Pourquoi le noyau d'un transformateur doit-il être mis à la terre en un seul point ? N'est-ce pas plus fiable de le mettre à la terre en plusieurs points ?
Champ: Fabrication
China
Pourquoi le noyau du transformateur doit-il être mis à la terre ?
Lors de son fonctionnement, le noyau du transformateur, ainsi que les structures, pièces et composants métalliques qui fixent le noyau et les enroulements, se trouvent dans un fort champ électrique. Sous l'influence de ce champ électrique, ils acquièrent un potentiel relativement élevé par rapport à la terre. Si le noyau n'est pas mis à la terre, une différence de potentiel existera entre le noyau et les structures de serrage et la cuve mises à la terre, ce qui peut entraîner des décharges intermittentes.
De plus, lors de son fonctionnement, un fort champ magnétique entoure les enroulements. Le noyau et diverses structures, pièces et composants métalliques se trouvent dans un champ magnétique non uniforme, et leurs distances par rapport aux enroulements diffèrent. Par conséquent, les forces électromotrices induites dans ces parties métalliques par le champ magnétique sont inégales, entraînant des différences de potentiel entre elles. Bien que ces différences de potentiel soient petites, elles peuvent encore briser de très petits espaces d'isolation, provoquant potentiellement des micro-décharges continues.
Tant les décharges intermittentes causées par les différences de potentiel que les micro-décharges continues résultant de la rupture de minuscules espaces d'isolation sont inacceptables, et il est extrêmement difficile de localiser les positions exactes de telles décharges intermittentes.
La solution efficace consiste à mettre fiablement à la terre le noyau et toutes les structures, pièces et composants métalliques qui fixent le noyau et les enroulements, afin qu'ils soient tous au potentiel de la terre ensemble avec la cuve. La mise à la terre du noyau du transformateur doit être à un seul point - et uniquement à un seul point. Cela est dû au fait que les feuilles de silicium du noyau sont isolées les unes des autres pour empêcher de forts courants de Foucault. Il est donc absolument interdit de mettre à la terre toutes les feuilles ou de mettre en place une mise à la terre multi-points ; sinon, de forts courants de Foucault seraient générés, provoquant un chauffage sévère du noyau.
Typiquement, la mise à la terre du noyau du transformateur signifie la mise à la terre de n'importe quelle feuille du noyau. Bien que les feuilles soient isolées les unes des autres, leur résistance d'isolation interfeuille est assez faible. Sous l'influence de champs électriques et magnétiques forts non uniformes, les charges haute tension induites dans les feuilles peuvent s'écouler à travers les feuilles vers le point de mise à la terre puis vers la terre, tandis que l'isolation entre les feuilles bloque efficacement les courants de Foucault de s'écouler d'une feuille à l'autre. Ainsi, la mise à la terre de n'importe quelle feuille unique met effectivement à la terre l'ensemble du noyau.
Il convient de noter : le noyau du transformateur doit être mis à la terre exactement à un seul point - il ne peut pas être mis à la terre à deux points, encore moins à plusieurs points - car la mise à la terre multi-points est l'une des pannes courantes des transformateurs.
Pourquoi le noyau du transformateur ne peut-il pas être mis à la terre à plusieurs points ?
La raison pour laquelle les feuilles du noyau du transformateur ne peuvent être mises à la terre qu'à un seul point est que si deux points de mise à la terre ou plus existent, une boucle fermée peut se former entre ces points de mise à la terre. Lorsque le flux magnétique principal passe à travers cette boucle fermée, des courants circulants seront induits, provoquant un surchauffe interne et potentiellement des accidents. La fusion localisée du noyau peut créer des courts-circuits entre les feuilles, augmentant considérablement les pertes de noyau et affectant gravement les performances et le fonctionnement normal du transformateur. Dans de tels cas, les feuilles de silicium endommagées doivent être remplacées pour la réparation. Par conséquent, les transformateurs n'autorisent pas la mise à la terre multi-points - un seul point de mise à la terre est permis.
La mise à la terre multi-points forme facilement des courants circulants et provoque une surchauffe.
Lors de son fonctionnement, le noyau du transformateur et ses parties métalliques de serrage sont soumis à un fort champ électrique. L'induction électrostatique génère des potentiels flottants sur le noyau et les parties métalliques, qui peuvent se décharger vers la terre - une condition inacceptable. Ainsi, le noyau et ses parties de serrage (à l'exception des boulons traversants) doivent être correctement et fiablement mis à la terre. Cependant, le noyau n'est autorisé qu'un seul point de mise à la terre. S'il y a deux points de mise à la terre ou plus, le noyau, les points de mise à la terre et la terre formeront une boucle fermée. Lors de son fonctionnement, le flux magnétique passant à travers cette boucle fermée induira des courants dits circulants, provoquant une surchauffe locale du noyau et même la combustion de parties métalliques et d'isolations.
En résumé : le noyau du transformateur doit être mis à la terre à un seul point - il ne peut pas être mis à la terre à deux points ou plus.
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