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Mit einer Isolierflüssigkeit gefüllter Transformator mit einem Ausdehnungsgefäß
Das ölausdehnungsgefäß von ölgefüllten Transformatoren und Meßwandlern wird in der
Regel oberhalb des Deckels des Transformatorgehäuses, bei Meßwandlern häufig auch
auf einem Ausführungsisolator untergebracht. Diese Anordnung hat eine Vergrößerung
der Bauhöhe des Transformators bzw. Meßwandlers zur Folge. Es ist seit langem bekannt,
daß man diesen Nachteil dadurch vermeiden kann, daß das Ausdehnungsgefäß mit dem
den Transformator enthaltenden ölgefüllten Gehäuse durch ein Rohr verbunden wird,
dessen eines Ende unterhalb des tiefsten Ölspiegels des Ausdehnungsgefäßes und dessen
anderes Ende in Höhe des ölspiegels im Transformatorgehäuse liegt (s. Patentschrift
a58 893). Das Ausdehnungsgefäß kann hier unterhalb des eigentlichen Transformatorgehäuses
oder an einer Seitenwand dieses Gehäuses untergebracht sein, d. h. also tiefer als
der Deckel des Transformatorgehäuses liegen. Die Wirkungsweise ist so, daß bei Erwärmung
des Transformators öl durch das Rohr in das mit der Außenluft in Verbindung stehende
Ausdehnungsgefäß fließt, dagegen bei Abkühlung durch den im Transformatorgehäuse
entstehenden Unterdruck wieder Öl aus dem Ausdehnungsgefäß in das Transformatorgehäuse
heraufgesaugt wird. Bei diesen bekannten Anordnungen befindet sich der Ölspiegel
im Transformatorgehäuse dicht unterhalb des Gehäusedeckels, so daß noch ein geringer
Luftraum oberhalb des ölspiegels verbleibt, oder gerade in
Höhe
des Gehäusedeckels bzw. etwas darüber, sofern man das Rohr in einer Auswölbung des
Gehäusedeckels in gleicher Höhe mit bzw. etwas über dein Deckel enden läßt.
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Die Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung dieser bekannten
Transformatoranordnung, bei welcher das Ausdehnungsgefäß seitlich an dem Transformatorgehäuse
angeordnet und mit dem Transformatorgehäuse durch ein Rohr verbunden ist, das einerseits
unterhalb des tiefsten Ölspiegels im Ausdehnungsgefäß, andererseits in Höhe des
Ölspiegels im Transforinatorgehäuse endet. Erfindungsgemäß ist das die Höhe des
Flüssigkeitsspiegels im Transformatorgehäuse bestimmende Ende des Verbindungsrohres
in einem auf dem Deckel des Gehäuses befestigten, nach Art eines Ölstandsanzeigers
ausgebildeten Behälter angeordnet, der oben eine Luft- und flüssigkeitsdicht verschließbare
Öffnung aufweist und dessen Innenraum mit dem Innern des Transformatorgehäuses in
Verbindung steht. Durch die Erfindung wird einmal der Vorteil erzielt, daß jederzeit
der Flüssigkeitsstand im Transformatorgehäuse beobachtet werden kann, was bei den
bekannten Anordnungen nicht möglich ist, es sei denn, man würde eine Seitenwand
des Transformatorgehäuses an einer Stelle unterhalb des Deckels durchsichtig gestalten.
Dies wäre aber eine sehr ungünstige Konstruktion, zumal im Hinblick auf die erwünschte
leichte Beobachtbarkeit. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch
der Hohlraum des bzw. der auf dem Deckel sitzenden Durchführungsisolatoren mit der
Isolierflüssigkeit im wesentlichen oder vollständig gefüllt ist, was bei den bekannten
Anordnungen nicht der Fall ist.
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In den Abb. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Transformator
gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt bzw. in Aufsicht schematisch dargestellt.
Die aktiven Teile i i des Transformators sind in einem mit Isolierflüssigkeit, :z.
B. Ölgefüllten kastenartigen Gehäuse 12 untergebracht, das zur Verbesserung der
Kühlung an den Seitenwänden Kühlrippen 13 oder Kühlrohre hat und oben durch einen
Deckel 14 geschlossen ist. Seitlich an dem Gehäuse 12 ist das Ausdehnungsgefäß 15
angebracht, in welches ein Rohr 16 bis etwas über den Boden des Gefäßes 15 hineinragt.
