Trenntransformator: Typen, technische Daten, Anwendungsbereiche und Leitfaden zur kundenspezifischen Fertigung

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Eine Trenntransformator ist ein Transformator, der dazu dient, den Primärkreis vom Sekundärkreis elektrisch zu trennen und gleichzeitig elektrische Energie durch elektromagnetische Induktion zu übertragen. Da die Primär- und Sekundärwicklungen nicht elektrisch miteinander verbunden sind, kann ein Trenntransformator neben der Spannungswandlung auch eine galvanische Trennung gewährleisten.

Trenntransformatoren finden breite Anwendung in Industriemaschinen, CNC-Anlagen, Krankenhäusern, Rechenzentren, USV-Anlagen, Automatisierungsanlagen, Laboren, Gewerbegebäuden und anderen Bereichen, in denen elektrische Trennung und eine kontrollierte Stromverteilung von Bedeutung sind.

Aber nicht alle Trenntransformatoren sind gleich.

Je nach Anwendungsfall benötigen Sie möglicherweise ein Einphasen-Trenntransformator, Dreiphasen-Trenntransformator, Trockentransformator, Harzvergossener Trenntransformator, VPI-Transformator, abgeschirmter Trenntransformator oder ein maßgeschneiderter industrieller Trenntransformator.

In diesem Leitfaden werden die verschiedenen Arten von Trenntransformatoren, ihre Funktionsweise, ihre Anwendungsbereiche, wichtige technische Daten und Vorteile erläutert sowie erklärt, wie Sie den richtigen Transformator für Ihr Projekt auswählen.


Inhaltsübersicht

Was ist ein Trenntransformator?

Ein Trenntransformator ist ein Transformator mit getrennte Primär- und Sekundärwicklungen die nicht elektrisch miteinander verbunden sind.

Die elektrische Energie wird über das Magnetfeld im Transformatorkern von der Primärwicklung auf die Sekundärwicklung übertragen.

Laut Schneider Electric kann jeder Transformator mit zwei Wicklungen, bei dem Primär- und Sekundärseite elektrisch nicht miteinander verbunden sind, als Trenntransformator betrachtet werden. Im Gegensatz dazu besteht bei einem Autotransformator eine elektrische Verbindung zwischen Primär- und Sekundärseite.

Beispielsweise ein Transformator mit:

  • Nennleistung: 75 kVA
  • Primärspannung: 480 V
  • Sekundäre Spannung: 208Y/120 V
  • Phase: Dreiphasig
  • Häufigkeit: 60 Hz

kann die Spannung von 480 V auf 208Y/120 V umwandeln und dabei die elektrische Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen aufrechterhalten.

Einfach ausgedrückt:

Wechselstrom-Eingang → Primärwicklung → Magnetkern → Sekundärwicklung → isolierter Wechselstrom-Ausgang

Die Isolierung entsteht dadurch, dass zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung keine direkte leitende Verbindung besteht.

Cabinet dry type three phase isolation transformer with open enclosure and copper windings for industrial applications


Wie funktioniert ein Trenntransformator?

Ein Trenntransformator funktioniert nach dem Prinzip von elektromagnetische Induktion.

Wird an die Primärwicklung Wechselspannung angelegt, entsteht im Transformator-Kern ein wechselnder Magnetfluss. Dieser sich ändernde Magnetfluss induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung.

Da die beiden Wicklungen elektrisch voneinander unabhängig sind, erfolgt die Energieübertragung magnetisch und nicht über eine direkte elektrische Verbindung.

Das Spannungsverhältnis wird näherungsweise durch das Windungsverhältnis bestimmt:

V₁ / V₂ ≈ N₁ / N₂

Wo:

  • V₁ = Primärspannung
  • V₂ = Sekundärspannung
  • N₁ = Primärwindungen
  • N₂ = Sekundärwindungen

Ein Trenntransformator kann daher für folgende Zwecke ausgelegt werden:

  • Spannungsabwärtswandlung
  • Aufwärtsspannungswandlung
  • 1:1-Spannungsisolierung

A 1:1-Trenntransformator, … kann beispielsweise in etwa die gleiche Primär- und Sekundärspannung aufweisen und gleichzeitig eine galvanische Trennung gewährleisten.

Isolation transformer working principle showing galvanic isolation between separate primary and secondary windings


Was macht ein Trenntransformator?

Die Hauptfunktion eines Trenntransformators besteht darin, den Primär- und den Sekundärstromkreis elektrisch voneinander zu trennen.

Je nach Ausführung und Installation kann ein Trenntransformator auch für folgende Zwecke verwendet werden:

1. Galvanische Trennung sicherstellen

Die getrennten Wicklungen verhindern einen direkten Strompfad zwischen Quelle und Last.

2. Spannung ändern

Ein Trenntransformator kann die Spannung erhöhen oder verringern.

