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Eigenschaften von Sicherheitstransformatoren bzw. Schutztransformatoren

Transformatoren gehören immer noch zu den am häufigsten eingesetzten Spannungswandlern im Bereich der Elektrotechnik. Sie bestehen aus einer Primär- und einer Sekundärwicklung. An der Primärwicklung wird die Eingangsspannung (Wechselspannung) angelegt. An der sogenannten Sekundärwicklung (Ausgangswicklung) kann dann die Ausgangsspannung abgenommen werden. Transformatoren werden häufig eingesetzt, um die Netzspannung in Höhe von 230 Volt in eine niedrigere Ausgangsspannung umzuwandeln. Bei den meisten Transformatoren besteht zudem eine galvanische Trennung von Eingangs- und Ausgangsspannung (außer bei den sogenannten Spartransformatoren). Eingangsspannung und Ausgangsspannung sind dadurch elektrisch voneinander getrennt. Sicherheitstransformatoren wurden so konstruiert, dass sie (bedingt) kurzschlussfest sind und dass auch im Falle eines Defekts keinesfalls eine elektrische Verbindung zwischen der Primär- und der Sekundärseite auftreten kann. Zudem wichtigsten Sicherheitstransformatoren zählen beispielsweise solche, an denen Spielzeuge oder medizinische Geräte betrieben werden sollen. Neben der Absicherung gegen Kurzschlüsse und der verstärkten Isolierung zwischen den beiden Spulen dürfen solche Transformatoren nur bestimmte Ausgangsspannungen bis zu einer Höhe von 6 bzw. 24 Volt besitzen.

Kleinspannung und Erdung bei Sicherheitstransformatoren

Viele Sicherheitstransformatoren liefern eine sogenannte Sicherheitskleinspannung. Hier handelt es sich um eine elektrische Spannung, welche wegen ihrer geringen Höhe keine gefährlichen Körperströme erzeugen kann. Natürlich muss auch hier ein Kurzschluss zwischen beiden Wicklungen des Transformators konstruktionstechnisch ausgeschlossen worden sein. Sicherheitstransformatoren besitzen aus diesem Grunde meistens getrennte Kammern für die sekundäre und die primäre Wicklung. Die maximal zulässigen Sicherheitskleinspannungen unterscheiden sich je nach Einsatzgebiet. So dürfen beispielsweise Kinderspielzeuge nur mit Spannungen bis zu 24 Volt betrieben werden. Außerdem darf in diesem Fall der Transformator keinen festen Bestandteil des entsprechenden Spielzeuges bilden, muss also als externes Netzteil ausgeführt sein. Für medizinische Geräte bzw. deren Betrieb gilt übrigens die gleiche maximale Ausgangsspannung. Eine Ausnahme bilden elektrische medizintechnische Geräte, die in den Körper eingeführt werden. Hier darf die maximale Spannung 6 Volt nicht überschreiten.

Primärspannung, Sekundärspannung und Leistung

Als Primärspannung wird die Eingangsspannung des Transformators bezeichnet. Sicherheitstransformatoren besitzen häufig Eingangsspannungen in Höhe der Netzspannung, um Geräte mit einer niedrigeren Betriebsspannung am Stromnetz betreiben zu können.
Die Ausgangsspannung des Transformators wird häufig auch als Sekundärspannung bezeichnet. Sie gibt die Höhe der (Nenn-) Spannung an, die ein Transformator beim Betrieb an der vorgeschriebenen Eingangsspannung liefert. Neben der Ausgangsspannung ist auch die maximale Leistung des Transformators sehr wichtig. Sie sollte keinesfalls überschritten werden, um eine Überlastung zu vermeiden. Die Ausgangsleistung des Transformators muss auf den jeweiligen Verbraucher abgestimmt werden.