Varför krävs enpunktsjordning av transformatorkärna och varför är flerpunktsjordning förbjudet

Under transformer drift, kärnan och de metalliska strukturerna och komponenterna som håller fast kärnan och vindningarna utsätts för ett starkt elektriskt fält, vilket inducerar en hög potential relativt mark. Om kärnan lämnas ojordad kan en potentialskillnad uppstå mellan kärnan och jordade delar såsom klampar och tanken, vilket leder till intermittenta utsläpp. Dessutom inducerar det magnetfält som omger vindningarna varierande elektromotoriska krafters (EMK) i olika metallkomponenter beroende på deras varierande avstånd från vindningarna. Även små potentialskillnader kan resultera i kontinuerliga partiella utsläpp över mindre isoleringsgap - utsläpp som inte bara är oacceptabla utan också svåra att upptäcka och lokalisera.

Den effektiva lösningen är att pålitligt jorda kärnan och alla associerade metalliska strukturer, så att de har samma elektriska potential som tanken. Dock måste denna jordning endast implementeras vid en enda punkt. Kärnplåtar är isolerade från varandra för att undertrycka stora virvlande strömmar, vilket annars skulle orsaka överdriven uppvärmning. Därför är flera jordningspunkter strikt förbjudna, eftersom de kan skapa slutna loopar som tillåter cirkulerande strömmar, vilket leder till allvarlig överhettning av kärnan.

Varför flera jordningspunkter är förbjudna:

Om kärnan jordas vid mer än en punkt kan en sluten ledande slinga formeras mellan jordningspunkterna. När huvudmagnetflödet passerar genom denna slinga induceras cirkulerande strömmar, vilket resulterar i lokal överhettning och potentiellt allvarlig skada. Detta kan manifesteras som lokal bränning av kärnan eller kortslutningar mellan plåtar, vilket ökar kärnförlusterna och försämrar transformatorns prestanda. I allvarliga fall kan sådana fel leda till fullständig transformatorfel, vilket kräver omfattande reparation eller kärnbyte.

Risker med flera jordningspunkter:

I närvaro av ett starkt elektriskt fält kan okända eller felaktigt jordade kärnor och metalliska delar utveckla inducerade spänningar, vilket orsakar utsläpp till mark. Enpunktsgjordning förhindrar bildandet av cirkulerande (eller "ring") strömmar som annars skulle flöda om flera jordningspunkter existerade. Dessa cirkulerande strömmar orsakar lokal överhettning, försämring av isolering och skada på metallkomponenter, vilket utgör en betydande risk för transformatorns tillförlitlighet och säkert drift.

Därför är enpunktsjordning av transformatorkärnan nödvändig för säker, stabil och effektiv drift.