Beispiele hierfür sind:

  • 480 V → 208 V
  • 480 V → 240 V
  • 600 V → 480 V
  • 400 V → 230 V
  • 380 V → 220 V

3. Trägt zur Verringerung bestimmter elektrischer Störungen bei

Trenntransformatoren können dazu beitragen, die Übertragung bestimmter Gleichtaktstörungen zwischen dem Primär- und dem Sekundärsystem zu begrenzen. Das tatsächliche Ergebnis hängt von der Bauweise des Transformators, der Erdung, der Abschirmung, der Systemimpedanz und der gesamten elektrischen Installation ab.

4. Unterstützung für empfindliche Geräte

Trenntransformatoren können in Stromversorgungssysteme integriert werden, die empfindliche elektronische und industrielle Geräte versorgen.

5. Ein separat entwickeltes System bereitstellen

Je nach elektrischer Auslegung und den geltenden Vorschriften kann die Sekundärseite geerdet und potentialausgeglichen werden, um ein separat gespeistes System zu schaffen.


Arten von Trenntransformatoren

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Trenntransformatoren zu klassifizieren.

Sie lassen sich wie folgt einteilen:

  • Phase
  • Dämmsystem
  • Bauwesen
  • Anmeldung
  • Kühlung
  • Spannung
  • Gehege
  • Abschirmung

Zu den gängigsten Arten gehören die folgenden.


1. Einphasiger Trenntransformator

A Einphasen-Trenntransformator ist für einphasige Stromnetze ausgelegt.

Es wird üblicherweise für relativ kleine Lasten und einzelne elektrische Geräte verwendet.

Typische Anwendungsbereiche

  • CNC-Maschinen
  • Werkzeugmaschinen
  • Steuerungssysteme
  • Laborausstattung
  • Elektronische Geräte
  • Beleuchtung
  • Industrielle Automatisierung
  • Prüfgeräte

Zu den gängigen Bewertungen gehören unter anderem:

  • 500 VA
  • 1 kVA
  • 2 kVA
  • 5 kVA
  • 10 kVA
  • 15 kVA
  • 25 kVA
  • 50 kVA

Das genaue Verhältnis von Kapazität und Spannung sollte entsprechend der angeschlossenen Last und der Anwendung gewählt werden.


2. Dreiphasen-Trenntransformator

A Dreiphasen-Trenntransformator ist für dreiphasige Industrie- und Gewerbestromnetze ausgelegt.

Er gehört zu den wichtigsten Typen von Trenntransformatoren für Industrieprojekte.

Typische Anwendungsbereiche

  • Produktionsstätten
  • Industriemaschinen
  • Datenzentren
  • USV-Anlagen
  • Krankenhäuser
  • Automatisierungssysteme
  • Erneuerbare Energiesysteme
  • Kommerzielle Gebäude
  • Bergbau
  • Öl- und Gasanlagen

Zu den typischen Spannungskombinationen gehören:

PRIMÄRSPANNUNGSEKUNDÄRSPANNUNG
380 V220 V
400 V230 V
415 V400 V
480 V208Y/120 V
480 V240 V
600 V480 V
690 V400 V

Der Transformator kann je nach Systemanforderungen mit unterschiedlichen Wicklungsanschlüssen und Vektorgruppen ausgelegt werden.


3. Trockenisolierter Trenntransformator

A Trockenisolationstransformator verwendet feste Isolierung und Luft anstelle von flüssigem Isolieröl.

Die Trockenbauweise ist besonders attraktiv für Installationen in Innenräumen, bei denen der Schutz vor Ölaustritt, der Brandschutz oder Umweltaspekte eine wichtige Rolle spielen.

Trockentransformatoren können in verschiedenen Bauformen ausgeführt werden, darunter gekapselte, mit Gießharz vergossene sowie andere belüftete oder geschlossene Ausführungen. Die Norm IEC 61558-1 regelt die Sicherheitsanforderungen für verschiedene Trockentransformatoren, einschließlich gekapselter und nicht gekapselter Wicklungen, für Anwendungen innerhalb ihres Geltungsbereichs.

Vorteile von Trockenisolationstransformatoren

  • Kein Isolieröl
  • Geringer Wartungsaufwand
  • Geeignet für zahlreiche Installationen im Innenbereich
  • Geringeres Risiko von Ölleckagen
  • Kompakte Installation
  • Gute Umweltverträglichkeit

Typische Anwendungsbereiche

  • Kommerzielle Gebäude
  • Krankenhäuser
  • Datenzentren
  • Fabriken
  • Schulen
  • Flughäfen
  • U-Bahn-Systeme
  • Industrieanlagen

4. Isolationstransformator aus Gießharz

A Isolationstransformator aus Gießharz verwendet Epoxidharz, um die Wicklungen zu vergießen.

Die Kapselung bietet zusätzlichen Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und Verunreinigungen aus der Umgebung.

