Kodėl transformatoriaus šerdį reikia įžeminti?

1.Kodėl transformatoriaus šerdį reikia įžeminti?

Kai transformatorius veikia, geležinė šerdis, fiksuota geležinė šerdis ir apvijos metalinė konstrukcija, dalys, komponentai ir kt. yra stipriame elektriniame lauke. Veikiant elektriniam laukui, jie turi didesnį įžeminimo potencialą. Jei geležinė šerdis nėra įžeminta, tarp jos ir įžeminto spaustuko bei degalų bako atsiras potencialų skirtumas. Veikiant potencialų skirtumui, gali atsirasti protarpinis iškrovimas.

Be to, transformatoriui veikiant, aplink apviją susidaro stiprus magnetinis laukas. Geležies šerdis, metalinė konstrukcija, dalys, komponentai ir kt. yra nevienalyčiame magnetiniame lauke. Atstumas tarp jų ir apvijos nėra vienodas. Todėl kiekvienos metalinės konstrukcijos, dalies, komponento ir kt. magnetinio lauko sukeltos elektrovaros jėgos dydis taip pat nėra vienodas, be to, tarp jų yra potencialų skirtumų. Nors potencialų skirtumas nėra didelis, jis taip pat gali sulaužyti nedidelį izoliacijos tarpą, o tai taip pat gali sukelti nuolatinį mikroiškrovimą.

Nesvarbu, ar tai būtų protarpinio išlydžio reiškinys, kurį gali sukelti potencialų skirtumas, ar nuolatinis mikroiškylimo reiškinys, kurį sukelia mažo izoliacinio tarpo sugedimas, tai neleidžiama, ir labai sunku patikrinti šių protarpinių išlydžių dalis.

Efektyvus sprendimas – patikimai įžeminti geležinę šerdį, fiksuotą geležinę šerdį ir apvijų metalines konstrukcijas, dalis, komponentus ir kt., kad jų įžeminimo potencialas būtų toks pat kaip ir kuro bako. Transformatoriaus šerdis yra įžeminta viename taške ir gali būti įžeminta tik viename taške. Kadangi geležinės šerdies silicio plieno lakštai yra izoliuoti vienas nuo kito, tai padeda išvengti didelių sūkurinių srovių susidarymo. Todėl visi silicio plieno lakštai negali būti įžeminti arba įžeminti keliuose taškuose. Priešingu atveju susidarys didelės sūkurinės srovės. Šerdis labai įkaista.

Transformatoriaus geležinė šerdis yra įžeminta, paprastai įžeminamas bet kuris geležinės šerdies silicio plieno lakšto gabalas. Nors silicio plieno lakštai yra izoliuoti, jų izoliacijos varžos vertės yra labai mažos. Netolygus stiprus elektrinis laukas ir stiprus magnetinis laukas gali sukelti silicio plieno lakštuose sukeltus aukštos įtampos krūvius, kurie tekėja iš žemės į žemę per silicio plieno lakštus, tačiau jie gali užkirsti kelią sūkurinėms srovėms tekėti iš vienos dalies į kitą. Todėl, jei bet kuris geležinės šerdies silicio plieno lakšto gabalas yra įžemintas, tai prilygsta viso geležinės šerdies įžeminimui.

Reikėtų atkreipti dėmesį, kad transformatoriaus geležinė šerdis turi būti įžeminta viename taške, o ne dviejuose taškuose ir daugiau nei keliuose taškuose, nes daugiataškis įžeminimas yra vienas iš dažniausių transformatoriaus gedimų.2. Kodėl transformatoriaus šerdies negalima įžeminti keliuose taškuose?

Transformatoriaus šerdies laminatus galima įžeminti tik viename taške, nes jei yra daugiau nei du įžeminimo taškai, tarp jų gali susidaryti kilpa. Kai pagrindinis bėgis eina per šią uždarą kilpą, joje susidarys cirkuliacinė srovė, dėl kurios dėl vidinio perkaitimo gali įvykti avarija. Išlydytas lokalus geležies šerdis sukels trumpąjį jungimą tarp geležies drožlių, o tai padidins geležies nuostolius ir rimtai paveiks transformatoriaus veikimą bei normalų veikimą. Remontui galima pakeisti tik geležies šerdies silicio plieno lakštą. Todėl transformatoriaus negalima įžeminti keliuose taškuose. Yra tik vienas įžeminimas.

3. Daugiataškis įžeminimas lengvai sukuria cirkuliacinę srovę ir lengvai generuoja šilumą.

Transformatoriaus veikimo metu metalinės dalys, tokios kaip geležinė šerdis ir spaustukai, yra stipriame elektriniame lauke, nes dėl elektrostatinės indukcijos geležinėje šerdyje ir metalinėse dalyse susidarys plūduriuojantis potencialas, kuris išsikraus į žemę, o tai, žinoma, yra nepriimtina. Todėl geležinė šerdis ir jos spaustukai turi būti tinkamai ir patikimai įžeminti (išskyrus tik šerdies varžtus). Geležinė šerdis leidžiama įžeminti tik viename taške. Jei įžeminti du ar daugiau taškų, geležinė šerdis su įžeminimo tašku ir žeme sudarys uždarą kilpą. Transformatoriui veikiant, per šią uždarą kilpą praeis magnetinis srautas, kuris generuos vadinamąją cirkuliacinę srovę, sukeldamas vietinį geležinės šerdies perkaitimą ir netgi metalinių dalių bei izoliacinių sluoksnių degimą.

Apibendrinant: transformatoriaus geležinė šerdis gali būti įžeminta tik viename taške ir negali būti įžeminta dviejuose ar daugiau taškų.