Das andere Ende des Rohres 16 befindet sich in einem auf dem Deckel 14. des Transformatorgehäuses
angeordneten Behälter 17, der nach Art eines Ölstandsanzeigers ausgebildet ist,
also eine überwachung des Flüssigkeitsstandes im Transformatorgehäuse gestattet.
Der Behälter ist etwas niedriger als der bzw. die auf dem Deckel 14 sitzenden Oberspannungsdurchführungsisolatoren
18, höchstens ebenso hoch wie diese, damit durch ihn nicht die Führung der Leitungen
von bzw. zu den Isolatoren gestört wird. Das Rohr 16 wird in dem Behälter 17 so
hoch geführt, wie man den Flüssigkeitsspiegel haben will. Denn der Rand der oberen
Rohröffnung bestimmt die Höhe des Flüssigkeitsspiegels. Der Behälter 17 ist oben
durch eine Schraube i9 oder Kappe Luft- und flüssigkeitsdicht verschließbar. Unten
ist er offen und mit dieser Öffnung auf eine entsprechende Öffnung im Deckel i¢
unter flüssigkeitsdichter Verbindung von Behälter 17 und Deckel 14. aufgesetzt.
Durch diese Öffnung ist auch das Rohr 16 geführt, das dann durch eine Öffnung in
der Gehäusewand zum Ausdehnungsgefäß 1,5 geht. Letzteres hat oben eine Öffnung,
die durch eine vor Inbetriebnahme des Transformators zu entfernende oder im Sinne
einer Freigabe des Luftzutritts zum Ausdehnungsgefäß zu lockernde Kappe 2o verschließbar
ist. Mit 21 sind in Abb.2 die ebenfalls auf dem Deckel 14 sitzenden Unterspannungsisolatoren
des Transformators bezeichnet.
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Die Füllung des Transformators mit der Isolierflüssigkeit kann nach
Entfernen der Schraube i9, Lockern oder Abnehmen der Kappe 2o und Lösung der Anschlußarmaturen
auf den Durchführungsisolatoren 18 und 21 zwecks Freigabe des Luftdurchtritts durch
die oben am Behälter 17 befindliche öffnung erfolgen. Man kann aber auch erst das
Gehäuse 12, z. B. durch eine der für die Isolatoren 18 oder 21 vorgesehenen Öffnungen
im Deckel 1q., bis zum Rand füllen und dann den Rest durch den Behälter 17 nachfüllen.
Sobald der Flüssigkeitsspiegel so hoch gestiegen ist, daß die niedrigen Unterspannungsisolatoren
2i ganz oder fast vollständig gefüllt sind, werden deren Armaturen Luft- und flüssigkeitsdicht
angezogen und die Füllung so lange fortgesetzt, bis der Flüssigkeitsspiegel den
Rand der oberen Öffnung des Rohres 16 erreicht. Jetzt können auch die Oberspannungsdurchführungsisolatoren
18 durch Anziehen ihrer Armaturen luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen werden.
Nun wird nur noch so viel Isolierflüssigkeit nachgefüllt, bis infolge der dann durch
das Rohr 16 aus dem Behälter 17 abfließenden Isolierflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß
15 der richtige Flüssigkeitsspiegel erreicht ist, was man durch einen in das Gefäß
15. einzuführenden Meßstab kontrollieren kann. Danach wird die Öffnung im Behälter
17 durch die Schraube 19 luftdicht abgeschlossen. Die Kappe 20 wird nun zum
Transport des Transformators aufgesetzt bzw. festgezogen, um z. B. bei einem Kippen
das Austreten von Isolierflüssigkeit zu verhindern.
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Dehnt sich die Isolierflüssigkeit, z. B. Öl, im Gehäuse 12 beim Betrieb
infolge Erwärmung des Transformators aus, so fließt Öl durch das Rohr 16 in das
Ausdehnungsgefäß 15, dessen Ölspiegel entsprechend steigt. Kühlt sich das
01 wieder ab, so wird infolge des im Transformatorgehäuse entstehenden Unterdruckes
wieder Öl aus dein Ausdehnungsgefäß durch das Rohr 16 heraufgesaugt, so daß der
Ölspiegel im Transformatorgehäuse stets die aus der Abb. i ersichtliche Höhe hat.
