DE1235418B - Air-cooled, flameproof encapsulated dry-type transformer with external air cooling, especially for companies at risk of explosion or firedamp - Google Patents

Description

Luftgekühlter, druckfest gekapselter Trockentransformator mit äußerer Luftrückkühlung, insbesondere für explosions- oder schlagwettergefährdete Betriebe In schlagwettergefährdeten Gruben und explosionsgefährdeten Betriebsräumen haben sich Trokkentransformatoren in druckfester Kapselung sehr bewährt. Sie haben meistens ein Gehäuse in Form eines liegenden Zylinders mit außen am Umfang parallelliegenden Kühlrippen.Air-cooled, flameproof encapsulated dry-type transformer with external Air recooling, especially for companies that are at risk of explosion or firedamp Have in pits that are at risk of firedamp and in areas where there is a risk of explosion Dry transformers in flameproof enclosures have proven themselves very well. They mostly have a housing in the form of a horizontal cylinder with parallel lying outside on the circumference Cooling fins.

Es sind Trockentransformatoren mit äußerer Luftkühlung bekannt, bei welchen der obere Teil mit dem unteren Teil des gekapselten Gehäuses über einen Wärmeaustauscher verbunden ist. Es ist außerhalb des Gehäuses und von diesem baulich getrennt, eine abnehmbare und auswechselbare Wärmesenke vorgesehen, wobei der Höhenabstand des Transformators von der Wärmesenke möglichst groß sein soll und die aufsteigende Rohrleitung wärmeisoliert ist.There are dry-type transformers with external air cooling known which the upper part with the lower part of the encapsulated housing via a Heat exchanger is connected. It is outside of the housing and structurally of this separately, a removable and replaceable heat sink is provided, with the height spacing of the transformer from the heat sink should be as large as possible and the rising Pipeline is thermally insulated.

Diese bekannte Einrichtung besitzt jedoch die Nachteile, daß, um überhaupt eine nennenswerte Strömung der erwärmten Luft zu ermöglichen, ein besonders großer Höhenabstand des Transformators von der Wärmesenke und ein großer Querschnitt der aufsteigenden Rohrleitung vorgesehen werden müssen. Dies bedeutet jedoch; daß durch die Kühleinrichtung ein erheblicher zusätzlicher Raum beansprucht wird und sich das Gesamtgewicht der Einrichtung wesentlich erhöht.However, this known device has the disadvantages that, to at all to allow a significant flow of the heated air, a particularly large one Height distance of the transformer from the heat sink and a large cross-section of the ascending pipeline must be provided. However, this means; that by the cooling device takes up a considerable additional space and is the overall weight of the device increases significantly.

Es sind ferner Transformatoren bekannt, die innerhalb des Gehäuses Längsrippen besitzen.There are also transformers known that are located within the housing Have longitudinal ribs.

Ebenso sind Transformatoren bekannt, die neben diesen inneren Längsrippen zusätzlich noch außerhalb des Gehäuses zur Vergrößerung der wirksamen Außenoberfläche einen oben am zylindrischen Gehäuse aufgeschweißten halbkreisförmigen druckfesten Kühler besitzen.Transformers are also known which, in addition to these inner longitudinal ribs additionally outside the housing to enlarge the effective outer surface a semicircular pressure-resistant one welded to the top of the cylindrical housing Own cooler.

Bei einem anderen bekannten Transformator ist das Gehäuse mit inneren Längskühlrippen versehen, wobei die äußeren ringförmigen Rippen zur mechanischen Festigung noch mit einer Längsrippe versteift sind.In another known transformer, the housing is internal Provided longitudinal cooling fins, the outer annular fins for mechanical Consolidation are still stiffened with a longitudinal rib.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen luftgekühlten, druckfest gekapselten Trockentransformator mit äußerer Luftrückkühlung, insbesondere für explosions- oder schlagwettergefährdete Betriebe, mit einem Gehäuse in Form eines liegenden Zylinders, das in zwei in senkrechter Richtung einander gegenüberliegenden Teilen Kühlluftsammelräume für die Innenkühlluft bildet, die ihrerseits über einen Wärmeaustauscher verbunden sind, der sich dadurch auszeichnet, daß die in senkrechter Richtung einander symmetrisch gegenüberliegenden Teile (6, 7) des Gehäuses einen größeren Radius aufweisen als die in waagerechter Richtung einander symmetrisch gegenüberliegenden Teile (S) des Gehäuses und daß die Teile des Gehäuses mit jeweils unterschiedlichen Krümmungsradien durch radial oder senkrecht verlaufende Platten (9) miteinander verbunden sind und daß ferner die in senkrechter Richtung einander gegenüberliegenden Teile (6, 7) des Gehäuses durch kreisbogenförmig verlaufende, in den Platten (9) gehalterte Kühlrohre (10), deren Krümmungsradius höchstens gleich dem dieser Teile (6, 7) des Gehäuses ist, verbunden sind.The present invention now relates to an air-cooled, pressure-resistant encapsulated dry-type transformer with external air re-cooling, especially for explosion-proof or companies at risk of firedamp, with a housing in the form of a horizontal Cylinder, in two parts opposite one another in the vertical direction Forms cooling air plenums for the internal cooling air, which in turn is via a heat exchanger are connected, which is characterized in that the perpendicular to each other symmetrically opposite parts (6, 7) of the housing have a larger radius than the parts symmetrically opposite each other in the horizontal direction (S) of the housing and that the parts of the housing each have different radii of curvature are connected to one another by radially or vertically extending plates (9) and that, furthermore, the parts (6, 7) opposite one another in the vertical direction of the housing by circular arc-shaped cooling tubes held in the plates (9) (10), the radius of curvature of which is at most equal to that of these parts (6, 7) of the housing is connected.

