ES2705048T3 - Transformador de frecuencia media - Google Patents

Abstract

Transformador de frecuencia media compuesto por una carcasa (200, 201) cerrada, compuesta por un material eléctricamente aislante, con cámaras de bobinado (1-3) para alojar bobinados primarios y secundarios (32, 31), y al menos un núcleo (45), en el que en las cámaras de bobinado (1-3) de la carcasa (200, 201) está introducido un medio líquido o gaseoso, eléctricamente aislante, el cual llena las cámaras de bobinado (1-3), y aberturas de paso existentes hacia las cámaras de bobinado, y entradas y salidas para el medio aislante, en el que las cámaras de bobinado (1-3) están separadas unas de otras a través de paredes de la carcasa (4, 7) eléctricamente aislantes y paredes separadoras (5, 6), y están diseñadas de modo que el medio eléctricamente aislante sólo rodea los bobinados (32, 31) dispuestos en las cámaras de bobinado y circula alrededor de los mismos, mientras al menos un núcleo (45) no está dispuesto en la carcasa cerrada y alrededor del mismo no circula el medio eléctricamente aislante.

Description

DESCRIPCIÓN

Transformador de frecuencia media

Ámbito de la invención

La invención se refiere a un transformador de frecuencia media (transformador MF), por ejemplo, para transformaciones de convertidor en el área de los ferrocarriles, para transformar las tensiones usuales de línea aérea de 15kV, 25 kV, 162/3 Hz y 25 kV 50 Hz, en tensiones de 1,8-3,6 kV. Naturalmente, un transformador MT de esa clase es adecuado también para otras aplicaciones.

Estado de la técnica

Se parte del hecho de que los transformadores MF en convertidores de transformación con unidades electrónicas de potencia desarrolladas, del lado primario, se conectan en serie y, en el lado secundario, se conectan de forma paralela.

Con esa tecnología de transformadores MF, el peso y el volumen de los transformadores convencionales pueden reducirse marcadamente. Además, existe la posibilidad de transformar tensiones y frecuencias diferentes cuando el convertidor - transformador MF está diseñado para la tensión de servicio diferente más elevada.

Las transformaciones del convertidor brindan la posibilidad de instalar accionamientos en trenes y vagones convencionales, los cuales actualmente son traccionados aún con locomotoras. Esto posibilita ahorros de energía de hasta un 40 %.

Por otra parte, también es posible instalar convertidores de transformación en locomotoras y trenes de alta velocidad, porque con esa tecnología de transformación pueden atravesarse límites de territorios o de sistemas de diferentes tensiones y frecuencias.

Los datos generales para esa tecnología de transformación son 15,25 a 25 kV de tensión nominal y 125-170 kV de tensión transitoria, así como 48-72 kV de tensión alterna de prueba.

Esas tensiones nominales y de prueba superan considerablemente los valores de tensión usuales hasta el momento para transformadores de potencia MF. Es decir, que en general valores de tensión para tensiones nominales o bien tensiones de prueba de 3-6 kV raramente se superaron para transformadores MF, aunque con potencias comparativamente reducidas. Transformaciones de potencia por encima de 80 kVA en el caso de una tensión nominal de 15-25 kV eran muy inusuales en este segmento.

Esto significa que los datos de esa clase de transformadores MF requieren tecnologías y modos de construcción nuevos, no usuales hasta el momento.

A esto se agregan exigencias elevadas en cuanto a inductancias de fuga reducidas, para que las capacidades y pesos del condensador, de los circuitos oscilantes y de resonancia, se mantengan lo más reducidos posible.

En el marco de la presente invención, esto conduce a transformadores MF y conceptos hasta el momento desconocidos en esa forma. En partes esenciales de esos desarrollos, exigencias técnico - físicas corrientes debieron llevarse a un nivel en común aceptable.

Además, las pérdidas eléctricas de esos transformadores MF debían mantenerse reducidas, de modo que los grados de acción total de la transformación del convertidor propiamente dicha, compuesta por una serie de transformadores MF con convertidores subordinados, son más elevados que los transformadores 162/3 Hz o 50 Hz usuales hasta el momento, con puentes en H y configuraciones de convertidor.

Por la solicitud EP 1344230 B1 se conoce un transformador MF para 15-25 kV y 8-11 kHz, cuyo aislamiento está realizado entre el bobinado primario y el bobinado secundario de mica y moldeado de resina epoxi.

La desventaja, no sólo en un transformador MF de esa clase, reside en que los aislamientos de sólidos, con el fin de alcanzar inductancias de fuga más reducidas entre el bobinado primario y el bobinado secundario, deben conformarse con paredes muy delgadas. Además, esa clase de aislamientos no pueden contener inclusiones de aire, lo cual sólo puede lograrse con dificultad y con una inversión elevada.

En el caso del transformador de sólidos MF mencionado, bobinados primarios y secundarios se realizaron en tubos huecos rectangulares, los cuales tienen coeficientes de dilatación desiguales con respecto al aislamiento. Aun cuando se logre producir materiales de aislamiento en forma de capas y/ o materiales de moldeado sin cavidades y aceptables en cuanto al comportamiento de descarga parcial, queda sin resolver la cuestión de la vida útil de esos transformadores.

En el caso de aislamientos de sólidos, después del ensayo inicial de la producción existe siempre el riesgo del desprendimiento de guíaondas macizos - rígidos de aislamientos intermedios o aislamientos a tierra. Esto puede suceder también largo tiempo después de la puesta en funcionamiento del transformador. Por ejemplo, valores TE excesivos pueden conducir a túneles de carbono conductores o "canales de derivación - de árbol" entre aislamientos primarios y secundarios.

En el caso de tensiones nominales reducidas, por ejemplo, entre 3-6 kV, el riesgo de una formación de túnel o derivación, o de canal, así como de una ruptura térmica Te , es relativamente reducido, porque las intensidades del campo y las intensidades TE en las cavidades mayormente no son elevadas y generalmente son insuficientes para la formación de conductividad a modo de una formación de túnel de conductividad en el aislamiento.

En los transformadores MF con tensión nominal de 15-25 kV las condiciones son completamente diferentes. En los aislamientos entre bobinados primarios/ secundarios - en comparación con los transformadores MF usuales -predominan intensidades del campo considerablemente más elevadas.

Ya cavidades o desprendimientos mínimos que pueden presentarse también años después de la puesta en funcionamiento, pueden bastar para que puedan producirse valores TE inadmisibles, con formaciones de túnel- ruta progresivas en el caso de esas tensiones.

En el caso de una descarga disruptiva, a esto se agregan potencias de cortocircuito, donde en esos incidentes la potencia de cortocircuito proveniente de la línea aérea puede alcanzar el área de accionamiento, así como la unidad electrónica de potencia del convertidor. A través de un transporte de cortocircuito de esa clase pueden ocasionarse daños considerables. En primer lugar, por esos motivos, se prioriza la seguridad eléctrica permanente de los transformadores MF de esa clase.

Los guíaondas de aluminio o cobre, tal como se utilizaron preferentemente en la solicitud EP 1344230B1, en comparación con instalaciones eléctricas MF con intensidades de corriente específicas mayormente elevadas, poseen mayores pérdidas, las cuales deben disiparse como calor, con radiadores dimensionados de forma correspondiente. En el caso de la utilización de guíaondas de cobre o aluminio en transformadores MF, las pérdidas térmicas, mayormente por ejemplo con la circulación de agua tratada, son desviadas a través de tuberías largas y con sección transversal reducida, donde la desventaja adicional de los transformadores de esa clase reside en las pérdidas por el efecto pelicular y la corriente de Foucault en los conductores del bobinado. Pero más importante aún es la diferencia de aislamiento con respecto a los transformadores MF usuales hasta el momento.

En la solicitud EP 0874371A2 se muestra otro transformador MF con una disposición de bobinado coaxial. Las desventajas de un transformador MF con bobinado coaxial en la realización planar están condicionadas por el sistema: pérdida de potencia relativamente elevada, eventualmente refrigeración de fluido unilateral, aislamiento dificultoso entre los conductores coaxiales. Otra publicación sobre transformadores MF puede observarse en el artículo "Kleiner, leichter, effizienter" en la revista científica ABB-Technik 1/12 en las páginas 11 y siguientes. Se trata aquí evidentemente de transformadores MF que están diseñados según el modelo de los transformadores en aceite usuales hasta el momento, es decir bobinados primarios y secundarios en soportes de aislamiento intermedios con aberturas de aceite, recipientes de aceite, los cuales alojan la cantidad requerida de transformadores MF. Esto presenta varias desventajas.

La necesidad de un recipiente de aceite estable, con paredes relativamente gruesas y, con ello, pesado, el cual es más liviano que los transformadores 1643 o 50Hz convencionales, pero que está provisto además de una gran cantidad de aceite, porque esos transformadores están llenos de aceite también por fuera de los bobinados y núcleos con distancias intermedias. En comparación con el conjunto de transformador MF según la invención, más éster/ aceite del transformador, aproximadamente en el factor 50, y con respecto al volumen requerido - peso, en el factor 2- 3, es más pesado y de mayor volumen.

Las primeras publicaciones de patente JP 2010-003931 A, JP 2002-33219 A y JP 8-124757 A describen transformadores con una carcasa cerrada y cámaras de bobinado, donde no sólo las cámaras de bobinado, sino toda la carcasa, está llenada con un medio líquido o gaseoso, eléctricamente aislante. El núcleo del transformador se encuentra igualmente en la carcasa y alrededor del mismo circula medio líquido o gaseoso. En la solicitud JP 2010-003931 A (figura 3), el transformador presenta además una carcasa (50) cerrada, compuesta por material eléctricamente aislante, con cámaras de bobinado para el alojamiento de bobinados primarios y secundarios, con un sistema de conducción que hace circular un medio líquido, eléctricamente aislante, sólo a través de las cámaras de bobinado de la carcasa.