Das sich gegebenenfalls im Ausdehnungsgefäß i; beim Betrieb bildende Wasser (oder
Schlamm) setzt sich am Boden ab und kann durch Öffnen eines Hahnes 22 abgelassen
werden.
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Das Ausdehnungsgefäß 15 hat im Querschnitt etlva die Form eines Quadrates,
dessen Seitenlänge ungefähr der Breite der Kühlrippen 13 bzw. der Ausladung der
Kühlrohre entspricht, und ist, wie
in Abb. 2 zu erkennen ist, an
einer der vier Längsseitenkanten des Transformatorgehäuses 12, zweckmäßig abnehmbar,
befestigt. Dieser Platz ist in der Regel von Kühlrippen oder Kühlrohren frei, so
daß sich eine besonders platzsparende Anordnung ergibt.
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Sollte der Inhalt des Ausdehnungsgefäßes 15 im Verhältnis zum Ölinhalt
des Transformatorgehäuses nicht groß genug sein, so kann man ein aus zwei, drei
oder vier Teilen bestehendes Ausdehnungsgefäß vorsehen, diese Teile an zwei, drei
oder allen vier Längsseitenkanten des Transformatorgehäuses anordnen und durch ein
oder mehrere Rohre miteinander verbinden. Jeder dieser Teile muß natürlich mit der
Außenluft oben in Verbindung stehen. In der Abb. 2 ist beispielsweise ein mit dem
Ausdehnungsgefäß 15 in dieser Weise zusammenarbeitendes Gefäß 23 gestrichelt angedeutet,
das mit dem Gefäß 15 durch ein unter den Kühlrippen verlaufendes Rohr 2d. verbunden
ist. Beide Teile 15 und 23 bilden dann das Ausdehnungsgefäß.
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Die Abb. 3 und d. zeigen zwei andere Ausführungsmöglichkeiten für
den Behälter 17 und seine Verbindung mit dem Ausdehnungsgefäß bzw. mit dem Transformatorgehäuse
12. Das Verbindungsrohr besteht hier aus den beiden Teilen 16a und 16b, die durch
eine lösbare 'Muffe 25 flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Das Rohr verläuft
hier außerhalb des Transformatorgehäuses, so daß man im Bedarfsfall auf einfache
Art und Weise das Ausdehnungsgefäß oder den Behälter 17 abmontieren kann. Das Rohrstück
16a ist in einem den eigentlichen Behälter 17 tragenden Anschlußstutzen 26 befestigt,
das andere Rohrstück 16b mit dem Ausdehnungsgefäß fest verbunden. Eine mit Durchblicköffnungen
oder -schlitzen versehene metallische Haube 27 umhüllt den Behälter 17 und bildet
so eine Schutzverkleidung. Sie kann auch aus einem Drahtgeflecht bestehen.
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Bei dem in Abb. q. dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Behälter
17 ein Zylinder, der durch einen gleichzeitig einen Teil der Schutzhaube 27 bildenden
Deckel 28 flüssigkeits- und luftdicht abgeschlossen ist. Der den Behälter 17 tragende
Stutzen 26 ist unten geschlossen und auf den Deckel 14 des Transformatorgehäuses
12 aufgesetzt, der hier keine Öffnung hat. Die Verbindung zwischen Transformatorgehäuse
und Behälter wird durch ein Rohr 29 gebildet, das einerseits in eine Öffnung des
Stutzens 26, andererseits in eine Öffnung des Deckels 1:4 mündet. In dieses Rohr
29 kann, wie in Abb. q. dargestellt ist, ein sogenannter Buchholzschutz 3o eingebaut
werden.
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Die Erfindung ist auch mit Vorteil bei Transformatoren anwendbar,
deren Gehäuse zwecks Verringerung der Isolierflüssigkeitsmenge eine Sandfüllung,
z. B. Quarzkörner, oder andere Verdrängungskörper enthält.