Derart entstehen innerhalb der beiden, sich in senkrechter Richtung gegenüberliegenden Teile zwei Kammern. Die vom Transformator erzeugte Wärme wird durch die Luft übernommen, welche im Kreislauf strömt, und zwar vorerst über die obere Kammer in die Kühlrohre, wo sie die übernommene Wärme an die äußere Luft abgibt, und weiter zu der unteren Kammer. Hiermit wird eine äußerst intensive Wärmeabfuhr erreicht.Such arise within the two, in a vertical direction opposite parts two chambers. The heat generated by the transformer will taken by the air, which in the cycle flows, namely initially via the upper chamber into the cooling tubes, where the absorbed heat is transferred to the outside air gives off, and on to the lower chamber. This becomes an extreme intensive heat dissipation achieved.

Zweckmäßigerweise wird der Trockentransformator so ausgebildet, daß der Zentralwinkel jedes der sich in senkrechter Richtung gegenüberliegenden und die Kammern bildenden Teile des Gehäuses größer als der Zentralwinkel der Kanten des Eisenkernes und kleiner als der Zentralwinkel der Wicklung ist.The dry-type transformer is expediently designed so that is the central angle of each of the vertically opposite and the parts of the housing forming the chambers are larger than the central angle of the edges of the iron core and smaller than the central angle of the winding.

Der genannte Zentralwinkel beträgt vorzugsweise etwa 60 bis 120° und vorteilhaft jedoch 80 bis 100°. Der innerhalb dieses Bereichs günstigste Zentralwinkel kann durch Versuche ermittelt werden. Der Zentralwinkel bedeutet jeweils den Winkel, den die beiden äußersten Punkte des jeweiligen Teiles, die symmetrisch zu einer durch den Achsmittelpunkt des Gehäuses gedachten Senkrechten liegen, mit dem Achsmittelpunkt einschließen.Said central angle is preferably about 60 to 120 ° and however, advantageously 80 to 100 °. The most favorable central angle within this range can be determined through experiments. The central angle means the angle den the two outermost points of the respective part, which are symmetrical to one through the center of the axis of the housing imaginary perpendiculars lie with the center of the axis lock in.

Wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Transformators bestehen darin, daß der Wärmeaustauscher ein integraler Teil des Gehäuses ist, der weder austauschbar noch abnehmbar ist. Der Wärmeaustauscher ist nicht aus Wellrohr gebaut und besitzt keine inneren und auch keine äußeren Rippen. Das technische Problem der Kühlung ist dadurch gelöst, daß der obere Raum des Gehäuses als Sammler der erwärmten Luft dient, während in dem unteren, diametral gegenüberliegenden Teil des Gehäuses die gekühlte Luft zufließt, nachdem sie in den Kühlrohren abgekühlt wurde.There are significant advantages of the transformer according to the invention in that the heat exchanger is an integral part of the housing that neither is interchangeable and removable. The heat exchanger is not made of corrugated pipe and has no internal or external ribs. The technical problem the cooling is achieved in that the upper space of the housing as a collector heated air is used while in the lower, diametrically opposite part The cooled air flows into the housing after it has cooled down in the cooling tubes became.

Im folgenden soll der erfindungsgemäße Schlagwetter- oder explosionsgeschützte Transformator an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden, wobei F i g. 1 einen schlagwettergeschützten Transformator in Seitenansicht und F i g. 2 im Querschnitt nach der Linie 11-II der F i g. 1 darstellt.In the following, the inventive firedamp or explosion-proof Transformer based on an embodiment shown in the drawing are described in more detail, where F i g. 1 a firedamp-proof transformer in side view and FIG. 2 in cross section along the line 11-II of FIG. 1 represents.

