O núcleo de ferro de um transformador trifásico de casca de ferro pode ser considerado como consistindo em três transformadores de casca monofásicos independentes dispostos lado a lado.
O transformador com núcleo tem uma estrutura simples, uma grande distância entre o enrolamento de alta tensão e o núcleo de ferro, e um isolamento fácil. O transformador de casca tem uma estrutura sólida e um processo de fabrico complicado, e a distância entre o enrolamento de alta tensão e a coluna do núcleo de ferro é estreita, pelo que o tratamento de isolamento é difícil. A estrutura da casca é fácil de reforçar o suporte mecânico para o enrolamento, de modo que pode suportar uma grande força electromagnética, especialmente adequada para transformadores com grande corrente. A estrutura em concha também é utilizada para transformadores de potência de grande capacidade.
Num transformador de grande capacidade, para que o calor gerado pela perda do núcleo de ferro seja totalmente absorvido pelo óleo isolante durante a circulação, de modo a obter um bom efeito de arrefecimento, são normalmente dispostas passagens de óleo de arrefecimento no núcleo de ferro. A direção do canal de óleo de arrefecimento pode ser paralela ou perpendicular ao plano da chapa de aço silício.
Enrolamento
Disposição dos enrolamentos no núcleo de ferro
De acordo com a disposição do enrolamento de alta tensão e do enrolamento de baixa tensão no núcleo de ferro, existem duas formas básicas de enrolamentos de transformadores: concêntricos e sobrepostos. O enrolamento concêntrico, o enrolamento de alta tensão e o enrolamento de baixa tensão são todos feitos em cilindros, mas os diâmetros dos cilindros são diferentes e, em seguida, são revestidos coaxialmente na coluna do núcleo de ferro. O enrolamento sobreposto, também conhecido como enrolamento em bolo, tem o enrolamento de alta tensão e o enrolamento de baixa tensão divididos em vários bolos, que são escalonados ao longo da altura da coluna do núcleo. Os enrolamentos sobrepostos são maioritariamente utilizados em transformadores de casco.
Os transformadores de núcleo adoptam geralmente enrolamentos concêntricos. Normalmente, o enrolamento de baixa tensão é instalado perto do núcleo de ferro, e o enrolamento de alta tensão é revestido do lado de fora. Existem certas lacunas de isolamento e passagens de óleo de dissipação de calor entre o enrolamento de baixa tensão e o enrolamento de alta tensão e entre o enrolamento de baixa tensão e o núcleo de ferro, que são separados por tubos de papel isolante.
Os enrolamentos concêntricos podem ser divididos em tipos cilíndricos, espirais, contínuos e torcidos, de acordo com as características do enrolamento.
