Energieeffizienz bei Transformatoren - Bulletin.ch

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Energieeffizienz bei Transformatoren - Bulletin.ch
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                                                                                                                                                          Phasenschieber-Transfor-
                                                                                                                                                          mator von Swissgrid in
                                                                                                                                                          Chippis.

                         Energieeffizienz bei
                         Transformatoren
                         Entwicklungen der letzten Jahre und Ausblick | Für Transformatoren gelten seit
                         2015 Vorschriften bezüglich Verluste. Im Jahr 2021 werden diese weiter verschärft.
                         Dieser Beitrag geht der Frage nach, wie sich diese Vorschriften auf den Schweizer
                         Transformatorenmarkt ausgewirkt haben und was künftig zu erwarten ist.

                         M A RT I N C A R L E N , LU K A S E G G I M A N N , R O L A N D H A S L E R

                         U
                                 m Treibhausgasemissionen zu                                   Schweiz gesetzlich bindend. Im Auf-           Zur Erinnerung: 548/2014 definiert
                                 reduzieren, hatte die EU 2009                                 trag der TK 14 «Transformatoren» des        für Mittelleistungstransformatoren
                                 eine Richtlinie zur Schaffung                                 Comité Électrotechnique Suisse (CES),       (MLT, Verteiltrafos) in Abhängigkeit
                         von Anforderungen an «energiever-                                     dem in der Schweiz für die Normen die-      der Trafo-Bemessungsleistung Maxi-
                         brauchsrelevante Produkte» erlassen                                   ses Bereichs zuständigen Organs, wur-       malwerte für Leerlauf- und Kurz-
                         (Ökodesign-Richtlinie). Leistungs-                                    den 2015 in einem Artikel in dieser Zeit-   schlussverluste. Für Grossleistungs-
                         transformatoren, definiert ab einer                                   schrift die Vorgaben präsentiert und        transformatoren (GLT) ist ein
                         Nennleistung von 1 kVA, wurden als                                    die erwarteten Auswirkungen auf die         minimaler Peak Efficiency Index (PEI)
                         verbrauchsrelevant eingestuft und                                     Schweiz besprochen.[1] Dieser Beitrag       definiert, der für eine Auslastung gilt,
                         2014 hat die EU dafür die Verordnung                                  schliesst an den damaligen an, analy-       die dem maximalen Wirkungsgrad des
Bilder: SGB-SMIT Group

                         548/2014 erlassen. Während bisher                                     siert und kommentiert die Umsetzung         Trafos entspricht. Der PEI bezeichnet
                         Trafoverluste von den Fachorganisatio-                                in der Schweiz und gibt einen Ausblick      den Höchstwert für das Verhältnis der
                         nen nur als Empfehlung vorgegeben                                     auf die bereits definierten und zu          abgegebenen zur aufgenommenen
                         waren, wurden die maximalen Verlust-                                  erwartenden künftigen Entwicklungen         Scheinleistung des Transformators als
                         werte ab Mitte 2015 in der EU und der                                 und Vorgaben.                               Funktion der Auslastung, wobei neben

                                                                                                                                                                  bulletin.ch 12 / 2020        73
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             den elektrischen Verlusten auch der
             Leistungsbedarf zur Kühlung berück-                      100,00
             sichtigt werden muss. Ziel der PEI-De-
             finition ist es, einen Trafo so auszule-                  99,95                                                   Angebote
             gen, dass er den höchsten Wirkungsgrad                                                                            Stufe 2
                                                                       99,90                                                   Stufe 1
             bei der Last ausweist, die er am häufigs-
             ten sieht. Für Kleinleistungstransfor-                    99,85
             matoren, bei denen keine der Wicklun-

                                                            PEI / %
             gen für eine Betriebsspannung über                        99,80

