Почему требуется одноточечное заземление сердечника трансформатора и запрещено многоточечное заземление

Во время работы трансформатора сердечник, а также металлические конструкции и компоненты, которые удерживают сердечник и обмотки, подвергаются воздействию сильного электрического поля, что вызывает высокий потенциал относительно земли. Если сердечник оставить незаземленным, между сердечником и заземленными частями, такими как стяжки и бак, может возникнуть разность потенциалов, приводящая к периодическим разрядам. Кроме того, магнитное поле вокруг обмоток индуцирует различные электродвижущие силы (ЭДС) в различных металлических компонентах из-за их различного расстояния до обмоток. Даже небольшие разности потенциалов могут привести к непрерывным частичным разрядам через небольшие изоляционные зазоры — разряды, которые не только неприемлемы, но и трудно обнаружимы и локализуемы.

Эффективным решением является надежное заземление сердечника и всех связанных с ним металлических конструкций, обеспечивая их одинаковый электрический потенциал с баком. Однако это заземление должно быть выполнено только в одной точке. Листы сердечника изолированы друг от друга для подавления больших вихревых токов, которые в противном случае вызвали бы чрезмерный нагрев. Поэтому строго запрещается использовать несколько точек заземления, так как они могут создать замкнутые контуры, по которым будут циркулировать токи, что приведет к серьезному перегреву сердечника.

Почему запрещены несколько точек заземления:

Если сердечник заземлен более чем в одной точке, между точками заземления может образоваться замкнутый проводящий контур. Когда основной магнитный поток проходит через этот контур, он индуцирует циркулирующие токи, что приводит к локальному перегреву и потенциально серьезному повреждению. Это может проявиться в виде локального горения сердечника или коротких замыканий между листами, увеличивая потери в сердечнике и снижая производительность трансформатора. В тяжелых случаях такие неисправности могут привести к полному отказу трансформатора, требующему значительного ремонта или замены сердечника.

Риски множественного заземления:

В условиях сильного электрического поля, незаземленный или неправильно заземленный сердечник и металлические части могут развивать индуцированные напряжения, вызывая разряды на землю. Одноточечное заземление предотвращает образование циркулирующих (или "кольцевых") токов, которые бы текли при наличии нескольких точек заземления. Эти циркулирующие токи вызывают локальный перегрев, деградацию изоляции и повреждение металлических компонентов, представляя значительную угрозу надежности и безопасной работе трансформатора.

Поэтому одноточечное заземление сердечника трансформатора необходимо для безопасной, стабильной и эффективной работы.