DE935918C - Transformator mit zwischen Scheibenspulen angeordneten Abstuetzungen - Google Patents

Description

• Transformator mit zwischen Scheibenspulen angeordneten Abstützungen Scheibenspulen von Transformatoren müssen gegeneinander so abgestützt sein, daß bei Kurzschlüssen die Stromkräfte weder die einzelnen Spulen oder Wicklungen verformen, noch die Isolation beschädigen. Die auf mindestens einer Seite unmittelbar an den Spulen anliegenden Abstützteile dürfen nur einen kleinen Teil der Spulenoberfläche bedecken, damit ein möglichst großer Teil der Spulenoberfläche vom Kühlmittel bespült werden kann. Bereits bekannte Ausführungen erfüllen diese beiden Bedingungen.
• Außerdem müssen die Abstützungen das Kühlmittel derart führen, daß es, insbesondere bei Zwangsumlauf des Kühlmittels, mit einer vorher bestimmten günstigen Geschwindigkeit an den Spulenoberfläc'hen entlang fließt. Diese Aufgabe ist durch bekannte Ausführungen nur für den Spulenteil erfüllt, der innerhalb des Transformatoreisens liegt, nicht aber für den außerhalb des Eisens liegenden Spulenkopf. Dort wurden nämlich beispielsweise die Abstützteile etwa radial zur Krümmung der Windungen angeordnet. Damit ist zwar eine gute Abstützung, jedoch - keine ausreichende Kühlung erreichbar.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator mit zwischen Scheibenspulen angeordneten Abstützungen, die auf mindestens einer Seite unmittelbar an den Spulen anliegen und innerhalb der Fenster des Eisenkörpers mit im wesentlichen zur Fensterebene parallelen und zur Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels senkrechtere Leitstücken versehen sind. Der Transformator soll dabei insbesondere mit Zwangsumlauf eines isolierenden Kühlmittels ausgestattet sein. Erfindungsgemäß bestehen die Abstützungen außerhalb der Fenster aus mehreren mit den Abstützteilen innerhalb der Fenster verbundenen, im wesentlichen zur Fensterebene parallel verlaufenden Leitstücken, die derart gestaltet sind, daß das ganze an den Spulenteilen innerhalb der Fenster vorbeifließende Kühlmittel über die ganze Oberfläche der außerhalb der Fenster liegenden Spulenteile mit über den ganzen Spulenbereich im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit geführt wird. Auf diese Weise wird das Kühlmittel auch den sonst toten Räumen zugeleitet. Die bisher zu diesem Zweck bei bekannten Ausführungen hierzu verwendeten Kanäle im Eisenkörper sind nunmehr nicht mehr erforderlich. Die Anordnung nach der Erfindung gestattet eine -sehr hohe Ausnutzung der Spulen, weil die Wärmeabgabeziffer auch an den Teilen. außerhalb der Fensterebenen wegen der hohen Kühlmittelgeschwindigkeit groß ist. Das ist wesentlich, weil bei Transformatoren der üblichen Bauarten die Oberfläche dieser Teile ungefähr gleich der, halben Spulenoberfläche ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i bis 3 dargestellt.
• Die Oberspannungsspulen i und Unterspannungsspulen 2, die durch Abstützstücke 3 und 4 voneinander getrennt sind, umgeben den Kern 5. Auf der Mantelseite werden die Spulen durch Keile 6, 7, auf der Kernseite durch Füllstücke 8, 9 festgeklemmt. Eine Mantelisolation io und eine Kernisolation i i isolieren die Spulen gegen das Transformatoreisen. Isolierscheiben. 12 sind zwischen den Oberspannungs- und Unterspannungsspulen angeordnet.