Vorteile

  • Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit
  • Hohe mechanische Festigkeit
  • Geringer Wartungsaufwand
  • Gutes Brandverhalten
  • Geeignet für Innenräume
  • Gute Beständigkeit gegen Umweltverschmutzung

Die Technologie der Gießharz-Trockentransformatoren findet breite Anwendung in anspruchsvollen Innenraum- und Industrieanwendungen. ABB bietet beispielsweise Gießharz-Trockentransformatoren für Industrie- und Infrastrukturanwendungen an.

Typische Anwendungsbereiche

  • Krankenhäuser
  • Datenzentren
  • Flughäfen
  • Einkaufszentren
  • U-Bahn-Stationen
  • Industrieanlagen
  • Projekte im Bereich erneuerbare Energien

5. VPI-Trenntransformator

VPI steht für Vakuumdruckimprägniert.

Bei einem VPI-Transformator wird der Isolierlack unter Vakuum und Druck in das Wicklungsisolationssystem imprägniert.

Die VPI-Bauweise findet breite Anwendung bei industriellen Trockentransformatoren, bei denen mechanische Festigkeit, thermische Leistung und Umweltbeständigkeit eine wichtige Rolle spielen.

Typische Anwendungsbereiche

  • Industrielle Fabriken
  • Bergbau
  • Stahlwerke
  • Öl und Gas
  • Industrieantriebe
  • USV-Anlagen
  • Erneuerbare Energien

Bei der Wahl zwischen VPI und Gießharz sollten die Installationsumgebung, die Spannung, die Kapazität, die Kühlungsanforderungen, der Wartungsaufwand und die Projektspezifikationen berücksichtigt werden.


6. Abgeschirmter Trenntransformator

A abgeschirmter Trenntransformator umfasst eine elektrostatische Abschirmung zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung.

Die Abschirmung kann dazu beitragen, die Übertragung bestimmter hochfrequenter elektrischer Störungen zu verringern.

Ein wichtiger Punkt für Käufer ist jedoch, dass das Wort “Isolierung” bedeutet nicht automatisch, dass der Transformator über eine elektrostatische Abschirmung verfügt.. Falls eine Abschirmung erforderlich ist, sollte dies in den technischen Spezifikationen des Transformators ausdrücklich angegeben werden. Auch Schneider Electric trifft diese Unterscheidung in seinen technischen Leitlinien.

Typische Anwendungsbereiche

  • Datenzentren
  • Laboratorien
  • Medizinische Geräte
  • Präzisionselektronik
  • Kommunikationssysteme
  • Messgeräte
  • Empfindliche industrielle Steuerungssysteme

7. Industrieller Trenntransformator

Eine industrieller Trenntransformator ist für anspruchsvolle industrielle Anwendungen konzipiert.

Im Vergleich zu kleinen Steuertransformatoren können industrielle Trenntransformatoren über wesentlich höhere Nennleistungen und maßgeschneiderte elektrische Eigenschaften verfügen.

Typische Anwendungsbereiche

  • CNC-Maschinen
  • Fertigungslinien
  • Motoren und Antriebe
  • Industrielle Automatisierung
  • Schweißgeräte
  • Bergbaumaschinen
  • Öl und Gas
  • Stahlwerke
  • Schwerindustrie

Industrieprojekte erfordern unter Umständen maßgeschneiderte Lösungen:

  • Impedanz
  • Spannungsverhältnis
  • Vektorielle Gruppe
  • Wasserhähne
  • Oberschwingungsverhalten
  • Abschirmung
  • Gehege
  • Kühlung
  • Kurzschlussfestigkeit

8. Trenntransformator für USV-Anlagen

Trenntransformatoren werden häufig in bestimmte USV- und kritische Stromversorgungsarchitekturen integriert.

Sie können für folgende Zwecke verwendet werden:

  • Spannungsumwandlung
  • Elektrische Isolierung
  • Konfiguration der Systemerdung
  • Trennung elektrischer Stromkreise

Zu den typischen Anwendungsbereichen gehören:

  • Datenzentren
  • Telekommunikationseinrichtungen
  • Serverräume
  • Industrielle USV-Anlagen
  • Batteriesysteme
  • Kritische Infrastruktur

Die genaue Transformatorauslegung muss mit dem Hersteller der USV und dem gesamten elektrischen System abgestimmt werden.


9. Medizinischer Trenntransformator

Medizinische elektrische Systeme unterliegen besonderen Sicherheitsanforderungen, daher sollten medizinische Trenntransformatoren nicht allein aufgrund ihrer Leistung und Spannung ausgewählt werden.

