Ja, aber nicht in der Ausführung, in der sie das Werk verlassen. Ein Trockentransformator ist für den Innenbereich konzipiert: Die Kühlung erfolgt durch Luftzirkulation. Da kein Öl vorhanden ist, gibt es weder eine Barriere gegen Feuchtigkeit noch ein Medium, das Temperaturschwankungen ausgleicht. Wird ein Standardgerät im Freien aufgestellt, altert die Isolierung schneller, Feuchtigkeit kondensiert an den Wicklungen, es kommt zu Teilentladungen, und die Lebensdauer verkürzt sich. Weder die Norm IEC 60076-11 noch die IEEE C57.12.01 sehen die Außenaufstellung als normale Betriebsbedingung vor. Daher müssen die Schutzart des Gehäuses sowie die Umweltklassen (gemäß IEC 60076-11: C1/C2 für das Klima, E1/E2 für Kondensation und Verschmutzung) bereits bei der Anfrage mit dem Hersteller geklärt werden. Entscheidend für den Erfolg vor Ort sind letztlich das Gehäuse, die Antikondensationsheizung und die Art der Installation.

Zuerst das Gehäuse betrachten

Die Schutzart des Gehäuses ist bei Außenanwendungen das entscheidende Kriterium. Standard-Trockentransformatoren werden in Gehäusen der Schutzart NEMA 1 geliefert; diese sind für den Innenbereich vorgesehen und bieten praktisch keinen Schutz gegen Wasser. Für den Außenbereich ist mindestens NEMA 3R erforderlich: Diese Gehäuse schützen vor Regen, Schneeregen und Schnee und nehmen keinen Schaden, wenn sich außen Eis bildet. Man sollte sich jedoch bewusst sein, was NEMA 3R nicht leistet: Gemäß der NEMA 250-Klassifizierung entspricht dies in etwa IP24 – es besteht kein Schutz gegen vom Wind getragenen Staub. An Standorten, die sowohl feucht als auch staubig sind, reicht dieser Mindestschutz daher nicht aus. In Küstennähe, im maritimen Umfeld oder in der chemischen Industrie ist NEMA 4X erforderlich: Edelstahl 304 für allgemeine Küstenbedingungen, Edelstahl 316, wenn Chloride vorhanden sind.

Auch die Bauweise der Wicklungen spielt eine wichtige Rolle. Gekapselte oder nicht belüftete (TENV-)Ausführungen sind für den Außenbereich besser geeignet, da die Wicklungen nicht mit der Außenluft in Kontakt kommen. Belüftete Gießharztransformatoren sind hier problematisch: Feuchtigkeit, Staub und Salz gelangen direkt an die Isolierung, und jede Blockade der Luftwege beeinträchtigt zudem die Kühlleistung. Wenn ein belüftetes Gerät im Außenbereich aufgestellt werden muss, sind für sämtliche Lüftungsöffnungen Wetterschutzvorrichtungen vorzusehen; zudem ist die Schutzart IP23C als Mindestanforderung (und nicht als Zielvorgabe) zu betrachten.

Tabelle 1. Außenbedingungen und entsprechende Maßnahmen

Umgebungsfaktor	Typischer Grenzwert / Schwellenwert	Erforderliche Maßnahme
Umgebungstemperatur	Üblicherweise −25 °C bis +40 °C bei Standardausführung; Ausführungen für −40 °C sind verfügbar	Den Bereich auf dem Typenschild mit dem Klima am Aufstellort abgleichen; ggf. eine Ausführung mit erweitertem Bereich bestellen
Feuchte / Kondensation	Keine feste Grenze; Kondensation ist die Hauptursache für Ausfälle	Kondensationsschutzheizungen einbauen; ein gekapseltes Wicklungssystem und ein korrosionsbeständiges Gehäuse festlegen
Höhe über NN	Standardausführung bis 1 000 m (3 300 ft); Leistungsminderung um etwa 0,3-0,5 % je 100 m darüber	Den Höhenkorrekturfaktor auf die Leistung in kVA anwenden und die Isolationsabstände überprüfen
Sonneneinstrahlung	Dunkle Gehäuse können bei direkter Sonneneinstrahlung 15 °C über der Umgebungstemperatur liegen	Helle oder reflektierende Oberfläche; nach Möglichkeit für Schatten sorgen
Salz / korrosive Stoffe	Küsten- und Industrieatmosphäre greifen standardmäßig lackierten Stahl an	Edelstahl NEMA 4X: 304 für allgemeine Küstenanwendung, 316 bei chloridreicher Umgebung

