DE1233937B - Fluessigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen mit schalldaemmender Kesselabdeckung - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen mit schalldämmender Kesselabdeckung Die Erfindung bezieht sich auf flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen, bei denen die Isolierflüssigkeit die durch die Magnetostriktion des Eisenkerns hervorgerufenen Schwingungen auf große schwingungsfähige Flächen des Kessels überträgt, welche durch schalldämmende Stoffe abgedeckt sind.
• Die Eisenkerne von Transformatoren und Drosselspulen führen bekanntlich magnetostriktiv bedingte Schwingungen aus, die über das schallharte Öl auf die Kesselwand übertragen und von den letzteren als Luftschall abgestrahlt werden.
• Um die Schallabstrahlung zu beseitigen bzw. zu reduzieren, hat man bereits den Raum zwischen Eisenkern und Kessel mit Fächern versehen, die ein leicht veränderliches Luftvolumen enthalten und es der Isolierflüssigkeit ermöglichen, praktisch frei auszuschwingen. Der Einbau derartiger Fächer stößt in der Praxis auf erhebliche Schwierigkeiten, da im Innern des Kessels meist nicht genügend Platz vorhanden ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Fächer undicht werden und Luft in die Isolierflüssigkeit gelangt und die Isolation gefährdet. Auch der bereits bekannte Anbau dieser Fächer direkt an der Kesselwand bringt hier keine Abhilfe. Es sind ferner verschiedene Ausführungen von Dämmfächern bekannt, die außen am Kessel unmittelbar oder in einem gewissen Abstand an den Kesselwänden befestigt werden.
• Die Dämmwirkung dieser Fächer ist an sich sehr gut, nur ist es in fast allen praktischen Fällen ausgeschlossen, den Kessel damit vollständig zu umkleiden. Der durch die Lücken in der Umkleidung infolge von Leitungsdurchführungen, Radiatorenansatzstellen usw. abgestrahlte Schall stört immer noch erheblich.
• Ferner ist ein Transformator bekannt, bei dem zur Bekämpfung des Geräusches eine mechanische Entkopplung zwischen Kessel und Kern mittels einer federnden Kernaufhängung angewendet wird. Außerdem werden die Restimpulse, die vom Kern dem Öl trotz der Abdämpfung der Schwingungen durch geeignete Federabstimmung immer noch mitgeteilt werden, durch Versteifung sowohl des Kesseldeckels einschließlich des Kesselbereiches bis etwa unterhalb der oberen Radiatorenanschlußflansche als auch der unteren Kesselpartien mittels Rippen hinsichtlich ihrer Auswirkung wirksam verringert. Die Kesselwand kann also nur noch zwischen diesen Bereichen schwingen, und diese Restschwingungen werden durch bekannte Luftkammern, die diesen Kesselbereich abdecken, abgedämpft.
• Diese Konstruktion ist jedoch sehr aufwendig, da sie vielerlei unterschiedliche Maßnahmen, wie Federaufhängung des Aktivteils, Versteifung der oberen und unteren Kesselpartien und Anbringung von Luftkammern, auf einmal erfordert; ganz abgesehen davon, daß eine Federaufhängung des Aktivteils nur bis zu einer bestimmten Größenordnung durchführbar ist. Für eine solche Aufhängung nämlich wird eine übermäßig schwere Deckelkonstruktion auch schon für kleinere und mittlere Typen erforderlich.
• Gegenüber diesen bekannten Ausführungen von flüssigkeitsgekühlten, geräuschgedämpften Transformatoren ist mit der vorliegenden Erfindung eine erheblich stärkere Minderung der Schallabstrahlung möglich. Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der schwingungsfähigen Flächen des Kessels die Wandstärke so gering ist, daß die Flächen nicht mehr die für das Evakuieren erforderliche mechanische Festigkeit besitzen und beim Evakuieren durch eine ein freies Ausschwingen im Normalbetrieb nicht behindernde Haltekonstruktion stützbar sind und daß die Abdeckung der Flächen mit in Abstand von diesen auf Trägern angeordneten nicht schwingungsfähigen Platten hoher Werkstoffdämpfung erfolgt.
