Transformatorkühler vergrößern die Wärmeableitungsfläche und nutzen die natürliche Konvektion und Wärmeleitung von Öl oder Luft, um die beim Betrieb des Transformators erzeugte Wärme an die Luft abzuleiten und so die Gerätetemperatur zu senken.
Das spezifische Arbeitsprinzip ist wie folgt:
Wenn der Transformator läuft, erzeugen der innere Kern und die Wicklungen Wärme, wodurch die Öltemperatur ansteigt.
Heißes Öl steigt aufgrund seiner geringeren Dichte nach oben und gelangt in die Rohre des Kühlers, während kaltes Öl absinkt und einen Kreislauf bildet.
Im Inneren des Heizkörpers wird die Wärme durch die Metallwände nach außen geleitet und durch natürliche Konvektion oder erzwungene Luftkühlung abgeführt.
Das abgekühlte Öl fließt zurück zum Öltank und bildet einen kontinuierlichen Wärmekreislauf, der die Betriebstemperatur des Transformators effektiv regelt.
Zu den gängigen Wärmeableitungsmethoden gehören:
Natürliche Konvektionskühlung (ONAN): Verlässt sich zur Wärmeableitung auf den natürlichen Fluss von Öl und Luft. Es hat einen einfachen Aufbau, ist geräuscharm und eignet sich für Transformatoren mit kleiner bis mittlerer Leistung.
Zwangsluftkühlung (ONAF): Fügt der natürlichen Ölzirkulation einen Ventilator hinzu, wodurch die Wärmeableitungseffizienz um etwa das 1,5-fache erhöht wird. Geeignet für Transformatoren mittlerer Leistung.
Luftkühlung mit erzwungener Ölzirkulation (OFAF): Öl wird von einer Ölpumpe gezwungen, durch den Kühler zu fließen, während ein Lüfter Luft durch den Kühlkörper bläst. Die Wärmeableitungseffizienz ist dreimal höher als bei natürlicher Kühlung und eignet sich für große Transformatoren oder Hochlastszenarien.
