WO2019101458A1 - Transformator zur befestigung an einem mast eines energieverteilungsnetzes - Google Patents

Transformator zur befestigung an einem mast eines energieverteilungsnetzes Download PDF

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WO2019101458A1
WO2019101458A1 PCT/EP2018/079121 EP2018079121W WO2019101458A1 WO 2019101458 A1 WO2019101458 A1 WO 2019101458A1 EP 2018079121 W EP2018079121 W EP 2018079121W WO 2019101458 A1 WO2019101458 A1 WO 2019101458A1
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transformer
core
winding
mast
core unit
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PCT/EP2018/079121
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Andre Luiz MORENO
Martin Alsina Navarro
Richard Sille
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a transformer for mounting on egg nem mast of an energy distribution network.
  • Such a transformer is for example from the
  • the transformer disclosed there is provided for mounting on a mast of an air-insulated power distribution network and can therefore also be referred to as a mast transformer.
  • the mast transformer disclosed therein has a high-voltage winding and lower voltage windings, which are arranged in an electrically insulating resin block as an insulator.
  • a passage is formed, which has at its end facing away from the resin block an outdoor connection, which serves for connection to an air-insulated phase conductor of the power distribution network.
  • the low and high voltage windings are inductively coupled together by an outside of the resin block arranged iron core, so that the desired voltage conversion is possible.
  • a grounded shield in the form of a metallic cage is provided, which closes the high-voltage winding completely.
  • the pre-known mast transformer has the disadvantage that the resin block and the core do not form a stable and secure unit.
  • the object of the invention is therefore to provide a transformer of the type mentioned, whose core is protected from environmental influences and corrosion, while simultane- ously a stable support of core and resin block is created.
  • the invention solves this problem by a transformer with a winding block, which has a solid insulating body in which at least one high-voltage winding and we least one undervoltage winding are arranged, wherein the winding block defines a fully closed central holding opening, a core unit, the at least ei NEN magnetizable Core and over which each upper voltage winding is inductively coupled to each undervoltage winding, wherein the core unit with at least egg nem core leg extends through the holding opening and the winding block with a ring portion outside annularly closes and with holding means for securing the Kranzab section on the mast.
  • a winding block is provided with a solid Iso lier emotions in which the upper and lower voltage windings are arranged.
  • This winding block forms a holding opening.
  • the core unit is arranged outside of the insulating body and extends according to the invention by the said holding opening.
  • the arrangement of the core unit outside of the insulator is advantageous that during the operation of the transformer, the magnetic fields preferably duri fen within the core unit.
  • the core unit preferably consists of mutually anlie ing magnetizable electric sheets or bands, it comes in operation to eddy currents, which provide a warming tion of the core unit.
  • the associated geometri cal expansion of the core unit is dependent on the size of the magnetic field and the thermal expansion coefficient of the core material used. Since the core unit is arranged outside the Iso lier emotionss, cracks in the insulating body due to a different degree of thermal expansion of the core and insulator are avoided.
  • the holding means single Lich for attachment of the annular rim portion of Serve core unit.
  • the winding block of the extending through the holding opening core leg is tread conditions.
  • the holder of the invention is therefore simple and so with cost.
  • a fast mounting of the transformer has become possible on the mast, wherein the fastening means also provide a protection for the environmentally sensitive core unit.
  • the support opening projecting from the cut of the core unit is adapted with respect to its outer contour to the inner contour of the holding opening.
  • the outer diameter of said core unit section is slightly smaller than the inner diameter of the holding opening, so that a mechanically stable unit is provided.
  • the core unit has at least one core, which is configured for example as a so-called winding core.
  • each core has so-called core winding layers which are passed through the retaining aperture.
  • wound cores and materials are well known to those skilled in the art, so that at this point on further Ausure ments can be dispensed with.
  • the core unit may be constituted only by a core having a central core leg extending through the holding opening and two return legs forming the rim section together with the yoke. Deviating from several cores are provided, each of which form a ge closed iron or magnetic circuit.
  • the core unit is impregnated with a curable polymer.
  • the core is exposed to environmental influences and consists before given of a ferromagnetic material, in particular an electric sheet or electrical steel, which is designed for example as a grain-oriented electrical steel.
  • the total thickness of the material wound into a loop of the core is between 0.1 mm and 0.5 mm.
  • the soft magnetic materials must be protected from corrosion because the core unit does not lose its magnetic induction effect.
  • a polymer is provided, which is supplied in the liquid state of the core unit.
  • the core unit is saturated by the liquid.
  • the polymer is cured under heat, for example in the oven and preferably in a vacuum oven. In this case, the vacuum draws the still liquid polymer into all spaces otherwise exposed to the environmental influences, so that effective protection for the core unit is provided after complete polymerization of the polymer.
  • the polymer is, for example, a commercially available resin or other polymer used in the field of transformer construction.
  • the polymer may have conventional additives.
  • the holding means have a support frame, which is designed so that it completely surrounds the outer rim portion of the transformer.
  • the support frame provides safe protection against moisture and harmful environmental influences, so that the effect of possibly existing impregnation is reinforced by the support frame.
