Requisitos operativos y composición de las laminaciones del núcleo del transformador.

Durante el funcionamiento normal de un transformador, existe un campo eléctrico entre los devanados energizados y el tanque, con el núcleo y otros componentes metálicos situados dentro de este campo. Debido a la distribución desigual de la capacitancia y a las diferentes intensidades de campo, si el núcleo no está conectado a tierra de manera confiable, se producirán fenómenos de carga y descarga. Esto puede degradar el aislamiento sólido y reducir la rigidez dieléctrica del aceite; por lo tanto, el núcleo debe tener un punto único de conexión a tierra confiable.

Las laminaciones del núcleo del transformador están compuestas por láminas de acero al silicio. Para minimizar las corrientes parásitas, existe un cierto nivel de resistencia de aislamiento entre las láminas (que normalmente oscila entre unos pocos ohmios y varias decenas de ohmios). Debido a que la capacitancia entre láminas es extremadamente grande, se puede considerar una ruta conductora en un campo eléctrico alterno. Por tanto, poner a tierra el núcleo en un único punto es suficiente para fijar el potencial de todas las laminaciones del núcleo apiladas al potencial de tierra.

Si el núcleo del transformador o sus componentes metálicos están conectados a tierra en dos o más puntos, se formará un circuito cerrado entre los puntos de puesta a tierra. Este bucle vincula una parte del flujo magnético, induciendo una fuerza electromotriz (EMF) y creando una corriente circulante. Esto provoca un sobrecalentamiento localizado e incluso puede quemar el núcleo.

Una conexión a tierra de un solo punto es la única condición de conexión a tierra normal y aceptable para el núcleo de un transformador. En otras palabras, el núcleo debe estar conectado a tierra y debe estar conectado a tierra exactamente en un punto.

Se debe instalar un cable de conexión a tierra separado para la estructura de sujeción del yugo. Si el núcleo entra en contacto accidentalmente con la estructura de sujeción superior, provocando una falla de conexión a tierra multipunto, la corriente de falla circulará solo dentro del núcleo y la estructura de sujeción. No fluirá corriente a través del cable de conexión a tierra central, lo que podría inducir al personal a creer que no existe ninguna falla. Al instalar este cable separado, se forma un circuito cerrado a través de los dos cables de conexión a tierra externos, independientemente de dónde el núcleo entre en contacto con la estructura de sujeción, lo que permite detectar externamente con precisión la corriente de conexión a tierra.