Elektrischer. Öltransformator. Vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Öltransformator, und zwar im besonderen die Kühlung eines Öltransforma- tors, bei welchem die wirksamem elektrischen Teile zu ihrer Isolation in einen Ölbehälter eingetaucht sind und Aussenffächon zar Ab leitung der Wärme des Öls dienen.
Die Er findung ist speziell ai;f Transformatoren an wendbar, welche eine vermehrte äussere Ab kühlungsfläche haben, wie zum Beispiel Ö 1- kühlröhren oder äussere Rippen des Behälters. Beim Vorhandensein von Röhren können diese entweder direkt mit dem Behälter kom munizieren oder einen Radiator mit Kopf stücken bilden.
Gemäss der Erfindung wird eine fliessende Flüssigkeitsschicht (zum Beispiel Wasser) auf einem Teil der die Kühlung des Öls be wirkenden Aussenfläche gebildet, um bei ihrer Verdunstung ein Sinken der Tempera tur zu bewirken, und die überschüssige Flüssigkeitsmenge von der Aussenfläche ab- geleitet, bevor sie einen Teil der Aussenfläche erreicht, dessen Temperatur annähernd gleich der ihrigen ist.
Vorzugsweise wird eine kleine Menge von Wasser in Berührung mit der Oberfläche zu rückgehalten.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 und 2 die AnNNeudung der Erfin dung auf Kühlröhren eines Transformator; Nig. 3 bis 5 zeigen Konstruktionsdetails in grösserem Massstab;
Fig. 6 zeigt eine Modifikation, bei wel cher ein. aus Kühlröhren bestehender Radiator mit Kopfstücken angewendet ist; Fig. 7 bis 9 zeigen die Anwendung auf einen Transformator mit Rippen; und Fig. 10 und 11 zeigen zwei Arten der Kontrollierung der Feuchtigkeit.
In Fig. 1 sind die Kühlröhren für das Öl mit einem Belag 2 von faserigen Material bedeckt, um auf ihrer äussern Fläche eine Schicht von Wasser zurückzuhalten. Das faserige Material weist vorzugsweise eine durch Flechten erzeugte gerippte Oberfläche auf, und die Rippen sind vorzugsweise schraubenlinienförmig auf den Röhren an geordnet. Diese Oberfläche gestattet ;las Zu iückhalten von Wasser, welches in ihren Zwischenräumen in Berührung finit den Röh ren steht, und sie dient auch zur Vergrrösse- rung der Verdunstungsfläche.
Vorzugsweise wird eine Balaghülse vor gesehen, die sich nicht auf die ganze Länge der Röhren erstreckt, sondern nur auf den obern -Teil derselben, wie dies dargestellt ist. Da die Wärmeleitungsmenge eire Funktion der Temperaturdifferenz zwischen dem Öl in dem Rohr und .der Umgebungsluft ist, findet der grösste Teil der Abkühlung in dem obern Teil der Röhren statt, und es hat sich heraus gestellt, dass bei dieser Konstruktion am un tern Teil der Röhren angeordneter Belag we gen .der höheren Temperatur des dorthin ge- la.ngenden Wassers unwirksam ist,
ja bei un- genügender Wassermenge sogar als Wärme isolator wirkt, wodurch .auch die Ölzirkula tion behindert wird.
Zum Feuchthalten des Belages 2 können verschiedene Mittel verwendet werden. Ge mäss Fig. 1 werden Verteiler 3, welche den obern Teil des Belages 2 umgeben, durch Röhren 4 mit Wasser versorgt, und über schüssiges Wasser wird am untern Ende des Belages durch Sammler 3a und Röhren 5 ab geführt.
Die untern Enden der Röhren können dann zur wirksamen Kühlung durch Ver dunstung herangezogen werden, wenn auch für den untern Teil der Beläge eine Frisch wasserzufuhr vorgesehen wird, und es kann zu diesem Zweck auf jedem gewünschten Niveau Wasser zugeführt werden, wie die Fig. 2 zeigt, wo zwei Niveauanschlüsse dar gestellt sind. Dabei sind zur Ableitung des überschüssigen Wassers :zu unterst an den untern Belägen Abtrop,fdrähte,6 angeordnet, welche zugleich als einfaches Mittel zum Zu- sammenbinden der untern Enden dieser Be läge dienen.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine bevorzugte Form einer Verteilvorrichtung, in grösserem Massstab. Der obere Teil der Fig. 3 zeigt. einen Längss.clinitt durch den Verteiler und das Rohr, und der untere Teil ist in Ansicht gezeichnet. Die Fig. 4 und ä sind Quer schnitte.
