Die Lebensdauer von Transformatoren hängt generell von sehr vielen Einflussfaktoren ab. Zum einen sind es Auslegungsbedingte Eigenschaften wie Kernquerschnitt, Leiterquerschnitt, Abstände, Materialwahl und Materialstärken von Isolationen, Feldsteuerungen durch Befestigungs- oder anderen Teilen aus Metall und von der Art der Kühlung. Zum anderen sind es dann aber auch die Stärke der Belastung (Fluss- und Stromdichte), Laständerungen, Überspannungen, Umgebungstemperaturen, Bedingungen der Luft (Salz, Staub, Feuchtigkeit), Bewegungen, und viele mehr. Das macht eine genaue Bestimmung der Lebensdauer fast unmöglich. Es sind viele Abschätzungen und Annahmen zu treffen.

In Anlehnung an die Gleichung von Arrhenius lässt sich die Lebensdauer vereinfacht so beschreiben:

Lebensdauer = e– K Θ

Dabei ist allerdings K eine Konstante, die durch Versuche an Isolationsmitteln durchgeführt werden müssen.  ist die Temperatur in C°.

Die Transformatoren der Wagner + Grimm AG sind nun mehrheitlich so ausgelegt, dass mit einer mittleren Lebensdauer von 60 Jahren bei Nenntemperatur ausgegangen werden kann. In der Praxis ist es jedoch oft so, dass man versucht weitere Faktoren neben der Temperatur zu berücksichtigen, indem man statistische Werte der Vergangenheit zur Hilfe nimmt. Ein bekanntes Mass dafür ist der MTTF – Wert (mean time to failure). Er wird oft auch Gleichgesetzt mit dem Wert MTBF (mean time between failure). Da aber Transformatoren in der Regel nicht repariert werden, ist eigentlich der MTTF besser angebracht. Mit diesem Wert lässt sich die Ausfallwahrscheinlichkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt T berechnen:

                                 T     

p(T) = 1 – e  -  MTTF

Aus statistischen Werten (uns zugekommenen Informationen), können wir den MTTF etwa mit 100 Jahren festlegen. Als Beispiel lässt sich daraus die Ausfallrate in 60 Jahren berechnen:

                                   60J

p(60J) = 1 – e -  100J = 1 – e -0.6= 1 – 0.55 = 0.45

p(60J) = 45%

Aus praktischen Erfahrungen mit unseren Transformatoren ist dieser Wert allerdings für kleine T zu hoch und für grosse T zu klein. Unsere Transformatoren halten in der Regel bis 30 Jahre sehr gut, danach nimmt die Ausfallrate deutlich zu, bedingt durch die Alterung der Isolation und dem Schwund der Weichmacher.

Aus unserer Sicht ist deshalb die Beziehung:

                                ____T_____                  

p(T) =   ( 1 – e  -  MTTF (W+G)  ) 2

besser angebracht, mit MTTF(W+G) = 55 Jahre. Das ergibt auch 45% in 60 Jahren, aber realistischere Werte für die Ausfall Wahrscheinlichkeit in wenigen Jahren.