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Por qué los núcleos de transformador deben ser fundamentados de un solo punto
Jul 17, 2025
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¿Cuál es el núcleo del transformador?
El núcleo es la parte principal del circuito magnético del transformador. Por lo general, está hecha de láminas de acero de silicio enrolladas o enrolladas con un alto contenido de silicio y recubierto de pintura aislante. El núcleo y la bobina en la herida forman un sistema de inducción electromagnético completo. La potencia transmitida por el transformador de potencia depende del material y el área transversal del núcleo. Desempeña un papel fundamental en la inducción electromagnética y la transmisión de energía en el transformador.
¿Qué es el potencial flotante?
Cuando el transformador está en funcionamiento, el núcleo y las estructuras metálicas, las piezas, los componentes, etc. del núcleo fijo y los devanados están en un campo eléctrico fuerte. Bajo la acción del campo eléctrico, tienen un alto potencial en el suelo. Si el núcleo no está conectado a tierra, se generará una diferencia de potencial entre él y las abrazaderas conmovidas y los tanques de petróleo, etc. Si no están confiablemente fundamentados, estarán en un estado de potencial suspendido.
El llamado potencial suspendido significa que no existe una conexión eléctrica directa entre estos conductores y el suelo, y están en un estado de potencial incierto. En este momento, pueden tener una diferencia potencial con la parte fundamentada (como el tanque de aceite, las abrazaderas), y bajo la acción de la diferencia de potencial, son propensos a la descarga intermitente, es decir, una descomposición de chispa eléctrica ocasional.
¿Por qué el núcleo del transformador necesita ser fundamentado?
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Además, cuando el transformador está en funcionamiento, hay un fuerte campo magnético alrededor del devanado. El núcleo de hierro, la estructura metálica, las piezas, los componentes, etc. están en un campo magnético no uniforme. Las distancias entre ellos y el devanado no son iguales. Por lo tanto, la fuerza electromotriz inducida por el campo magnético de cada estructura metálica, parte, componente, etc., también es diferente, y existe una diferencia potencial entre ellos. Aunque la diferencia de potencial no es grande, también puede romper una brecha de aislamiento muy pequeña y, por lo tanto, también puede causar una descarga de traza continua. Ya sea el fenómeno de descarga intermitente que puede ser causado por el efecto de la diferencia de potencial, o el fenómeno continuo de descarga de trazas que puede romper una brecha de aislamiento muy pequeña, no está permitido, y es muy difícil verificar las partes de estas descargas intermitentes.
Por qué la base de múltiples puntos del núcleo es peligrosa
Los núcleos de transformadores están hechos de láminas de acero de silicio aislados para evitar corrientes deult y costuras. Si se basan en múltiples puntos, estos caminos forman bucles cerrados donde las corrientes circulantes pueden ser inducidas por el flujo magnético del transformador. Estas corrientes causan calefacción localizada severa, descomposición de aislamiento y pueden conducir a una falla central parcial o completa.
Consecuencias de la base de múltiples puntos en los transformadores
1. Generar una corriente circulante, lo que lleva a un sobrecalentamiento
2. Queme el núcleo de hierro y dañe el aislamiento
Después de que el núcleo de hierro local se derrite, no solo causará una falla de cortocircuito entre las hojas de núcleo de hierro, sino que también agravará la pérdida de hierro (pérdida de potencia) y afectará el rendimiento del transformador.
3. El transformador debe cerrarse para el mantenimiento
Una vez que se quema el núcleo de hierro o la lámina de acero de silicio está dañada, a menudo es necesario reemplazar las hojas de núcleo de hierro y volver a apilarlas. El proceso es complicado y costoso.
Causas comunes de fallas de fundamento de múltiples puntos de núcleo
Instalación y construcción inadecuadas
1. Las fijaciones de transporte no se procesan:
Los pasadores de posicionamiento de transporte en la cubierta superior del tanque de aceite no se retiran ni se entregan después de la instalación.
2. Daño/negligencia durante la instalación:
El núcleo toca la carcasa o la abrazadera.
La manga del asiento de acero del perno de núcleo es demasiado larga y corta cortocircuitos con la hoja de acero de silicio.
La conexión de cable de conexión a tierra de la abrazadera no es confiable, y se corta en cortocircuitos con el tanque de aceite después de caerse.
El aislamiento entre el perno de posicionamiento de la cubierta del tanque y la abrazadera se reduce (también puede considerarse como el estado después de la instalación).