  • the support frame can be configured as desired, as long as it provides for a complete encapsulation of the Kranzab section.
  • the support frame has a cross-sectionally C-shaped GE closed circumferential side wall which fully surrounds the rim portion.
  • the wreath section runs around the outside Winding block around annular or in other words annular, so that it can be arranged within the C-shaped Tragrah mens.
  • the support frame is adapted to the rim portion with respect to its dimensioning tion, so that a complete gripping the rim portion is possible.
  • a Dämmmate is arranged rial between the support frame and the rim portion.
  • the insulating material ensures, for example, a noise suppression and additional protection of the rim section.
  • Appropriate insulation is example, a suitable glass fiber fabric, in addition to the protection and noise suppression effect even a sufficient cooling of the warmed during operation ring section he allows.
  • the core unit comprises two cores, which each extend with a core leg through the holding opening and each enclose a leg of the winding body in full circumference.
  • the cores are advantageously wound from an electrical steel, which has already been described above be.
  • At least one intermediate layer is arranged between the voltage extending through the Garöff core leg of the cores, limits the cooling channels. In this way ge ensures adequate cooling of the cores, since the cores heat during operation and the resulting heat must be dissipated.
  • intermediate layers are arranged between the winding block and the core unit, the zen zen cooling channels.
  • inter mediate layers are also arranged between the fixed holding block and the core unit.
  • Suitable intermediate layers are, on the one hand, flexible materials which form recesses through which the cooling channels are formed.
  • the holding means have a mounting rail which can be mounted on the mast and which can be detachably connected to the supporting frame via a form-locking connection.
  • a positive connection is for example a one-time hook connection, which conveniently has a retaining plate into which a hook formed on the support frame can be inserted.
  • the hook can also be formed on the fastening supply rail, wherein the hook has an upwardly extending free end over which a retaining bracket of the support frame can be slipped.
  • a floor structure for holding the winding block, which is fastened to the supporting frame.
  • the floor structure is beispielswei se realized in the form of two brackets, which are each mounted on one side of the support frame and limit a basket-like inner contour which is complementary in shape to the outer contour of the winding block.
  • the headband are designed so that the winding block can be turned off on this.
  • the floor structure can also be configured in any other way and also with additional insulation material.
  • the support frame and / or the floor structure is / are equipped with a grounding nut.
  • the grounding nut allows a simple manner arranged in the holding block shield the Oberspan voltage winding to ground.
  • the transformer according to the invention a so-called
  • the retaining nut is used to connect the voltage arrester.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the inventive transformer in a schematic side view
  • Figure 2 shows the transformer of Figure 1 in a mounted on a mast position
  • FIG. 3 shows another embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows an embodiment of the transformer 20 according to the invention in a sectional schematic Be tenansicht.
  • the transformer 20 has a Wick lungsêtenia 1, the one or two solid and dry Iso lier emotions of casting resin and two low-voltage windings and a high-voltage winding comprises.
  • the said Wicklun conditions are figuratively not shown.
  • the upper voltage winding between the lower voltage windings is net angeord.
  • the high-voltage winding is surrounded by a Abschir determination, which is figuratively also not shown.
  • a bushing 3 is formed, which extends from the winding body 1 to a free end, on which an open air connection 30 is formed.
  • Another appropriately trained implementation is in the direction exactly behind the implementation of 3 and is therefore not visible in Figure 1.
  • the insulating ribs of the implementation 3 are indicated schematically.
  • Through the implementation 3 extends a figured not dargestell ter inner conductor which connects the outdoor terminal 30 with the high-voltage winding of the winding body 1.
  • Unte Ren winding body portion 23 are low-voltage terminal terminals 4 are formed, which are each connected to the two Un terwoodswickl12.
  • the winding body 1 forms two winding body legs 21 and 22, which are interconnected by a lower 23 and an upper 24 winding body portion.
  • the winding body limbs 21, 22 as well as the upper and lower winding body sections 23, 24 define a holding opening 25, which is penetrated by a core unit 26.
  • the Kernein unit 26 has a first core 2.1 and a two-th core 2.2, each enclosing a winding body legs 21 and 22 in full.
  • Each core 2.1, 2.2 is a so-called wound core, in which the core consists of a plurality of winding or electrical strips that abut one another.
  • the electrical tapes or electrical sheets are grain-oriented electrical sheets or consist of an amorphous material.
  • wound cores of this type are known to the person skilled in the art, so that it is not necessary to discuss them in more detail here.
  • the two cores 2.1 and 2.2 each have a leg with which the respective core 2.1 or 2.2 extends through the holding opening 25. Outside the holding opening 25, the core unit 26 extends in a ring shape with a ring portion 27 around the winding body 1 around.
  • the cores were 2.1, 2.2 and that both the rim portion 27 and the teö réelle through the Hal 25 extending therethrough leg with a poly mer, here resin, impregnated.
  • the resin was placed in the liquid to stand in a vacuum oven on the core, so that due to the vacuum, the liquid resin penetrates into all interstices of the respective core 2.1, 2.2. Subsequently, the resin cures due to the heat of the furnace, so that the electric tapes or electrical sheets of the cores 2.1 and 2.2 are impregnated with resin in the. In this way, effective corrosion protection is provided.