             1,1 kV ausgelegt ist, wurden keine Ver-
                                                                       99,75
             lustanforderungen definiert.
                                                                       99,70
             Anpassung der EU-Verordnung
             Die EU hat eine zu 548/2014 ergän-                        99,65

             zende Verordnung 2019/1783 [2] erlas-                     99,60
             sen, die per Mitte November 2019 in                               0       50                 100               150               200
             Kraft getreten ist. Diese enthält kaum                                             Bemessungsleistung / MVA
             substanzielle Änderungen, sondern
             Klarstellungen und kleinere Anpassun-        Bild 1 Anforderungen minimale PEI-Werte Stufe  1 (ab 1.7.2015) und Stufe  2 (ab 1.7.2021)
             gen. Die definierten maximalen Ver-          und Vergleich mit PEI-Werten der an Schweizer Kunden in den Jahren 2018 – 2019 ange-
             lust- und PEI-Werte gelten weiterhin,        botenen Transformatoren.
             ebenso das Inkrafttreten von Stufe 2
             mit verschärften Anforderungen per
             1. Juli 2021. Die wichtigsten Neuerun-          fos eingesetzt werden, wenn der             llWeiter wird festgelegt, dass bis 1. Juli
             gen mit Relevanz für die Schweiz sind:          ausserordentliche Aufwand die kapi-           2023 ein Bericht bezüglich techni-
             llMLT: Die Definition für die maxi-             talisierten Verlustkosten eines Stufe-        scher Fortschritte und eine Empfeh-
                male Nennleistung wurde auf                  2-Trafos übersteigen. Dies gilt auch          lung zu erstellen sind, ob eine weitere
                3150 kVA reduziert (früher 40 MVA).          für die Neuinstallation eines GLT. Bei        Stufe 3 definiert und eingeführt wer-
                Die maximale Spannung beträgt                Ersatz von GLTs kann ferner, falls es         den soll.
                weiterhin 36 kV, wobei eine der              keine technische Lösung gibt oder die
                Wicklungen mindestens eine                   Zusatzkosten bei einem Stufe-1-Trafo        Anpassung der Europäischen
                Nennspannung von 1,1 kV aufweisen            ebenfalls unverhältnismässig sind,          Normen (Cenelec)
                muss. Alle Trafos mit höherer Leis-          auch auf Einhaltung der Anforderun-         Basierend auf den Vorgaben der Ver-
                tung oder Spannung gehören zu den            gen der Stufe 1 verzichtet werden.          ordnung 548/2014 wurden von Cenelec
                GLTs. Bemerkung: Diese Namensge-          llFür MLT gibt es eine Anpassung von           die Normen EN 50588-1:2015 für MLTs
                bung resp. Klassifizierung entspricht        Faktoren für erhöhte Verluste, falls        bis 36 kV und EN 50629-2015 für GLTs
                nicht der in der Industrie üblichen          die Sekundärspannung über 3,6 kV            erstellt. Mit der angepassten EU-Ver-
                Einteilung und wurde aus unserer             liegt, sowie für Trafos mit umschalt-       ordnung 2019/1783 werden nun diese
