¿Por qué está conectado a tierra el núcleo de un transformador de potencia?

Razón principal, seguridad. Realmente no desea que el caso de nada esté “caliente” si falla el aislamiento del cable. Y hay bastante cable en un transformador.

Razón secundaria (¿entiendes?) Seguridad de nuevo. Si un giro primario se acorta al núcleo y un giro secundario se acorta al núcleo, preferiría soplar un interruptor automático en algún lugar que conectar el primario al secundario directamente.

Actualización: en respuesta a un comentario, investigué un poco esto y aprendí dos razones más. En los transformadores de tamaño de servicio (grandes), las laminaciones de núcleo son láminas delgadas de acero que están aisladas entre sí para evitar que circulen las corrientes, pero cada laminación está conectada a tierra en un punto. Esto es (a) por seguridad, para que los interruptores se disparen si falla el aislamiento y (b) para igualar las tensiones electrostáticas que podrían dañar el transformador.

En los transformadores más pequeños, a veces hay pantallas electrostáticas (placas conectadas a tierra, jaulas de faraday) entre el primario y el secundario, que ayudan a evitar el acoplamiento de modo común entre los devanados. Sin embargo, este no es exactamente el mismo concepto que un núcleo conectado a tierra.

Se está poniendo a tierra el núcleo del transformador, porque si ve la curva de histéresis, el flujo no decae a cero. Si hay algún flujo, significa que debe haber cierta cantidad de voltaje y
De ahí la corriente. Para evitar este choque, es necesario conectar a tierra el núcleo. No afecta en el transformador de distribución debido a
baja tensión, pero en caso de transformador de potencia lo hace.

  1. Para controlar el campo eléctrico en los devanados. Si de algún modo estuviera aislado, podría derivarse a cualquier voltaje por inducción y sobrecargar el aislamiento. Imagine un primario de 1200V con secundarios de 6V. Si el núcleo está conectado a tierra, el secundario solo necesita un buen aislamiento para (digamos) 9V. Si el cable está flotando, podría sentarse fácilmente a 600 V inducidos, lo que requiere un aislamiento mucho más costoso en el secundario.
  2. Proporcionar una ruta de corriente de falla planificada a un punto conocido en caso de falla de aislamiento. Esto permite que la protección del circuito se diseñe para que sea efectiva y, al mismo tiempo, evite riesgos potenciales para los mantenedores.

Estoy de acuerdo con Lawrence, es principalmente una preocupación de seguridad. Ponemos a tierra los electrodomésticos por la misma razón, no desea tocar la manija de la puerta de su refrigerador y experimentar una descarga de 240 voltios.

En Canadá, creo que los únicos electrodomésticos que no requieren conexión a tierra son los que tienen doble aislamiento. Esto reduce la posibilidad de tocar un conductor “caliente” a casi cero, incluso si el aislamiento falla por alguna razón.

En Tailandia, mi casa ni siquiera parece tener un cable a tierra en ninguna parte. Tuve que comprar un transformador de aislamiento para mi osciloscopio para evitar una descarga cada vez que tocaba el cable de tierra de una sonda.

Leer aquí. Los fundamentos de los transformadores de unión y puesta a tierra – EC&M

Construcción y mantenimiento eléctrico ›…

20 de diciembre de 2010: cuando un cuerpo humano completa la ruta de corriente de falla a tierra , se produce una descarga eléctrica o electrocución.

Probablemente una de las principales razones para conectar a tierra el núcleo de un transformador de potencia se deba a la seguridad y la protección del sistema. Con el núcleo ‘conectado a tierra’ y la protección del sistema que detecta una fase a neutral (y por lo tanto a tierra y la mayoría de los sistemas) también detectará un devanado al núcleo ‘corto’ y aislará el transformador. Esto ayuda a eliminar la posibilidad de que se forme un circuito entre los devanados, lo que podría permitir la presencia de alto voltaje lateral en los circuitos secundarios (lado bajo) (como el cableado del cliente).

Para protección humana contra fallas accidentales.

A menudo, el núcleo no está explícitamente conectado a tierra. Pero en algunas aplicaciones de transformadores de potencia, los modos de falla pueden visualizarse cuando la conexión a tierra del núcleo ayuda a evitar que ocurra una situación peligrosa.

Si la corriente anormal o la corriente de falla fluyen a través del transformador, fluirá a tierra.

Muchas veces se induce un voltaje en el recinto a través de la inductancia. Es por eso que los fondos también están ranurados.