Der Transformator nach F i g. 1 und 2 besitzt ein Gehäuse, dessen im wesentlichen zylinderförmiger Mittelteil 1 beiderseits durch die Deckel 2 bzw. 3 mit dem Anschlußkasten 4 bzw. 5 abgeschlossen ist.The transformer according to FIG. 1 and 2 has a housing whose essentially cylindrical middle part 1 on both sides through the cover 2 or 3 is completed with the junction box 4 or 5.

Der Mittelteil 1 besteht aus vier Teilen, und zwar aus dem oberen und unteren, in senkrechter Richtung sich symmetrisch gegenüberliegenden Teil 6 und 7, jeder in Form eines durch zwei Erzeugende begrenzten Zylindermantelausschnittes mit größerem Krümmungshalbmesser und aus zwei ähnlich gebildeten und sich in waagerechter Richtung gegenüberliegenden Teilen 8 mit kleineren Krümmungshalbmessern, wobei diese Teile durch vier ungefähr radial verlaufende, verhältnismäßig schmale Platten 9 miteinander verbunden sind. Zweckmäßig wird ein derartiges Gehäuse aus einem verschweißten Blech durch entsprechende Abbiegungen gebildet. Zwischen den genannten Zwischenplatten 9 sind außerhalb beider seitlich liegenden Teile 8 kleineren Krümmungshalbmessers kreisbogenförmig gebogene Kühlrohre 10 in größerer Anzahl angeordnet. So wird die obere Kammer 11 unter dem oberen Gehäuseteil 6 beiderseits durch diese Kühlrohre 10 mit der unteren Kammer 12 über dem unteren Gehäuseteil 7 derart verbunden, daß die durch die gestrichelt bzw. strichpunktiert angedeuteten aktiven Teile des Transformators, d. h. den Eisenkern 13 und die Wicklung 14, erzeugte Wärme durch die Luft abgeführt wird, die sich im geschlossenen Kreislauf über die obere Kammer 11, die Kühlrohre 10 und die untere Kammer 12 bewegt. Dabei ist der Krümmungshalbmesser der Kühlrohre 10 höchstens gleich dem der Teile 6, 7 des Gehäuses.The middle part 1 consists of four parts, namely from the upper one and lower part 6 which is symmetrically opposite one another in the vertical direction and 7, each in the form of a cylinder jacket section delimited by two generators with a larger radius of curvature and from two similarly formed and horizontally Direction of opposite parts 8 with smaller radius of curvature, this Divide by four relatively narrow plates 9 running approximately radially are connected to each other. Such a housing is expediently made from a welded one Sheet metal formed by corresponding bends. Between the mentioned intermediate plates 9 are outside the two laterally lying parts 8 with a smaller radius of curvature Circular arc-shaped cooling tubes 10 arranged in a larger number. This is how the upper chamber 11 under the upper housing part 6 on both sides through these cooling tubes 10 connected to the lower chamber 12 via the lower housing part 7 in such a way that the active parts of the transformer indicated by dashed or dash-dotted lines, d. H. the iron core 13 and the winding 14, heat generated is dissipated by the air which is located in a closed circuit via the upper chamber 11, the cooling pipes 10 and the lower chamber 12 moves. Here is the radius of curvature of the cooling tubes 10 at most equal to that of parts 6, 7 of the housing.

Die im Inneren des Gehäuses durch den Eisenkern 13 und die Wicklung 14 des Transformators erwärmte Luft führt die Wärme über die Kühlrohre 10 an die Außenluft ab.The inside of the housing through the iron core 13 and the winding 14 of the transformer heated air leads the heat via the cooling tubes 10 to the Outside air.

Der Zentralwinkel* bzw. a', den der obere bzw. untere Gehäuseteil 6 bzw. 7 bildet, ist hierbei zweckmäßig derart gewählt, daß er größer ist als der Zentralwinkel ß, welcher durch die Kanten 15 des gestrichelt dargestellten Eisenkernes 13 gebildet wird, und kleiner ist als der Zentralwinkel y, welcher den äußeren Begrenzungen 16 der strichpunktiert dargestellten Wicklung 14 entspricht.The central angle * or a ', which the upper or lower housing part 6 or 7 forms, is here expediently chosen such that it is larger than the Central angle β, which is defined by the edges 15 of the iron core shown in dashed lines 13 is formed, and is smaller than the central angle y, which the outer limits 16 corresponds to the winding 14 shown in dash-dotted lines.

Der Mittelteil 1 des Gehäuses ist auf Schlitten 17 aus Rohren befestigt, die den Transport in der Grube erleichtern.The middle part 1 of the housing is attached to slide 17 made of tubes, which facilitate transport in the pit.

