma das preocupações mais frequentes entre os cidadãos está relacionada ao risco que a exposição habitual a campos eletromagnéticos poderia representar para a saúde. Para analisar esses efeitos, a Organização Mundial da Saúde (OMS) lançou o Projeto Internacional CEM, por meio do qual concluiu que não havia evidências científicas sobre os efeitos nocivos dessa exposição em postos de transformação de baixa tensão.

Nessa mesma linha de acompanhamento científico e avaliação contínua, está o relatório técnico intitulado “Estudo piloto sobre a exposição ambiental a campos magnéticos de frequências extremamente baixas (CM-FEB). FASE I”, apresentado em 2024 pelo Ministério da Saúde. Esse relatório foi elaborado a partir dos resultados de um estudo piloto realizado na cidade de Albacete e em vários locais nas províncias de Cáceres e Madri, na Espanha. O documento concluiu que o nível médio de radiação em espaços públicos “é de 0,095 µT, enquanto nas imediações de fontes de emissão CM-FEB, o nível médio do campo magnético ambiental é de 1,303 µT, representando cerca de 0,05% e 0,65%, respectivamente, do valor limite de 200 µT recomendado pela Comissão Internacional de Proteção contra Radiação Não Ionizante (ICNIRP)”.