De droge vermogens transformator
Dit begrip is ook typische vaktaal uit de wereld van de elektrische energietechniek. Men is helemaal gewend aan transformatoren gevuld met olie. Geen olie, dat was in die wereld, was dus iets bijzonders. De meeste transformatoren, zoals in allerlei huishoudelijke apparatuur, bevatten geen vloeistof en zijn echt droog.
De elektrische isolatie van vermogens transformatoren was altijd gebaseerd op olie en papier. De uitvinding van giethars maakte een transformator mogelijk zonder olie; een droge transformator dus. Dit is vooral belangrijk op plaatsen waar je geen brand of lekkages wilt, zoals in de kelder van een kantoorflat of ziekenhuis, bij een chemische fabriek of op schepen. Er is er ook geen speciale lekbak onder de transformator meer nodig.
Elk voordeel heeft zijn nadeel. De prijs is wat hoger en de spanning was toen beperkt tot 24 kV. De elektrische isolatie tussen de laag- en hoogspanningswikkeling bestaat ook uit lucht en dat is nu eenmaal de zwakste schakel. De olie heeft ook een koelende functie en lucht koelt nu eenmaal veel slechter dan olie. Het vermogen van een droge transformator was toen ook beperkt tot zo’n 2 MVA.
Giethars werd in eerste instantie gebruikt bij de fabricage van meettransformatoren in Ede en dat was Smit Ede. Het was dan ook een logische stap om de ontwikkeling en fabricage van gietharstransformatoren in Ede te concentreren. Daar zat de kennis en kunde van het werken met giethars. De laagspanningswikkeling werd gewikkeld van koperfolie. De isolatie tussen de windingen bestond uit papier wat voorzien was van een laklaag en werd mee gewikkeld met het koperfolie. Het geheel werd in een mal gemonteerd en dan onder vacuüm ingegoten met giethars.
De hoogspanningswikkeling werd gewikkeld van ronde gelakte koperdraad. Tussen de draden zat voldoende open ruimte, want de giethars moest overal kunnen komen bij het gietproces. Je wilt geen holtes in het giethars. Holtes kunnen leiden tot ontladingen en dus falen van de transformator. De regelwikkeling werd over de hoogspanningswikkeling gewikkeld en tegelijk mee ingegoten.
Nettransformatoren waren al gestandaardiseerd in vermogen en spanning. De variatie in transformator types was in de zestiger jaren dus al beperkt. Je hebt dus maar een beperkt aantal dure gietmallen nodig om de hele range in spanning en vermogen te kunnen maken.
De laag- en hoogspanningswikkeling zijn nu “gewoon” twee cilinders die je over elkaar heen monteert. Het bouwen van de transformator lijkt veel op het werken met Lego, alleen de gewichten zijn een stuk groter.
De transformatoren werden verkocht onder de naam Resitra®. De droge transformator sluit goed aan bij de systemen die Hazemeyer en Coq leverden. Na de fusie tussen Smit en Holec liepen de klantcontacten dan ook veel meer via die bedrijven.
Smit maakte al serie smoorspoelen gewikkeld met glasvezel gedrenkt in lak (Roving geheten). Er werd dus “nat” gewikkeld, maar als de lak uitgehard was had je een stevige wikkeling. Er zaten wel luchtbellen in de uitgeharde lak en de elektrische isolatie was veel minder als van giethars. Droge transformatoren op basis van dit principe was een volgende stap. Je hebt ook geen dure gietmallen nodig. Koelkanalen kon je maken door spieën tussen de lagen te wikkelen, net als bij olie gevulde transformatoren. Het maximale vermogen was 10 MVA maar ze waren wel groot in afmeting ( zie fig 10 en fig 11 ).
De maximale spanning was maar 12 kV, wat kwam doordat de uitgeharde hars qua isolatie net zo “slecht” was als van lucht. De laagspanningswikkeling was gemaakt van een of meerdere koperfolies met een dikte van maximaal 1,5 mm en een breedte van maximaal 1050 mm. De hoogspanningswikkeling was gewikkeld in een laag met meerdere parallelle draden. Smit heeft een licentie van de Rovitra® transformator verkocht aan een Japans bedrijf. De productie was in 1977 al verplaatst van Ede naar Nijmegen aan de Dukenburgse weg. De olie-net, de Resitra® en Rovitra® transformatoren fabricage bleef onderdeel van Holec na de reorganisatie in 1982.
Holec zag veel export mogelijkheden voor de droge transformatoren, maar dat was toch moeilijker dan gedacht. Je kunt een droge transformator niet zo maar ergens neerzetten. Het elektrische en magnetische veld waaieren uit in de ruimte. Er zit namelijk geen ijzeren kast om de wikkelingen met kern.
In Nederland stonden de droge transformatoren in besloten ruimtes die goed geventileerd werden. Je had dus weinig last van stof, vuil, condens en waterlekkages. Dieren die een warm plakje zochten om te schuilen konden er ook niet bij.. Deze omstandigheden waren er niet op veel andere plaatsen in de wereld. De combinatie van stof en vocht verlaagt de isolatiewaarde aanzienlijk. Dat kan leiden tot een elektrische doorslag en dus tot het beschadigen van de transformator. De droge transformatoren waren wel beproefd volgens de normen, maar op dat moment zijn ze wel schoon en droog.
Kees Spoorenberg
Reacties mogelijk gemaakt door CComment