Der Verteiler 3 hat die Form eines aufgestapelten Ringes mit Spannflanschen 7, und er dient zugleich zum Befestigen des Endes der Belaghülse. Auf der Innenseite des Ringes 3 befindet sich eine Umfangsnut 8, welcher durch einen schnabelartigen Ein lass 9 _VZTasser zugeführt wird. Eine Haupt leitung 10 am obern Teil des Transformators besitzt Ablasshähne 11, die über jedem Ein lass angeordnet sind, so dass die Wasserzu fuhr sichtbar und leicht regulierbarbar ist. Aus der Nut 8 fliesst das Wa-ser durch axiale Kanäle 12 auf den Belag 2.
Vorsprünge 13 auf dem innern Umfang des untern Endes des Ringes 3 stellen Angriffspunkte für das, obere Ende der Belaghülse 2 dar. Der um gedrehte Ring 3 kann als Sammler 3a am untern. Ende des Belages verwendet werden und besitzt zu diesem Zwecke einen Kranz 14.
Der Belag 2 kann zum Anbringen an Röhren, vor dem Zusammenbau derselben mit einem Trans.formatorenbehälter, zusammen geflochten werden, wenn aber der Belag an einem bestehenden Tra.nsforTnatorbehälter an gebracht werden soll, muss das Belagmateria1 direkt um die Röhren herumgelegt werden. In diesem Fall kann das Belabg-materia.l schraubenlinienförmig um die Röhren ge wunden werden, oder durch Schnüre mit Ösen oder durch Klammern zusammengehal ten werden.
Es kann auch ein wasserbestän- diger Klebstoaff dazu benützt werden, zum Beispiel der normale, für :die Röhren ver wendete Farbstoff.
Fig. 6 zeigt eine ratliatorartige Kühlein richtung, bei welcher die Röhren 1 zwischen .den Kopfstücken 15 angeordnet sind, die ver mittelst Flanschen 16 am Transformatoren- gehäuse befestigt sind. Dabei sind an jedem Ende der Beläge einer Röhrengruppe Teller 17 zum Verteilen und Sammeln des Wassers angeordnet.
Wenn der Tra.nsformatorenbehälfer Kühl rippen 18 auf seiner Aussenfläche besitzt, wie dies in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, wird dm faserige Belagmaterial 19 zweck- mässigerweise .in Teilstücken mit ;sich über deckenden Enden 20 aufgebracht. Es wird dabei vermittelst Klebstoff, Schnüren oder Klammern, wie oben gesagt, oder auch durch Keile 21 oder Bindedrähte 22, eventuell durch die beiden letzteren zusammen, be festigt.
Bei dieser Anordnung ruht die Hauptleitung 10 für das Wasser einfach auf den obern Stirnflächen der Rippen, und be sitzt über jeder derselben eine Auslassöff- nung. Ein Sammelteller 23 mit Ablaufrohr 24 ist am untern Ende des Belages angeord net.
Es .ist erwünscht ein Anzeigemittel für den Feuchtigkeitsgeha.lt des Belages zu be sitzen., weil die Wirkung desselben sehr stark von seiner einwandfreien Anpassung an die benachbarten atmosphärischen Zustände ab hängt, namentlich in bezug auf Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Luft. Jedes Ausbleiben der Wasserzufuhr muss ebenfalls angezeigt werden.
Zu diesem Zwecke kann ein Indikator verwendet werden, dessen An sprechen von dem elektrischen Widerstand eines Teils der faserigen Hülse auf einer oder mehreren Röhren abhängt. Dadurch kann je der beliebige Teil einer Hülse auf dem vor bestimmten Feuchtigkeitsgehalt erhalten wer den.
Eine Ausführungsform hierzu ist in Fig. 10 dargestellt, wobei ein Paar von Klammern 25 um die nasse Hülse 2 in ge- wiesem Abstand der Klammern voneinander gelegt, und das zwischen den Klammern liegende Stück 2,6 :des Belages, als den einen Teil einer Wheatstonese.hen Brücker bildend, mit den übrigen Teilen derselben elektrisch verbunden ist.
Wenn der Widerstand dieses Teils der Wheatstoneschen Brücke dann nicht seinen Sollwert besitzt, welcher dem durch den richtigen Wasserzufluss entstan denen Feuchtigkeitsgehalt entspricht, so wird die Abweichung von demselben angezeigt, und kann auf diese Weise :die :automatische Betätigung einer Ausgleichsvorrichtung für den Wasserzufluss eingeleitet werden.
Elek trische Verbindungen zwischen den Ringen verschiedener Röhren können n Serie (wie dargestellt) in parallel geschalteten Serien, oder in Parallelschaltung; Je nach dem erfor derlichen Widerstand erfolgen, und es kann Gleichstrom oder auch \TV echselstrom ange wandt werden. Die Wasserzuflussringe und die Sammelringe können auf diese Weise an Stelle von Ringen 25 zur Stromzufuhr zu den Hülsen dienen, aber in diesem Fall müssen sie von den Kühlröhren isoliert sein.
