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.Transformer with supports arranged between disc coils
Disc coils of transformers must be supported against each other in such a way that
In the event of a short circuit, the current forces neither deform the individual coils or windings,
nor damage the insulation. On at least one side directly to the
Support parts adjacent to the coils may only cover a small part of the surface of the coil
cover so that as large a part of the coil surface as possible is flushed with the coolant
can be. Known designs meet both of these conditions.
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.In addition, the supports must guide the coolant in such a way that
it, especially with forced circulation of the coolant, with a previously determined favorable
Speed flows along the coil surfaces. This task is through
known designs met only for the coil part that is inside the transformer iron
lies, but not for the coil head lying outside the iron. There were
namely, for example, the support parts are arranged approximately radially to the curvature of the turns.
In this way, good support can be achieved, but sufficient cooling cannot be achieved.
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.The invention relates to a transformer with between disc coils
arranged supports on at least one side directly on the coils
abut and within the window of the iron body with essentially to the window plane
parallel and more perpendicular to the main flow direction of the coolant guide pieces
are provided. The transformer should in particular with a forced circulation
insulating coolant. According to the invention exist
the
Supports outside the window from several with the support parts inside
the window connected, running essentially parallel to the window plane
Conductor pieces that are designed so that the whole on the coil parts within
the coolant flowing by over the whole surface of the outside of the window
Window lying coil parts with over the whole coil area essentially
constant speed is performed. In this way the coolant becomes
also fed to the otherwise dead spaces. The previously known for this purpose
The channels in the iron body used for this purpose are no longer required.
The arrangement according to the invention allows a very high utilization of the coils,
because the heat emission coefficient is also on the parts. outside the window levels because of
the high coolant velocity is large. This is essential because with transformers
of the usual designs, the surface of these parts is approximately equal to half the surface of the coil
is.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i bis 3 dargestellt.An embodiment of the invention is shown in FIGS.
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.The high-voltage coils i and low-voltage coils 2, which are supported by support pieces
3 and 4 are separated from each other, surround the core 5. Be on the shell side
the coils are clamped by wedges 6, 7, on the core side by filler pieces 8, 9.
A jacket insulation io and a core insulation i i isolate the coils from the
Transformer Travel. Insulating washers. 12 are between the high and low voltage coils
arranged.
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.
.The spacers 3 and 4 with the guide pieces are inside the iron
13 and 14 provided. The spacers on the coil heads are according to the invention
designed so that there the insulating coolant at approximately the same speed
flows like within the iron. The guide pieces 15, 16 and 17 of the spacers
3 and 4 are made so long, for example in the coil head area, that the coolant flow
is guided back and forth over half the width of the spool head. In the top guide piece
16, an opening i8 can be provided for the coolant. The free length of the
Conductor i9 between the conductive pieces 15, 16 and 17 may be affected by the size of the short-circuit forces
and, the conductor cross-section do not exceed a certain dimension. According to the invention
are therefore the spacer strips in the area of the coil heads parallel to the
Spacer strips within the tear formator iron, but partly in a smaller way
Distance according to the curvature of the conductor is ängeördnet. So that the coolant there too
maintains the same speed are e.g. B. the 'openings 18 are provided.
.
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.Another embodiment is shown in FIG. In this embodiment, the coolant flow is divided immediately at its transition from the coil center part into the coil head area. Part of the I "'- iihlrriittels flows through the guide pieces 2o, 21, 22 and 23, while the other part flows through the opening 24 or 25 and passed through the guide pieces 26, 20, 27, 28, 29 and 3o If p is the width of the cooling channel at the center of the coil, q on the outside of the coil head and r on the inside of the coil head, then the appropriate dimensioning using the equation 2 q -h r = 2 p with approximately the same paths of coolant in the parallel branches on The arrangement according to Fig. 4 is particularly favorable for wide coil heads, the direction of flow and paths of the coolant being indicated by arrows.
Die in den Fig. i und 4 dargestellten Spulenabstützungen für den einen
Spulenkopfteil sind sinngemäß .für. den anderen Spulenkopfteil zu ergänzen.The coil supports shown in Figs. I and 4 for one
Coil head part are analogously .for. to add the other coil head section.