La solicitud EP 1344230 B1 describe un transformador de frecuencia media, en donde los bobinados se componen de guíaondas que son atravesados por un líquido de refrigeración.

Descripción de la invención

Por ese motivo, un objetivo prioritario y objeto de la invención, fue crear un transformador de frecuencia media, en el cual se evitaran todas las desventajas antes mencionadas de los transformadores MF conocidos. Debe crearse un transformador MF extremadamente seguro, duradero y compacto con potencia de transmisión elevada, el cual en particular sea adecuado para una tensión de 15-25 kV y 162/3, así como 50 Hz, también tensiones de corriente alterna; además en el marco de la combinación con el volumen del convertidor de transformación y de peso reducido, y con la menor utilización de fluido, se presenta una carga de fuego considerablemente más reducida. Dicho objeto se soluciona a través de un transformador de frecuencia media con las características indicadas en la reivindicación 1.

Configuraciones preferentes de la invención y otras características ventajosas se indican en las reivindicaciones secundarias.

El transformador de frecuencia media descrito comprende una carcasa de un material aislante, en donde están dispuestos varios bobinados, donde la carcasa, al menos de forma parcial, está llenada con un medio fluido aislante. La invención se caracteriza porque en la carcasa están dispuestas varias cámaras de bobinado llenadas con el medio aislante, y en cada cámara de bobinado está dispuesto al menos un bobinado, de modo que principalmente sólo los bobinados están rodeados por el medio fluido aislante.

Preferentemente, las cámaras de bobinado están cerradas y están separadas unas de otras a través de paredes separadoras aislantes, así como de "bases" y "tapas". Los bobinados están posicionados y fijados en las cámaras de bobinado, donde las cámaras de bobinado están llenadas completamente con el fluido aislante.

Según la invención están proporcionadas cámaras de bobinado cerradas, por ejemplo, de resina para colada, donde los bobinados, preferentemente bobinados trenzados MF 31-32 sólo se colocan después de la fabricación de las partes de la carcasa. La invención y el progreso técnico se observan en particular en el hecho de que no todo el transformador MF, núcleos, etc., están llenados con fluido aislante y rodeados, tal como es usual hasta el momento en el estado de la técnica, sino solamente los bobinados del transformador están rodeados por el medio fluido aislante. Las cámaras de bobinado están diseñadas de modo que el fluido aislante sólo rodea los bobinados y circula alrededor de los mismos. No se necesita otra carcasa, por ejemplo, de metal, la cual representa un recipiente para fluido, en donde están colocados uno o varios transformadores MF, sumergidos en fluido.

La ventaja principal de la invención reside en el hecho de que la cantidad necesaria de fluido aislante puede reducirse drásticamente en comparación con los transformadores conocidos hasta el momento, llenados con fluido aislante. La cantidad de fluido aislante requerido, según la invención, asciende como máximo a 1-2 % de la cantidad que se necesita en un transformador MF convencional, sumergido en recipientes. Debido a las cámaras de bobinados cerradas y llenadas con el fluido aislante, los bobinados en todo momento están aislados eléctricamente de otras partes del transformador a través de dos barreras de aislamiento independientes una de otra, por una parte, las paredes separadoras de material sólido y, por otra parte, el fluido aislante.

Los bobinados se colocan independientemente de la fabricación de las cámaras de bobinado, de modo que se evita cualquier "aire atrapado" en el bobinado o la formación de inclusiones de gas. Las cámaras de bobinado se llenan entonces con un fluido aislante, como éster 87, aceite de transformador 88, agua tratada enriquecida 89, refrigerante 90, o aceite de aislamiento del condensador 91, o un gas. Eventuales inclusiones de aire en un medio líquido pueden eliminarse mediante procedimientos de vacío y separadores de aire en el circuito de fluido. En el caso de presiones adecuadas y tensiones adaptadas, serían posibles sin embargo también gases de aislamiento como hexafluoruro de azufre, SF6 o también distintos refrigerantes y presiones de aire aumentadas.

Se excluyen problemas en forma de desprendimientos, aberturas y cavidades, tal como se presentan en el caso de aislamientos de sólidos, porque los bobinados están rodeados por aceite de aislamiento o agua tratada, mayormente sin inclusiones de aire.

Naturalmente deben cumplirse al menos las exigencias establecidas según IEC y VDE para transformadores convencionales, por ejemplo, de tensión nominal de 15,25 o 25 kV.

La ventaja de un aislamiento en serie realizado de forma continua alrededor del bobinado reside en que los aislamientos en forma de ésteres, aceites, agua tratada enriquecida o gas son adecuados para el aislamiento efectivo y la disipación de calor desde instalaciones eléctricas MF, bobinados, también conductos y conexiones. Considerando lo anterior es evidente que para convertidores de transformación con transformadores MF, más allá de las exigencias en cuanto a la tensión de IEC, pudieron formularse nuevas exigencias tecnológicas porque, por una parte, son posibles inductancias de fuga entre bobinados primarios y secundarios 31, 32; pero también bobinados secundarios opcionales - por ejemplo, bobinados GU. En cuanto a la técnica de aislamiento, por una parte, se proporcionan distancias reducidas entre bobinados primarios y secundarios y, por otra parte, se proporcionan números de espiras bobinadas de los bobinados, lo más reducidos posible. Lo mencionado, también referido a inductancias de fuga reducidas, conduce a una nueva categoría de transformador MF, tal como está descrita aquí. Por el estado de la técnica se conocen por ejemplo transformadores MF para 15,25 kV, en los cuales los aislamientos intermedios entre bobinado primario y secundario se fabricaron convencionalmente de mica, resina para colada u otros materiales de aislamiento. Esa clase de aislamientos de sólidos brinda una posibilidad de construir transformadores MF que se operan entre 15-25 kV. No obstante, con tecnologías convencionales es extremadamente difícil realizar valores TE constantemente reducidos, por ejemplo, valores umbral inferiores a por ejemplo 15 pC. Uno de los motivos son los conductores rígidos en el moldeado del transformador, aun cuando se toman medidas de acabado almohadillado. Después del endurecimiento de la resina, actúan posteriormente dilataciones marcadamente diferentes, también contracciones, entre bobinados, aislamientos de capas y moldeado. Y debido a que esos transformadores MF se operan en -30 °C a 140 °C, durante por ejemplo 30 a 50 años de tiempo de servicio, se producen muchos esfuerzos cíclicos mecánicos.

De manera conocida, los aislamientos intermedios por ejemplo de mica, en forma de distancias minimizadas entre bobinados primarios y secundarios, en el caso de la inclusión de aire, poros de gas o aberturas, conducen a descargas parciales (TE). Esto sucede debido a que los bobinados, con y sin aislamientos de sólidos en capas, prácticamente no pueden producirse sin inclusiones de aire y poros. Además, existe siempre un riesgo en esos aislamientos enrollados, porque no se encuentran presentes propiedades "de auto reparación", como por ejemplo en los condensadores sumergidos en aislamiento de líquido. Aun cuando los aislamientos de sólidos convencionales puedan producirse sin cavidades y TE - aceptables, en un funcionamiento posterior pueden tener lugar desprendimientos desde los conductores rígidos, lo cual tiene como consecuencia que intensidades TE en aumento, antes o después, puedan conducir a descargas disruptivas eléctricas. Los primeros transformadores de alta potencia MF o transformadores de tracción contenían tubos rectangulares de cobre o aluminio, por ejemplo, para refrigeración con agua tratada. A pesar de técnicas elaboradas de enrollados y amortiguación, siempre deben considerarse desprendimientos de conductores y formaciones de aberturas desde y en el aislamiento. A esto se agregan potencias de pérdida marcadamente elevadas, por ejemplo, superiores a 3-4 %, que en el caso de bobinados de conductores trenzados MF o HF, los cuales pueden enfriarse desde "el exterior" cuando están presentes cámaras cerradas de forma correspondiente y compartimentadas, tal como en el caso del transformador aquí descrito.

Los bobinados trenzados rodeados por líquido de aislamiento, tal como se utilizan en la invención, son ampliamente TE -resistentes, porque el líquido aislante (fluido) se cambia continuamente y/ o se purifica y se filtra. Puesto que los bobinados se encuentran en cámaras de sólido cerradas P 1-3, por ejemplo borras u otras suciedades no pueden acumularse en el aislamiento de líquido, entre los inicios/ extremos de los bobinados - como en los transformadores de aceite convencionales - provocando descargas disruptivas de tensión muy baja entre bobinados primarios y secundarios 32, 31, o contra tierra, por ejemplo los núcleos, P45. A esto se agrega que los bobinados trenzados P92 son muchos menos problemáticos en la fabricación que los conductores tubulares, los cuales sólo se curvan con dificultad durante el proceso de enrollado y además sólo pueden manipularse con dificultad.

Preferentemente, los bobinados primarios/ secundarios 31, 32, 33 están compartimentados, para reducir las pérdidas. Los propios bobinados se componen preferentemente de trenzados MF o trenzados HF.

A los aislamientos de sólidos usuales en la actualidad, de forma similar a la técnica de convertidor de % 0 Hz, entre 10-36KV, según la invención, se opone un sistema de aislamiento compuesto, en donde la separación de áreas de voltaje de alta tensión (HV) y de voltaje de baja tensión (LV) y bobinados se compone continuamente de aislamiento de sólidos y aislamiento de líquidos, lo cual significa un aumento considerable de la seguridad, de las tensiones y potencias de los transformadores de esa clase. Las diferencias entre medios de aislamiento de líquidos, como éster, aceite de transformador o enriquecimientos de agua tratada residen esencialmente en diferentes constantes de dielectricidad, en el caso del aceite de transformador o éster aproximadamente en 3-4, en agua tratada, dependiendo del enriquecimiento, en 50-100, aire en 1 y SF6, en aproximadamente 3, así como con respecto a tensiones de descarga disruptiva, viscosidades y temperatura de ignición, las cual en el éster por ejemplo se encuentra establecida marcadamente más elevada que en el aceite de transformador. A esto se agrega una degradabilidad biológica no nociva, en donde el éster se encuentra en primer lugar. A consecuencia de ello, el éster es el aislamiento intermedio preferente con fluido aislante, porque aquí no se necesitan cartuchos de desionización, etc. Se consideran alternativas el aire comprimido, SF6 y gases refrigerantes, los cuales sólo se consideran en aplicaciones especiales.

