Miksi jännitemuuntajat ja virtamuuntajat on maadoitettava?

Sähköjärjestelmissä muuntajan ensiöpuoli liitetään korkea{0}}jännitelinjoihin, kun taas toisiopuoli mittauslaitteisiin ja releen suojalaitteisiin, mikä vaatii käyttäjien toistuvaa kosketusta.

Korkean{0}}jännitteen rikkoutumisen estäminen: Jos muuntajan ensiö- ja toisiokäämien välinen eristys hajoaa ikääntymisen, kosteuden tai ylijännitteen vuoksi, ensiöpuolen korkea jännite (esim. 10 kV, 35 kV) tulee suoraan toisiopiiriin. Tässä tilanteessa kaikki toissijaiset laitteet ja johdot kuljettavat vaarallisen korkeaa jännitettä, mikä uhkaa suoraan käyttäjien henkeä.

Suojamaadoituksen toiminta: Kun toisiopuolen toinen pää on maadoitettu luotettavasti, suuren -jännitepiikin sattuessa maadoituspisteen kautta maahan virtaa nopeasti valtava vikavirta, joka puristaa toisiopuolen jännitteen väkisin maapotentiaaliin (eli nollapotentiaaliin), jolloin varmistetaan, että maassa seisova henkilöstö ei saa sähköiskua koskettaessaan toisiolaitteita.

Instrumenttimuuntajan ensiö- ja toisiokäämien välillä sekä toisiokäämin ja maan välillä on hajautettu kapasitanssi. Normaalikäytössä näiden kapasitanssien jännitteenjakovaikutus aiheuttaa maadoittamattoman toisiokäämin kelluvan potentiaalin suhteessa maahan, eli tietty jännite on olemassa. Vaikka tämä jännite ei yleensä ole korkea, se voi silti tietyissä olosuhteissa aiheuttaa vammoja heikosti eristetyille toissijaisille laitteille tai henkilökunnalle. Toisiopuolen maadoitus eliminoi tämän kelluvan potentiaalin.

Tietyissä järjestelmissä (kuten pieni-virtamaadoitusjärjestelmissä) jännitemuuntajan ensiöpuolen nollapisteen maadoitus tarjoaa polun järjestelmän nolla-sekvenssivirralle. Tämän ansiosta eristyksen valvontalaite voi havaita oikein nolla-sekvenssijännitteen ja antaa hälytyssignaalin, kun yksivaiheinen-maasulku tapahtuu, ja varoittaa käyttäjiä käsittelemään tilannetta nopeasti.

Vaikka toisiopuolen tulee olla maadoitettu, liitetyssä toisiopiirissä (esim. koko piiri muuntajasta valvomoon) voi olla vain yksi maadoituspiste.

Jos maadoituspisteitä on kaksi tai useampia, koska sähköaseman maadoitusverkko ei ole täysin tasapotentiaalinen, eri maadoituspisteiden välille syntyy potentiaaliero, kun verkkoon syötetään suuri virta (kuten oikosulkuvikavirta). Tämä luo ylimääräistä kiertovirtaa toisiopiiriin, mikä johtaa epätarkkoihin mittaustietoihin ja jopa aiheuttaa releen suojalaitteiden toimintahäiriöitä tai toimintahäiriöitä, mikä johtaa vakaviin seurauksiin.