Leistungstransformatoren ohne Kupferzuschlag

Unsere Transformatoren und Drosseln werden ausschließlich in Alu-Bandwicklung gefertigt – mit Anzapfungen und Leistungsschutzschaltern sowie Schirmwicklung – je nach Anforderung.

Der Hersteller ORTEA aus Cavenago (Nähe Mailand) fertigt seit über 40 Jahren Spannungskonstanthalter, Leistungstransformatoren, Drosseln, Blindstromkompensationsanlagen und Geräte zur Energiekostenreduzierung (OPTInet). Im Bereich Transformatoren und Drosseln gehören führende Hersteller aus dem USV-Bereich zu unseren Kunden. Wir sind so spezialisiert, dass wir kleinere Transformatoren (z.B. Steuertransformatoren) nicht fertigen können. Einzelne Transformatoren fertigen wir ab 80 kVA, kleinere auch in höheren Stückzahlen.

Preisliste 2015 incl. aller Materialzuschläge

Trenntransformatoren, Dyn5, IP00 bzw. IP21, K4-Auslegung
(4x höhere Verluste durch Oberwellen erlaubt gegenüber normalen Transformatoren)
Alu-Bandwicklung (wir fertigen bis 3150 kVA, höhere Leistungen bitte anfragen)

Alle Preis zzgl. ges. MwSt.!

Leistung
[kVA]
IP00
Maße
L x B x H [mm]
IP00
Gewicht
[kg]
IP00
Preis
[EURO]
10 360 x 220 x 370 80 830.-
12 420 x 240 x 420 90 943.-
15 420 x 250 x 420 100 1079.-
20 420 x 250 x 420 110 1299.-
25 420 x 270 x 420 125 1468.-
30 420 x 320 x 420 145 1678.-
40 600 x 350 x 460 210 1685.-
50 600 x 390 x 460 230 1778.-
63 600 x 420 x 490 250 1951.-
80 600 x 470 x 500 300 2184.-
90 600 x 470 x 500 325 2376.-
100 660 x 470 x 560 350 2450.-
110 660 x 470 x 560 370 2560.-
125 660 x 470 x 560 400 2733.-
140 660 x 490 x 600 430 2898.-
Leistung
[kVA]
IP21
Maße
L x B x H [mm]
IP21
Gewicht
[kg]
IP21
Preis
[EURO]
10 450 x 350 x 500 100 1222.-
12 600 x 400 x 600 115 1391.-
15 600 x 400 x 600 125 1627.-
20 700 x 500 x 700 150 1810.-
25 700 x 500 x 700 165 1979.-
30 700 x 500 x 700 185 2189.-
40 800 x 700 x 850 265 2367.-
50 800 x 700 x 850 285 2461.-
63 800 x 700 x 850 315 2633.-
80 800 x 700 x 850 355 2867.-
90 800 x 700 x 850 380 3056.-
100 900 x 800 x 950 420 3241.-
110 900 x 800 x 950 440 3351.-
125 900 x 800 x 950 470 3524.-
140 900 x 800 x 950 500 3689.-

Vergleich Alu-Bandwicklung vs Kupfer-Lagenwicklung

Betrachtungen an einem 100 kVA-Drehstromtransformator mit Alu-Bandwicklung
gegenüber Kupfer-Lagenwicklung.

Alu-Bandwicklung

Wir wickeln unsere Transformatoren ausschließlich in Alu-Bandwicklung. Wegen der geringeren Leitfähigkeit gegenüber Kupfer benötigen wir 35% mehr Querschnitt.

Die Wärmeentwicklung ist also nicht größer, aber Kupfer ist deutlich teurer.

  • 35% mehr Querschnitt
  • Gleiche Wärmeentwicklung

Das kann beim 100 kVA Transformator schon mal 500 € oder mehr an Kupfermehrkosten ausmachen, die zusätzlich zum Transformatorenpreis in Rechnung gestellt werden, die ohne zu Murren gezahlt werden, weil fast alle so verfahren.

Wieso eigentlich?

Mechanische Stabilität

Nehmen wir einfach mal an, dass bei einem 100-kVA Transformator (230 Volt/Spule) die Spulenbreite 460 mm, die mittlere Windungslänge 800 mm beträgt und 90 Windungen benötigt werden. Die Stromdichte soll 2,5 Amp./mm2 betragen.

Für die Kupfer-Lagenwicklung würde man Flachdraht 15 x 4 mm und für die Alu-Bandwicklung 460 x 0,2 mm nehmen.

Bei der Lagenwicklung wird eine Windung mit der nächsten Kupferwindung über das Tränkharz fixiert. Die Kontaktfläche beträgt nur 32 cm2 (4 mm Seitenfläche x 800 mm Windungslänge), bei der Alu-Bandwicklung sind es 3680 cm2 (460 mm Breite x 800 mm Windungslänge).

Die Alu-Bandwicklung ist wie aus einem Block gefräst.

Bei Kurzschluss und Schwerantrieben

Was passiert bei einem Kurzschluss, bei Schwerantrieben oder häufiger, hoher, impulsförmige Stromaufnahme der Last?

Wie sieht es mit einer möglichen Verformung der Wicklung durch die Magnetfelder aus?

Radial werden die Kupfer-Lagenwicklung und die Alu-Bandwicklung gleichermaßen beansprucht. Aber es gibt deutliche Unterschiede beim Wicklungsaufbau.

