Perché il nucleo del trasformatore deve essere messo a terra?

1.Perché il nucleo del trasformatore deve essere messo a terra?

Quando il trasformatore è in funzione, il nucleo di ferro, il nucleo di ferro fisso e la struttura metallica dell'avvolgimento, delle parti, dei componenti, ecc. sono tutti immersi in un forte campo elettrico. Sotto l'azione del campo elettrico, presentano un potenziale di terra più elevato. Se il nucleo di ferro non è collegato a terra, si creerà una differenza di potenziale tra esso e il morsetto di terra e il serbatoio del combustibile. Sotto l'azione di questa differenza di potenziale, possono verificarsi scariche intermittenti.

Inoltre, quando il trasformatore è in funzione, si genera un forte campo magnetico attorno all'avvolgimento. Il nucleo di ferro, la struttura metallica, le parti, i componenti, ecc. sono tutti immersi in un campo magnetico non uniforme. La distanza tra questi elementi e l'avvolgimento non è uniforme. Pertanto, anche l'intensità della forza elettromotrice indotta dal campo magnetico di ciascuna struttura metallica, parte, componente, ecc. non è uguale, e si creano differenze di potenziale tra di essi. Sebbene la differenza di potenziale non sia elevata, può comunque causare la rottura di un piccolo spazio di isolamento, con conseguenti microscariche continue.

Sia che si tratti del fenomeno di scarica intermittente che può essere causato dall'effetto della differenza di potenziale, sia del fenomeno di microscarica continua causato dalla rottura di un piccolo spazio isolante, non è consentito, ed è molto difficile controllare le parti di queste scariche intermittenti.

La soluzione efficace consiste nel mettere a terra in modo affidabile il nucleo di ferro, il nucleo di ferro fisso e le strutture metalliche degli avvolgimenti, le parti, i componenti, ecc., in modo che siano allo stesso potenziale di terra del serbatoio del combustibile. Il nucleo del trasformatore è messo a terra in un solo punto, e può essere messo a terra solo in un punto. Poiché le lamiere di acciaio al silicio del nucleo di ferro sono isolate l'una dall'altra, ciò serve a prevenire la generazione di forti correnti parassite. Pertanto, non tutte le lamiere di acciaio al silicio devono essere messe a terra o devono essere messe a terra in più punti. Altrimenti, si genereranno forti correnti parassite. Il nucleo è estremamente caldo.

Il nucleo di ferro del trasformatore è messo a terra, solitamente tramite una qualsiasi lamiera di acciaio al silicio che lo ricopre. Sebbene le lamiere di acciaio al silicio siano isolanti, i loro valori di resistenza di isolamento sono molto bassi. Il campo elettrico e il campo magnetico, seppur non uniformi, possono indurre un flusso di cariche ad alta tensione dalle lamiere di acciaio al silicio verso terra, ma impediscono la formazione di correnti parassite. Pertanto, la messa a terra di una qualsiasi lamiera di acciaio al silicio del nucleo di ferro equivale alla messa a terra dell'intero nucleo.

Va notato che il nucleo di ferro del trasformatore deve essere messo a terra in un solo punto, non in due punti, e non in più punti, perché la messa a terra in più punti è uno dei guasti più comuni dei trasformatori.2. Perché il nucleo del trasformatore non può essere messo a terra in più punti?

Il motivo per cui le lamelle del nucleo del trasformatore possono essere messe a terra in un solo punto è che, se ci fossero più di due punti di messa a terra, si potrebbe formare un anello chiuso tra di essi. Quando la rotaia principale attraversa questo anello chiuso, si genererebbe una corrente circolante al suo interno, causando un incidente dovuto al surriscaldamento interno. Il nucleo di ferro fuso localmente formerebbe un cortocircuito tra le lamelle di ferro, aumentando le perdite nel ferro e compromettendo seriamente le prestazioni e il normale funzionamento del trasformatore. Solo la lamiera di acciaio al silicio del nucleo di ferro può essere sostituita per la riparazione. Pertanto, il trasformatore non può essere messo a terra in più punti. Esiste un solo punto di messa a terra.

3. La messa a terra multipunto facilita la formazione di una corrente circolante e la generazione di calore.

Durante il funzionamento del trasformatore, le parti metalliche come il nucleo di ferro e i morsetti sono tutte immerse in un forte campo elettrico, poiché l'induzione elettrostatica produce un potenziale flottante sul nucleo di ferro e sulle parti metalliche, e questo potenziale si scarica a terra, il che ovviamente non è accettabile. Pertanto, il nucleo di ferro e i suoi morsetti devono essere messi a terra correttamente e in modo affidabile (ad eccezione dei soli bulloni del nucleo). Il nucleo di ferro può essere messo a terra solo in un punto. Se vengono messi a terra due o più punti, il nucleo di ferro formerà un circuito chiuso con il punto di messa a terra e la terra. Quando il trasformatore è in funzione, il flusso magnetico attraverserà questo circuito chiuso, generando una cosiddetta corrente circolante che causerà il surriscaldamento locale del nucleo di ferro e persino la combustione delle parti metalliche e degli strati isolanti.

In sintesi: il nucleo di ferro del trasformatore può essere messo a terra in un solo punto e non in due o più punti.