Transformator-PCBs: Ihr Verständnis, Risiken und moderne Alternativen

Was sind Transformer-PCBs?

Die polychlorierten Biphenyle (PCBs) beziehen sich in Bezug auf elektrisches Transformatoröl auf eine menschengemachte chemische Verbindung, die organischer Natur ist. Einfach ausgedrückt ist es ein Transformatoröl, das Polychlorierte Biphenyle enthält. Es enthält Elemente wie Kohlenstoff, Wasserstoff und Chlor.

Der Grund, warum diese menschengemachte chemische Verbindung überhaupt entwickelt wurde und warum sie so umfassend in der elektrischen Transformatorenindustrie eingesetzt wurde, liegt darin, dass sie eine hervorragende chemische Stabilität aufweist und sogar bei sehr hohen Temperaturen nicht entzündlich ist. Diese chemische Stabilität und Nichtentzündlichkeit machen sie zu einer hervorragenden Wahl in Hochspannungsanwendungen wie elektrischen Transformatoren.

In elektrischen Transformatoren wurden diese PCBs speziell aufgrund ihrer Isolations- und Kühleigenschaften verwendet und sie fungieren als dielektrisches Medium in elektrischen Transformatoren.

Verwendung von PCBs in Transformatorenöl

Die Transformator-PCBs als Transformatoröl werden heute nicht mehr weit verbreitet verwendet. Historisch gesehen wurden die PCBs im 20. Jahrhundert weltweit sehr umfassend als Transformatoröl eingesetzt. Sie waren die zuverlässigsten und kosteneffektivsten Lösungen für Isolierung und Kühlung in hitzebeständigen elektrischen Anwendungen wie Transformatoren.

Die gleichen Eigenschaften, die PCBs ideal für den industriellen Einsatz machten, machen sie jedoch auch persistent in der Umwelt und gesundheitsschädlich. So wurde in den späten 1970er Jahren weltweit das toxische Wesen des Transformatoröls bekannt.

Diese polychlorierten Biphenyle (PCBs) waren sehr stabil in der Natur und zersetzten sich nicht leicht in der Natur. Sobald sie offen in der Natur entsorgt werden, bleiben sie eine Quelle der Verschmutzung und Bodenverunreinigung für sehr lange Zeit.

Darüber hinaus können diese Chemikalien in unserer Nahrungskette bioakkumulieren, und Studien haben einen sehr starken Zusammenhang zwischen diesen Chemikalien und der potenziellen Entwicklung von Krebs bei Menschen und Tieren gezeigt. Danach begannen internationale Standards wie ISO und andere, das Transformatoröl zu regulieren, und die meisten Internationalen Standards begannen, diese als Transformatoröl verwendeten PCBs zu verbieten.

Erfahren Sie mehr über Transformatorenöl

Warum wurden PCBs in elektrischen Transformatoren verwendet?

Es war nicht so, dass die polychlorierten Biphenyle (Transformator-PCBs) damals die einzige verfügbare Lösung waren. Es gab mehrere andere chemische und natürliche Lösungen zur Kühlung und Isolierung von Transformatoren, aber polychlorierte Biphenyle (PCBs) wurden aufgrund der folgenden Gründe priorisiert.

Kühleigenschaften

Die polychlorierten Biphenyle, auch als Transformator-PCBs bekannt, wurden ursprünglich in Transformatoren aufgrund ihrer überlegenen Kühleigenschaften eingesetzt. Wir wissen alle, dass elektrische Transformatoren während ihres Betriebs viel Abwärme erzeugen. Diese Abwärme muss entfernt werden, um den Betrieb des Transformators zuverlässig, sicher und effizient zu halten.

Um diese Abwärme zu entfernen, sollte Transformatoröl mit ausgezeichneten Fähigkeiten zur Abwärmeabfuhr verwendet werden. Hier funktionieren die Transformator-PCBs effektiv. Wenn sie in Transformatoröl verwendet werden, neigen sie dazu, den Kühleffekt im Vergleich zu jedem anderen verfügbaren Transformatoröl zu jener Zeit um ein Vielfaches zu erhöhen.

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Isoliereigenschaften

Die polychlorierten Biphenyle haben auch ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, was bedeutet, dass sie ein hervorragendes Dielektrikum sind und keinen Strom durchlassen.