  • a support frame 5 which has C-shaped side walls, the rim portion 27th completely enclose the core unit 26. In other words, the rim portion 27 is completely disposed within the support frame 5.
  • a corrosion protection and a Dämmmate is inserted, which serves for a necessary corrosion protection, on the other hand, a damping of the noise occurring during operation of the transformer.
  • corrosion protection and insulation material 6 for example, a suitable fiberglass material into consideration.
  • grounding nut 10 On the support frame 5, a grounding nut 10 can be seen, which is screwed onto a frame provided with an external thread pin of the support 5, wherein said pin is connected to the shield already described above.
  • the grounding nut 10 allows easy grounding of the shield from, but also the connection of the transformer with a surge arrester, which provides the desired protection of the transformer sector against surges.
  • FIG. 2 shows the attachment of the transformer 20 in accordance with Fi gur 1 to a mast 8.
  • the transformer 20 Hal means on which comprise a mounting rail 7.1, the two fastened via two hook-shaped mast holders 8.1 on the mast 8 are taken.
  • the mounting rail 7.1 forms a respective counterpart 7.3 to the hook-shaped mast holders 8.1, so that the mounting rail 7.1 can be quickly and easily hooked into the mast holder 8.1.
  • the fastening rail 7.1 is firmly connected to the support frame 5.
  • the mounting rail 7.1, the counterpart 7.3 and the support frame 5 include the holding means a bottom structure 7.2, which is connected in the ge Service in Figure 2 ge Service th embodiment with the support frame 5 and supports the winding body 1 from below, so that ge provides additional stabilization of the transformer 1 ge.
  • retaining rail 7.1 and bottom structure 7.2 are designed as separate and releasably interconnected components.
  • the winding body 1 is first produced together with the bushing 3. Subsequently, the cores 2.1 and 2.2 are mounted around the winding body legs 21 and 22, wherein the intermediate layers 9.1 and 9.2 who inserted the. Then it comes to the mounting of the support frame 5 together with the corrosion protection and the insulation material 6. Then, the mounting of the mounting rail 7.1 and the Bo den Siemens 7.2. Finally, the suspension takes place in the be already fixed to the mast 8 mounted mast holder 8.1. In order to simplify assembly, for example with the aid of lifting vehicles such as cranes or the like, suspension openings 11 are provided in the holding means M.
  • FIG 3 shows a further embodiment of the inventions to the invention transformer 20.
  • the mast retaining 8.1 shown there is equipped with an upper and a lower mast holder 8.1, each mast holder 8.1 only forms a hook, in each of which a counterpart 7.3 hooked who can.
  • the counterparts 7.3 are again arranged on the fastening transmission rail 7.3, which is connected at its side remote from the counterpart 7.3 side fixed to a part of the support frame 5.
  • the mounting rail 7.1 is formed in contrast to the embodiment shown in Figure 2 L-shaped and has a vertical, extending parallel to the mast section and a horizonta len portion with which the mounting rail 7.1 engages the Wick training body 1.
  • the Befest onlysschien 7.1 on its side remote from the mast 8 side also connected to a part of the support frame 5, so that a stable unit between the winding body 1, core unit 26 and holding means 5, 7.1 and 7.3 is provided.
  • the two said parts of the support frame 5 are bolted together.
  • the remote from the mast 8 part of the support frame 5 is C-shaped in a plan view of the transformer 20 and screwed at the ends of its free legs with the elongated extending in one direction to the part of the support frame 5.
  • Attached to the support frame 5 eyelets 7.4 simplify the installation of the transformer 20 by means of a lifting crane on the mast

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Abstract

Um einen Transformator (20) zur Montage an einem Mast eines luftisolierten Energieverteilungsnetzes zu schaffen, dessen Kern vor Korrosion und Umwelteinflüssen geschützt ist, wobei gleichzeitig eine stabile Halterung bereitgestellt ist, wird vorgeschlagen, dass der Transformator (20) einen Wicklungsblock (1) mit einem festen Isolierkörper aufweist, in dem wenigstens eine Oberspannungswicklung und wenigstens eine Unterspannungswicklung angeordnet sind. Der Wicklungsblock (1) begrenzt eine vollumfänglich geschlossene mittige Halteöffnung (25). Ferner ist eine Kerneinheit (26) vorgesehen, die wenigstens einen magnetisierbaren Kern (2.1,2.2) aufweist und über die jede Oberspannungswicklung mit jeder Unterspannungswicklung induktiv gekoppelt ist. Die Kerneinheit (26) erstreckt sich mit wenigstens einem Kernschenkel durch die Halteöffnung (25) und umschließt den Wicklungsblock (1) mit einem Kranzabschnitt (27) außen ringförmig. Haltemittel (7.1, 7.3, 5, 8.1) sind zum Befestigen des Kranzabschnittes an dem Mast (8) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Transformator zur Befestigung an einem Mast eines Energiever teilungsnetzes
Die Erfindung betrifft einen Transformator zur Montage an ei nem Mast eines Energieverteilungsnetzes.
