ทำไมแกนหม้อแปลงจำเป็นต้องต่อลงดิน?

1.ทำไมแกนหม้อแปลงจำเป็นต้องต่อลงดิน?

เมื่อหม้อแปลงทำงาน แกนเหล็ก แกนเหล็กคงที่ และโครงสร้างโลหะของขดลวด ชิ้นส่วน ส่วนประกอบ ฯลฯ ล้วนอยู่ในสนามไฟฟ้าแรงสูง ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า จะมีศักย์กราวด์ที่สูงขึ้น หากแกนเหล็กไม่ได้ต่อลงดิน จะมีความต่างศักย์ระหว่างแกนเหล็กกับแคลมป์ต่อลงดินและถังเชื้อเพลิง ภายใต้การกระทำของความต่างศักย์ อาจเกิดการคายประจุเป็นระยะๆ

นอกจากนี้เมื่อหม้อแปลงทำงานจะมีสนามแม่เหล็กแรงสูงรอบ ๆ ขดลวด แกนเหล็ก โครงสร้างโลหะ ชิ้นส่วน ส่วนประกอบ ฯลฯ ล้วนอยู่ในสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอ ระยะห่างระหว่างพวกมันกับขดลวดไม่เท่ากัน ดังนั้นแต่ละ ขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กของโครงสร้างโลหะ ชิ้นส่วน ส่วนประกอบ ฯลฯ จึงไม่เท่ากันและยังมีความแตกต่างของศักย์ระหว่างกันอีกด้วย แม้ว่าความแตกต่างระหว่างศักย์จะไม่มาก แต่ก็สามารถทำลายช่องว่างฉนวนขนาดเล็กได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดการคายประจุไมโครต่อเนื่องได้เช่นกัน

ไม่ว่าจะเป็นปรากฏการณ์การคายประจุแบบไม่ต่อเนื่องที่อาจเกิดจากผลของความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือปรากฏการณ์การคายประจุแบบไมโครต่อเนื่องที่เกิดจากการสลายตัวของช่องว่างฉนวนขนาดเล็ก ก็ไม่ได้รับอนุญาต และเป็นเรื่องยากมากที่จะตรวจสอบชิ้นส่วนของการคายประจุแบบไม่ต่อเนื่องเหล่านี้

วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพคือการต่อสายดินแกนเหล็ก แกนเหล็กที่ยึดแน่น และโครงสร้างโลหะที่พันกัน ชิ้นส่วน ส่วนประกอบ ฯลฯ ได้อย่างน่าเชื่อถือ เพื่อให้มีศักย์ไฟฟ้าลงดินเท่ากับถังเชื้อเพลิง แกนของหม้อแปลงจะต่อสายดินที่จุดเดียว และสามารถต่อสายดินได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น เนื่องจากแผ่นเหล็กซิลิคอนของแกนเหล็กจะแยกออกจากกัน จึงช่วยป้องกันการเกิดกระแสวนขนาดใหญ่ ดังนั้น แผ่นเหล็กซิลิคอนทั้งหมดจะต้องไม่ต่อสายดินหรือต่อสายดินที่จุดต่างๆ มิฉะนั้น จะเกิดกระแสวนขนาดใหญ่ได้ แกนจะร้อนจัดมาก

แกนเหล็กของหม้อแปลงจะต่อลงดิน โดยปกติแล้วแผ่นเหล็กซิลิคอนทุกแผ่นในแกนเหล็กจะต่อลงดิน แม้ว่าแผ่นเหล็กซิลิคอนจะมีฉนวน แต่ค่าความต้านทานฉนวนของแผ่นเหล็กซิลิคอนจะเล็กมาก สนามไฟฟ้าแรงสูงและสนามแม่เหล็กแรงสามารถทำให้ประจุไฟฟ้าแรงสูงที่เหนี่ยวนำในแผ่นเหล็กซิลิคอนไหลจากกราวด์ลงกราวด์ผ่านแผ่นเหล็กซิลิคอนได้ แต่สามารถป้องกันกระแสน้ำวนได้ ไหลจากแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่ง ดังนั้น ตราบใดที่แผ่นเหล็กซิลิคอนทุกแผ่นในแกนเหล็กต่อลงดิน ก็เท่ากับต่อลงดินแกนเหล็กทั้งหมด

ควรสังเกตว่าแกนเหล็กของหม้อแปลงจะต้องต่อลงดินที่จุดเดียว ไม่ใช่สองจุด และต้องต่อลงดินมากกว่าหลายจุด เนื่องจากการต่อลงดินหลายจุดถือเป็นความผิดพลาดทั่วไปอย่างหนึ่งของหม้อแปลง2.เหตุใดจึงไม่สามารถต่อสายดินแกนหม้อแปลงได้หลายจุด?

เหตุผลที่แผ่นแกนหม้อแปลงสามารถต่อลงดินได้เพียงจุดเดียวเท่านั้นก็คือ หากมีจุดต่อลงดินมากกว่าสองจุด อาจเกิดวงลูปขึ้นระหว่างจุดต่อลงดิน เมื่อรางหลักผ่านวงลูปปิดนี้ กระแสไฟฟ้าหมุนเวียนจะถูกสร้างขึ้นภายในวงลูป ทำให้เกิดอุบัติเหตุเนื่องจากความร้อนภายในสูงเกินไป แกนเหล็กหลอมเหลวในบริเวณนั้นจะสร้างความผิดพลาดจากไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างเศษเหล็ก ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียเหล็ก ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพและการทำงานปกติของหม้อแปลง สามารถเปลี่ยนแผ่นเหล็กซิลิคอนแกนเหล็กเพื่อซ่อมแซมได้เท่านั้น ดังนั้นหม้อแปลงจึงไม่สามารถต่อลงดินได้หลายจุด มีกราวด์เพียงจุดเดียวเท่านั้น

3. การต่อลงดินหลายจุดช่วยให้เกิดกระแสไฟฟ้าหมุนเวียนและสร้างความร้อนได้ง่าย

ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงชิ้นส่วนโลหะเช่นแกนเหล็กและแคลมป์จะอยู่ในสนามไฟฟ้าแรงเนื่องจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตจะสร้างศักย์ลอยบนแกนเหล็กและชิ้นส่วนโลหะและศักย์นี้จะคายประจุลงสู่พื้นซึ่งแน่นอนว่าไม่สามารถยอมรับได้ ดังนั้นแกนเหล็กและคลิปจะต้องต่อลงดินอย่างถูกต้องและเชื่อถือได้ (ยกเว้นสลักเกลียวแกนเท่านั้น) แกนเหล็กจะต่อลงดินได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น หากต่อลงดินสองจุดขึ้นไป แกนเหล็กจะสร้างวงจรปิดโดยมีจุดต่อลงดินและกราวด์ เมื่อหม้อแปลงทำงาน ฟลักซ์แม่เหล็กจะผ่านวงจรปิดนี้ซึ่งจะสร้างกระแสหมุนเวียนซึ่งทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปในบริเวณแกนเหล็ก และอาจถึงขั้นเผาชิ้นส่วนโลหะและชั้นฉนวนได้

สรุปได้ว่า แกนเหล็กของหม้อแปลงสามารถต่อลงดินได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น และไม่สามารถต่อลงดินได้สองจุดหรือมากกว่านั้น