Mit Isolierflüssigkeit gekühlte Wicklung für Transformatoren und Drosselspulen. Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Isolierflüssigkeit gekühlte Scheibenspulen- wicklung für Transformatoren und Drossel- spulen. Als. Isolierflüssigkeit können natür liche Mineralöle oder synthetische Öle ver wendet werden, insbesondere nicht brennbare Öle, z.
B. chloriertes Diphenyl, chloriertes Diphenyloxyd, Benzoltrifluorid oder andere ringförmige und kettenförmige, halogeniemte Kohlenwassers@to:
fföle, die für sich allein oder in Mischung untereinander durch die Wick lung zu Kühlzwecken hindurchgeführt wer- 4en. Die Wicklung ist durch feste Isolier stoffe allseitig verschalt. Zum Zwecke der Kühlung der Wicklung ist durch die Ver schalung eine Isolierflüssigkeit hindurch- gel#eitet. An den Wicklungsstirnen ist die Verschalung so, ausgebildet,
dassdort feste und flüssige Isolierschichten miteinander ab wechseln. Die Verschalungen liegen ausser dem .auf -den Mantelflächen der Wicklung unmittelbar auf.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei derartig allseitig verschalten Wicklungen, ,de Kühlverhältnisse zu verbessern, die Kriechwege und die Spannungssicherheit zu erhöhen,
und trotzdem eine Verringerung der gesamten. Wickellänge und der @chenkel- länge des Eisenkernes gegenüber den mit be kannten Isolationsanordnungen versehenen Wicklungen zu erzielen. Die Spannungs sicherheit isst nicht nur für die betriebs- frequente Wechselspannung, sondern auch für Wanderwellen und Stässspannungen zu erhöhen.
Gemäss der Erfindung wird diese Auf gabe dadurch gelöst, d@a.ss die Is.o'ltierversGha.- lung auf den innern und äussern Mantel flächen der mit Abstand zwischen; den ein zelnen Scheibenspulen ausgeführten Wick lung fest aufliegt, und dass die Scheiben spulen;
axiale, in bezug auf benachbarte Spulen gegeneinander versetzte Durchtrit-ts- kanä ie für die Isolierflüssigkeit haben. An Hand der Fig. 1. und 2 wird ein @us- führungsbeispiel der erfindunbsgeinässen Wieklung beschrieben.
Fig. 1. zeigt. eine röhrenförmige, aus Scheibenspulen bestehende Hochvolt.wi.ck- lung 1, die -die radialen Iiülilkanäle 2 hat.
Die @ZTiclilung ist a.llseitib durch. feste Iso lierstoffe vers.eha t, die, wie Fig. 1 zeigt, auf den 'Nlantelfläehen al=s Isolierstoffbänder oder Isolierstoffbahnen 3 und 4 unmittelbar auf liegen.
)Vene diese Isolierschichten 3 und 4 auf ihrer Aussenseite geben das Isolieröl ab gedichtet sind, sei es durch Metallgehäuse oder sei es durch ölfeste Überzüge, z.
B. Lackanstriche, Zellnlosefilme usw., kann der Eisenkern 5 in der freien Aussenluft lieben und von dieser gekühlt werden, so da.ss nur die Hoehspannungswielilunb und gegebenen falls auch -die Niedervoltwicklung von Ö1 ,durch@.s.trömt sind. In diesem Falle kann der Kessel fortfallen.
Die Olzufuhr erfolgt Tiber Rohrleitungen 6, die an den Grundrahmen oder an eine Kammer 7 des Grundrahmens angeschlossen ist. Der Grundrahmen über nimmt die Verteilung der Isolierflüssigkeit auf die einzelnen Wicklungen und auf die einzelnen Teile der Wicklungen.
Der CTrund- rahmen besteht aus. zusammengeschweissten Blechen, Bleeht.rägern und Trägern mit <B>U-</B> oder T-Profil. Auf den durch die Pfeile 8 und 9 angedeuteten Sti-ömu:
ngswegen ge langt das (11. durch eine. oder inebrere öff- nungen der Grundplatte 10 in die Stirn isolation der Wicklung, und zwar ebenfalls durch eine oder mehrere ( lffnungen 11 der aussenliegenden hsolierschicht 1'2.
