変圧器コアの多点接地障害の原因と種類

複数点コア接地障害の危険性

トランスフォーマーのコアは通常運転中に複数点接地してはなりません。巻線周囲の交流磁界により、巻線とコア、シェル間に寄生容量が誘導されます。ライブ巻線はこれらの容量を通じて結合し、コアには地に対して浮遊電位が生じます。部品間の距離が均一でないため、電位差が発生し、これが十分に高くなると火花が発生します。この断続的な放電は時間とともにトランスフォーマー油と固体絶縁体を劣化させます。

これを防ぐために、コアとシェルは同じ電位を持つように信頼性高く接続されています。しかし、2つ以上のコア/金属部品の接地ポイントが閉ループを形成すると、循環と局所的な過熱が起こります。これにより油が分解され、絶縁性能が低下し、深刻な場合はコアのシリコン鋼板が焼損するなど、主要トランスフォーマー事故につながります。したがって、主要トランスフォーマーのコアでは単一点接地を使用する必要があります。

コア接地障害の原因

主な原因には、不良な構造/設計による接地プレートのショートサーキット、アクセサリや外部要因による多点接地、トランスフォーマー内に残された金属片、粗悪なコア加工によるバリ、錆、溶接スラグなどが含まれます。

コア故障の種類

6つの一般的なタイプ：

• コアとシェル/クランプの接触：例えば、取り外し忘れの輸送用釘、クランプ肢とコア柱の接触、湾曲したシリコン鋼板がクランプに触れること、クランプ脚と鉄ヨーク間の落ちた段ボール、または長すぎる温度計座等。

• コアボルトの鋼製カバーが長すぎてシリコン鋼板とショートする。

• タンク内の異物による部分的なショートサーキット（例えば、31500/110トランスフォーマー内のドライバーや、60000/220ユニット内の120mm銅線）。

• 湿気や損傷した絶縁（スラッジ、湿気、劣化したクランプ/パッド/鉄箱の絶縁）による高抵抗の多点接地。

• 潜水ポンプベアリングの摩耗により放出される金属粉；電磁吸引力により下部レール、パッド、またはタンク底間に橋が形成され、多点接地が発生する。

• 不十分な操作、メンテナンス、定期的なチェックの欠如。