• Da bei einer derartigen Ausführung die Isolierflüssigkeit an bestimmten Stellen des Kessels die Möglichkeit hat, frei auszuschwingen, bleiben die übrigen Stellen praktisch in Ruhe und strahlen keinen Schall ab. Die bewußt schwingungsfähig gehaltenen Flächen der Kesselwand, in denen ausschließlich die Schallabstrahlung erfolgt, sind mit Platten extrem hoher Werkstoffdämpfung, die unter dem Namen »Sandwich-Platten« bekannt sind, abgedeckt und verhindern die Schallausbreitung an die Umgebung. Neben der durch die Masse derartiger Platten auftretenden Dämmwirkung, d. h. Fehlanpassung des Strahlers, wird ein erheblicher Teil der Schallenergie infolge der hohen Werkstoffdämpfung in Wärme umgesetzt, so daß diese Platten gleichzeitig dämmen und dämpfen.
• Betrachtet man also die Abdeckplatten der frei ausschwingenden Kesselwandbereiche akustisch als Kesselaußenwand, so ist der gesamte Kessel weitgehend schwingungsfrei.
• Die elastsichen Bereiche der Kesselwand bereiten beim Evakuieren des Kessels erhebliche Schwierigkeiten. Diese lassen sich jedoch dadurch vermeiden, daß die die nicht schwingungsfähigen Platten aufnehmenden Träger mittels Querträger verbunden sind, an denen sich die elastischen Bereiche der Kesselwand beim Evakuieren mittels an der Kesselwand befestigter Halterungen abstützen.
• Die Schwingungsamplituden der schwingungsfähigen Flächen können durch den Einbau von Federelementen zwischen Querträger und Kesselwand noch weiter vergrößert werden, was das freie Ausschwingen der Isolierflüssigkeit weiter begünstigt.
• An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Der Kessel 1 eines flüssigkeitsisolierten Transformators ist an den Flächen 2, 3, 4, 5 so dünn hergestellt, daß die Isolierflüssigkeit an diesen Stellen frei ausschwingen kann. Neben den schwingfähigen Flächen des Kessels sind Träger 6 an der Kesselwand 1 angeschweißt, die eine nicht schwingfähige Platte 7 hoher Werkstoffdämpfung aufnehmen und die Bereiche 2, 3, 4, 5 abdecken. Die Träger 6 sind mittels eines Querträgers 8 miteinander verbunden. An den schwingfähigen Flächen 2, 3, 4, 5 sind Halterungen 9, z. B. schraubenähnliche Bolzen, angeschweißt, die durch den Querträger 8 hindurchreichen. Beim Evakuieren des Kessels wölben sich die Flächen 2, 3, 4, 5 des Kessels nach innen durch, bis sich die Köpfe 10 der Halterungen an den Querträger 8 anlehnen und ein weiteres Durchbiegen verhindern. Durch den Einbau von Federelementen 11 zwischen die Träger 8 und den Flächen 2, 3, 4, 5 lassen sich deren Schwingungsamplituden weiter vergrößern.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen, bei denen die Isolierflüssigkeit die durch die Magnetostriktion des Eisenkerns hervorgerufenen Schwingungen auf große schwingungsfähige Flächen des Kessels überträgt, welche durch schalldämmende Stoffe abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der schwingungsfähigen Flächen (2, 3, 4, 5) des Kessels (1) die Wandstärke so gering ist, daß die Flächen (2, 3, 4, 5) nicht mehr die für das Evakuieren erforderliche mechanische Festigkeit besitzen und beim Evakuieren durch eine ein freies Ausschwingen im Normalbetrieb nicht behindernde Haltekonstruktion (8, 9,10) stützbar sind und daß die Abdeckung der Flächen (2, 3, 4, 5) mit in Abstand von diesen auf Trägern (6) angeordneten nicht schwingungsfähigen Platten (7) hoher Werkstoffdämpfung erfolgt.
2. 2. Flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die nicht schwingungsfähigen Platten (7) aufnehmenden Träger (6) mittels Querträger (8) miteinander verbunden sind, an denen sich die schwingungsfähigen Flächen (2, 3, 4, 5) der Kesselwand (1) beim Evakuieren an Haltern (9), die an der Kesselwand (1) angebracht sind, abstützen.
3. 3. Flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den schwingungsfähigen Flächen (2, 3, 4, 5) der Kesselwand (1) und den Querträgern (8) Federelemente (11) eingebaut sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1027 782; österreichische Patentschrift Nr.193 988; VDE-Fachberichte 1954, Bd. II, S. 41.