Je nach Anwendungsbereich müssen medizinische Transformatoren unter Umständen zusätzliche Anforderungen erfüllen, die folgende Aspekte betreffen:

  • Leckstrom
  • Isolierung
  • Überwachung
  • Abschirmung
  • Schutz
  • Temperatur
  • Medizinische IT-Systeme

Für verschiedene medizinische Anwendungen und Anwendungen mit Gerätetransformatoren gelten unterschiedliche Transformatornormen. So enthält beispielsweise die Norm IEC 61558 spezifische Teile, die sich mit Sicherheitstransformatoren und bestimmten Anwendungen befassen.

Bei medizinischen Projekten sollten die technischen Daten des Transformators stets anhand der geltenden lokalen elektrotechnischen und medizinischen Normen überprüft werden.

Common types of isolation transformers including single phase, three phase, dry type, cast resin, VPI and shielded industrial transformers


Anwendungsbereiche von Trenntransformatoren

Trenntransformatoren kommen in einer Vielzahl von Branchen zum Einsatz.

ANWENDUNGTYPISCHER VERWENDUNGSZWECK
CNC-MaschinenSpannungswandlung und elektrische Trennung
RechenzentrenKritische Stromverteilung
KrankenhäuserSpezialisierte elektrische Systeme
Industrielle AutomatisierungIsolierte Stromversorgung für Geräte
USV-AnlagenSpannungswandlung und -trennung
LaboratorienGeregelte Stromversorgung
HerstellungStromverteilung in Anlagen
Erneuerbare EnergieGalvanische Trennung und Spannungswandlung
Marine-SystemeSpezialisierte Stromverteilung
Kommerzielle GebäudeSpannungswandlung und -trennung

Trenntransformator für CNC-Maschinen

CNC-Anlagen können empfindlich auf die Netzqualität, elektrische Störungen und die Erdungsbedingungen reagieren.

Ein entsprechend ausgelegter Trenntransformator kann Folgendes bieten:

  • Spannungswandlung
  • Galvanische Trennung
  • Trennung der Stromnetze
  • Reduzierte Übertragung bestimmter Gleichtaktstörungen

Zu den gängigen Konfigurationen gehören:

480 V → 240 V

480 V → 208 V

400 V → 230 V

380 V → 220 V

Bei CNC-Anwendungen sollte der Transformator außerdem hinsichtlich folgender Aspekte geprüft werden: Anlaufstrom, Einschaltstrom, Oberschwingungen, Lastkennlinien und erforderliche Leistung.


Trenntransformator für Rechenzentren

Rechenzentren benötigen eine äußerst zuverlässige elektrische Infrastruktur.

Trenntransformatoren können als Teil der Stromverteilungsarchitektur für folgende Zwecke eingesetzt werden:

  • USV-Anlagen
  • PDUs
  • Serverausrüstung
  • Kritische Lasten
  • Stromverteilung

Zu den gängigen nordamerikanischen Konfigurationen gehören:

480 V → 208Y/120 V

480 V → 480Y/277 V

600 V → 480 V

Die geeignete Konfiguration hängt vom Stromverteilungssystem der Anlage ab.


Trenntransformator für Industrieanlagen

Industrieanlagen können ganz andere elektrische Eigenschaften aufweisen als handelsübliche Verbraucher.

Beispiele hierfür sind:

  • Frequenzumrichter
  • Gleichrichter
  • Schweißgeräte
  • CNC-Maschinen
  • Motoren
  • SPS-Systeme
  • Automatisierte Fertigungslinien

Diese Lasten können Oberschwingungen, Einschaltströme oder schnelle Stromänderungen verursachen.

Daher reicht es möglicherweise nicht aus, einen Trenntransformator allein anhand der auf dem Typenschild angegebenen kVA-Leistung auszuwählen.

Der Transformatorhersteller sollte die tatsächlichen Lastcharakteristika überprüfen.

Isolation transformer for real-world industrial applications including CNC, UPS, data centers, medical equipment and laboratories


Trenntransformator vs. Autotransformator

Dies ist eines der Themen, die am häufigsten missverstanden werden.

SPEZIALTRENNTRAFOSPARTRANSFORMATOR
PrimärwicklungGetrenntGemeinsamer Wicklungsabschnitt
SekundärwicklungGetrenntGemeinsamer Wicklungsabschnitt
Galvanische TrennungJaNein
Direkter elektrischer AnschlussNeinJa
SpannungsumwandlungJaJa
GrößeIm Allgemeinen größerIm Allgemeinen kleiner
KostenIm Allgemeinen höherIm Allgemeinen niedriger
Typische AnwendungIsolierung und SpannungswandlungEffiziente Spannungsregelung

Ein Autotransformator verfügt über einen gemeinsamen Wicklungsabschnitt zwischen Primär- und Sekundärkreis, sodass er keine galvanische Trennung gewährleistet.

Wichtig:

Falls Ihr Projekt ausdrücklich Folgendes erfordert: elektrische Trennung, ersetzen Sie einen Trenntransformator mit zwei Wicklungen nicht einfach deshalb durch einen Autotransformator, weil das Spannungsverhältnis dasselbe ist.


