Requisiti operativi e composizione dei laminati del nucleo del trasformatore

Durante il normale funzionamento di un trasformatore, tra gli avvolgimenti energizzati e il serbatoio esiste un campo elettrico, all'interno del quale si trovano il nucleo e gli altri componenti metallici. A causa della distribuzione non uniforme della capacità e delle diverse intensità di campo, se il nucleo non è messo a terra in modo affidabile, si verificheranno fenomeni di carica e scarica. Ciò può degradare l'isolamento solido e ridurre la rigidità dielettrica dell'olio; pertanto, il nucleo deve avere una messa a terra affidabile a punto singolo.

I lamierini del nucleo del trasformatore sono composti da lamiere di acciaio al silicio. Per ridurre al minimo le correnti parassite, è presente un certo livello di resistenza di isolamento tra i fogli (tipicamente compreso tra pochi ohm e diverse decine di ohm). Poiché la capacità tra i fogli è estremamente grande, può essere considerata un percorso conduttivo in un campo elettrico alternato. Pertanto, la messa a terra del nucleo in un singolo punto è sufficiente per fissare il potenziale dell'intero lamierino del nucleo impilato al potenziale di terra.

Se il nucleo del trasformatore o i suoi componenti metallici vengono messi a terra in due o più punti, si formerà un anello chiuso tra i punti di messa a terra. Questo circuito collega una parte del flusso magnetico, inducendo una forza elettromotrice (EMF) e creando una corrente circolante. Ciò porta a un surriscaldamento localizzato e può persino bruciare il nucleo.

Una terra a punto singolo è l'unica condizione di messa a terra normale e accettabile per il nucleo di un trasformatore. In altre parole, il nucleo deve essere messo a terra e deve essere messo a terra esattamente in un punto.

È necessario installare un cavo di messa a terra separato per la struttura di bloccaggio del giogo. Se il nucleo entra accidentalmente in contatto con la struttura di bloccaggio superiore, causando un guasto di messa a terra multipunto, la corrente di guasto circolerà solo all'interno del nucleo e della struttura di bloccaggio. Attraverso il conduttore di messa a terra del nucleo non passerà corrente, il che potrebbe indurre il personale a credere che non esista alcun guasto. Installando questo cavo separato, si forma un circuito chiuso tramite i due cavi di messa a terra esterni indipendentemente dal punto in cui il nucleo entra in contatto con la struttura di bloccaggio, consentendo il rilevamento accurato della corrente di terra esternamente.