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【科普】變壓器鐵芯為什么需要接地？

電力變壓器視界

2021年7月12日 15:47

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變壓器鐵芯為什么需要接地？

變壓器在運(yùn) 行中，鐵芯及固定鐵芯、繞組的金屬結(jié)構(gòu)、零件、部件等均處在強(qiáng)電場中，在電場的作用下，它們具有較高的對地電位。如果鐵芯不接地，它與接地的夾件及油箱等之間就會產(chǎn)生電位差，在電位差的作用下，可能會產(chǎn)生斷續(xù)的放電現(xiàn)象。

【科普】變壓器鐵芯為什么需要接地？的圖1

除此之外，變壓器在運(yùn)行中，繞組的周圍具有較強(qiáng)的磁場，鐵芯、金屬結(jié)構(gòu)、零件、部件等都處在非均勻的磁場中，它們與繞組的距離各不相等，所以，各金屬結(jié)構(gòu)、零件、部件等受磁場感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢大小也各不相等，彼此之間也存在著電位差。電位差雖然不大，但也能擊穿很小的絕緣間隙，因而也可能會引起持續(xù)性的微量放電現(xiàn)象。

無論是由于電位差的作用可能產(chǎn)生的斷續(xù)放電現(xiàn)象，還是可能擊穿很小的絕緣間隙引起的持續(xù)性微量放電現(xiàn)象，都是不能允許的，而且要檢查這些斷續(xù)放電的部位是非常困難的。

解決的有效辦法是，將鐵芯及固定鐵芯、繞組的金屬結(jié)構(gòu)、零件、部件等可靠接地，使它們與油箱等同處于大地電位。變壓器的鐵芯接地是一點(diǎn)接地，而且只能是一點(diǎn)接地。因?yàn)殍F芯的硅鋼片相互之間是絕緣的，這是為了防止產(chǎn)生較大的渦流，因此，切不可將所有的硅鋼片都接地或多點(diǎn)接地，否則，將造成較大的渦流而使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱。

變壓器的鐵芯接地，通常是將鐵芯的任意一片硅鋼片接地。因?yàn)楣桎撈g雖然絕緣，但其絕緣電阻數(shù)值是很小的，不均勻的強(qiáng)電場和強(qiáng)磁場，可以使硅鋼片中感應(yīng)的高壓電荷通過硅鋼片從接地處流向大地，但卻能阻止渦流從一片流向另一片。所以，只要將鐵芯的任意一片硅鋼片接地，那么，就等于將整個鐵芯都接地了。

需要注意的是：變壓器的鐵芯必須是一點(diǎn)接地，不能是兩點(diǎn)接地，更不能多點(diǎn)接地，因?yàn)槎帱c(diǎn)接地是變壓器的常見故障之一。

【科普】變壓器鐵芯為什么需要接地？的圖2

變壓器鐵芯為什么不能多點(diǎn)接地。

因?yàn)樽儔浩麒F芯疊片之所以只能一點(diǎn)接地，是因?yàn)榧偃缬袃牲c(diǎn)以上接地，這樣接地點(diǎn)之間就可能形成回路。當(dāng)主磁道穿過此閉和回路的時候，就會在其中產(chǎn)生了循環(huán)電流，造成內(nèi)部過熱引發(fā)事故。燒熔的局部鐵芯會形成鐵芯片間的短路故障，使得鐵損變大，嚴(yán)重會影響變壓器的性能和正常工作，只能更換鐵芯硅鋼片加以修復(fù)，因此變壓器不允許多點(diǎn)接地只能有且只有一點(diǎn)接地。

多點(diǎn)接地容易形成環(huán)流，易發(fā)熱。

變壓器在運(yùn)行過程中，其鐵芯以及夾件等金屬部件均處在強(qiáng)電場之中，因?yàn)殪o電感應(yīng)會在鐵芯及金屬部件上產(chǎn)生懸浮電位，而這一電位會對地放電，這當(dāng)然是不行的，所以，鐵芯以及其夾件等都必須正確和可靠地接地（只有穿心螺栓的除外）。而鐵芯只允許一點(diǎn)接地，如果有兩點(diǎn)或者多點(diǎn)接地，鐵芯就會與接地點(diǎn)和大地構(gòu)成了閉合的回路。變壓器運(yùn)行的時候，有磁通就會穿過此閉合回路，就會產(chǎn)生所謂的環(huán)流，引起鐵芯的局部過熱，甚至燒毀金屬部件以及絕緣層。

綜上所述：變壓器的鐵芯只能一點(diǎn)接地，不能兩點(diǎn)或者多點(diǎn)接地。

來源：網(wǎng)絡(luò)

【科普】變壓器鐵芯為什么需要接地？的圖3

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