Por que o núcleo do transformador precisa ser aterrado?

1.Por que o núcleo do transformador precisa ser aterrado?

Quando o transformador está em operação, o núcleo de ferro, o núcleo de ferro fixo e a estrutura metálica do enrolamento, peças, componentes, etc., estão todos em um forte campo elétrico. Sob a ação do campo elétrico, eles apresentam um potencial de terra mais elevado. Se o núcleo de ferro não estiver aterrado, haverá uma diferença de potencial entre ele e o terminal aterrado e o tanque de combustível. Sob a ação dessa diferença de potencial, podem ocorrer descargas intermitentes.

Além disso, quando o transformador está em operação, existe um forte campo magnético ao redor do enrolamento. O núcleo de ferro, a estrutura metálica, as peças, os componentes, etc., estão todos em um campo magnético não uniforme. A distância entre eles e o enrolamento não é igual. Portanto, a magnitude da força eletromotriz induzida pelo campo magnético em cada estrutura metálica, peça, componente, etc., também não é igual, e existem diferenças de potencial entre eles. Embora a diferença de potencial não seja grande, ela pode romper uma pequena lacuna de isolamento, o que também pode causar microdescargas contínuas.

Seja o fenômeno de descarga intermitente que pode ser causado pelo efeito da diferença de potencial, ou o fenômeno de microdescarga contínua causado pela ruptura de um pequeno espaço isolante, não é permitido, e é muito difícil verificar as partes dessas descargas intermitentes.

A solução eficaz é aterrar de forma confiável o núcleo de ferro, o núcleo de ferro fixo e as estruturas metálicas do enrolamento, peças, componentes, etc., de modo que estejam no mesmo potencial de terra que o tanque de combustível. O núcleo do transformador é aterrado em um único ponto, e somente em um ponto. Como as lâminas de aço silício do núcleo de ferro são isoladas umas das outras, isso visa evitar a geração de grandes correntes parasitas. Portanto, todas as lâminas de aço silício devem ser aterradas ou aterradas em múltiplos pontos. Caso contrário, grandes correntes parasitas serão causadas e o núcleo superaquecerá.

O núcleo de ferro do transformador é aterrado, geralmente qualquer chapa de aço silício do núcleo é aterrada. Embora as chapas de aço silício sejam isoladas, seus valores de resistência de isolamento são muito baixos. O forte campo elétrico e o forte campo magnético desiguais podem fazer com que as cargas de alta tensão induzidas nas chapas de aço silício fluam do terra para o terra através das chapas de aço silício, mas impedem que as correntes parasitas fluam de uma chapa para outra. Portanto, desde que qualquer chapa de aço silício do núcleo seja aterrada, é equivalente a aterrar todo o núcleo de ferro.

É importante ressaltar que o núcleo de ferro do transformador deve ser aterrado em um único ponto, e não em dois, e muito menos em múltiplos pontos, pois o aterramento em múltiplos pontos é uma das falhas comuns em transformadores.2. Por que o núcleo do transformador não pode ser aterrado em vários pontos?

A razão pela qual as lâminas do núcleo do transformador só podem ser aterradas em um ponto é que, se houver mais de dois pontos de aterramento, um circuito fechado pode se formar entre eles. Quando a linha principal passa por esse circuito fechado, uma corrente circulante é gerada, causando um acidente devido ao superaquecimento interno. O núcleo de ferro fundido localmente causará um curto-circuito entre as lâminas de ferro, o que aumentará as perdas no ferro e afetará seriamente o desempenho e a operação normal do transformador. Somente a lâmina de aço silício do núcleo de ferro pode ser substituída para reparo. Portanto, o transformador não pode ser aterrado em múltiplos pontos. Há apenas um aterramento.

3. O aterramento multiponto facilita a formação de corrente circulante e a geração de calor.

Durante o funcionamento do transformador, as partes metálicas, como o núcleo de ferro e as braçadeiras, ficam expostas a um forte campo elétrico. A indução eletrostática gera um potencial flutuante no núcleo e nas partes metálicas, que pode ser descarregado para a terra, o que é inaceitável. Portanto, o núcleo de ferro e suas braçadeiras devem ser aterrados de forma correta e confiável (exceto os parafusos de fixação do núcleo). O núcleo de ferro só pode ser aterrado em um ponto. Se dois ou mais pontos forem aterrados, o núcleo formará um circuito fechado com o ponto de aterramento e a terra. Quando o transformador estiver em funcionamento, o fluxo magnético passará por esse circuito fechado, gerando uma corrente de circulação que causa superaquecimento localizado do núcleo de ferro e pode até queimar partes metálicas e camadas isolantes.

Resumindo: o núcleo de ferro do transformador só pode ser aterrado em um ponto, e não em dois ou mais pontos.