Tại sao lõi biến áp cần phải được nối đất?
Trong quá trình hoạt động, lõi biến áp cùng với các cấu trúc kim loại, bộ phận và thành phần cố định lõi và cuộn dây đều nằm trong một điện trường mạnh. Dưới ảnh hưởng của điện trường này, chúng có tiềm năng tương đối cao so với mặt đất. Nếu lõi không được nối đất, sẽ có sự chênh lệch tiềm năng giữa lõi và các cấu trúc kẹp và thùng chứa được nối đất, điều này có thể dẫn đến phóng điện gián đoạn.
Ngoài ra, trong quá trình hoạt động, một từ trường mạnh bao quanh cuộn dây. Lõi và các cấu trúc kim loại, bộ phận và thành phần khác nằm trong một từ trường không đồng đều, và khoảng cách của chúng đến cuộn dây khác nhau. Do đó, điện động lực cảm ứng trong các bộ phận kim loại này bởi từ trường là không bằng nhau, dẫn đến sự chênh lệch tiềm năng giữa chúng. Mặc dù các chênh lệch tiềm năng này nhỏ, chúng vẫn có thể phá vỡ các khe hở cách điện rất nhỏ, có thể gây ra phóng điện vi mô liên tục.
Cả phóng điện gián đoạn do chênh lệch tiềm năng và phóng điện vi mô liên tục do sự phá vỡ các khe hở cách điện nhỏ đều không thể chấp nhận được, và việc xác định chính xác vị trí của các phóng điện gián đoạn này là cực kỳ khó khăn.
Giải pháp hiệu quả là nối đất đáng tin cậy lõi và tất cả các cấu trúc kim loại, bộ phận và thành phần cố định lõi và cuộn dây, để chúng đều ở mức tiềm năng của đất cùng với thùng chứa. Việc nối đất lõi biến áp phải là nối đất tại một điểm duy nhất - và chỉ một điểm duy nhất. Điều này là vì các tấm thép silic của lõi được cách điện với nhau để ngăn chặn dòng xoáy lớn. Do đó, tuyệt đối cấm nối đất tất cả các tấm hoặc thực hiện nối đất nhiều điểm; nếu không, sẽ tạo ra dòng xoáy lớn, gây ra nhiệt độ lõi tăng nghiêm trọng.
Thông thường, việc nối đất lõi biến áp có nghĩa là nối đất bất kỳ một tấm nào của lõi. Mặc dù các tấm được cách điện với nhau, nhưng điện trở cách điện giữa các tấm khá thấp. Dưới ảnh hưởng của điện trường và từ trường mạnh không đồng đều, điện tích cao áp cảm ứng trong các tấm có thể chảy qua các tấm đến điểm nối đất và sau đó đến đất, trong khi cách điện giữa các tấm hiệu quả ngăn chặn dòng xoáy chảy từ tấm này sang tấm khác. Do đó, việc nối đất bất kỳ một tấm nào cũng đủ để nối đất toàn bộ lõi.
Nên lưu ý: lõi biến áp phải được nối đất tại đúng một điểm - không thể nối đất tại hai điểm, thậm chí nhiều điểm - vì nối đất nhiều điểm là một trong những lỗi phổ biến của biến áp.
Tại sao lõi biến áp không thể được nối đất nhiều điểm?
Lý do các tấm thép silic của lõi biến áp chỉ có thể được nối đất tại một điểm là vì nếu có hai hoặc nhiều điểm nối đất, có thể hình thành một vòng kín giữa các điểm nối đất này. Khi dòng từ chính đi qua vòng kín này, sẽ tạo ra dòng điện tuần hoàn, gây ra quá nhiệt nội bộ và có thể dẫn đến tai nạn. Sự nóng chảy cục bộ của lõi có thể tạo ra ngắn mạch giữa các tấm, làm tăng đáng kể tổn thất lõi và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và hoạt động bình thường của biến áp. Trong những trường hợp như vậy, các tấm thép silic bị hỏng phải được thay thế để sửa chữa. Do đó, biến áp không cho phép nối đất nhiều điểm - chỉ cho phép một và chỉ một điểm nối đất.
Nối đất nhiều điểm dễ dàng tạo ra dòng điện tuần hoàn và gây quá nhiệt.
Trong quá trình hoạt động, lõi biến áp và các bộ phận kim loại kẹp của nó đều chịu tác động của một điện trường mạnh. Cảm ứng tĩnh điện tạo ra tiềm năng nổi trên lõi và các bộ phận kim loại, có thể phóng điện xuống đất - điều này không thể chấp nhận được. Do đó, lõi và các bộ phận kẹp (ngoại trừ bulông xuyên lõi) phải được nối đất đúng cách và đáng tin cậy. Tuy nhiên, lõi chỉ được phép nối đất tại một điểm. Nếu có hai hoặc nhiều điểm nối đất, lõi, các điểm nối đất và đất sẽ hình thành một vòng kín. Trong quá trình hoạt động, từ thông đi qua vòng kín này sẽ tạo ra dòng điện tuần hoàn, dẫn đến quá nhiệt cục bộ của lõi và thậm chí cháy các bộ phận kim loại và cách điện.
Tóm lại: lõi biến áp phải được nối đất tại chỉ một điểm - không thể nối đất tại hai hoặc nhiều điểm.