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Kessel für Transformatoren oder Drosselspulen
Es ist eine bekannte Massnahme, bei Transformatoren oder Drosselspulen mit hoher Spannung die Oberspannungswicklung in zwei zur Schenkelmitte symmetrische Teile aufzuteilen und den Hochspannungseingang in die Schenkelmitte zu verlegen. Da sich somit die Spannung gegen die Joche zu abbaut, lässt sich der Abstand der Wicklungsenden zum Joch und zu seiner Presskonstruktion wesentlich verringern und lassen sich daher bei gegebener Schenkellänge mehr Windungen unterbringen.
Ziel der Erfindung ist es, einen solchen Wicklungsaufbau und die daraus resultierenden Feldverhältnisse im Kesselinneren auch bei der Formgebung der Kesselwände zu berücksichtigen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kessel für Transformatoren oder Drosselspulen mit parallel geblechtem, ebenem Kern mit Hochspannungseingang der Wicklung in Schenkelmitte, wobei in erfindungsgemässer Weise die ansonst ebenen Kesselwände im Bereiche der Hochspannungseingangswindungen der einzelnen Phasen in solchem Mass ausgebuchtet sind, dass der Spannungsgradient entlang des Wicklungsmantels weitgehend gleichmässig gehalten wird.
An Hand der Zeichnungen soll die erfindungsgemässe Kesselformgebung näher erläutert werden. In den Fig. 1-3 ist jeweils ein Kessel skizziert, dessen an sich ebene Seitenwände an den erforderlichen Stellen unterbrochen und mit aufgeschweissten Ausbuchtungen versehen sind. In Fig. 1 wird die Ausbuchtung durch eine Kugelkalotte gebildet, in Fig. 2, Variante I, durch eine Zusammensetzung vor Zylin- der-und Kegelteilen, und in Fig. 3 bei Variante I durch einen zylindrischen Teil, der oben und unten über eine zur Achse des zylindrischen Teiles geneigte Ebene abgeschlossen wird.
Die sich in letzter Weise ergebende Form der Ausbuchtung könnte natürlich auch durch Zusammensetzen von zylindrischen Teilen, ähnlich wie bei der Rohrkrümmerherstellung, angenähert erhalten werden, wie dies durch Variante II in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist.
In den Fig. 4 und 5 ist angenommen, dass die Ausbuchtungen nach den Fig. l und 3 an den ebenen Kesselwänden nicht angeschweisst sind, sondern über entsprechende Flansche angeschraubt werden. Diese Lösung erweist sich bei Grenzleistungstransformatoren als vorteilhaft, weil es damit möglich wird, während des Transportes die Ausbuchtungsteile um 1800 versetzt aufzusetzen (Fig. 4, Variante I, IIund Fig. 5, Variante I, II) oder dieseTeile durch ebeneTransportdeckelmit innen oder aussen angeschweissten oder angeschraubten Versteifungen zu ersetzen und damit das Ladeprofil zu verkleinern. Im letzteren Fall lässt sich in einfacher Weise ein solcher Transportdeckel auch mit einem Auflager für die Brückenträger des Transportwagens kombinieren, wie dies in Fig. 4 mit Variante III angedeutet ist.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Kesselausbildung liegen darin, dass über die den Spannungsab- bau entlangderWicklungzudenJochenhinberücksichtigendenKesselformen dieFeldverhältnisse im Kesselinneren weitgehend homogenisiert werden. Ferner bewirken diese Kesselausbuchtungen eine wesentliche Erhöhung der Kesselfestigkeit, insbesondere für die aus dem Evakuieren resultierenden Beanspruchungen, so dass die ansonsten erforderlichen Kesselversteifungen zum guten Teil erspart werden können und gewichtsmässig leichtere Kesselkonstruktionen erzielbar sind. Solche Kessel ergeben bei sonst gleichen Verhältnissen wesentlich geringere Ölinhalte, was sich wieder vorteilhaft auf die Kühlung auswirkt, da
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der Prozentsatz des zur aktiven Kühlung herangezogenen Öles wesentlich grösser ist als bei üblichen Kesselformen.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es bekannt ist siehe deutsche Patentschrift Nr. 554718), die Seitenwände von Transformatorkesseln mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt aus gewölbtem Stahlblech herzustellen. Die Gründe dafür waren, weil ein solcher Behälter weniger Bodenfläche beansprucht als ein elliptischer oder kreisförmiger Kessel, weil ein solcher Kessel mit gekrümmten Seitenwänden inneren Überdrücken leichter standhält, also die Wände in ihrer Stärke wesentlich schwächer gehalten werden können, und ferner auch, weil damit Öl gespart werden kann. Ferner ist es bekannt, etwa Bergwerkstransformatoren, die aus Gründen der Schlagwettersicherheit ein zylindrisches Gehäuse besitzen, über bombierte Deckel an den Stirnseiten abzuschliessen, um auch diese Kesselwandungsteile möglichst druckfest auszubilden.
Für Grosstransformatoren mit aus Transportgründen beweglich angeordneten Durchführungsisolatoren werden zuweilen erkerartige Anbauten am oberen Kesselteil vorgesehen, in denen die Durchführungsisolatoren verstellbar gelagert sind und die Zuleitung zur Wicklung verläuft.
Die für den erfindungsgemässen Vorschlag massgebenden Motive, nämlich durch Anpassung der Kesselformen an den Spannungsverlauf entlang der Wicklungen eine Vergleichmässigung der Feldverhältnisse im Kessel zu erzielen, über abnehmbare, ausgebuchtete Kesselwandteile für den Transport das Lademass zu reduzieren und eventuell gleichzeitig eine günstige Auflage für den Transformator zu schaffen, falls er auf Brückenträgern ruhend verschickt wird, und schliesslich eine Kesselversteifung gegen äussere Überdrücke zu erzielen, wie sie beim Evakuieren auftreten und die die inneren, von der Ölfüllung herrührenden Drücke bei weitem übersteigen, sind jedoch für die erwähnten bekannten Kesselformen nicht massgebend gewesen.
Weiters ist es bei radial geblechten Transformatoren bereits bekannt, im Bereich des Hochspannungseinganges in Wicklungs- bzw. Kernmitte, wo die Rückschlussjoche die Wicklung nicht umgeben, am Kessel einen Vorbau anzusetzen, auf dem der Durchführungsisolator aufgebaut ist. Dieser Vorbau stellt jedoch keine Ausbuchtung im Sinne der Erfindung dar, da er nicht durch die Notwendigkeit der Vergleichmässigung des Spannungsgradienten entlang des Wicklungsmantels, sondern durch die Anordnung des Isolators bzw. den Hochspannungseingang bedingt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kessel für Transformatoren oder Drosselspulen mit parallel geblechtem, ebenem Kern mit Hochspannungseingang der Wicklung in Schenkelmitte, dadurch gekennzeichnet, dassdieansonst ebenen Kesselwände im Bereiche der Hochspannungseingangswindungen der einzelnen Phasen in solchem Mass ausgebuchtet sind, dass der Spannungsgradient entlang des Wicklungsmantels weitgehend gleichmä- ssig gehalten wird.
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