Proč musí být napěťové a proudové transformátory uzemněny?

V energetických systémech se primární strana transformátoru připojuje k vysokonapěťovým -vodům, zatímco sekundární strana se připojuje k měřicím přístrojům a reléovým ochranným zařízením, což vyžaduje častý kontakt operátorů.

Prevence vysokonapěťového průrazu-: Pokud se izolace mezi primárním a sekundárním vinutím transformátoru porouchá v důsledku stárnutí, vlhkosti nebo přepětí, vysoké napětí (např. 10 kV, 35 kV) z primární strany vstoupí přímo do sekundárního okruhu. V této situaci budou všechna sekundární zařízení a elektroinstalace nést nebezpečně vysoké napětí, které přímo ohrožuje životy operátorů.

Funkce ochranného uzemnění: Po spolehlivém uzemnění jednoho konce sekundární strany v případě vysokonapěťového rázu rychle proteče do země přes zemnící bod obrovský poruchový proud, který násilně sevře napětí na sekundární straně na potenciál země (tj. nulový potenciál), čímž se zajistí, že personál stojící na zemi nebude při dotyku sekundárního zařízení usmrcen elektrickým proudem.

Rozložená kapacita existuje mezi primárním a sekundárním vinutím přístrojového transformátoru a mezi sekundárním vinutím a zemí. Během normálního provozu způsobí napěťový efekt těchto kapacit, že neuzemněné sekundární vinutí generuje plovoucí potenciál vzhledem k zemi, tj. existuje určité napětí. I když toto napětí obvykle není vysoké, přesto může za určitých okolností způsobit zranění slabě izolovaného sekundárního zařízení nebo personálu. Uzemnění sekundární strany eliminuje tento plovoucí potenciál.

V některých systémech (jako jsou nízkoproudé uzemňovací systémy) poskytuje uzemnění neutrálního bodu na primární straně napěťového transformátoru cestu pro proud nulové složky systému. To umožňuje zařízení pro sledování izolace správně detekovat nulovou-složku napětí a vydat poplachový signál, když dojde k jednofázovému zemnímu-poruchu, čímž upozorní operátory, aby situaci rychle řešili.

Přestože sekundární strana musí být uzemněna, v připojeném sekundárním okruhu (např. celý okruh od transformátoru až po velín) může být pouze jeden zemnící bod.

Pokud existují dva nebo více uzemňovacích bodů, protože zemnící mřížka rozvodny není dokonale ekvipotenciální, bude mezi různými uzemňovacími body generován rozdíl potenciálů, když je do sítě injektován velký proud (jako je zkratový{0} poruchový proud). To vytváří dodatečný cirkulační proud v sekundárním okruhu, což vede k nepřesným naměřeným datům a dokonce způsobuje poruchu nebo nefunkčnost reléových ochranných zařízení, což má za následek vážné následky.