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Einphasiger Freileitungstransformator für elektrische Freileitungsnetze

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Einphasiger Freileitungstransformator

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Ein einphasiger Freileitungstransformator ist ein an Masten montierter Verteiltransformator, der in Freileitungsnetzen eingesetzt wird, um Mittelspannungsstrom auf Niederspannung für Privathaushalte, ländliche Gebiete, landwirtschaftliche Betriebe und kleinere Gewerbekunden herunterzutransformieren. Diese Transformatoren sind kompakt, witterungsbeständig und für den Dauerbetrieb im Freien ausgelegt.

Typische Spezifikationen
·Primärspannung: 2,4–34,5 kV (üblicherweise 7,2 kV, 11 kV, 12,47 kV, 13,2 kV, 13,8 kV, 22 kV, 33 kV)
·Sekundärspannung: 120/240 V, 230 V, 240 V oder 400/230 V (sofern zutreffend)
·Nennleistung: 5–500 kVA
·Frequenz: 50 Hz oder 60 Hz
·Anzahl der Phasen: Einphasig
·Kühlungsart: ONAN (Oil Natural Air Natural)
·Isolierung: Mineralöl oder natürliche/synthetische Esterflüssigkeit
·Montage: Mastmontage
·Stufenschalter: Stufenschalter außerhalb des Stromkreises (typischerweise ±2 × 2,5 % oder ±5 %)

Gängige Nennleistungen
Zu den typischen Standardleistungen gehören:
·5 kVA
·10 kVA
·15 kVA
·25 kVA
·37,5 kVA
·50 kVA
·75 kVA
·100 kVA
·167 kVA
·250 kVA
·333 kVA
·500 kVA

Gängige Spannungsverhältnisse
Beispiele hierfür sind:
·11 kV / 230 V
·11 kV / 120/240 V
·12,47 kV / 120/240 V
·13,8 kV / 120/240 V
·22 kV / 230 V
·33 kV / 240 V

Hauptkomponenten
·Laminierter Magnetkern
·Hochspannungswicklung
·Niederspannungswicklung
·Versiegelter Stahltank
·Isolieröl
·Kühlrippen
·Hochspannungsdurchführung
·Niederspannungsdurchführungen
·Überdruckentlastungsvorrichtung
·Hebeschlaufen
·Erdungsanschluss
·Typenschild

Anwendungsbereiche
·Freileitungsverteilung in Wohngebieten
·Ländliche Elektrifizierung
·Landwirtschaftliche Betriebe und Anlagen
·Kleine Gewerbegebäude
·Straßenbeleuchtung
·Wasserpumpstationen
·Abgelegene Gemeinden

Vorteile
·Kompakte und leichte Bauweise
·Kostengünstige Installation an Strommasten
·Zuverlässiger Betrieb im Freien
·Minimaler Wartungsaufwand
·Geeignet für radiale Freileitungsnetze
·Einfacher Austausch und einfache Wartung

Schutzvorrichtungen
Zu den typischen Schutzvorrichtungen gehören:
·Hochspannungs-Auslöse-Sicherung
·Strombegrenzungssicherung (sofern erforderlich)
·Blitz- und Überspannungsableiter
·Druckentlastungsvorrichtung
·Erdungsanschluss
·Überstromschutz durch vorgeschaltete Geräte

Routinemäßige Werksprüfungen
Die Hersteller führen in der Regel folgende Prüfungen durch:
·Messung des Wicklungswiderstands
·Überprüfung des Spannungsverhältnisses
·Prüfung des Isolationswiderstands
·Leerlaufverluste und Erregungsstrom
·Lastverluste und Impedanzmessung
·Prüfung der Wechselstrom-Haltespannung
·Prüfung auf induzierte Überspannung
·Dichtheitsprüfung
·Prüfung der Durchschlagfestigkeit des Isolieröls (ölgefüllte Geräte)

Anwendbare Normen
·IEC 60076 – Leistungstransformatoren
·IEEE C57.12.20 – Anforderungen an Freiluft-Verteiltransformatoren
·IEEE C57.12.90 – Prüfvorschriften für ölgefüllte Transformatoren
·IEC 60296 – Mineralische Isolieröle

Typische Installation
Ein einphasiger Freilufttransformator wird in der Regel an einem Strommast montiert und wie folgt angeschlossen:
1. Die Mittelspannungs-Freileitung wird über eine Sicherung und einen Überspannungsableiter an die Primärdurchführung angeschlossen.
2. Der Transformator transformiert die Spannung auf die erforderliche Versorgungsspannung herunter.
3. Der Niederspannungs-Sekundärkreis versorgt nahegelegene Wohnhäuser oder kleine Gewerbebetriebe.
4. Der Transformatorbehälter ist aus Sicherheitsgründen an das Erdungssystem angeschlossen.

Typische Leistungsdaten
·Wirkungsgrad: 98,5–99,5 %
·Kühlung: Natürliche Öl- und Luftkühlung (ONAN)
·Lebensdauer: 25–40 Jahre
·Installation: Im Freien, mastmontiert
·Wartung: Regelmäßige Sichtprüfung und elektrische Prüfungen

Einphasige Freileitungstransformatoren gehören zu den am häufigsten verwendeten Verteiltransformatoren in Freileitungsnetzen. Sie bieten eine wirtschaftliche und zuverlässige Lösung für die Versorgung einzelner Haushalte, landwirtschaftlicher Betriebe, kleiner Unternehmen und ländlicher Gemeinden mit Niederspannungsstrom aus Mittelspannungs-Verteilungsleitungen.