De esto resulta también que por ejemplo los aislamientos de líquido de éster asumen partes de tensión considerablemente más elevadas en el funcionamiento nominal y en la prueba de tensión. De forma inversa, las partes de tensión que deben asumirse para el aislamiento de sólidos de un transformador correspondiente con el fluido agua tratada, enriquecida con glicol, son marcadamente más elevadas.

Como medios fluidos aislantes, según la invención, en particular para tensiones más reducidas, pueden utilizarse también gases electronegativos, por ejemplo, hexafluoruro de azufre (SF6), con presión más elevada, también por ejemplo aire o nitrógeno, lo cual, sin embargo, del modo mencionado, sólo se considera para aplicaciones especiales.

A continuación, la invención se describe en detalle haciendo referencia a los dibujos. En base a los dibujos y a la siguiente descripción resultan otras características preferentes y ventajas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras muestran:

Figura 1: el transformador y una sección a través de los bobinados, cajas de conexión y núcleos

Figura 2: el transformador y una sección rotada en 90° a través de los bobinados, y rotada en ángulo a través de pasos del bobinado

Figuras 3: la carcasa del transformador y las cámaras de bobinado en forma ovalada, y las mismas secciones transversales de circulación en diferentes vistas

Figuras 4: el transformador con cámaras de bobinado en diferentes vistas, y forma ondulada de las paredes separadoras y externas

Figura 5: el transformador y el soporte de los bobinados con paredes separadoras onduladas

Figuras 6: transformador conformado en trapecio, como transformador y carcasa de cubierta, en diferentes vistas Figura 7: la carcasa del transformador para sección transversal de ventana y de núcleo ampliada de la figura 6 Figuras 8: transformador MF, cámaras de bobinado, bobinados en el exterior y circuito hidráulico en la carcasa Figuras 9: el transformador, las cámaras de bobinado con bobinados y su circuito eléctrico

Figuras 10A-10D: varios transformadores MF, estructurados como columna en cascada

Figuras 10E-10J: varios transformadores MF, integrados en carcasa, en una carcasa multifuncional - múltiples transformadores MF

Figuras 11: colocación de la carcasa de cubierta sobre la carcasa del transformador para formar una carcasa del transformador entera con cámaras cerradas.

Figuras 12: transformador individual MF, de forma completa, con marcos de sujeción sin cajas de conexión - tapa de cierre.

Figura 13: sección de los lados rectos del transformador MF con conformación de separación y configuración de aire entre la carcasa y los núcleos.

Figuras 14: transformador individual MF con tapas de cierre colocada de forma estanca- de aislamiento, de las cajas de conexión HV y LV.

Figuras 15: unidad mecánica de sujeción de los núcleos

Figura 16: marco de sujeción con atornillado de tuercas o cuerpos de refrigeración

Descripción de ejemplos de realización preferentes de la invención

Las figuras 1-16 muestran la estructura básica de un transformador MF con por ejemplo aislamiento de sólidos -éster o de agua tratada, en particular la técnica de cámara separadora para bobinados primarios y secundarios 31, 32; las conexiones primarias y secundarias, las conexiones hidráulicas 59, 60; núcleos 45, marcos de sujeción de núcleos y de conexión 50, 51; así como las fijaciones mecánicas en carcasas o cascadas. La carcasa del transformador y de cubierta 200, 201 se realizaron en la técnica de cámara cerrada y se instalaron otras unidades funcionales como puentes hidráulicos y canales de flujo, como barreras de tensión entre el bobinado primario y secundario 31, 32. Soportes de carga, cajas de conexión HVLV estancas y tapas de cierre 18, 25 con juntas de aislamiento HV/LV 19, 28 posibilitan los primeros transformadores MF libres de puntos luminosos - puntos de base para diferentes tensiones medias de corriente alterna y frecuencias en convertidores de corriente continua.

El transformador MF puede instalarse y utilizarse en carcasas del convertidor de voltaje de alta tensión (HV), pero también de voltaje de baja tensión (LV), o en carcasas de transformador, lo cual posibilita el montaje en pisos, paredes de mamparo, en pilas, pero también el montaje en paredes de mamparo con montaje de piso, cubiertas o en cascada, en espacios LV.

Se muestran las técnicas de conexión y configuraciones de las carcasas del transformador y de la cubierta, hasta transformadores MF múltiples en una colocación en cascada según las figuras 10A-10D o en forma de una carcasa multifuncional según las figuras 10 E, 10F.

En el caso de la densidad de innovación elevada de forma continua de la invención, junto con la seguridad de aislamiento muy por encima del promedio y la refrigeración, se trata también de que las pérdidas en los bobinados 31, 32, y en los núcleos 45, es marcadamente más reducida que en los transformadores MF usuales hasta el momento, y que son considerablemente más reducidas que en los transformadores convencionales de las frecuencias 162/3 o 50 Hz.

Entre otras cosas, lo mencionado se alcanzó debido a que los bobinados 31, 32, 33 no se produjeron como hasta el momento, de guíaondas o conductores macizos, sino que en otro punto, bobinados trenzados MF o HF cableados 92 se encuentra presentes como conductores sin efecto pelicular y de proximidad, cuyos hilos individuales están revestidos, por ejemplo, con laca aislante.

Para que también las pérdidas del núcleo sean reducidas se utiliza preferentemente material del núcleo 45 nanocristalino, lo cual sin embargo no es obligatorio. Las pérdidas térmicas de material nano-cristalino son conducidas parcialmente a través de la carcasa y apoyos de placas elásticos 49, hacia el interior del transformador, y allí pueden disiparse. Las corrientes de aire reducidas que se necesitan para otras refrigeraciones, disipan el calor excedente. Cuando por motivos que no se detallan, se utilizan otros materiales del núcleo 45 para pérdidas más elevadas, por ejemplo, material amorfo, de manera opcional puede instalarse también una refrigeración del núcleo de superficie 53; fig. 16, en el área de la separación del núcleo, secciones 50, 51. Con ese fin, sólo es necesario reemplazar barras de conexión 54 en las cámaras del núcleo de aislamiento 50, 51 por barras planas configuradas del mismo modo, realizadas como radiadores 53.

Para otras posibles medidas de innovación en futuras transformaciones del convertidor pueden realizarse además transformadores MF concentrados en realizaciones múltiples, según las figuras 10, las cuales representan otras reducciones de peso, de volumen, también conjuntos y una simplificación parcial.

La figura 1 muestra el transformador según la invención en una representación en sección. Preferentemente, la carcasa del transformador está diseñada de dos piezas y se compone de una carcasa del transformador 200 y de una carcasa de cubierta 201. La carcasa, sin embargo, puede ser también una carcasa de una pieza, aun cuando el montaje del bobinado, carcasa del transformador y carcasa de cubierta, se adhieran de forma estanca. La carcasa del transformador 200 comprende varias cámaras de bobinado 1-3. Esas cámaras de bobinado 1-3 están separadas unas de otras a través de paredes aislantes de la carcasa 4,7 y paredes separadoras aislantes 5, 6. Cuando la carcasa del transformador 200 está cerrada con la carcasa de cubierta 201 resultan cámaras de bobinado 1-3 cerradas mediante juntas de aislamiento, donde en cada cámara de bobinado 1-3 están alojados un bobinado primario 32 o un bobinado secundario 31, así como bobinados periféricos 33 opcionales. Mediante cajas de conexión 11, 17 que están integradas en la carcasa del transformador 200 y/ o en la carcasa de cubierta 201, los bobinados, mediante conductos eléctricos 30 en la carcasa del transformador 200 y la carcasa de cubierta 201, están conectados con conexiones eléctricas 36. Las cajas de conexión 11, 17 se cierran de forma estanca a través de tapas 12, 18; es decir "mediante técnica de tensión". Alrededor de los lados rectos de los bobinados y de su carcasa están dispuestos uno o varios núcleos 45. Las cámaras de bobinado individuales 1-3 están llenadas completamente con un fluido aislante 87-91, por ejemplo, éster o gas aislante. Según la invención, los bobinados trenzados 91 se introducen en las cámaras de bobinado 1-3, y las cámaras de bobinado están llenadas con éster, aceite de transformador, agua tratada enriquecida, refrigerante o también un gas adecuado.

En el transformador según la invención, las cámaras de bobinado 1-3 separadas unas de otras se fabrican sin bobinados, por ejemplo, en el procedimiento de vacío o de moldeado por gelificación a presión. Las carcasas del transformador y de cubierta 200, 201 se producen primero sin bobinado y pueden realizarse sin defectos y sin poros o inclusiones de aberturas, en particular en el área de las paredes separadoras 5, 6. Aun cuando se producen defectos de colada, éstos pueden detectarse mediante mediciones TE especiales o procedimientos con rayos X, y las partes defectuosas de las carcasas se separan.

La carcasa del transformador 200 y la carcasa de cubierta 201 están unidas una con otra por adherencia de materiales, por ejemplo, a través de unión adhesiva o moldeado, o están unidas una con otra de forma no positiva a través de medios mecánicos, y/ o están unidas una con otra de forma positiva, a través de dispositivos de sujeción 25, 27, 46 que se fijan en la carcasa. En particular, para la unión de la carcasa del transformador 200 con la carcasa de cubierta 201 y las tapas de las cajas de conexión están proporcionados medios de fijación 74, preferentemente con elementos elásticos 45 que unen la carcasa de cubierta y las tapas, mediante una tensión automática.