                Sicht unglücklich gewählt.                   barer Spannung.                             Normen durch eine neue Normenreihe
             ll Für die von der Verordnung ausge-         ll Für Trafos von 125 bis 200 MVA sind         ersetzt: EN 50708.
                nommenen Trafos wird präzisiert,             neu PEI-Werte für Stufe 2 definiert.          EN 50708 vereint MLTs und GLTs
                dass solche, die einen Gleichrichter         Bisher galt der Wert des 100-MVA-           unter einer gemeinsamen Nummer,
                speisen (Antriebstrafos), von den            Trafos.                                     nimmt die Änderungen der EU-Verord-
                Anforderungen der Verordnung aus-         llFür die Berechnung des PEI muss              nung auf und läuft unter dem Titel
                genommen sind, solche, die aber beim         auch die Leistung von Kühlsystemen          «Leistungstransformatoren: zusätzli-
                Ausgang eines Wechselrichters ste-           berücksichtigt werden, falls diese          che Europäische Anforderungen». Sie
                hen, wie dies bei Windturbinen- und          zum Betrieb des Trafos beim Last-           weist folgende Struktur auf:
                PV-Anwendungen der Fall ist, der Ver-        faktor, für den der PEI gilt, in Betrieb    llEN 50708-1-1: Gemeinsame Anfor-
                ordnung unterliegen. Trafos zur Spei-        sein müssen.                                  derungen
                sung von Bahnnetzen, sowie auf            llUm zu verhindern, dass durch Erneu-          llEN 50708-2-1: Mittelleistungstrans-
                Zügen, und Erdungstrafos fallen wei-         erung von alten Trafos die Verlust­           formatoren (bis 3150 kVA, 36 kV)
                terhin nicht unter die Verordnung. Neu       anforderungen umgangen werden,              llEN 50708-3-1: Grossleistungstrans-
                sind auch Trafos, die zur Sicherheit         müssen neu Trafos, bei denen der              formatoren
                von KKWs dienen, ausgenommen.                Kern oder Teile davon ersetzt werden        Diese drei Dokumente enthalten die
             ll Bisher war bei Ersatz eines Trafos und       sowie gleichzeitig mindestens eine          Anforderungen an die Energieeffizienz
                unverhältnismässig hohem Installa-           Wicklung (bei einem dreiphasigen            von Transformatoren, die sich aus der
                tions-, Transport- oder Anpassungs-          Trafo definiert gemäss IEC 60076-1          Verordnung ergeben. Sie wurden von
                aufwand dieser von der Verordnung            als die OS-, US- oder Regelwicklun-         den Nationalen Komitees im Januar
                ausgenommen. Neu werden dafür                gen aller 3 Phasen) vollständig ersetzt     2020 genehmigt. Für MLTs sind in
                Kriterien definiert. Es kann ein Trafo       wird, auch die Anforderungen der            EN 50708-2-1 nur mehr die gesetzlich
                der Stufe 1 anstelle eines Stufe-2-Tra-      Verordnung erfüllen.                        vorgeschriebenen Maximalwerte für

