Exigences opérationnelles et composition des tôles du noyau du transformateur

Pendant le fonctionnement normal d'un transformateur, un champ électrique existe entre les enroulements sous tension et le réservoir, le noyau et les autres composants métalliques étant situés dans ce champ. En raison d'une répartition inégale de la capacité et des intensités de champ variables, si le noyau n'est pas mis à la terre de manière fiable, des phénomènes de charge et de décharge se produiront. Cela peut dégrader l’isolation solide et réduire la rigidité diélectrique de l’huile ; par conséquent, le noyau doit avoir une mise à la terre fiable en un seul point.

Les tôles du noyau du transformateur sont composées de tôles d'acier au silicium. Pour minimiser les courants de Foucault, il existe un certain niveau de résistance d'isolement entre les tôles (allant typiquement de quelques ohms à plusieurs dizaines d'ohms). La capacité inter-feuilles étant extrêmement grande, elle peut être considérée comme un chemin conducteur dans un champ électrique alternatif. Ainsi, la mise à la terre du noyau en un seul point est suffisante pour maintenir le potentiel de l'ensemble des tôles de noyau empilées au potentiel de terre.

Si le noyau du transformateur ou ses composants métalliques sont mis à la terre en deux points ou plus, une boucle fermée sera formée entre les points de mise à la terre. Cette boucle relie une partie du flux magnétique, induisant une force électromotrice (FEM) et créant un courant de circulation. Cela entraîne une surchauffe localisée et peut même brûler le noyau.

Une mise à la terre en un seul point est la seule condition de mise à la terre acceptable et normale pour un noyau de transformateur. En d’autres termes, le noyau doit être mis à la terre, et il doit être mis à la terre exactement en un seul point.

Un fil de mise à la terre séparé doit être installé pour la structure de serrage de l'étrier. Si le noyau entre accidentellement en contact avec la structure de serrage supérieure, provoquant un défaut de mise à la terre multipoint, le courant de défaut circulera uniquement dans le noyau et la structure de serrage. Aucun courant ne circulera à travers le fil de mise à la terre du noyau, ce qui pourrait induire le personnel en erreur en lui faisant croire qu'il n'y a aucun défaut. En installant ce fil séparé, une boucle fermée est formée via les deux fils de mise à la terre externes, quel que soit l'endroit où le noyau entre en contact avec la structure de serrage, permettant au courant de mise à la terre d'être détecté avec précision à l'extérieur.