Dlaczego wymagane jest jednopunktowe zazemblowanie rdzenia transformatora a wielopunktowe jest zabronione

Podczas pracy transformatora rdzeń oraz metalowe struktury i komponenty, które zabezpieczają rdzeń i cewki, są narażone na silne pole elektryczne, co indukuje wysoki potencjał względem ziemi. Jeżeli rdzeń pozostanie niezazemiony, może powstawać różnica potencjałów między rdzeniem a zazemionymi częściami, takimi jak klamry i kadłub, prowadząc do przerywanych rozładowań. Ponadto pole magnetyczne otaczające cewki indukuje różne siły elektromotoryczne (SEM) w różnych metalowych komponentach ze względu na ich różne odległości od cewek. Nawet małe różnice potencjału mogą prowadzić do ciągłych częściowych rozładowań poprzez małe luki izolacji – rozładowania, które są nie tylko niedopuszczalne, ale także trudne do wykrycia i lokalizacji.

Skutecznym rozwiązaniem jest solidne zazemienie rdzenia i wszystkich związanych z nim metalowych struktur, zapewniając, że są one na tym samym poziomie potencjału elektrycznego co kadłub. Jednak to zazemienie musi być realizowane tylko w jednym punkcie. Warstwy rdzenia są izolowane od siebie, aby stłumić duże prądy wirowe, które w przeciwnym razie spowodowałyby nadmierny nagrzew się. Dlatego ścisłe zabrania się wielu punktów zazemienia, ponieważ mogą tworzyć zamknięte pętle, umożliwiające obieg prądów, co prowadzi do ciężkiego przegrzewania się rdzenia.

Dlaczego zakazane są wielokrotne punkty zazemienia:

Jeżeli rdzeń jest zazemiony w więcej niż jednym punkcie, może powstawać zamknięta przewodząca pętla między punktami zazemienia. Gdy główny strumień magnetyczny przechodzi przez tę pętlę, indukuje on obiegowe prądy, powodując lokalne przegrzewanie i potencjalnie poważne uszkodzenia. Może to objawiać się lokalnym spalaniem się rdzenia lub zwarciami między warstwami, zwiększając straty w rdzeniu i pogarszając wydajność transformatora. W skrajnych przypadkach takie uszkodzenia mogą prowadzić do kompletnego awarii transformatora, wymagając rozległych napraw lub wymiany rdzenia.

Ryzyko związane z wieloma punktami zazemienia:

W obecności silnego pola elektrycznego, niezazemiony lub nieprawidłowo zazemiony rdzeń i części metalowe mogą rozwijać indukowane napięcia, powodując rozładowania do ziemi. Zazemienie w jednym punkcie zapobiega powstawaniu obiegowych (lub "pierścieniowych") prądów, które inaczej przepływałyby, gdyby istniały wiele punktów zazemienia. Te obiegowe prądy powodują lokalne przegrzewanie, degradację izolacji i uszkodzenia metalowych komponentów, stanowiąc znaczne ryzyko dla niezawodności i bezpiecznej eksploatacji transformatora.

Zatem jednopunktowe zazemienie rdzenia transformatora jest niezbędne dla bezpiecznej, stabilnej i efektywnej pracy.