DE1538246A1 - Unterflurtransformator - Google Patents

Description

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden USA-Patentanmeldung Ser.No.349 89^ vom 6."5.1964 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Ilnterflur-Transformatoren. 'Bekanntlich werden die Gehäuse solcher Transformatoren ganz oder teilweise in das Erdreich eingelassen. Die Kühlung solcher Transformatoren ist meist beträchtlich gestört, da sich die betriebsmäßig entwickelnde Wärme nicht ohne weiteres nach außen a-bführen läßt. Die Folge ist, daß derart eingebaute Transformatoren nicht mit ihrer vollen Leistung betreibbar sind. Dies ist insbes. dann der Fall, wenn das den Transformator aufnehmende Gehäuse oben dicht verschlossen ist, denn

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die erwärmte Umgebungsluft wird dabei im ständigen Kreislauf umgewälzt, aber nicht abgeführt. TJm diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits den Einbau so gestaltet, daß anstelle eines Volldeckels ein durchbrochener Deckel, z.B. Gitterrost o.dgl., der die Warmluft aus dem Transformator entweichen läßt, benutzt wurde. Auch bei dieser Ausführung ist die Kühlluftführung noch nicht befriedigend, weil der ein-und austretende Luftstrom sich gegenseitig stört und andererseits die Ein- und Austrittsstellen auf gleichen Höhenlagen liegen, sodaß keine Kaminwirkimg gegeben ist. Ein weiterer großer Nachteil bei der genannten Ausführung ist noch, daß von oben her allerlei Fremdkörper in den Transformatorraum hineinfallen oder hineingesteckt werden können. Di«es ist dann besonders gefährlich, wenn z.B. spielende Kinder durch die Öffnungen des oberen Gehäuseabschlusses Stäbe o.dgl. hineinstecken, die bis in den Gefahrenbereich des Transformators heranreichen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterflurtransformatorausführung zu schaffen, die einerseits eine so wirksame Kühlung des Transformators schafft, daß dieser mit seiner vollen Leistung betreibbar ist und die andererseits eine größtmögliche Sicherheit gegen mutwilliges Einbringen von Fremdgegenständen in das Transformatorinnere bietet.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das den Transformator aufnehmende, in das Erdreich eingesenkte Gehäuse mit einem über das Erdreich hinausragenden gewölbten Deckel von vorzugsweise pyramidenstumpfförmiger Gestalt verschlossen ist und in den Deckelseitenflächen in verschiedenen Höhenlagen vorzugsweise mit Schutzgittern verschließbare Öffnungen vorgesehen sind,wobei an die unteren, in Nähe des Deckelfußes angebrachten Öffnungen vorzugsweise isolierende Rohrstücke angesetzt sind,die etwa bis in die Bodennähe des Transformators bzw.Unterflurgehäuses reichen. Wenn der Transforma-

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•tor zur Straßenbeleuchtung eingesetzt werden soll, läßt sich unschwer, auf der Deckeloberseite ein einen Beleuchtungskörper tragender -!lichtmast aufsetzen,, wobei die elektrischen Zuleitungen vom Transformator zum Beleuchtungskörper durch den hohlen Lichtmast geführt werden. Wenn man eine besonders starke Kaminwirkung dabei

entsprechend groß gewählte erzielen will, dann kann die/Hohlung des Lichtmastes auch zur Führung der Transformatorkühlluft herangezogen werden, indem die obere Deckelöffnung der Höhlung des Mastes angepaßt wird und am Mastoberteil in Nähe des darauf aufgesetzten Beleuchtungskörpers Luftaustrittsöfxnungen vorgesehen werden.In diesem Falle kann dann selbstverständlich auf die oberen Offnungen'des Deckels verzichtet werden. .

