DE755292C

DE755292C - Anordnung zum Ableiten der Verlustwaerme aus oelgekuehlten und oelimpraegnierten elektrischen Kondensatoren

Info

Publication number: DE755292C
Application number: DEST54675D
Authority: DE
Original assignee: STALTURBINE GmbH
Current assignee: STALTURBINE GmbH
Priority date: 1935-09-02
Filing date: 1936-03-15
Publication date: 1953-08-24

Description

Anordnung zum Ableiten der Verlustwärme aus ölgekühlten und ölimprägnierten elektrischen Kondensatoren Um die Isolationsfestigkeit von Kondensatoren zu erhöhen, wird öfters das im Behälter eingeschlossene Öl unter einen Druck gesetzt, der höher als der der umgebenden Luft ist. Durch diese Maßnahme wird aber die Isolationsfestigkeit beträchtlich mehr als die Wärmeableitungsfähigkeit des Öles gesteigert. Ohne gleichzeitig verbesserte Kühlung kann in diesem Fall die erhöhte Isolationsfestigkeit nicht in erhöhter Leistung ausgenutzt werden, denn die Leistungsfähigkeit des Kondensators hängt in hohem Grade von der Wärmeableitungsfähigkeit ab.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum- Ableiten der Verlustwärme aus ölgekühlten und ölimprägnierten Kondensatoren, insbesondere Wickelkondensatoren, die in einem unter innerem Überdruck stehenden Behälter untergebracht und demzufolge elektrisch sehr hoch beansprucht sind, bei denen außerdem die Belegungen an je einer-oder beiden Seiten des Kondensators herausragen. Gemäß der Erfindung "stehen mindestens die an einer Seite herausragenden Belegungsteile in unmittelbarer metallischer Berührung mit einer die Verlustwärme nach außen ableitenden Kühlplatte, die zugleich eine Außenwand in dem den Kondensator umgebenden Behälter bildet.
Für die Kühlung der Kühlplatte oder der Wand können verschiedene Anordnungen getroffen werden, die beispielsweise im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben werden.
Abb. i bis ; und 9 bis i i zeigen Kondensatoren, die mit einem mit Flüssigkeit ganz gefüllten elastischen Behälter versehen sind; Abb. ä und 12a und i 2 b zeigen Kondensatoren, die mit solchem elastischen Behälter nicht versehen sind.
Abb. i zeigt die Kondeilsatorwick@el i, die mittels Bolzen gegen die Kühlplatte .2 gepreßt sind. Auf der der Platte 2 zugewandten Seite des Wickels, die an der Platte 2 anliegt, ragt eine Metallfolie aus dem Kondensator heraus und stellt in unmittelbarem Kontakt mit der Platte. Der Kondensator ist in einem ölgefüllten Behälter 3 eingesetzt, dessen Wände genügend elastisch sind, um die Bealispruchungen aufnehmen zu können, die zufolge Temperaturveränderungen entstehen. Die Wände übertragen auch den Druck von dem Druckm"diuni im äußeren Behälter a. zu dem im Behälter 3 eingeschlossenen öl. Ein Klemmenanschluß ist in der mit einem Pol des Kondensators verbundenen Platte 2 möglich, der andere Klemmenanschluß ist durch die Durchführungen 5, 6 der Behälter geführt. Weil die Platte 2 spannungsführend ist, wird der ganze Behälter d. auf Isolatoren 7 aufgestellt. Es geht aus der Abbildung hervor, daß die Kühlplatte 2 eine äußere Wand des inneren elastischen Behälters 3 wie auch des äußeren Behälters d. bildet. Weil eine der Metallfolien in direktem metallischem Kontakt mit der äußeren Wand 2 steht, wird also ein Weg mit der bestmöglichen Wärmeableitungsfähigkeit direkt nach der umgebenden Atmosphäre hinaus erhalten. Der größte Teil der Wärmeverluste des Kondensators geht diesen Weg.
Die übrigen Abbildungen zeigen grundsätzlich dieselbe Anordnung wie oben und dieselben Bezeichnungen für entsprechende Teile.
In den in Abb. 2 und 3 dargestellten Ausführungen ist die Kühlplatte 2 mit Rippen versehen zwecks Vergrößerung ihrer Kühlfläche.