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Energieeffizienz bei Transformatoren - Bulletin.ch
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            60 %
   a                                                                  b 80 %
            55 %                                                                70 %

            50 %
                                                                                60 %
            45 %
                                                                                50 %
  k / PEI

                                                                      k / PEI
            40 %
                                                                                40 %
            35 %
                                                                                30 %
            30 %

            25 %                                                                20 %

            20 %                                                                10 %

            15 %                                                                 0%
                   0        50                 100              150                    0       20              40               60               80
                           Bemessungsleistung / MVA                                        k aus Verlustbewertungsfaktoren A und B / %

Bild 2 a) Lastfaktor k beim maximalen Wirkungsgrad, b) Vergleich des Lastfaktors berechnet aus den Verlustwerten des Trafos und
aus den Verlustbewertungsfaktoren A und B.

Leerlauf- und Kurzschlussverluste ent-         Vorgehen aber weniger offensichtlich,                chen Demontage von Produkten bei
halten, aber keine weiteren Klassen mit        da diese jeweils nach Kundenspezifika-               Lebensende, der Wiederverwendung
niedrigeren Verlusten mehr definiert,          tion ausgelegt und hergestellt werden.               von einzelnen Komponenten, Vermei-
wie z. B. für amorphe Transformatoren.         Bei Verteiltrafos liesse sich ein solches            dung von nicht wiederverwertbaren
  EN 50708-1-1 enthält in Annex B eine         Vorgehen noch realisieren, für grössere              Materialien und kritischen Rohmate­
Anleitung zur Berechnung von Verlust-          Leistungstrafos ist dies aber praktisch              rialien etc. So kann beispielsweise
kapitalisierungsfaktoren sowie in              ausgeschlossen, oder nur mit unver-                  Transformatorenöl wiederaufbereitet
Annex E2 eine nützliche Klassifizie-           hältnismässig hohem Kostenaufwand                    und bei einem neuen Trafo eingesetzt
rung von Aktivitäten bei Reparatur             möglich. Es soll daher den Marktüber-                werden. Erste EVUs in Europa haben
oder Revision von Trafos.                      wachungsbehörden möglich sein, an                    bereits begonnen, bei Ausschreibun-
  Die Reihe wird durch weitere Nor-            der Abnahmeprüfung beim Hersteller                   gen sogenannte «materials passports»
men ergänzt für Themen, die sich nicht         teilzunehmen. Da speziell GLTs oft aus               von den Anbietern einzufordern.
direkt aus der Verordnung ergeben,             anderen EU-Ländern oder von ausser-
aber entweder bereits in den abgelösten        halb der EU importiert werden, wird                  Situation Schweiz
Normen vorhanden waren oder für in             auch dies nicht ganz einfach werden.                 Die Ökodesign-Vorgaben wurden in
Europa gebräuchliche Themen neu                Die sich zurzeit in Ausarbeitung befin-              der Schweiz durch Aufnahme in die
definiert werden sollen. So wurden Nor-        dende Norm EN 50708-1-2 soll eine Hil-               Energieverordnung (EnV 730.01),
men zu folgenden Themen aufgearbei-            festellung zu den Überprüfungsmass-                  Stand 1. Juni 2015, «Anforderungen an
tet, und die meisten kamen im Herbst           nahmen bieten. Bisher wurden in den                  die Energieeffizienz und an das Inver-
2020 zur Abstimmung: Assessment of             uns vertrauten europäischen Ländern                  kehrbringen von Leistungstransforma-
Energy Performance (50708-1-2),                noch keine Aktivitäten von Marktüber-                toren» umgesetzt. Dabei sind die
MPT-Zubehörteile (50708-2-3), MPT-             wachungsbehörden festgestellt.                       Anforderungen gemäss Anhang I der
Sonderprüfungen (50078-2-4), MPT-                 Wie erwähnt, ist es möglich und                   Verordnung (EU) Nr. 548/2014 ab
Einphasentransformatoren (50708-2-5),          absehbar, dass die Anforderungen wei-                1.1.2016 zu erfüllen, womit die EU-Vor-
MPTs nicht-konventioneller Technolo-           ter verschärft werden und eine Stufe 3               gaben eins zu eins übernommen wur-
gie (amorphe Kerne) (50708-2-5) und            eingeführt wird. Wir erwarten aber,                  den.
GLT-Sonderprüfungen (Wellwandkes-              dass dies frühestens per 2025 gesche-                   Bei ihrer letzten Revision wurde die
sel und Radiatoren, 50708-3-4).                hen wird.                                            EnV in drei Teile aufgeteilt. Die Anfor-
                                                  Ein anderes für die EU wichtiges                  derungen an die Energieeffizienz für
Erwartete zukünftige                           Thema ist die «Circular Economy»                     verschiedene Produktkategorien sind
Entwicklungen                                  (Kreislaufwirtschaft). Dies gilt allge-              nun in der «Energieeffizienzverord-
Gemäss Verordnung soll die Einhal-             mein für Produkte, die Diskussion hat                nung» (EnEV, 730.02) [3] enthalten, die
tung der Energieeffizienzanforderun-           aber auch in Bezug auf Transformato-                 per 1.1.2018 in Kraft trat. In der Revision
gen durch die nationalen Marktüberwa-          ren begonnen. Die meisten Komponen-                  vom 15. Mai 2020 wurde auch eine Refe-
chungsbehörden überprüft werden. Der           ten von Transformatoren werden                       renz auf die EU-Verordnung 2019/1783
dahinterstehende Ansatz, dass einzelne         bereits jetzt rezykliert, der Ansatz von             aufgenommen.
Produkte in einem separaten Labor              circular economy geht aber weiter. Er                   Neben der Definition von nennleis-
geprüft werden, eignet sich für in Serie       beinhaltet Methoden zur Lebensdauer-                 tungsabhängigen Werten für maxi-
hergestellte Produkte der Konsumgüter­         verlängerung, Reparierbarkeit; Aus-                  male Verluste resp. minimale Energie-
industrie, bei Transformatoren ist das         tausch von einzelnen Teilen, der einfa-              effizienz müssen die Trafos auch mit

