Tør transformer

Tørtransformere er alle transformere, der ikke indeholder flydende isoleringsmaterialer. Varmetabet bortledes ved selvkøling eller ved hjælp af ekstra ventilatorer og køleenheder.

En transformer består af et magnetisk kredsløb, som kaldes kernen, og har mindst to strømførende viklinger med et fast antal vindinger. De viklinger, der vender mod den elektriske spænding (netspændingen), kaldes primærsiden (primærspolen), og den side, der vender mod forbrugeren og den elektriske belastning, kaldes sekundærsiden (sekundærspolen). Teknikken til fremstilling af kernen og kvaliteten af den anvendte transformerkerne påvirker det magnetiske kredsløb. Ideelt set skal magnetkredsløbet (magnetfeltet) generere lave hvirvelstrømstab og have lave ommagnetiseringstab (hysteresetab).

Et andet aspekt er modstanden i viklingen. Kun med lagdelte og ordnede viklinger på primærspolen og sekundærspolen og det bedste viklingsmetal kan du reducere viklingstabene. Spændingen reguleres med antallet af vindinger på spolen. Strømstyrken bestemmer diameteren på det viklede metal.

Med undtagelse af sølv har kobber den bedste ledningsevne med γ = 56. Aluminium har på den anden side kun γ = 36. Aluminium følger således med en forskel på ca. 35 procent. Derfor er kobber det bedste metal og aluminium “kun” det næstbedste af de teknisk og økonomisk anvendelige ledermaterialer til elektrisk energi. Alle andre metaller kan ikke betragtes som ledere af elektricitet, og legeringer har generelt en betydeligt lavere ledningsevne end rene metaller. Sølv og guld er helt udelukket på grund af den høje pris.

Kernen består af elektriske plader, der er isoleret på begge sider og stablet oven på hinanden. Spolens isolering til kernen sikres af et tilstrækkeligt luftgab. Isolationen mellem den øvre og nedre spænding består af isolerende materiale og/eller en stor luftspalte. En lodret luftstrøm langs spoleoverfladen og i rummet mellem kølekanalerne i spolerne sikrer den nødvendige bortledning af varmetab. På grund af konvektion genereres den nødvendige luftstrøm automatisk (dette kaldes køletype AN – Air Natural), eller den forstærkes yderligere med ventilatorer (køletype AF – Air Forced).

Tørtransformere bruges altid, når oliefyldte transformere ikke kan bruges på grund af øget brandbelastning eller øget risiko for natur og vand eller kun kan sættes i drift med omfattende sikkerhedsforanstaltninger. Brugen og driften af tørtransformere er derfor miljøvenlig, men denne teknologi har en ulempe i forhold til oliefyldte transformere, når det gælder termiske egenskaber. Viklingerne er isoleret med tørre isoleringsmaterialer, normalt ved hjælp af en støbeharpiksproces i tilfælde af større konstruktionskapaciteter. På grund af vanskeligheden ved at bortlede varmetab kan støbte harpikstransformere kun fremstilles til selvkøling op til en effekt på 40 MVA, og over det kun med ekstra ventilatorer.

Tørtransformere bruges hovedsageligt som distributionstransformere og effekttransformere (energidistribution og strømforsyning) i lavspændings- og mellemspændingsnettet op til et effektområde på 40 MVA og er begrænset til en maksimal driftsspænding på 36 kV. Begrænsningen af effektområdet er nødvendig, fordi de anvendte isoleringsmedier har en lavere dielektrisk styrke end transformerolie. Ved udendørs installation skal transformeren altid beskyttes mod fugt og snavs med et hus . Da isoleringen af disse transformere leveres af den omgivende luft, skal afstandene mellem viklingen og kernen og mellem højspændingen og lavspændingen øges ved store installationshøjder (i henhold til standarden > 1.000 m) for at kompensere for luftens dielektriske styrke, som falder med trykket.