Synthetische Ester-Isolierflüssigkeit für Transformatoren
Eigenschaften, Normen und Anwendungen synthetischer Esterflüssigkeiten – und der Vergleich mit natürlichem Ester und Mineralöl.
Was ist eine synthetische Ester-Isolierflüssigkeit?
Ein synthetischer Ester ist eine Isolierflüssigkeit, die durch die Reaktion eines Polyols (meist Pentaerythrit) mit ausgewählten Fettsäuren entsteht. Das Ergebnis ist ein maßgeschneidertes Molekül, das elektrisch isoliert und die Wärme aus Kern und Wicklungen des Transformators abführt. Synthetische Ester ersetzen Mineralöl dort, wo Brandschutz, Feuchtetoleranz und langfristige Oxidationsstabilität wichtig sind.
Ungebrauchte synthetische Ester für elektrotechnische Zwecke sind in IEC 61099 spezifiziert. IEC 61203 gibt Hinweise zu Wartung und Einsatz in Betriebsmitteln.
Wichtige Eigenschaften
| Eigenschaft | Synthetischer Ester (typisch) | Warum das wichtig ist |
|---|---|---|
| Brennpunkt | Über 300 °C | Einstufung als K-Klasse (IEC 61039) – schwer entflammbar, was Brandschutzauflagen verringern kann |
| Feuchtetoleranz | Wassersättigung um ein Vielfaches höher als bei Mineralöl | Die Durchschlagfestigkeit bleibt hoch, auch wenn die Flüssigkeit Wasser aufnimmt |
| Oxidationsstabilität | Sehr hoch | Geeignet für frei atmende Transformatoren mit Ausdehnungsgefäß |
| Pourpoint | Sehr niedrig | Einsetzbar in kalten Klimazonen und im Außenbereich |
| Viskosität | Höher als bei Mineralöl | Muss in der thermischen Auslegung des Transformators berücksichtigt werden |
Die genauen Werte hängen vom Produkt ab. Für IsoTec SE 300 siehe die Produktseite.
Synthetischer Ester, natürlicher Ester oder Mineralöl?
| Synthetischer Ester | Natürlicher Ester | Mineralöl | |
|---|---|---|---|
| Basis | Synthetisierter Polyolester | Pflanzenöl (Triglyceride) | Raffiniertes Erdöl |
| Spezifikation | IEC 61099 | IEC 62770, ASTM D6871 | IEC 60296 |
| Brandklasse (IEC 61039) | K | K | O |
| Oxidationsstabilität | Sehr hoch – frei atmend möglich | Geringer – vor allem hermetische Bauweise | Hoch |
| Pourpoint | Sehr niedrig | Mittel | Niedrig |
| Feuchtetoleranz | Sehr hoch | Sehr hoch | Gering |
Natürlicher Ester wird ausführlich in unserem Leitfaden zu natürlichem Ester erklärt.
Anwendungen
- Verteiltransformatoren in Gebäuden, Tunneln und anderen Bereichen mit hohen Brandschutzanforderungen
- Transformatoren in Windenergieanlagen, onshore und offshore
- Traktionstransformatoren in Schienenfahrzeugen
- Leistungstransformatoren und neue Bauformen, die den höheren Brennpunkt nutzen
- Retrofilling bestehender Mineralöl-Transformatoren
Retrofilling
Wird ein Mineralöl-Transformator mit synthetischem Ester neu befüllt, bleibt Restmineralöl in der Isolation zurück. Ein höherer Restgehalt senkt den Brennpunkt der Mischung; Ablauf, Abtropfzeit und Zielwerte müssen daher geplant werden. Unser Labor prüft die Materialverträglichkeit und die Flüssigkeit vor und nach dem Retrofilling.
Biologische Abbaubarkeit
IsoTec SE 300 ist leicht biologisch abbaubar nach OECD 301 F: Das Fertigprodukt erreichte nach 28 Tagen einen Abbau von 89 % (Grenzwert: 60 %).
Biologisch abbaubar bedeutet nicht, dass eine Flüssigkeit unbedenklich ist. Anforderungen an die Rückhaltung hängen vom Standort ab und werden im Einzelfall von der zuständigen Behörde festgelegt.
Synthetische Esterflüssigkeiten von IsoTec
- IsoTec SE 300 – synthetische Ester-Isolierflüssigkeit für Transformatoren, K-Klasse
- IsoTec RSE 300 – aus gebrauchter Flüssigkeit regenerierter synthetischer Ester nach IEC 61099-Spezifikation
Häufige Fragen
Was bedeutet K-Klasse?
IEC 61039 stuft Isolierflüssigkeiten nach ihrem Brennpunkt ein. K-Klasse-Flüssigkeiten haben einen Brennpunkt über 300 °C; Mineralöl gehört zur O-Klasse.
Ist synthetischer Ester mit Mineralöl mischbar?
Ja. Restmineralöl nach einem Retrofilling vermischt sich mit dem Ester, senkt aber den Brennpunkt der Mischung. Deshalb wird der Restgehalt geplant und gemessen.
Kann synthetischer Ester in frei atmenden Transformatoren eingesetzt werden?
Synthetische Ester haben eine sehr hohe Oxidationsstabilität und werden häufig in frei atmenden Bauformen mit Ausdehnungsgefäß eingesetzt. Die endgültige Entscheidung trifft der Transformatorhersteller.
Welche Norm gilt für ungebrauchten synthetischen Ester?
IEC 61099 spezifiziert ungebrauchte synthetische organische Ester für elektrotechnische Zwecke; IEC 61203 gibt Hinweise zu Wartung und Einsatz.
Sie planen ein Projekt mit synthetischem Ester?
Unser Labor unterstützt bei Flüssigkeitsauswahl, Materialverträglichkeitsprüfungen und Retrofilling. IsoTec-Produkte liefern wir an Kunden weltweit außerhalb Deutschlands.