چرا زمین‌گذاری تک نقطه‌ای در هسته ترانسفورماتور الزامی است و چندین زمین‌گذاری ممنوع است

در طول عملکرد ترانسفورماتور، هسته و ساختارهای فلزی و قطعاتی که هسته و پیچش‌ها را ثابت می‌کنند به یک میدان الکتریکی قوی مواجه هستند که بالقوه نسبت به زمین ایجاد می‌کند. اگر هسته بدون زمین شود، اختلاف پتانسیل بین هسته و بخش‌های زمین شده مانند ضربه‌گیرها و ظرف ممکن است منجر به دیسچارژهای متناوب شود. علاوه بر این، میدان مغناطیسی محیط پیچش‌ها، نیروهای الکتروموتوری (EMF) متغیر در اجزای فلزی مختلف را به دلیل فواصل متفاوت آنها از پیچش‌ها القاء می‌کند. حتی اختلاف‌های پتانسیل کوچک نیز می‌تواند منجر به دیسچارژهای جزئی مداوم در فواصل عایق کوچک شود—دیسچارژهایی که نه تنها غیرقابل قبول هستند بلکه شناسایی و محل‌یابی آنها نیز دشوار است.

راه‌حل موثر این است که هسته و تمام ساختارهای فلزی مرتبط به صورت قابل اطمینان زمین شوند تا اطمینان حاصل شود که آنها در همان پتانسیل الکتریکی با ظرف قرار دارند. با این حال، این زمین‌بندی تنها در یک نقطه باید انجام شود. لایه‌های هسته از یکدیگر عایق شده‌اند تا جریان‌های ادی های بزرگ را که می‌توانند گرمای بیش از حد ایجاد کنند، کاهش دهند. بنابراین، نقاط زمین‌بندی چندگانه به شدت ممنوع است، زیرا می‌توانند حلقه‌های بسته‌ای را ایجاد کنند که اجازه می‌دهند جریان‌های حلقوی جریان یابند و منجر به گرم شدن شدید هسته شوند.

دلایل ممنوعیت نقاط زمین‌بندی چندگانه:

اگر هسته در بیش از یک نقطه زمین شود، ممکن است یک حلقه رسانا بین نقاط زمین‌بندی تشکیل شود. وقتی فلوکس مغناطیسی اصلی از این حلقه عبور می‌کند، جریان‌های حلقوی القاء می‌شوند که منجر به گرم شدن محلی و خطرات جدی می‌شود. این ممکن است به عنوان سوختن محلی هسته یا کوتاه شدن بین لایه‌ها ظاهر شود، که باعث افزایش ضرایب هسته و کاهش عملکرد ترانسفورماتور می‌شود. در موارد شدید، این خطاهای ممکن است منجر به خرابی کامل ترانسفورماتور شود و نیاز به تعمیرات گسترده یا تعویض هسته داشته باشد.

ریسک‌های زمین‌بندی چندگانه:

در حضور یک میدان الکتریکی قوی، هسته و قطعات فلزی بدون زمین یا به صورت نادرست زمین شده می‌توانند ولتاژ القایی را ایجاد کنند که منجر به دیسچارژ به زمین می‌شود. زمین‌بندی تک نقطه‌ای از تشکیل جریان‌های حلقوی (یا "حلقه") که در صورت وجود نقاط زمین‌بندی چندگانه جریان می‌یافتند، جلوگیری می‌کند. این جریان‌های حلقوی باعث گرم شدن محلی، تخریب عایق و آسیب به اجزای فلزی می‌شوند و خطرات قابل توجهی برای قابلیت اطمینان و عملکرد ایمن ترانسفورماتور ایجاد می‌کنند.

بنابراین، زمین‌بندی تک نقطه‌ای هسته ترانسفورماتور برای عملکرد ایمن، پایدار و کارآمد ضروری است.