Чому потрібне одноточкове заземлення сердечника трансформатора і заборонено багатоточкове заземлення

Під час роботи трансформатора, ядро та металеві конструкції та компоненти, що фіксують ядро та обмотки, виявляються під дією сильного електричного поля, що індукує високий потенціал відносно землі. Якщо ядро залишити не заземленим, може утворитися потенціальна різниця між ядром та заземленими частинами, такими як стягувальні скоби та бак, що призводить до періодичних розрядів. Крім того, магнітне поле навколо обмоток індукує різні електромагнітні сили (ЕМС) у різних металевих компонентах через їхню різну відстань від обмоток. Навіть невеликі потенціальні різниці можуть призвести до постійних локальних розрядів через невеликі прогалини у ізоляції — розряди, які не тільки недопустимі, але й важко виявити та локалізувати.

Ефективним рішенням є надійне заземлення ядра та всіх пов'язаних металевих конструкцій, забезпечуючи, що вони знаходяться на одному електричному потенціалі з баком. Однак це заземлення повинно бути реалізовано лише в одній точці. Ламелі ядра ізольовані одна від одної, щоб підавити великі вихорові струми, які в іншому випадку спричинили б надмірне нагрівання. Тому категорично заборонено багатоточкове заземлення, оскільки воно може створити замкнуті контури, що дозволяють циркулювання струмів, що призводить до серйозного перегріву ядра.

Чому заборонено багатоточкове заземлення:

Якщо ядро заземлене більше ніж в одній точці, може утворитися замкнутий провідний контур між точками заземлення. Коли основний магнітний потік проходить через цей контур, він індукує циркулюючі струми, що призводить до локального перегріву та потенційно серйозних пошкоджень. Це може проявлятися як локальне опалення ядра або короткі замикання між ламелями, що збільшує втрати в ядрі та погіршує роботу трансформатора. У крайньому випадку, такі аварії можуть призвести до повної відмови трансформатора, що вимагає широкомасштабного ремонту або заміни ядра.

Ризики багатоточкового заземлення:

У присутності сильного електричного поля, не заземлені або неправильно заземлені ядро та металеві частини можуть утворювати індуковані напруги, що призводить до розрядів до землі. Заземлення в одній точці запобігає утворенню циркулюючих (або "кольцевих") струмів, які б інакше протікали, якщо б існували кілька точок заземлення. Ці циркулюючі струми викликають локальний перегрів, погіршення ізоляції та пошкодження металевих компонентів, що становить значний ризик для надійності та безпечної роботи трансформатора.

Тому, заземлення ядра трансформатора в одній точці є необхідним для безпечного, стабільного та ефективного функціонування.