Gießharztransformatoren gelten als wartungsarm. In staubiger Umgebung stimmt das nur eingeschränkt — und die Rechnung geht spätestens dann nicht mehr auf, wenn die Reinigung zum festen Bestandteil des Instandhaltungsplans wird. Am Flughafen Heathrow war genau das der Fall, und die Antwort lautete: zurück zur flüssigkeitsgefüllten Bauart, aber mit einer brandsicheren Flüssigkeit.
Die Ausgangslage
Heathrow gehört zu den am stärksten frequentierten Luftfahrtdrehkreuzen der Welt. Über das gesamte Gelände verteilt versorgen Verteiltransformatoren kritische Einrichtungen — Gepäckförderanlagen, Beleuchtung, Sicherheitstechnik, Abfertigung. Ursprünglich waren alle diese Einheiten in Gießharzbauweise ausgeführt. Der Betreiber, damals BAA Airports, stellte ab den 1990er-Jahren schrittweise um.
Warum Staub hier zum technischen Problem wurde
Ein Teil der Transformatoren stand in der Nähe der Gepäckabfertigung. Beim ständigen Auf- und Abladen der Koffer auf die Förderbänder setzt sich Textilstaub frei; hinzu kommt der allgemeine Staubeintrag durch die Bewegung von Personal und Passagieren. Das Ergebnis war eine wachsende Ablagerung auf den Oberflächen der Transformatoren.
Die Gießharzbauweise verschärfte den Effekt aus zwei Gründen:
- Die Luftströmung über die Wicklungen führt den Staub unmittelbar an die aktiven Teile heran.
- Die statischen Felder rund um die Wicklungen ziehen Textilfasern zusätzlich an.
Eine Staubschicht auf dem Wickelkörper kann zu Übertemperatur und zu elektrischen Problemen führen. Folglich mussten die Einheiten regelmäßig gereinigt werden — bei laufendem Flugbetrieb ein Aufwand mit Abschaltungen und Zugangsplanung.
Der Versuch mit Filtern
Zunächst versuchte der Betreiber, den Instandhaltungsaufwand durch Filter an den Transformatoren zu senken. Die Filter fingen den Staub zwar ab, setzten sich aber rasch zu und mussten selbst regelmäßig gewartet werden, damit der Luftdurchsatz erhalten blieb. Unterm Strich wurde ein Wartungspunkt durch einen anderen ersetzt.
Die Umstellung auf flüssigkeitsgefüllte Einheiten
Nachdem feststand, dass Gießharz für diese Umgebung nicht die passende Bauart ist, suchte der Betreiber nach flüssigkeitsgefüllten Transformatoren, die von Staubablagerungen nicht in gleicher Weise betroffen sind. Mineralöl schied aus Brandschutzgründen aus — in einem Gebäude mit dieser Personenbelegung ist es keine Option. Vorgegeben wurden daher Transformatoren mit Shell MIDEL. Die Vorteile in dieser Umgebung sind konstruktiv begründet:
- Die aktiven Teile sitzen in einem geschlossenen Kessel und sind dem Staub nicht ausgesetzt.
- Es gibt keine nach außen wirkenden statischen Felder, die Textilfasern anziehen.
- Der Brennpunkt der Esterflüssigkeit liegt oberhalb von 300 °C, was die Einstufung in die Brandklasse K nach IEC 61100 ermöglicht — die Voraussetzung dafür, überhaupt flüssigkeitsgefüllt in ein Gebäude dieser Art zu gehen.
Wo derselbe Fall in Deutschland auftritt
Textil- und Faserstaub ist nicht auf Flughäfen beschränkt. Dieselbe Diskussion führt man in Logistikzentren mit Paketsortierung, in Werkhallen der Holz- und Textilverarbeitung, in Mühlen und in der Landwirtschaft. Überall dort gilt: Gießharz ist offen gebaut, und offen gebaute Wicklungen brauchen in staubiger Luft Pflege. Wer die Lebenszykluskosten und nicht nur den Anschaffungspreis betrachtet, kommt häufig zu einem anderen Ergebnis als bei der ersten Kalkulation. Die beiden Bauarten haben wir im Beitrag Gießharz oder Esterflüssigkeit gegenübergestellt; was an einem esterbefüllten Transformator tatsächlich an Wartung anfällt — und wo die Grenzen liegen —, steht unter Wartungsaufwand.
Sie betreiben Transformatoren in staubbelasteter Umgebung und überlegen, ob sich die Bauart beim nächsten Austausch ändern sollte? Wir gehen die Randbedingungen mit Ihnen durch, liefern Shell MIDEL 7131 und stellen den Kontakt zu Herstellern her, die entsprechende Einheiten bauen. Grundlagen zum Einsatzfeld finden Sie unter Verteiltransformatoren und Brandschutz; für eine konkrete Anfrage nutzen Sie bitte das Kontaktformular.