DE2422860A1 - AIR-COOLED TRANSFORMER - Google Patents
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Description
,TRANSFORMATOREN UNION AKTTENGESEI.LSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt ,Deckpr straße 5, TRANSFORMERS UNION AKTTENGESEI.LSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckprstrasse 5
FST 73/75 Ln 7 Stuttgart, den 26. April PT-S/Lehmann/hoFST 73/75 Ln 7 Stuttgart, April 26th PT-S / Lehmann / ho
Lu rtgekühlt er TransformatorAir-cooled transformer
Die Erfindung betrifft einen luftgekühlten Transformator mit einem oder mehreren axialen Kühlkanälen zwischen Kern und Wicklung, den Wicklungen und Wicklmigsteilen, insbesondere einen Transformator mit in Kunstharz vergossenen Wicklungen.The invention relates to an air-cooled transformer with one or more axial cooling channels between core and winding, the windings and winding parts, in particular a transformer with cast in synthetic resin Windings.
Wegen der zunehmenden Energiedichte, insbesondere in Ballungsräumen, erfolgt die Energiebereitstenung für den Verbraucher immer häufiger mit Hoch- bis Mittelspannung, so daß eine Abspannung auf Verbrauchsspannung unmittelbar beim Verbraucher notwendig ist. In Ballungsräumen erfolgt dies au.·- Plntzgründen im allgemeinen in Umspannstationen, dir in (lon Gebäuden untergebracht sind, in welchen wegen der verminderten Brandgefahr und der verminderten Gefahr einerBecause of the increasing energy density, especially in metropolitan areas, energy is provided for the consumer more and more often with high to medium voltage, like that that a tension on consumption voltage immediately at Consumer is necessary. In metropolitan areas, this is also done. you are housed in (lon buildings, in which way the reduced risk of fire and the reduced risk of a
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S098A8/05US098A8 / 05U
FST 73/75 s -Z-" Οίι ·FST 73/75 s -Z- "Οίι ·
Bodenverseuchung bevorzugt k\ins tharz i sol i ert e Trockentransformatoren anstelle von f lii ssigke i t s itol i erten und -gekühlten Geräten eingesetzt werden.Soil contamination prefers k \ ins tharz i sol iered dry-type transformers instead of liquid s itol i ts and -cooled devices are used.
Wegen der Unterbringung solcher Transformatoren in Gebäuden werden besonders hohe Anforderungen an Hie Geräuscharmut der Geräte gestellt. Nun weisen Trockentransformatoren an sich wegen des fehlenden Fliissigke.i t .smantels einen höheren Geräuschpegel auf al.> vergleichbare flüssigkeitsisolierte Transformatoren. Deswegen muß bei Trockentransformatoren <!ie Geräuschen twicklung und die Geräuschabgabe durch besondere Maßnahmen bekämpft werden.Because of the placement of such transformers in buildings there are particularly high requirements for low noise levels of the devices. Well dry-type transformers exhibit in itself because of the lack of liquid in the jacket a higher noise level on al.> comparable liquid-insulated transformers. Therefore must with Dry transformers <! He noise development and the Noise emission can be combated by special measures.
Trockentransformatoren bestehen im allgemeinen aus dem geblechten Kern, der infolge seiner magnetostriktiv angeregten Schwingungen als die hervorragende Geräuschquelle anzusehen ist, sowie aus die Schenkel des Kernes koaxial umgebende Wicklungen, die in einem oder mehreren koaxialen zylindrischen Körpern untergebracht sein können. Auch diese Wicklungen stellen, insbesondere wenn sie in Kunstharzverguß als weitgehend starre, ungedämpfte Körper angesehen werden können, schwingungsfähige Gebilde dar, die durch die Kernschwingungen angeregt mehr od.weniger zur Geräuschentwicklung beitragen können. Ebenso stellen die Luftkanäle zwischen Kern und Wicklung und zwischen den Wicklungen bzw. Wicklungsteilen ähnlich den Luftsäulen in Orgelpfeifen schwingungsfähige Gebilde dar, die durch Schwingungen mit Frequenzen, die in der Nähe ihrer Eigenresonanzfrequenz liegen, zu Schwingungen angeregt werden können.Dry transformers generally consist of the laminated core, which is to be regarded as the excellent source of noise due to its magnetostrictively excited vibrations, as well as coaxially surrounding coils of the legs of the core, which can be accommodated in one or more coaxial cylindrical bodies. These windings, especially if they can be viewed as largely rigid, undamped bodies in synthetic resin encapsulation, represent vibratory structures which, stimulated by the core vibrations, can contribute more or less to the development of noise. The air channels between the core and winding and between the windings or winding parts, similar to the air columns in organ pipes, are vibrating structures that can be excited to vibrate by vibrations at frequencies that are close to their natural resonance frequency.