Por otra parte, en las técnicas de aislamiento de colada - de sólidos convencionales, los puntos defectuosos en aislamientos intermedios o partes límites de los bobinados de transformadores, bobinados dispuestos "radialmente de forma ovalada", no pueden o prácticamente no pueden localizarse con los procedimientos actuales de medición y de revisión. A menos que se identifiquen defectos mediante circunstancias excepcionales, es decir con medidas que dañan el objeto. Se entiende que las pruebas de esa clase pueden utilizarse si es preciso como prueba del sistema, pero no como pruebas de piezas.

Otra desventaja de la producción de los bobinados en la técnica de guíaondas - tubo macizo, reside en que en combinación con intensidades de corriente específicas mayormente elevadas o frecuencias MF se presentan pérdidas por efecto pelicular y de proximidad más elevadas, de forma desigual, que en los trenzados HF o MF 92 cableados, con la misma sección transversal o con una sección transversal mayor, utilizados según la invención.

El aislamiento de líquido 87-91, combinado con paredes separadoras 5 y 6 delgadas, sin poros, o varias paredes separadoras y paredes externas 4, 7; por lo tanto, es ventajoso, ya que por una parte se alcanza un máximo de seguridad del aislamiento de sólido y, por otra parte, las pérdidas térmicas de los bobinados 32, 31 pueden disiparse fácilmente mediante el aislamiento de líquido circulante o también el gas circulante. El medio aislante y refrigerante, por ejemplo, aceite, éster, agua tratada o también gas, por ejemplo, aire comprimido o gas de refrigeración SF6, no debe bombearse a través de secciones transversales estrechas y grandes longitudes de las tuberías, sino que, como "refrigerante de superficies externas" representa un aislamiento que se reemplaza de forma continua. Aun cuando se encuentran presentes burbujas de aire, por ejemplo debido a trabajos fuera de la producción, por lo tanto de forma externa, en el aislamiento de líquido, y se aplica tensión, no se producen defectos, puesto que los bobinados 31, 32 se encuentran en cámaras de bobinado cerradas, fig. 1, 1-3; con paredes separadoras de aislamiento 5, 6. Debido a ello, a través de la circulación del fluido de aislamiento en el transformador se generan constelaciones de burbujas de aire que se alternan rápidamente, las cuales no posibilitan una descarga disruptiva o descarga de arco eléctrico, porque las intensidades TE temporarias cambian continuamente y de forma extremadamente rápida, así como desaparecen a través de la separación de aire permanente, como para que a partir de ello pueda producirse un daño del aislamiento.

Las diferencias con respecto a los transformadores de aislamiento de sólidos, también con respecto a los transformadores convencionales de aceite o éster, son los bobinados primarios y secundarios 32, 31, encapsulados en plástico, con secciones de aislamiento de éster, agua tratada o gas 106-107 entre los bobinados primarios y secundarios 31, 32. Las cámaras de bobinado 1-3 individuales comprenden canales de conexión dispuestos de forma separada en la carcasa 200, fig. 1, 60; o integrados en la carcasa 200, figura 8.

Ni burbujas de aire, ni éster enriquecido moderadamente con humedad o aceites 87, o suciedad debido a borra corta o larga, o limitada, en el aislamiento de líquido, pueden conducir a descargas disruptivas eléctricas entre los bobinados 32, 31 ó 33. Esto sucede debido a que las paredes de las cámaras 4-7 dimensionadas para media tensión y puentes hidráulicos como derivaciones, fig. 1, 60 o fig. 8, no permiten físicamente que se produzcan descargas disruptivas o descargas de arco eléctrico.

Un procedimiento de evacuación durante el montaje inicial del transformador asegura que también cavidades bajo las superficies internas de los trenzados 92 envueltos por ejemplo con seda, y sus microcavidades, se llenen con fluido aislante. Esa impregnación de la envoltura y espacios intermedios de alambre de los trenzados 92 en 1-3 con el fluido aislante 87-91 es un factor esencial para alcanzar intensidades TE reducidas, también en el caso de tensiones elevadas. El segundo factor esencial es que los alambres trenzados 92 están conectados de forma térmicamente conductora, de modo continuo, mediante el aislamiento de líquido, lo cual favorece de modo determinante la disipación térmica desde los perfiles trenzados hacia el exterior, en el flujo de fluido aislante. Existen aquí en particular diferencias en cuanto a la técnica térmica, con respecto a transformadores convencionales llenados con aceite o éster. Puesto que flujos de convección "internos lentos" en la carcasa de metal del transformador no determinan el efecto de refrigeración, sino flujos del circuito bombeados de forma activa, delante de los bobinados 31, 32 y los conductos 9, 30; así como las conexiones 76, indirectamente los contactos anulares 39 y las atornilladuras de fuerza de contacto derivan directamente resistencias de paso 112 y 39; la pérdida térmica que se produce se disipa mucho mejor que lo posible con cualquier otro método de refrigeración en transformadores MF convencionales llenados con aceite, o también sumergidos muchas veces en recipientes más reducidos. Debido a la excelente refrigeración, las corrientes de carga de los bobinados primarios y secundarios pueden asumir valores marcadamente más elevados que lo predeterminado por la potencia nominal, lo cual representa una ventaja decisiva por ejemplo para procesos de arranque y de frenado, también para marchas en pendiente prolongadas.

En el transformador MF según la invención, fig. 1-16, el fluido aislante 87-91 ó 106 y 107, introducido en las cámaras de bobinado, se desplaza en una circulación forzada. Debido a las cantidades de carga relativamente reducidas, esto conduce a tiempos de circulación cortos y a una refrigeración efectiva y segura en las superficies externas de los bobinados 32, 31; los conductores 9, 30, 111, las conexiones 76, y contactos 112, 39. Esto significa que la pérdida térmica disipada del transformador se transporta directamente a un intercambiador de calor y puede conducirse a la atmósfera mediante radiadores. Los intercambiadores de calor y los radiadores son externos y no son objeto de la invención. La refrigeración de los transformadores MF mediante un medio fluido se realiza mayormente sólo como extensión en la refrigeración de la unidad electrónica de potencia de la tracción.

Ese sistema efectivo de refrigeración forzada a través de fluido aislante, por ejemplo 87-91 o 106, 107; en comparación con conductores de bobinado rígidos -huecos con refrigeración con agua tratada, presenta la ventaja de que el sistema de refrigeración del transformador MF sin dispositivos de desionización, también para semiconductores de convertidor, puede usar también otros componentes con tensiones marcadamente diferentes, lo cual significa una simplificación considerable para todo el sistema de un convertidor de transformación.

Otra ventaja de las cámaras de bobinado 1-3 cerradas es la configuración de las carcasas y las paredes separadoras 4-7, véanse las figuras 5 y 7. Las carcasas y las paredes separadores presentan salientes integrados o elementos espaciadores separados, a través de los cuales los bobinados 31 se posicionan radialmente y se fijan en las cámaras de bobinado. Las carcasas y las paredes separadoras pueden estar realizadas por ejemplo en forma ondulada 95, 96 o de forma trapezoidal 116, y separan espacialmente unos de otros los bobinados primarios y secundarios 32 y 31. No sólo para el funcionamiento normal, sino también en el caso de cargas intensas por sacudimientos e impactos, o bien cortocircuitos, dichas paredes separadoras onduladas o trapezoidales 95, 96, 116, fig. 5 y fig. 5A entre las cámaras de bobinado 1-3, constituyen un elemento central del transformador. Las "ondas" o los "trapecios" de las paredes separadoras 95, 96, 116 están conformados de modo que las intensidades eléctricas del campo en los aislamientos de líquido y de sólidos, además de directamente en las superficies del trenzado, se mantienen prácticamente iguales.

Entre los bobinados primarios 32, bobinados secundarios 31 y contra tierra 45, 46; según la invención, se encuentran dos barreras de aislamiento que se "suman" y aislamientos de sólido en forma de la carcasa y las paredes separadores 4-7, y aislamiento de líquido 87-91, así como secciones de aire 16-29 parcialmente externas (fig. 13). El aislamiento de líquido se mantiene continuamente en circulación durante el funcionamiento y forma un "aislamiento de fluido que se regenera" una y otra vez, en los puntos relevantes en cuanto al aislamiento y por fuera del transformador MF. También las distancias de aislamiento reducidas y de gran tamaño, compuestas, o bien distancias de fuga 16-29 en las cajas de conexión 11, 17 o cerca de las mismas, y conductos 9, 30; pertenecen a distancias de aislamiento interrumpidas por puntos de aislamiento; concepto de línea de fuga.

Ese concepto del aislamiento según la invención tiene ventajas decisivas: descargas disruptivas o descargas de arco eléctrico prácticamente no pueden tener lugar entre los bobinados primarios 32 y secundarios 31. Del modo antes explicado, esto aplica también en el caso de la presencia, de lo contrario temida, de borras o fibras en fluidos aislantes o también a lo largo de configuraciones externas del transformador, cuando no se encuentran presentes barreras de aislamiento y de estanqueidad.

Debido al cercado en todos los lados de los bobinados con aislamiento de sólido y de líquido en las cámaras de bobinado 1-3 para los bobinados primarios y secundarios, con la ayuda de paredes separadoras 5, 6; es prácticamente imposible que se produzca un cortocircuito o una descarga disruptiva o descarga de arco eléctrico entre el bobinado primario y secundario 31, 32, 60, o contra tierra (núcleos 45, 46).

Esto se debe a que las paredes separadoras 5, 6 podrían asumir solas la diferencia de tensión entre el bobinado primario y secundario 32, 31; acortada temporalmente, lo cual sin embargo no tiene lugar debido a los flujos de fluido monitoreados.

Las distancias de los respectivos bobinados 31, 31 con respecto a las paredes separadoras y externas 5,6, 4, 7; entre las cuales está cargado el aislamiento de líquido 87-91 o los aislamientos de gas 106, 107, en promedio son del mismo tamaño que el grosor de las paredes separadoras aislantes. Debido a ello resulta un alto grado de seguridad combinado y cumplimiento de los valores umbral TE especificados, o bien una ubicación por debajo de los mismos.