Ein seit- liches Ausweichen des ()lstromes ist- durch die Isolierrinde 45, die die )Vicklung gegen die Grundplatte 10 abstützen, vermieden.
Zwischen der ersten Isolierschicht 12 und dei zweiten Isolierschicht 13 wird das Ö1 in der Umfangsrichtung der Wicklungsstirne Ige- führt und gelangt durch eine weitere, um etwa 120 oder 180 oder 360 gegen die erste Öffnung 11 versetzte Offnung 14 (vergl. Fig. 2)
in den Ka.nall zwischen der Isolier- schiebt 13 und der Isolierschicht 15. Diese wird durch eine gegen die Offnung 14 aber- nials versetzte L">ffnung 16 durchbrochen,
die in den @trahlungssc'hutzring 17 mündet. Sämtliche andern Wege innerhalb der Stirn- isolation werden durch die Distanzklötze 18 abgesperrt (vern-l. Fig. 2).
Zur Abstützung der Wicklung lind der Iso@lierse.hichten ge- geneinander sind weitere Distanzstücke 19 mid 20 voibesehen. Diese sind jedoch durch brochen, bezw. -durchsetzen nicht den ganzen freien Abstand zwiseben den einzelnen Iso- lierschichten, so dass an ihnen das 01 in der Umfan-s,
rich@tüiig vo.rbeiströmen kann. Da die Krieeliwege zwischen '\Viekl'ungs & tirne und leitenden, geerdeten Trägerteilen bezw. Eisenkernjoehen in die Umfangsrichtung der Wicklunhsstirne verlegt sind, lassen sich diese leicht wesentlich verlängern.
Man er zielt also die Verlängerung der Kriechwege nicht ,durch Vergrösserung des Jochabstandes, wie bei bekannten Anordnungen, sondern lediglich durch die verfügbaren Isolier streckenlängs des Wicklung umfanges. Die Stirnisolation ist also gegenüber den bekann ten Isolationsanordnungen raumsparend und trägt zu einer Verkürzung der 'Eisenkern- schenkellänge bei.
Dir Strahlungssehutzring 17 dient zur Verteilung des 01s auf dem ganzen Umfang der Wickhing. Das Öl tritt entweder durch einen um den ganzen Umfang herumlatüen- den Schlitz 21 des Strahlungsringes 17 oder durch einzelne C)ffnungen des Strahlungs- schutzringes in den axialen Kanal. 22 der Scheibenspule 23 in die Wicklung ein.
Von hier verteilt sich der Olstrom auf zwei oder mehrere axiale Kanäle 24 und 25 der folgen den Selieilx@nspule 26. Vorteilhafterweise sind.
die Eingangswindungen wegen Stoss- spaunungen verstärkt isoliert und der Ab- .stand zwischen den zwei aussenliegenden Speilen daher kleiner als zwischen den an dere Spulen. Wie Fig. 1 zeigt,
bestreichen die @1lströme 2 7 und 28 bereits wesentliche Teile der Seheibenspul@enoberflächen. Die 01- ströme vereinigen siele nun und treten durch den Kanal 29 der Scheibenspule 30 hindurch. Die Querschnitte der axialen Kanäle 24 und 25 werden dabei derart gewählt, dass auch durch denn Kanal 25 eine nennenswerte Öl menge hindurchtritt. Vorteilhaft wird der Kanal 24 enger :gemacht als der Kanal 25.
In den darauffo:lgenden Scheibenspulen 31 sind die :axialen Kanäle in benachbarten Spulen gegeneinander versetzt, so dass sich die durch den Pfeil 32 - angedeutete<B>Öl-</B> strömung ergibt.
Da durch diese Führung des Öls eine wirksame Kühlung der einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Schei- benspulen entsteht, können die Abstände 33 der einzelnen Scheibenspulen gegeneinander bekannten Wi:cklungs,aufbauten gegenüber wesentlich verringert werden. Man erhält in folgedessen eine geringere gesamte Wickel länge. Das spricht sich wieder in einer erheb lieben Verkürzung der Länge des Eisenkern schenkels 5 aus.
