Transformatoren im Vergleich
2. Februar 2021|Lesezeit: 9 min
Im Mittelspannungsbereich kommen Transformatoren mit Kupfer- oder Aluminiumwicklungen zum Einsatz. Wie sich die Varianten unterscheiden und welche Art welche Vorteile hat, erklärt Marco Bürgi im Interview.
Welche Art von Transformatoren setzen wir bei CKW für unsere Kunden ein?
Für Kundenprojekte sind wir auf der Netzebene 5 bis 7 für die Produktgruppe Mittel- und Niederspannung zuständig. Entsprechend handelt es sich bei diesen Transformatoren um Verteiltransformatoren im Leistungsbereich zwischen 630 kVA und 2500 kVA – hauptsächlich freiatmende oder hermetisch geschlossene Öltransformatoren. Bei besonderen Anforderungen aber auch Trockentransformatoren, die ganz ohne Öl auskommen. Transformatoren mit amorphen Kernblechen konnten sich in unserem Markt hingegen nicht etablieren und werden heute kaum mehr angefragt.
Welche Transformatoren sind zurzeit am meisten gefragt?
Aktuell setzen wir vorwiegend hermetische Transformatoren ein – immer abhängig von der spezifischen Anforderung. Neben anderen Punkten ist oft das Wicklungsmaterial die zentrale Frage bei einem Projekt. Die Möglichkeiten sind Kupfer, Aluminium oder ein Mix der beiden Materialien.
«Wir betrachten jeweils die Investitions- und die Betriebskosten über die Lebensdauer hinweg und setzen das wirtschaftlich beste Produkt ein.»
Marco Bürgi
Projektleiter bei CKW
Inwiefern unterscheiden sich die Transformatoren bezüglich Wicklungsmaterial?
Der Aufbau eines Transformators mit Kupferwicklungen unterscheidet sich nicht von einem Transformator mit Aluminiumwicklungen. Allerdings hat Aluminium einen tieferen Leitwert. Deswegen muss der Querschnitt der Wicklung bei gleicher Belastung erhöht werden. Dies hat Auswirkungen auf die Baugrösse. Aktuell ist ein Transformator mit Aluminiumwicklungen etwas grösser und schwerer als einer mit Kupferwicklungen. Wir sprechen von 10 bis 15 Prozent mehr Gewicht und Gesamtvolumen.
Gibt es qualitative Unterschiede? Beispielsweise beim Wirkungsgrad?
Die Qualität ist normativ definiert. Die Normanforderungen gelten für beide Transformatorenarten. Daher sind sie qualitativ gleichwertig. Wir betrachten jeweils die Investitions- und die Betriebskosten über die Lebensdauer hinweg und setzen das wirtschaftlich beste Produkt ein. Somit haben unsere Kunden alle Wicklungsarten im Einsatz. Bezüglich Langlebigkeit, Unterhalt oder Ausfallrate gibt es keinen Unterschied zwischen den unterschiedlichen Arten. Auch bezüglich Wirkungsgrad haben Aluminium und Kupfer die gleichen normativen Anforderungen zu erfüllen. Unterschiede gibt es, wie erwähnt, in der Baugrösse und beim Gewicht, um die gleichen Werte zu erreichen.
Was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Typen von Transformatoren?
Der Vorteil vom Transformator mit Kupferwicklung ist, dass er kleiner und leichter ist. Das vereinfacht den Transport und die Montage. Der Vorteil des Aluminiumtransformators liegt hingegen bei den Investitionskosten. Trotz mehr Leitermaterial führt das günstigere Rohmaterial zu geringeren Gesamtkosten. Grundsätzlich würde ich nicht davon sprechen, dass die eine Variante Nachteile gegenüber der anderen hat. Schlussendlich ist es eine Frage des Einsatzbereichs und der wirtschaftlichen Betrachtung, welche Art zum Einsatz kommt.
Worauf sollte man bei der Wahl eines Transformators achten?
Ausschlaggebend ist generell der Verwendungszweck. Wir stellen oft fest, dass ein Transformator mit Aluminiumwicklungen mit Vorurteilen behaftet ist. Wichtig ist aber, wie und wo der Transformator zur Anwendung kommt. Gerade bei engen Platzverhältnissen, komplizierter Einbringung oder beschränkten Belastbarkeiten der Transportwege ist allenfalls ein Transformator mit Kupferwicklungen besser geeignet. Entscheidend ist die wirtschaftlich beste Lösung für den Kunden. Dies stellen wir dank unserer Erfahrung und mit unserem Fachpersonal sicher.