Las seguridades se suman en un aspecto múltiple, por una parte debido a la ausencia de poros o de microporos, asegurada mediante técnicas de prueba, de las paredes separadoras y paredes externas de las cámaras de bobinado, así como de los aislamientos de líquido o gas que se cambian continuamente en todas las partes del transformador, por tanto, de forma axial y radial en las cámaras de bobinado 1-3 y en las áreas de conducción 9, 30, y siguientes. A diferencia de los aislamientos de sólido, prácticamente se excluyen formaciones conductoras de canales en todas las partes del aislamiento.

Como muestran las figuras 5 y 7, las paredes separadoras 5, 6, entre las cámaras de bobinado primarias y secundarias 1-3, muestran contornos ondulados 95, 96 dispuestos desplazados de forma especular unos con respecto a otros, los cuales sostienen y fijan los bobinados 92 (31-32) siempre "en el centro" entre las paredes separadoras 95, 96. Es decir que en los lados del bobinado, situados opuestos en las crestas de las ondas, se encuentra presente siempre un aislamiento de líquido o de gas doble, adicionalmente con respecto a un aislamiento de sólido, 87-91, así como 106, 107.

Para no perder ese aspecto de seguridad en el caso de una carcasa de dos piezas, en la interfaz entre la carcasa del transformador y de cubierta, a ambos lados de los lados frontales de los bobinados se encuentran topes axiales o espaciadores, fig. 2, 98, 99, los cuales respectivamente están dispuestos axialmente "debajo" y "arriba" de las cámaras de bobinado, para disminuir a niveles no críticos las intensidades del campo E entre bobinados primarios y secundarios, y las conexiones axialmente estanqueizadas de las cámaras de bobinado 1-3 hacia los bobinados 32, 31; también en las áreas de unión de la carcasa, figura 1, 2; en particular también con respecto a los núcleos y bandas de sujeción 45, 46. En el área externa de las carcasas, se agrega a esto los así llamados rebajes 42, 53, y en la fig. 13, distancias de aislamiento en todos los lados, con respecto a los núcleos 45.

Las figuras 1 y 8 muestran que puntos de unión entre las paredes de la carcasa 4, 7 y las paredes separadoras 5, 6 de la carcasa del transformador 200 y la carcasa de cubierta 201, están provistos de juntas de las cámaras 68-71 eléctrico-hidráulicas rodeadas por ranuras 99. De este modo, las distancias axiales 97, 98 con respecto a las respectivas limitaciones en el fondo de la ranura 99 de la carcasa de cubierta/del transformador están reducidas con resistencias de paso/ de superficie dimensionadas, en el área 97, 98, 99, de modo que en el caso de una tensión de impacto o bien tensión alterna de prueba aún se encuentran presentes reservas suficientes.

De manera adicional existen opciones para el aseguramiento de la resistencia dieléctrica en el área de unión de las dos partes de la carcasa 200, 201. Antes del ensamblaje completo, según fig. 12-14 del transformador, las ranuras 99 de la carcasa de cubierta, en tanto se renuncie a la posibilidad del desmontaje, pueden rellenarse, de forma dosificada en cantidades, con resinas adhesivas eléctricamente de alta resistencia, donde el fondo de la ranura, en el montaje subsiguiente y el endurecimiento, se coloca de forma horizontal hacia "abajo". De este modo, de cada carcasa del transformador y de cubierta resulta una carcasa del transformador de una pieza, cerrada, provista de cámaras internas. Esa "fusión" de la carcasa del transformador y de cubierta puede realizarse en varias versiones. Por una parte, ranuras de los puntos de unión de la pared separadora de la carcasa de cubierta 201, preparados de forma activa en cuanto a la adhesión, pueden llenarse de forma dosificada en cantidades, con resina adhesiva, antes de la inserción de las juntas en las ranuras 99, de modo que las carcasas del transformador y de cubierta 200, 201; aisladas en cuanto a sólidos, y de forma mecánica, forman una única pieza de carcasa. De este modo, los bobinados primarios y secundarios 32, 32 están montados antes de la combinación con conductos y juntas, y los rellenos de adhesivos de las ranuras están dimensionados de modo que después de la colocación de la carcasa del transformador en la carcasa de cubierta, la resina adhesiva 101 no sale desde las ranuras 99.

Las superficies de las ranuras y las partes superiores de la pared separadora, en el área de la adhesión conjunta de la carcasa del transformador y de cubierta, fig. 8, 9; son tratadas adhesivamente, de modo que la carcasa del transformador y de cubierta se une por adherencia de materiales, donde las paredes separadoras internas 5, 6; también las carcasas, paredes internas y externas 4 y 7, se transforman en unidades de carcasa cerradas, a través de la unión por adhesión 104.

Las operaciones de trabajo anteriores, con resinas adhesivas adecuadas, podrían también realizarse sin juntas entre la carcasa del transformador y de cubierta 200, 201. Una adhesión correspondiente "fusionaría" la carcasa del transformador y de cubierta formando igualmente una carcasa 101 sin juntas 68-71. Las fusionaría de modo que podría prescindirse de medios de fijación 73 entre la carcasa del transformador y de cubierta. En el área de los puntos de unión pueden tener lugar también otras medidas, como tiras de aislamiento separadoras o cubiertas circundantes con soportes de conductos (no mostrado), que aumentan marcadamente la seguridad eléctrica, también sin adhesión de puntos de unión.

Usualmente, sin embargo, puede prescindirse de las operaciones de adhesión antes descritas y de construcciones de cúpula, porque la unión de juntas 68-71 es suficiente para valores de tensión nominal convencionales.

Continuando las explicaciones anteriores, podría prescindirse de la unión mostrada de transformador y carcasa de cubierta 200, 201 con atornilladuras 25, 27 y de la estructura de presión adicional en la carcasa de transformador y de cubierta mediante bandas de sujeción 46, a través de núcleos 45 y apoyos de placas elásticamente compresibles 49.

Por otra parte, la utilización de bandas de sujeción 46 mediante núcleos 45 y los apoyos de placas elásticos 49 en los lados rectos de la carcasa del transformador y de cubierta 200, 201; pueden volver innecesaria la atornilladura 25, 27 según fig. 1. Esto ofrece la ventaja de que el transformador MF sugerido según la invención, según las figuras 6, puede volverse hasta 20 % "más estrecho", porque se suprime el espacio para las atornilladuras, fig. 6B, 108. Además, el volumen espacial de la brida se reduce, fig. 7, lo cual brinda la posibilidad de agrandar la sección transversal del núcleo, fig. 7, 128; y la superficie de tiempo - tensión, o potencia del transformador.

Las opciones efectivas de esa clase para transformaciones de convertidor posibilitan también, apilar por ejemplo hasta 8-10 transformadores "unos sobre otros" o "unos junto a otros", tal como está representado en las figuras 10. Una disposición de esa clase de varios transformadores conduce a reducciones de volumen/ peso del convertidor de transformación, figuras 10.

Las figuras 10E, 10F muestran una disminución del volumen aún más drástica. Prosiguiendo con las figuras 10A a 10D, en esta sugerencia se utiliza sólo la parte interna de las carcasas del transformador anteriores, fig. 1-9. Las cámaras individuales secundarias 1-3 se convierten en cualquier grupo deseado de múltiples transformadores, por ejemplo 3, 5 ó 10 transformadores, formando espacios de bobinado secundarios comunes, es decir plurales, con el potencial de reducción de la supresión de muchas paredes externas 7 para conformar una pared externa común 129 del transformador MF múltiple, pero también conexiones internas, mediante aislamientos de líquido y de gas, al menos en el lado LV.

También en la realización según las figuras 10E, 10F; los núcleos por transformador individual o bien multiintegrados se disponen en atmósfera y no en el aislamiento de aceite o de gas. Las carcasas del transformador y de cubierta podrían producirse en una realización múltiple de 3, 5, 10.

Las realizaciones según las figuras 10A a 10F consisten en otra compactación y reducción del peso de la transformación de convertidor, las cuales consisten en un posible perfeccionamiento de un transformador MF individual para formar disposiciones MF múltiples.

A continuación, se describe la conformación interna de las cámaras de bobinado 1-3 y otras formas de realización del transformador MF según la invención.

En la figura 2 se representan en particular las conexiones eléctricas y conductos hacia los bobinados, así como las juntas entre la carcasa del transformador 200 y la carcasa de cubierta. De este modo, entre otros, en el fondo de las cámaras de bobinado 1-3; preferentemente espaciadores 98 integrados mediante técnica de moldeo, para los bobinados 31, 32 con respecto a los fondos de las cámaras, están situados de modo que los bobinados, de forma análoga a los pasos de las espirales del bobinado, se apoyan sobre los espaciadores, escalonados en altura, fig. 2, 98, sin que se obstaculice el flujo del fluido de aislamiento 87-91. El contra-apoyo para los bobinados 31, 32 está formado por la tapa de la carcasa, fig. 1, con separadores elásticos 110 o espaciadores 109, con los cuales los bobinados 32, 31, 33 se fijan con fuerza elástica, es decir que se sostienen de forma resistente en cuanto a la vibración. Los bobinados primario y secundario 32, 31 son sostenidos con una serie de espaciadores 109 y arcos espaciadores 110 a distancias dimensionadas, con respecto a la carcasa de cubierta 201, fig. 1, 2.

Esas fijaciones axiales de los bobinados en las partes de la carcasa 200, 201 son necesarias, para que en el caso de cargas por sacudimientos o impactos en la marcha del tren o en el caso de cargas de cortocircuito activadas magnéticamente, se impidan movimientos axiales de los bobinados 32, 31, 33 en las cámaras de bobinado, fig. 1-5, 1-3.

Al inicio y al final de los bobinados 31, 32 y de su fijación en los conductos 9, 30 se representan soportes fijos de los bobinados, pero a partir de ciertas distancias, los bobinados 31, 32 no sostienen solos de forma suficiente los bobinados 31, 32 en las cámaras de bobinado 13, para evitar daños por movimientos.

