Warum muss der Transformatorkern geerdet sein?

1.Warum muss der Transformatorkern geerdet sein?

Im Betrieb des Transformators befinden sich der Eisenkern, der feststehende Eisenkern und die Metallstruktur der Wicklung, der Bauteile usw. in einem starken elektrischen Feld. Unter dem Einfluss dieses Feldes weisen sie ein höheres Erdungspotenzial auf. Ist der Eisenkern nicht geerdet, entsteht eine Potenzialdifferenz zwischen ihm und der Erdungsklemme sowie dem Brennstofftank. Unter dem Einfluss dieser Potenzialdifferenz kann es zu intermittierenden Entladungen kommen.

Zusätzlich entsteht beim Betrieb des Transformators ein starkes Magnetfeld um die Wicklung. Der Eisenkern, die Metallstruktur, die Bauteile usw. befinden sich in einem ungleichmäßigen Magnetfeld. Der Abstand zwischen ihnen und der Wicklung ist nicht gleich. Daher ist auch die Stärke der durch das Magnetfeld induzierten elektromotorischen Kraft in den Metallstrukturen, Bauteilen usw. nicht gleich, und es bestehen Potenzialdifferenzen zwischen ihnen. Obwohl die Potenzialdifferenz gering ist, kann sie selbst eine kleine Isolationslücke durchschlagen, was zu kontinuierlichen Mikroentladungen führen kann.

Ob es sich nun um intermittierende Entladungen handelt, die durch die Wirkung der Potentialdifferenz verursacht werden, oder um kontinuierliche Mikroentladungen, die durch den Durchschlag einer kleinen Isolierstrecke entstehen – es ist nicht zulässig und sehr schwierig, die Teile dieser intermittierenden Entladungen zu überprüfen.

Die effektive Lösung besteht darin, den Eisenkern, den festen Eisenkern und die Wicklungsmetallstrukturen, -teile, -komponenten usw. zuverlässig zu erden, sodass sie das gleiche Erdpotenzial wie der Brennstofftank aufweisen. Der Transformatorkern ist an einem Punkt geerdet und kann nur an einem Punkt geerdet werden. Da die Siliziumstahlbleche des Eisenkerns voneinander isoliert sind, dient dies der Vermeidung von Wirbelströmen. Daher dürfen die Siliziumstahlbleche nicht vollständig oder an mehreren Punkten geerdet werden. Andernfalls entstehen große Wirbelströme. Der Kern erhitzt sich stark.

Der Eisenkern des Transformators ist geerdet, üblicherweise wird jedes Siliziumstahlblech des Kerns geerdet. Obwohl die Siliziumstahlbleche isoliert sind, ist ihr Isolationswiderstand sehr gering. Das ungleichmäßige, starke elektrische und magnetische Feld kann dazu führen, dass die in den Siliziumstahlblechen induzierten Hochspannungen durch die Bleche von der Erde zur Erde fließen. Wirbelströme zwischen den Blechen werden jedoch verhindert. Daher ist die Erdung eines beliebigen Siliziumstahlblechs des Eisenkerns gleichbedeutend mit der Erdung des gesamten Kerns.

Es ist zu beachten, dass der Eisenkern des Transformators an einem Punkt geerdet werden muss, nicht an zwei Punkten und auch nicht an mehreren Punkten, da eine Mehrfacherdung einer der häufigsten Fehler des Transformators ist.2. Warum kann der Transformatorkern nicht an mehreren Punkten geerdet werden?

Die Kernbleche des Transformators dürfen nur an einem Punkt geerdet werden, da bei mehr als zwei Erdungspunkten eine Schleife entstehen kann. Durchläuft die Hauptleitung diese geschlossene Schleife, wird ein Ausgleichsstrom erzeugt, der durch interne Überhitzung einen Unfall verursachen kann. Der geschmolzene Eisenkern kann einen Kurzschluss zwischen den Eisenspänen verursachen, was die Eisenverluste erhöht und die Leistung und den ordnungsgemäßen Betrieb des Transformators erheblich beeinträchtigt. Zur Reparatur kann nur das Siliziumstahlblech des Eisenkerns ausgetauscht werden. Daher ist eine Mehrfacherdung des Transformators nicht zulässig. Es gibt nur eine einzige Erdung.

3. Bei Mehrfacherdung kann leicht ein Ausgleichsstrom entstehen und es kann leicht zu Wärmeentwicklung kommen.

Während des Betriebs des Transformators befinden sich die Metallteile, wie z. B. der Eisenkern und die Klemmen, in einem starken elektrischen Feld. Durch elektrostatische Induktion entsteht ein Potenzial am Eisenkern und den Metallteilen, das sich gegen Erde entlädt, was unerwünscht ist. Daher müssen der Eisenkern und seine Klemmen (mit Ausnahme der Kernschrauben) ordnungsgemäß und zuverlässig geerdet sein. Der Eisenkern darf nur an einem Punkt geerdet werden. Werden zwei oder mehr Punkte geerdet, bildet der Eisenkern mit dem Erdungspunkt und der Erde einen geschlossenen Stromkreis. Im Betrieb fließt magnetischer Fluss durch diesen geschlossenen Stromkreis, wodurch ein sogenannter Ausgleichsstrom entsteht. Dieser kann zu lokaler Überhitzung des Eisenkerns und sogar zum Verbrennen von Metallteilen und Isolierschichten führen.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Der Eisenkern des Transformators kann nur an einem Punkt geerdet werden und nicht an zwei oder mehr Punkten.