Es ist schon bekannt, die Ausbildung von stehenden Wellen in Kühlkanälen durch die Wahl der geometrischen Ab messungen oder durch das Anbringen von Diskontinuitäten zu vermeiden (OS 2 207 205). It is already known to avoid the formation of standing waves in cooling channels by choosing the geometric measurements from or by adding discontinuities (OS 2 207 205).
509848/0 514509848/0 514
FST 73/75 Ln . $. - 3 - FST 73/75 Ln. $. - 3 -
Nun können in solchen Luft kanälen in Transformatorenwicklungcn liirht nur .stehende. Wellen entstehen, sondern diese Luftknniilo wirken ph\>ika]isch auch als Hai lräume, an dcri'ii ßcgreii/ung(>n, also den Vätidon und den Ein- und Austr i 11 söf fnimgon , Schall re fl ekt ionken auftreten. Die Schallenergiedichte in einem Raum und damit der Geräuschpegel ist proportional der Schalleistung, die eine Schallquelle in diesem Raum abgibt und umgekehrt prop, der Schallabsorpti onsfähigkeit de.s Raumes. Ein Maß für die Schallabsorptionsfähigkeit ist die Nachhallzeit, die abhängig ist vom Volumen des Raumes und dessen mittlerem Schallabsorpt ionsvermögen.Now only those in transformer windings can be found in such air ducts. Created waves, but this Luftknniilo act ph \> ika] ish lräume as shark, so SÖF fnimgon to dcri'ii ßcgreii / ung (> n the Vätidon and the inputs and Austr i 11, sound re fl ect ion k s The sound energy density in a room and thus the noise level is proportional to the sound power emitted by a sound source in this room and, conversely, the sound absorption capacity of the room. A measure of the sound absorption capacity is the reverberation time, which is dependent on the volume of the room Room and its average sound absorption capacity.
Je kleiner der Raum und je größer sein Schallabsorptionsvermögen, desto kleiner wird die Nachhallzeit und damit die Geräuscherhöhung im geschlossenen Raum gegenüber dem Geräusch im freien Schall feld. Umgekehrt, je größer die Nachhallzeit eines Kühlkanalraumes ist, um so größer wird die Gernuschnrhöhung und damit auch die Geräuschentwicklung und Geräuschabgabe nach außerhalb sein.The smaller the room and the greater its sound absorption capacity, the shorter the reverberation time and thus the shorter the increase in noise in the closed room compared to the noise in the free sound field. Conversely, the larger the The reverberation time of a cooling duct space is, the greater it becomes the increase in pleasure and thus also the noise development and noise emission to the outside.
Die Nachhallzeit kann nur durch Unterteilung des Raumes verkleinert, sein Schal 1absorptionsvermögen durch schallschluckende Element e verbessert werden.The reverberation time can only be achieved by dividing the room reduced, its scarf 1 absorption capacity by sound-absorbing Element e to be improved.
Aufgabe der Erfindung ist es, nachhaltig die Geräuscherhöhung infolge des Nachhalls in den Kühlkanälen zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nachhallzeit des von einem Kühlkanal gebildeten Ilallraumes durch Hinbringen von schallschluckendem Material vermindert wird.The object of the invention is to sustainably reduce the increase in noise as a result of the reverberation in the cooling channels. This is achieved according to the invention in that the Reverberation time of the underground space formed by a cooling channel is reduced by adding sound-absorbing material.