En dirección radial, los bobinados son sostenidos por las paredes separadoras conformadas correspondientemente con salientes ondulados o trapezoidales. De manera alternativa con respecto a fig. 4, 5, 7 existe sin embargo también la posibilidad, según la figura 8, de disponer los salientes o elementos espaciadores directamente en los bobinados de bobinado primario 32, y secundario 31. En ese caso, las paredes de la carcasa y las paredes separadoras 4-7 no están diseñadas de forma ondulada o trapezoidal, sino lisas, fig. 8A-E y forman figuras ovaladas alrededor de los núcleos 45. De este modo, sin embargo, para que se proporcionen un centrado y una fijación de los bobinados 31, 32 y "grosores de aislamiento" regulares del fluido aislante en las cámaras de bobinado 1-3 en todos los lados alrededor de los bobinados, fig. 8B, sobre los bobinados 32 ó 31 pueden colocarse clips de bobinados que presentan forma ondulada o de trapecio, fig. 8F, 129 y fig. 8C, 130; cuya configuración se diseñaría de modo que además, y sin impedimentos, los aislamientos de líquido 87-91 o gases 106-107 llenen los espacios entre los bobinados 32 y 31, así como los lados internos de las paredes de la carcasa y paredes separadoras 4-7, y puedan cambiarse.

Las características ventajosas presentadas de las paredes de la carcasa y paredes separadoras 95, 96 conformadas a modo de ondas o trapecios, dispuestas desplazadas, pueden realizarse también aquí si alrededor de los bobinados secundarios y primarios, fig. 831, 32, 33; se colocaran desplazados elementos de sujeción ondulados, fig. 8F, 115, los cuales se apoyan en paredes de las cámaras no provistas de ondas, fig. 8, representación superior a la izquierda, 1-7. Esa medida es una opción para una cubierta de la carcasa del transformador y cubierta más sencilla, según fig. 8 y fig. 10.

En las áreas axiales de las cámaras de bobinado 1-3 y de los bobinados 32, 31, 33; el grosor del aislamiento de líquido en el área de los conductos 9, 30 alcanza valores casi del doble que en las áreas radiales de los bobinados/ cámaras de bobinado. Esto sucede para que en el área de configuraciones que se deforman en el campo, por ejemplo de los conductos, mayores partes de las tensiones nominal y de prueba y de sus campos eléctricos se trasladen al aislamiento de líquido y se reduzcan, así como para que los radios de mayor magnitud de los conductos 9, 30 en el área de las perforaciones cónicas 64 y de las distancias radiales del bobinado, paredes separadoras o externas, obtengan intensidades del campo TE marcadamente más reducidas.

Esa medida de los ensanches parciales de la cámara, fig. 4, en el área de las cabezas de bobinado, es necesaria para que los conductos de entrada/ salida de los bobinados primarios y secundarios estén rodeados de forma aumentada con aislamientos de líquido o de gas. También, para que los flujos, mediante diámetros/secciones transversales suficientes, fig. 4, de los conductos 9, 30; así como de las perforaciones cónicas 64, lleguen dentro y fuera de los bobinados de las cámaras de bobinado y, con respecto a los conductos, no se produzcan aumentos de temperatura parciales en partes del transformador MF.

En esas áreas agrandadas de la cámara, fig. 4, 1, 2; los conductos 9, 30 están bloqueados con bolsas de soldadura; de forma segura contra la torsión, fig. 1, 2, 113. Las juntas alrededor de los conductos 9, 30 se presionan hacia las perforaciones cónicas, fig. 4, 64; y durante la inserción 64 se sujetan de modo que se deforman radialmente.

Todas las formas, también opciones de las cámaras de bobinado 1-3 cerradas para bobinados primarios 32 y secundarios 31 están diseñadas de modo que las juntas hidráulico- eléctricas 68-71; de manera opcional también las medidas adicionales de adhesión descritas, 99-102, se aplican entre la carcasa del transformador y de cubierta, por fuera de las intensidades del campo eléctricas más elevadas, las cuales se acumulan directamente en las primeras y las últimas espiras del bobinado primario/secundario 32, 31 y en las bolsas de soldadura, fig. 2, 8, 38; de los conductos.

Se proporcionan uniones por tornillos de armadura moldeada 73 con ajuste de la fuerza de sujeción 115, para compensar procesos de fijación de las juntas 68-71; las cuales se ejercen mediante 68-71 presión superficial sobre las paredes de la carcasa y paredes separadoras 4-7; entre la carcasa del transformador y de cubierta fig.1, 2, 200, 201. Debido a ello, prácticamente se excluye la salida de éster o medios de aislamiento 87-91 o gas de aislamiento 106, 107 que se encuentra bajo presión más elevada, desde la carcasa cerrada 200, 201. Al mismo tiempo, las paredes de la carcasa y separadoras 4-7 forman los bloqueos de aislamiento de sólido de las cámaras de bobinado 1-3.

Lo mismo aplica para la adhesión de la carcasa 99-102 opcional. Los flujos de la unidad hidráulica 88-91; de forma alternativa de la circulación de gas 106, 107 a través del guiado de recorrido para los medios de aislamiento de líquido o de gas 59-60- 59 pueden rotar en 180°.

El fluido aislante 87-91 es suministrado mediante una conexión hidráulica superior 59 y es conducido paralelamente hacia las cámaras de bobinado externas 1 y 3. Desde allí, el fluido aislante es conducido desde las cámaras externas 1, 3; mediante un puente hidráulico 60, hacia la cámara de bobinado interna 2, desde donde el fluido, a través de la cámara, es guiado hacia la conexión hidráulica inferior 59. La dirección de circulación del fluido aislante, naturalmente, también puede estar invertida en 180°. El suministro del fluido aislante a las conexiones hidráulicas 59 puede tener lugar mediante conexiones de tubo flexible de aislamiento externas. El puente hidráulico podría también estar integrado en la carcasa del transformador, figura 9103.

Un cercado de fluido sin burbujas de los bobinados y todas las partes conductoras de tensión con fluido aislante, en el área de las conexiones primarias y secundarias, está asegurado debido a que después del tratamiento previo de vacío se aplica presión a armaduras de conductores 9, 30; hacia las perforaciones cónicas 64 para conexiones HV, así como LV, en la carcasa del transformador 200 y en la carcasa de cubierta 201.

El fluido aislante 87-91 en las cámaras de bobinado 1-3, de manera preferente, se mantiene hidráulicamente bajo presión.

Con tornillos de contacto 76 y resortes de contacto de bloqueo 77 para los contactos anulares primarios y secundarios 39 en las conexiones se producen resistencias de paso reducidas entre los bobinados 32, 32; las bolsas de soldadura 38 de los conductos 9, 30 del manguito de contacto 112, los contactos anulares 39 y los cables de conexión (sin pos.).

El principio de aislamiento de transformador MF según la invención: conexión en serie continua: las paredes separadoras de sólido 5, 6 y el aislamiento de líquido que se regenera 68-71 o gas de aislamiento 106, 107 están colocados sin vacíos, en donde todos los bobinados 32, 31, 33 se realizaron con aislamientos de sólidos de cavidad en forma de cámaras, de forma continua, y rellenos de aislamiento de líquido 68-71 que garantizan seguridad eléctrica, también mecánica, del transformador MF. Esto aplica también para el bobinado GU opcional 33, el cual está dispuesto entre la primera y la segunda capa, fig.8, así como 1,2 del bobinado primario 32, y es seguro en cuanto tensión de impacto mediante aislamientos intermedios 34. Para mantener reducida al mismo nivel la inductancia de fugas del bobinado GU con respecto al bobinado primario y secundario, el bobinado GU 33 se realizó como bobinado de superficie 33-35. El bobinado GU 33 preferentemente está diseñado como bobinado de láminas 35 y se une en un aislamiento intermedio 34 que rodea bilateralmente. La pos.35 muestra que el bobinado GU está situado entre la capa 1 y 2 del bobinado primario 32. Lateralmente, el bobinado de superficie de láminas, fig. 2, 8; rodea un cordón 35, de modo que un recubrimiento que reduce la inductancia de fugas se proporciona entre la capa 1, 2; con respecto al bobinado, bobinado primario y secundario.

Por fuera de la carcasa del transformador/de cubierta están colocados conexiones primarias y secundarias 30, contactos anulares 39 que minimizan la intensidad del campo y TE, en cajas de conexión que incluyen soportes de carga, entre otros en 11, 12, 17, 18, para las conexiones de cable. Es decir que líneas de fuga y distancias de aislamiento con respecto a potenciales próximos al transformador, también núcleos 45 y bandas de sujeción, fig. 1,2 fueron minimizados en cuanto a la dimensión, pero no en cuanto al efecto (ensayo de tipo). Debido a marcados ahorros en cuanto al espacio y al volumen en el entorno de las áreas de conexión y a medidas de encapsulamiento hermético de las conexiones, en forma de cajas de conexión moldeadas integralmente, juntas de aislamiento, tapas, y pasa-cables de aislamiento 23, fig. 1, 2, 13, 119; compresión vertical 25 y presión horizontal en 26, las distancias espaciales, de forma análoga a instalaciones de media tensión, pudieron reducirse a una fracción de las distancias y distancias de potencial, de lo contrario habituales.

Entre otras cosas, lo mencionado se debe a que las partes de compresión de junta blanda con respecto a la tapa 12 o el pasa-cables, por ejemplo 14; entre otros, en perforaciones de compresión cónicas en cajas de conexión 11, se originaron a través de encapsulamientos de aislamiento MS montables y desmontables en forma de cajas de conexión 11, 12, 17, 18, cerradas en todos los lados, de forma estanca con respecto al soporte de carga, tapas 12. Para generar adicionalmente reservas de tensión y de distancia en el área de las cajas de conexión, conexiones 30, y referido a transformadores > 25 kV, existe opcionalmente la posibilidad de separar uno de otros los núcleos 45 con capas de aislamiento y láminas, de modo que los núcleos no actúen como conductores continuos, sino por ejemplo formando una cascada de potencial - del número de núcleos, entre las cajas de conexión HV 11 y LV 17. Esto aplica también para la conexión G^u 118 y las cajas de interconexión LV con 24, 28, 119, 27.

