変圧器鉄心接地の原理と重要性

変圧器鉄心接地の原理と重要性

変圧器の鉄心の接地は、電力システムにおける重要な安全対策です。その主な理由は、機器の安定した動作を確保し、潜在的な安全上の危険を回避することにあります。電位差を排除し、循環電流と過電圧を制限することで、変圧器の安全かつ効率的な動作を保証します。

重要な原則

鉄心は、多点接地によって引き起こされる循環電流の問題を回避するために、「1 点接地」方式を採用する必要があります。-変圧器の鉄心を接地する主な理由は次のとおりです。

1. 浮遊電位を解消し、放電ダメージを防止

変圧器の動作中、鉄心や金属部品は強電界下にあり、静電誘導により浮遊電位が発生し、接地電位差が生じます。接地しないと、この電位差により持続放電が発生し、絶縁破壊や変圧器油の分解などにより機器が損傷する恐れがあります。また、浮遊電位によりアーク放電が発生し、局所的な過熱、絶縁劣化、さらには火災や爆発を引き起こす可能性があります。

2. 多点接地による循環電流を避ける

鉄心は 1 点接地のみで済むように設計されています。{0}多点接地が発生すると、異なる接地点間に閉ループが形成され、漏れ磁界の作用により循環電流が発生します。このような電流は数十アンペアに達する可能性があり、局所的な過熱、オイルの分解、または鉄心の焼損を引き起こす可能性があります。通常の接地電流は 100mA 未満である必要があります。この値を超えると重大な障害が発生する可能性があります。

3. 共振過電圧の抑制

鉄心と巻線間の寄生容量により共振回路が形成され、過電圧が発生する可能性があります。接地すると、変圧器の共振エネルギー (操作、検査、保守中) が制限され、変圧器の絶縁システムが保護されます。

4. 電磁干渉を軽減する

接地すると、周囲の機器に対する磁界放射の影響が軽減され、システムの安定性と耐干渉機能が向上します。{0}}また、磁束ループの閉鎖を加速し、漏れ磁束を低減し、効率を向上させることもできます。

5. 安全保護機能

地絡が発生した場合、接地システムは瞬時に故障電流を地面に流し、機器の損傷や感電の危険を回避します。動作中に接地電流が 100mA を超える場合は、電流制限措置を講じる必要があります。-

変圧器鉄心の接地方法

6. シンプルな構造：直接接地

鉄心は金属板や導体を介して接地体に接続されており、定期的なメンテナンスに適しています。シンプルで信頼性の高い構造ですが、接地電流のオンライン監視には適していません。

7. ブッシング-リード線の接地

接地線は絶縁ブッシングを介して導出されるため、接地電流のオンライン監視が容易になります。大型変圧器によく使用され、接地状態をリアルタイムに監視し、異常をタイムリーに検出できます。-

鉄心接地に関する注意事項

誤測定や機器の故障によるデータ異常を防ぐため、定期的に地絡電流（目安は100mA以下）を検出してください。

メンテナンス中は、腐食や破損を防ぐために接地線の完全性を確認してください。

多点接地によって引き起こされる循環電流の問題を避けるために、「1 点接地」の原則を厳守してください。-

大型の変圧器の場合は、オンライン監視を容易にするためにブッシング リードの接地方法を採用することをお勧めします。{0}

まとめ

変圧器の鉄心接地は、電位差を排除し、循環電流と過電圧を制限することで、機器の安全性と動作効率を確保します。実際のアプリケーションでは、「一点接地」の原則に厳密に従う必要があり、動的な管理を実現するにはオンライン監視を使用する必要があります。-