Ein solcher Transformator ist beispielsweise aus der
W02001/08175 Al bekannt. Der dort offenbarte Transformator ist zur Montage an einem Mast eines luftisolierten Energie verteilungsnetzes vorgesehen und kann daher auch als Mast transformator bezeichnet werden. Der dort offenbarte Mast transformator weist eine Oberspannungswicklung sowie Unter spannungswicklungen auf, die in einem elektrisch isolierenden Harzblock als Isolierkörper angeordnet sind. An den festen Harzblock ist eine Durchführung angeformt, die an ihrem vom Harzblock abgewandten Ende einen Freiluftanschluss aufweist, der zur Verbindung mit einem luftisolierten Phasenleiter des Energieverteilungsnetzes dient. Die Unter- und Oberspannungs wicklungen sind durch einen außerhalb des Harzblockes ange ordneten Eisenkern induktiv miteinander gekoppelt, so dass die gewünschte Spannungsumwandlung ermöglicht ist. Um Span nungsspitzen im Harzblock möglichst zu vermeiden, ist eine geerdete Abschirmung in Gestalt eines metallischen Käfigs vorgesehen, welcher die Oberspannungswicklung vollständig um schließt .
Dem vorgekannten Masttransformator haftet der Nachteil an, dass der Harzblock und der Kern keine stabile und sichere Einheit bilden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Transformator der eingangs genannten Art bereitzustellen, dessen Kern von Um welteinflüssen und Korrosion geschützt ist, wobei gleichzei tig eine stabile Halterung von Kern und Harzblock geschaffen ist . Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Transformator mit einem Wicklungsblock, der einen festen Isolierkörper auf weist, in dem wenigstens eine Oberspannungswicklung und we nigstens eine Unterspannungswicklung angeordnet sind, wobei der Wicklungsblock eine vollumfänglich geschlossene mittige Halteöffnung begrenzt, einer Kerneinheit, die wenigstens ei nen magnetisierbaren Kern aufweist und über die jede Ober spannungswicklung mit jeder Unterspannungswicklung induktiv gekoppelt ist, wobei sich die Kerneinheit mit wenigstens ei nem Kernschenkel durch die Halteöffnung erstreckt und den Wicklungsblock mit einem Kranzabschnitt außen ringförmig um schließt und mit Haltemitteln zum Befestigen des Kranzab schnittes am Mast.
Erfindungsgemäß ist ein Wicklungsblock mit einem festen Iso lierkörper vorgesehen, in dem die Ober- und Unterspannungs wicklungen angeordnet sind. Dieser Wicklungsblock bildet eine Halteöffnung aus. Die Kerneinheit ist außerhalb des Isolier körpers angeordnet und erstreckt sich dabei erfindungsgemäß durch die besagte Halteöffnung.
Die Anordnung der Kerneinheit außerhalb des Isolierkörpers ist vorteilhaft, das während des Betriebs des Transformators die Magnetfelder bevorzugt innerhalb der Kerneinheit verlau fen. Obwohl die Kerneinheit bevorzugt aus aneinander anlie genden magnetisierbaren Elektroblechen oder -bändern besteht, kommt es beim Betrieb zu Wirbelströmen, die für eine Erwär mung der Kerneinheit sorgen. Die damit verbundene geometri sche Ausdehnung der Kerneinheit ist von der Größe des Magnet feldes und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des verwendeten Kernmaterials abhängig. Da der Kerneinheit außerhalb des Iso lierkörpers angeordnet ist, sind Risse im Isolierkörper auf grund einer unterschiedlich starken Wärmeausdehnung von Kern und Isolierkörper vermieden.
Da sich die Kerneinheit durch die Halteöffnung erstreckt, ist es erfindungsgemäß ausreichend, dass die Haltemittel ledig lich zur Befestigung des ringförmigen Kranzabschnitts der Kerneinheit dienen. Dabei wird der Wicklungsblock von dem sich durch die Halteöffnung erstreckenden Kernschenkel getra gen. Die erfindungsgemäße Halterung ist daher einfach und so mit kostengünstig. Darüber hinaus ist eine schnelle Montage des Transformators am Mast möglich geworden, wobei die Befes tigungsmittel darüber hinaus einen Schutz für die gegenüber Umwelteinflüssen empfindliche Kerneinheit bereitstellen .
Zweckmäßigerweise ist der die Halteöffnung durchragende Ab schnitt der Kerneinheit hinsichtlich seiner Außenkontur an die Innenkontur der Halteöffnung angepasst. Mit anderen Wor ten ist der Außendurchmesser des besagten Kerneinheitsab schnitts, etwas kleiner als der Innendurchmesser der Halte öffnung, so dass eine mechanisch stabile Einheit bereitge stellt ist.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass zwischen dem Kerneinheitsabschnitt, der sich durch die Halteöffnung erstreckt, und dem Isolierkörper in diesem Be reich Halte- oder Dämmmaterialien zur Verbesserung der mecha nischen Halterung und des Vermeidens von Vibrationen angeord net sind.
Die Kerneinheit verfügt über wenigstens einen Kern, der bei spielsweise als so genannter Wickelkern ausgestaltet ist. So verfügt beispielsweise jeder Kern über so genannte Kernwick lungslagen, die durch die Halteöffnung geführt sind. Solche gewickelten Kerne und Materialien sind dem Fachmann jedoch bestens bekannt, so dass an dieser Stelle auf weitere Ausfüh rungen hierzu verzichtet werden kann.
Die Kerneinheit kann lediglich einen Kern mit einem mittigen Kernschenkel, der sich durch die Halteöffnung erstreckt, und zwei Rückführungsschenkeln, die zusammen mit dem Joch den Kranzabschnitt ausbilden, gebildet sein. Abweichend davon sind mehrere Kerne vorgesehen, die jeweils für sich einen ge schlossenen Eisenkreis oder Magnetkreis ausbilden. Vorteilhafterweise ist die Kerneinheit mit einem aushärtbaren Polymer imprägniert. Wie bereits zu Anfang ausgeführt wurde, ist der Kern Umwelteinflüssen ausgesetzt und besteht bevor zugt aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere einem Elektroblech oder Elektroband, das beispielsweise als korn orientiertes Elektroblech ausgeführt ist. Die gesamte Dicke des zu einer Schleife des Kerns gewickelten Materials liegt beispielsweise zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Die weichmagneti schen Materialien müssen vor Korrosion geschützt werden, da mit die Kerneinheit nicht ihre magnetische Induktionswirkung verliert. Aus diesem Grunde ist ein Polymer vorgesehen, der im flüssigen Zustand der Kerneinheit zugeführt wird. Die Kerneinheit wird von der Flüssigkeit durchtränkt. Anschlie ßend wird das Polymer unter Wärmeeinwirkung, beispielsweise im Ofen und bevorzugt in einem Vakuumofen, ausgehärtet. Dabei zieht das Vakuum das noch flüssige Polymer in alle sonst den Umwelteinflüssen ausgesetzten Zwischenräume, so dass nach der vollständigen Polymerisierung des Polymers ein wirksamer Schutz für die Kerneinheit bereitgestellt ist. Das Polymer ist beispielsweise ein handelsüblicher Harz oder aber ein sonstiger im Bereich des Transformatorbaus eingesetzter Poly mer. Das Polymer kann übliche Zusatzstoffe aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verfügen die Haltemittel über einen Tragrahmen, der so ausgestaltet ist, dass er den außenliegenden Kranzabschnitt des Transformators vollständig umschließt. Mit anderen Worten bietet der Trag rahmen einen sicheren Schutz vor Feuchtigkeit und schädlichen Umwelteinflüssen, so dass die Wirkung der gegebenenfalls vor handenen Imprägnierung durch den Tragrahmen verstärkt wird. Grundsätzlich kann der Tragrahmen beliebig ausgestaltet wer den, solange er für eine vollständige Kapselung des Kranzab schnitts sorgt.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung verfügt der Tragrahmen jedoch über eine im Querschnitt C-förmige ge schlossen umlaufende Seitenwand, die den Kranzabschnitt voll ständig umgreift. Der Kranzabschnitt verläuft außen um den Wicklungsblock herum ringförmig oder mit anderen Worten kranzförmig, so dass dieser innerhalb des C-förmigen Tragrah mens angeordnet werden kann. Selbstverständlich ist der Trag rahmen an den Kranzabschnitt hinsichtlich seiner Dimensionie rung angepasst, so dass ein vollständiges Umgreifen des Kranzabschnitts möglich ist.
Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist zwischen dem Tragrahmen und dem Kranzabschnitt ein Dämmmate rial angeordnet. Das Dämmmaterial sorgt beispielsweise für eine Geräuschunterdrückung und für einen zusätzlichen Schutz des Kranzabschnitts. Zweckmäßiges Dämmmaterial ist beispiels weise ein geeignetes Glasfasergewebe, das neben der Schutz- und Lärmunterdrückungswirkung auch noch eine ausreichende Kühlung des beim Betrieb sich erwärmenden Kranzabschnitts er möglicht .
Vorteilhafterweise umfasst die Kerneinheit zwei Kerne, die sich jeweils mit einem Kernschenkel durch die Halteöffnung erstrecken und jeweils einen Schenkel des Wicklungskörpers vollumfänglich umschließen. Die Kerne sind vorteilhafterweise aus einem Elektroband gewickelt, das bereits weiter oben be schrieben wurde.
Zweckmäßigerweise ist zwischen den sich durch die Halteöff nung erstreckenden Kernschenkel der Kerne wenigstens eine Zwischenlage angeordnet, die Kühlkanäle begrenzt. Auf diese Art und Weise ist für eine ausreichende Kühlung der Kerne ge sorgt, da sich die Kerne während des Betriebs erwärmen und die entstehende Wärme abgeführt werden muss.
