DE104259C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.

Aufbau von Kerntransformatoren.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. April 1898 ab.

Gegenstand.der vorliegenden Erfindung bildet die Herstellung von mit Ventilationskanälen versehenen Transformatorbewickelungen, die besonders bei Transformatoren für hohe Spannung eine wesentliche Verminderung des Isolirmaterials, somit des ganzen Transformatorgewichtes ermöglichen, die Wickelungen vor schädlichen Ueberhitzungen bewahren und die Anordnung der einzelnen Wickelungsabtheilungen, sowie die Sicherung der Lage derselben sehr erleichtern.

Diese Vortheile werden dadurch erreicht, dafs man die erwähnten Abtheilungen durch glatte oder in beliebiger Weise geformte (genuthete, gerippte, durchbrochene u. s. w.)., in jedem Falle aber radial gerichtete Arme, die in einzelnen auf die Windungsebenen senkrechten Ebenen liegen, von einander derart trennt, dafs zwischen den Wickelungsabtheilungen radial gerichtete freie Räume, also auf die Richtung der Windungen senkrechte Kanäle gebildet werden, durch welche die Luft freien Durchgang finden und hierdurch die Bewickelung wirksam kühlen kann.

Hierdurch wird das zum Einhüllen der W'ickelungsabtheilungen bisher verwendete Is.olirmaterial zum gröfsten Theile überflüssig und andererseits wird die Lage dieser Abtheilung trotz des sehr verminderten Materialaufwandes viel besser gesichert als bisher.

Die Anordnung von Ventilationskanälen in Transformatorbewickelungen für hohe Spannungen zum Zwecke der Kühlung und Isolirung ist nicht neu, doch konnte die isolirende und kühlende Wirkung der Luft bei den bisherigen Anordnungen nicht in vollem Mafse ausgenutzt werden, indem die Kanäle verhältnifsmäfsig lang waren, so dafs die Luft längere Zeit in denselben verblieb, wodurch sie selbst auch derart erhitzt wurde, dafs von einer kühlenden Wirkung nicht gesprochen werden konnte.

So kamen Transformatorbewickelungen zur Verwendung, bei welchen die Primär- und Secundärbewickelung in parallelen Windungen angeordnet, also in Form von concentrischen Cylindern in einander geschoben waren, zwischen denen ein ringförmiger Kanal verblieb, der sich die ganze Spule entlang erstreckte (Fig. 1), so dafs die einströmende Luft auf ihrem langen Wege oft stark erwärmt wurde.

Von dieser Anordnung der Kanäle mufs aber Abstand genommen werden, wenn die primären und secundären Wickelungen untertheilt und die so entstehenden Abtheilungen abwechselnd unter einander angeordnet werden müssen (Fig. 2), bei welcher Anordnung, eine Ventilation kaum möglich ist.

Die neuestens in Vorschlag gebrachten Anordnungen sind zum Theil sehr umständlich, zum Theil besitzen dieselben den schon erwähnten Nachtheil, dafs die Luft zwischen den Wickelungsabtheilungen einen sehr langen Weg zu machen hat, also erwärmt wird.

Eine dieser vorgeschlagenen Anordnungen besteht darin, dafs die Wickelungsabtheilungen ihren Schmalseiten entlang mit aus Isolirmaterial bestehenden C- förmigen Streifen ein-

gesäumt und die ganze Abtheilung dann in eine aus Isolirmaterial bestehende Hülle eingeschlossen wird, so zwar, dafs zwischen dieser Hülle und der Wickelung der Stärke der erwähnten Streifen entsprechende Zwischenräume entstehen. Diese sind aber ganz abgeschlossen und haben die Richtung der Windungen, sind also notwendigerweise wieder viel zu lang, so dafs sie die Erhitzung der in denselben befindlichen Luft befördern (Fig. 3).

Andere Vorschläge bezwecken- die Bildung von auf die Windungen senkrecht stehenden Ventilationskanälen, was, wie oben erwähnt, einfach dadurch erreicht wird, dafs zwischen den primären und secundären Wickelungsabtheilungen isolirende und distanzirende Arme ■ derart angeordnet werden, dafs diese Arme in zu den Windungsebenen senkrechten Ebenen radial gerichtet zu liegen kommen und hierdurch zwischen sich und den Wickelungsabtheilungen breite, offene, radiale Kanäle frei lassen, welche im Betrieb eine energische Ventilation bewirken (vergl. U. S. P. Nr. 366362, Zeile 65 ff.).

Einige dieser Ausführungen sollen auf Grund der beiliegenden Zeichnung nachfolgend beschrieben sein.

Am einfachsten erscheint das durch - Fig. 4 veranschaulichte Verfahren, bei welchem auf die untere und obere Fläche der beispielsweise eine viereckige Querschnittsform besitzenden Wickelung in radialer Richtung Leisten J gelegt werden, die aus einem beliebigen Isolirmaterial hergestellt sein können; die oben und unten in einer Verticalebene liegenden Leisten können mit (radialen) Längsnuthen versehen werden, in welche man dann eine die beiden Isolationsstücke zusammenhaltende, ebenfalls aus Isolirstoff bestehende Schnur einlegt. Die solcherart mit radialen Armen versehene, z. B. primäre Wickelungsabtheilung P wird dann auf die secundäre Wickelungsabtheilung S von gleichem oder ähnlichem Querschnitt gelegt, wobei der Abstand je zweier Abtheilungen durch die Stärke der Arme J bestimmt ist. Die Zahl der auf einer Abtheilung angeordneten Arme kann dem Durchmesser des Wickelungsringes entsprechend beliebig gewählt werden. Die Radialanordnung ist am besten aus dem . Grundrifs (Fig. 5) ersichtlich, wo beispielsweise sechs solche radiale Arme angeordnet sind, so dafs die Seitenflächen dieser Arme mit den Unter- und Oberflächen der Wickelungsabtheilungen sechs radiale Kanäle bilden, durch welche die Luft senkrecht auf die Richtung der Windungen frei hindurchströmen kann- ■■■ ;

Diese bekannte Anordnung wird durch die vorliegende Erfindung dahin ausgebildet, dafs bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 6 die Arme J an ihren Enden mit zu denselben senkrechten Ansätzen z'z¹ versehen werden, von welchen die äufseren Ansätze i die seitliche Verschiebung der zwischen den Armen / befindlichen Wickelung verhindern, während die inneren Ansätze i¹ die innere Ringflä'che der Wickelung vom Kern in einem bestimmten Abstande erhalten und dadurch zwischen den Wickelungen und dem Kern einen wirksam kühlenden Luftraum belassen.

Diese Anordnung kann derart abgeändert werden, dafs man die Arme / in je zwei in einer Linie liegende Theile untertheilt (Fig. 7) und die über und unter der Wickelung liegenden je zwei Armtheile durch seitliche Glieder z'² z'² mit einander verbindet.

Wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, können die Isolirarme / nicht nur mit auf die Seitenfläche des einen Wickelungsringes P reichenden Ansätzen ti¹, sondern auch mit den letzteren in einer Linie liegenden, aber sich nach der entgegengesetzten Richtung erstreckenden Ansätzen z² versehen werden, und zwar entweder nur an einem Ende (Fig. 8) oder an beiden Enden (Fig. 9). Nach Fig. 10 können je zwei Distanzarme J mittelst eines Gliedes z² starr mit einander verbunden werden, so dafs dieselben einen an der Aufsenseite der Wickelung offenen Rahmen bilden. In diesem Falle, wie auch in den vorher beschriebenen Fällen können die Arme J mit Längsrippen b versehen werden, so dafs auch zwischen den Isolirarmen und den Wickelungsflächen radiale Luftkanäle α entstehen.

Endlich können nach Fig. 11 die Arme J auch an beiden Enden mit einander verbunden werden, so dafs dieselben geschlossene Rahmen bilden, die die Wickelungen stellenweise ganz umfassen. In diesem Falle können sowohl die Arme J selbst, als auch die Verbindungsglieder i ² durchbrochen sein, so dafs die durch dieselben räumlich getrennten Kanäle mit einander communiciren. Diese Rahmen können aus einer beliebigen Anzahl von Bestandteilen gebildet werden.

Es genügt, wenn nur .die eine, z. B. primäre, Wickelungsabtheilung zwischen solchen Isolirarmpaaren gebettet wird, indem hierdurch,, wie oben gezeigt, auch die benachbarte (secundäre) Ahtheilung sowohl hinsichtlich ihrer Lage, als auch ihrer Isolation gesichert wird. Natürlich können für jede Abtheilung besondere Armpaare angebracht werden, entweder derart, dafs dieselben gerade über oder unter die Arme der benachbarten Abtheilung zu liegen kommen, oder so, dafs dieselben verschoben, also zwischen den oberen oder unteren Armen liegen.

Die Arme können aus einem beliebigen Isolirmaterial, z. B. Holz, Stabilit, Lätheroid, Ambroin u. s. w., hergestellt werden, nur müssen sie steif genug sein, um ihre durch entsprechende Bearbeitung erhaltene Gestalt nicht

Claims (3)

1. zu verändern und zwischen den Wickelungsabtheilungen stets den gewünschten Abstand zu erhalten.

   - ■: Paten τ-Ansprüche:
   i.'.Aufbau von Kern transformatoren mit zwischen den abwechselnd angebrachten Abtheilungen P und S der primären und secundären Bewickelung in einzelnen senkrecht zu deren Windungsebenen liegenden Ebenen angeordneten, radial verlaufenden Armen (J) aus Isolirmaterial, dadurch gekennzeichnet, dafs diese Arme (J) an einem oder beiden Enden mit nach unten oder oben, oder nach unten und oben gerichteten Ansätzen (ti¹ i²) versehen sind, welche das seitliche Verschieben der Wickelung verhindern und diese auch vom Kern unter Belassung eines Luftabstandes in gleichen Abständen erhalten (Fig. 6 bis 9).
2. 2. Zur constructiven Durchführung der zu 1. beanspruchten Anordnungsweise die Anbringung von Armen (J), die paarweise" an einem oder an beiden Enden durch volle oder durchbrochene Glieder (P) mit einander zu offenen oder geschlossenen Rahmen verbunden sind (Fig. 10 und 11).
3. 3. Zur constructiven Durchführung der zu 1. gekennzeichneten Anordnungsweise die Anbringung von Isolirarmen (J), die zwecks Bildung von Ventilationskanälen mit Nuthen (a) oder Rippen (b) versehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.