Hvorfor skal transformatorens kerne være jordet?
Under drift er transformatorens kerne sammen med de metalstrukturer, dele og komponenter, der fastholder kernen og vindingerne, alle placeret i et stærkt elektrisk felt. Under indflydelse af dette elektriske felt opnår de en relativt høj potentiel i forhold til jorden. Hvis kernen ikke er jordet, vil der være et potentiaforskell mellem kernen og de jordede klamper, strukturer og tank, hvilket kan føre til intermittente udladninger.
Desuden omgiver et stærkt magnetisk felt vindingerne under drift. Kernen og de forskellige metalstrukturer, dele og komponenter er placeret i et inhomogent magnetisk felt, og deres afstand fra vindingerne varierer. Dette resulterer i ulige elektromotoriske spændinger, der induceres i disse metaldele af det magnetiske felt, hvilket fører til potentiaforskelle mellem dem. Selvom disse potentiaforskelle er små, kan de stadig nedbryde meget små isolationshuller, hvilket muligvis kan forårsage kontinuerlige mikroudladninger.
Både de intermittente udladninger, der skyldes potentiaforskelle, og de kontinuerlige mikroudladninger, der skyldes nedbrydning af små isolationshuller, er uacceptabelt, og det er ekstremt svært at lokalisere de præcise positioner for sådanne intermittente udladninger.
Den effektive løsning er at pålideligt jorde kernen og alle metalstrukturer, dele og komponenter, der fastholder kernen og vindingerne, så de er alle ved jordpotentiale sammen med tanken. Jordningen af transformatorens kerne skal være enkeltjordning - og kun enkeltjordning. Dette skyldes, at siliciumstål-laminaterne i kernen er isoleret fra hinanden for at forhindre store omløbsstrømme. Derfor er det absolut forbudt at jorde alle laminater eller implementere fler-punkt-jordning; ellers ville store omløbsstrømme dannes, hvilket ville forårsage alvorlig opvarmning af kernen.
Typisk betyder jordning af transformatorens kerne, at man jorder enhver enkelt lamination af kernen. Selvom laminaterne er isoleret fra hinanden, er deres interlamination-isolationsmodstand ganske lav. Under indflydelse af et inhomogent stærkt elektrisk og magnetisk felt kan højspændingsladninger, der induceres i laminaterne, flyde gennem laminaterne til jordningspunktet og derefter til jorden, mens isolationen mellem laminater effektivt blokerer omløbsstrømme fra at flyde fra én lamination til en anden. Derfor jorder enhver enkelt lamination effektivt hele kernen.
Det bør bemærkes: Transformatorens kerne skal jordes præcis ved ét punkt - den kan ikke jordes ved to punkter, endnu mindre flere punkter - fordi fler-punkt-jordning er en af de almindelige fejl i transformatorer.
Hvorfor kan transformatorens kerne ikke være fler-punkt-jordet?
Grunden til, at transformatorens kerne-laminater kun kan jordes ved ét punkt, er, at hvis der er to eller flere jordningspunkter, kan der dannes en lukket sløjfe mellem disse jordningspunkter. Når hovedmagnetfloden passerer gennem denne lukkede sløjfe, induceres cirkulerende strømme, hvilket forårsager intern opvarmning og potentielt kan føre til ulykker. Lokal smeltning af kernen kan skabe kortslutninger mellem laminater, hvilket øger kernen tab betydeligt og påvirker alvorligt transformatorens ydeevne og normale drift. I sådanne tilfælde skal de skadede siliciumstål-laminater erstattes for reparation. Derfor tillader transformatorer ikke fler-punkt-jordning - kun ét og præcis ét jordningspunkt er tilladt.
Fler-punkt-jordning danner let cirkulerende strømme og forårsager opvarmning.
Under drift er transformatorens kerne og dens klampe-metaldele alle udsat for et stærkt elektrisk felt. Elektrostatisk induktion genererer flydende potentialer på kernen og metaldele, som kan udlade til jorden - en uacceptabel tilstand. Derfor skal kernen og dens klampe-dele (undtagen gennem-kern-bolte) korrekt og pålideligt jordes. Imidlertid er kernen kun tilladt ét jordningspunkt. Hvis der er to eller flere jordningspunkter, vil kernen, jordningspunkterne og jorden danne en lukket sløjfe. Under drift vil magnetfloden, der passerer gennem denne lukkede sløjfe, inducere såkaldte cirkulerende strømme, hvilket fører til lokal opvarmning af kernen og endda brand af metaldele og isolation.
I korthed: Transformatorens kerne skal jordes ved præcis ét punkt - den kan ikke jordes ved to eller flere punkter.