De forma inversa existe sin embargo también la opción de cortocircuitar 45, 46 y conectar a tierra núcleos y bandas de sujeción 45, 46; posicionando así un puente a tierra de aislamiento entre cajas de conexión HV y LV. Es decir, hacer el transformador MF de potencia de modo adicional para formar un aislamiento entre la parte del convertidor HV y LV.

Las intensidades del campo eléctrico que activan TE, entre otros, entre cajas de conexión y núcleos, se evitan debido a que en las cajas de conexión están proporcionados rebajes de material de aislamiento fig. 4, 42 en la caja de conexión HV y LV, y bajo las placas elásticas 49, fig. 4, 15; los cuales proporcionan adicionalmente secciones intermedias de aire a los núcleos en el lado HV y LV, en puntos con intensidad del campo E aumentada. Esas inserciones de secciones de aire, hacia y entre los núcleos, las cuales mejoran los gradientes del campo, fueron tomadas también para que en el área externa del transformador se proporcionen configuraciones de aislamiento seguras.

Con estas medidas pudieron evitarse electrodos de inserción o recubrimientos de ajuste de superficie en las carcasas y cerca de las mismas.

En ese sentido, también por fuera de las cajas de conexión HC y LV se posicionaron de forma continua conexiones en serie formadas por barreras de aire-plástico-aire, en donde esas barreras que reducen la tensión son guiadas alrededor de los contactos primarios 76, 39 sobre las posiciones 20, 21, 22; hacia los lados internos de la caja de conexión y sobre la distancia de aislamiento de aire HV 22, hacia los núcleos ocultos por marcos.

Ese concepto de compresión- espacio externo posibilita cascadas de transformadores MF colocados de forma próxima, figuras 10, de los transformadores libres de puntos luminosos - puntos de base, sobre toda la superficie. Con asociaciones espaciales, también y en particular en entornos LV, para lo cual los pasa-cables de conductos 23 se conforman de modo especular y paredes de aislamiento y de conductos 133, 134 que se unen se reflejan en configuraciones en cascadas, considerablemente compactadas en MS.

La gran ventaja de esas realizaciones de conductores, de integrar cajas de conexión con por ejemplo una pared separadora de tensión media, es que se encuentran conformadas de modo que los transformadores MF HL-L^v no deben instalarse en la parte HV de convertidores de transformación, sino que pueden colocarse también en espacios LV o armarios, véanse las figuras 10. Por ese motivo, es posible la integración HV directa en una pared de mamparo de aislamiento, fig.10C, 133, 134, porque para pasa-cables de aislamiento dobles HV, fig. 1 y 2, 23 es suficiente con longitudes de sujeción cónicas de tubos, resistentes a alta tensión, dimensionadas muy cortas.

Los núcleos 45, 46 se mantienen en el lado interno con carcasa del transformador y de cubierta, y con los apoyos de placas elásticamente compresibles 49, de modo que pesos del núcleo y fuerzas de agitación producen un apriete sobre los apoyos de placa elásticos 49 desde la carcasa de cubierta y del transformador, fig. 1, 2, 12, 13; axialmente con los marcos del núcleo 50, 51 que, en los lados internos, se apoyan igualmente sobre las placas intermedias 49 y actúan mediante las partes del marco atornilladas 50 ó 51.

El dispositivo de sujeción axial de los núcleos está representado en las figuras 1, 2, 12, 13; al igual que la fijación de los núcleos. En armaduras de inserción en la carcasa del transformador y de cubierta, mediante pernos roscados, tuercas 58 y resortes tensores 79, 80; los núcleos 45 son pretensados, en donde las partes del marco 50, 51 se comprimen de forma axial. Hasta el momento, usualmente en el exterior, en carcasas del transformador, se proporcionaban pernos de sujeción para sujetar los núcleos de forma conjunta. Dichos pernos de sujeción representan la mayoría de las veces puentes entre el lado de voltaje de baja tensión y el lado de voltaje de alta tensión del transformador. En el transformador según la invención, armaduras de inserción 73 están dispuestas en la carcasa con niveles de tensión MS. En las armaduras de inserción están fijados pernos de ajuste que sostienen los marcos de sujeción 50, 51 con los cuales son sujetados los núcleos 45; 79, 80.

En la fig. 16 se muestra además la conexión de las partes del marco 50, 51 con un elemento de barra de metal 53, 54; que, sin embargo, como radiador, puede ser atravesado por líquido de aislamiento 87-91 o aire, gas 106, 107.

Las armaduras de inserción verticales 130, vistas laterales frontales, fig. 11, 14 del transformador MF, posibilitan de forma alternativa la fijación en carcasas del convertidor, mayormente también en paredes de conductos, fig. 10, de plástico o atornilladuras conjuntas del transformador separadas, en paredes de conductos, formando cascadas de transformadores. Fig.10.

Lista de los símbolos de referencia

1 Cámara de bobinado secundaria, interior

2 Cámara de bobinado primaria, centro

3 Cámara de bobinado secundaria, exterior

4 Pared de la carcasa secundaria, interior

5 Pared separadora primaria, centro, interior

6 Pared separadora primaria, centro, exterior

7 Pared de la carcasa secundaria, exterior

8 Nervaduras de refuerzo - carcasa del transformador

9 Conductos hacia los bobinados

10 Armaduras tubulares en la carcasa de cubierta

11 Cajas de conexión HV

12 Tapas HV en cajas de conexión

13 Junta de aislamiento HV entre tapas de las cajas de conexión

14 Pasa - cables HV respectivamente para cajas de conexión de transformador y de forma opcional conducto de pared de mamparo

15 Escotaduras reniformes en la carcasa del transformador y de cubierta

16 Conexión de cable HV- GU

17 Caja de conexión LV

18 Tapas LV en cajas de conexión

19 Junta de aislamiento LV entre tapas de las cajas de conexión

20 Espacio de aire HV - armadura primaria hacia pared interna HV

21 Espacio de aire LV - secundaria hacia pared interna LV

22 Distancias de aislamiento HV con respecto a LV, suma 20, 21 mediante juntas de aislamiento

23 Pasa-cables HV para la conducción en carcasa del convertidor

24 Caja de conexión LV, conexión secundaria bobinado

25 Atornilladura de tapa HV- presión en juntas

26 Atornilladura HV lados frontales - presión sobre cono del pasa-cables

27 Atornilladura LV presión de tapa - junta

28 Junta de aislamiento LV entre tapas de las cajas de conexión

29 Escotadura de material carcasa del transformador/de cubierta

30 Conductos primario/sec., por ejemplo resina de colada en manguitos refundidos 37

31 Bobinado secundario, interior, exterior

32 Bobinado primario con bobinado Gu

33 Puerta, sólo bobinado Gu

34 Aislamiento intermedio Gu con respecto a bobinado primario

35 lámina de metal con trenzado entre capa 1 y 2

36 Conexión GU en la armadura del conducto

37 Manguito de contacto para alojar los conductos

38 Bolsas de soldadura en armaduras de conductos

39 Contacto anular para conexiones primarias, secundarias y GU

40 Contacto anular - atornilladura

41 Unión de las espiras y bobinados

42 Rebajes

43 Material de aislamiento - escotadura cavidad en cajas de conexión GU

44 Lámina de conducción térmica como aislamiento intermedio para núcleos

45 Núcleos

46 Núcleos de banda de sujeción

47 Conexión eléctrica, núcleos y bandas de sujeción, versión opcional

48 Núcleos con flotación libre, realización estándar

49 Apoyos elásticos de placas, núcleo con respecto a carcasa del transformador y de cubierta 50 Parte del marco 1 "arriba"

51 Parte del marco 2 "abajo"

52 Espacios de alojamiento, marco para radiador o barra de unión

53 Radiador para disipación térmica en el área de la sección del núcleo

43 Barra de unión, para refrigeración superficial de los núcleos

55 Nervadura del marco, prolongación de la distancia de aislamiento E

56 Armadura de presión para sujeción del núcleo

57 Elemento de ajuste de sujeción - armadura

58 Tuerca de ajuste de sujeción para elemento de ajuste

59 Conexiones de la unidad hidráulica, individuales, entrada, salida

60 Conexiones de la unidad hidráulica, puente hidráulico, primario, secundario

61 Brida de sujeción de los puentes hidráulicos

62 Disco cardán entre transformador/carcasa de cubierta - puente hidráulico

63 Junta tórica unidad hidráulica brida y puentes

64 Perforaciones cónicas para conductos en la carcasa del transformador y tapa

65 Brida estrecha rebaje transformador/carcasa de cubierta

66 Brida estrecha - banda de sujeción - presión mediante núcleos

67 Manguito de unión no positiva carcasa de cubierta

68 Junta de cámara 1

69 Junta de cámara 2

70 Junta de cámara 3

71 Junta de cámara 4

72 Junta para conductos en perforación cónica 64

73 Armadura de inserción, brida principal

74 Armadura de inserción, cajas de conexión, tapa

75 Armadura de inserción, cierre de aislamiento - líquido

73 Armadura de inserción, para pernos de ajuste - núcleo

74 Armadura de inserción, bloque de sujeción

75 Arandelas de sujeción para sujeción posterior brida principal carcasa

76 Atornilladura primario - secundario contactos

77 Arandela de borde de cierre para contactos anulares

78 Arandela de borde de cierre para tapa de conexión

79 Resorte tensor para sujeción del núcleo

80 Resorte tensor para sujeción del núcleo por apriete

85 Atornilladura unidad hidráulica conexión

86 Atornilladura puente hidráulico

87 Aislamiento - líquido éster

88 Aislamiento - líquido aceite transformador

89 Aislamiento - líquido agua tratada con glicol

90 Aislamiento - líquido refrigerante

91 Condensador - aislamiento de líquido como sustitución 87-90

92 Bobinados trenzados para la conducción concepto general de 31, 32

93 Pared de cámara secundaria, interior en el caso de estricción

94 Pared de cámara secundaria, exterior en el caso de estricción

95 Ondas en paredes de la cámara

96 Soporte de trenzado con ondas en paredes de la cámara

97 Espacios de aislamiento - líquido

98 Distancia axial bobinado

99 Fondo de la ranura carcasa de cubierta

100 Adhesión de resina de colada

101 Nivel de adhesión

102 Aumento de las paredes separadores cuando sólo se suprime unión por adhesión de la carcasa, es decir juntas; se produce una "carcasa de transformador de una pieza" con cámaras cerradas 1-3 en todos los lados (además entrada -disipación líquido aislamiento y perforaciones cónicas estanqueizadas 64)

