چرا به یک ترانسگر زمین‌دار نیاز داریم و در کجا استفاده می‌شود؟

چرا به ترانسفورماتور زمینی نیاز داریم؟

ترانسفورماتور زمینی یکی از مهم‌ترین دستگاه‌ها در سیستم‌های برق است که عمدتاً برای اتصال یا جدا کردن نقطه میانی سیستم به زمین استفاده می‌شود و بدین طریق ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم برق را تضمین می‌کند. در زیر چند دلیل برای نیاز به ترانسفورماتورهای زمینی آورده شده است:

• جلوگیری از حوادث الکتریکی:در حین عملکرد یک سیستم برق، به دلایل مختلف، شرایط غیرعادی مانند نشت ولتاژ ممکن است در تجهیزات یا خطوط رخ دهد. اگر نقطه میانی سیستم برق به درستی زمین‌نشین نباشد، خطاها ممکن است رخ دهند که می‌تواند منجر به حریق و خطر برای جان و مال مردم شود. ترانسفورماتور زمینی نقطه میانی را از زمین جدا می‌کند (یا مسیر زمین‌نشین کنترل شده‌ای فراهم می‌کند)، بنابراین از این خطرات جلوگیری می‌کند.

• افزایش قابلیت اطمینان سیستم برق:با جدا کردن یا زمین‌نشین کردن به درستی نقطه میانی، ترانسفورماتورهای زمینی از وقوع خطاها جلوگیری می‌کنند و عملکرد عادی و تامین برق قابل اعتماد سیستم را تضمین می‌کنند.

• کاهش هارمونیک‌ها و تداخل الکترومغناطیسی:سیستم‌های برق شامل هارمونیک‌ها و تداخل الکترومغناطیسی مختلفی هستند که عملکرد عادی را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهند. ترانسفورماتورهای زمینی می‌توانند به طور موثر هارمونیک‌ها را کاهش داده و تداخل الکترومغناطیسی را به حداقل برسانند، باعث پایداری سیستم می‌شوند.

• حفاظت از ایمنی انسان:برای تجهیزات الکتریکی بزرگ، خطرات بهداشتی ایجاد شده توسط میدان‌های الکترومغناطیسی نمی‌تواند نادیده گرفته شود. ترانسفورماتورهای زمینی نقطه میانی سیستم را از زمین جدا می‌کنند و به طور موثر از سلامت و ایمنی انسان و حیوانات محافظت می‌کنند.

ترانسفورماتورهای زمینی در کجا استفاده می‌شوند؟

ترانسفورماتورهای زمینی عمدتاً در دو سناریو زیر استفاده می‌شوند:

• برای تضمین ایمنی:وقتی خطا در یک سیستم الکتریکی رخ می‌دهد، پوشش تجهیزات الکتریکی ممکن است بار الکتریکی پیدا کند که خطر شوک الکتریکی یا مرگ الکتریکی را می‌آورد. برای جلوگیری از این خطر، نقطه میانی باید زمین‌نشین شود. ترانسفورماتور زمینی بارهای سیستم را از زمین جدا می‌کند و در صورت وقوع خطا، مدار خراب را به سرعت جدا می‌کند.

• برای غلبه بر محدودیت‌های فیزیکی:در برخی از سیستم‌های برق، زمین‌نشین کردن مستقیم نقطه میانی عملی نیست. به عنوان مثال، در برخی از سیستم‌های ولتاژ بالا، زمین‌نشین کردن مستقیم میانی ممکن است به دلیل محدودیت‌های فیزیکی و ایمنی، هارمونیک‌های ولتاژ بالا ایجاد کند که بر سلامت انسان تأثیر منفی می‌گذارد. در چنین مواردی، از یک ترانسفورماتور زمینی برای جدا کردن بارهای سیستم از زمین استفاده می‌شود و احتمال وقوع خطا را کاهش می‌دهد.

در نتیجه، ترانسفورماتورهای زمینی نقش حیاتی در سیستم‌های برق ایفا می‌کنند و به طور قابل توجهی ایمنی و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهند.

ترانسفورماتور زمینی چیست؟

ترانسفورماتور زمینی یک دستگاه الکتریکی تخصصی است که در سیستم‌های برق عمدتاً برای محافظت از زمین‌نشین کردن میانی استفاده می‌شود. در سیستم‌های برق معمولی، نقطه میانی برای بهبود قابلیت اطمینان زمین‌نشین می‌شود. اگر کوتاهی بین یک رسانه زنده و نقطه میانی رخ دهد، جریان خطا ایجاد می‌شود. برای جلوگیری از عبور این جریان خطا از بدن انسان و ایجاد آسیب یا مرگ، از ترانسفورماتورهای زمینی برای جدا کردن مدارها و کاهش خطر آسیب به تجهیزات و آسیب شخصی استفاده می‌شود.

وظیفه اصلی یک ترانسفورماتور زمینی ارائه مسیر زمین‌نشین برای نقطه میانی است، که جریان‌های خطا را به طور ایمن به زمین هدایت می‌کند و بدین طریق به طور موثر از شوک الکتریکی و آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند. کیفیت یک ترانسفورماتور زمینی به طور قابل توجهی بر ایمنی، پایداری، قابلیت اطمینان و عملکرد اقتصادی سیستم الکتریکی تأثیر می‌گذارد، بنابراین باید در طراحی و کاربرد آن دقت فراوانی لحاظ شود.

ترانسفورماتورهای زمینی معمولاً بر اساس مکان نصب به دو نوع داخلی و خارجی تقسیم‌بندی می‌شوند. ترانسفورماتورهای زمینی داخلی می‌توانند به دو نوع دیواری و روی براکت تقسیم‌بندی شوند. ترانسفورماتورهای زمینی خارجی معمولاً از نظر ظاهر شبیه ترانسفورماتورهای خشک هستند اما از نظر مقاومت در برابر آلودگی، تغییر شکل عایق و مشخصات تخلیه محلی عملکرد بهتری دارند.

در نتیجه، ترانسفورماتورهای زمینی نقش حیاتی در سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند و به طور موثر از جان و مال مردم محافظت می‌کنند.