Prevádzkové požiadavky a zloženie laminácií jadra transformátora

Počas normálnej prevádzky transformátora existuje elektrické pole medzi napájanými vinutiami a nádržou, pričom jadro a ostatné kovové komponenty sú umiestnené v tomto poli. V dôsledku nerovnomerného rozloženia kapacity a rôznej intenzity poľa, ak jadro nie je spoľahlivo uzemnené, dôjde k javu nabíjania a vybíjania. To môže znehodnotiť pevnú izoláciu a znížiť dielektrickú pevnosť oleja; preto jadro musí mať spoľahlivé jednobodové uzemnenie.

Lamináty jadra transformátora sú zložené z plechov z kremíkovej ocele. Aby sa minimalizovali vírivé prúdy, medzi doskami existuje určitá úroveň izolačného odporu (zvyčajne v rozsahu od niekoľkých ohmov do niekoľkých desiatok ohmov). Pretože medzivrstvová kapacita je extrémne veľká, možno ju považovať za vodivú cestu v striedavom elektrickom poli. Uzemnenie jadra v jedinom bode je teda dostatočné na to, aby sa potenciál celého vrstveného jadra zosilnil na potenciál zeme.

Ak je jadro transformátora alebo jeho kovové komponenty uzemnené v dvoch alebo viacerých bodoch, medzi uzemňovacími bodmi sa vytvorí uzavretá slučka. Táto slučka spája časť magnetického toku, indukuje elektromotorickú silu (EMF) a vytvára cirkulujúci prúd. To vedie k lokálnemu prehriatiu a môže dokonca vyhorieť jadro.

Jednobodové uzemnenie je jedinou prijateľnou a normálnou podmienkou uzemnenia pre jadro transformátora. Inými slovami, jadro musí byť uzemnené a musí byť uzemnené presne v jednom bode.

Pre upínaciu konštrukciu strmeňa musí byť inštalovaný samostatný uzemňovací vodič. Ak sa jadro náhodne dotkne hornej upínacej konštrukcie, čo spôsobí viacbodovú poruchu uzemnenia, poruchový prúd bude cirkulovať iba vnútri jadra a upínacej konštrukcie. Cez uzemňovací vodič jadra nebude pretekať žiadny prúd, čo by mohlo zviesť personál k presvedčeniu, že neexistuje žiadna chyba. Inštaláciou tohto samostatného vodiča sa cez dva vonkajšie uzemňovacie vodiče vytvorí uzavretá slučka bez ohľadu na to, kde sa jadro dotkne upínacej konštrukcie, čo umožňuje presnú externú detekciu uzemňovacieho prúdu.