Sie werden in elektrischen Transformatoren als Isolatoren verwendet, um die Wicklung des elektrischen Transformators, den Transformator-Kern und alle anderen internen Transformatorenteile von allen Arten von elektrischen Kurzschlüssen, Leckagen und Umweltschadstoffen zu isolieren.

Um dies zu erreichen, wird Transformatoröl, das polychlorierte Biphenyle enthält, verwendet, um den Transformatorbehälter zu füllen. Der Behälter wurde bis zur Markierung gefüllt, sodass alle Teile vollständig in Öl getaucht sind.

Leistung in rauen Umgebungen

Die polychlorierten Biphenyle sind unter allen Arten von Umweltbedingungen stabil und zersetzen sich nicht oder haben bei extremen Betriebsbedingungen wie hoher Temperatur und Spannung keine chemische Zersetzung.

Aufgrund der langsamen chemischen Zersetzung und der fehlenden Zersetzung selbst unter extremen Bedingungen bedeutet, dass polychlorierte Biphenyle sowohl unter normalen als auch extremen Bedingungen über ihre gesamte Nutzungsdauer hinweg gleich leistungsfähig bleiben.

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Kostengünstige Lösung

Die Transformator-PCBs mit polychlorierten Biphenylen bieten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis in Bezug auf investiertes Geld in Transformatorenöl im Vergleich zu jedem anderen Transformatorenöl. Dies liegt an ihrer hohen Leistung, langen Lebensdauer und der Fähigkeit, extremen Betriebsbedingungen zu widerstehen.

Vergleich mit nicht-PCB-Öl

Obwohl es mehrere Arten von nicht-PCB-Ölen auf dem Markt gab und einige von ihnen auch von verschiedenen Unternehmen verwendet wurden, waren sie nicht so gut wie die polychlorierten Biphenyle, da die meisten unter extremen Betriebsbedingungen versagen oder ihre Kühl- und Isoliereigenschaften nicht so gut waren wie die der polychlorierten Biphenyle.

Nachteile der Verwendung von PCBs in Transformatorenöl

Folgend sind einige der Nachteile der Verwendung von Transformator-PCBs aufgeführt.

• Die Verwendung von PCBs im Transformatorenöl bringt den Nachteil mit sich, dass sie für den Menschen hochgiftig sind. Jeder direkte Kontakt kann als tödlich angesehen werden.
• Diese Chemikalien werden als persistent bezeichnet, da sie für sehr lange Zeit stabil in der Umwelt bleiben können und zur Kontamination von Boden und Wasser führen.
• Die Verwendung von PCBs im Transformatorenöl wird zu einer zusätzlichen regulatorischen Belastung für das Unternehmen führen, die entweder die Produktion reduzieren oder die Kosten des Endprodukts erhöhen kann.
• Die Verwendung von PCBs im Transformatorenöl brachte auch die zusätzliche Pflicht mit sich, die PCBs, die das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht haben, sicher zu entsorgen. Die Annahme angemessener Entsorgungstechniken führt zu zusätzlichen Kosten, die mit dem Produkt verbunden sind.

PCB-Werte im Transformatorenöl

Die polychlorierten Biphenyle PCB im Transformatorenöl werden in Teilen pro Million gemessen. Es ist nicht so, dass das gesamte Transformatorenöl aus diesen PCBs besteht, sondern eine feste Menge der polychlorierten Biphenyle wird dem Transformatorenöl zugesetzt, um es zu einem polychlorierten Biphenyle-Transformatorenöl zu machen.

Laut Vorschrift wird jedes Transformatorenöl, das mehr als 50 Teile pro Million polychlorierte Biphenyle enthält, als polychlorierte Biphenyle enthaltendes Transformatorenöl eingestuft. Heutzutage unterliegen Transformatorenöle, die als polychlorierte Biphenyle enthaltend gekennzeichnet sind, weltweit sehr strengen Vorschriften.

Gefahren und toxische Wirkungen von Transformer-PCBs

Es gab mehrere Gründe, warum diese hoch wirksamen und effizienten Transformator-PCBs verboten wurden oder sehr strengen Vorschriften unterliegen, die ihre Verwendung einschränken. Im Folgenden wird ausführlich erörtert, warum diese PCBs in der Transformatorenindustrie nicht verwendet werden.

