Transformatoren wandeln ohne mechanische Bewegung eine elektrische Leistung in eine solche anderer Stromstärke und Spannung um. Die Primärströme verhalten sich zu den Sekundärströmen umgekehrt wie die Spannungen. Bei konstanter Spannung sind die Eisenverluste ebenfalls konstant, die Wicklungsverluste steigen mit dem Quadrat der Belastung. Das Übersetzungsverhältnis ist gleich dem Verhältnis von Oberspannung zu Unterspannung.

Bei 3AC-Transformatoren gibt es mehrere Möglichkeiten, die Primär- und die Sekundärwicklung zu verschalten. Jede Schaltung verleiht dem Transformator bestimmte, gewünschte Eigenschaften.

• Bei herausgeführtem Sternpunkt wird der Neutralleiter mit „N“ bzw. „n“ gekennzeichnet. Die prozentuale Angabe der Strombelastung des Neutralleiters bezieht sich immer auf den Nennstrom des Außenleiters.
  Wird keine Angabe bezüglich der Schaltgruppe gemacht, werden die Transformatoren entsprechend der Beschreibung des jeweiligen Typs verschaltet.
  
  
• Zu beachten sind folgende Punkte:
  
  • Nur bei einer sekundärseitigen Sternschaltung steht auch ein belastbarer Neutralleiter zur Verfügung.
    
  • Bei einer Parallelschaltung von Transformatoren müssen folgende Kriterien übereinstimmen:
    
    • Nennspannung und Nennfrequenz
      
    • Schaltgruppen
    • die Kurzschlussspannungen
      
    • Das Verhältnis der Nennleistungen sollte nicht größer sein als 3:1
      

Für die Auswahl der Schaltgruppe ist es wichtig, ob das Drehstromnetz symmetrisch oder unsymmetrisch belastet wird. Symmetrische Belastung heißt, die aktiven Außenleiter sind gleichmäßig belastet. In territorialen Verteilungsnetzen ist es jedoch üblich, dass neben Drehstromverbraucher mit Nennspannungen von 400V auch einphasige Verbraucher mit 230V Wechselspannung angeschlossen werden. Diese Forderung kann durch einen sekundär herausgeführten Sternpunkt, der 100 % belastbar ist, erfüllt werden.

Die Schaltgruppe gibt die Beschaltung mit der Phasenverschiebung an. Der Großbuchstabe steht für die Oberspannung. Der Kleinbuchstabe für die Unterspannung. Die meisten Netztransformatoren sind in "Dy5" beschaltet. Ein großes "D" steht für Oberspannungsseite in Dreieckschaltung, das kleine "y" steht für Niederspannung in Sternschaltung. Die Kennzahl gibt an, um welches Vielfache von 30° der Unterspannung (US) gegenüber der Oberspannung (OS) des gleichen Stranges nacheilt (Phasenverschiebung). Bei der Schaltgruppe könnte auch großes "Y" für OS in Stern, kleines "d" für US in Dreieck oder kleines "z" für US in Zick-Zack-Schaltung angegeben sein. Bei der häufig anzutreffenden Schaltgruppe Dyn5 steht das "n" für den niederspannungsseitig ausgeführten Neutralleiter.

Die bei Trafos angegebene Nennleistung ist die höchste Dauerleistung, für die er bemessen wurde und die er unter Nennbedingungen erreicht. Die Angabe erfolgt in der Scheinleistung (VA, kVA oder MVA) und ist die geometrische Summe der Wirk- und Blindleistung. Die Bemessungsleistung darf keinesfalls überschritten werden. In der Praxis heißt dies, dass man eine höhere Wirkleistung unter Umständen durch eine Reduzierung der Blindleistung der nachgeschalteten Verbraucher ausgleichen muss.

Die Nennspannung U_n ist die Spannung, nach der ein elektrisches Betriebsmittel benannt wird und auf die bei anderen Angaben oder Bedingungen Bezug genommen wird. Die Kurzschlussspannung U_k% stellt eine wichtige Größe bei der Parallelschaltung von Trafos, sowie bei der Ermittlung von Kurzschlussströmen im Netz dar. Bei großen Transformatoren kann diese bis zu 16% der Nennspannung betragen.