Trenntransformator vs. herkömmlicher Transformator

Der Begriff “Trenntransformator” kann manchmal zu Verwirrung führen.

Ein Transformator mit zwei Wicklungen, bei dem Primär- und Sekundärwicklung elektrisch voneinander getrennt sind, sorgt bereits für eine elektrische Trennung.

Daher stützt sich die Unterscheidung häufig auf die vorgesehene Funktion und Spezifikation, und nicht etwa ein völlig anderes Transformatorprinzip.

So kann beispielsweise ein herkömmlicher Trockenbau-Verteiltransformator mit zwei Wicklungen eine elektrische Trennung gewährleisten, während dies bei einem Autotransformator nicht der Fall ist.

In einem Projekt für Trenntransformatoren kann zusätzlich Folgendes festgelegt werden:

  • Spannungsverhältnis 1:1
  • Elektrostatische Abschirmung
  • Spezielle Isolierung
  • Geringe Anforderungen an die Leckage
  • Schalldämpfung
  • Spezifische Erdungsanordnung
  • Sondergehäuse

Diese Anforderungen müssen in der technischen Spezifikation klar definiert sein.


Trenntransformator vs. Transformator: Die wichtigsten Unterschiede

SPEZIALTRENNTRAFOALLGEMEINER TRANSFORMATOR MIT ZWEI WICKLUNGEN
Getrennte WicklungenJaJa
Galvanische TrennungJaJa
SpannungswandlungOptionalAllgemein
Verhältnis 1:1In manchen Anwendungsbereichen üblichSeltener
SchildOptionalOptional
SchalldämpfungKann dafür ausgelegt werdenHängt von der Ausführung ab
HauptzweckIsolierung + EnergieübertragungSpannungsumwandlung/-verteilung

Der entscheidende Punkt ist, dass Nicht jeder Trenntransformator gehört zu einer völlig eigenständigen Kategorie der Transformatorbauweise..


Trocken- vs. Ölgefüllter Trenntransformator

Trenntransformatoren können unter Verwendung verschiedener Isolations- und Kühltechnologien hergestellt werden.

SPEZIALTROCKENTYPÖLGEFÜLLT
IsoliermediumLuft-/FeststoffdämmungIsolieröl
Installation in InnenräumenHervorragend geeignet für zahlreiche AnwendungsbereicheAnwendungsabhängig
ÖlaustrittKeineMöglich
BrandschutzaspekteIm Allgemeinen positivErfordert entsprechende Brandschutz- und Sicherheitsvorkehrungen
WartungIm Allgemeinen niedrigMöglicherweise ist eine Ölprüfung/-untersuchung erforderlich
Typische AnwendungInnenraumsysteme für Gewerbe und IndustrieGrößere Außenanlagen
UmweltaspekteKein IsolierölErfordert Ölmanagement

Trocken-Transformatoren sind besonders attraktiv, wenn der Transformator in der Nähe der Last oder innerhalb von Gebäuden aufgestellt werden muss. ABB hebt hervor, dass bei der Trockentransformatortechnik kein Isolieröl zum Einsatz kommt und dass sich daraus Vorteile bei der Installation und für die Umwelt ergeben.


Wichtige technische Daten von Trenntransformatoren

Wenn Sie ein Angebot für einen Trenntransformator anfordern, können Sie die Bearbeitungszeit erheblich verkürzen, indem Sie die richtigen technischen Angaben machen.

Zu den wichtigsten Parametern gehören:

PARAMETERBEISPIEL
Nennleistung75 kVA
PhaseDreiphasig
Primäre Spannung480 V
Sekundäre Spannung208Y/120 V
Frequenz60 Hz
Material der WicklungKupfer
Vektor-GruppeDyn11
IsolationsklasseF / H
KühlungAN / AF
ImpedanzEntsprechend der Konstruktion
GehegeIP00 / IP20 / IP23 / IP54
Elektrostatische AbschirmungJa / Nein
EinrichtungInnen / Außen
StandardIEC / ANSI / UL / CSA
Tippen±2 × 2,51 TP3T, falls erforderlich
MengeProjektumfang

Welche Größe sollte mein Trenntransformator haben?

Die richtige Transformatorleistung hängt von der tatsächlichen elektrischen Last ab.

Bei einem Dreiphasensystem:

S = √3 × V × I

Wo:

  • S = Scheinleistung
  • V = Leitungsspannung
  • I = Leitungsstrom

Es reicht jedoch nicht immer aus, lediglich die Anschlussleistung zu berechnen.