Bei unserer Alu-Bandwicklung werden die 90 Windungen mit dem eingewickelten Aramidpapier Nomex 410 (Klasse H) in Einkomponentenharz der Klasse H unter Vakuum getränkt und bei ca. 120 Grad C. ausgehärtet. Es wird also eine Schicht (Lage) auf die andere gelegt (gewickelt). Jede Schicht ist mit der nächsten großflächig über das Harz verbacken. Es entsteht so eine extrem stabile Wicklung.

Dies gilt jeweils für die Primär-Wicklung und für die Sekundär-Wicklung im einzelnen sowie untereinander (Sandwichbauweise: 90 Windungen Aluband: 90 Windungen Aramidpapier: durchtränkt: gehärtet).

Kühlkanäle

Auch wir benötigen Kühlkanäle. Dies sind eingewickelte, flache, 1 mm starke Alu-U-Profile auf der gesamten Breite (460 mm). Die lassen sich nicht zusammendrücken und erhöhen den Leitungsquerschnitt hier zusätzlich um das 5-fache.

Bei der Kupfer-Lagenwicklung sieht es so aus, als würde die Windung nur über den seitlichen Kontakt zur Nachbar-Windung und über die Abstandshalter fixiert. Das ist deutlich weniger als bei der Bandwicklung.

Axial

Axial verteilt sich der Kurzschlussstrom über die gesamte Fläche der Bandwicklung gleichmäßig. Axiale Kurzschlusskräfte entstehen bei der Bandwicklung so gut wie nicht.

Bei der Lagenwicklung sind die axialen Kräfte deutlich höher. Hier können die Windungen (hier 30) gegeneinander verschoben werden. Im Normalfall ist diese Wicklungsart sicherlich gut stabilisiert. Aber was passiert wenn der böse Kurzschluss kommt oder wir haben häufig, für kurze Momente hohe Stromaufnahmen durch Motoren oder nicht lineare Verbraucher?

Vielleicht am Anfang nichts, aber nach Jahren?

Und die Ableitung der Wärme?

In unserem Beispiel hat eine Kupfer-Lagenwindung 30400 mm2 Oberfläche. (15+15+4+4 x 800mm) Eine Alu-Bandwindung hat 736000 mm2 Oberfläche, also über 24-mal mehr.

Bei der Alu-Bandwindung verteilt sich die Temperatur schnell gleichmäßig über das gesamte Band. Bei der Lagenwicklung sind ca. 30 Windungen nebeneinander gewickelt.

Aufgestellt wird der Transformator aber senkrecht. Das ist es schwer vorstellbar, dass ein schneller Temperaturaustausch von den heißeren, oberen Windungen zu den kühleren, unteren Windungen stattfindet. Zumal der Kupferlackdraht durch seine Isolation den schnellen Temperaturausgleich zur Nachbarwindung vermindert.

Spannungsdifferenz zwischen den Windungen

Bei der Alu-Bandwicklung beträgt die Spannung zur nächsten, oberen Windung 2,55 Volt. (230Volt/90 Wdg.). Bei der Lagenwicklung sind es mit rund 33 Volt etwas mehr (230 Volt/90 Wdg. x 30 Wdg.).

Aber beide Wicklungsarten liegen total im „grünen Bereich“.

Noch was Besonderes?

Klar. Wir liefern ausschließlich in K4 bzw. auf Anfrage (z.B K20 für USV-Anlagen) auch mehr.

Reiner Sinus war gestern.

Wenn Sie also einen Transformator wo immer auch anfragen wird man Ihnen wahrscheinlich einen normalen Transformator anbieten. Der ist K0. Der THD-Faktor in Industrienetzen darf bis zu 8% betragen. Wird der Transformator jedoch durch Oberwellen zusätzlich belastet (und das wird heute praktisch jeder) so entstehen zusätzliche Verluste. Unser K4 verträgt das 4-fache der normalen Erwärmung gegenüber K0 auf die Oberwellen bezogen. Unser herausgeführter „N“ hat immer 200 % des Leiterquerschnitts der Phase.

Die Vorteile unserer Bandwicklung gegenüber einer Lagenwicklung finden Sie hier und als PDF im Download.

TTF Flieger GmbH Produkte

Die ttf-Flieger GmbH bietet Lösungen im Bereich der sicheren Stromversorgungen an: vom Spannungskonstanthalter über Leistungstransformatoren und Drosseln bis zu Blindstromkompensationsanlagen.

Spannungskonstanthalter

Automatische Spannungskonstanthalter Leistungsbereich einphasig bis 135 kVA, dreiphasig bis 6000 kVA

Spannungskonstanthalter

Elektronische Spannungskonstanthalter Leistungsbereich einphasig bis 10 kVA, Leistungsbereich dreiphasig bis 30 kVA

Blindstrom­kompensationsanlagen

Verdrosselte Anlagen in IP21 oder in IP00

Wir berechnen keinen zusätzlichen Materialzuschlag!

Transformator

Trocken-Transformatoren

bis 3150 kVA

Drosseln

nach Absprache

Schutzart

von IP00 bis IPXX

Stelltraffo

Stelltransformatoren
von 0,2 kVA bis 2000 kVA

Transformator

Transformatoren
von 10 kVA bis 3150 kVA

Spannungskonstanthalter

Spannungskonstanthalter
von 0,7 kVA bis 6000 kVA

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