Normalne wymagania dotyczące działania i składu laminatów rdzenia transformatora

Normalne wymagania dotyczące pracy i uziemienia laminatów rdzenia transformatora

Podczas normalnej pracy pomiędzy uzwojeniami pod napięciem a zbiornikiem oleju istnieje pole elektryczne. Żelazny rdzeń i inne elementy metalowe znajdują się w tym polu elektrycznym. Z powodu nierównomiernego rozkładu pojemności natężenie pola elektrycznego zmienia się w różnych obszarach. Jeśli żelazny rdzeń nie zostanie prawidłowo uziemiony, wystąpią zjawiska ładowania i rozładowywania. Może to spowodować uszkodzenie zarówno izolacji stałej, jak i wytrzymałości dielektrycznej oleju izolacyjnego; dlatego istotne jest, aby rdzeń żelazny miał jednopunktowe połączenie z masą.

Laminacje rdzenia transformatora składają się z arkuszy stali krzemowej. Aby zminimalizować prądy wirowe, pomiędzy warstwami musi występować pewien poziom rezystancji izolacji (zwykle wahający się od kilku omów do kilkudziesięciu omów). Ponieważ pojemność międzylaminarna jest niezwykle wysoka, przerwy te można uznać za ścieżki elektryczne pod zmiennym polem elektrycznym. Zatem uziemienie rdzenia tylko w jednym miejscu wystarczy, aby docisnąć potencjał całych ułożonych warstw do potencjału masy.

Jeżeli rdzeń transformatora lub jego elementy metalowe zostaną uziemione w dwóch lub większej liczbie punktów (uziemienie wielopunktowe), pomiędzy punktami uziemienia utworzy się zamknięta pętla. Ta pętla łączy część strumienia magnetycznego, indukując siłę elektromotoryczną (EMF) i tworząc prąd krążący. Prowadzi to do miejscowego przegrzania, a nawet może wypalić żelazny rdzeń. Dlatego uziemienie jednopunktowe jest jedyną akceptowalną i normalną konfiguracją uziemienia rdzenia transformatora. Krótko mówiąc, żelazny rdzeń musi być uziemiony i to tylko w jednym punkcie.

Należy zainstalować oddzielny przewód uziemiający specjalnie dla zacisków jarzma. Jeżeli żelazny rdzeń przypadkowo zetknie się z górnym zaciskiem i spowoduje wielopunktowe zwarcie z uziemieniem, w przeciwnym razie prąd zwarciowy będzie płynął tylko wewnętrznie pomiędzy rdzeniem a zaciskiem, bez przepływu prądu przez główny przewód uziemiający rdzenia. Może to wprowadzić personel konserwacyjny w błąd i uwierzyć, że nie wystąpiła żadna usterka. Po zainstalowaniu tego dedykowanego przewodu każdy kontakt pomiędzy rdzeniem a zaciskiem – niezależnie od lokalizacji – spowoduje utworzenie wykrywalnego obwodu poprzez dwa zewnętrzne przewody uziemiające. Dzięki temu można dokładnie wykryć prąd uziemienia na zewnątrz.