Zagrożenia wielopunktowymi uszkodzeniami uziemienia w rdzeniach transformatorów

Zagrożenia wielopunktowymi uszkodzeniami uziemienia w rdzeniach transformatorów

Podczas normalnej pracy transformatora wielopunktowe uziemienie rdzenia jest surowo zabronione. Dzieje się tak dlatego, że w normalnych warunkach pracy wokół uzwojeń występują zmienne pola magnetyczne. W wyniku indukcji elektromagnetycznej powstają pojemności pasożytnicze pomiędzy uzwojeniami wysokiego i niskiego napięcia, pomiędzy uzwojeniami niskiego napięcia a rdzeniem oraz pomiędzy rdzeniem a zbiornikiem.

Poprzez efekt sprzęgania tych pasożytniczych pojemności, uzwojenia pod napięciem indukują potencjał pływający na rdzeniu względem ziemi. Ponieważ odległości pomiędzy rdzeniem (i innymi elementami metalowymi) a uzwojeniami są nierówne, pomiędzy różnymi elementami występują różnice potencjałów. Kiedy różnica potencjałów między dwoma punktami jest wystarczająco duża, aby przerwać izolację między nimi, następuje wyładowanie iskrowe. Wyładowania tego typu mają charakter okresowy i w dłuższej perspektywie wpływają niekorzystnie zarówno na olej transformatorowy, jak i na izolację stałą.

Aby wyeliminować to zjawisko, rdzeń jest niezawodnie połączony ze zbiornikiem, doprowadzając go do tego samego potencjału elektrycznego co zbiornik. Jeśli jednak rdzeń lub inne elementy metalowe mają dwa lub więcej punktów uziemiających, pomiędzy tymi punktami utworzy się zamknięta pętla. Powoduje to wytworzenie prądu krążącego, co prowadzi do miejscowego przegrzania i rozkładu oleju, co pogarsza skuteczność izolacji. W ciężkich przypadkach może wypalić blachy ze stali krzemowej rdzenia, powodując poważną awarię transformatora mocy. Dlatego główny rdzeń transformatora musi być uziemiony dokładnie w jednym punkcie.