Gesundheitsbezogene Probleme

Die Transformator-PCBs sind hochgiftig und gefährlich für alle Lebensformen auf der Erde. Sie sind so gefährlich, dass ihre direkte Exposition, selbst auf dem niedrigsten Niveau, für Menschen, Tiere und insbesondere für Süßwasserlebewesen lebensbedrohlich sein kann.

Diese Transformator-PCBs können durch Inhalation, Einnahme und Hautkontakt in lebende Organismen gelangen und sind dafür bekannt, tödliche Krankheiten wie Krebs, Immunsystemunterdrückung, neurologische Störungen und Entwicklungsstörungen zu verursachen.

Umweltauswirkungen

Wie bereits erwähnt, sind diese PCB-Transformatorenöle gefährlich für das menschliche Leben, und aufgrund ihrer hohen chemischen Stabilität ist die Entsorgung von PCB-Transformatorenöl ohne geeignete Technik in der Umwelt ebenfalls sehr gefährlich für die Umwelt. Diese PCBs zerfallen nicht in der Umwelt und verbleiben sehr lange in Boden, Wasser und Luft.

Sobald sie in Gewässer wie Flüsse oder Kanäle entsorgt werden, können sie Hunderte von Tausenden von Kilometern zurücklegen und somit ein viel größeres Gebiet beeinflussen. Sie können sogar Teil von wachsenden Pflanzen werden und so einen dauerhaften Platz in der Lebensmittelkette finden.

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Langfristige Gefahren

Oben wurde erklärt, wie gefährlich diese Transformator-PCBs für Menschen und Tiere sind und wie sie Teil der Umwelt werden können, wenn sie ohne sorgfältige Berücksichtigung entsorgt werden. Sobald sie Teil von Wasser- oder pflanzenbasierten Nahrungsmitteln werden, werden sie chemisch Teil von Menschen oder anderen lebenden Organismen, indem sie sich in deren Fettschichten anlagern. Dadurch können sie von einem Organismus auf einen anderen übertragen werden und verbleiben langfristig in der Umwelt, was noch mehr Schäden an jedem lebenden Organismus verursacht, den sie berühren.

Risiko im Falle von Leckagen oder Austritten

Es spielt keine Rolle, wie streng Sie die Verfahren befolgen oder wie gut Sie darin sind, die internationalen Gesetze oder Standards einzuhalten, es gibt immer die Möglichkeit eines Unfalls, der zu einem Auslaufen oder einer Leckage dieser schädlichen Chemikalie in die Umwelt führen kann.

Da diese elektrischen Transformatoren fast überall in Wohngebieten, Industriegebieten und sogar in Gebieten, in denen keine anderen Einrichtungen vorhanden sind, anzutreffen sind, kann in jedem Fall, in dem diese Chemikalien aus dem Transformatorenöl in die Umwelt gelangen, permanenter oder sehr langfristiger Schaden für die Umwelt und alle lebenden Organismen in diesem Gebiet verursacht werden.

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Vorschriften in Bezug auf PCB-Transformatorenöl

Stockholm-Konvention über persistente organische Schadstoffe (POPs)

Es handelt sich um eine internationale Organisation, die daran arbeitet, Regeln und Vorschriften sowie alle damit verbundenen Gesetze über die Verwendung von Chemikalien und alle zugehörigen Produkte zu entwickeln, die in irgendeiner Weise schädlich oder gefährlich sein können. Die Organisation untersucht die chemischen Eigenschaften und die Lebensdauer der Chemikalie und wie diese chemische Substanz die Umwelt während ihrer Nutzungsdauer beeinflusst.

Diese Stockholmer Konvention über Persistent Organic Pollutants (POPs) hat Transformator-PCBs als extrem gefährlich für die Umwelt in jeder Hinsicht eingestuft und sie als globalen Ausschluss gelistet. Das bedeutet, dass sie daran arbeiten, diese völlig aus allen Arten von industriellen Anwendungen zu entfernen, um sicherzustellen, dass sie nicht mehr in unserer Welt existieren.

Globale und nationale Standards

Es gibt mehrere internationale und nationale Standards, die darauf abzielen, die Verwendung von Transformator-PCBs zu kontrollieren und zu eliminieren. Jedes Gebiet und jedes Land hat seine eigenen Standards und Regeln bezüglich der Verwendung von Transformator-PCBs, wie die TSCA-Vorschriften der EPA der Vereinigten Staaten.

