为什么变压器铁芯必须单-点接地

Jul 17, 2025

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什么是变压器铁芯

Transformer iron core

铁芯是变压器的主要磁路部分。通常由含硅量较高的热-轧或冷-硅钢片制成,并涂有绝缘漆。铁芯和缠绕在其上的线圈构成了完整的电磁感应系统。电源变压器传输的功率取决于铁芯的材料和-横截面积。它在变压器中的电磁感应和能量传输中起着至关重要的作用。

什么是浮动潜力

 

变压器工作时,铁芯以及固定铁芯、绕组的金属结构、零件、部件等均处于强电场中。在电场的作用下,它们对地具有高电位。如果铁心不接地,它与接地的线夹、油箱等之间就会产生电位差,如果没有可靠接地,就会处于悬电位状态。

所谓悬浮电位是指这些导体与大地之间没有直接的电气连接,处于不确定的电位状态。-此时,它们可能与接地部分(如油箱、夹钳)产生电位差,在电位差的作用下,容易出现间歇放电,即偶发电火花击穿。

 

变压器铁芯为什么需要接地?

Transformer Core Grounding 2 Transformer Core Grounding 1

另外,变压器工作时,绕组周围存在较强的磁场。铁芯、金属结构、零件、组件等均处于非均匀磁场中。-它们与绕组之间的距离不相等。因此,各个金属结构、零件、部件等的磁场感应出的电动势也不同,它们之间存在电位差。虽然电位差不大,但也能击穿很小的绝缘间隙,因而也可能引起连续的微量放电。无论是可能因电位差作用而引起的间歇放电现象,还是可能击穿极小绝缘间隙的连续微量放电现象,都是不允许的,而且检查这些间歇放电的部位也非常困难。

 

为什么核心的多-点接地很危险

 

变压器铁芯采用绝缘硅钢片制成,可防止涡流。如果多点接地,这些路径会形成闭环,变压器的磁通量会在其中感应出循环电流。这些电流会导致严重的局部发热、绝缘击穿,并可能导致磁芯部分或完全故障。

 

变压器多-点接地的后果

 

1.产生环流,导致过热

 

多点接地形成闭环。{0}}一旦形成循环电流,铁芯部分将继续升温,导致温度升高,并可能导致热损坏。
 

2、烧坏铁芯,损坏绝缘

 

局部铁芯熔化后,不仅会造成铁芯片之间的短路故障,而且还会加剧铁损(功率损耗),影响变压器的性能。

 

3、变压器检修时必须停机

一旦铁芯烧毁或硅钢片损坏,往往需要更换铁芯片并重新叠放。-该过程复杂且成本高昂。

 

核心多-点接地故障的常见原因

 

安装施工不当

 

1、运输固定件未加工:

油箱顶盖上的运输定位销安装后未拆除或翻转。

 

2.安装过程中的损坏/疏忽:

铁芯接触外壳或夹子。

穿心螺栓钢座套过长-与硅钢片短路-。

线夹接地线连接不可靠,脱落后与油箱短路-。

罐盖定位螺栓与卡箍之间的绝缘性降低(也可以视为安装后的状态)。

 

3. 遗留异物:

侧梁、上梁、脚垫绝缘周围残留的金属异物(电线、工具)会与油箱短路。-

 

设计或制造缺陷

 

1、结构设计不良:

芯钳肢板距离芯柱太近,堆芯抬起接触钳肢板。

芯螺钉衬套太长并接触芯叠层。

接地板设计或加工工艺不良,造成短路。

 

2. 绝缘问题:

磁芯绝缘设计不良或制造缺陷导致受潮或损坏(绝缘问题本身就是缺陷,受潮是结果或原因)。

绝缘设计或盖板定位螺栓和夹子制造不良会导致绝缘性能降低(根本原因)。

 

金属污染物和绝缘退化

 

1、金属污染物:

主变压器内残留金属异物(安装时遗留或后来进入)。

毛刺和生锈是由于制芯工艺不良造成的。

焊渣等残留污染物。

配件磨损:潜水泵轴承磨损产生的金属粉末在箱体底部与铁轭之间形成导电桥。

 

2、绝缘劣化:

线芯绝缘受潮(受运行环境影响)或老化损坏。

盖板定位螺栓和夹具的绝缘性会因老化、污垢等(运行过程中产生)而降低。

 

接地引线系统故障

 

1、接地线故障:

从盖板引出的接地线与盖板短路(安装不良或运行时移位)-。

 

2、接地套管故障:

核心接地引线-输出套管损坏。

 

单-点磁芯接地的正确方法

 

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变压器的铁芯接地通常是将铁芯的任意硅钢片接地。硅钢片虽然是绝缘的,但其绝缘电阻却很小。不均匀的强电场和强磁场可以使硅钢片中感应出的高-电压电荷从接地点通过硅钢片流到大地,但可以阻止涡流从一个片流到另一个片。因此,只要将铁心的任意一个硅钢片接地,就相当于整个铁心接地。

铁芯多点接地是变压器的常见故障。{0}}此类故障轻则造成铁芯局部过热,重则导致铁芯局部烧毁。因此,变压器只能有一处接地。为了保证变压器铁心一点接地,变压器铁心接地有以下四种方式:

 

1、当上下夹钳之间有拉杆或拉板且不绝缘时,将接地铜片连接到上夹钳上,然后通过芯螺钉将上夹钳接地。

 

2、上下夹钳不绝缘时,接地铜片通过地脚螺钉从下夹钳接地。

 

3、上下线夹绝缘后,在上下铁轭对称位置插入接地铜片将线夹连接起来,然后上线夹通过铁片到下线夹接地。要求接地片位置对称的目的是为了避免铁芯两点接地。

 

4、使用接地套时,铁芯通过接地片到上夹子和接地套接地。

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