                                                                                                                              bulletin.ch 12 / 2020        75
PA N O R A M A | E N E R G I E E F F I Z I E N Z

             einer CE-Kennzeichnung und einer
             Konformitätserklärung des Herstellers
             versehen sein sowie mit technischen
             Unterlagen ergänzt werden.
                Die Verordnung 548/2014 enthält
             ferner einige Vorgaben für die EU-Mit-
             gliedsstaaten an die nationalen Kon­
             trollbehörden. In der Schweiz ist das
             Bundesamt für Energie (BFE) die dafür
             zuständige Kontrollstelle. Mit der Kon-
             trolltätigkeit wurde bisher wie im rest-
             lichen Europa noch zugewartet. Wir
             sehen auch keine Notwendigkeit für
             eine intensive Kontrolltätigkeit und
             haben keine Indikationen dafür, dass
             sich Hersteller oder Kundenspezifika­
             tionen nicht an die Vorgaben halten.
             Der allergrösste Teil der in der Schweiz
             eingesetzten Verteiltrafos stammt von
             etablierten Herstellern in der Schweiz
             oder dem europäischen Umfeld. Grös­
             sere Leistungstrafos werden von den          Bild 3 Anlieferung eines 25-MVA-Transformators in Grindelwald.
             Kunden jeweils einzeln beim Hersteller
             abgenommen und die gemessenen
             Werte dabei überprüft.
                Die Schweiz ist Mitglied bei der
             Cenelec. Damit gilt hier auch die Nor-
             menreihe EN 50708, für deren Annahme
             sich die TK 14 ausgesprochen hat.
                In [1] wurde ausgeführt, dass für die
             Schweiz die Einführung der Stufe 1 der
             Energieeffizienzanforderungen keine
             Probleme bereiten wird, da die EVUs
             bereits früher Trafos verwendeten, die
             die Vorgaben erfüllten oder sogar über-
             erfüllten. Dies hat sich in den letzten
             vier Jahren auch in der Praxis so erwie-
             sen. Allerdings bestand damals die
             Befürchtung, dass durch die höheren
             Anforderungen die Material- und
             damit Trafokosten überproportional           Bild 4 Transport eines Trafos in Saanen (BKW).
             steigen würden, was sich aber so nicht
             bewahrheitet hat.
                Im Vergleich zu den meisten europä-       bestehend aus Anschaffungskosten             wand» Gebrauch gemacht, dies vor
             ischen Ländern verwenden Schweizer           und diskontierten Betriebskosten, als        allem in Zusammenhang mit Installati-
             EVUs zur Bewertung und Kapitalisie-          Beurteilungskriterium verwendet,             onen im Vor- oder Alpengebiet mit ein-
             rung der Verluste hohe Werte. Für Ver-       führt eine Bewertung mit hohen A- und        geschränkten Transportmöglichkeiten.
             teiltrafos liegt der mittlere A-Faktor für   B-Faktoren automatisch zu Trafos mit
             die Bewertung der Leerlaufverluste bei       niedrigen Verlusten, denn die Gesamt-        Situation Mittelleistungstrafos
             rund 16 CHF/W und der B-Faktor für           kosten setzen sich zusammen aus den          Praktisch alle Ausschreibungen und
             die Lastverluste bei etwa 4 CHF/W. Da        Anschaffungskosten plus A mal Leer-          Nachfragen für Verteiltrafos aus der
             es den Anschein macht, dass auch mit-        laufverluste plus B mal Lastverluste.        Schweiz, welche ein Hersteller 2018
             tel- bis langfristig weiterhin sehr nied-       Basierend auf der folgenden Analyse       und 2019 bekam, enthielten bereits die
             rige Zinsen herrschen, werden diese          erwarten wir, dass die Einführung der        Verlust-Anforderungen von Stufe 2. In
             Faktoren tendenziell wohl weiter             Stufe 2 per Juli 2021 nur geringe Auswir-    wenigen Fällen wurde als Variante
             ansteigen, da die Diskontierung weni-        kungen auf die Beschaffung von Trafos        auch Stufe 1 angefragt. Die Schweiz
             ger zu einer Reduktion des Barwertes         in der Schweiz haben wird. Die Analyse       scheint somit grösstenteils die Einfüh-
             beiträgt. Für Leistungstrafos ist die        basiert auf den Ausschreibungen und          rung von Stufe 2 für MLTs bereits vor-
             Verlustbewertung vergleichbar.               Angeboten der Jahre 2018 und 2019. In        weggenommen zu haben. Basierend
                Werden beim Kauf von Trafos zur           einigen Fällen wurde von der Aus-            auf den hohen Verlustkapitalisierungs-
             finanziellen Bewertung Gesamtkosten,         nahme «unverhältnismässiger Auf-             faktoren ist dies nicht erstaunlich.