Bei der Auswahl des Transformators sollten außerdem folgende Punkte berücksichtigt werden:

  • Anlaufstrom des Motors
  • Einschaltstrom des Transformators
  • Lastverteilung
  • Oberschwingungen
  • Nichtlineare Lasten
  • Umgebungstemperatur
  • Zukünftiger Ausbau der Lastkapazitäten
  • Kontinuierliche Beladung
  • Erforderliche Überlastfähigkeit

Beispiel

Angenommen, ein industrielles System benötigt eine Dauer-Scheinleistung von etwa 60 kVA.

Je nach den tatsächlichen Lastmerkmalen und der erforderlichen Reserve kann ein 75-kVA-Transformator in Betracht gezogen werden.

Bei einer großen Industrieanlage sollte der Hersteller das gesamte Lastprofil prüfen, bevor er die Nennleistung endgültig festlegt.


So wählen Sie den richtigen Trenntransformator aus

Schritt 1: Ermittlung der Nennkapazität

Bestimmen Sie:

  • Anschlussleistung
  • Maximaler Bedarf
  • Anforderungen an den Motorstart
  • Zukünftige Erweiterung
  • Dauerbelastung

Schritt 2: Primärspannung überprüfen

Zu den gemeinsamen Werten gehören:

  • 208 V
  • 220 V
  • 230 V
  • 240 V
  • 380 V
  • 400 V
  • 415 V
  • 440 V
  • 480 V
  • 600 V

Schritt 3: Sekundärspannung überprüfen

Zu den typischen Sekundärspannungen gehören:

  • 120 V
  • 208Y/120 V
  • 220 V
  • 230 V
  • 240 V
  • 400 V
  • 415 V
  • 480 V

Schritt 4: Wählen Sie „Einphasig“ oder „Dreiphasig“

Wählen Sie „Einphasig“ für:

  • Kleingeräte
  • Steuerschaltungen
  • Laborausstattung
  • Einzelne Maschinen

Wählen Sie „Dreiphasig“ für:

  • Industrieanlagen
  • Großmaschinen
  • Datenzentren
  • Kommerzielle Gebäude
  • Industrievertrieb

Schritt 5: Wählen Sie das Dämmsystem aus

Je nach Anwendungsfall können Sie zwischen folgenden Optionen wählen:

  • Offen belüftet
  • Eingekapselt
  • Gießharz
  • VPI

Die Installationsumgebung und die Projektstandards sollten ausschlaggebend für die endgültige Auswahl sein.


Schritt 6: Festlegen des Gehäuses

Für einen sauberen Schaltschrank im Innenbereich kann eine offene oder belüftete Bauweise geeignet sein.

Für Umgebungen, die Folgendes enthalten:

  • Staub
  • Feuchtigkeit
  • Schmutz
  • Chemische Verunreinigung
  • Bedingungen für die Nassreinigung

Möglicherweise ist eine geeignete geschlossene Bauweise erforderlich.

So sind beispielsweise geschlossene Trockentransformatoren für Umgebungen erhältlich, in denen herkömmliche Lüftungsöffnungen ungeeignet sind.


Normen für Trenntransformatoren

Die geltende Norm hängt vom Transformatorentyp, der Spannung, der Leistung, dem Anwendungsbereich und dem Zielmarkt ab.

Zu den häufig herangezogenen Normen gehören:

IEC

IEC 60076-Reihe

Für Leistungstransformatoranwendungen innerhalb seines Anwendungsbereichs.

IEC 61558

Die Norm IEC 61558 regelt die Sicherheitsanforderungen für Transformatoren, Drosseln, Netzteile und zugehörige Geräte. Die Norm IEC 61558-1:2017 enthält die allgemeinen Anforderungen und Prüfvorschriften dieser Normenreihe.

Nord-Amerika

Je nach Anwendungsbereich können in den Projektspezifikationen folgende Punkte aufgeführt sein:

  • UL
  • CSA
  • ANSI
  • IEEE
  • NEMA

Die genau anzuwendende Norm sollte stets anhand der Projektspezifikation überprüft werden, anstatt davon auszugehen, dass für jeden Trenntransformator dieselbe Norm gilt.

Isolation transformer key specifications and selection guide showing kVA, voltage, vector group, frequency, impedance and RFQ parameters


Prüfung von Trenntransformatoren

Vor dem Versand können Transformatoren Routineprüfungen gemäß der geltenden Produktnorm und den Projektspezifikationen unterzogen werden.

Zu den typischen Transformatorprüfungen gehören unter anderem:

  • Wicklungswiderstand
  • Spannungsverhältnis
  • Polarität / Phasenverschiebung
  • Leerlaufverluste
  • Leerlaufstrom
  • Impedanz
  • Prüfung unter angelegter Spannung
  • Prüfung der induzierten Spannung
  • Isolationswiderstand
  • Teilentladung, sofern angegeben
  • Temperaturanstiegs- oder Typprüfungen, sofern erforderlich

Das genaue Prüfprogramm hängt von der Bauart, der Norm, der Nennleistung und den Kundenanforderungen des Transformators ab.