Es scheint gewisse Vorteile mit sich zu bringen, den Behälter des Kondensators ganz mit dem Druckmedium zu füllen, aber in solchem Fall wird ein Puffer irgendeiner Art nötig, um die Druckveränderungen auszugleichen. Als Druckmedium im äußeren Behälter d. wird eine dickflüssige Flüssigkeit, Asphalt od. dgl., verwendet, die für Druckbelastung geeigneter ist als das Isolieröl, weil sie beträchtlich weniger Schwierigkeiten bezüglich Dichtung bietet. Quarzpulver kann auch benutzt werden, gegebenenfalls mit einem plastisch machenden Zusatz. Der Druck wird am besten mittels eines oder mehrerer belasteter Kolben bewirkt. Diese Anordnung ist nicht in der Zeichnung gezeigt. Demselben Zweck dient ein Gaskissen, das im Behälter d. oder in einem besonderen Behälter io eingeschlossen ist, wie in Abb. 2 gezeigt ist. Um zu heftige Druckveränderungen zu vermeiden, besteht die Verbindung zwischen den Behältern 4. und io aus einem längeren Rohr mit kleinem Durchmesser. Durch eitle Drucksteigerung im Kondensatorbehälter zufolge eines Kurzschlusses überträgt sich infolge des großen Widerstandes im genannten Rohr der Druck nur langsam auf den Gasbehälter io.
In Abb. 3 ist das Flügelrad 8 eines Ventilators zur Beblasung der Platte 2 gezeigt, wodurch die Kühlung weiter verbessert wird.
Eine andere Anordnung zur Vergrößerung der Kühlung der Platte 2 ist in Abb. .4 ersichtlich, wo Kühlwasser teilweise durch Kühlkanäle in der Platte und teilweise durch im Kühlmedium angeordneteKühlr ohre geleitet ist.
Abb. 5 zeigt eine Kondensatorbatterie, die in der Mreise angeordnet ist, daß die Kühlplatten einander gegenseitig stützen. Die Platten sind -zwischen auf dem äußeren Behälter 4 angebrachten Flanschen 12 eingespannt und werden mittels eines in Kanälen zwischen den Platten umlaufenden Kühlmitt°ls gekühlt. Die Kanäle sind durch die Platt-cn trennende Zwischentücke i i geeigneter Form gebildet.
Abb. 6 und 7 zeigen eitle Anordnung, in der die Kondensatorivickel an jeder Seite der Kühlplatte 2 befestigt sind. Kühlspiralen sind innerhalb der Kühlplatte angeordnet.
Wenn eine Kondensatorba.tterie all jeder Seite der Kühlplatte 2 angeordnet ist, sollen die umgebenden Druckbehälter miteinander in Verbindung stehen, um Druckbeanspruchungen auf der Platte zu vermeiden. Dies; kann daher sehr dünn gemacht werden, auch bei großen Dimensionen des Kondensators.
Die Isolierflüssigkeit ist in Abb. 8 selbst Druckmedium. Der Druck der Flüssigkeit wird in derselben Weise wie in dem äußeren Behälter in früher gezeigten Anordnungen aufrechtgehalten, z. B. mittels eines Gaskissens, das im Behälter selbst oder in einem besonderen Gasgefäß, das mit dem Behälter mittels einer Röhrenleitung in Verbindung steht, vorhanden ist.
In Abb. 9 sind die Kondensatorwickel i in einen zylindrischen Behälter 3 eingesetzt, der mit einem kreisförmigen elastischen Boden 31 versehen ist. Die Kühlplatte 2 bildet den oberen Teil oder Deckel. Der Behälter 3 ist mit Öl unter Druck gefüllt, und der Boden 3, ist gewellt, um die Beanspruchung infolge dieses inneren Überdrucks besser aufzunehmen. Ein anderer Behälter 3o mit einer ähnlichen Wand 32 wie die obergenannte 31, aber ohne Kondensatorwickel, ist auf dir anderen Seite der Kühlplatte angeordnet. Die zwei Behälter stehen miteinander in Verbindung. Die Kühlplatte 2 besteht aus zyvei Metallblechen 21, 22 mit Zwischenstücken, die zweclcdienlichenveise aus in den Blechen gepreßten Warzen 23 od. dgl. bestehen. Gegebenenfalls sind die Bleche auch mit anderen gepreßten Versteifungen versehen. Die Warzen der beiden Bleche sind gegeneinander gewendet und zusammengeschweißt oder. zusammengelötet oder in anderer Weise vereinigt. Eine feste Doppelwand ist in dieser Weise gebildet, innerhalb welcher ein Kühlmittel, z. B. Wasser, umlaufen kann.
