Einführung
Entfeuchter, auch bekannt als Silicagel-Entfeuchter, verhindern, dass Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft mit der Isolierflüssigkeit eines elektrischen Transformators in Kontakt kommt. Der Entfeuchter enthält hydrophile (wasseranziehende) Kristalle oder kugelförmiges Silicagel. In der Transformatorindustrie ist Silicagel das bevorzugte Trocknungsmittel, obwohl auch andere Optionen verfügbar sind.
Entfeuchter sind an allen Konservator-Transformatoren mit Flüssigkeitsisolierung angebracht. Ein hermetisch abgedichteter Transformator benötigt keinen Entfeuchter, da der Transformatorbehälter vollständig versiegelt ist und die Isolierflüssigkeit keinen Kontakt mit der Umgebungsluft hat.
Position des Entfeuchters am Konservator-Transformator
Funktion des Transformator-Entfeuchters
Entfeuchter sind einfache, aber entscheidende Geräte, die für die Aufrechterhaltung eines funktionstüchtigen elektrischen Transformators erforderlich sind. Wenn die Transformatorlast variiert, ändert sich auch die Temperatur. Bei steigender Temperatur nimmt das Volumen der Isolierflüssigkeit zu und Luft wird aus dem Konservatorbehälter herausgedrückt. Bei sinkender Temperatur verringert sich das Ölvolumen und Luft wird über den Silicagel-Entfeuchter zurück in den Konservatorbehälter gezogen (siehe Animation unten).
Transformator ‘Atmung’ aufgrund von Temperaturänderungen
Wäre der Transformatorbehälter nicht belüftet (offen zur Atmosphäre), würde die Temperaturänderung bei steigender Temperatur einen Überdruck im Transformatorbehälter erzeugen und bei sinkender Temperatur einen Unterdruck. Eine Belüftung zur Atmosphäre schafft jedoch zusätzliche Komplikationen (siehe unten).
Die Umgebungsluft enthält viele unerwünschte Fremdkörper, die vom Kontakt mit der Transformator-Isolierflüssigkeit ferngehalten werden müssen. Die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit ist besonders gefährlich für die Transformator-Isolierflüssigkeit, da sie die dielektrische Festigkeit der Isolierflüssigkeit beeinträchtigt und die Lebensdauer des Transformators erheblich verkürzen kann.
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Wie Entfeuchter funktionieren
Das folgende Video ist ein Auszug aus unserem Online-Video-Kurs zur Einführung in elektrische Transformatoren.
Wenn der Transformator abkühlt, verringert sich das Volumen der Isolierflüssigkeit und Luft wird über den Entfeuchter in den Konservatorbehälter gezogen. Die Feuchtigkeit in der Luft wird vom Silicagel absorbiert, während sie durch den Entfeuchter strömt. Silicagel kann etwa 20% seines Gewichts an Feuchtigkeit aufnehmen, bevor es gesättigt ist, z.B. 5 kg Silicagel können etwa 1 kg Wasser aufnehmen.
Transformator saugt Luft ein
Zusätzlich zu seiner Entfeuchtungsfunktion hat der Entfeuchter eine zweite Funktion. Eine Ölfalle unterhalb des Entfeuchters isoliert das Silicagel von der Umgebungsluft, wenn kein/geringer Druckunterschied zwischen dem Konservatorbehälter und der Umgebungsluft besteht. Die Ölfalle bildet eine Barriere, durch die Luft nicht frei strömen kann, sodass das Silicagel nicht ständig Feuchtigkeit aufnimmt und die Intervalle zwischen dem Regenerieren (Trocknen) des Silicagels verlängert werden können. Die Ölfalle zieht auch Staubpartikel aus der Luft an, wenn Luft in den Entfeuchter eintritt; dies verringert die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination der Isolierflüssigkeit.
Wann das Silicagel gewechselt werden sollte
Das Silicagel nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf, bis es gesättigt ist und nicht mehr wirksam ist. Glücklicherweise ist es sehr einfach zu erkennen, wann das Silicagel ersetzt oder regeneriert werden muss (ein Prozess, der als Regeneration bekannt ist). Wenn das Silicagel gesättigt wird, ändert es seine Farbe, beginnend am Boden und sich nach oben ausbreitend. Typische heute verwendete Farben sind Orange (trocken), das zu Klar (gesättigt) wechselt.
Silicagel-Entfeuchter wird gesättigt
Oder, Lila (trocken), das zu Rosa (gesättigt) wechselt.
Silicagel-Entfeuchter wird gesättigt
Es wird allgemein empfohlen, stets einen 5-10 cm (2-4 Zoll) ‘Puffer’ aus trockenem Silicagel zu halten, aber das Regenerieren oder Ersetzen des Silicagels, wenn es 1/3 gesättigt ist, ist die beste Praxis. Weniger als 1/3 trockenes Silicagel im Entfeuchter erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass etwas Feuchtigkeit die Transformator-Isolierflüssigkeit erreicht und eine Kontamination auftritt.
Silicagel-Regeneration
Viele Menschen ersetzen das Silicagel, wenn es gesättigt ist, obwohl dies normalerweise nicht notwendig ist. Die aufgenommene Feuchtigkeit wird sich vom Silicagel befreien, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt wird, sodass es möglich ist, das Silicagel in seinen früheren nicht gesättigten Zustand zurückzuversetzen. Typische Methoden zur Regeneration von Silicagel umfassen das Platzieren der Silicagel-Perlen auf einer heißen Oberfläche, um sie zu trocknen.
Wie man überprüft, ob der Entfeuchter funktioniert
Es gibt zwei einfache Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass der Entfeuchter korrekt funktioniert.
- Nach Blasen suchen, die durch die Ölfalle gehen.
- Überprüfen, ob sich die Farbe des Silicagels im Laufe der Zeit ändert.
Wenn sich die Farbe des Silicagels im Laufe der Zeit nicht ändert, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Transformator eine leckende Dichtung oder Abdichtung hat und Luft durch das Leck ein- und austritt. Leckende Dichtungen und Abdichtungen sollten so schnell wie möglich gefunden und ersetzt werden.
Entfeuchter-Bewertung
Entfeuchter werden basierend auf ihrer Trocknungskapazität pro Volumen der Isolierflüssigkeit ausgewählt. Zum Beispiel benötigt ein Transformator, der 5.000 Liter Isolierflüssigkeit verwendet, einen kleineren Entfeuchter als ein Transformator, der 30.000 Liter verwendet. Die Größe des Entfeuchters wird normalerweise vom ursprünglichen Gerätehersteller (OEM) des Transformators bestimmt.
Zusätzliche Ressourcen
https://www.maier-accessories.com/en/transformer-accessories/dehydrating-breathers.html
http://www.silicagelpacks.com/Silica-gel-breather-function.htm