Bei einem EPC-Projekt sollte der Käufer angeben, ob regelmäßige Prüfberichte, Baumusterprüfbescheinigungen oder Prüfungen durch unabhängige Stellen sind erforderlich.


Wie lange hält ein Trenntransformator?

Ein ordnungsgemäß konstruierter, gefertigter, installierter und gewarteter Trenntransformator kann viele Jahre lang zuverlässig seinen Dienst verrichten.

Die tatsächliche Lebensdauer hängt ab von:

  • Betriebstemperatur
  • Beladungsgrad
  • Dämmsystem
  • Oberschwingungsanteil
  • Umgebungsbedingungen
  • Belüftung
  • Wartung
  • Kurzschlussereignisse
  • Verarbeitungsqualität

Aus diesem Grund sollte die Lebensdauer eines Transformators nicht anhand einer einzigen festen Anzahl von Jahren bestimmt werden.


Vorteile eines Trenntransformators

Elektrische Isolierung

Der Primär- und der Sekundärkreis sind elektrisch voneinander getrennt.

Spannungsumwandlung

Der Transformator kann die Spannung umwandeln und dabei die Isolierung aufrechterhalten.

Flexibles Design

Trenntransformatoren können für verschiedene Zwecke individuell angepasst werden:

  • Spannungen
  • Kapazitäten
  • Frequenzen
  • Phasenkonfigurationen
  • Vektorielle Gruppen
  • Anhänge
  • Kühlverfahren

Verringerte Übertragung bestimmter Störungen

Bei geeigneter Auslegung, Abschirmung, Erdung und Systemkonfiguration kann ein Trenntransformator die Übertragung bestimmter elektrischer Gleichtaktstörungen verringern.

Geeignet für empfindliche Lasten

Sie können in Stromversorgungssysteme integriert werden, die empfindliche Industrie- und Elektronikgeräte versorgen.


Was ist eine elektrostatische Abschirmung?

Eine elektrostatische Abschirmung ist eine leitfähige Schicht, die zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung angebracht ist.

Bei korrekter Auslegung und Erdung kann es eine zusätzliche Dämpfung bestimmter kapazitiver/gleichtaktiger Störpfade bewirken.

Allerdings:

Ein Trenntransformator verfügt nicht automatisch über eine elektrostatische Abschirmung.

Falls für Ihre Anwendung eine Abschirmung erforderlich ist, geben Sie dies bitte gesondert in der Angebotsanfrage an.

Dies ist besonders wichtig für:

  • Datenzentren
  • Laboratorien
  • Medizinische Geräte
  • Präzisionsinstrumente
  • Audiosysteme
  • Empfindliche elektronische Geräte

Schneider Electric weist ausdrücklich darauf hin, dass der Begriff “Isolierung” an sich noch nicht das Vorhandensein einer elektrostatischen Abschirmung impliziert.


Trenntransformator für 480 V bis 208 V

Trenntransformatoren von 480 V auf 208 V sind eine besonders verbreitete Konfiguration in nordamerikanischen gewerblichen und industriellen elektrischen Anlagen.

Eine typische Spezifikation könnte wie folgt aussehen:

75 kVA Dreiphasen-Trenntransformator

  • Primär: 480 V
  • Sekundär: 208 Y/120 V
  • Frequenz: 60 Hz
  • Wicklung: Kupfer
  • Kühlung: AN
  • Isolierung: Klasse H
  • Vector Group: Dyn11
  • Schild: Optional
  • Unterbringung: Je nach Bedarf drinnen oder draußen

Die endgültige Spezifikation sollte auf das Stromverteilungssystem und die geltenden Projektanforderungen abgestimmt werden.


Hersteller von Trenntransformatoren

Warum sollten Sie sich für EverNew Transformer entscheiden?

EverNew Transformer ist ein professioneller Transformatorenhersteller in China, der maßgeschneiderte Transformatorlösungen für Industrie-, Gewerbe-, Erneuerbare-Energien- und Infrastrukturprojekte anbietet.

Unser Ingenieurteam kann Trenntransformatoren nach Kundenanforderungen konstruieren, darunter Spannung, Leistung, Frequenz, Phase, Wicklungsmaterial, Isolationssystem, Kühlverfahren, Gehäuse und geltende Normen.

Zu unseren Leistungen gehören:

  • Einphasige Trenntransformatoren
  • Dreiphasige Trenntransformatoren
  • Trockenisolierte Trenntransformatoren
  • Gießharztransformatoren
  • VPI-Transformatoren
  • Abgeschirmte Trenntransformatoren
  • Industrielle Trenntransformatoren
  • Steuertransformatoren
  • Benutzerdefinierte Spannungsverhältnisse
  • OEM-/ODM-Transformatorfertigung

Maßgeschneiderte Fertigung

Wir können Folgendes individuell anpassen:

Nennleistung: gemäß den Projektanforderungen
Primärspannung: maßgeschneidert
Sekundäre Spannung: maßgeschneidert
Häufigkeit: 50 Hz / 60 Hz
Phase: einphasig / dreiphasig
Wicklung: Kupfer / Aluminium
Kühlung: AN / AF
Isolierung: gemäß der Konstruktion
Anhang: maßgeschneidert
Normen: je nach Zielmarkt und Projektspezifikation


Warum sollte man einen Trenntransformator direkt beim Hersteller kaufen?

