Ein Transformator, kurz Trafo, wandelt eine elektrische Wechselspannung in eine höhere oder niedrigere Spannung um. Im Stromnetz verbindet er die einzelnen Spannungsebenen. Kleine Trafos stecken auch in vielen Haushaltsgeräten und Netzteilen.
Wie funktioniert ein Transformator?
Ein Trafo besteht im Kern aus zwei Spulen, die auf einem gemeinsamen Eisenkern sitzen. Fließt Wechselstrom durch die erste Spule, entsteht ein wechselndes Magnetfeld. Dieses Feld erzeugt in der zweiten Spule wiederum eine Spannung. Das Verhältnis der Windungszahlen bestimmt, wie stark die Spannung verändert wird. Hat die zweite Spule weniger Windungen, sinkt die Spannung. Hat sie mehr, steigt sie.
Weil das Prinzip auf einem wechselnden Magnetfeld beruht, funktioniert ein Transformator nur mit Wechselstrom. Das ist ein wichtiger Grund, warum unsere Stromnetze überwiegend mit Wechselstrom arbeiten.
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Wozu braucht das Stromnetz Transformatoren?
Für den Transport über weite Strecken ist eine hohe Spannung günstig, weil dann weniger Energie verloren geht. Im Haushalt dagegen braucht man niedrige Spannungen. Transformatoren machen beides möglich:
- im Kraftwerk: Die erzeugte Spannung wird für das Übertragungsnetz stark erhöht.
- im Umspannwerk: Die Spannung wird stufenweise auf Hoch- und Mittelspannung gesenkt.
- in der Ortsnetzstation: Die Mittelspannung wird auf 230 und 400 Volt gesenkt.
Gut zu wissen
Große Netztransformatoren arbeiten mit einem sehr hohen Wirkungsgrad. Ganz ohne Verluste geht es aber nicht. Ein kleiner Teil der Energie wird zu Wärme. Bei großen Trafos wird sie meist über Öl und Kühlrippen abgeführt. Das typische Brummen eines Transformators entsteht durch winzige Längenänderungen im Eisenkern, die das wechselnde Magnetfeld verursacht. Netztransformatoren sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt und gehören zu den wichtigsten Bauteilen im Netz.
Allgemeine Information, keine Rechts- oder Energieberatung im Einzelfall. Maßgeblich sind Ihr Vertrag, die Bedingungen Ihres Versorgers und die aktuelle Rechtslage.