Requisiti di funzionamento normale e composizione dei laminati del nucleo del trasformatore

Requisiti di funzionamento normale e di messa a terra dei laminati del nucleo del trasformatore

Durante il normale funzionamento è presente un campo elettrico tra gli avvolgimenti sotto tensione e il serbatoio dell'olio. All'interno di questo campo elettrico si trovano il nucleo di ferro e altri componenti metallici. A causa della distribuzione non uniforme della capacità, l’intensità del campo elettrico varia nelle diverse aree. Se il nucleo di ferro non è adeguatamente messo a terra, si verificheranno fenomeni di carica e scarica. Ciò può danneggiare sia l'isolamento solido che la rigidità dielettrica dell'olio isolante; pertanto, è essenziale che il nucleo di ferro abbia una connessione di terra a punto singolo.

I lamierini del nucleo del trasformatore sono composti da lamiere di acciaio al silicio. Per ridurre al minimo le correnti parassite, è necessario che vi sia un certo livello di resistenza di isolamento tra i lamierini (in genere compreso tra pochi ohm e diverse decine di ohm). Poiché la capacità interlaminare è estremamente elevata, questi spazi possono essere considerati come percorsi elettrici sotto un campo elettrico alternato. Pertanto, la messa a terra del nucleo in un solo punto è sufficiente per vincolare il potenziale di tutti i lamierini impilati al potenziale di terra.

Se il nucleo del trasformatore o i suoi componenti metallici vengono messi a terra in due o più punti (messa a terra multipunto), tra i punti di messa a terra si formerà un anello chiuso. Questo circuito collega parte del flusso magnetico, inducendo una forza elettromotrice (EMF) e creando una corrente circolante. Ciò porta ad un surriscaldamento localizzato e può addirittura bruciare il nucleo di ferro. Pertanto, una messa a terra a punto singolo è l'unica configurazione di messa a terra normale e accettabile per il nucleo di un trasformatore. Insomma, il nucleo di ferro deve essere messo a terra, e rigorosamente in un punto solo.

È necessario installare un cavo di messa a terra separato appositamente per i morsetti del giogo. Se il nucleo di ferro entra accidentalmente in contatto con il morsetto superiore e provoca un guasto di messa a terra multipunto, la corrente di guasto circolerebbe altrimenti solo internamente tra il nucleo e il morsetto, senza che la corrente fluisca attraverso il conduttore di messa a terra del nucleo principale. Ciò potrebbe indurre in errore il personale di manutenzione a credere che non si sia verificato alcun guasto. Installando questo cavo dedicato, qualsiasi contatto tra il nucleo e il morsetto, indipendentemente dalla posizione, creerà un circuito rilevabile attraverso i due conduttori di messa a terra esterni. Ciò garantisce che la corrente di terra possa essere rilevata con precisione dall'esterno.