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Fig.l ßibt einen teilweisen Vertikalschnitt durch einen Unterflurtransformator nach der Erfindung wieder, der in Fig.2 in Draufsicht auf den Gekävsedeckel gezeigt ist. Die Fig.3 zeigt eine ähnliche Unterflurtransformatorausführung, bei der aber der damit verbundene Lichtmast zur Kühlluftführung h^:rangezogen wird. Die rig.4 zeigt diesen Transformator in Draufsicht. In der Fig.5 ist in perspektivischer Darstellung ein Unterflurtransformator samt Lichtmast wiedergegeben. .Die Fig.6 zeigt die Erwärmungskurven der Transformatorwicklung und des Transformatoröles bei einem über mehrere Tage laufenden Versuch. '

In Fig.l bezeichnet 12 ein Gehäuse bzw. eine.Grube, die aus irgendwelchem festen Material, gegebenenfalls auch aus Beton gefertigt sein kann. Dieses Gehäuse ist in seiner Gesamtheit in das Erdreich eingelassen. Der Boden 16 des Gehäuses ist zweckmäßig aus porösem Material gefertigt und kann evtl. von einer Kiesschicht gebildet sein, damit evtl. in das Gehäuse eindringende Flüssigkeit, insbes.

Wasse^rr, im Boden .leicht versickern kann. Der Transformator 18 ist BAD ORiQfWAL ~ 5-

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mit seinem Gehäuseboden auf Distanzklötzen 20 unter Freilassung von LuftStrömungskanälen aufgesetzt. Die obere Öffnung des den Transformator 18 aufnehmenden Unterflurgehäuses 12 ist mittels ■ eines haubeÄartig gewölbten Deckels 22 von insbes. pyramidenstumpfartiger Gestalt überdeckt. Dieser Deckel ist am Gehäuse 12 irgendwie befestigt, z.B. mit Hilfe der im Deckelflansch angebrachten Schrauben 24. In den geneigten Seitenflächen des Deckels 22 sind in verschiedenen Höhenlagen mehrere Öffnungen vorgesehen. Dabei liegen die Öffnungen 26 dem Deckelflansch benachbart, während die Öffnungen 28 dem flachen Deckeloberteil benachbart liegen.

Während die oberen Öffnungen 28 durch ein vorgelagertes Schutz- ψ ' an* ·

gitter oder Sieb abgedeckt sein können, sind/den auf die. gleiche Weise abdeckbaren unteren Öffnungen 26 auf der Deckelinnenseite Rohre 30 vorzugsweise aus Isoliermaterial irgendwie befestigt. Diese laufen parallel zu den Wänden des Gehäuses 12 und reichen bis etwa in Bodennähe des Gehäuses bzw. des Transformators 18. Der Transformator 18 wird über elektrische Anscnlußleitungen 13, 15,·,.

die im Ausführungsbeispiel durch eine Seitenwand des Gehäuses in dessen Bodennähe eingeführt sind, gespeist, indem diese an die

Anschlußklemmen 17 und 19 angescnlossen werden. Mit 27, 29 und , sind die vom Transformator abgehenden Leitungen bezeichnet, die an die Sekundärwieklungsklemmen 21, 23 und 25 des Transformators -an-

und 29 geschlossen sind. Die Anschlußleitungen 277si-nd im "Ausfuhrungsbeispiel nach oben durch eine Öffnung 3 50 des flachen Deckeloberteils geführt, auf dem ein hohler Lichtmast 32 mittels der Schrauben 34 befestigt ist. Der Unterflurtransformator 18 wird durch Kühlluft auf dem Wege, wie ihn,die eingezeichneten Pfeile .erkennen lassen, gekühlt, d.h. die Frischluft tritt durch die unteren Deckelöffnungen 26 ein, fällt in den Rohren 30 nach unten und tritt in Bodennähe des Gehäuses 12 bzw. des Transformators 18 aus und

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umspült den auf den Klötzen 20 aufgebockten Transformator vollständig und steigt,am Transformator sich-erwärmend, hoch, um dann durch die höher gelegenen Deckelöffnungen 28 aus dem Gehäuseraum ins Freie'zu entweichen.

Hit der angegebenen Bauweise erreicht man ein großes Temperaturgefälle und damit eine hochwirksame Kühlung. Wichtig ist dabei, daß ein mutwilliges Einbringen von Fremdkörpern in den Gefahrenraum des Transformators infolge Anbringung der. Luftführungsrohre 30 und Höherlegung der Luftaustrittsöffnungen wirksam verhindert wird. Der verstärkte Kühlluftumlauf hat zur Folge, daß bei der angegebenen Unterflurausführung der Transformator 18 voll ausnutzbar, also äußerst wirkungsvoll eihsetzbar ist.

