Kuivatyypin ja öljyssä jäähdytetyn muuntajan lämpötilan nousu sekä niiden lämpötilan nousualue

Muuntajien käyttöiän määrittäviä tekijöitä on useita. kuiva-tyyppiset muuntokoneet ja öljyimmersioon perustuvat muuntajat Niistä lämpötila on tärkein tekijä, joka johtaa eristeen vanhenemiseen ja siten vaikuttaa muuntajien käyttöikään. Muuntajien sisällä lämmön jakautuminen ei ole tasainen, mikä aiheuttaa merkittäviä lämpötilaeroja eri osissa. Siksi jokaisen osan sallittu lämpötilan nousu nimelliskuormalla on määritelty turvalliselle toiminnalle.

---

I. Lämpötilan nousun perusperiaatteet ja laskelmat

Eristysluokka ja suurin sallittu lämpötila

Yleisesti öljyllä jäähdytetyt muuntajat käyttävät A-luokan eristystä, jonka suurin sallittu lämpötila on 105 °C.

– Sallitun lämpötilan nousun laskenta (esimerkkinä käämi)

Sallittu lämpötilan nousu = Suurin sallittu lämpötila – ympäristön lämpötila (viitearvona 40 °C)

Eli: 105 °C – 40 °C = 65 °C (sallittu käämityksen lämpötilan nousu)

– Öljyn lämpötilan ja käämityksen lämpötilan välinen suhde

Muuntajan öljyn lämpötila on yleensä noin 10 °C alhaisempi kuin käämitysten lämpötila. Siksi:

– Sallittu öljyn lämpötilan nousu on: 65 °C – 10 °C = 55 °C

– Öljyn vanhenemisen estämiseksi yläöljypinnan lämpötilan nousu ei saa ylittää 45 °C

Todellinen käyttölämpötila-alue

Jos yläöljyn lämpötila on välillä 80 °C–90 °C, käämityksen lämpötila on noin 95 °C–105 °C. Pituudeltaan tässä alueessa pysyminen kiihdyttää eristysmateriaalin vanhenemista.

---

II. Korkean lämpötilan vaikutukset Kuivamuuntajien ja öljymuuntajien toiminnalle

Eristysmateriaalin heikkeneminen

Pitkäaikainen altistuminen korkealle lämpötilalle saa eristyskartonkin muuttumaan hauraaksi ja halkeamisherkäksi, mikä johtaa eristysominaisuuksien menetykseen ja vikaantumisriskin kasvuun.

– Eristysöljyn vanheneminen

Käämityksen eristyksen vakava vanheneminen kiihdyttää eristysöljyn vanhenemista, mikä lyhentää muutenkin muuntajan kokonaistoimintaelämää.

– Johtopäätös

On suositeltavaa välttää muuntajan käyttöä korkeassa lämpötilassa, erityisesti pitkäaikaisessa korkean lämpötilan käytössä.

---

III. Muuntajien eristysluokat

Eristysluokka ilmaisee eristysmateriaalin kuumentumisresistenssiä, ja eri luokat vastaavat eri enimmäissallittuja lämpötiloja.

Öljyssä jäähdytetyt muuntajat (7 luokkaa)

A, E, B, F, H, N, C

– Kuivat muuntajat (3 eri luokkaa)

B, F, H

Otetaan luokka A esimerkiksi. Sen merkitys on: Muuntajan käyttölämpötilan ja ympäristölämpötilan summa ei saa ylittää 105 °C:ta; muille luokille periaate on sama.

---

IV. Lämpötilan nousun raja-arvokaavio (selitys)

• Kuvaajassa esitetään öljyllä jäähdytettyjen muuntajien lämpötilan nousun raja-arvot.

• Kuiva-tyyppisten muuntajien lämpötilan nousun raja-arvot esitetään kuvaajassa.

Huomautus: Lämpötilan nousun raja-arvon suuruus heijastaa suoraan eristysmateriaalin kuumuuden kestämiskykyä ja se on tärkeä perusta valinnassa ja käytön seurannassa.

---

V. Ytimen turvallisuusperiaatteet

Kun lämpötilan nousu ei ylitä sallittua rajaa, muuntaja voi toimia turvallisesti määritellyn käyttöiän ajan riippumatta siitä, kuinka ympäröivän ilman lämpötila muuttuu.