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Transformator oder Drossel mit Mitteln zur Verminderung der Schallabstrahlung Man hat bereits vorgeschlagen, zur Dämmung der magnetostriktiv und durch die Bewegung der Wicklungen bedingten Transformatorengeräusche die Kesselwand mit schallreflektierenden und schallabsorbierenden Mitteln beispielsweise in Form von mit Luft bzw. Luft- und schallschluckenden Stoffen teilweise ausgefüllten und gegen das Kesselöl zu mittels Metallblech abgeschlossenen Fächern zu versehen.
Dabei können sich diese Luftfächer bis auf die Ölaus- und -eintrittsöffnungen entweder über die ganze Kesselhöhe oder aber mit Rücksicht auf den hydrostatischen Druck des Öls nur über Teilabschnitte der Kesselhöhe erstrecken, wodurch eine bessere Anpassung des innern Luftdruckes der Fächer an den Öldruck ermöglicht wird. Abgesehen von dem nicht unerheblichen zeitlichen und zum Teil auch materialmässigen Aufwand, den eine derartige Innenauskleidung der Kesselwände erforderlich macht, ist auch eine Vergrösserung des Kessels an sich notwendig, damit die zwischen Wicklungsanordnung und Kesselinnenwand liegende Ölschicht hinsichtlich ihrer Dicke gemäss der geforderten Isolationswirkung gleich bleibt.
Eine solche Vergrösserung der Kesselabmessungen kann insbesondere bei grossen Wander- oder Fahrzeugtransformatoren erhebliche Schwierigkeiten bereiten, da man hier im Profil und damit auch in den Kesselabmessungen festgelegt ist.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen und bei gleicher Kesselbauweise trotzdem eine der früher vorgeschlagenen Anordnungen schalldämmungsmässig vollkommen gleichwertige Schalldämmung zu gewährleisten, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Kesselaussenwände von Transformatoren oder Drosseln mit luft- oder gasgefüllten Fächern zu versehen, deren Aussenwände aus biegesteifen und/oder schweren bzw. beschwerten Platten bestehen. Zweck- mässigerweise sieht man dabei zur Befestigung der Fachaussenwände die sowieso schon vorhandenen Versteifungsprofile des Kessels vor, so dass die Fächer auf einfachste Weise herstellbar sind.
Das heisst, die auf dem Glattblechkessel eines Transformators durch die Kesselwandungen und Versteifungsbandagen gebildeten Nischen können durch Aufschrauben von biegesteifen Platten auf diese Versteifungsprofile bzw. Bandagen geschlossen und somit die erforderlichen Luftfächer erhalten werden, deren Tiefe durch die übliche Bandagenkonstruktion vorgegeben ist.
Neben der Beseitigung der bereits erwähnten Schwierigkeiten ergibt sich durch diese kesselaussenseitig angeordneten Dämmungsfächer der weitere Vorteil, dass sich eine Drucküberwachung in den Fächern erübrigt, da der Öl- und Vakuumdruck vom normalen Kessel selbst übernommen wird und ein vollständig gasdichtes Schliessen der Dämmungsfächer nicht erforderlich ist. Der Luftdruck in den Fächern entspricht in diesem Fall dem Aussendruck. Beim Einbringen des Kessels in einen Vakuumofen kann durch ein im Fach bzw. in den Fächern vorgesehenes Ventil die Verbindung fachd'ruckreduzierte Aussenluft hergestellt und dadurch der Druckausgleich erleichtert werden.
Durch die Massnahmen nach der Erfindung ist damit die für eine gute Dämmwirkung erforderliche Bedingung erfüllt. Die äusserste Wand muss schwer und biegesteif sein, also zum Beispiel aus einer Stahlplatte bestehen, damit die vom Öl auf den normalen Kessel übertragenen Wandschwingungen nicht auf die Aussenluft übertragen werden. Die Massenwirkung der Fachaussenwand bewirkt mit der zwischengeschalteten Luftschicht bei richtiger Abstimmung der Resonanzfrequenz eine so weitgehende Abschwächung der Impulse, dass diese nicht mehr in
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der Lage sind, die an die Aussenluft grenzenden Fachwände in Schwingungen zu versetzen.
Bei grosser Tiefe dieser Luftfächer - zum Beispiel weist ein 100-MVA-Transformator eine Nischentiefe von etwa 18 cm auf - kann das Gewicht der Aussenplatten nach der Resonanzfrequenzbedingung relativ leicht gehalten werden. Eine Erhöhung der Biegesteifigkeit kann erforderlichenfalls durch Anbringen von Rippen an den Aussenfachwänden erreicht werden. Dasselbe gilt für die Kesselwände.
