Samenstellingsvereisten en normale werking van gegloeide transformatorkernen

Tijdens de normale werking van een uitgegloeide transformator bestaat er een elektrisch veld tussen de bekrachtigde wikkelingen en de tank, waarbij de kern en andere metalen componenten zich binnen dit veld bevinden. Als gevolg van een ongelijkmatige capaciteitsverdeling en variërende veldsterktes zullen, als de kern niet op betrouwbare wijze is geaard, laad- en ontlaadverschijnselen optreden. Dit kan de vaste isolatie aantasten en de diëlektrische sterkte van de olie verminderen; daarom moet de kern een betrouwbare éénpuntsaarding hebben.

De kern van een gegloeide transformator bestaat uit siliciumstaalplaten. Om wervelstromen te minimaliseren, is er een bepaald niveau van isolatieweerstand tussen de platen (meestal variërend van enkele ohm tot enkele tientallen ohm). Omdat de capaciteit tussen de platen extreem groot is, kan deze worden beschouwd als een geleidend pad in een elektrisch wisselveld. Het aarden van de kern op een enkel punt is dus voldoende om de potentiaal van de gehele gestapelde kernlamineringen op het aardpotentiaal vast te zetten.

Als de kern van een uitgegloeide transformator of zijn metalen componenten op twee of meer punten zijn geaard, ontstaat er een gesloten lus tussen de aardingspunten. Deze lus verbindt een deel van de magnetische flux, induceert een elektromotorische kracht (EMF) en creëert een circulerende stroom. Dit leidt tot plaatselijke oververhitting en kan zelfs de kern doorbranden. Een enkelpuntsaarde is de enige acceptabele en normale aardingsvoorwaarde voor een transformatorkern. Met andere woorden: de kern moet geaard zijn, en wel op precies één punt.

Kernfouten worden voornamelijk veroorzaakt door twee factoren: slechte constructietechnieken die kortsluiting veroorzaken, en externe factoren of accessoires die meerpuntsaarding veroorzaken.