Vorteilhafterweise sind zwischen dem Wicklungsblock und der Kerneinheit Zwischenlagen angeordnet, die Kühlkanäle begren zen. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung sind Zwi schenlagen auch zwischen dem festen Halteblock und der Kern einheit angeordnet. Als Zwischenlagen kommen zum einen fle xible Materialien in Betracht, die Ausnehmungen ausbilden, durch welche die Kühlkanäle gebildet sind. Vorteilhafterweise verfügen die Haltemittel über eine am Mast montierbare Befestigungsschiene, die über eine formschlüssige Verbindung lösbar mit dem Tragrahmen verbindbar ist. Eine solche formschlüssige Verbindung ist beispielsweise eine ein fache Hakenverbindung, die zweckmäßigerweise ein Halteblech aufweist, in das ein am Tragrahmen ausgebildeter Haken einge hängt werden kann. Der Haken kann jedoch auch an der Befesti gungsschiene ausgebildet sein, wobei der Haken ein sich nach oben erstreckendes freies Ende aufweist, über das ein Halte bügel des Tragrahmens gestülpt werden kann.
Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn zum Halten des Wicklungsblocks eine Bodenstruktur vorgesehen ist, die an dem Tragrahmen befestigt ist. Die Bodenstruktur ist beispielswei se in Gestalt von zwei Haltebügeln realisiert, die jeweils an einer Seite des Tragrahmens montiert sind und eine korbartige Innenkontur begrenzen, die formkomplementär zur Außenkontur des Wicklungsblocks ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind die Haltebügel so ausgebildet, dass der Wicklungsblock auf diesen abgestellt werden kann.
Die Bodenstruktur kann jedoch auch auf beliebige andere Art und Weise und auch mit zusätzlichem Dämmmaterial ausgestaltet sein .
Weiterhin ist es zweckmäßig, dass der Tragrahmen und/oder die Bodenstruktur mit einer Erdungsmutter ausgerüstet ist/sind. Die Erdungsmutter ermöglicht auf einfache Art und Weise eine sich in dem Halteblock angeordnete Abschirmung der Oberspan nungswicklung zu erden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dem erfindungsgemäßen Transformator einen so genannten
Spannungsableiter parallel zu schalten. Die Haltemutter dient zum Anschluss des Spannungsableiters .
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirken de Bauteile verweisen und
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Transformators in einer schematisch geschnittenen Seitenansicht,
Figur 2 den Transformator gemäß Figur 1 in einer an einem Mast montierten Stellung und
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Transformators verdeutlichen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transformators 20 in einer geschnittenen schematischen Sei tenansicht. Der Transformator 20 verfügt über einen Wick lungskörper 1, der einen oder zwei feste und trockene Iso lierkörper aus Gießharz sowie zwei Unterspannungswicklungen und eine Oberspannungswicklung umfasst. Die besagten Wicklun gen sind figürlich nicht dargestellt. Dabei ist die Oberspan nungswicklung zwischen den Unterspannungswicklungen angeord net. Ferner ist die Oberspannungswicklung von einer Abschir mung umgeben, die figürlich ebenfalls nicht dargestellt ist.
An dem Wicklungskörper 1 ist eine Durchführung 3 angeformt, die sich von dem Wicklungskörper 1 zu einem freiende Ende hin erstreckt, an dem ein Freiluftanschluss 30 ausgebildet ist. Eine weitere entsprechend ausgebildete Durchführung liegt in Blickrichtung genau hinter der Durchführung 3 und ist daher in Figur 1 nicht erkennbar. Darüber hinaus sind die Isolier rippen der Durchführung 3 schematisch angedeutet. Durch die Durchführung 3 erstreckt sich ein figürlich nicht dargestell ter Innenleiter, der den Freiluftanschluss 30 mit der Hoch spannungswicklung des Wicklungskörpers 1 verbindet. Im unte ren Wicklungskörperabschnitt 23 sind Niederspannungsan schlussklemmen 4 ausgebildet, die jeweils mit den beiden Un terspannungswicklungen verbunden sind. Der Wicklungskörper 1 bildet zwei Wicklungskörperschenkel 21 und 22 aus, die durch einen unteren 23 und einen oberen 24 Wicklungskörperabschnitt miteinander verbunden sind. Dabei begrenzen die Wicklungskörperschenkel 21, 22 sowie der obere und untere Wicklungskörperabschnitt 23, 24 eine Halteöffnung 25, die von einer Kerneinheit 26 durchragt wird. Die Kernein heit 26 verfügt über einen ersten Kern 2.1 sowie einen zwei ten Kern 2.2, die jeweils einen Wicklungskörperschenkel 21 beziehungsweise 22 vollumfänglich umschließen. Bei jedem Kern 2.1, 2.2 handelt es sich um einen so genannten gewickelten Kern, bei dem der Kern aus mehreren Wicklungs- oder Elektro- bändern besteht, die aneinander anliegen. Dabei sind die Elektrobänder oder Elektrobleche kornorientierte Elektroble- che oder bestehen aus einem amorphen Material. Gewickelte Kerne dieser Art sind jedoch dem Fachmann bekannt, so dass an dieser Stelle nicht genauer hierauf eingegangen werden muss.