Die fachgerechte Installation

Selbst ein Gehäuse mit der korrekten Schutzart kann eine mangelhafte Installation nicht ausgleichen – wobei der Feuchtigkeitsschutz an erster Stelle steht. Heizungen zur Vermeidung von Kondenswasserbildung gehören bei Außeneinheiten zur Standardausstattung, nicht etwa zu einer optionalen Zusatzausstattung: Sie sind auch dann in Betrieb, wenn der Transformator spannungsfrei geschaltet ist, und halten die inneren Oberflächen oberhalb des Taupunkts. Ohne diese Heizungen kann der Isolationswiderstand bei feuchter Witterung über Nacht stark abfallen – ein Zustand, von dem sich das Gerät oft nicht von selbst wieder erholt. In der Praxis sind die meisten durch Feuchtigkeit verursachten Ausfälle bei Außeneinheiten darauf zurückzuführen, dass eine solche Heizung entweder nie angeschlossen oder – um ein paar Watt einzusparen – außer Betrieb genommen wurde.

Der Rest ist eine Frage der baulichen Ausführung. Stellen Sie das Gerät auf einen Stahlbetonsockel, der 100–150 mm über das umgebende Geländeniveau hinausragt; der Boden sollte dabei vom Sockel weg ein Gefälle aufweisen, damit sich kein Wasser unter dem Gerät ansammeln kann. Achten Sie auf die erforderlichen Lüftungsabstände: etwa 150 mm zu benachbarten, nicht brennbaren Strukturen sowie 300–450 mm oberhalb des Gehäuses, damit die Abdeckung für Wartungsarbeiten abgenommen werden kann. Für einen ausreichenden Arbeitszugang empfiehlt sich ein Abstand von etwa 1,2 m zwischen den Einheiten oder zu einer Wand. Jeder Leitungsanschluss sollte mit einer regendichten Verschraubung oder Kabeldurchführung versehen sein, und Lüftungsöffnungen müssen durch Gitter gegen das Eindringen von Nagetieren und Insekten geschützt werden.

Tabelle 2. Gehäuseschutzarten und ihre Eignung für den Außenbereich

Gehäuse / Schutzart	Wetterschutz	Typischer Außeneinsatz	Wesentliche Einschränkung
NEMA 1 / IP20	Nur Innenraum: Schutz gegen Berührung und herabfallenden Staub; kein gezielter Schutz gegen Wasser	Für die Außenaufstellung nicht geeignet	Regen, Schneeregen und Kondenswasser dringen ungehindert ein
NEMA 3R / ca. IP24	Herabfallender Staub, Regen, Schneeregen und Schnee; unempfindlich gegen außen anhaftendes Eis. Keine Prüfung gegen windbewegten Staub	Allgemeine Industrie- und Gewerbestandorte; das praktische Minimum	Staub dringt ungehindert ein; kein Korrosionsschutz gegen Salz oder Chemikalien
IP23C (Mindestanforderung für belüftete Gießharz-Transformatoren)	Schutz gegen feste Fremdkörper über 12,5 mm, gegen Wasser, das bis zu 60° gegen die Senkrechte gesprüht wird, und gegen das Berühren mit Werkzeugen	Belüftete Trockentransformatoren an geschützten Außenstandorten	Erfordert weiterhin eine Kondensationsschutzheizung und Wetterschutzhauben über den Öffnungen
NEMA 4X (Edelstahl 304/316)	Windbewegter Staub und Regen, Strahlwasser, korrosionsbeständig	Küsten-, Schiffs- und Chemieumgebung sowie Bereiche mit Reinigung durch Abspritzen	Höhere Anschaffungskosten; die Edelstahlgüte ist auf die Chloridbelastung abzustimmen

Fazit

Trockentransformatoren können im Außenbereich aufgestellt werden, allerdings verzeihen sie weniger Fehler als flüssigkeitsgefüllte Transformatoren. Ob eine Anlage zwanzig Jahre oder nur fünf Jahre hält, hängt meist von vier Faktoren ab: der Schutzart des Gehäuses, dem Vorhandensein von Heizungen, einem Fundament mit Drainage sowie der Einhaltung der erforderlichen Abstände. Belüftete Gießharztransformatoren erfordern den größten Aufwand; oft ist der Einsatz eines Kompaktstationsgehäuses die einfachere Lösung, anstatt zu versuchen, ein offen belüftetes Gerät wetterfest zu machen. Wenn diese Aspekte korrekt berücksichtigt werden, ist ein Trockentransformator im Außenbereich genauso langlebig wie ein Modell für den Innenbereich.