Waarom moet de transformatorkern worden aangesloten op aarde?
Tijdens het gebruik staan de transformatorkern, samen met de metalen structuren, onderdelen en componenten die de kern en de windingen vasthouden, in een sterk elektrisch veld. Onder invloed van dit elektrische veld krijgen ze een relatief hoog potentiaal ten opzichte van de aarde. Als de kern niet wordt aangesloten op aarde, zal er een potentiaalverschil bestaan tussen de kern en de aangesloten bevestigingsstructuren en tank, wat kan leiden tot onderbrekingen.
Bovendien omringt tijdens het gebruik een sterk magnetisch veld de windingen. De kern en diverse metalen structuren, onderdelen en componenten bevinden zich in een ongelijkmatig magnetisch veld, en hun afstanden tot de windingen verschillen. Daardoor zijn de elektromotorische krachten die in deze metalen delen worden geïnduceerd door het magnetisch veld ongelijk, wat leidt tot potentiaalverschillen tussen hen. Hoewel deze potentiaalverschillen klein zijn, kunnen ze toch heel kleine isolatiegaten doorbreken, waardoor mogelijk voortdurende micro-ontladingen ontstaan.
Zowel de onderbrekingen veroorzaakt door potentiaalverschillen als de voortdurende micro-ontladingen die ontstaan door de doorbraak van kleine isolatiegaten zijn onaanvaardbaar, en het is uiterst moeilijk om de exacte posities van dergelijke onderbrekingen te lokaliseren.
De effectieve oplossing is om de kern en alle metalen structuren, onderdelen en componenten die de kern en de windingen vasthouden, betrouwbaar aan te sluiten op aarde, zodat ze allemaal samen met de tank op aardepotentiaal staan. Het aansluiten van de transformatorkern moet een enkel punt zijn - en alleen een enkel punt. Dit komt omdat de silicium-staal-lamina's van de kern geïsoleerd zijn van elkaar om grote draaistroom te voorkomen. Daarom is het absoluut verboden om alle lamina's aan te sluiten of meerpuntsaansluiting toe te passen; anders zullen grote draaistromen worden gegenereerd, wat ernstige verhitting van de kern veroorzaakt.
Meestal betekent het aansluiten van de transformatorkern het aansluiten van een willekeurige lamina van de kern. Hoewel de lamina's geïsoleerd zijn van elkaar, is hun interlamina-isolatieweerstand vrij laag. Onder invloed van ongelijkmatige sterke elektrische en magnetische velden kunnen de hoge spanningen die in de lamina's worden geïnduceerd, via de lamina's naar het aansluitpunt en vervolgens naar de aarde stromen, terwijl de isolatie tussen de lamina's effectief de stroom van draaistroom van de ene lamina naar de andere blokkeert. Daarom aansluit een enkel lamina effectief de hele kern.
Het moet worden opgemerkt: de transformatorkern moet op precies één punt worden aangesloten - het mag niet op twee punten, laat staan meerdere punten, worden aangesloten - omdat meerpuntsaansluiting een van de veelvoorkomende fouten in transformatoren is.
Waarom kan de transformatorkern niet op meerdere punten worden aangesloten?
De reden waarom de lamina's van de transformatorkern slechts op één punt mogen worden aangesloten, is dat bij twee of meer aansluitpunten een gesloten lus kan ontstaan tussen deze aansluitpunten. Wanneer de hoofdmagnetische flux door deze gesloten lus gaat, worden circulerende stromen geïnduceerd, wat interne oververhitting kan veroorzaken en mogelijk kan leiden tot ongevallen. Lokale smelting van de kern kan kortsluitingen tussen lamina's creëren, wat de kernverliezen aanzienlijk verhoogt en de prestaties en normale werking van de transformer ernstig beïnvloedt. In dergelijke gevallen moeten de beschadigde silicium-staal-lamina's worden vervangen voor reparatie. Daarom staan transformatoren geen meerpuntsaansluiting toe - alleen één en precies één aansluitpunt is toegestaan.
Meerpuntsaansluiting vormt gemakkelijk circulerende stromen en veroorzaakt oververhitting.
Samenvattend: de transformatorkern moet slechts op één punt worden aangesloten - het mag niet op twee of meerdere punten worden aangesloten.