Was ist ein Trockentransformator?
Ein Trockentransformator ist ein Transformator, der kein Isolieröl verwendet.
Der Begriff „trocken“ bezieht sich auf die Art der Kühlung des Transformators, d. h. es wird keine Kühlflüssigkeit oder Öl verwendet. Statt Öl zur Kühlung zu verwenden, wie es bei ölgefüllten Transformatoren der Fall ist, werden die Spulen mit Harz beschichtet und luftgekühlt.
Die Wärme des Eisenkerns und der Wicklungen wird direkt von den der Atmosphäre ausgesetzten Spulen abgeleitet, ohne dass Öl verwendet wird. Trockentransformator bieten verschiedene Vorteile. Erstens werden keine Kühlmaterialien verwendet, so dass keine Gefahr besteht, dass Kühlflüssigkeit ausgetauscht wird oder ausläuft.
Außerdem muss man sich keine Gedanken über Öllecks oder Umweltbelastungen machen. Sie sind besonders geeignet, wenn der Installationsraum in Gebäuden und Anlagen begrenzt ist. Allerdings gibt es einige Einschränkungen: die Kühleffektivität kann geringer sein als bei ölgekühlten Transformatoren und für Transformatoren mit großer Kapazität können Kühlgebläse oder Kühlanlagen erforderlich sein. Trockentransformatoren sind im Allgemeinen auch teurer als ölgekühlte Transformatoren.
Anwendungen von Trockentransformatoren
Trockentransformatoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Nachfolgend einige Beispiele für Anwendungen.
1. Industrieanlagen und Fabriken
Sie können in Fabriken und Industrieanlagen eingesetzt werden. Diese Anlagen sind mit Hoch- oder Höchstspannung an das Stromnetz des Elektrizitätsversorgungsunternehmens angeschlossen, so dass Transformatoren erforderlich sind, um Strom an Geräte zu übertragen, die eine niedrige Spannung benötigen. Wenn die Transformatoren in Innenräumen installiert werden, können Trockentransformatoren verwendet werden, um den Strom sicher zu den Geräten zu leiten.
2. Geschäftsräume
Weit verbreitet in großen Einkaufszentren. Sie werden für die Stromübertragung an Geräte wie Beleuchtung, Klimaanlagen und Aufzüge verwendet. Da die Gefahr einer Entzündung unter Spannung gering ist, eignen sie sich auch für Orte, an denen sich viele Menschen aufhalten.
Außerdem sind sie kompakt und leicht, so dass sie sich für den Einsatz in Hochhäusern eignen. Trockentransformatoren eignen sich auch für den Einsatz in den oberen Stockwerken von Wohn- und Bürogebäuden.
3. Eisenbahnen
Trockentransformatoren werden auch in Schienenfahrzeugen und Transportsystemen eingesetzt. Trockentransformatoren eignen sich besonders für geschlossene Räume wie U-Bahnen, wo sie ein hohes Maß an Sicherheit bieten. In Schienenfahrzeugen, wo der Einbauraum oft begrenzt ist, werden Trockentransformatoren anstelle von ölgefüllten Transformatoren eingesetzt, um Platz zu sparen.
Funktionsweise von Trockentransformatoren
Trockentransformatoren sind, wie andere Transformatoren auch, Geräte, bei denen die Spannung mit Hilfe eines Eisenkerns und von Spulen verändert wird. Zunächst werden zwei Wicklungen hergestellt, indem eine Spule um einen Eisenkern gewickelt wird. Dann wird an eine Seite eine Spannung angelegt, und es fließt ein Strom durch sie.
Das Prinzip der elektromagnetischen Induktion führt dann zu einer Spannung auf der anderen Seite. Der Transformator kann diese Spannung je nach Anzahl der Windungen einstellen.
Die bei der Änderung der Spannung entstehende Wärme muss nach außen abgeleitet werden. Ölgefüllte Transformatoren leiten die Wärme mit Hilfe von Öl und Kühlrippen ab, während Trockentransformatoren luftgekühlt sind.
Auswahl eines geeigneten Trockentransformators
Bei der Auswahl eines Trockentransformators sind die erforderliche Leistung, Spannung und Betriebsumgebung zu berücksichtigen.
1. Erforderliche Leistung
Die Leistung des Transformators wird nach der zu verwendenden Last ausgewählt. Im Allgemeinen ist ein effizienter Betrieb möglich, wenn die durchschnittliche Leistung mit einer Transformatorleistung von etwa 60 % gedeckt werden kann. Die Kapazität muss jedoch oberhalb der maximalen Leistung und des Einschaltstroms bei großen Lasten gewählt werden.
2. Spannung
Die Spannung muss jeweils für die Hochspannungs- und die Niederspannungsseite gewählt werden. Bei Hochspannungstransformatoren beträgt die Spannung der Hochspannungsseite im Allgemeinen 6,6 kV oder 3,3 kV. Die Niederspannungsseite sollte entsprechend der Last ausgewählt werden.
3. Betriebsumgebung
Auch der Standort des Transformators und die Betriebsumgebung müssen berücksichtigt werden. Es ist zu prüfen, ob besondere Umgebungsbedingungen vorliegen (Feuchtigkeit, Temperatur, Vibration usw.), und es ist ein Transformator mit geeigneter Haltbarkeit und Schutz zu wählen.
Weitere Informationen zu Trockentransformatoren
Unterschiede zwischen Trockentransformatoren und Gusstransformatoren
Gegossene Transformatoren sind Transformatoren, die kein Öl verwenden. Trockentransformatoren und Gusstransformatoren unterscheiden sich in ihren Kühlmethoden und Schutzleistungen.
Der einzige Schutz für die inneren Wicklungen eines Trockentransformators ist die Lackierung. Da sie der Luft ausgesetzt sind, können sie durch äußere physische Schäden und Feuchtigkeit gefährdet sein. Daher sind geeignete Schutzmaßnahmen erforderlich.
Gegossene Transformatoren hingegen werden durch eine Struktur gekühlt, bei der die inneren Wicklungen mit einem Isoliermaterial wie Epoxidharz verfestigt sind. Das Isoliermaterial wirkt auch als Kühlmittel und leitet die Wärme wirksam ab.
Trockentransformatoren und Gusstransformatoren werden im Allgemeinen beide im kleinen bis mittleren Leistungsbereich eingesetzt. Für Trockentransformatoren sind jedoch unter Umständen Kühlgebläse und Kühlvorrichtungen erforderlich, was die Herstellungskosten leicht in die Höhe treiben kann. Gegossene Transformatoren hingegen werden im Vergleich zu Trockentransformatoren zu relativ niedrigen Kosten hergestellt.