Luftgekühlte Transformatoren nutzen Luft als Medium, um die bei ihrem Betrieb entstehende Wärme abzuleiten. Sie basieren auf natürlicher Konvektion oder Umluft, um die Wärme vom Transformatorkern und den Wicklungen abzuleiten. In Systemen mit natürlicher Konvektion zirkuliert die Luft aufgrund von Temperaturunterschieden um den Transformator, während in Umluftsystemen Ventilatoren oder Gebläse die Luft aktiv zirkulieren lassen, um die Kühleffizienz zu verbessern. Diese Art der Kühlung wird häufig bei kleinen Transformatoren oder in Anwendungen eingesetzt, bei denen Platz- und Budgetbeschränkungen ausschlaggebende Faktoren sind.
Transformatoren werden je nach Art der Kühlung in mehrere Kategorien eingeteilt. Die Hauptklassifizierungen sind:
- Luftgekühlte Transformatoren: Verwenden Sie Luft zur Wärmeableitung durch natürliche Konvektion oder Umluft.
- Ölgekühlte Transformatoren: Verwenden Sie Isolieröl zur Wärmeaufnahme und -ableitung. Das Öl zirkuliert entweder auf natürliche Weise oder mithilfe einer Pumpe.
- Öltransformatoren: Sie sind vollständig in Isolieröl eingetaucht, das sowohl für Kühlung als auch für elektrische Isolierung sorgt.
- Trockentransformatoren: Verwenden Sie Luft als Kühlmedium, sind jedoch für den Betrieb ohne Öl ausgelegt und verwenden Materialien wie Epoxidharz oder Harz zur Isolierung.
Ölgekühlte Transformatoren verwenden Isolieröl, um die beim elektrischen Betrieb entstehende Wärme aufzunehmen und abzuleiten. Öl zirkuliert durch den Transformator und leitet Wärme vom Kern und den Wicklungen ab. Diese Wärme wird dann entweder über Heizkörper oder externe Kühlsysteme abgeführt. Die Ölkühlung ist bei größeren Transformatoren und in Umgebungen, in denen zusätzliche Isolierung und Kühlung erforderlich sind, wirksam.
Transformatoren werden je nach Design und Anwendung in verschiedene Typen eingeteilt, darunter:
- Leistungstransformatoren: werden bei der Erzeugung und Übertragung elektrischer Energie verwendet, um Spannungen zu erhöhen oder zu verringern.
- Verteilungstransformatoren: werden zum Herunterspannen der Spannung für die Verteilung an Endverbraucher verwendet.
- Trenntransformatoren: sorgen für eine elektrische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis.
- Instrumententransformatoren: Dazu gehören Stromwandler und Potenzialwandler, die für Mess- und Schutzzwecke verwendet werden.
- Autotransformatoren: bieten einen variablen Spannungsausgang und verfügen über eine einzige Wicklung, die zwischen Primär- und Sekundärtransformator geteilt wird.
Die Kühlung eines Transformators erfolgt je nach Größe und Anwendung des Transformators auf unterschiedliche Weise. Bei kleineren Transformatoren kann eine Luftkühlung ausreichend sein, entweder durch natürliche Konvektion oder durch Umluft. Bei größeren Transformatoren wird häufig eine Ölkühlung eingesetzt, bei der Isolieröl die Wärme des Transformators aufnimmt und weiterleitet. Bei ölgekühlten Transformatoren können zusätzliche Kühlmechanismen wie Kühler, Lüfter oder externe Wärmetauscher eingesetzt werden, um die Wärmeableitung zu verbessern und sichere Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten.
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