Neben dieser an Hand der Beschreibung beispielsweise erläuterten Ausführungsform der Erfindung sind auch andere Ausführungsformen möglich. So können z. B. die Platten 9 zwischen den Teilen 6 und 7 bzw. 8 auch alle in vertikaler Richtung parallel liegen.In addition to this embodiment explained by way of example on the basis of the description of the invention, other embodiments are also possible. So z. B. the panels 9 between the parts 6 and 7 or 8 also all lie parallel in the vertical direction.

Außerdem kann auch der Zentralwinkeln des oberen Teiles 6 des Gehäuses von dem Zentralwinkel x' des unteren Teiles 7 abweichen und von diesem verschieden sein.In addition, the central angle of the upper part 6 of the housing deviate from the central angle x 'of the lower part 7 and different from this be.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Luftgekühlter, druckfest gekapselter Trokkentransformator mit äußerer Luftrückkühlung, insbesondere für explosions- oder schlagwettergefährdete Betriebe, mit einem Gehäuse in Form eines liegenden Zylinders, das in zwei in senkrechter Richtung einander gegenüberliegenden Teilen Kühlluftsammelräume für die Innenkühlluft bildet, die ihrerseits über einen Wärmeaustauscher verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die in senkrechter Richtung einander symmetrisch gegenüberliegenden Teile (6, 7) des Gehäuses einen größeren Radius aufweisen als die in waagerechter Richtung einander symmetrisch gegenüberliegenden Teile (8) des Gehäuses und daß die Teile des Gehäuses mit jeweils unterschiedlichen Krümmungsradien durch radial oder senkrecht verlaufende Platten (9) miteinander verbunden sind und daß ferner die in senkrechter Richtung einander gegenüberliegenden Teile (6, 7) des Gehäuses durch kreisbogenförmig verlaufende, in den Platten (9) gehalterte Kühlrohre (10), deren Krümmungsradius höchstens gleich dem dieser Teile (6, 7) des Gehäuses ist, verbunden sind. Claims: 1. Air-cooled, flameproof encapsulated dry transformer with external air re-cooling, especially for those at risk of explosion or firedamp Establishments, with a housing in the form of a horizontal cylinder that is divided into two in a vertical position Direction of opposing parts cooling air plenums for the internal cooling air forms, which in turn are connected via a heat exchanger, d a d u r c h G e k e n n n -z e i c h n e t that the in the vertical direction are symmetrical to each other opposite parts (6, 7) of the housing have a larger radius than in the horizontal direction symmetrically opposite parts (8) of the Housing and that the parts of the housing each with different radii of curvature are connected to one another by radially or vertically extending plates (9) and that, furthermore, the parts (6, 7) opposite one another in the vertical direction of the housing by circular arc-shaped cooling tubes held in the plates (9) (10), the radius of curvature of which is at most equal to that of these parts (6, 7) of the housing is connected. 2. Trockentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralwinkel (x, -z) jedes der beiden in senkrechter Richtung sich gegenüberliegenden und die Kammern (11, 12) bildenden Teile (6, 7) des Gehäuses größer als der Zentralwinkel (p) des Eisenkernes (13) und kleiner als der Zentralwinkel (7) der Wicklung (14) ist, wobei der Zentralwinkel jeweils den Winkel bedeutet, den die beiden äußersten Punkte des jeweiligen Teiles, die symmetrisch zu einer durch den Achsmittelpunkt des Gehäuses gedachten Senkrechten liegen, mit dem Achsmittelpunkt einschließen. 2. Dry transformer according to claim 1, characterized in that that the central angle (x, -z) of each of the two opposite one another in the perpendicular direction and the chambers (11, 12) forming parts (6, 7) of the housing larger than the central angle (p) of the iron core (13) and smaller than the central angle (7) of the winding (14) is, where the central angle in each case means the angle that the two outermost Points of the respective part that are symmetrical to one through the center point of the axis of the housing Lie perpendicular, with the center of the axis lock in. 3. Trockentransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralwinkel (IN, ä) der beiden in senkrechter Richtung sich gegenüberliegenden Teile (6, 7) 60 bis 120° beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 856 481, 972 467, 973 773; deutsche Auslegeschrift L 15021 VIIIb/21 d2 (bekanntgemacht am 5. 1. 1956); deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1778 264.3. Dry-type transformer according to claim 2, characterized in that the central angle (IN, ä) of the two parts (6, 7) opposite one another in the vertical direction is 60 to 120 °. Considered publications: German Patent Nos. 856 481, 972 467, 973 773; German interpretation L 15021 VIIIb / 21 d2 (published January 5, 1956); German utility model No. 1778 264.