     76      bulletin.ch 12 / 2020
E N E R G I E E F F I Z I E N Z | PA N O R A M A

  Aus den verwendeten A- und B-Fak-          der Herstellkosten von Kernblech und           Der Trafotransport stellt sich zuneh-
toren ergibt sich ein mittlerer Lastfak-     Kupfer nicht. Nimmt man an, dass die        mend als anspruchsvolles Thema dar.
tor von knapp 50 %. Die Betreiber            Betreiber die Belastung des Trafos eini-    Die durch technische Fortschritte
erwarten also, dass die mittlere Auslas-     germassen kennen und die A- und             erzielten Einsparungen an Gewicht
tung der Verteiltrafos bei 50 % liegt,       B-Faktoren realistisch berechnet sind       und Volumen werden durch die erhöh-
was eher hoch erscheint.                     und dass nicht eine starke Zunahme          ten Effizienzanforderungen kompen-
                                             der Auslastung über die Jahre erwartet      siert oder überkompensiert und die
Situation Grossleistungstrafos               wird, sollten die Trafos im Schnitt mit     typischerweise installierte Trafoleis-
Zur Analyse der Situation bei GLT            leicht tieferen Lastverlusten dimensio-     tung nimmt zu, wodurch heute gegen-
haben wir alle in den Jahren 2018 bis        niert werden.                               über der Vergangenheit eher grössere
2019 an Schweizer Kunden angebote-                                                       Trafos eingesetzt werden. War früher
nen Transformatoren eines Herstellers        Situation aus Sicht eines                   ein Bahntransport noch üblich, so ist
herangezogen. Dabei zeigt sich, dass         Schweizer EVU                               dies heute eine Ausnahme. Die Anzahl
alle Trafos bereits den minimalen PEI-       Für die Trafos aus der Kategorie GLT        der Freiverlade- und privaten An­
Wert der Stufe 2 erfüllen (Bild 1), mit      haben sich durch die Einführung der         schlussgeleise bei Industriefirmen ist
Ausnahme eines Trafos, der noch für          PEI-Anforderungen keine unlösbaren          rückläufig und es lohnt sich nicht,
Stufe 1 ausgelegt war.                       Probleme ergeben. Durch die Vorgabe         Gleis­anlagen und Umlademöglichkei-
   Die Auslastung (Lastfaktor) bei der       einer in der Schweiz üblichen Kapitali-     ten für selten stattfindende Schwer­
die maximale Effizienz erzielt wird, ist     sierung und durch die strengen Anfor-       transporte (ein bis zwei Transporte pro
in Bild 2a dargestellt. Dieser liegt im      derungen an die Geräuschemissionen          Transformator in 40 bis 50 Jahren)
Mittel bei etwa 38 % und streut über         [4] erfüllen schon die meisten Trans-       in­stand zu halten. Kann ein Trafo mit
einen Bereich von 20 % bis knapp über        formatoren, welche vor der Einfüh-          höheren Verlusten als reiner Strassen-
50 %.                                        rung der Energieeffizienzverordnung         transport ausgeführt werden, so über-
   Bild 2b zeigt einen Vergleich des         hergestellt wurden, mindestens die          steigen die Mehrkosten eines kombi-
Lastfaktors, der sich aus den Verlusten      Anforderungen an Stufe 1. Die Werte         nierten Transports (Bahn/Strasse) die
der Trafos ergibt, mit demjenigen, der       der Stufe 2 zu erfüllen, dürfte vorwie-     Einsparungen bei den Kapitalisie-
sich aus den Verlust-Bewertungsfakto-        gend in den Alpen und Voralpen sowie        rungskosten eines effizienteren Trafos.
ren A und B ergibt. Aus einer reinen         im Jura zu Situationen führen, wo auf       Erschwerend stellen wir eine restrikti-
Verlustperspektive wären diese idea-         die Ausnahmeregelung zurückgegrif-          vere Handhabung bei der Bewilligung
lerweise in etwa identisch und würden        fen werden muss, weil die maximalen         von Sondertransporten durch die
auf der gestrichelten Linie liegen. Dies     Transportgewichte eingeschränkt             Behörden fest, die durch das Alter der
berücksichtigt aber die Abhängigkeit         sind.                                       Strassen-Infrastruktur und dem hohen

