Maschinenfabrik Oerlikon, Zürich-Oerlikon (Schweiz). Flüssigkeitsgekühlter Transformator. Leistungstransformatoren werden heute fast ausschliesslich mit Öl gekühlt, welches zu gleich auch als Isolation zwischen Teilen mit unterschiedlichem Potential dient. Öl hat aber den Nachteil, dass es leicht brennbar ist und daher bei Bränden verheerende Wirkungen zeitigen kann. 11Ian ist deshalb bestrebt, wenn immer möglich das Öl zu vermeiden. Diesen Bestrebungen kommt der Bau von Trocken transformatoren entgegen.
Diese können aber nur für relativ geringe Leistungen wirtschaft lich gebaut werden, da es bei grösseren Lei stungen sehr schwierig ist, die in den Wiek- lungen und im Eisenkern erzeugte Verlust wärme rasch abzuführen.
Bei dem Transformator nach der Erfin dung werden die geschilderten Nachteile da durch vermeiden, dass die Wicklungen in Kunstharz eingegossen sind und diese Kunst harzisolation mit Wasser gekühlt wird. Dabei werden Kunstharze verwendet, welche bei der Poly merisation keine flüchtigen Bestandteile abgeben. Solche Kunstharze weisen nicht. nur gute elektrische Eigenschaften auf, sondern sie sind auch ausserordentlich widerstandsfähig gegen atmosphärische Einflüsse, insbesondere gegen Feuchtigkeit.
Die Kühlung kann so erfolgen, dass der Spulenkörper mit den kunstharzisolierten Wicklungen in einen Behälter gestellt. wird, welcher mit Wasser gefüllt ist.
Zur Kühlung des Transformators kann aber auch von der Kunstharzisolation ein System von Kühlkanälen umschlossen sein, welchem von aussen Wasser zugeführt und aus welchem Wasser nach aussen abgeführt werden kann. Bei einer solchen Kühleinrich tung würde sich das Hineinstellen des aktiven Teils des Transformators in einen mit Was ser gefüllten Kessel erübrigen.
Die Kühlkanäle können entweder unmit telbar im Kunstharz verlaufen, oder es kann auch in die Kunstharzisolation ein Kühlrohr system eingegossen sein.
Die Kühlung kann intensiviert werden, wenn die jVieklungen nicht als Ganzes in die Kunstharzisolation eingebettet sind, sondern wenn mindestens eine Transformatorwicklung in Teilwicklungen unterteilt ist, welche ein zeln im Kunstharz eingegossen sind, derart, dass auch zwischen den einzelnen Wicklungs teilen Kühlkanäle entstehen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei- spiele des Erfindungsgegenstandes verein facht dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Transformator mit im Kühlwasser eingetauch tem Spulenkörper, Fig. 2 'einen Längsschnitt durch einen Spulenkörper eines andern Transformators, Fig. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien III-III und IV-IV des in Fig. 2 gezeig ten Spulenkörpers,
Fig. 5 und 6 Längsschnitte durch Teile zweier weiteren Spulenkörper und Fig. 7 und 8 Varianten von Kühlrohren des Spulenkörpers nach Fig. 6. In Fig. 1 ist mit 1 der Eisenkern bezeich net, welcher konzentriseh von der allseitig mit der Kunstharzisolation 2 umgossenen. Unter spannungswicklung 3 und Oberspa.nnungs- wicklung 4 des Spulenkörpers 5 umgeben ist.
Auf der obern Seite geht die Isolation 2 jeder Wicklung in je einen stabförmigen Körper 6 und 7 über. In diese Körper sind die Wick lungsableitungen 8 und 9 der Unterspannungs- bzw. der Oberspannungswicklung eingegossen. Die Körper 6 und 7 bilden zusammen mit den Wicklungsableitungen 8 und 9 die isolierten Durchführungen durch den schematisch ange deuteten Deckel 10 des Transformators. Diese Durchführungen bilden zusammen mit der Wicklungsisolation 2 eine feste Einheit.