• Innerhalb des Eisens sind die Abstandsstücke 3 und 4 mit den Leitstücken 13 und 14 versehen. An den Spulenköpfen sind die Abstandsstücke erfindungsgemäß so gestaltet, daß auch dort das isolierende Kühlmittel mit ungefähr derselben Geschwindigkeit fließt wie innerhalb des Eisens. Die Leitstücke 15, 16 und 17 der Abstandsstücke 3 und 4 sind beispielsweise im Spulenkopfbereich so lang ausgeführt, daß der Kühlmittelstrom auf der halben Spulenkopfbreite hin und her geführt wird. Im obersten Leitstück 16 kann, eine Öffnung i8 für das Kühlmittel vorgesehen sein. Die freie Länge der Leiter i9 zwischen den Leitstücken 15, 16 und 17 darf ein durch die Größe der Kurzschlußkräfte und,des Leiterquerschnittes bestimmtes Maß nicht überschreiten. Nach der Erfindung sind daher die Abstandsstreifen im Bereich der Spulenköpfe zwar- parallel zu den Abständsstreifen innerhalb des Tränsförmatoreisens, aber teilweise im geringeren Abstand entsprechend der Leiterkrümmung ängeördnet. Damit das Kühlmittel auch dort die gleiche Geschwindigkeit beibehält, sind z. B. die 'Öffnungen 18 vorgesehen. .
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig.4. Bei dieser Ausführung wird der Kühlmittelstrom gleich bei seinem Übergang aus dem Spulenmittelteil in den Spulenkopfbereich geteilt. Ein Teil des I"'-iihlrriittels fließt geführt durch die Leitstücke 2o, 21, 22 und 23 weiter, während der andere Teil durch die Öffnung 24 bzw. 25 strömt und durch die Leitstücke 26, 20, 27, 28, 29 und 3o geführt ist. Wenn p die Breite des Kühlkanals am Spulenmittelteil, q am 'Spulenkopf außen und r am Spulenkopf innen ist, dann ist die zweckmäßige Bemessung durch die Gleichung 2 q -h r = 2 p bei ungefähr gleichen Wegen des Kühlmittels in den parallelen Zweigen am Spulenkopf außen und innen gegeben. Die Anordnung nach Fig. 4 ist besonders günstig für breite Spulenköpfe. Strömungsrichtung und Wege des Kühlmittels sind durch Pfeile angedeutet.
• Die in den Fig. i und 4 dargestellten Spulenabstützungen für den einen Spulenkopfteil sind sinngemäß .für. den anderen Spulenkopfteil zu ergänzen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mit zwischen Scheibenspulen angeordneten Abstützungen, die auf mindestens einer Seite unmittelbar an den Spulen anliegen und innerhalb der Fenster des Eisenkörpers mit im wesentlichen zur Fensterebene parallelen und zur Hauptströmungsrichtung des Kühlmittels senkrechten Leitstücken versehen sind, insbesondere mit Zwangsumlauf eines isolierenden Kühlmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen außerhalb der Fenster aus mehreren mit den Abstützteilen innerhalb der Fenster verbundenen, im wesentlichen zur Fensterebene parallel verlaufenden Leitstücken (15, 16, 17 der Fig. i) bestehen, die derart gestaltet sind, daß das ganze an den Spulenteilen innerhalb der Fenster vorbeifließende Kühlmittel über die ganze Oberfläche der außerhalb der Fenster liegenden Spulenteile mit über den ganzen Spulenbereich im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit geführt wird.
2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen außerhalb der Fensterebenen zur Teilung des Kühlmittelstromes derartige Öffnungen enthalten und die Leitstücke solche Abstände voneinander haben, daß die Geschwindigkeit des Küblmittelströmes über den ganzen Spulenbereich etwa gleich bleibt.
3. 3. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zu beiden Seiten des Kernes vorbeigeführten Kühlmittelströme bei ihrem Übergang aus dem Spulenteil innerhalb der Fensterebenen in den Spulenteil außerhalb der Fensterebenen durch Öffnungen (24 und 25) und Führungen (2o und 27) in drei parallele Flüsse aufgeteilt sind. Angezogene Druckschriften: Literaturstelle aus dem Buch: »Elektrische Völlbahnlokomotiven«, herausgegeben von der Fa. AEG, Jahr 1930, S. i34.