DE1763698B1

DE1763698B1 - Kuehlvorrichtung fuer selbstgekuehlte Transformatoren

Info

Publication number: DE1763698B1
Application number: DE19681763698
Authority: DE
Inventors: Peter Hofmann
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1968-07-19
Filing date: 1968-07-19
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2014657A1; FR2014657B1; CH486757A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrich- In bevorzugter Weise sind die mit äußeren Rippen

tung für selbstgekühlte flüssigkeitsisolierte Transfer- versehenen Glattblechwellen oder Rohrbündel zu-

matoren oder Drosselspulen, die aus flüssigkeits- sätzlich innen mit Rippen versehen,

durchströmten Glattblechwellen oder Rohrbündeln In zweckmäßiger Weise ist die Kühlvorrichtung

besteht, an denen senkrecht verlaufende Rippen 5 aus einem Werkstoff mit hohem Wärmeleitvermögen

angeordnet sind. hergestellt.

Transformatorenöl wird zwecks Kühlung aus dem Die Erfindung geht von der bekannten Erkenntnis Transformatorkessel herausgeführt und durch aus aus, den Wärmeübergang durch Erzeugung von Strö-Glattblechwellen oder Rohrbündeln bestehende Kühl- mungswirbeln zu steigern. Die Kühlluft streicht Vorrichtungen, die außen von Luft bestrichen werden, ίο zunächst mit wenig turbulenter Strömung an der geleitet. Zur Erhöhung des Wärmeüberganges ist es untersten Rippenfläche vorbei bis zur Begrenzungsbekannt, die Kühlvorrichtung mit parallel zum Kühl- linie der ersten Ausnehmung. Dort wird sie in luftstrom angeordneten Rippen zu versehen und die stärkere turbulente Strömung versetzt. Erreicht die Kühlluftgeschwindigkeit durch eine zusätzliche Vor- Luft die nächste, der Ausnehmung in Strömungsrichtung, wie einen Ventilator oder einen über der 15 richtung folgende Rippenfläche, so wird diese von Kühlvorrichtung angeordneten Schlot, zu erhöhen den hinsichtlich des Wärmeübergangs günstigen Strö-(deutsches Gebrauchsmuster 1 734 701). Bekannt ist mungswirbeln bestrichen. Infolge der Reibung der ferner, nicht durch eine Erhöhung der Strömungs- Luft mit den sie umgebenden Wänden und auch geschwindigkeit der Kühlluft, sondern auch durch ihrer inneren Reibung schwächt sich die Wirbel-Erzeugung von Strömungswirbeln den Wärmeüber- 20 bildung wieder ab und die Strömung wird weniger gang zu steigern (Dubbels Taschenbuch für den turbulent. In diesem Moment kommt die Kühlluft Maschinenbau, Bd. I, 12. Auflage, S. 456). Von dieser jedoch in den Bereich der nächsten Ausnehmung, Erkenntnis ist auch bei verschiedenen Rohrbündel- wodurch sie erneut in stärkere turbulente Strömung anordnungen Gebrauch gemacht, indem dort die versetzt wird.

Rippen quer zum Luftstrom verlaufen (deutsche 25 Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung

Patentschrift 334 364). Jedoch bedarf es bei dieser ist es möglich, eine Verwirbelung der Kühlluft zu

Rippenanordnung ebenfalls eines zusätzlichen Be- erzielen, wodurch die Kühlwirkung wesentlich ge-

lüftens zur Versorgung der Kühlvorrichtung mit steigert werden kann.

genügend großen Luftmengen. Diese bekannten Kühl- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

vorrichtungen mit Fremdkühlung haben nun den 30 Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

Nachteil, herstellungs- und betriebsmäßig aufwendig beschrieben. Es zeigt

zu sein und verursachen darüber hinaus oft un- Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung

erwünschte Geräusche. mit zwei Glattblechwellen,

Bei Kühlvorrichtungen mit Selbstkühlung, wo also F i g. 2 eine Draufsicht auf die Kühlvorrichtung,

die Luft auf Grund ihres unterschiedlichen spezifi- 35 Fig. 3 eine Vorderansicht einer Glattblechwelle

sehen Gewichts an den zu kühlenden Flächen vorbei- mit Rippen und

streicht, bringt die Verwendung von Rippen bei F i g. 4 einen Ausschnitt einer Glattblechwelle aus

bekannten Ausführungsformen keine Vorteile, da der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

durch die Rippen selbst die natürliche Strömungs- In den Figuren sind mit 1 die Rippen bezeichnet,

geschwindigkeit der Luft derart gehemmt wird, daß 40 die zu beiden Seiten jeweils einer Glattblechwelle 2

eine hinreichende Kühlung nicht mehr gewährleistet senkrecht zu dieser und vertikal verlaufend angeord-

erscheint. Die von der Fremdkühlung her bekannten net sind. Die Rippen sind mit Ausnehmungen 4

