SE464997B - Stroemtransformator - Google Patents

Description

35 464 997 i förbindelse med ledaren 2 och 3 på deras insida. Hela den yttre ytan på primärledaren 1 är elektriskt isolerad medelst elektrisk huvudisolation 7. Den rörformade ledaren 6 är sam- manlänkad med en laminerad kärna 8. runt vilken en sekundär- lindning 9 är lindad. Sekundärlindningen 9 är elektromagne- tiskt kopplad till ringformade delen 6 av primärledaren 1. så att en genom primärledaren l flytande ström kommer att induce- ra sekundärström i sekundärlindningen 9.

Den inre och den yttre ledaren i primärledaren är i sina öppna övre ändar belägna inuti en ej visad behållare, som är fylld med ett dielektriskt medium. så att detta medium kan flyta genom ledarens 1 hela längd. Den yttre ledaren 3 är dimensio- nerad för lägre strömtäthet än den inre ledaren 2, vilket med- för, att innerledaren 2 har högre temperatur än ytterledaren 3. när ström flyter genom primärledaren l under drift av transformatorn. Denna temperaturskillnad ger upphov till kon- vektion av det dielektriska mediet inuti primärledaren l. Så- som anges genom pilar i fig l. flyter nämligen det dielek- triska mediet nedåt från den ej visade behållaren och in i rummet mellan ledarna 2 och 3. flyter sedan längs ledaren 3 och in i kanalerna 5 i den ringformade ledaren 6. flyter genom ledarens 6 längd och in i den ihåliga mitten av ledaren 2 och stiger längs ledaren 2 och flyter tillbaka till behållaren, så att primärledaren l kyles.

Uppbyggnaden av den konventionella i fig l visade strömtrans- formatorn har nackdelen. att primärledaren l består av tre separata delar, nämligen innerledaren 2, ytterledaren 3 och den ringformade ledaren 6, som måste monteras och sedan fästas vid varandra genom sådana arbetskrävande procedurer som svets- ning eller hârdlödning som ökar tillverkningskostnaderna. Vid förbindningen mellan ledarnas 2 och 3 nedre ändar och den ringformade ledaren 6 är vidare strömningsbanan för det di- elektriska mediet avböjd i 90°. eftersom ändarna av ledaren 6 ligger i rät vinkel mot de nedre ändarna av den inre och den yttre ledaren. Dessa 90°-böjar ökar strömningsmotståndet, så att cirkulationen av det dielektriska mediet minskar och den 10 15 20 25 30 35 3 464 997 härigenom åstadkomna kyleffekten kan vara otillräcklig. Efter- som det dielektriska mediet vidare kan strömma jämnt förbi dessa skarpa böjar, finnes områden inuti mediet i närheten av böjarna, där mediet i stort sett är stillastående, så att i det närmaste kyleffekt saknas och ledarna uppvärmes lokalt.

Uppfinningen är bl a baserad på uppgiften att utveckla en med egenkylning arbetande strömtransformator av den typ, som kyles genom cirkulation av ett dielektrískt medium och av enklare uppbyggnad än en konventionell strömtransformator av denna typ. Till följd av uppfinningen blir transformatorn dessutom enklare och mindre kostnadskrävande att framställa än en kon- ventionell transformator och ökas cirkulationen av kylmediet gêIlOm denåâmmä .

En strömtransformator kännetecknas för ändamålet enligt upp- finningen av ett elektriskt ledande, i båda ändar öppet rör med en i dess mitt utformad längsgående kanal för kylmedie- överföring, vilket rör är böjt på sådant sätt, att minst en slinga bildas vid dess mittdel och två raka delar vid dess ändar, varvid denna slinga tjänstgör såsom primärlindning och de raka delarna såsom tilledningar till denna lindning och är anordnade vertikalt ovanför slingan, en med rörslingan samman- länkad kärna, en runt kärnan lindad sekundärlindning, som är elektromagnetiskt kopplad till primärlindningen, när ström flyter genom den senare, en ovanför de raka rördelarna belä- gen, för dielektrískt kylmedium avsedd behållare, som står i förbindelse med de öppna ändarna av de raka delarna, vilka i och för sig är gjorda med likstora tvärsníttsareor, och en anordning för att minska kylmediekanalens tvärsnittsarea i den ena raka rördelen i förhållande till kylmediekanalens tvär- snittsarea i den andra raka rördelen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning. där fig l visar en vertikal tvärsnittsvy av en kon- ventionell strömtransformator av den typ, som kyles medelst ett cirkulerande dielektrískt medium. fig 2 en tvärsnittsvy âg l. fig 3 en tvärsnittsvy längs linjen en vertikal tvärsnittsvy av en ut- längs linjen II-II i III-III i fig 1, fi, 10 15 20 25 30 35 464 997 föringsform av en strömtransformator enligt uppfinningen, fig 5 en tvärsnittsvy av samma utföringsform längs linjen V-V i fig 4 och fig 6 en tvärsnittsvy längs linjen VI-VI i fig 4. I figurerna anger samma hänvisningsbeteckningar samma eller mot varandra svarande delar.