3. Objetos extraños dejados atrás:
Los objetos extraños de metal (alambre, herramientas) que quedan alrededor del aislamiento del haz lateral, el haz superior y las almohadillas de los pies están cortocircuitadas con el tanque de aceite.
Defectos de diseño o fabricación
1. Mal diseño estructural:
La placa de la extremidad de la abrazadera del núcleo está demasiado cerca de la columna del núcleo, y el apilamiento del núcleo se levanta y toca la placa de la extremidad de la abrazadera.
El buje de tornillo de núcleo es demasiado largo y toca el apilamiento del núcleo.
El diseño de la placa de conexión a tierra o la tecnología de procesamiento es deficiente, lo que provoca un cortocircuito.
2. Problema de aislamiento:
El mal diseño de aislamiento del núcleo o defectos de fabricación conducen a humedad o daño (el problema de aislamiento en sí es un defecto, y la humedad es el resultado o la causa).
El diseño de aislamiento deficiente o la fabricación de los pernos y las abrazaderas de posicionamiento de la cubierta conducen a un aislamiento reducido (causa raíz).
Contaminantes metálicos y degradación del aislamiento
1. Contaminantes de metal:
La materia extraña de metal queda en el transformador principal (sobrante de la instalación o ingresado más adelante).
Las rebabas y el óxido son causados por un mal proceso de núcleo.
Contaminantes residuales como la escoria de soldadura.
Desgaste del accesorio: polvo de metal producido por el desgaste de los rodamientos sumergibles de la bomba forma un puente conductor entre la parte inferior de la caja y el yugo de hierro.
2. Degradación del aislamiento:
El aislamiento del núcleo está húmedo (afectado por el entorno operativo) o el daño envejecido.
El aislamiento de los pernos y las abrazaderas de posicionamiento de la cubierta se reduce debido al envejecimiento, la suciedad, etc. (desarrollo durante la operación).
Fallas del sistema de plomo en tierra
1. Falla del cable de tierra:
El cable de conexión a tierra salió de la cubierta está cortocircuitado con la cubierta (mala instalación o desplazamiento durante la operación).
2. Falla del buje de conexión a tierra:
El buje de liderazgo de inicio de la base está roto.
Métodos correctos para la conexión a tierra del núcleo de un solo punto
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El núcleo de un transformador generalmente se basa en la base de cualquier lámina de acero de silicio del núcleo. Aunque las láminas de acero de silicio están aisladas, su resistencia a aislamiento es muy pequeña. El campo eléctrico fuerte y desigual y el campo magnético fuerte pueden hacer que la carga de alto voltaje inducida en la lámina de acero de silicio fluya desde el punto de conexión a tierra hasta la tierra a través de la hoja de acero de silicio, pero puede evitar que la corriente de remolino fluya de una hoja a otra. Por lo tanto, siempre que cualquier hoja de acero de silicio del núcleo esté conectada a tierra, es equivalente a conectar a tierra todo el núcleo.
La conexión a tierra de múltiples puntos del núcleo es una falla común del transformador. Este tipo de falla causa sobrecalentamiento local del núcleo al menos y la quema local del núcleo en el peor de los casos. Por lo tanto, el transformador solo puede basarse en un punto. Para garantizar que el núcleo del transformador se base en un punto, hay cuatro formas de tierra el núcleo del transformador de la siguiente manera:
1. Cuando hay una varilla de extracción o una placa de extracción entre las abrazaderas superiores e inferiores y no están aislados, la lámina de cobre conectada a tierra está conectada a la abrazadera superior, y luego la abrazadera superior está conectada a tierra a través del tornillo del núcleo.
2. Cuando las abrazaderas superior e inferior no están aisladas, la lámina de cobre a tierra está conectada a tierra desde la abrazadera inferior a través del tornillo de anclaje.
3. Cuando las abrazaderas superiores e inferiores están aisladas, se inserta una lámina de cobre conectada a tierra en la posición simétrica de los ykes de hierro superior e inferior para conectar las abrazaderas, y luego la abrazadera superior se conecta a tierra a través de la hoja de hierro hasta la abrazadera inferior. El propósito de requerir la posición simétrica de la hoja de conexión a tierra es evitar la conexión a tierra en dos puntos del núcleo.
4. Cuando se usa una manga de conexión a tierra, el núcleo está conectado a tierra a través de la hoja de conexión a tierra hasta la abrazadera superior y la manga de conexión a tierra.
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