CH330617A - Elektrischer Transformator mit gasförmigem Isoliermittel - Google Patents

Description

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 Elektrischer Transformator mit    gasförmigem      Isoliermittel   Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Transformator mit einem zyklischen    C4Fs-   Gas als Isoliermittel. 



  Eine relativ neue Entwicklung auf dem Gebiet. des    Transformatorenbaues   stellen die sogenannten    Troekentransforma.toren   dar, für welche Luft, Stickstoff, Helium und verschiedene    halogenisierte   Kohlenwasserstoffgase als Kühl- und Isoliermittel verwendet. werden oder vorgeschlagen wurden. Stickstoff und    lIelium   oder    Mischungen   hieraus wurden zuerst als    rasförrniges   Kühl- und Isoliermittel bei solchen.    Trockentransformatoren   verwendet. Dabei ist die Aufrechterhaltung eines gewissen Gasdruckes zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften    erwünscht.   



  In letzter Zeit wurden gasförmige    Fluor-      @      erbindungen   für derartige Zwecke in Betracht gezogen. Beispielsweise wurden    Fluor-      oder   Fluor- und Chlorderivate von Methan, von    Äthan   und    Sehwefelhexafluorid   für Transformatoren und andere elektrische Apparaturen als Isoliergas vorgesehen. Zur Erhöhung der elektrischen    Durchschlagfestig-      keit   und Verbesserung anderer elektrischer    Eiäenschaften   wurde bei derartigen Gasen mit höherem Druck gearbeitet.

   Für den Fall, dass die betreffende    elektrische   Apparatur einen über dem    Verflüssigungsdruck   der gasförmigen    Pluorverbindung   liegenden Gasdruck    benötigt.,   ist auch vorgeschlagen wor- den, diesen höheren Gasdruck durch Stickstoffzusatz    zri   ermöglichen. 



  Jedoch sind bei praktischen Anwendungen, beispielsweise bei einem Transformator, die elektrostatischen Felder nicht überall homogen, und es hat sich herausgestellt, dass die    Durehsehlagfestigkeit   sowohl der bekannten    fluorisierten      Kohlenwasserstoffe   als auch    i,on      Sehwefelhexafluorid   in einem    unhomo-      genen   Feld nicht mit dem    Gasdruck   zunehmen, wie dies in einem homogenen elektrischen Feld der Fall ist.

   Ferner hat sieh    gezeigt,   dass in einem nichthomogenen Feld die Durchsehlagfestigkeit    derartiger   Gase nicht dem üblichen Verhalten entspricht, nach welchem die Durchschlagfestigkeit mit wachsendem    Abstand   der das Feld erzeugenden Elektroden zunimmt. 



  Ferner ist die Temperaturbeständigkeit der bekannten    fluorisierten   Gase nicht. ausreichend für die beim Betrieb eines Transforniators auftretenden hohen Temperaturen. 



  Alle diese Nachteile lassen sich gemäss der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von zyklischem    C4F8   als gasförmige    Fluorv   er Bindung vermeiden. 



  Die Erfindung beruht auf der    Entdek-      kung,   dass zyklisches    C4F.-   Gas oder eine    1lZi-      schung   dieses Gases mit Stickstoff mit einem    N2   Anteil von 5 bis 85    Volumprozent   sowohl in homogenen als auch in nichthomogenen 

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    elektrostatisehen   Feldern ausgezeichnete elektrische Eigenschaften besitzt und ausserdem. andern Mischungen in bezug auf Temperaturbeständigkeit überlegen ist. Ein weiterer Vorteil dieser    Gasmisehung   besteht in dem relativ    niedrigen   Taupunkt (Kondensationspunkt). 



  Die Erfindung ist. nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es ist. ein Transformator schematisch wiedergegeben, dessen Behälter 1 durch einen Deckel 2 abgedichtet ist und der in einem Druckbereich von 1 bis 3    kg/em2   betrieben werden soll. 



  Innerhalb des Behälters 1 ist ein Magnetkern 3 angeordnet, den Niederspannungsspulen 4 und    Hochspannungsspulen      4cc      umsehlie-      ssen.   Wie bei    Trockentransformatoren   mit Luftkühlung üblich, sind die Spulen freitragend gewickelt und benachbarte Spulen der    Scheibenwieklung   durch eine Vielzahl gleichmässig längs des Umfanges verteilter, senkrecht verlaufender Kanäle 16 voneinander getrennt, damit der    Kühlgasstrom   die gesamte Scheibenwicklung durchziehen kann. Ausserdem sind die Niederspannungsspulen 4 gegenüber den Hochspannungsspulen durch einen Isolierzylinder 17 isoliert.

