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Praktische Hinweise -Erwärmung

Der Wärmeentwicklung liegen die Leistungsverluste bei den Transformatoren zugrunde. Die Wärmequelle bilden vor allem Wicklungen und der Kern. Die ausgestrahlte Wärme ist ein nachteiliger Effekt und bewirkt eine ganze Reihe von baulichen Einschränkungen und elektrischen Effekten.  Die Temperaturerhöhung in den Wicklungen wirkt sich unmittelbar auf ihren Widerstand aus. Mittels Widerstandsänderungen der Wicklungen wird die mittlere Temperaturerhöhung zur Bestimmung der Übereinstimmung mit den für die eingesetzten Isolierungen zulässigen Temperaturen festgelegt. Die Empfehlungen IEC85 bestimmen die Wärmeschutzklassen:

Wärmeklasse mittlere zulässige Temperatur der Isolierung in ËšC maximale zulässige Temperatur der Isolierung in ËšC
A 100 105
E 115 120
B 120 130
F 140 150

 

Für die Transformatoren Breve-Tufvassons wird die Wärmeschutzklasse „B” angenommen. Sie ist dem Typenschild bei „ta” zu entnehmen, z.B. ta40B, wofür gilt: maximale Nennumgebungstemperatur 40ËšC, Wärmeklasse B (max. 130ËšC, im Durchschnitt 120ËšC).

Der Wert der mittleren Temperaturzunahme in den Wicklungen wird mittels folgender Formel berechnet:

Δt = (R2 – R1)(x+t1)/R1 – (t2 – t1), mit:

x = 234,5 für Kupfer

Δt mittlere Temperaturerhöhung über t2

R1 Widerstand am Anfang des Versuchsverfahrens bei der Umgebungstemperatur t1

R2 Widerstand am Ende des Versuchsverfahrens, als Vorbedingungen erreicht sind

t1 Umgebungstemperatur des Transformators am Anfang des Versuchsverfahrens

t2 Umgebungstemperatur des Transformators am Ende des Versuchsverfahrens

 

Es wird angenommen, dass: tÅ›r = Δt + ta, mit:

tÅ›r – Mitteltemperatur der Wicklung

ta – Umgebungstemperatur

Die Nennleistung von Transformatoren wird im Laborverfahren unter Wirklast für den Dauerbetrieb (falls nicht anders vorgeschrieben) in der Luftumgebung mit der Nenntemperatur ta (dem Typenschild zu entnehmen) bestimmt. Bei realen Temperaturen, die von der „ta” Nenntemperatur abweichen, werden entsprechende Leistungskorrekturen der Leistungsentnahme vorgenommen. Das nachstehende Schaubild zeigt die reale Abhängigkeit für einen Transformator  mit ta40B in dem Temperaturbereich 40ËšC-80ËšC und ihre vereinfachte Approximation. Daneben sind Anhaltsleistungsfaktoren für verschiedene Auslegungen angegeben.

 

  Ta 50°C 60°C 70°C 80°C
25B 76% 66% 57% 47%
40B 88% 77% 66% 55%
60B X X 85% 71%
70B X X X 83%

 

Achtung! Soll der Transformator in einer höheren Umgebungstemperatur betrieben werden, kann es zu bedeutenden Spannungsabfällen durch die Temperaturerhöhung in den Wicklungen kommen.

Es fällt schwer, eine reale Umgebungstemperatur für Kleinanlagen zu bestimmen, in denen ein Transformator eingesetzt ist. In solchem Fall wird es empfohlen, die Anlage zu beurteilen und einen Trafo durch Erwärmung der Wicklungen beim Trafobetrieb in dieser Anlage unter ta, bestimmt für diese Anlage, vorzuwählen.

Breve Tufvassons Sp. z o.o
ul. Postępowa 25/27,
93-347 Łódź, Polska

Tel. +48 (42) 640 18 10
www.brevetrafo.de