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Trockentransformatorenlaufen bei viel höheren Temperaturen als ölgefüllte Modelle. Ihre Grenzen ergeben sich aus der Isolationsklasse und dem Gesamtdesign. Sie verwenden keine Flüssigkeit zum Kühlen, wie dies bei anderen Typen der Fall ist. Stattdessen sind diese auf Luftzirkulation und feste Materialien angewiesen, um die Hitze zu bewältigen.
Trockentransformatoren werden anhand der Isolationsklassen klassifiziert. Jede Klasse legt den höchsten zulässigen Temperaturanstieg fest. Klasse B erlaubt insgesamt bis zu 130 Grad Celsius. Das bedeutet einen Anstieg von 80 Grad gegenüber der Umgebungsluft. Klasse F reicht bis 155 Grad Celsius. Es ermöglicht einen Anstieg von 100 Grad über die Umgebungstemperatur. Klasse H erreicht 180 Grad Celsius. Dieser ermöglicht einen Anstieg von 125 Grad gegenüber der Umgebungstemperatur.
Diese Werte bedeuten den maximalen Anstieg über eine übliche Umgebungstemperatur von 40 Grad. Nehmen wir zum Beispiel ein Gerät der Klasse F. Es verträgt insgesamt 155 Grad. Das setzt sich zusammen aus einem Anstieg von 100 Grad plus den 40 Grad Außentemperatur.
Im täglichen Einsatz halten Trockentransformatoren bestimmte Temperaturen konstant. Die durchschnittliche Temperatur in den Wicklungen liegt 80 bis 115 Grad über der Umgebungstemperatur. An heißen Orten ist es am Ende 10 bis 15 Grad heißer als im Durchschnitt. Aus Sicherheitsgründen bleiben die Oberflächen bei 70 bis 90 Grad. Das Design deckt Umgebungstemperaturen von minus 20 bis plus 40 Grad ab.
Neuere Trockentransformatoren verfügen über Möglichkeiten, die Temperaturen genau zu überwachen. Sie umfassen Sensoren wie PT100-RTDs direkt in den Wicklungen für genaue Messwerte. Wärmesysteme schalten die Ventilatoren automatisch ein, wenn die Temperaturen die Solltemperaturen erreichen. Alarme warnen bei Modellen der Klasse F frühzeitig bei 130 Grad. Trips schaltet bei denselben Geräten bei 155 Grad ab.
Wie heiß diese Transformatoren tatsächlich werden, kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden. Die Laststufen führen dazu, dass die Temperaturen steigen, wenn mehr Leistung zugeführt wird. Wärmere Außenluft beeinträchtigt die Kühlung. Schlechte Belüftung kann zu zusätzlichen 10 bis 20 Grad führen. Das Laufen über 1000 Meter erfordert eine gewisse Leistungsreduzierung, da die Luft dort oben dünner wird.
Für diese Geräte ist die richtige Temperaturregelung von großer Bedeutung. Bei einer Temperatur von 10 Grad über dem Nennwert halbiert sich die Lebensdauer der Isolierung. Oberflächen müssen kühl genug bleiben, um zu verhindern, dass sich Gegenstände in der Nähe entzünden. Sie können eine vorübergehende Überlastung durchführen, wenn bei den Temps genügend Spielraum vorhanden ist.
Designer bauenTrockentransformatorenum mit diesen höheren Temperaturen sicher umzugehen. Fortschrittliche Materialien in der Isolierung sorgen für langfristige Zuverlässigkeit. Sie sorgen auch innerhalb von Gebäuden für einen brandsicheren Betrieb.