Die Klammern 25 können aus Bändern bestehen, welche an ,die Hülsen angeklemmt sind, und zweckmässigerweise werden sie aus einesm gegenüber den Röhren elektropositiven Ma terial verfertigt. In Fig. 11 ist eine andere Ausführungs form schematisch dargestellt, welche unab hängig von einer äussern Stromquelle ist, in dem die Klammern 27, 28 an den 1-Bilsen aus verschiedenartigen Metallen bestehen, von denen das eine elektropositiv gegenüber dem andern und beide elektropositiv gegenüber dem Material der Röhren sind.
Dieselben bil den dann eine Mehrzahl. von galvanischen Elementen, welche in zwei Serien zu Grup pen 29, 30 verbunden sind, von denen die eine Gruppe aus Klammern am obern Ende der Hülsen und die andere Gruppe aus Klammern am untern Ende der Hülsen besteht. Diese Gruppen sind so eingestellt, dass sie einander bei richtigem Feuchtigkeitsgehalt die Wage halten. Wird dann der Feuchtigkeitsgehalt mangelhaft, oder werden eine oder mehrere Röhren trocken, so werden die untern Enden der betreffenden Hülsen vor den obern Enden derselben trocken, so dass der Widerstand der untern Klammergruppe wächst, das heisst der innere Widerstand dieser Elemente.
Die Gruppenwiderstände halten. einander infolge dessen nicht mehr die Wage, und wenn die Gruppen Strom etwa einem ausbalancierten Differentialrelais 31 oder dergleichen zu führen, so kommt dasselbe@ebenfalls aus dem Gleichgewicht bezüglich der E. 14Z. K., wo durch das Relais betätigt werden kann.
Um die Transformatorenklemmen vor der aufsteigenden feuchten Luft zu schützen, und um Kondensation an dem Porzellan der Iso latoren zu verhindern, können auf Wunsch über den Röhren Luftableitungsrohre ange ordnet werden. Diese können so angeordnet sein, dass sie einen natürlichen Luftzug er zeugen oder sie können mit Zug bewirkenden Vorrichtungen verbunden werden. Es können auch durch die Belastung betätigte Mittel zum Verändern der über dieRöhren streichen den Luftmenge angewendet werden.
Electric. Oil transformer. The present invention relates to an electrical oil transformer, in particular the cooling of an oil transformer, in which the effective electrical parts are immersed in an oil container to isolate them and serve outside compartments to conduct the heat of the oil.
The invention is especially applicable to transformers which have an increased external cooling surface, such as oil cooling tubes or external ribs of the container. If there are tubes, they can either communicate directly with the container or form a radiator with a head piece.
According to the invention, a flowing liquid layer (for example water) is formed on part of the outer surface that cools the oil in order to cause the temperature to drop when it evaporates, and the excess amount of liquid is diverted from the outer surface before it reaches a part of the outer surface, the temperature of which is approximately equal to theirs.
Preferably a small amount of water is retained in contact with the surface.
In the accompanying drawings, several exemplary embodiments of the invention are shown, and it shows: Figures 1 and 2 the application of the invention to cooling tubes of a transformer; Nig. 3 to 5 show construction details on a larger scale;
Fig. 6 shows a modification in which a wel cher. radiator made of cooling tubes with head pieces is used; Figures 7 to 9 show application to a ribbed transformer; and Figures 10 and 11 show two modes of controlling humidity.
In Fig. 1 the cooling tubes for the oil are covered with a covering 2 of fibrous material in order to retain a layer of water on their outer surface. The fibrous material preferably has a ribbed surface produced by braiding, and the ribs are preferably arranged helically on the tubes. This surface permits the retention of water, which in their interstices is in finite contact with the tubes, and it also serves to enlarge the area of evaporation.
Preferably, a balag sleeve is seen before which does not extend over the entire length of the tubes, but only on the upper part of the same, as shown. Since the amount of heat conduction is a function of the temperature difference between the oil in the tube and the ambient air, most of the cooling takes place in the upper part of the tubes, and it has been found that with this construction the lower part of the tubes arranged covering is ineffective because of the higher temperature of the water that has passed there,
yes, if there is not enough water, it even acts as a heat insulator, which also hampers the oil circulation.
Various means can be used to keep the covering 2 moist. Ge according to Fig. 1 distributors 3, which surround the upper part of the covering 2, supplied with water through tubes 4, and excess water is passed through collectors 3 a and 5 tubes at the lower end of the covering.