S09848/G5US09848 / G5U
FST 73/75 Ln - Jf - FST 73/75 Ln - Jf -
Dieses schallschluckende Material wird in einfachster Weise und ohne wesentliche liehinderung der Kühlluft strömung in Form von schmalen axial verlegton leistenförmigen Körpern eingebracht.This sound-absorbing material is in its simplest form Wise and without significant hinderance of the cooling air flow in the form of narrow, axially laid, strip-shaped bodies brought in.
Anhand der anliegenden Zeichnung, die einen Querschnitt durch einen bewickelten Schenkel eines Transformators darstellt, werden Ausführungsbeispielf und die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.Based on the attached drawing, which shows a cross section through a wound leg of a transformer illustrates embodiment f and the mode of operation the invention explained in more detail.
Der gestufte Kernschenkel 1 ist unter Zwischenschaltung eines Kühlkanals 2 von einer Wicklung 3 umgeben, die ihrerseits nach einem weiteren Kühlkanal 2 von der äußeren Wicklung 3' koaxial umfaßt ist. Im Kühlkanal zwischen Kernschenkel und innerer Wicklung sind nun die Möglichkeiten der Anbringung der leistenförmigen Körper aus schallschluckendem Material dargestellt: Der Körper kann die volle Spanne zwischen Außenfläche des Kernschenkels und der Innenmantelfläche, der Wicklung überbrücken, wie es die Körper h zeigen; der Körper kann nur an der Mantelfläche des Kernes innen wie bei 5 oder an der Innenmantelfläche der Wicklung wie bei 6, angebracht sein; oder er wird einfach frei ohne Berührung mit den Mantelflächen in den Kanal eingehängt, wie bei 7.The stepped core leg 1 is surrounded by a winding 3 with the interposition of a cooling channel 2, which in turn is coaxially encompassed by the outer winding 3 ' after a further cooling channel 2. In the cooling channel between the core leg and the inner winding, the options for attaching the strip-shaped body made of sound-absorbing material are now shown: The body can bridge the full span between the outer surface of the core leg and the inner surface of the winding, as shown by the body h ; the body can only be attached to the inner surface of the core as at 5 or to the inner surface of the winding as at 6; or it is simply hung freely in the duct without touching the jacket surfaces, as in 7.
Die gemäß der Erfindung eingebrachten leistenförmigen Körper aus schallschluckendem Material ermöglichen eine erheMiche Reduzierung der vom Transformator abgegebenen Geräusche ohne die optimale Auslegung des Transformators zu erschweren. Insbesondere bietet die Erfindung die Möglichkeit, auch nachträglich am fertigen Transformator, also zum Beispiel bei oder nach der Messung im Prüffeld, angewendet zu werden, so daß die abgegebenen Geräusche noch in diesem Stadium vermindert werden können.The strip-shaped bodies made of sound-absorbing material which are introduced according to the invention enable a considerable reduction in the noises emitted by the transformer without making the optimal design of the transformer more difficult. In particular, the invention offers the possibility of also being used subsequently on the finished transformer, for example during or after the measurement in the test field, so that the noises emitted can still be reduced at this stage.
509848/0514509848/0514
FST 73/75 Ln -S-FST 73/75 Ln -S-
AIs Material für diese schallschluckenden leistenförmigen Köi'per eignet sich jedes schallschluckende Material, das vor all* ni einen hohen Schal1schluckgrad für das Frequenzspektrum dt-.s Transf ermai orgeräusches aufweisen soll und den sonst igen gestellten iied ingungen z.H. den entstehenden Über tremperat UtPIi1 gewachsen sein muß. Die.se Bedingungen werden vor allem die vielfältigen für Wärmodämmzwecke entwickelten Minpralwol!erzeugnisse erfüllen.As a material for these sound-absorbing, strip-shaped bodies, any sound-absorbing material is suitable, which above all should have a high degree of sound absorption for the frequency spectrum of the transmission noise and which can cope with the other conditions set for the resulting excess temperature UtPIi 1 have to be. These conditions will above all be met by the diverse Minpralwol! Products developed for thermal insulation purposes.
- Patentansprüche- claims
509848/0514509848/0514
Claims (1)
oder freihängend zwischen den Mantelflächen des Kanals angeordnet sind.7- transformer according to claim 2, characterized in that the strip-shaped bodies are free-standing at a distance
or are arranged freely hanging between the lateral surfaces of the channel.
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