Ferner kann ausser an den Kesselwänden eine derartige Luftfachanordnung auch auf dem Kesseldeckel oder am Kesselboden vorgesehen sein. Für den Fall, dass Schaltschränke in den Nischen angeordnet sind, ist es zweckmässig, diese Nischen durch massive, mit der Kesselkonstruktion zu verbindende Platten abzudecken, so dass auch an diesen Stellen die Aussenflächen biegesteif und schwer sind, oder aber die Schaltschränke ausserhalb der Fächer anzuordnen.
Es ist natürlich auch denkbar und vielfach vorteilhaft, in die Luftfächer schallabsorbierende Platten einzuhängen oder ringsum im Fach entlang der innern Begrenzung kompressible Barrieren in Form von Zellen, Schwamm oder Schaumgummi oder Fils und dergleichen beispielsweise in Schlauchform vorzusehen, wodurch eine Unterdrük- kung der Querschwingungen erzielt wird. Schliesslich kann man den Kern im Innern des Kessels noch auf elastische Unterlagen, wie Federn und dergleichen, setzen.
Die erforderliche Biegesteifigkeit der Fachaussenwände ergibt sich auch bei Verwendung von verhältnismässig dünnen Wänden durch deren Versteifung mittels eines Rippengitters, wobei dieses sowohl aussen als auch innen auf die Wände aufgesetzt werden kann. Gegebenenfalls können die dünnen Aussenwände noch durch Aufsetzen von Zusatzgewichten, zum Beispiel in Form von rechteckigen Eisenplatten, beschwert werden. Dies gilt auch für die Wände des Innenkessels. Bei der vorstehend geschilderten Anordnung zur Geräuschdämmung steht die eigentliche Kesselwand, das heisst die Fachinnenwand, in unmittelbarer Ölberührung und wird daher durch die auftreffenden Ölimpulse in Schwingungen versetzt.
Diese Kesselwandschwingungen werden auf Grund der dämmenden Wirkung des Luftpolsters und der gegebenenfalls in den Fächern vorgesehenen schalldämmenden Einlagen zwar weitgehend von der Fachaussenwand abgehalten, jedoch wird infolge der Befestigung der Fachaussenwand an den ihrerseits mit der Kesselwand starr verbundenen Versteifungsbandagen trotzdem noch ein Teil der Schwingungen mehr oder weniger gedämpft auf die Aussenwand übertragen. Die Intensität dieser Restschwingungen ist dabei abhängig von der Biegesteifigkeit sowohl der Bandagen als auch der Aussenwand selbst.
Ferner sind die Radiatoren an die Kessel- bzw. innere Fachwand angeschlossen und auf Grund der unmittelbaren Kopplung der Ansatzstellen der Radiatoren mit der Kesselwand wer- den diese ebenfalls zum Schwingen angeregt. Diese beiden Faktoren können sich demnach beeinträchtigend auf die Schalldämmung des Apparates auswirken.
Um diese etwa noch auftretenden Restschwingungen möglichst von der Fachaussenwand fernzu- halten und die Schwingungen der Radiatorenansatz- stellen weitestgehend zu unterbinden, erweist sich als vorteilhaft, die Fachaussenwand lediglich an ihrer äussern Begrenzung mit dem Kessel zu verbinden und die Kesselwand im Bereich der Radiatoren- ansatzstellen mit besonderen Versteifungen zu versehen. Diese können beispielsweise als horizontale und vertikale Stege ausgebildet sein und ober- oder unterhalb der Radiatorenflansche oder ihrer Einschweissstellen an den Kessel angeschweisst sein.
Damit wird eine derart starre Verbindung der Radiatorenansatzstellen mit den Kesselkanten erzielt, dass sich die Ansatzstellen weder in vertikaler noch in horizontaler Richtung bewegen können und somit die Kesselwand erst unter- bzw. oberhalb der Sam- melrohre den Ölimpulsen folgen und Schwingungen ausführen kann.
Durch die Anordnung der auf den Kessel aufzusetzenden Fachaussenwand frei vor den Versteifungsbandagen wird erreicht, dass die mehr oder weniger gedämpften Schwingungen dieser Bandagen nicht auf die Aussenwand übertragen werden und diese unter der Voraussetzung, dass ihre vom Gewicht pro m und der Luftfachdicke abhängige Eigenfrequenz hinreichend tief unter der tiefsten Schwingungsfrequenz der Kesselinnenwand bzw. der Kernstörfrequenz liegt, in Ruhe bleibt und keinen Schall abstrahlt.