I det följande kommer en särskilt lämplig utföringsform av uppfinningen att beskrivas med ledning av ritningsfigurerna 4-6.

Såsom framgår av fig 4. som är en vertikal tvärsnittsvy av denna utföringsform, är primärlindningen och dess tilledningar på en strömtransformator enligt uppfinningen bildade av ett enda i sina ändar öppet rör 10. Röret 10 är framställt av elektriskt ledande material med konstant tvärsnittsform. Aven om någon speciell inskränkning av rörets 10 tvärsnittsform ej föreligger med hänsyn till denna utföringsform. såsom den visas i fig 4 och 5. liknar dess tvärsnittskontur en s k Quonset-hydda, varvid den yttre ytan på röret l0 omfattar en plan del 14 och en krökt del 15. Väggarnas tjocklek är vald på sådant sätt. att lämplig strömtäthet uppnås. I mitten av röret 10 finns en längsgående, kylmedieöverförande kanal 16, som i stort är T-formad. Kanalen 16 omfattar en tunn men bred del l6a, som är parallell med den plana delen 14 av röret 10 och _ en huvudkanaldel lfib, som är trängre än delen l6a och sträcker sig i rät vinkel från densamma i riktning mot den krökta delen 15 av röret 10. Delen l6a är avsedd för införing av en platta 17. som kommer att beskrivas nedan.

Röret 10, som från början är rakt, är det närmaste i mitten böjt längs sin längd genom en konventionell kopplingsprocedur. så att en slinga ll med föreskriven radie bildas, varvid den plana delen 14 av röret 10 är vänd mot slingans ll mittpunkt.

Denna slinga ll motsvarar den ringformade ledaren 6 på den i fig l visade konventionella strömtransformatorn och tjänstgör såsom primärlindning. ändarna av slingan ll ansluter sig i en jämn båge till de raka delarna 12 och 13, som bildar rörets 10 ändsektioner. Dessa raka delar l2 och 13 verkar såsom tilled- 10 15 20 30 35 -464 997 ningningar för primärlindningen. Röret 10 är böjt på sådant sätt, att de raka delarna 12 och 13 är parallella och något åtskilda, varvid deras plana delar 14 är vända mot varandra.

De båda raka delarna 12 och 13 är elektriskt isolerade inbör- des medelst en elektriskt isolerande platta 20, som är anord- nad mellan dessa i längdriktning och i stort sett har samma bredd som de plana delarna 14 och i stort samma längd som de parallella sektionerna av delarna 12 och 13. Röret 10 har sådan orientering, att de raka delarna 12 och 13 sträcker sig vertikalt uppåt från slingan ll. Vid föreliggande utförings- form är röret 10 böjt till en enda slinga ll, men det är möj- ligt att böja röret 10, så att det bildar ett flertal kon- centriska slingor ll.

De båda raka delarna 12 och 13 befinner sig med sina öppna övre ändar inuti en behållare 25, som innehåller ett konven- tionellt dielektriskt medium 26 såsom en elektriskt isolerande olja. Anden av delen 12 befinner sig något högre än änden av den andra raka delen 13. Mediet 26 har sådan nivå i behållaren 25, att båda de övre ändarna av de raka delarna ständigt är nedsänkta i detsamma. De övre ändarna av delarna 12 och 13 är elektriskt förbundna med ej visade klämmor via ledningar, som passerar genom behållaren 25.

En elektriskt zolerande och av sådant material såsom bakelit eller presspan bestående platta 17 är införd i sin längdrikt- ning i delen l6a av den T-formade kylmediekanalen l6 i den längre bakre delen 12. Plattan l7 har samma bredd och tjocklek såsom delen l6a så att den passar tätt till densamma utan spelrum, varvid den 1 huvudsak har samma längd som den raka delen l2. Plattan 17 tjänstgör såsom hjälpmedel för att redu- cera tvärsnittsarean hos kanalen 16 i delen 12 i förhållande till tvärsnittsarean hos den raka delen 13. Till följd av den minskade tvärsnittsarean ökar strömningsmotståndet i den raka delen 12.

Röret 10 är omgivet av huvudisolationen 21 1 form av elek- triskt isolerande papper, som är svept runt röret 10 och fäst 10 15 20 25 30 35 464 997 vid detsamma genom vidhäftning. I de raka delarna 12 och 13 är isolationen 21 endast i beröring med de krökta delarna 15 av röret 10, medan isolationen 21 i slingan ll är i beröring både med de plana delarna 14 och de krökta delarna 15. Ett genom- gående hål 2l är utformat i isolationen 21 i slingans ll mitt och en laminerad kärna 23, som är sammanlänkad med slingan ll. passerar genom detta hål 22. En sekundärlindning 24 med före- skrivet antal lindningsvarv är lindad runt den laminerade kär- nan 23 och är elektromagnetiskt kopplad till slingan ll, som tjänstgör såsom primärlindning, så att en genom primärlind- ningen flytande ström kommer att inducera sekundärström i sekundärlindningen 24. Aven om detta ej visas i fig 4, omger den nedre delen av behållaren 25 röret 10. den laminerade kärnan 23 och sekundärlindningen 24, varvid samtliga tre är nedsänkta i det dielektriska mediet 26. Det elektriska isole- rande papperet, som användes såsom huvudisolation 21. måste följaktligen vara lämpat att nedsänkas i mediet 26.

Under drift av en strömtransformator enligt uppfinningen är kylmediekanalen 16 i röret 10 fylld med det dielektriska mediet 26. Det av den genom röret 10 flytande strömmen alstra- de värmet uppvärmer mediet 26 inuti detsamma och bringar det att stiga till följd av konvektionen. Till följd av före- komsten av plattan 17 inuti delen l2 har denna del 12 större strömningsmotstånd än den raka delen 13 och får mediet 26 i delen 12 högre temperatur än i delen 13. Till följd av denna temperaturskillnad bringas mediet 26 att cirkulera genom kon- vektion genom röret l0 i den genom pilarna angivna riktningen. så att röret 10 kyles. Kallt dielektriskt medium 26 förflyttas nämligen från bottnen av behållaren 25 till den raka delen 13 som strömmar ned i densamma och genom slingan ll. strömmar upp genom den raka delen 12 och utströmmar i behållaren 25 och stiger till dess överdel. Eftersom röret 10 ej har några skar- pa böjar. kan mediet 26 cirkulera jämnt genom detsamma och åstadkomma bättre kyleffekt än som skulle vara möjligt vid en konventionell strömtransformator. Eftersom några ställen ej finnes inuti röret 10. där det dielektriska mediet 26 är stillastående. kan röret l0 kylas tillräckligt utan bildande av några lokala varma ställen. 10 15 464 997 Vid den visade utföringsformen är anordningen för minskning av kanalens 16 tvärsnittsarea utformad såsom en rektangulär platta 17, men varje form är möjlig. som möjliggör partiell reducering av tvärsnittsarean. Kylmediekanalen 16 i röret 10 skulle t ex kunna ha cirkulärt tvärsnitt och anordningen för minskning av tvärsnittsarean skulle kunna vara ett ihåligt, elektriskt isolerande rör, som är infört i längdled i kanalen l6, varvid dess ytterdiameter motsvarar kanalens 16 inner- diameter, så att det tätt passar in i kanalen 16.

Eftersom en strömtransformator enligt uppfinningen är försedd med ett enda rör l0 för att bilda primärlindning och dess tilledningar, har den de fördelarna i jämförelse med en kon- ventionell strömtransformator, att för densamma tillverkning av färre delar kräves och att något behov ej föreligger för att genomföra n förbindningsoperation såsom svetsning eller hârdlödning. Transformatorn kan följaktligen hopmonteras till mycket lägre kostnad än en konventionell strömtransformator.

Claims (2)

10 15 20 464 997 8 Patentkrav

1. Strömtransformator, vari ett elektriskt ledande, i båda ändar öppet rör (12, 13, 14) med en i dess mitt utformad längsgående kanal för kylmedieöverföring, vilket rör är böjt på sådant sätt, att minst en slinga är bildad vid dess mittdel och två raka delar (1

2. 13) vid dess ändar. varvid denna slinga tjänstgör såsom primärlindning och de raka delarna så- som tilledningar till denna lindning och är anordnade verti- kalt ovanför slingan. en med rörslingan sammanlänkad kärna (23), en runt kärnan lindad sekundärlindning, som är elektro- magnetiskt kopplad till primärlindningen, när ström flyter genom den senare, och en ovanför de raka rördelarna (12. 13) belägen, för dielektriskt kylmedium avsedd behållare, som står i förbindelse med de öppna ändarna av de raka delarna, k ä n n e t e c k n a d av den kombinationen, att de båda raka rördelarna uppvisar inbördes lika stora tvärsnittsareor, och av att en anordning är insatt för minskning av den för kylmedie tillgängliga tvärsnittsarean i form av ett elektriskt isolerande element (17) med likformígt tvärsnitt. som har mindre area än kylmediekanalens tvärsnittsarea, vilket element är infört i längdled i den till nämnda ena rördel hörande kanalen.