پدیده غیرعادی زمین شدن هسته ترانسفورماتور

پدیده غیرعادی زمین شدن هسته ترانسفورماتور

(1) جریان های گردابی در هسته ایجاد می شود، تلفات آهن را افزایش می دهد و باعث گرم شدن موضعی هسته می شود.

(2) در موارد شدید اتصال زمین چند نقطه ای، اگر برای مدت طولانی در حین کار مداوم بدون خط رها شود، باعث گرم شدن بیش از حد روغن و سیم پیچ ها می شود و به تدریج عایق کاغذ روغنی پیر می شود. این می تواند باعث پیری و افتادن لایه عایق بین لایه های هسته شود که منجر به داغ شدن بیش از حد هسته و به طور بالقوه سوختن هسته می شود.

(3) زمین چند نقطه ای طولانی مدت روغن را در ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن تخریب می کند و گازهای قابل احتراق تولید می کند که باعث تحریک رله گاز (رله بوخهولز) می شود.

(4) گرمای بیش از حد هسته باعث کربن شدن بلوک ها و گیره های چوبی در قسمت فعال می شود.

(5) اتصال زمین چند نقطه ای شدید می تواند سرب اتصال زمین را بسوزاند و باعث شود که ترانسفورماتور زمین تک نقطه ای معمولی خود را از دست بدهد و منجر به عواقب فاجعه آمیزی شود.

(6) زمین چند نقطه ای نیز می تواند باعث پدیده تخلیه شود.

دلایلی که چرا هسته در طول عملیات عادی نیاز به زمین تک نقطه ای دارد:

در طول عملیات عادی ترانسفورماتور، یک میدان الکتریکی بین سیم پیچ های برق دار و مخزن روغن وجود دارد و هسته و سایر اجزای فلزی در این میدان قرار دارند. به دلیل توزیع ناهموار ظرفیت خازنی و قدرت های میدان متفاوت، اگر هسته به طور قابل اعتماد زمین نشود، پدیده های شارژ و دشارژ رخ می دهد که به مقاومت عایق عایق جامد و روغن آسیب می رساند. بنابراین، هسته باید دارای یک زمین تک نقطه ای قابل اعتماد باشد.

هسته از لایه های فولادی سیلیکونی تشکیل شده است. برای کاهش جریان های گردابی، مقاومت عایق خاصی بین لایه ها وجود دارد (معمولاً فقط چند اهم تا ده ها اهم). از آنجایی که ظرفیت بین لایه‌بندی بسیار زیاد است، می‌توان آن را یک مسیر رسانا در یک میدان الکتریکی متناوب در نظر گرفت. بنابراین، یک زمین تک نقطه ای برای بستن پتانسیل کل پشته لایه لایه های هسته به پتانسیل زمین کافی است.

اگر هسته یا اجزای فلزی آن دو یا چند پایه (چند نقطه ای) داشته باشند، یک حلقه بسته بین نقاط زمین تشکیل می شود. این حلقه با بخشی از شار مغناطیسی پیوند می‌یابد و نیروی الکتروموتور (EMF) را القا می‌کند و جریانی در گردش ایجاد می‌کند که باعث گرمای بیش از حد موضعی می‌شود و حتی می‌تواند هسته را بسوزاند.

یک هسته ترانسفورماتور که فقط یک زمین تک نقطه ای دارد، تنها روش زمینی عادی قابل قبول است. یعنی هسته باید ارت باشد و زمین تک نقطه ای باشد.

خطاهای اصلی عمدتاً از دو جنبه ایجاد می شوند: ساخت و ساز ضعیف که منجر به اتصال کوتاه می شود و اتصال زمین چند نقطه ای ناشی از لوازم جانبی و عوامل خارجی.