Rippen sind bei Kühlvorrichtungen für Selbstkühlung versehen, die gerade Begrenzungslinien aufweisen,

daher bisher nie angewandt worden. In F i g. 3 ist der Kühlluftstrom durch einen Kurven-

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine 45 zug 3 veranschaulicht. Jeweils im Bereich einer Austurbulente Strömung der Kühlluft zu schaffen, damit nehmung 4 ist er stellenweise unterbrochen, wodurch der gesamte zwischen den Rippen hindurchströmende die Wirbelbildung angedeutet werden soll. In seinem Luftstrom gleichmäßig zur Wärmeabführung heran- Verlauf nach oben beginnt der Kühlluftstrom bzw. gezogen wird. der Kurvenzug 3 sich wieder zu glätten, bis er die

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 50 nächste höhere Ausnehmung erreicht hat und dort

daß die Rippen mit sich zu ihrer äußeren Kante abermals in Wirbelung versetzt wird. Einer weiteren

hin erweiternden Ausnehmungen versehen sind. Verbesserung der Wärmeabfuhr dienen kleinere,

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung innerhalb der Glattblechwellen angeordneten Rip-

besteht darin, daß die Ausnehmungen gerade Be- pen 5, die die vom Öl bestrichene Oberfläche ver-

grenzungslinien aufweisen. 55 größern (vgl. F i g. 4).

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bilden die Versuche haben gezeigt, daß bei konstanter Rip-Begrenzungslinien der Ausnehmungen mit der äuße- pentiefe t und kleiner werdendem Abstand der Ausren Kante der Rippen verschieden große Winkel. nehmungen 4 voneinander, d. h. der Entfernung h

In vorteilhafter Weise bildet die in Strömungs- von Ausnehmung zu Ausnehmung, der hinsichtlich

richtung untere Begrenzungslinie der Ausnehmung 60 der erzielbaren Wärmeabgabe optimale Abstand a

mit der Kante der Rippe einen größeren Winkel als von Rippe zu Rippe abnimmt. Es ist auch möglich,

die obere Begrenzungslinie. die Rippentiefe t zu variieren. Das günstigste Ver-

Ein weiterer Vorschlag besteht darin, daß die Tiefe hältnis der drei Größen Rippenhöhe h, Rippen-

der Rippen außerhalb der Ausnehmungen über die abstand α und Rippentiefe t sowie schließlich auch

Länge der Rippen verschieden groß ist. 65 die günstigste Form der Ausnehmungen müssen

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der durch Versuche ermittelt werden. Bei zu großer

Abstand der Ausnehmungen voneinander über die Rippenhöhe h kommt es zu keiner hinreichend

Länge der Rippen verschieden groß ist. großen Turbulenz der Luftströmung. Die gleiche

Folge hat ein zu kleiner Rippenabstand α bzw. eine zu große Rippentiefe t. Sind diese Größen entgegengesetzt extrem dimensioniert, so verschenkt man die Möglichkeit einer höheren Wärmeabgabe pro Flächeninhalt einer Glattblechwelle 2.

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlvorrichtung für selbstgekühlte flüssigkeitsisolierte Transformatoren oder Drosselspulen, die aus flüssigkeitsdurchströmten Glattblechwellen oder Rohrbündeln besteht, an denen senkrecht verlaufende Rippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (1) mit sich zu ihrer äußeren Kante hin erweiternden Ausnehmungen (4) versehen sind.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (4) gerade Begrenzungslinien aufweisen.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinien der ao Ausnehmungen (4) mit der äußeren Kante der Rippen (1) verschieden große Winkel bilden.

4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung untere Begrenzungslinie der Ausnehmung (4) mit der Kante der Rippe (1) einen größeren Winkel bildet als die obere Begrenzungslinie.

5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (t) der Rippen (1) außerhalb der Ausnehmungen (4) über die Länge der Rippen verschieden groß ist.

6. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ausnehmungen (4) voneinander über die Länge der Rippen verschieden groß ist.

7. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit äußeren Rippen (1) versehenen Glattblechwellen (2) oder Rohrbündel zusätzlich innen mit Rippen versehen sind.

8. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem Werkstoff mit hohem Wärmeleitvermögen hergestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen