Das Buchholzrelais ist eine der ältesten und zugleich zuverlässigsten Schutzeinrichtungen für ölgefüllte Transformatoren mit Ausdehnungsgefäß. Es erkennt Gasansammlungen und plötzliche Ölbewegungen im Kesselinneren, die auf beginnende oder akute innere Fehler hindeuten, und löst je nach Schwere des Fehlers eine Warnung oder eine sofortige Abschaltung aus. Trotz seines rein mechanischen, seit über einem Jahrhundert bewährten Funktionsprinzips bleibt es bis heute ein unverzichtbarer Bestandteil des Schutzkonzepts jedes ölgekühlten Verteil- oder Leistungstransformators.
Wie funktioniert ein Buchholzrelais?
Das Buchholzrelais ist in der Ölleitung zwischen dem Transformatorkessel und dem Ausdehnungsgefäß eingebaut. Es arbeitet nach einem Zwei-Stufen-Prinzip: Bei kleineren, langsam fortschreitenden Fehlern wie Teilentladungen oder Isolationsalterung entstehen im Öl feine Gasblasen, die im Relais aufsteigen und einen Schwimmer absenken – dies löst die Warnstufe (Gasalarm) aus. Bei schweren Fehlern wie einem internen Lichtbogen oder Windungsschluss entsteht dagegen eine schlagartige Gasentwicklung, die einen starken Ölstrom in Richtung Ausdehnungsgefäß erzeugt. Dieser Ölstrom betätigt eine Prallklappe, die unmittelbar die Abschaltstufe auslöst und den Transformator allpolig vom Netz trennt.
Wichtige Eigenschaften im Überblick
- Zwei-Stufen-Prinzip: Warnstufe bei Gasansammlung, Abschaltstufe bei starkem Ölstrom
- Einbau zwischen Kessel und Ausdehnungsgefäß bei konventionellen Öltransformatoren
- Erkennt Lichtbögen, Teilentladungen und Isolationsfehler bereits im Frühstadium
- Rein mechanisches Funktionsprinzip – keine externe Hilfsenergie erforderlich
- Gasprobe über Entnahmeventil ermöglicht erste Fehleranalyse (brennbar/nicht brennbar)
- Wartungsarm bei korrekter Montage, regelmäßige Funktionsprüfung dennoch empfohlen
- Nur bei Freiatmungs- oder Membrankonservator-Bauart einsetzbar, nicht bei hermetisch gekapselten Trafos
Häufig gestellte Fragen
Woher stammt der Name Buchholzrelais?
Das Relais wurde nach dem deutschen Ingenieur Max Buchholz benannt, der es in den 1920er-Jahren zum Patent anmeldete. Trotz zahlreicher technischer Weiterentwicklungen ist das grundlegende mechanische Wirkprinzip bis heute nahezu unverändert im Einsatz.
Worin unterscheiden sich Warn- und Abschaltstufe genau?
Die Warnstufe reagiert auf langsam aufsteigende Gasblasen und meldet lediglich einen Alarm, ohne den Transformator abzuschalten – typisch bei beginnender Isolationsalterung. Die Abschaltstufe reagiert dagegen auf einen plötzlichen, kräftigen Ölstrom bei schweren inneren Fehlern und löst unmittelbar die allpolige Abschaltung aus, um Folgeschäden zu verhindern.
Benötigen auch moderne hermetisch gekapselte Transformatoren ein Buchholzrelais?
Nein. Hermetisch gekapselte Transformatoren ohne Ausdehnungsgefäß besitzen keinen Einbauort für ein klassisches Buchholzrelais. Hier übernehmen alternative Schutzkonzepte wie Drucküberwachungsrelais oder Druckstoßventile die entsprechende Schutzfunktion.
Wie wird ein Buchholzrelais im Betrieb geprüft und gewartet?
Üblich sind eine regelmäßige Sichtprüfung auf Dichtheit und Korrosion, eine Funktionsprüfung der Kontakte sowie – sofern Gas festgestellt wurde – eine Gasanalyse zur Fehlerbestimmung. Diese Prüfungen sind fester Bestandteil jeder Jahreswartung an Öltransformatoren.
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