Transformatordoorvoeringen zijn cruciale isolatiecomponenten in energiesystemen en worden voornamelijk gebruikt om de hoog{0}} en laag- spanningskabels veilig van de binnenkant van de transformator naar de buitenkant van de tank te leiden, terwijl ze tegelijkertijd zorgen voor isolatie en mechanische bevestiging aan de aarde. Ze kunnen de belastingsstroom gedurende langere perioden verdragen en moeten bestand zijn tegen onmiddellijke hoge- stroompieken onder abnormale omstandigheden zoals kortsluiting, waardoor een hoge betrouwbaarheid vereist is.
De basiskenmerken van transformatorbussen zijn onder meer:
Hoge elektrische isolatiesterkte: Doorvoeren moeten bestand zijn tegen de nominale spanning en overspanningspieken van het systeem om flashover of defecten te voorkomen. Voor verschillende spanningsniveaus worden verschillende isolatiestructuren gebruikt:
Bij 40 kV en lager worden meestal bussen van puur porselein gebruikt, met elektrisch porselein als primair isolatiemateriaal; Bij 60 kV en hoger worden gewoonlijk olie-gevulde bussen of capacitieve bussen gebruikt, waarbij gebruik wordt gemaakt van isolatieolie of het spanningsverdelingsprincipe van condensatoren om de isolatieprestaties te verbeteren; Hoogspanningssystemen van 110 kV en hoger- maken op grote schaal gebruik van capacitieve bussen, waarvan de kern een condensatorkern is die is gemaakt van meerdere lagen aluminiumfolie met daartussen isolatiepapier, waardoor een meer uniforme verdeling van het elektrische veld wordt bereikt door middel van spanningsvereffening en de spanningsbestendigheid aanzienlijk wordt verbeterd.
Voldoende mechanische sterkte: bussen moeten de kabels beveiligen en mechanische spanningen weerstaan, zoals externe geleiderspanning, windbelasting en aardbevingen, vooral bij toepassingen met hoge- stroomsterktes (bijvoorbeeld boven 800 A). Magnetische afschermingsmaatregelen zijn ook nodig om de wervelstroomopwarming te verminderen.
Goede thermische stabiliteit: tijdens langdurig gebruik en bij kortsluitingsfouten moeten bussen in staat zijn de hitte te weerstaan die wordt gegenereerd door continue belastingsstroom en de hoge temperatuurimpact van een kortsluiting, zonder thermische veroudering of structurele schade.
Uitstekende afdichtingsprestaties: bussen verbinden de binnen- en buitenkant van de transformator; de olietank moet worden afgedicht om lekkage van isolerende olie en het binnendringen van lucht en vocht te voorkomen, waardoor een afname van de isolatieprestaties wordt vermeden. Moderne bussen hebben meestal een volledig afgedicht ontwerp en zijn uitgerust met een olieconservator om veranderingen in het olievolume te reguleren.
Compacte structuur en eenvoudig onderhoud: Ideale bussen moeten klein van formaat, lichtgewicht en zeer veelzijdig zijn, en uitgerust met een laatste aardingsapparaat (voor testen en operationele monitoring). Het uiteindelijke aardingsapparaat moet op betrouwbare wijze worden geaard om zweefpotentiaal te voorkomen dat tot isolatiebreuk zou kunnen leiden.
Materiaal- en structurele diversiteit: Afhankelijk van het toepassingsscenario kunnen bussen worden gemaakt van verschillende materialen, zoals keramiek, epoxyhars-geïmpregneerde glasvezel, teflon en siliconenrubber.