103 Canal de aceite primario secundario en carcasa - realización integrada

104 Unión por adhesión transformador/carcasa de cubierta sin juntas

105 Espacio de extensión ángulos, fondo de la ranura para juntas de la cámara 68-71

106 Gases de aislamiento SF6 y gases refrigerantes como gas de aislamiento y de refrigeración

107 Aire comprimido como gas de aislamiento y de refrigeración

108 Anchuras - medida de reducción - transformador MF

109 Espaciador de goma en forma de barra en la tapa de la carcasa: bobinado secundario

110 Arco espaciador, tapa de la carcasa, presiones individuales: en bobinado primario

111 Junta: manguito de conducto 37, moldeado en resina en carcasas

112 Establecimiento de contactos corriente conductos - manguitos de conducción

113 Bloqueos de barra - ranura entre conductos - manguitos de conducción

114 Presión de contacto ajuste tapas cajas de conexión

115 Ondas elemento de sujeción bobinado alternativas con respecto a ondas 95, 96

116 Fijaciones de bobinado en trapecio en paredes separadoras

117 Manguito de contacto - superficie de transición de corriente contacto anular, cable

118 Conexiones GU

119 Compresión juntas de tapa HV LV

120 Carcasa de cinco cámaras para por ejemplo disposiciones en capas dobles primario-sec.

121 Pared interna - Bobinado secundario contra tierra

122 Pared separadora II LV secundario con respecto a HV primario

123 Pared separadora III HV primario con respecto a LV secundario exterior

124 Pared externa IV LV secundario exterior contra tierra

125 Transformador MF múltiple en carcasa central pared externa contra tierra

126 Armadura de fijación

127 Secciones transversales de núcleo estándar

128 Secciones transversales de núcleo aumentadas

129 Ondas de bobinado o clip de bobinado en trapecio

130 Sostenimiento conjunto de bobinado plástico-pieza de pared delgada o unión

131 Cable de conexión HV

132 Cable de conexión LV

133 Pared de mamparo HV

134 Pared de mamparo HV - junta de aislamiento

200 Carcasa del transformador

201 Carcasa de cubierta

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Transformador de frecuencia media compuesto por una carcasa (200, 201) cerrada, compuesta por un material eléctricamente aislante, con cámaras de bobinado (1-3) para alojar bobinados primarios y secundarios (32, 31), y al menos un núcleo (45), en el que en las cámaras de bobinado (1-3) de la carcasa (200, 201) está introducido un medio líquido o gaseoso, eléctricamente aislante, el cual llena las cámaras de bobinado (1-3), y aberturas de paso existentes hacia las cámaras de bobinado, y entradas y salidas para el medio aislante, en el que las cámaras de bobinado (1-3) están separadas unas de otras a través de paredes de la carcasa (4, 7) eléctricamente aislantes y paredes separadoras (5, 6), y están diseñadas de modo que el medio eléctricamente aislante sólo rodea los bobinados (32, 31) dispuestos en las cámaras de bobinado y circula alrededor de los mismos, mientras al menos un núcleo (45) no está dispuesto en la carcasa cerrada y alrededor del mismo no circula el medio eléctricamente aislante.

2. Transformador de frecuencia media según la reivindicación 1, caracterizado porque los bobinados (31, 32) están posicionados y fijados en las cámaras de bobinado, y porque las cámaras de bobinado están llenadas con el medio aislante (87-91) líquido o gaseoso.

3. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la carcasa, antes del montaje, está diseñada al menos en dos piezas, incluyendo una carcasa del transformador (200), una carcasa de cubierta (201) y cajas de conexión y juntas que pueden montarse y tapas.

4. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los bobinados están fijados axialmente y radialmente en las cámaras de bobinado (1-3).

5. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las paredes de la carcasa y las paredes separadoras (4-7) presentan salientes integrados (95, 96) o elementos espaciadores separados (129, 130), a través de los cuales los bobinados (31, 32) están posicionados y fijados de forma radial en las cámaras de bobinado (1-3), donde los bobinados están posicionados y fijados axialmente a través de elementos fijos (98,99) o elásticos (108, 109), en las cámaras de bobinado (1-3)

.

6. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 3 a 5, en tanto dependiente de la reivindicación 3, caracterizado porque la carcasa del transformador (200) comprende las paredes de la carcasa (4, 7) y las paredes separadoras (5, 6), y la carcasa de cubierta (201) presenta ranuras (99), en las cuales las paredes externas y las paredes separadoras se enganchan de forma estanca al cerrarse la carcasa del transformador.

7. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 3 a 6, en tanto dependiente de la reivindicación 3, caracterizado porque la carcasa del transformador (200) y sus paredes de la carcasa y paredes separadoras están adheridas o moldeadas con la carcasa de cubierta (201).

8. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 3 a 7, en tanto dependiente de la reivindicación 3, caracterizado porque para la conexión de la carcasa del transformador (200) con la carcasa de cubierta (201) y las tapas de las cajas de conexión están proporcionados medios de fijación (74) con elementos elásticos (45) que conectan la carcasa de cubierta y las tapas con la carcasa del transformador, mediante una tensión automática.

9. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque en la carcasa, o en las cajas de conexión (200, 201), están proporcionados conductos (30) aislados eléctricamente en cuanto a fluidos y a sólidos, y eléctricamente conductores, con los cuales los extremos de los bobinados (31, 32, 33), por una parte, y las conexiones externas para los bobinados, por otra parte, están conectados de forma eléctrica.

10. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la carcasa (200, 201) están dispuestas tapas de conexión (11, 17) que de forma eléctricamente aislante, comprimida y sin separaciones están conectadas con la carcasa y conductos eléctricamente aislados o bien estanqueizados, forman las conexiones para los bobinados.

11. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque al menos un núcleo comprende varios núcleos, y los núcleos (45) están sujetados en configuraciones angulares y conformaciones de la carcasa (200, 201), y están separados de la carcasa y sostenidos a través de capas intermedias (49) elásticas por tensión.

12. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 3 a 11, en tanto dependiente de la reivindicación 3, caracterizado porque al menos un núcleo comprende varios núcleos, y los núcleos (45) están sostenidos radialmente y axialmente a través de bandas de sujeción y marcos de sujeción (50, 51), y los núcleos, con nervaduras (55), se superponen parcialmente en los lados de las cajas de conexión, en los lados externos del paquete del núcleo, y eso incrementa la resistencia a la tensión de choque del lado externo, hacia los núcleos.

13. Transformador de frecuencia media según la reivindicación 12, caracterizado porque los núcleos (45) están conectados a tierra a través de la conexión eléctrica de las bandas de sujeción (46), para que se proporcione una separación de potencial galvánica entre conexiones de voltaje de alta tensión situadas en el exterior y conexiones de voltaje de baja tensión del transformador.

14. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque al menos un núcleo comprende varios núcleos y en conformaciones de la carcasa (200, 201), para la fijación de los núcleos (45), están presentes aberturas de material (39).

15. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque al menos un núcleo comprende varios núcleos y aislamientos intermedios dispuestos axialmente (130) están dispuestos entre los núcleos (45).

16. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 12 a 15, en tanto dependiente de la reivindicación 12, caracterizado porque los marcos de sujeción (50, 51) para el alojamiento de los núcleos (45) están diseñados para una refrigeración al menos parcial de los núcleos (131) mediante fluido eléctricamente aislante o a través de cuerpos de refrigeración.

17. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el bobinado primario (32) presenta dos o varias capas, donde entre las capas del bobinado primario está encerrado un bobinado auxiliar (33) con aislamiento intermedio (34).

18. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque las cámaras de bobinado (1-3) individuales presentan al menos una entrada y una salida (59) para el fluido eléctricamente aislante, las cuales están dispuestas en la carcasa, preferentemente de forma diagonalmente opuesta, donde fluido eléctricamente aislante es transportado a través de las cámaras de bobinado (1-3).

19. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la entrada (59), desde una de las cámaras de bobinado (1-3), a través de una conexión de puente hidráulica (60, 103), está conectada a una salida (59) de una de las otras cámaras de bobinado (1-3), donde el puente hidráulico está integrado en la carcasa (103) o está diseñado como componente (60) separado, y está conectada a la carcasa (200, 201).

20. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque las entradas y salidas (59) en la carcasa se componen de canales acodados, los cuales preferentemente están situados axialmente en la carcasa (200,201) e ingresan radialmente en las cámaras de bobinado (1-3).

21. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque las entradas y salidas (59), para el fluido eléctricamente aislante, comprenden acoplamientos hidráulicos o neumáticos, en particular acoplamientos rápidos autoestanqueizantes, de materiales eléctricamente aislantes.

22. Transformador de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la carcasa (200, 201) del transformador, en el lado superior y el lado inferior, presenta armaduras, de modo que varios transformadores de esa clase, en todas las capas, pueden conectarse eléctricamente y pueden apilarse de forma directa.

23. Disposición de varios transformadores de frecuencia media según una de las reivindicaciones 1 a 22 formando cascadas o semicascadas, donde las cámaras de bobinado (1-3) de los transformadores presentan una pared externa (120) en común.