Die direkte Zusammenarbeit mit einem Transformatorhersteller kann insbesondere für EPC-Auftragnehmer, Elektrogroßhändler, Systemintegratoren und industrielle Anwender von Vorteil sein, die maßgeschneiderte Spezifikationen benötigen.

Ein Hersteller kann Folgendes unterstützen:

Technische Konzeption

Sehen Sie sich Ihr Einliniendiagramm, Ihr Datenblatt oder Ihre technischen Spezifikationen an.

Maßgeschneiderte Fertigung

Anpassen:

  • Spannung
  • Kapazität
  • Vektorielle Gruppe
  • Impedanz
  • Wasserhähne
  • Gehege
  • Kühlung
  • Abschirmung

Werksprüfung

Legen Sie die vom Projekt geforderten routinemäßigen Prüfberichte und sonstigen Unterlagen vor.

OEM-Dienstleistungen

Wir fertigen Transformatoren nach Kundenzeichnungen, Spezifikationen oder Markenanforderungen.

Exportunterstützung

Unterstützung bei der internationalen Verpackung, Dokumentation und dem Versand für Projekte im Ausland.


So bestellen Sie einen Trenntransformator

Wenn Sie ein Angebot anfordern, helfen die folgenden Angaben dem Hersteller dabei, Ihnen schnell zu antworten.

Bitte geben Sie Folgendes an:

  1. Nennleistung (kVA)
  2. Primäre Spannung
  3. Sekundäre Spannung
  4. Einphasig oder dreiphasig
  5. Frequenz
  6. Material der Wicklung
  7. Installation im Innen- oder Außenbereich
  8. Erforderliche Norm
  9. Menge
  10. Lieferort

Wenn Sie bereits über eine technische Spezifikation, eine Stückliste, eine Zeichnung oder ein Datenblatt verfügen, senden Sie diese einfach an den Hersteller.

Unsere Ingenieure können die technischen Anforderungen prüfen und einen geeigneten Trenntransformator empfehlen.


Häufig gestellte Fragen zu Trenntransformatoren

Was ist ein Trenntransformator?

Ein Trenntransformator ist ein Transformator mit getrennten Primär- und Sekundärwicklungen, der eine galvanische Trennung zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen gewährleistet.

Was ist der Hauptzweck eines Trenntransformators?

Seine Hauptfunktion ist die elektrische Trennung. Er kann zudem eine Spannungsumsetzung bewirken und – je nach Bauart und Systemkonfiguration – dazu beitragen, die Übertragung bestimmter elektrischer Störungen zu begrenzen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Trenntransformator und einem Autotransformator?

Ein Trenntransformator verfügt über getrennte Primär- und Sekundärwicklungen, während bei einem Autotransformator eine gemeinsame elektrische Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangswicklung besteht. Daher bietet ein Autotransformator keine galvanische Trennung.

Kann ein Trenntransformator die Spannung verändern?

Ja. Ein Trenntransformator kann als Aufwärts-, Abwärts- oder als Transformator mit einem Übersetzungsverhältnis von etwa 1:1 ausgelegt werden.

Was ist ein 1:1-Trenntransformator?

A 1:1 isolation transformer has approximately equal primary and secondary voltage ratings while maintaining electrical isolation between the two circuits.

Was ist ein dreiphasiger Trenntransformator?

It is an isolation transformer designed for a three-phase electrical system, commonly used in industrial and commercial applications.

Sind Trenntransformatoren Trockentransformatoren?

Many isolation transformers are dry type, particularly those used for indoor industrial, commercial, electronic, and specialized applications.

Reduziert ein Trenntransformator elektrische Störungen?

It can help reduce the transfer of certain common-mode disturbances. The effectiveness depends on transformer construction, shielding, grounding, and the overall electrical system.

Verfügt jeder Trenntransformator über eine elektrostatische Abschirmung?

No. An electrostatic shield must normally be specifically requested when required by the application.

Kann ein Trenntransformator individuell angepasst werden?

Yes. Manufacturers can customize capacity, primary and secondary voltage, frequency, phase, winding material, impedance, vector group, cooling, enclosure, shielding, and other requirements.

Wie wähle ich den richtigen Trenntransformator aus?

Start with the required capacity, input voltage, output voltage, phase, frequency, installation environment, applicable standards, and load characteristics. For industrial or critical applications, provide the complete technical specification to the transformer manufacturer.


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