Um einen Transformator zu kühlen, können verschiedene Methoden verwendet werden. Der gebräuchlichste Ansatz ist die Verwendung von Öl als Kühlmittel, wobei der Transformator in einen mit Isolieröl gefüllten Tank getaucht wird. Dieses Öl nimmt die beim Betrieb entstehende Wärme auf und gibt sie an die Umgebung ab. Bei großen Transformatoren werden Zwangsölkühlsysteme eingesetzt, bei denen Pumpen das Öl durch Kühlkörper oder Wärmetauscher zirkulieren lassen. In einigen Fällen werden Luftkühlungsverfahren eingesetzt, bei denen Ventilatoren Luft über die Oberfläche des Transformators blasen, um die Wärme abzuleiten. Darüber hinaus kann bei Transformatoren mit sehr großer Kapazität eine Kombination aus Öl- und Luft- oder Wasserkühlung verwendet werden, um die Wärmeableitung zu verbessern.
Transformatoren erwärmen sich aufgrund mehrerer Faktoren, die hauptsächlich mit elektrischen Verlusten und Lastbedingungen zusammenhängen. Die Hauptwärmequellen sind Widerstandsverluste in den Wicklungen (I²R-Verluste), bei denen der elektrische Widerstand einen Teil der elektrischen Energie in Wärme umwandelt. Darüber hinaus tragen Kernverluste, einschließlich Hysterese- und Wirbelstromverluste, zur Erwärmung bei. Hohe Lastbedingungen oder Überlastung können den durch den Transformator fließenden Strom erhöhen und dadurch die Widerstandsverluste und damit die Temperatur erhöhen. Schlechte Belüftung oder unzureichende Kühlung können den Hitzeeffekt verstärken.
Die Betriebstemperatur eines Transformators kann je nach Bauart, Kühlsystem und Lastbedingungen variieren. Im Allgemeinen sollte die Temperatur des Transformatoröls im Normalbetrieb 85 bis 90 Grad Celsius (185 bis 194 Grad Fahrenheit) nicht überschreiten. Allerdings können die Wicklungen Temperaturen von bis zu 100 Grad Celsius (212 Grad Fahrenheit) oder etwas mehr erreichen. Transformatorkonstruktionen enthalten häufig Sicherheitsmargen, um einen zuverlässigen Betrieb auch dann zu gewährleisten, wenn die Temperaturen diese Grenzwerte erreichen.
Die Betriebstemperatur eines Transformators wird im Allgemeinen so gesteuert, dass sie in einem sicheren Bereich bleibt, um Schäden zu verhindern und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Bei Standardtransformatoren kann die Umgebungstemperatur zwischen -20 und 40 Grad Celsius (-4 bis 104 Grad Fahrenheit) liegen, während die Öltemperatur idealerweise unter 85 Grad Celsius (185 Grad Fahrenheit) bleiben sollte. Für spezielle Anwendungen oder Transformatoren mit verbesserten Kühlsystemen werden hohe Temperaturen verwendet. Eine Überschreitung dieser Temperaturen kann jedoch zu einer beschleunigten Verschlechterung der Isolierung und einer verkürzten Lebensdauer des Transformators führen.
In diesem Artikel informieren wir Sie über die leistungsstärksten Staubsauger auf dem Markt, darunter sowohl kabelgebundene als auch kabellose Modelle,…