Der in den Fig.3 bzw.4 wiedergegebene Unterflurtransformator gleicht in seiner Ausführung weitgehend der Ausführung nach Fig.2. Abweichend davon ist, daß hier die obere Kühlluftaustrittsöffnungen 28 des Deckels (s.Pig.l) weggelassen sind. Die Kühlluft wird bei der Ausführung nach Fig.3 statt dessen durch die Höhlung 52 des auf dem flachen Deckeloberteil aufgesetzten und darauf befestigten Lichtmastes 50 nach oben geführt, um sie dann in dessen Ober-

(s.Fig.^) teil durch darin angebrachte Öffnungen 54~7in der Nähe des auf den Mast aufgesetzten Beleuchtungskörpers 55 ins Freie entweichen zu lassen. Auf diese Weise erreicht man eine noch wesentlich stärkere Kaminwirkung bei der Kühlluftführung, als dies bei der Ausführung nach Fig.l möglich ist, bei der die Luftein- und -austrittsoffnungen nur in begrenztem Maße in ihrer Höhe versetzt sind.

Versuche haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Ausführung bei in Unterflurgehäusen eingesenkten Transformatoren die maximal zulässige Temperatur von beispielsweise 95 ⁰G s.elbst bei einem mehr-

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tägigem Dauerbetrieb nicht erreicht wurde.

Das Schaubild der Fig.6 zeigt die -gemessenen Temperaturen in Abhängigkeit von der Betriebszeit. Dabei gibt die Kurve 60 die gemessenen Wicklungstemperaturen an und die Kurve 70 die gemessenen Oltemperaturen. Die Linie 80 zeigt die höchstzulässige Temperaturgrenze an.

Wie die Pig.b erkennen läßt, ragt bei der erfindungsgemäßen Unterf lurausfiihrung lediglich der Deckel 22 mit seinen Lufteintrittsöffnungen aus dem Erdreich hervor. Damit bildet das Unterflurgehäuse ψ samt Deckel den Fuß des Lichtmastes. Da der herausragende Deckel gewölbt und aus einem festen, widerstandsfähigen Material hergestellt ist, ist der Transformator auch weitgehend gegen mechanische Beschädigung beispielsweise durch auffahrende Fahrzeuge geschützt.

4 Patentansprüche
6 Figuren

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Claims (4)

1. Patentansprüche;

   ,. Unterflurtransformator mit wenigstens teilweise im Erdreich eingesenktem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß"das den Transformator aufnehmende Gehäuse oben durch einen ü"ber das Erdreich herausragenden haubenartig gewölbten Deckel von vorzugsweise pyramidenstumpfartiger Gestalt verschlossen ist und dafr in den Deckelseitenflächen in verschiedener Höhenlage vorzugsweise mit Schutzgitter o.dgl. versehene Öffnungen vorgesehen sind und daß an die unteren · in der Nähe des Deckelfußes vorgesehenen Öffnungen Rohrstücke, insbes. aus Isoliermaterial angesetzt sind, die etwa bis in die Boden· nähe des Unterflurgehäuses bzw, des darin eingesetzten Transformators reichen.
2. 2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußleitungen für den Transformator durch die Seitenwände des Unterflurgehäuses, insbes. in dessen Unterteil eingeführt sind und daß die vom Transformator zum Verbraucher, z.B.

   Straßenbeleuchtung,führenden Leitungen durch den flachen Deckelober-

   teil herausgeführt sind.
3. 3. Transformator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Unterflurtransformatoranordnung in Verbindung mit der Straßenbeleuchtung der den Beleuchtungskörper tragende Lichtmast hohl ausgeführt ist und über einer am flachen Deckeloberteil angebrachten Öffnung befestigt ist und daß die elektrischen Zuleitungen vom Transformator zum Beleuchtungskörper durch den hohlen Lichtmast geführt sind.
4. 4. Transformator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Deckeloberteil der Höhlung des Lichtmastes angepaßt

   ist und daß am Mastoberteil unterhalb des Beleuchtungskörpers Öffnungen vorgesehen sind bei gleichzeiti^gem Verzicht auf die oberen Öffnungen in den Deckelseitenwänden. 9 O 9 8 3 Π / ft ß fi P BAD ORIQIKiAL _. 7 _ ' ■