   Um das durch den Behälter 1 strömende Gas durch die Wicklung zu leiten, ist eine Leitwand 18 im Behälter vorgesehen, welche dem Gas keinen andern Weg als durch die Spulen ermöglicht. Vorzugsweise besteht die Leitwand 18 aus einem geeigneten    Isoliermaterial.   



     Zwecks   Kühlung des    gasförmigen   Isoliermittels nach dem Durchströmen der Wicklung ist eine Kühleinheit 6 mit dem Behälter 1. des Transformators verbunden. 



  Beim    dargestellten      Ausführungsbeispiel   wird das Gas aus dem Behälter 1 oben über den Kanal 7 abgeleitet und dicht an dessen Unterseite über den Kanal 8 wieder zugeführt, wobei im Kanal 8 ein Ventilator 9 eingebaut ist, der den Gasumlauf bewirkt. Normalerweise ist gewöhnliche Luftkühlung ausreichend, um das gasförmige Isoliermittel auf der richtigen Betriebstemperatur zu halten, wobei, falls    erwünscht,   die Kühleinheit 6 von einer    Sehachtwandunu   10 umschlossen sein kann, durch welchen Schacht mittels eines Ventilators 11 ein Luftstrom in    Gegenrich-      tung   zwecks Wärmeaustausch mit dem Kühler 6    aufrechterhalten   wird. 



  Der Transformator enthält ferner    'Mittel   zur    Beseitigung   korrodierender Produkte im Falle eines Überschlages im Gas. Hierzu ist ein Behälter 14 mit absorbierendem Granulat vorgesehen, durch welchen jeweils ein Teil des    Csesamtgasstromes   mit Hilfe des Gebläses 15 hindurchgeleitet wird. Als absorbierendes Granulat kann aktiviertes Aluminium oder    Natronkalk,   sei es    einzeln   oder in einer Mischung zu gleichen Teilen, verwendet werden. Die Reinigung nur eines Teils des Gasstromes    ermöglicht.   die Aufrechterhaltung eines ausreichenden    Gasumlaufes   für die    Kühlung.   



  Es ist natürlich bekannt, dass innerhalb des Behälters 1 beim Betrieb ganz unterschiedliche    elektrostatisehe   Felder auftreten, von denen manche weitgehend homogen, der grösste Teil aber stark    niehthomogen   ist, beispielsweise die Felder zwischen den Rändern 12 und 13 der Nieder- bzw. der    Hoehspa.n-      nungsspulen.   Ferner treten derartige elektrostatische Felder zwischen Stellen unterschiedlicher Gestalt und verschiedenen Potentials mit nicht überall    ;gleichem   Abstand auf. Besonders in    1-loehspannungsapparatu-      ren   ergeben sich Stellen, die als Elektroden mit unterschiedlichem Potential betrachtet werden können, mit. Abständen von normalerweise    mindestens   6 mm, meist, aber von mehr als 25 mm. 



  Es hat sich    herausgestellt,   dass ein    zyli:li-      sches      C4F._   Gas und    'Iischungeti   dieses    Gases   mit Stickstoff als gasförmiges Isoliermittel    unerwartete   Vorzüge in Verbindung mit solchen Apparaturen aufweist. Insbesondere ist eine wesentliche und sehr erwünschte Abweiehung im Verhalten normaler Gase in einem    nichthomogenen   Feld bemerkenswert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrischer Transformator mit einem gasförmigen Kühl- und Isoliermedium, bestehend aus einer gasförmigen Fluorverbindung, da- <Desc/Clms Page number 3> durch gekennzeichnet, dass die gasförmige Fluorverbindung die zyklische Verbindung C4F8 ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Transformator nach Patentanspruch, gekennzeichnet. durch eine Mischung der zyIdi- schen Verbindung C4F8 mit Stickstoff, enthaltend 5 bis 85 Volumprozent Stickstoff und 95 bis 15 Volumprozent C4F8. 2.

   Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieder- und die Hochspannungsspulen durch eine Vielzahl von Zwischenräumen voneinander getrennt sind, um die Durchströmung mit Kühlgas zu erleichtern.