Die Regeln und Vorschriften, die durch diese internationalen und nationalen Standards entwickelt wurden, gelten auch in allen Regionen der Welt, in denen die mit diesen Chemikalien oder ähnlichen Produkten verbundenen Produkte verwendet werden, die von Herstellern mit Sitz in den Vereinigten Staaten von Amerika hergestellt werden. Die nationalen Standards der Vereinigten Staaten von Amerika haben die Verwendung dieser Transformator-PCBs in Produkten, insbesondere in elektrischen Transformatoren, vollständig verboten. Die nationalen Standards der EU haben die Verwendung dieser Chemikalien eingeschränkt.

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Entsorgung von PCB-haltigem Transformatorenöl

Sichere Handhabung und Entsorgung

Wie wir erklärt haben, sind Transformator-PCBs von Natur aus giftig, und jeder, der für die sichere Handhabung und Entsorgung dieser Transformator-PCBs verantwortlich ist, benötigt spezielle Schulung und jahrelange Erfahrung, um die Aufgabe sicher und korrekt auszuführen. Die sichere Handhabung und Entsorgung dieser Transformator-PCBs erfordert spezielle persönliche Schutzausrüstung (PSA), um mögliche Schäden, die durch einen Unfall entstehen können, zu begrenzen. Es gibt mehrere Regulierungsbehörden, die Dokumentationen und Richtlinien zur sicheren Handhabung und Entsorgung dieser Transformator-PCBs nach ihrem Nutzungsende herausgeben.

Genehmigte Entsorgungsmethoden

Die gängigste Methode zur Entsorgung von PCBs in Transformatorenöl ist ein Verfahren namens Hochtemperaturverbrennung. Bei dieser Methode werden die mit Transformatorenöl gefüllten PCBs auf eine sehr hohe Temperatur von 1100 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur beginnt die chemische Zusammensetzung der PCBs, sich in eine weniger gefährliche Form zu zersetzen. Weitere Methoden umfassen die Entsorgung von PCBs in Transformatorenöl an weit entfernten Deponien, dies kann jedoch nur für Transformatorenöl mit sehr niedrigen PCB-Gehalten durchgeführt werden.

Dekontamination

Falls es durch einen Unfall zu einer Kontamination mit Transformator-PCBs kommt, kann eine Dekontamination durch den Prozess der Dechlorierung durchgeführt werden. Der Prozess entfernt Chlor aus den PCBs, wodurch sie zu einem weniger giftigen und weniger schädlichen Bestandteil für die Umwelt und lebende Organismen werden.

Fazit

Heute werden Transformator-PCBs oft schnell angesehen, aber es gab eine Zeit, in der diese Transformator-PCBs die am häufigsten verwendeten Chemikalien in Transformatorenölen waren. Einer der Gründe, warum diese Chemikalien in elektrischen Transformatorenölen verwendet wurden, ist, dass sie in allen Arten von Umgebungen und extremen Betriebsbedingungen äußerst stabil sind und einige hervorragende chemische Eigenschaften besitzen, die es ihnen ermöglichen, gleichzeitig Kühlung und Isolierung zu bieten. Der Hauptgrund, warum diese Chemikalien verboten wurden, liegt hauptsächlich in der toxischen Natur dieser Chemikalien, die in allen Arten von Umgebungen sehr stabil sind und die Umwelt lange Zeit kontaminieren, wenn sie unsachgemäß entsorgt werden.

Nachverfolgung

Elektrische Transformatoren sind überall, sie sind ein wesentlicher Bestandteil unseres Stromverteilungssystems und daher in allen Wohngebieten installiert. Da sie einen so zentralen Bestandteil unseres Stromverteilungssystems darstellen, müssen diese Transformatoren nach sehr strengen internationalen Standards hergestellt werden, um die Umwelt zu schützen. Daelim entwirft und produziert eine Vielzahl von elektrischen Transformatoren mit NON-PCB-Isolierung, die sowohl hohe Leistung als auch Umweltschutz gewährleistet.

Wenn Sie Fragen haben, kontaktieren Sie uns und wir werden Sie durch den Prozess führen.