Die Lebensdauer eines Transformators wird nicht vom Kessel bestimmt und nicht vom Kern, sondern vom Papier. Die Zellulose-Isolierung übernimmt zwei Aufgaben gleichzeitig: Sie isoliert elektrisch und sie hält die Wicklung mechanisch zusammen. Wird sie spröde, verliert der Transformator seine Kurzschlussfestigkeit — im Extremfall kollabiert die Wicklung.
Was die Alterung treibt
Die Forschungslage zu Zellulose in Mineralöl ist eindeutig: Zwei Parameter bestimmen die Alterungsgeschwindigkeit.
- Feuchte. Verdoppelt sich der Wassergehalt im Papier, halbiert sich die erwartbare Lebensdauer.
- Temperatur. Schon 10 °C mehr verkürzen die Lebensdauer der Zellulose um mehr als die Hälfte.
Beide Größen lassen sich beeinflussen — und genau da setzen Esterflüssigkeiten an.
Was sich mit Ester ändert
Vergleichende Untersuchungen zur Alterung von Zellulose in Ester und in Mineralöl zeigen einen deutlich positiven Einfluss der Esterflüssigkeiten. Die Erkenntnis ist inzwischen normativ verankert: Sowohl IEC 60076-14:2013 als auch IEEE C57.154:2012 behandeln das Thema in eigenen Anhängen.
Der Grund liegt zu einem großen Teil in der Feuchtetoleranz: Ester ziehen Wasser aus der Zellulose und halten das Papier dadurch trockener.
Drei Wege, den Effekt zu nutzen
Der Gewinn lässt sich auf drei Arten einlösen — je nachdem, was am Standort gebraucht wird:
- Längere Lebensdauer. Gleiche Betriebstemperatur wie bisher, dafür eine deutlich längere Standzeit der Isolierung.
- Höhere Betriebstemperatur. Der Transformator wird wärmer gefahren und erreicht trotzdem die Lebensdauer, die er mit Mineralöl bei Normaltemperatur gehabt hätte.
- Mehr Leistung oder weniger Platz. Wer die Temperaturreserve in Leistung umsetzt, bekommt aus derselben Bauform mehr heraus — oder kann bei Neubeschaffung kompakter bauen.
Welcher der drei Wege sinnvoll ist, ist eine Auslegungsfrage und keine Produktfrage. Sie sollte vor der Beschaffung geklärt werden, nicht danach.
Für Bestandsanlagen
Auch bei bestehenden Transformatoren lässt sich der Effekt nutzen — über ein Retrofilling. Voraussetzung ist, dass das Papier noch in einem Zustand ist, der die Umstellung rechtfertigt. Das zeigt eine Ölanalyse. Schicken Sie uns Ihre Werte, dann sagen wir Ihnen, ob sich der Aufwand lohnt.