Die beiden Kerne 2.1 und 2.2 weisen jeweils einen Schenkel auf, mit denen sich der jeweilige Kern 2.1 beziehungsweise 2.2 durch die Halteöffnung 25 erstreckt. Außerhalb der Halte öffnung 25 erstreckt sich die Kerneinheit 26 kranzförmig mit einem Kranzabschnitt 27 um den Wicklungskörper 1 herum.
Zum Schutz vor Korrosion wurden die Kerne 2.1, 2.2 und zwar sowohl der Kranzabschnitt 27 als auch die sich durch die Hal teöffnung 25 hindurch erstreckenden Schenkel mit einem Poly mer, hier Harz, imprägniert. Das Harz wurde im flüssigen Zu stand in einem Vakuumofen auf den Kern gegeben, so dass auf grund des Vakuums das flüssige Harz in alle Zwischenräume des jeweiligen Kerns 2.1, 2.2 eindringt. Anschließend härtet das Harz aufgrund der Wärme des Ofens aus, so dass die Elektro bänder oder Elektrobleche der Kerne 2.1 und 2.2 mit Harz im prägniert sind. Auf diese Art und Weise ist ein wirksamer Korrosionsschutz bereitgestellt.
Zur Erhöhung des Korrosionsschutzes, aber auch zur Befesti gung des Transformators 20 ist ein Tragrahmen 5 vorgesehen, der C-förmige Seitenwände aufweist, die den Kranzabschnitt 27 der Kerneinheit 26 vollumfänglich umschließen. Mit anderen Worten ist der Kranzabschnitt 27 vollständig innerhalb des Tragrahmens 5 angeordnet. Zwischen dem Tragrahmen 5 und dem Kranzabschnitt 27 ist ein Korrosionsschutz und ein Dämmmate rial 6 eingefügt, das zum einen einen notwendigen Korrosions schutz, zum anderen auch eine Dämpfung der beim Betrieb des Transformators auftretenden Geräusche dient. Als Korrosions schutz und Dämmmaterial 6 kommt beispielsweise ein geeignetes Glasfasermaterial in Betracht.
An dem Tragrahmen 5 ist eine Erdungsmutter 10 erkennbar, die auf einem mit einem Außengewinde versehenen Stift des Trag rahmens 5 aufgeschraubt ist, wobei der besagte Stift mit der bereits weiter oben beschriebenen Abschirmung verbunden ist. Die Erdungsmutter 10 ermöglicht ein einfaches Erden der Ab schirmung, aber auch die Verbindung des Transformators mit einem Ableiter, der so den gewünschten Schutz des Transforma tors vor Überspannungen bereitstellt .
Zwischen den Wicklungskörperschenkeln 21 und dem jeweiligen Abschnitt des Kerns 2.1 beziehungsweise 2.2 sind Zwischenla gen 9.1 angeordnet, die aus einem Elastomer bestehen und Kühlkanäle ausbilden, die von der Zwischenlage 9.1 dem jewei ligen Schenkel 21 beziehungsweise 22 sowie dem jeweiligen Kernabschnitt begrenzt sind. Eine Zwischenlage 9.2 zwischen den Kernen 2.1 und 2.2 dient ebenfalls zur Begrenzung von Kühlkanälen, wobei die Zwischenlagen elastisch ausgebildet und auch der Schallunterdrückung dienen.
Figur 2 zeigt die Befestigung des Transformators 20 gemäß Fi gur 1 an einem Mast 8. Hierzu weist der Transformator 20 Hal temittel auf, die eine Befestigungsschiene 7.1 umfassen, die über zwei hakenförmige Masthalterungen 8.1 am Mast 8 befes tigt sind. Dabei bildet die Befestigungsschiene 7.1 jeweils ein Gegenstück 7.3 zu den hakenförmigen Masthalterungen 8.1 aus, so dass die Befestigungsschiene 7.1 schnell und einfach in die Masthalterung 8.1 eingehakt werden kann. Die Befesti gungsschiene 7.1 ist fest mit dem Tragrahmen 5 verbunden. Neben der Masthalterung 8.1, der Befestigungsschiene 7.1, der dem Gegenstück 7.3 und dem Tragrahmen 5 umfassen die Halte mittel eine Bodenstruktur 7.2, die in dem in Figur 2 gezeig ten Ausführungsbeispiel fest mit dem Tragrahmen 5 verbunden ist und den Wicklungskörper 1 von unten her stützt, so dass für eine zusätzliche Stabilisierung des Transformators 1 ge sorgt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind Halte schiene 7.1 und Bodenstruktur 7.2 als separate und lösbar miteinander verbundene Komponenten ausgeführt.