 RÉSUMÉ
               Efficacité énergétique des transformateurs
               Évolution au cours des dernières années et perspectives

Les transformateurs sont soumis à une réglementation sur           les tôles présentant des pertes de 0,75 W/kg étaient rares et
les pertes depuis 2015 et, en 2021, ces prescriptions seront       celles affichant une valeur de 0,70 W/kg tout au plus mises
­encore renforcées. En 2018 et 2019, la quasi-totalité des         à disposition en tant qu’échantillons pour des essais,
 deman­des et appels d’offres suisses reçus par les fabricants     celles-ci sont désormais disponibles sur le marché. Les
 de transformateurs de distribution comprenaient déjà les          fabri­cants asiatiques sont en avance à cet égard. Les faibles
 exigences relatives aux pertes de la phase 2. La Suisse           pertes des tôles de noyau représentent le facteur le plus
 semble donc avoir largement anticipé l’introduction de            impor­tant pour réduire les pertes à vide, ce qui est particu-
 cette phase pour les transformateurs de moyenne puis-             lièrement pertinent pour les transformateurs de distribu-
 sance. Compte tenu des facteurs élevés de capitalisation des      tion pour lesquels une valeur maximale est spécifiée.
 pertes, cela n’est pas surprenant.                                   Contrairement à certains pays asiatiques tels que la
    Pour les transformateurs de grande puissance, l’introduc-      Chine, les transformateurs à noyau amorphe sont encore
 tion des exigences relatives au « Peak Efficiency Index » n’a     rarement utilisés en Europe. Après l’introduction des exi-
 pas généré de problèmes insolubles. En raison des exi-            gences en matière d’écoconception, les fabricants et les
 gences strictes en matière d’émissions sonores et d’une           clients se sont principalement concentrés sur le respect de
 capi­ta­li­sation usuelle en Suisse, la plupart des transforma-   ces dernières plutôt que sur une réduction maximale des
 teurs fabriqués avant l’introduction de l’ordonnance sur          pertes à vide. Les transformateurs à haut rendement éner-
 l’efficacité énergétique répondent déjà au moins aux exi-         gétique étant plus grands et plus lourds, leur transport ou
 gences de la phase 1.                                             installation représente souvent un facteur critique et limi-
    Depuis l’introduction de la directive sur l’écoconception,     tant, et ce, d’autant plus que les exigences et restrictions en
 les fabricants de tôles pour transformateurs ont tendance à       matière de transport routier ne cessent d’augmenter et que
 améliorer la qualité des tôles de noyau. Alors qu’il y a 5 ans,   le transport ferroviaire devient également plus difficile. NO

