Waarom is enkelvoudige aarding van de transformatorkern vereist en meervoudige aarding verboden

Tijdens de werking van een transformator zijn het kloppartij en de metalen structuren en onderdelen die het kloppartij en de windingen bevestigen blootgesteld aan een sterk elektrisch veld, wat leidt tot een hoog potentiaalverschil ten opzichte van de aarde. Als het kloppartij niet geaard wordt, kan er een potentiaalverschil ontstaan tussen het kloppartij en aangedeelde delen zoals klemschroeven en de tank, wat kan leiden tot onderbrekende ontladingen. Daarnaast veroorzaken de magnetische velden rond de windingen variërende elektromotieve krachten (EMK) in verschillende metalen componenten, afhankelijk van hun variërende afstanden tot de windingen. Zelfs kleine potentiaalverschillen kunnen leiden tot continue partiële ontladingen over kleine isolatiegaten - ontladingen die niet alleen onaanvaardbaar zijn, maar ook moeilijk te detecteren en lokaliseren.

De effectieve oplossing is om het kloppartij en alle bijbehorende metalen structuren betrouwbaar te gronden, zodat ze hetzelfde elektrische potentiaal hebben als de tank. Echter, deze gronding moet slechts op één punt worden uitgevoerd. De lagen van het kloppartij zijn geïsoleerd van elkaar om grote draaistroomstroomkringen te onderdrukken, die anders excessieve verhitting zouden veroorzaken. Daarom zijn meerdere grondpunten strikt verboden, omdat ze gesloten lussen kunnen creëren die circulerende stromen toelaten, wat leidt tot ernstige overheating van het kloppartij.

Waarom meerdere grondpunten verboden zijn:

Als het kloppartij op meer dan één punt wordt geaard, kan er een gesloten geleidende lus ontstaan tussen de grondpunten. Wanneer de hoofdmagnetische flux door deze lus loopt, worden circulerende stromen geïnduceerd, wat leidt tot lokale overheating en potentiële ernstige schade. Dit kan zich manifesteren als lokale brand in het kloppartij of kortsluitingen tussen de lagen, waardoor de verliezen in het kloppartij toenemen en de prestaties van de transformator verslechteren. In ernstige gevallen kunnen dergelijke fouten leiden tot volledig uitval van de transformator, met als gevolg uitgebreide reparaties of vervanging van het kloppartij.

Risico's van meervoudige gronding:

In aanwezigheid van een sterk elektrisch veld kunnen ongegronde of onjuist geaarde kloppartijen en metalen onderdelen geïnduceerde spanningen ontwikkelen, wat ontladingen naar de aarde veroorzaakt. Een-enkelvoudige gronding voorkomt de vorming van circulerende (of "ring") stromen die anders zouden stromen als er meerdere grondpunten bestonden. Deze circulerende stromen veroorzaken lokale overheating, degradatie van isolatie en schade aan metalen componenten, wat een significant risico vormt voor de betrouwbaarheid en veilige werking van de transformator.

Daarom is een-enkelvoudige gronding van het kloppartij essentieel voor veilige, stabiele en efficiënte werking.