Für die Montage wird zunächst der Wicklungskörper 1 zusammen mit der Durchführung 3 hergestellt. Anschließend werden die Kerne 2.1 und 2.2 um die Wicklungskörperschenkel 21 und 22 montiert, wobei die Zwischenlagen 9.1 und 9.2 eingelegt wer den. Anschließend kommt es zur Montage des Tragrahmens 5 zu sammen mit dem Korrosionsschutz und dem Dämmmaterial 6. Dann erfolgt die Montage der Befestigungsschiene 7.1 und der Bo denstruktur 7.2. Schließlich erfolgt das Einhängen in die be reits fest am Mast 8 montierte Masthalterung 8.1. Um eine Montage, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Hebefahrzeugen wie Kränen oder dergleichen, zu vereinfachen, sind in den Haltemitteln M Aufhängeöffnungen 11 vorgesehen.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Transformators 20. Die dort gezeigte Masthalte rung 8.1 ist mit einer oberen und einer unteren Masthalterung 8.1 ausgerüstet, wobei jede Masthalterung 8.1 nur einen Haken ausbildet, in den jeweils ein Gegenstück 7.3 eingehängt wer den kann. Die Gegenstücke 7.3 sind wieder an der Befesti gungsschiene 7.3 angeordnet, die an ihrer von dem Gegenstück 7.3 abgewandten Seite fest mit einem Teil des Tragrahmens 5 verbunden ist. Die Befestigungsschiene 7.1 ist im Gegensatz zu dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel L-förmig aus gebildet und verfügt über einen senkrechten, sich parallel zum Mast erstreckenden Abschnitt sowie über einen horizonta len Abschnitt, mit dem die Befestigungsschiene 7.1 den Wick lungskörper 1 untergreift. Dabei ist die Befestigungsschien 7.1 an ihrer vom Mast 8 abgewandten Seite auch mit einem an deren Teil des Tragrahmens 5 verbunden, so dass eine stabile Einheit zwischen Wicklungskörper 1, Kerneinheit 26 und Halte mittel 5, 7.1 und 7.3 bereitgestellt ist. Die beiden besagten Teile des Tragrahmens 5 sind miteinander verschraubt. Der von dem Mast 8 abgewandte Teil des Tragrahmens 5 ist in einer Draufsicht auf den Transformator 20 C-förmig ausgebildet und an den Enden seiner freien Schenkel mit dem länglich sich in einer Richtung erstreckenden an deren Teil des Tragrahmens 5 verschraubt.
Am Tragrahmen 5 befestigte Halteösen 7.4 vereinfachen die Montage des Transformators 20 mittels eines Hebekrans am Mast

Claims

Patentansprüche
1. Transformator (20) zur Montage an einem Mast eines luft isolierten Energieverteilungsnetzes mit
- einem Wicklungsblock (1), der einen festen Isolierkörper aufweist, in dem wenigstens eine Oberspannungswicklung und wenigstens eine Unterspannungswicklung angeordnet sind, wobei der Wicklungsblock (1) eine vollumfänglich geschlossene mit tige Halteöffnung (25) begrenzt,
- einer Kerneinheit (26), die wenigstens einen magnetisierba ren Kern (2.1,2.2) aufweist und über die jede Oberspannungs wicklung mit jeder Unterspannungswicklung induktiv gekoppelt ist, wobei sich die Kerneinheit (26) mit wenigstens einem Kernschenkel durch die Halteöffnung (25) erstreckt und den Wicklungsblock (1) mit einem Kranzabschnitt (27) außen ring förmig umschließt und
- Haltemitteln ( 4 , 7.1 , 5 , 7.3 , 8.1 ) zum Befestigen des Kranzab schnittes an dem Mast.
2. Transformator (20) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kerneinheit (26) mit einem aushärtbaren Polymer impräg niert ist.
3. Transformator (20) nach einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Haltemittel einen Tragrahmen (5) aufweisen, der den
Kranzabschnitt (27) vollständig umschließt.
4. Transformator (20) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Tragrahmen (5) eine im Querschnitt C-förmige, geschlossen umlaufende Seitenwand ausbildet, die den Kranzabschnitt (27) vollständig umgreift.
5. Transformator (20) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Tragrahmen (5) und dem Kranzabschnitt (27) ein Dämmmaterial (6) angeordnet ist.
6. Transformator (20) nach einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Kerneinheit (26) zwei Kerne (2.1,2.2) aufweist, die sich jeweils mit einem Kernschenkel durch die Halteöffnung (25) erstrecken und jeweils einen Schenkel (21,22) des Wicklungs körpers (1) vollumfänglich umschließen.
7. Transformator (20) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwischen den sich durch die Halteöffnung (25) erstreckenden Kernschenkel der Kerne (2.1,2.2) wenigstens eine Zwischenlage (9.2) angeordnet ist, die Kühlkanäle begrenzt.
8. Transformator (20) nach einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwischen dem Wicklungsblock (1) und der Kerneinheit (26) Zwi schenlagen (9.1) angeordnet sind, die Kühlkanäle begrenzen.
9. Transformator (20) nach einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Haltemittel eine am Mast montierbare Befestigungsschiene (7.1) und eine Hakenverbindung (8.1,7.3) aufweisen.
10. Transformator (20) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Bodenstruktur (7.2) zum Halten des Wicklungsblocks (1) vorgesehen ist, wobei die Bodenstruktur (7.2) mit dem Trag rahmen (5) verbunden ist.
11. Transformator (20) nach einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Tragrahmen (5) und/oder die Bodenstruktur (7.2) mit einer Erdungsmutter (10) ausgerüstet ist.
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