Was ist ein Transformatordurchführung und welche Arten gibt es

In elektrischen Energieversorgungssystemen ist ein Isolierdurchgang ein isolierendes Gerät, das es ermöglicht, dass ein elektrischer Leiter sicher durch eine geerdete leitfähige Barriere hindurchführt, wie im Fall von Transformern oder Schaltgeräten. Alle Transformerspulen sind an Hochspannungsleitungen angeschlossen, daher muss bei den Anschlussverbindungen besondere Sorgfalt walten, um einen Überschlag zwischen den Hochspannungsklemmen und dem Transformergehäuse zu vermeiden. Bei Niederspannungsverteilungstransformatoren werden Kabelverbindungen in einem Endkasten auf der Sekundarseite hergestellt.

Bei Starkstromtransformatoren jedoch arbeiten beide Seiten mit Hochspannung, was speziell konzipierte Geräte, sogenannte Isolierdurchgänge, erforderlich macht. Ein Isolierdurchgang besteht in der Regel aus einem zentralen stromführenden Leiter (einem Stab, Leiterplatten oder Kabel) und einer Porzellanhülle, die in der Öffnung des Transformergehäuses montiert ist, um den lebenden Teil zu isolieren. Der einfachste Typ ist ein geformter hochwertiger glasierter Porzellanisolator mit einem zentralen Leiter. Dieser Typ wird für Spannungen bis 33 kV verwendet und hat eine glatte oder leicht gerippte Oberfläche für Innenraumanwendungen.

Für Außentransformatoren enthält der äußere (obere) Teil des Isolierdurchgangs Wetterleisten, um die unteren Rippen vor Regenwasser zu schützen. Für Transformatoren, die über 36 kV betrieben werden, werden ölgefüllte oder Kondensatortyp-Isolierdurchgänge verwendet. Ein ölgefüllter Isolierdurchgang besteht aus einem hohlen, zweiteiligen Porzellanzylinder mit einem Leiter, der durch seine Achse führt. Der Raum zwischen dem Leiter und der Innenseite des Porzellans ist mit Öl gefüllt, das vom Öl im Transformergehäuse getrennt ist. Oben am Isolierdurchgang befindet sich eine kleine Ausdehnungskammer, um Volumenänderungen infolge von Temperaturunterschieden des Öls zu kompensieren. Am unteren Ende wird für Stromwandlern vorgesehen, sodass der Isolierdurchgang entfernt werden kann, ohne den Stromwandler zu stören.

Ein Kondensator-Isolierdurchgang wird mit Schichten synthetisch-harzgebundenes Papier gebaut, die mit dünnen metallischen Folien, die mit leitfähigem Material imprägniert sind, abwechselnd angeordnet sind. Dies bildet eine Reihe von Kondensatoren, wobei jedes Paar metallische Folien und der dazwischenliegende harzgebundene Papierzylinder als Kondensator wirkt. Durch die Variation der Länge der metallischen Folien und der Dicke der harzgebundenen Papierschichten wird die dielektrische Spannung gleichmäßig über die radiale Tiefe verteilt, also entlang des Radius des Isolierdurchgangs.