DE2027621A1

DE2027621A1 - Einrichtung zur Kühlung von elek tnschen Geraten

Info

Publication number: DE2027621A1
Application number: DE19702027621
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr 7050 Waib hngen Bolz Manfred 7000 Stuttgart Matthes
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1970-06-05
Filing date: 1970-06-05
Publication date: 1971-12-09
Also published as: CH534949A

Description

Einrichtung zur Kühlung von elektrischen Geräten In elektrischen Geräten., wie -Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen, entsteht bekanntlich eine durch Eupfer- sowie Eisenverluste bedingte Wärme, die nach außen abgeführt werden muß. BeI kleineren Einheiten geschieht dies durch Wärmeabgabe an die Luft an der Oberfläche des Kessels des elektrischen Gerätes, wobei das in dem Kessel enthaltene flüssige Isoliermittel gleichzeitig zum Wärmetransport herangezogen wird. Um die Wärmeabgabe durch Konve @ktion und Strahlung zu verstärken, wird die Oberfläche des Kessels bei kleinen elektrischen Geräten in vielen Fällen z. B. durch Wellwände oder angebaute Radiatoren künstlich vergrößert. Bei größeren elektrischen Geräten lassen sich diese Maßnahmen zur Verbesserung der Kühlung nicht anwenden, da das einzuhaltende Bahnprofil den änßeren Abmessungen des elektrischen Gerätes Grenzen setzt.
In solchen Fällen sind daher besondere Kühlanlagen mit verstärkter Kühlung erforderlich, wobei das zum Warmetransport dienende Isoliermittel mit Hilfe von Pumpen einem Wärmetauscher zugeführt wird, wo es seine Wärme an die Umgebungsluft abgibt, gegebenenfalls unter Verwendung von Ventilatoren.
Auch derartige Wärmetauscher erreichen oftmals eine solche Baugröße, daß sie für den Transport des elektrischen Gerätes demontiert werden müssen. Dabei ergibt sich 3edoch das Problem der Montage des Wärmetauschers am Aufstellungsort, da untera11-Umständen verhindert werden muß, daß Luft in den Kessel eindringt und mit dem Isoliermittel in Berührung kommt. Es sind daher in solchen Fällen am Aufstellungsort des elektrischen Gerates umfangreiche Maßnahnamen notwendig um eine Schwächung der Isolierfestigkeit des Isoliermittel durch das Ein-.
dringen von Luft zu verhindern.
Die Abnehmer derartiger elektrischer Geräte sind aber daran interessiert, daß die Aufstellung des gesamten Aggregates in möglichst kurzer Zeit und ohne Risiko geschieht. Sie drängen deshalb darauf, daß elektrisches Gerät und Kühlanlage möglichst eine transportfähige Einheit bilden. Dies ist bei großen B;nheiten jedoch nur unter bestimmten Bedingungen moglich, die im allgemeinen zu völlig unwirtschaftlich ausgelegten Kühlanlagen führen, deren Ventilatoren dann. zusätzlich moch sehr hohe störende Geräusche verursachen.
Um dem Abnehmer des elektrischen Gerätes größtmögliche Sicherheit bei der Montage einer getrennt transportierten Fuhlanlage zu gewährleisten und um wärmetechnisch optimale Kühlanlagen einsetzen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das elektrische Gerät mit einem fest angeschlossenen Wärmetauscher versehen ist, in dem das Isoliermittel seine M§arme an ein flüssiges Ubertragungsmedium abgibt und daß außerhalb des elektrischen Gerätes ein mit dem ersten Wärmetauscher lösbar verbundener zweiter Wärme tauscher vorgesehen ist, in dem die Abgabe der Wärme vom Übertragungsmedium an die Umgebungsluft erfolgt. Sowohl im Kreislauf des Isoliermediums, als auch in der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauscher sind Umlaufpumpen vorgesehen. Eine weitere Verstärkung der Kühlwirkung läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß der zweite Wärmetauscher durch Ventialtoren gekühlt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich sowohl für das Isoliermittel, als auch für das Ubertragungsmedium jeweils ein getrennter Kreislauf, die nur über den ersten Wärmetauscher thermisch miteinander in Verbindung stehen.
Für den Transport wird lediglich der zweite Wärmetauscher demontiert, während der erste Wärmetauscher fest mit dem Kessel des elektrischen Gerätes verbunden ist. Damit wird auch die Gefahr vermieden, daß Buft in das Isoliermittel des elektrischen Gerätes eindringen kann und sich schädlich auf dessen elektrische Festigkeit auswirkt. Am nu.fstellungsort wird lediglich der zweite Wärmetauscher mit Hilfe von Rohrleitungen mit dem ersten Wärmetauscher verbunden und der Kreislauf mit dem Kühlmedium gefüllt. Als Kühlmedium eignet sich besonders Wasser, oder eine Flüssigkeit mit einer ähnlichen günstigen Wäremübergangszahl und Wärmekapazität.
Von besonderem Vorteil ist, daß der fest mit dem elektrischen Gerät verbundene Wärmetauscher relativ klein ausgeführt werden kann, da das Wasser bessere Wärmeübergangszahlen als z. B.
Trafoöl bzw. Luft aufweist und somit nur kleine Wärmeaustauschflächen für eine wirksame Wärmeabfuhr erforderlich sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Figur.
An den Transformatorkessel 1 ist der Wärmetauscher 3 fest angeschlossen. Hier erfolgt die Abgabe der Wärme vom Isolier- bzw. Kühlmittel an das Kühlwasser. Uber die Umwälzpumpe 2 wird der Umlauf des Kühlmittels beschleunigt. Der Wärmetauscher 6 ist mit dem Wärmetauscher 3 lösbar verbunden und muß erst am Aufstellungsort mit dem Transformator 1 bzw. dem Wärmetauscher 3 verbunden werden. Hier erfolgt die Abgabe der Wärme des Kühlwassers an die Umgebungsluft. Der Umlauf des Kühlwassers erfolgt durch die Pumpe 4. Zur intensiveren Kühlung des Kühlwassers im Wärmetauscher 6 dienen die lüfter 5.

Claims

Patent ansprüche

1. Einrichtung zur Kühlung von mit flüssigen Isoliermitteln gefüllten elektrischen Geräten, wie Uransformatoren, Drosselspulen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet daß das elektrische Gerät mit einem Wärmetauscher versehen ist, in dem das Isoliermittel seine Wärme an ein flüssiges Übertragungsmedium abgibt und daß außerhalb des elektrischen Gerätes ein mit den ersten Wäremtauscher lösbar verbundener zweiter Wärmetauscher vorgesehen ist, in dem die Abgabe der Wärme vom Übertragungsmedium an das Enhlmedium Umgebungslwuft erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Kreislauf des Isoliermediums, als auch in der Verbindungsleitung zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauscher eine Umlaufpumpe vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wärmetauscher mit Hilfe von Ventilatoren gekühlt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als t)bertragungsmedium Wasser dient.

L e e r s e i t e