DE749246C

DE749246C - Bahntransportfaehiger Einphasentransformator grosser Leistung und hoher Spannung

Info

Publication number: DE749246C
Application number: DEL105741D
Authority: DE
Inventors: Albert Hundt
Priority date: 1941-10-29
Filing date: 1941-10-29
Publication date: 1945-01-04

Description

Bahntransportfähiger Einphasentransformator großer Leistung und hoher Spannung Großtransformatoren haben heute- so hohe Leistungen und Spannungen zu übertragen, daß die Einhaltung des Eisenbahnlademaßes dem Transformatorenbauer immer mehr Schwierigkeiten bereitet. Insbesondere läßt sich die Höhe nur.schwer einhalten. Das gilt im besonderen Maße bei Wandertransformatoren für große Leistungen, die bekanntlich im betriebsfertigen Zustand, d. h. also mit Durchführungen, Ausdehnungsgefäßen, Kühler und Regeleinrichtungen usw., auf der Bahn transportfähig sein müssen.
Zur Herabsetzung der Bauhöhe werden heute meistens für Drehstromtransformatoren Kerne mit q.. und 5. Schenkel verwendet, da hierdurch bekanntlich die Jochhöhe etwa um die Hälfte verkleinert werden kann. Aber auch hiermit ist man jetzt schon an did Grenzleistung herangekommen, so daß .atif diesem Wege eine noch weitere Steigerung der Leistung nicht möglich ist. Um nun für einen Drehstromwandertransformator eine noch größere Gesamtleistung zu erreichen, ist man dazu übergegangen, denselben aus drei Einphasentransformatoren aufzubauen, die für sich getrennt auf der Bahn transportiert werden. Die Ladehöhe kann hierbei gut eingehalten werden, wenn der Kern die Form eines Mantelkernes erhält und die Schmalseite in Fahrtrichtung liegt. Nachteilig ist hierbei aber, daß die Ableitung der Hochspannung von der Wicklung zu der an der Schmalseite des Mantelkernes waagerecht angeordneten Durchführung Schwierigkeiten macht, weil eben der Rückschlußschenkel die Durchführung und Wicklung voneinander trennt und die Ableitung um diesen auf Erdpotential liegenden Kernteil herumgeführt werden muß, was bei Hochspannungen, die heute zur Übertragung großer Leistungen verwendet werden, isolationstechnisch große Schwierigkeiten bereitet. .
Um solche Einphasentransformatoren doch isolationstechnisch einwandfrei und mit hohen Leistungen bauen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Leistung und Spannung auf zwei in Fahrtrichtung hintereinanderliegende Kerne, insbesondere Mantelkerne, deren Fenster in Fahrtrichtung zeigen, zu verteilen. Da man hierdurch noch nicht die Grenzlänge des Transformators, die durch die Einhaltung des Lademaßes in den Kurven bedingt ist, erreicht hat, kann die Leistung noch einmal etwa auf das Doppelte erhöht werden, indem man den Eisenkern mit elliptischem Querschnitt ausführt, in der Weise, daß die große Achse der Ellipse hierbei in Fahrtrichtung weist.
Damit der Abstand zwischen beiden Kernen nicht zu groß wird, schaltet man zweckmäßig jeweils die Ober- und Unterspannungswicklungen der beiden Kerne in Reihe, wobei bei der Oberspannungswicklung'vorteilhafterweise so vorgegangen wird, daß man die Wicklung in Einzelspulen aufteilt und diese Spulen dann so hintereinanderschaltet, daß die Spannung der Spulen mit wachsendem Schenkelabstand zunimmt. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß die außenliegenden Spulen beider Kerne dicht aneinanderliegen können, da sie nur eine geringe Spannungsdifferenz. zueinander haben.
Um eine gleichmäßige Verteilung der Leistung auf beide Kerne zu gewährleisten, sind auflerdern auf beiden Kernen Ausgleichswicklungen angebracht, die miteinander verbunden sind und gegebenenfalls gleichzeitig zur Leistungsübertragung für eine dritte Spannung benutzt «-erden können oder zum Ausgleich für das Dreiphasensystem dienen.
Die Ausführung gemäß der Erfindung ist im übrigen nicht auf Leistungstransformatoren beschränkt, sondern kann ebensogut auch für große Drosselspulen. z. B. Erdschl.ußdrosselspulen3'erwendungfinden. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, mehr als zwei Einzelkerne für einen Transformator zu verwenden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Fig. i stellt einen Grundriß des Einphasentransformators gemäß der Erfindung dar. Die beiden Mantelkerne i und 2 sind senkrecht zur Fahrtrichtung 3 in dem Kasten 4. eingebaut, wobei die elliptischen Schenkel 5 und 6 der Kerne so angeordnet sind, daß die langen Durchmesser der Ellipse in Fahrtrichtung zeigen. Die Oberspannungswicklungen sind mit und 8 bezeichnet. Die Oberspannungsdurchführungen 9 und io sind in der Mitte der Schmalseite des Kastens angebracht, so daß sie beim Transport auf der Bahn nicht über das Profil hinausragen. Die Ableitung 22 der Hochspannung von der Wicklung zur Durchführung ist hierbei sehr einfach, da keine hindernden Kernteile in der Nähe sind.
Fig.2 zeigt einen Aufriß des Transformators mit dem Eisenbahnlademaß I I, das gestrichelt eingezeichnet ist. Das obere Joch 14. des Einschenkelkernes i ragt in den Transformatorkessel hinein, so daß der ganze Raum gut ausgenutzt ist. Über dem Deckel es Transformators ist in bekannter Weise as Ausdehnungsgefäß 13 angebracht. Die Oberspannungswicklung 9 ist an der Stirnseite des Deckels befestigt.
In Fig. 3 ist die Schaltung der Wicklungen beider Kerne schematisch dargestellt. Dicht auf den Kernen sind zuerst die Ausgleichswicklungen i 5 und 16 angeordnet und über die Leitungen 1 7 parallel geschaltet. Dann folgen die Unterspannungswicklungen i 8 und i g, die in Reihe liegen. Die Oberspannungswicklung ; und 8 ist in einzelnen Spulen aufgeteilt, die so miteinander verbunden sind, daß die Spannung stetig zur Mitte hin, in der die beiden letzten Spulen 20 und 21 beider Kerne beieinanderliegen, zunimmt. Der Abstand beider Spulen 2o und 2 1 kann hierbei sehr dicht gewählt werden, da ihr Spannungsunterschied sehr gering ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bahntransportfähiger Einphasentransformator großer Leistung und hoher Spannung, der aus zwei in Fahrtrichtung hintereinander stehenden Einzeltransformatoren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterebene der beiden vorzugsweise als Mantelkerne ausgebildeten Transformatorkerne quer zur Fahrtrichtung liegt.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel elliptischen Querschnitt aufweisen, wobei die große Achse der Ellipse in Fahrtrichtung liegt.
3. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Ober- und Unterspannungswicklungen beider Kerne in Reihe geschaltet sind und die Oberspannungswicklungen in einzelne Spulen aufgeteilt sind, die so miteinander verbunden sind, daß die Spannung der Spulen mit wachsendem Schenkelabstand zunimmt. 4.. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Kernen Ausgleichswicklungen angeordnet sind, die miteinander verbunden sind, wobei die Ausgleichswicklung gleichzeitig auch noch anderen Zwecken, wie beispielsweise zur Leistungsübertragung für eine dritte Spannung, dient.