Was Ist Ein Leistungstransformatoren?
Leistungstransformatoren sind Geräte zur Änderung der Spannung einer Wechselstromversorgung.
Weil er die Spannung ändert, lautet sein japanischer Name “Transformator”. Er nutzt die elektromagnetische Induktion, um die Spannung zu erhöhen und zu senken.
Die in Kraftwerken erzeugte Elektrizität wird über Übertragungsleitungen an Fabriken und Haushalte verteilt, wobei die erzeugte Elektrizität eine extrem hohe Spannung von mehreren zehntausend Volt aufweist. Da es gefährlich ist, den Strom in normalen Haushalten zu verwenden, wird er mit Leistungstransformatoren heruntergeregelt und verteilt. In Japan wird die Spannung auf 100 Volt herabgesetzt, bevor sie in den Haushalten verwendet wird.
Verwendungszwecke Von Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren werden in vielen Bereichen eingesetzt, von industriellen Anwendungen bis hin zum allgemeinen Hausgebrauch. Spezifische Anwendungen sind wie folgt
- Für die Stromumwandlung in Kraftwerken und Umspannwerken
- Für die Stromversorgung in Fabriken und Gewerbebetrieben
- Für die Stromübertragung in allgemeinen Wohngebäuden
- Für den Blitzschutz von Stromversorgungsanlagen
- In alten Netzteilen
Leistungstransformatoren können als unverzichtbare Geräte für die Nutzung von Elektrizität bezeichnet werden.
Prinzip Der Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren bestehen einfach aus zwei Spulen (federgewickelter Kupferdraht) und einem Eisenkern: Die Primärspule der beiden Spulen ist mit der Stromquelle verbunden und die Sekundärspule mit dem anspruchsvollen Gerät.
Wenn Strom durch die Primärspule fließt, wird im Eisenkern eine Magnetkraft erzeugt, die die Sekundärspule erreicht. Die Sekundärspule, die die Magnetkraft aufnimmt, erzeugt an beiden Enden eine Spannung. Dieses Phänomen wird als elektromagnetische Induktion bezeichnet. Leistungstransformatoren nutzen die elektromagnetische Induktion geschickt aus, um die Spannung zu erhöhen oder zu verringern.
Die Primär- und die Sekundärspule sind vollständig voneinander getrennt und durch einen Wicklungsrahmen, den sogenannten Spulenkörper, isoliert. Mit anderen Worten: Leistungstransformatoren übertragen elektrische Energie durch elektromagnetische Induktion, während die Primär- und Sekundärspulen elektrisch isoliert sind. Durch diese Isolierung wird verhindert, dass Störungen, die auf der Stromversorgungsseite auftreten, auf die Verbraucherseite übertragen werden.
Arten Von Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren werden hauptsächlich in zwei Typen eingeteilt: ölgefüllte Transformatoren und Gusstransformatoren.
1. öLgefüllte Transformatoren
Dies sind Transformatoren, bei denen die Wicklungen und der Eisenkern in Isolieröl getaucht sind. Die Transformatoren erzeugen beim Betrieb Wärme, können aber hermetisch abgeschlossen werden, da das Isolieröl als Kühlmittel verwendet werden kann. Da die Wicklungen und der Eisenkern hermetisch abgeschlossen sind, ist auch eine Aufstellung im Freien möglich.
Handelt es sich bei dem Isolieröl jedoch um Mineralöl, muss ausreichend darauf geachtet werden, dass es nicht ausläuft, da dies zu einer Verunreinigung des Bodens führen kann. In den letzten Jahren wurden auch umweltfreundliche ölgefüllte Transformatoren mit Pflanzenöl verkauft.
2. Gegossene Transformatoren
Dies ist ein Transformator, bei dem die Wicklungen und der Eisenkern mit Epoxidharz überzogen sind. Sie verwenden kein Isolieröl und sind daher leicht zu warten. Sie müssen jedoch in Innenräumen installiert werden, da die Möglichkeiten zur Wärmeabfuhr begrenzt sind. Ein weiterer Nachteil ist, dass sie teurer sind als ölgefüllte Transformatoren.
Sonstige Informationen üBer Leistungstransformatoren
1. Rolle Der Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren haben zwei Aufgaben: Transformieren und Isolieren.
Transformator
Die Aufgabe des Transformators besteht darin, den erzeugten Strom zu verstärken und auf eine für die Nutzung geeignete Spannung herunterzuregeln. In Haushalten wird die Spannung in der Regel auf 100 Volt herabgesetzt. In industriellen Anwendungen wird sie meist auf 200 oder 400 Volt heruntergesetzt.
Bei der Stromübertragung und -verteilung werden Ultrahochspannungen wie 66 000 Volt verwendet, um Übertragungsverluste zu verringern. Sie können auch als Gegenmaßnahme gegen Spannungsabfälle umgewandelt werden. Je länger die Übertragungsstrecke ist, desto niedriger ist die Spannung am Ort der Nutzung, was zu einem Spannungsabfall führt. Diesem Spannungsabfall kann durch eine leichte Anhebung der Spannung mit einem Leistungstransformatoren entgegengewirkt werden.
Isolierung
Bei allgemeinen Leistungstransformatoren sind die eingangs- und ausgangsseitigen Drähte nicht miteinander verbunden. Der Strom auf der Eingangsseite wird durch elektromagnetische Induktion auf die Ausgangsseite übertragen. Transformatoren, bei denen Ein- und Ausgang auf diese Weise getrennt sind, werden als “Trenntransformatoren” bezeichnet und verhindern, dass Anomalien auf der Eingangsseite auf die Ausgangsseite übertragen werden.
2. Spannung Von Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren haben Spannungen, die in Japan üblich sind.
Niederspannung
Die gebräuchlichsten Niederspannungen sind 100 Volt, 200 Volt und 400 Volt. 100 Volt werden z. B. für Haushaltsstromversorgungen verwendet. Im Gegensatz dazu werden 400 Volt für Großgeräte in Fabriken verwendet.
Hohe Spannungen
Die am häufigsten verwendeten Hochspannungen sind 3.300 und 6.600 Volt. Die meisten Energieversorgungsunternehmen verwenden 6.600 Volt.
Spezielle Hochspannung
Die besondere Hochspannung ist eine sehr hohe Spannung, die zwischen Umspannwerken und in großen Fabriken verwendet wird. 66.000 und 154.000 Volt werden hauptsächlich für die Stromübertragung und -verteilung verwendet.