Tại sao lõi biến áp cần phải được nối đất?

1.Tại sao lõi biến áp cần phải được nối đất?

Khi máy biến áp hoạt động, lõi sắt, lõi sắt cố định và cấu trúc kim loại của cuộn dây, các bộ phận, linh kiện, v.v. đều nằm trong một điện trường mạnh. Dưới tác động của điện trường, chúng có điện thế nối đất cao hơn. Nếu lõi sắt không được nối đất, sẽ có sự chênh lệch điện thế giữa nó và kẹp nối đất cũng như thùng nhiên liệu. Dưới tác động của sự chênh lệch điện thế này, hiện tượng phóng điện gián đoạn có thể xảy ra.

Ngoài ra, khi máy biến áp hoạt động, có một từ trường mạnh bao quanh cuộn dây. Lõi sắt, cấu trúc kim loại, các bộ phận, linh kiện, v.v. đều nằm trong từ trường không đồng đều. Khoảng cách giữa chúng và cuộn dây không bằng nhau. Do đó, độ lớn của sức điện động cảm ứng bởi từ trường của các cấu trúc kim loại, bộ phận, linh kiện, v.v. cũng không bằng nhau, và cũng có sự chênh lệch điện thế giữa chúng. Mặc dù sự chênh lệch điện thế không lớn, nhưng nó cũng có thể phá vỡ một khe hở cách điện nhỏ, điều này cũng có thể gây ra hiện tượng phóng điện vi mô liên tục.

Cho dù đó là hiện tượng phóng điện gián đoạn có thể do ảnh hưởng của hiệu điện thế gây ra, hay hiện tượng phóng điện vi mô liên tục do sự phá vỡ khe hở cách điện nhỏ, thì việc kiểm tra các bộ phận của hiện tượng phóng điện gián đoạn này đều không được phép, và rất khó để thực hiện.

Giải pháp hiệu quả là nối đất lõi sắt, lõi sắt cố định và các cấu trúc kim loại, bộ phận, linh kiện của cuộn dây một cách đáng tin cậy, sao cho chúng có cùng điện thế đất với thùng nhiên liệu. Lõi của máy biến áp chỉ được nối đất tại một điểm duy nhất. Vì các tấm thép silic của lõi sắt được cách điện với nhau, điều này nhằm ngăn ngừa sự phát sinh dòng điện xoáy lớn. Do đó, tất cả các tấm thép silic không được nối đất hoặc nối đất tại nhiều điểm. Nếu không, sẽ gây ra dòng điện xoáy lớn và làm lõi bị nóng nghiêm trọng.

Lõi sắt của máy biến áp được nối đất, thông thường bất kỳ mảnh thép silic nào của lõi sắt đều được nối đất. Mặc dù các tấm thép silic có lớp cách điện, nhưng giá trị điện trở cách điện của chúng rất nhỏ. Điện trường mạnh không đều và từ trường mạnh có thể làm cho điện tích cao áp cảm ứng trong các tấm thép silic chảy từ đất xuống đất thông qua các tấm thép silic, nhưng chúng có thể ngăn dòng điện xoáy chảy từ mảnh này sang mảnh khác. Do đó, chỉ cần bất kỳ mảnh thép silic nào của lõi sắt được nối đất, nó tương đương với việc nối đất toàn bộ lõi sắt.

Cần lưu ý rằng lõi sắt của máy biến áp phải được nối đất tại một điểm, chứ không phải tại hai điểm, và cũng không phải tại nhiều điểm, vì nối đất nhiều điểm là một trong những lỗi thường gặp của máy biến áp.2. Tại sao không thể nối đất lõi máy biến áp ở nhiều điểm?

Lý do lõi thép biến áp chỉ được phép nối đất tại một điểm duy nhất là vì nếu có nhiều hơn hai điểm nối đất, có thể hình thành vòng mạch giữa các điểm nối đất. Khi đường dây chính đi qua vòng mạch kín này, dòng điện tuần hoàn sẽ được tạo ra, gây ra sự cố do quá nhiệt bên trong. Lõi sắt bị nóng chảy cục bộ sẽ tạo ra lỗi ngắn mạch giữa các mảnh sắt, làm tăng tổn hao sắt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và hoạt động bình thường của biến áp. Chỉ có tấm thép silic lõi sắt mới có thể được thay thế để sửa chữa. Do đó, biến áp không được phép nối đất tại nhiều điểm. Chỉ có một và duy nhất một điểm nối đất.

3. Hệ thống nối đất đa điểm dễ tạo thành dòng điện tuần hoàn và dễ sinh nhiệt.

Trong quá trình hoạt động của máy biến áp, các bộ phận kim loại như lõi sắt và kẹp đều nằm trong một điện trường mạnh, do đó hiện tượng cảm ứng tĩnh điện sẽ tạo ra điện thế nổi trên lõi sắt và các bộ phận kim loại, và điện thế này sẽ phóng xuống đất, điều này tất nhiên là không thể chấp nhận được. Vì vậy, lõi sắt và các kẹp của nó phải được nối đất đúng cách và đáng tin cậy (ngoại trừ các bu lông lõi). Lõi sắt chỉ được phép nối đất tại một điểm. Nếu nối đất tại hai điểm trở lên, lõi sắt sẽ tạo thành một vòng kín với điểm nối đất và mặt đất. Khi máy biến áp hoạt động, từ thông sẽ đi qua vòng kín này, tạo ra dòng điện tuần hoàn, gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ ở lõi sắt, thậm chí làm cháy các bộ phận kim loại và lớp cách điện.

Tóm lại: lõi sắt của máy biến áp chỉ có thể được nối đất tại một điểm duy nhất, chứ không thể nối đất tại hai điểm trở lên.