Зашто напонски и струјни трансформатори морају бити уземљени?

У електроенергетским системима, примарна страна трансформатора се повезује на високонапонске{0}}водове, док се секундарна страна повезује са мерним инструментима и уређајима за заштиту релеја, што захтева честе контакте оператера.

Спречавање квара високог{0}}напона: Ако се изолација између примарног и секундарног намотаја трансформатора поквари услед старења, влаге или пренапона, високи напон (нпр. 10кВ, 35кВ) са примарне стране ће директно ући у секундарни круг. У овој ситуацији, сва секундарна опрема и ожичење ће бити под опасно високим напоном, директно угрожавајући животе оператера.

Функција заштитног уземљења: Након поузданог уземљења једног краја секундарне стране, у случају пренапона високог-напона, огромна струја квара брзо ће тећи у земљу кроз тачку уземљења, насилно стежући напон на секундарној страни на потенцијал уземљења (тј. нулти потенцијал), чиме се осигурава да особље које стоји на земљи неће додиривати другу електро опрему.

Дистрибуирани капацитет постоји између примарног и секундарног намотаја инструменталног трансформатора, и између секундарног намотаја и земље. Током нормалног рада, ефекат поделе напона ових капацитивности ће проузроковати да неуземљени секундарни намотај генерише плутајући потенцијал у односу на уземљење, тј. постоји одређени напон. Иако овај напон обично није висок, он ипак може проузроковати повреду слабо изоловане секундарне опреме или особља под одређеним околностима. Уземљење секундарне стране елиминише овај плутајући потенцијал.

У одређеним системима (као што су системи за уземљење ниске{0}}не струје), уземљење неутралне тачке на примарној страни напонског трансформатора обезбеђује пут за струју нулте{1}} секвенце система. Ово омогућава уређају за надзор изолације да исправно открије напон нулте{3}}напона и изда алармни сигнал када се догоди једнофазни квар уземљења, упозоравајући оператере да одмах реше ситуацију.

Иако секундарна страна мора бити уземљена, у повезаном секундарном колу (нпр. цело коло од трансформатора до контролне собе) може постојати само једна тачка уземљења.

Ако постоје две или више тачака уземљења, јер мрежа уземљења подстанице није савршено еквипотенцијална, разлика потенцијала ће се генерисати између различитих тачака уземљења када се велика струја (као што је струја кратког -квара) убризгава у мрежу. Ово ствара додатну циркулишућу струју у секундарном колу, што доводи до нетачних мерних података и чак доводи до квара или неисправности уређаја за заштиту релеја, што доводи до озбиљних последица.