Die Kühlplatte 2 ist am besten waagerecht und mit den Kondensatorwickeln auf der Unterseite angeordnet, damit. die Wärme des Wickels, die an das umgebende Öl übergeht und mit diesem aufwärts steigt, an der Kühlplatte gesammelt und von dieser vom Kühlwasser weggeleitet wird.
In Abb. 1o sind die beiden Bleche 21, 22 gewölbt, und Kühlwasser ist im Zwischenraum 2.1. zwischen ihnen vorgesehen. Die Doppelwand, die von den Blechen gebildet wird, hat genügende Festigkeit, um den inneren Überdruck im Behälter 3. auszuhalten. Das gewölbte Metallblech 21 ist an den Plätzen, wo Kondensatorwickel befestigt sind, durch Abdrechseln, Pressen oder in anderer Weise abgeglichen. Die Abb. foa und fob stellen einige Beispiele der Art in größerem Maßstab dar. ' In Abb. i i ist das eine Metallblech 21 eben und das andere 2.2 gewölbt, und Kühlwasser kann zwischen ihnen umlaufen. Die von den Blechen gebildete Doppelwand ist durch die Zwischenstücke 25 versteift.
Abb. i2 a und 12b zeigen in Aufriß und Grundriß einen Kondensator mit zylindrischem Behälter 3 ohne elastische Wand oder Wände. Die Kühlplatte besteht aus zwei Metallblechen 2:1, 22, die eine Doppelwand bilden. Kondensatorwickel i sind an beiden Seiten der Wand befestigt, und Kühlwasser kann im Zwischenraum zwischen den beiden Blechen umlaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Ableiten der Verlustwärme aus ölgekühlten und ölimprägnierten elektrischen Kondensatoren, insbesondere Wiclcelkondensatoren, die in .einem unter innerem Überdruck stehenden Behälter angeordnet und demzufolge elektrisch sehr hoch beansprucht sind, bei denen außerdem die Belegungen an je einer oder beiden Seiten des Kondensators herausragen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die an einer Seite herausragenden Belegungsteile in unmittelbarer metallischer Berührung mit einer die Verlustwärme nach außen ableitenden Kühlplatte stehen, die zugleich eine Außenwand in dem den Kondensator umgebenden Behälter bildet.
2. Kondensator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte zwecks Vergrößerung ihrer Kühlfläche mit Rippen versehen ist.
3. Kondensator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kühlplatte Kühlkanäle angeordnet sind.
4. Kondensator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Isolierens der Kühlplatte das Kühlmittel den Kanälen oder Röhren über isolierende Röhren von genügender Länge zu- und abgeleitet ist.
5. Kondensator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte aus zwei Metallblechen od. dgl. besteht, die in einem Abstand voneinander derartig miteinander verbunden sind, daß eine feste Doppelwand gebildet ist und daß ein Kühlmittel im Zwischenraum zwischen den Blechen umlaufen kann.
6. Kondensator gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbleche mittels Zwischenstücken, in den Blechen geprägten Warzen od. dgl. miteinander verbunden sind.
7. Kondensator gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbleche zylindrisch sind. B. Kondensator gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder beide Metallbleche gewölbt sind. g. Kondensator gemäß einem der Ansprüche 7, 8,. dadurch gekennzeichnet, daß gekrümmte, gewölbte Metallbleche dort, wo Kondensatorwickel an ihnen befestigt sind, eine ebene Ansatzfläche besitzen. 1o. Kondensator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte hauptsächlich waagerecht und mit den Kondensatorwickeln auf der Unterseite angeordnet ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 225 318, 382 798, 581 222, 591 222, 596 575, ö17oig; französische Patentschriften Nr. 629 954, 655 ioo, 682 872, 745 927; USA.-Patentschriften Nr. 1918 825, 2 ooi 873.