Diese beispielsweise Ausführungsform wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung noch näher erläutert.
Nach Fig.1 sind am Transformatorkessel 10 Ober- und unterhalb der Flansche 11 der Radiatoren oder ihrer Einschweissstellen horizontale Stege 12 angeschweisst, die durch ebenfalls an die Kesselwand angeschweisste vertikale Stege 13 ergänzt sind. Gegebenenfalls können die vertikalen Stege auch mit dem Deckelflansch 14 verschweisst sein, soweit dies die Deckelverschraubung nicht beeinträchtigt.
Fig. 2 lässt von oben gesehen die mit Rücksicht auf eine weitestgehende Ausschaltung einer Schwingungsmöglichkeit frei vor den horizontalen und vertikalen Versteifungsbandagen 12 bzw. 13 angeordnete Fachaussenwand 15 erkennen. Die Aussenwand wird lediglich unmittelbar unter bzw. oberhalb der Radiatorenflansche mit den dort vorgesehenen Stegen verschweisst, so dass sie nur mit jenen Stellen in Berührung kommt, die die geringsten Schwingungsbewegungen ausführen. Ferner kann die Aussenwand auf ihrer dem Kessel zugewandten Seite mit zusätzlichen Versteifungen versehen sein.
Da die Dämmung um so grösser ist, je geringer der Luftdruck in den Fächern ist, können die Fächer unter verminderten Luftdruck gesetzt und dicht geschweisst werden. Einfacher ist jedoch, sie durch
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enge Bohrungen mit der Aussenluft in Verbindung zu bringen.
Um eine Übertragung der Schwingungen des Transformatorkerns auf den Kessel, die bedingt sind durch den unmittelbaren Kontakt Kern - Kesselboden, zu verhindern, setzt man zusätzlich zu den vorbeschriebenen Fächern an den Kesselaussenwänden den Kern zweckmässigerweise federnd auf den Kesselboden auf. Als Federkörper können dabei ölfeste Gummizwischenlagen oder Stahlfedern vorgesehen sein und zur Erzielung optimaler Wirkung ist die Eigenfrequenz dieser Anordnung auf 1/3 bis 1/7 der tiefsten Störfrequenz zu bemessen.
In Fig.3 ist eine derartige Federung schematisch dargestellt. Die den Kern 16 tragenden Federn 17 sind in unter dem Kesselboden 18 in Form von Federtöpfen sitzenden Zylindern 19 angeordnet, wodurch möglichst wenig Bauvolumen beansprucht wird. Der Kesselboden besitzt einen solchen Abstand von der Traggurte bzw. Schienenoberkante 20, dass für die Versenkung der Federn hinreichend Platz zur Verfügung steht. Als vorteilhaft erweist sich dabei, die Zylinder in einem gemeinsamen Block anzuordnen und sie innen mit einem Gewinde zur Aufnahme von Schraubenbolzen 21 zu versehen. Diese Bolzen sind von aussen zugänglich und ver- drehbar, so dass bei ihrer Verstellung ein Verstellen der Feder in ihrer Höhenlage ermöglicht wird.
Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Kern während des Transports unmittelbar auf dem Kesselboden aufsitzen zu lassen und bei Inbetriebnahme so weit zu heben, dass er nur wenige Millimeter vom Kesselboden abgehoben wird. Die im Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Überwurfkappen über dem Zylinder sorgen für die Abdichtung gegen Ölaustritt.
Wie sich hieraus ergibt, ist eine starre Verbindung des Kerns mit dem Deckel zu vermeiden. Wie der in Fig. 4 angedeuteten Deckelverbindung zu entnehmen ist, besitzen daher die mit dem Kern 16 verbundenen Stangen 22 in ihrem Ende bundartige Erweiterungen 23, die von Klammern 24 umfasst werden, die ihrerseits im Deckel 14 festsitzen. Innerhalb der Klammern können sich diese Stangen in vertikaler Richtung nur so weit bewegen, dass sie die Kernvibrationen nicht auf den Deckel übertragen. Der Kern kann jedoch mittels der Klammern, die die Stangen auch seitlich blockieren, aus dem Kessel wie üblich herausgehoben werden, und die Stangen können innerhalb der Klammern mit Gummimanschetten 25 verkleidet sein. Mit 26 ist die Tragöse bezeichnet.