The lower ends of the tubes can then be used for effective cooling by evaporation, even if a fresh water supply is provided for the lower part of the coverings, and water can be supplied for this purpose at any desired level, as FIG. 2 shows , where two level connections are shown. In order to drain off the excess water: at the bottom on the lower coverings, drainage wires 6 are arranged, which at the same time serve as a simple means of tying the lower ends of these coverings together.
3 to 5 show a preferred form of a distribution device, on a larger scale. The upper part of Fig. 3 shows. a longitudinal line through the manifold and the pipe, and the lower part is drawn in view. 4 and a are cross sections.
The distributor 3 is in the form of a stacked ring with clamping flanges 7, and it also serves to fasten the end of the lining sleeve. On the inside of the ring 3 there is a circumferential groove 8, which is fed through a beak-like inlet 9 _VZTasser. A main line 10 on the upper part of the transformer has drain cocks 11, which are arranged over each inlet, so that the Wasserzu drove is visible and easily adjustable. The water flows from the groove 8 through axial channels 12 onto the covering 2.
Projections 13 on the inner circumference of the lower end of the ring 3 represent points of application for the upper end of the lining sleeve 2. The ring 3 rotated around can be used as a collector 3a on the lower. Be used at the end of the covering and has a rim 14 for this purpose.
The lining 2 can be braided together for attachment to tubes before they are assembled with a transformer tank, but if the lining is to be attached to an existing transformer tank, the lining material must be placed directly around the tubes. In this case the Belabg materia.l can be wound around the tubes in a helical manner, or held together by cords with eyelets or clamps.
A water-resistant adhesive can also be used, for example the normal dye used for: the tubes.
Fig. 6 shows a ratliator-like Kühlein direction in which the tubes 1 are arranged between .den head pieces 15 which are fastened by means of flanges 16 to the transformer housing. In this case, plates 17 for distributing and collecting the water are arranged at each end of the coverings of a tube group.
If the transformer container has cooling ribs 18 on its outer surface, as shown in FIGS. 7 to 9, the fibrous covering material 19 is expediently applied in sections with overlapping ends 20. It is secured by means of glue, cords or clips, as stated above, or by wedges 21 or binding wires 22, possibly by the latter two together, be.
With this arrangement, the main conduit 10 for the water simply rests on the upper end faces of the ribs and has an outlet opening above each of them. A collecting plate 23 with drain pipe 24 is net angeord at the lower end of the covering.
It is desirable to have a means of indicating the moisture content of the pavement, because its effect depends very much on its proper adaptation to the neighboring atmospheric conditions, namely with regard to the temperature and moisture content of the air. Any failure of the water supply must also be indicated.
For this purpose, an indicator can be used, the to speak depends on the electrical resistance of part of the fibrous sleeve on one or more tubes. As a result, any part of a sleeve can be obtained on the front of certain moisture content who the.
An embodiment for this is shown in FIG. 10, with a pair of clamps 25 placed around the wet sleeve 2 at a certain distance between the clamps, and the piece 2, 6 of the covering lying between the clamps, as one part Wheatstonese.hen forming bridges, is electrically connected to the other parts of the same.
If the resistance of this part of the Wheatstone bridge does not have its nominal value, which corresponds to the moisture content created by the correct water inflow, the deviation from this is displayed and in this way: the: automatic actuation of a compensation device for the water inflow can be initiated .
Electrical connections between the rings of different tubes can be n series (as shown) in parallel series, or in parallel; Depending on the resistance required, direct current or alternating current can be used. The water supply rings and the collecting rings can in this way serve to supply power to the sleeves in place of rings 25, but in this case they must be isolated from the cooling tubes.
The brackets 25 can consist of tapes which are clamped to the sleeves, and expediently they are made of material which is electropositive with respect to the tubes. In Fig. 11, another embodiment is shown schematically, which is independent of an external power source in which the brackets 27, 28 on the 1-Bilsen are made of different metals, one of which is electropositive to the other and both of which are electropositive the material of the tubes.
They then form a plurality. of galvanic elements, which are connected in two series to groups 29, 30, one group of which consists of brackets at the upper end of the sleeves and the other group of brackets at the lower end of the sleeves. These groups are set up to balance each other with the right moisture content. If the moisture content is then insufficient, or if one or more tubes become dry, the lower ends of the respective sleeves dry out before the upper ends of the same, so that the resistance of the lower group of brackets increases, i.e. the internal resistance of these elements.
Hold the group resistances. as a result of this no longer the balance, and if the groups conduct electricity to a balanced differential relay 31 or the like, then the same @ is also out of balance with regard to E. 14Z. K., where can be actuated by the relay.
In order to protect the transformer terminals from the rising damp air and to prevent condensation on the porcelain of the insulators, air drainage pipes can be arranged above the tubes if desired. These can be arranged in such a way that they generate a natural draft of air or they can be connected to devices which cause draft. Load actuated means for varying the amount of air swept across the tubes may also be employed.