Das Übersetzungsverhältnis eines Trafos ergibt sich aus dem Quotienten der Primärspannung U1 und der Sekundärspannung U2 im Leerlauf. Bei einem idealen Trafo ist dieses Verhältnis gleich den Windungszahlen. Die Ströme als Maß für den Betrag der Leistungen verhalten sich dabei umgekehrt wie die Spannungen.

Spartransformatoren

Spartransformatoren besitzen im Gegensatz zu Trenntransformatoren keine getrennten Wicklungen. Die Eingangs- und Ausgangswicklung sind leitend miteinander verbunden. Spartransformatoren dürfen für die Schutzmaßnahme Schutztrennung nicht verwendet werden. Die Bezeichnung Ober - oder Unterspannung ist unabhängig von Eingangs/Ausgangsseite, sie bezieht sich auf die höhere und niedrigere Spannung

• Je kleiner die Differenz zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung desto größer die aus dem Netz direkt entnommene Leistung
• Je kleiner die Differenz zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung desto kleiner die notwendige, zu transformierende Leistung
• Je kleiner die Differenz zwischen Eingangsspannung und Ausgangsspannung desto größer die Ersparnis an Baugröße (Eisenquerschnitt, Kupfer)

Die erforderliche Bauleistung lässt sich gegenüber einen Trenntransformator erheblich reduzieren. Am Beispiel eines 1AC-Spartransformator mit einer Eingangsspannung von 440V und einer Ausgangsspannung von 400V mit einer benötigten Nennleistung am Verbraucher von 5KVA spart man über 90% der Bauleistung.

Netztransformatoren

Netztransformatoren haben oft mehrere Sekundärwicklungen, die für unterschiedliche Nennspannungen ausgelegt sein können. Sekundärwicklungen können in Serie geschaltet sein oder sind getrennt herausgeführt. In der Serienschaltung addieren sich die Teilspannungen. Bei getrennten Wicklungen können beide seriell oder parallel geschaltet werden.

Eine Parallelschaltung ist nur möglich, wenn beide Sekundärspannungen den gleichen Wert haben. Zusätzlich muss der Wickelsinn beachtet werden. Bei unbekannten Trafos kann der Wickelsinn sehr einfach ermittelt werden. Zuerst misst man mit einem Spannungsmesser die Einzelspannungen der herausgeführten Wicklungen. Anschließend ermittelt man die Gesamtspannung durch Reihenschaltung der einzelnen Wicklungen. Entspricht das Messergebnis der Summe der beiden Einzelspannungen, haben beide Wicklungen den gleichen Wickelsinn. Bei umgekehrten Wickelsinn zeigt das Messgerät die Differenz der beiden Einzelspannungen.

Halogentransformatoren

Bei Halogentransformatoren unterscheidet man in konventionelle und elektronische Transformatoren. Konventionelle Transformatoren (Ringkern-, Eisenkern- und Lamellenkerntransformatoren) arbeiten nur mit Wechselspannung. Sie bestehen in erster Linie aus zwei Kupferdraht-Spulen, die mechanisch über einen Kern aus Weicheisen miteinander verbunden sind. Der Strom in der Primärspule baut ein Magnetfeld auf, das in der Sekundärspule durch Induktion wieder Strom erzeugt. Die konventionelle Technik wird eingesetzt für Seilsysteme, Schienen- und Stangensysteme. Im Gegensatz zu den konventionellen Trafos, die 50 Mal pro Sekunde schwingen, werden elektronische Transformatoren über eine elektronische Steuerung ca. 4000 Mal pro Sekunde geschaltet. Dadurch erreicht man bei gleicher Leistung am Ausgang eine wesentlich kleinere Bauform. Ihr Einsatz beschränkt sich auf Deckeneinbau, Möbeleinbau sowie Seil- und Schienensystemen mit einer maximalen Länge der Niedervoltleitung von ca. 2 Meter. Zudem dürfen Netzleitung und Niedervoltleitung nicht parallel laufen oder gekreuzt werden.