                                                                                                                bulletin.ch 12 / 2020        77
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             Verkehrsaufkommen begründet wird.         investieren. Die asiatischen Hersteller     Messmargen, Pönalien, Prämien und
               Die EVUs begrüssen eine Reduktion       sind dabei führend. Niedrige Verluste       der Rückweisung» überarbeitet wurde
             der Netzverluste dank verlustarmer        des Kernblechs sind der wichtigste Fak-     und diese als Schweizer Guideline
             Trafos, müssen aber oft noch eine         tor für geringe Leerlaufverluste, was       SNG 484104:2019 per April 2020 durch
             Reihe weiterer Kriterien beachten. So     vor allem für Verteiltrafos relevant ist,   Electrosuisse neu publiziert wurde.
             spielen zum Beispiel bei der Ertüchti-    für die ein Maximalwert vorgegeben
             gung der Standplätze noch weitere Fak-    ist.                                        Referenzen
             toren wie Standort, Erdbebenanforde-         Im Gegensatz zu einigen asiatischen      [1] M. Carlen, H. Lauper, W. Schlegel, «Neue Anforderun-

             rungen, Brandschutzwände etc. mit.        Ländern wie China werden Trafos mit             gen an Transformatoren», Bulletin SEV/VSE 5/2015,
                                                                                                       S.  43–47.
             Das Trafogewicht ist nicht alleine aus-   amorphem Kernblech in Europa wei-           [2] eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=O-
             schlaggebend.                             terhin selten eingesetzt. Nach Einfüh-          J:L:2019:272:TOC
                                                                                                   [3] www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/
                                                       rung der Ökodesign-Anforderungen                20162950/201801010000/730.02.pdf
             Entwicklungen im Trafobereich             lag das Hauptaugenmerk der Hersteller       [4] www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/
                                                                                                       19860372/index.html
             der letzten Jahre                         und Kunden auf der Erfüllung dieser
             Seit Einführung der Ökodesign-Richt-      Vorgaben und nicht auf einer maxima-        Autoren
                                                                                                   Dr. Martin Carlen ist Head of Business Development.
             linie gab es unter Herstellern von Tra-   len Reduktion der Leerlaufverluste, vor     JJSGB-SMIT Group, DE-93055 Regensburg
             foblechen einen Trend zu besseren         allem weil amorphe Trafos oft eine          JJmartin.carlen@sgb-smit.group

             Kernblechqualitäten. Waren vor 5 Jah-     leicht grössere Grundfläche beanspru-
                                                                                                   Lukas Eggimann ist Verantwortlicher Leistungstransfor-
             ren Bleche mit Verlustwerten von          chen, einen etwas höheren Lärmpegel         matoren.
             0,75 W/kg kaum und solche mit             haben, die Preise für amorphes Kern-        JJBKW Energie AG, 3072 Ostermundigen
                                                                                                   JJlukas.eggimann@bkw.ch
             0,70 W/kg höchstens als Versuchsmus-      blech relativ hoch blieben und Umstel-
             ter vorhanden, sind diese nun kommer-     lungen in der Produktion bedingen.          Roland Hasler ist Trafoexperte.
             ziell verfügbar, bald wohl auch in aus-      Schliesslich möchten wir noch darauf     JJrolandhasler@outlook.com

             reichenden Mengen. Die Hersteller         hinweisen, dass im letzten Jahr             Dieser Beitrag entstand im Auftrag des Technischen
             mussten dafür in Aufrüstungen und         SEV 4104 «Leitsätze für Leistungs-          Komitees TK 14 «Transformatoren» des Schweizerischen
             Umstellungen ihrer Produktionslinien      transformatoren: Vereinheitlichung der      Elektrotechnischen Komitees CES.

     78      bulletin.ch 12 / 2020
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