Das gesamte Transsformator gewicht und :die äussern Abmessungen fallen: natürlich ebenfaals, geringer aus, so@ da.ss man bei gleichem Gewicht und bei gleichem Raumbedarf eine: grössere Leistung unter bringen kann. Die Profilgängigkeit auf der Eisenbahn wird, ebenfalls verbessert.
Die konstruktive Durchbildung der Schei- bens@pulen mit axialen Strämungokanälen ist äusserst einfach. Man erhält sie, wenn man die Spulen nach Art der bekannten Gitter spulen herstel'l't, indem man zur Erzeugung der axialen .Spulenkanüle an der gewünsch ten Stelle, nämlich nach einer bestimmten Zahl von Spulenwindungen beim Wickel vorgang einen Isolierstoffstreifen mit ein wickelt, der mit Distanzklötzen beklebt ist, die entsprechend dem gewünschten lichten Kanalmass bemessen sind.
Nach Verlassen cler Wicklung wird das 0l in dem Strahlungssschutzring 34 gesam melt und tritt durch die Öffnung 35 in die zweite Stirnisolation ein. Hier wird das Öl in ähnlicher Weise auf dem Umfang der Wicklungsstirne geführt, wie für die erste Wicldunb Stirne geschildert wurde.
Das Öl, das durch die Öffnung 36 die Stirnisolation verlä:sst, kann zwischen .demDruckring 37 und den Distanzstücken 38 hindurch frei in den Kesselströmen, Aus diesem wird es wieder herausgepumpt und mit einer Umwälzpumpe gegebenenfallA, nach Rückkühlung in :einer Rückkühlanlage über die Rohrleitung 6, die die Kesselwand <B>39</B> durchdringt, der Wick lung erneut zugeführt.
In ähnlicher Weise kann auch die Ö#1- fülluug bei der Niedervdltwicklung vor genommen werden. Wenn als Niedervolt- wicklung eine aus einzelnen Wicklungs röhren bestehende Lagenwicklung verwendet wird, ergeben sieh selbstverständlich nur axiale Kühlkanäle innerhalb der Wicklung.
Die Anordnung kann dabei etwa in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise getroffen werden. Die Niedervoltwicklung, die an sich natür- lich auch Hochspannung führen kann, be- ssiteht aus den drei Wicklungsröhren 40. Die Kühlkanäle 41 werden auch hier an die hohlen Strahlungsschutzringe 42 angeschlos sen.
Die Ölzufuhr erfolgt über die Grund- ra,hmenkaTnmer 7 auf dem durch den Pfeil 9 angedeuteten Weg. Bei 49 verilässt das Öl wieder die Wicklung und die Stirnisolation, um bei ölgekühltem Eisenkern, unmittelbar in :den Tramfo:rmatorkessel 39 :einzumünden.
Ist der Eisenkern 5 luftgekühlt, und sind die Is.rndiergehäuss,e,der Wicklungen gegen das, Öl abgedichtet, werden @selbstverständlich etwa bei 49 an die Öffnungen 36 der Wick lung 1 iÖ1#1eitungen angeschlossen.
Wie Fig. 1 ausserdem erkennen lässt, liegt eine Lage der Niedervoltwicklung 40 unmit telbar auf den festen IsoUerstoff'en der beiden Wicklungen auf. Diese Anordnung ist in stosssp:annungstechnis:cher Hinsicht günstig. Ausser saugfähigen Isolierstoffen, z. B. #.'a- p:ier oder Presss:
pan, können für die festen Isolierschichten der Wicklung auch PTess- papier-, Hartpapier- oder Kunsthmzzylinder und -Kap.penringe oder kunstharzgetränkte Isolierstoffe verwendet werden. Die Isolier schichten der Wicklungsstirnen bestehen: aus den :gleichen Isolierstoffen wie die auf der Wicklungsoberfläche aufliegenden Isolier schichten.
Sie können ganz oder teilweisse mit diesen Isolierschichten aus einem Stück<B>be-</B> stellen. Am besten setzt man in die Isolier schichten der Wicklungsoberfläche an ihren ganten abgeschrägte ad-er zugespitzte U-för- mige gappenringe als. Stirnisolation ein.