变压器铁芯的接地及结构

铁芯是变压器的主要部件之一，用以构成变压器的主磁路。

一、变压器的铁芯结构

1、 变压器的铁芯由冷轧硅钢片组成，为了降低铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗，叠装铁芯用的冷轧钢硅钢片厚度为0.35～0.5mm，硅钢片的表面涂覆一层绝缘漆，而且采用斜接缝交叠方式叠装，斜接缝可降低铁芯到铁轭拐弯处的附加损耗。

2、 变压器的铁芯分铁芯柱和铁轭两部分，铁芯柱上套绕组，铁轭将铁芯连接起来，使之形成闭合磁路。铁芯柱用环氧无纬玻璃丝带将硅钢片绑扎紧固，铁轭部是通过轭樑用夹紧螺栓将硅钢片夹紧，夹紧螺栓与硅钢片之间必须可靠地绝缘。

3、 变压器的铁芯结构基本形式有两种，一种叫壳式铁芯（外铁式铁芯），一种叫芯式铁芯（内铁式铁芯）。

1）壳式铁芯

（1）单相壳式

具有两个分支铁芯柱，中间一个铁芯柱的宽度为两个分支铁芯柱宽度之和。把全部绕组放在中间的铁芯柱上，两个分支铁芯柱围绕在绕组的外侧，好像“外壳”似的，故得名壳式变压器。

（2）三相壳式

其构造见上图。可以看作是由三个独立的单相壳式变压器并排放在一起而组成的。

2）芯式铁芯

芯式铁芯变压器的结构比壳式简单，且绕组与铁芯之间绝缘也容易处理，所以得到了广泛的应用。我国电力变压器一般都是芯式变压器。

（1）单相两铁芯柱

它有两个铁芯柱，用上、下两个铁轭将芯柱连接起来，构成磁路。将绕组分别放在两个铁芯柱上。通常将低压绕组放在内侧，即靠近铁芯，而把高压绕组放在外侧，即远离铁芯，这样便于绝缘和其它方面的要求，例如便于处理绕组的分接抽头等。

（2）三相三铁芯柱

将三相的三个绕组，分别放在三个铁芯柱上，三个铁芯柱也由上、下两个铁轭连接起来，构成磁回路。绕组的布置方式也同单相一样，将低压绕组放在内侧，而把高压绕组放在外侧。

（3）三相五铁芯柱

如上图所示，与三相三铁芯柱相比，在铁芯柱的左右两个尽头端，多了两个分支铁芯柱4(称为旁轭)。各电压级的绕组分别按相套在中间三个铁芯柱上，而旁轭是空的铁芯柱，没有绕组，这样就构成了三相五铁芯柱变压器。

二、变压器铁芯的接地

1、铁芯为什么必须接地？

1）变压器在运行中，铁芯以及固定铁芯的金属结构、零件、部件等，均处在强电场中，在电场作用下具有较高的对地电位。如果铁芯不接地，它与接地的夹件及油箱等之间就会有电位差存在，在电位差作用下，会产生断续的放电现象。

2）变压器绕组的周围具有较强的磁场，铁芯和零、部件都处在非均匀的磁场中，它们与绕组的距离各不相等，所以各零、部件被感应出来的电势大小也各不相等，因而彼此之间也存在着电位差。电位差虽然不大，但也能击穿很小的绝缘间隙，因而也会引起持续性的微量放电。这些现象都是不允许的，而且要检查这些断续放电的部位非常困难。因此，必须将铁芯以及固定铁芯、绕组等的金属零、部件可靠地接地，使它们与油箱同处于地电位。

2、铁芯为什么采用一点接地？

如果铁芯有两点或两点以上的接地，在接地点之间便形成了闭合回路，当变压器运行时，其主磁通穿过此闭合回路就会产生环流，将会造成铁芯的局部过热，烧损部件及绝缘，造成事故，所以只允许一点接地。

通常将铁芯的任意一片硅钢片接地，这是因为硅钢片之间虽然绝缘，但其绝缘电阻数值是很小的，不均匀的强电场和磁场，在硅钢片中感应的高压电荷，可以通过硅钢片从接地处流向大地，但却能阻止涡流从一片流向另一片。故将铁芯的任一片硅钢片接地，整个铁芯也就都接地了。