เหตุใดหม้อแปลงแรงดันและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจึงต้องต่อสายดิน?

ในระบบไฟฟ้า ด้านปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับสายไฟฟ้าแรงสูง- ในขณะที่ด้านทุติยภูมิเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ โดยต้องมีการสัมผัสบ่อยครั้งจากผู้ปฏิบัติงาน

การป้องกันความเสียหายของแรงดันไฟฟ้าสูง-: หากฉนวนระหว่างขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงพังเนื่องจากการเสื่อมสภาพ ความชื้น หรือแรงดันไฟฟ้าเกิน แรงดันไฟฟ้าสูง (เช่น 10kV, 35kV) จากด้านหลักจะเข้าสู่วงจรทุติยภูมิโดยตรง ในสถานการณ์เช่นนี้ อุปกรณ์รองและสายไฟทั้งหมดจะได้รับไฟฟ้าแรงสูงที่เป็นอันตราย ซึ่งคุกคามชีวิตของผู้ปฏิบัติงานโดยตรง

หน้าที่ของการต่อสายดินป้องกัน: หลังจากการต่อสายดินปลายด้านหนึ่งของด้านทุติยภูมิอย่างน่าเชื่อถือ ในกรณีที่เกิดไฟกระชากแรงดันสูง- กระแสไฟฟ้าขัดข้องขนาดใหญ่จะไหลลงสู่พื้นอย่างรวดเร็วผ่านจุดต่อสายดิน โดยบังคับให้แรงดันไฟฟ้าที่ด้านทุติยภูมิยึดกับศักย์ไฟฟ้าของพื้น (เช่น ความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์) ดังนั้น จึงมั่นใจได้ว่าบุคลากรที่ยืนอยู่บนพื้นจะไม่ถูกไฟฟ้าดูดเมื่อสัมผัสอุปกรณ์รอง

ความจุแบบกระจายมีอยู่ระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเครื่องมือ และระหว่างขดลวดทุติยภูมิกับกราวด์ ในระหว่างการทำงานตามปกติ ผลกระทบของการแบ่งแรงดันไฟฟ้าของความจุเหล่านี้จะทำให้ขดลวดทุติยภูมิที่ไม่มีสายดินสร้างศักย์ไฟฟ้าลอยตัวสัมพันธ์กับกราวด์ กล่าวคือ มีแรงดันไฟฟ้าอยู่จำนวนหนึ่ง แม้ว่าแรงดันไฟฟ้านี้โดยปกติจะไม่สูง แต่ก็ยังสามารถทำให้เกิดการบาดเจ็บต่ออุปกรณ์รองหรือบุคลากรที่มีฉนวนอ่อนได้ในบางสถานการณ์ การต่อสายดินด้านทุติยภูมิช่วยลดศักยภาพในการลอยตัวนี้

ในบางระบบ (เช่น ระบบสายดินกระแสต่ำ-) การต่อสายดินจุดที่เป็นกลางที่ด้านปฐมภูมิของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าจะทำให้มีเส้นทางสำหรับกระแสลำดับ-ที่เป็นศูนย์ของระบบ ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ตรวจสอบฉนวนตรวจจับแรงดันไฟฟ้าลำดับเป็นศูนย์-ได้อย่างถูกต้อง และส่งสัญญาณแจ้งเตือนเมื่อเกิดข้อผิดพลาดกราวด์เฟสเดียว- เพื่อแจ้งเตือนให้ผู้ปฏิบัติงานจัดการกับสถานการณ์ได้ทันที

แม้ว่าด้านทุติยภูมิจะต้องต่อสายดิน แต่ในวงจรทุติยภูมิที่เชื่อมต่ออยู่ (เช่น วงจรทั้งหมดจากหม้อแปลงไปยังห้องควบคุม) จะมีจุดต่อลงดินได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น

หากมีจุดต่อสายดินตั้งแต่สองจุดขึ้นไป เนื่องจากตารางการต่อสายดินของสถานีย่อยไม่มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากันอย่างสมบูรณ์ ความต่างศักย์จะถูกสร้างขึ้นระหว่างจุดต่อสายดินที่แตกต่างกันเมื่อกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ (เช่น กระแสไฟลัดวงจร- ของวงจรไฟฟ้าลัด) ถูกฉีดเข้าไปในตาราง สิ่งนี้จะสร้างกระแสหมุนเวียนเพิ่มเติมในวงจรทุติยภูมิ ส่งผลให้ข้อมูลการวัดไม่ถูกต้อง และยังทำให้อุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ทำงานผิดปกติหรือไม่ทำงาน ส่งผลให้เกิดผลกระทบร้ายแรง