Driftskrav och sammansättning av transformatorkärnlamineringar

Under normal drift av en transformator föreligger ett elektriskt fält mellan de spänningssatta lindningarna och tanken, med kärnan och andra metalliska komponenter belägna inom detta fält. På grund av ojämn kapacitansfördelning och varierande fältstyrkor, om kärnan inte är tillförlitligt jordad, kommer laddnings- och urladdningsfenomen att inträffa. Detta kan försämra den fasta isoleringen och minska den dielektriska hållfastheten hos oljan; därför måste kärnan ha en pålitlig enpunktsjord.

Transformatorkärnorna består av silikonstålplåtar. För att minimera virvelströmmar finns det en viss nivå av isolationsmotstånd mellan arken (vanligtvis från några få ohm till flera tiotals ohm). Eftersom kapacitansen mellan arken är extremt stor kan den betraktas som en ledande bana i ett alternerande elektriskt fält. Således är jordning av kärnan vid en enda punkt tillräckligt för att klämma potentialen för hela de staplade kärnlamineringarna till jordpotential.

Om transformatorns kärna eller dess metalliska komponenter är jordade vid två eller flera punkter kommer en sluten slinga att bildas mellan jordningspunkterna. Denna slinga länkar en del av det magnetiska flödet, inducerar en elektromotorisk kraft (EMF) och skapar en cirkulerande ström. Detta leder till lokal överhettning och kan till och med bränna ut kärnan.

En enpunktsjord är det enda acceptabla och normala jordningsvillkoret för en transformatorkärna. Med andra ord måste kärnan vara jordad, och den måste vara jordad vid exakt en punkt.

En separat jordledning måste installeras för okets klämkonstruktion. Om kärnan av misstag kommer i kontakt med den övre klämstrukturen, vilket orsakar ett flerpunktsjordningsfel, kommer felströmmen endast att cirkulera inom kärnan och klämkonstruktionen. Ingen ström kommer att flöda genom härdens jordledning, vilket kan vilseleda personal att tro att det inte finns något fel. Genom att installera denna separata ledning bildas en sluten slinga via de två externa jordledningarna oavsett var kärnan kommer i kontakt med klämstrukturen, vilket gör att jordströmmen kan detekteras externt noggrant.