Por que o Núcleo de um Transformador Deve Ser Aterrado em Apenas um Ponto Não é o Aterramento Multi-Ponto Mais Confiável
Campo: Manufatura
China
Por que o Núcleo do Transformador Precisa Ser Aterrado?
Durante a operação, o núcleo do transformador, juntamente com as estruturas, peças e componentes metálicos que fixam o núcleo e as bobinas, estão todos situados em um forte campo elétrico. Sob a influência deste campo elétrico, eles adquirem um potencial relativamente alto em relação ao solo. Se o núcleo não for aterrado, haverá uma diferença de potencial entre o núcleo e as estruturas de fixação e tanque aterrados, o que pode levar a descargas intermitentes.
Além disso, durante a operação, um forte campo magnético rodeia as bobinas. O núcleo e várias estruturas, peças e componentes metálicos estão localizados em um campo magnético não uniforme, e suas distâncias das bobinas diferem. Consequentemente, as forças eletromotriz induzidas nesses componentes metálicos pelo campo magnético são desiguais, resultando em diferenças de potencial entre eles. Embora essas diferenças de potencial sejam pequenas, ainda podem romper pequenas lacunas de isolamento, possivelmente causando microdescargas contínuas.
Tanto as descargas intermitentes causadas por diferenças de potencial quanto as microdescargas contínuas resultantes da ruptura de pequenas lacunas de isolamento são inaceitáveis, e é extremamente difícil localizar as posições exatas dessas descargas intermitentes.
A solução eficaz é aterrar confiavelmente o núcleo e todas as estruturas, peças e componentes metálicos que fixam o núcleo e as bobinas, para que todos estejam no potencial do solo junto com o tanque. O aterramento do núcleo do transformador deve ser em um único ponto - e apenas em um único ponto. Isso ocorre porque as lâminas de aço silício do núcleo são isoladas umas das outras para evitar grandes correntes de fuga. Portanto, é absolutamente proibido aterrar todas as lâminas ou implementar aterramento em múltiplos pontos; caso contrário, seriam geradas grandes correntes de fuga, causando aquecimento severo do núcleo.
Geralmente, aterrar o núcleo do transformador significa aterrar qualquer uma das lâminas do núcleo. Embora as lâminas estejam isoladas umas das outras, a resistência de isolamento entre as lâminas é bastante baixa. Sob a influência de campos elétricos e magnéticos fortes e não uniformes, as cargas de alta voltagem induzidas nas lâminas podem fluir através das lâminas até o ponto de aterramento e, em seguida, para o solo, enquanto o isolamento entre as lâminas bloqueia efetivamente as correntes de fuga de fluir de uma lâmina para outra. Portanto, aterrar qualquer lâmina única efetivamente aterra todo o núcleo.
Deve-se notar: o núcleo do transformador deve ser aterrado em exatamente um ponto - não pode ser aterrado em dois pontos, nem em múltiplos pontos - porque o aterramento em múltiplos pontos é uma das falhas comuns nos transformadores.
Por que o Núcleo do Transformador Não Pode Ser Aterrado em Múltiplos Pontos?
A razão pela qual as lâminas do núcleo do transformador só podem ser aterradas em um único ponto é que, se houver dois ou mais pontos de aterramento, pode-se formar um loop fechado entre esses pontos de aterramento. Quando o fluxo magnético principal passa por esse loop fechado, serão induzidas correntes circulantes, causando superaquecimento interno e potencialmente levando a acidentes. A fusão localizada do núcleo pode criar curtos-circuitos entre as lâminas, aumentando significativamente as perdas do núcleo e afetando severamente o desempenho e a operação normal do transformador. Nesses casos, as lâminas de aço silício danificadas devem ser substituídas para reparo. Portanto, os transformadores não permitem aterramento em múltiplos pontos - apenas um e exatamente um ponto de aterramento é permitido.
O aterramento em múltiplos pontos forma facilmente correntes circulantes e causa superaquecimento.
Durante a operação, o núcleo do transformador e suas partes metálicas de fixação estão sujeitos a um forte campo elétrico. A indução eletrostática gera potenciais flutuantes no núcleo e nas peças metálicas, que podem descarregar para o solo - uma condição inaceitável. Portanto, o núcleo e suas peças de fixação (exceto parafusos atravessados) devem ser adequadamente e confiavelmente aterrados. No entanto, o núcleo só pode ter um ponto de aterramento. Se houver dois ou mais pontos de aterramento, o núcleo, os pontos de aterramento e o solo formarão um loop fechado. Durante a operação, o fluxo magnético passando por esse loop fechado induzirá chamadas correntes circulantes, levando a superaquecimento localizado do núcleo e até mesmo à queima de peças metálicas e isolamento.
Em resumo: o núcleo do transformador deve ser aterrado em apenas um ponto - não pode ser aterrado em dois ou múltiplos pontos.
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