Mit 11 ist der Transformatorkessel bezeichnet, welcher zur Vergrösserung der kühlenden Oberfläche auf bekannte Weise noch reit Rippen oder Röhren versehen sein kann. 12 bezeichnet. das den Kessel füllende Kühlwas ser. Zivisehen der kunstharzisolierten Ober- spannungswieklung 4 und Unterspannungs- wieklung 3 sowie zwischen dieser und dem Eisenkern 1 sind konzentrische Kühlräume 13 vorhanden, in welchen das Wasser infolge Thermosiphonwirkung zirkulieren kann.
Der Eisenkern 1 ist mit. einem nicht gezeichneten Schutzanstrich versehen. Der Eisenkörper 1 könnte aber auch entweder für sieh allein oder zusammen mit der Unterspannungswick- lung 3 in die Kunstharzisolation 2 eingegossen erden.
Bei dem in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Spulenkörper 5 sind die beiden Wicklungen, nämlich die Unterspannungswicklung 3 und die Oberspannungswicklung 4, in eine aus einem Stück bestehende Kunstharzisolation 2 einge gossen. Diese geht oben in die beiden mir teilweise gezeichneten Durchführungen 6 und 7 über, in welchen die Zuführungen 8 und 9 der Wicklungen 3 und 4 verlaufen.
Die Kunsthamisolation 2 weist ein System von Kühlwasserkanälen 13' auf. Ausser den dar gestellten Kanälen 13' zwischen den beiden Wicklungen 3 und 4 sowie an der Aussenseite der Hochspannungswicklung 4 könnte nötigen falls zwischen der Niederspannungswicklung 3 und dem in die Offntlttg 11 einzuschieben den, nicht gezeigten Eisenkern noch ein wei terer Kanal in der Kunstharzisolation vorge sehen werden. Die Kanäle 13' münden oben in den Raum 15 und unten in den Raum 16 ein.
Der Raum 16 ist durch den Kanal 17 mit dem Eintrittsstutzen 18 und der Raum 15 durch den Kanal 19 mit dem Austrittsstut zen 20 verbunden. Die 'Stutzen 18 und 20 sind aus Metall hergestellt und in den aus Kunst harz bestehenden Spulenkörper 5 eingegossen. Durch die Stutzen 18 und 20 kann das Kanalsystem des Spulenkörpers :5 an ein äusseres, nicht gezeigtes, Kühlwasser zu- und abführendes Rohrleitun;-ssystem angeschlos sen werden.
Das Kühlwasser tritt durch den Stutzen 18 in den Spulenkörper :5 ein, durch strömt die Kühlkanäle 13' und verlässt den Spulenkörper :5 durch den 'Stutzen 20. Dem Spulenkörper 5 kann entweder ständig Frisch wasser zugeführt. werden, oder das Kühlwas ser kann auch einen geschlossenen Kreislauf ausführen.
Nach Fig.5 ist die in Kunstharz 2 ein gegossene Hoehspannttnswieklung 4 des Spu- lenkörpers 5 in einzelne Pakete ?1 unterteilt. Diese werden durch nicht -ezeigte Distanz stücke auseinandergehalten, so dass der Spu- lenkörper 5 ausser den axialen Kühlkanälen 13' auch noch radiale Kühlkanäle 22 aufweist.
Nach Fig. 6 sind in die die Wieklungen 3 und 4- umgebende Kunstbarzisolation 2 des Spulenkörpers 5 bifilar gewickelte dünnwan dige Metallrohrleitungen 23 und 24, durch welche Kühlwasser strömen kann, mit ein gegossen.
Das Kühlwasser wird von aussen durch das Rohr 25 zu;@eführt und über das V erteilgefäss 26 auf die beiden Rohrstränge 23 und 24 verteilt. Der Kühlwasseraustritt erfolgt auf der nicht gezeigten Seite des Spu- lenkörpers 5.
Die Kühlrohre können atteh in der Kunst harzisolation 2 mäanderförntio- (Fig. 7) oder wellenförmig- (Fig. 8) angeordnet sein.
Bei Dreiphasentransforntatoren können entweder alle drei Spulen an ein gemeinsames Kühlsystem angeschlossen sein, oder jede Spule kann ihr eigenes Kühlsystem aufweisen. Dein Kühlwasser können Zusätze beige- #e ben werden, welche die Einfriergefahr be seitigen.
Das Kühlsystem kann so ausgebildet sein, dass das Wasser in einer oder in mehreren Richtungen strömt.