چرا هسته ترانسفورماتور نیاز به اتصال زمین دارد؟

1.چرا هسته ترانسفورماتور نیاز به اتصال زمین دارد؟

هنگامی که ترانسفورماتور در حال کار است، هسته آهنی، هسته آهنی ثابت و ساختار فلزی سیم‌پیچ، قطعات، اجزا و غیره، همگی در یک میدان الکتریکی قوی قرار دارند. تحت تأثیر میدان الکتریکی، پتانسیل زمین بالاتری دارند. اگر هسته آهنی زمین نشده باشد، اختلاف پتانسیلی بین آن و گیره زمین شده و مخزن سوخت وجود خواهد داشت. تحت تأثیر اختلاف پتانسیل، ممکن است تخلیه متناوب رخ دهد.

علاوه بر این، هنگامی که ترانسفورماتور در حال کار است، یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف سیم‌پیچ وجود دارد. هسته آهنی، سازه فلزی، قطعات، اجزا و غیره، همگی در یک میدان مغناطیسی غیر یکنواخت قرار دارند. فاصله بین آنها و سیم‌پیچ برابر نیست. بنابراین، بزرگی نیروی الکتروموتوری القا شده توسط میدان مغناطیسی سازه‌های فلزی، قطعات، اجزا و غیره نیز برابر نیست و همچنین اختلاف پتانسیل بین یکدیگر وجود دارد. اگرچه اختلاف پتانسیل زیاد نیست، اما می‌تواند یک شکاف عایق کوچک را نیز بشکند، که ممکن است باعث تخلیه میکرو مداوم نیز شود.

چه پدیده تخلیه متناوب باشد که ممکن است در اثر اختلاف پتانسیل ایجاد شود، و چه پدیده میکرو تخلیه مداوم ناشی از خرابی یک شکاف عایق کوچک، مجاز نیست و بررسی قطعات این تخلیه‌های متناوب بسیار دشوار است.

راه حل موثر، اتصال زمین مطمئن هسته آهنی، هسته آهنی ثابت و سازه‌های فلزی سیم‌پیچ، قطعات، اجزا و غیره است، به طوری که آنها در پتانسیل زمین مشابه مخزن سوخت قرار گیرند. هسته ترانسفورماتور در یک نقطه زمین شده است و فقط در یک نقطه می‌توان آن را زمین کرد. از آنجا که ورق‌های فولادی سیلیکونی هسته آهنی از یکدیگر عایق هستند، این کار برای جلوگیری از تولید جریان‌های گردابی بزرگ انجام می‌شود. بنابراین، تمام ورق‌های فولادی سیلیکونی نباید در چندین نقطه زمین یا زمین شوند. در غیر این صورت، جریان‌های گردابی بزرگ ایجاد می‌شود. هسته به شدت داغ است.

هسته آهنی ترانسفورماتور به زمین متصل است، معمولاً هر قطعه از ورق فولاد سیلیکونی هسته آهنی به زمین متصل می‌شود. اگرچه ورق‌های فولاد سیلیکونی عایق هستند، اما مقادیر مقاومت عایقی آنها بسیار کم است. میدان الکتریکی قوی و میدان مغناطیسی قوی ناهموار می‌توانند بارهای ولتاژ بالای القا شده در ورق‌های فولاد سیلیکونی را از زمین به زمین از طریق ورق‌های فولاد سیلیکونی جریان دهند، اما می‌توانند از جریان‌های گردابی جلوگیری کنند. جریان از یک قطعه به قطعه دیگر. بنابراین، تا زمانی که هر قطعه از ورق فولاد سیلیکونی هسته آهنی به زمین متصل باشد، معادل زمین کردن کل هسته آهنی است.

باید توجه داشت که هسته آهنی ترانسفورماتور باید در یک نقطه زمین شود، نه در دو نقطه و بیشتر از چند نقطه، زیرا زمین شدن چند نقطه ای یکی از عیوب رایج ترانسفورماتور است.۲. چرا نمی‌توان هسته ترانسفورماتور را در چندین نقطه به زمین متصل کرد؟

دلیل اینکه لایه‌های هسته ترانسفورماتور فقط می‌توانند در یک نقطه به زمین متصل شوند این است که اگر بیش از دو نقطه اتصال زمین وجود داشته باشد، ممکن است یک حلقه بین نقاط اتصال زمین تشکیل شود. هنگامی که مسیر اصلی از این حلقه بسته عبور می‌کند، جریان گردشی در آن ایجاد می‌شود و به دلیل گرمای بیش از حد داخلی باعث حادثه می‌شود. هسته آهنی محلی مذاب، یک خطای اتصال کوتاه بین تراشه‌های آهن ایجاد می‌کند که باعث افزایش تلفات آهن می‌شود و این امر به طور جدی بر عملکرد و عملکرد عادی ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارد. فقط ورق فولادی سیلیکونی هسته آهنی را می‌توان برای تعمیر تعویض کرد. بنابراین، اتصال زمین ترانسفورماتور در چندین نقطه مجاز نیست. فقط یک و فقط یک زمین وجود دارد.

۳. اتصال زمین چند نقطه‌ای به راحتی جریان گردشی ایجاد می‌کند و به راحتی گرما تولید می‌کند.

در طول کارکرد ترانسفورماتور، قطعات فلزی مانند هسته آهنی و گیره‌ها همگی در یک میدان الکتریکی قوی قرار دارند، زیرا القای الکترواستاتیک باعث ایجاد پتانسیل شناور روی هسته آهنی و قطعات فلزی می‌شود و این پتانسیل به زمین تخلیه می‌شود که البته قابل قبول نیست. بنابراین، هسته آهنی و گیره‌های آن باید به طور صحیح و قابل اعتمادی زمین شوند (به جز فقط پیچ‌های هسته). هسته آهنی فقط در یک نقطه مجاز به زمین شدن است. اگر دو یا چند نقطه زمین شوند، هسته آهنی یک حلقه بسته با نقطه زمین و زمین تشکیل می‌دهد. هنگامی که ترانسفورماتور در حال کار است، شار مغناطیسی از این حلقه بسته عبور می‌کند که به اصطلاح جریان گردشی ایجاد می‌کند و باعث گرم شدن بیش از حد موضعی هسته آهنی و حتی سوختن قطعات فلزی و لایه‌های عایق می‌شود.

خلاصه اینکه: هسته آهنی ترانسفورماتور فقط می‌تواند در یک نقطه به زمین متصل شود و نمی‌تواند در دو یا چند نقطه به زمین متصل شود.