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Wicklung einer nichtrotierenden elektromagnetischen Maschine, besonders
eines Transformators Die Erfindung betrifft eine Wicklung einer nichtrotierenden
elektromagnetischen Maschine, besonders eines Transformators.
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Die Erfindung bezweckt durch eine besondere Anordnung der Aussenisolation
von Transformatorwicklungen eine bessere Ausnutzung deZ Kühlmediums und gleichzeitig
einen Isolationsschutz der Wicklungen gegeneinander, sowie der übrigen Transformatorteile,
insbesondere gegen den magnetischen Kreis und gegen den Kessel.
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Die Zwangskühlung der Wicklung von Kerntransformatoren mittels eines
flüssigen Kühlmittels wird so durchgeführt, daß das
Kühlmittel durch
axiale Kühlkanäle in der Wicklung in Richtung seiner natürlichen Strömung durchgedrückt
wird, das heißt aus dem unteren Teil der Wicklung in den oberen Teil. Ist eine derartige
Kühlart der Transformatoren nicht gesteuert, strömt das Kphlmittel, welches in den
unteren Teil des Kesseks auf dem Wege des geringsten widerstandes zugeführt wird,
besonders ausserhalb derjenigen Räume in der Wicklung, in denene es wirken sollte,
während sich das Kühlmittel in der Wicklung praktisch bloß aufgrund der natürlichen
strömung bewegt. Deshalb sind alle Erzeuger bei einer Zwangskühlung bestrebt, die
Strömung des Kühlmittels ausperhalb des aktiven Raumes zu verhindert, das heißt
besonders ausserhalb des Raumes der Trabsformatorwiklung, und benühen sich um dessen
beste Ausnutzung im Innenraum der Transformatorwicklung.
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Ein anderes Problem, besonders bei Trasformatoren Großer Leistungen
und hoher Spannungen, ist die wirksame isolation der Lochspannungswicklung, welche
gewöhnlich aud dem äus@eren Umfang der Phasenwicklung oder des Kerns gegenüber der
Wicklung 1er hohen Spannung d--- benachbarten Phase oder des Kernes und gegenüber
dem Kessel situiert ist. Die Isolierung der Wicklung geenüber den Kessel lediglich
durch Isolationsmöglichkeiten den Kühlmittels, größtenteils des Transformatoröls,
bewirkt bei solchen 'l'ransformatoren eine Verschiebung der Wand des Kessels von
der Wicklung oft in eine so große Entfernung, daß die Unterbringung des Transformators
in d@s vorausgesetzte Geför@@rungsprofit mit Schwierigkeiten verbunden ist3 Eine
Vorteilhafte @@@ung beider beschriebenen Probleme im
Bau von Transformatoren,
insbesondere großer Leistungen, wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
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Das wesen der Erfindung besteht darin, daß bei der Wicklung der nichtrotierenden
elektromagnetischen Maschine, besonders eines Transformators mit Kernanordnung,
alle seine wicklungen koaxial auf einem Kern situiert sind und in einen ringförmigen
Deckel geschlossen sind, welcher: durch einen inneren sind einen äusseren lsolationszylinder
der Wicklung und Stirnen gebildet ist, welche durch innere und äussere Isolationsmanschetten
gebildet sind, welche an den Schlußringen anliegen,- wobei beide Stirnen mit Öffnungen
versehen sind, welche sowohl durch die Manschetten als auch durch die Schlußringe
hindurchgehen. Bei Wicklungen häherer Spannungen ist es vorteilhaft, innen im ringförmigen
Isolationsdeckel zwischen dem äusseren Isolationszylinder und der äusseren Wicklung
ein oder mehrere mit Manschetten versehene Isolationszylinder enzuordnen.
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Das Wesen der Erfindung sowie weitere bferkmale und nähere Einzelbeiten
sind nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dergtestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Wicklung einer Phase
eines Transformators mit einem Aussen-Isolationszylinder.
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Fig. 2 einene Schnitt durch die Wicklung einer Phase eines anderen
Transformators mit zwei Aussen-Isolationszylindern.
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Durch Pfeile ist die Strömungsrichtung des Kühlmittels angedeutet.
Die Wicklung 1 der niedrigeren Spannung und die Wicklung 2 der höheren Spannung
in Fig. 1, zwischen denen sich ein System von Isolationszylindern mit Manschetten
befindet, sind in einem ringförmigen Isolationsdeckel geschlossen, welcher aus einem
inneren Isolationszylinder 3 der Wicklung und einem äusseren Isolationszylinder
5 der Wicklung und aus Stirnen ausgebildet ist, die durch innere Isolationsmanschetten
4 und äussere Isolationsmanschetten 6 gebildet sind, die an die Schlußringe 7 anliegen,
wobei beide Stirnen des Deckels mit Öffnungen 9 und 10 versehen sind, die durch
die Isolationsmanschetten 4 und 6 und durch die Schlußringe 7 hindurchgehen. Der
äußere Isolationszylinder 5 zusammen mit den äusseren Isolationsmanschetten 6 bilden
die Isolationabarriere gegenüber dem Kessel des Transformators und den benachbarten
Phasen (nicht in der Zeichnung veranschaulicht).
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In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Wicklung einer Phase des Transformators
dargestellt. Durch Pfeile ist wieder die Strömungsrichtung des Kühlmittels angedeutet.
Die Rioklungen 1 und 11 niedrigerer Spannung, zwischen welchen sich ein Isolationszylinder
13 befindet, sind gemeinsam mit der Wicklung 2 höherer Spannung im ringförmigen
Isolationsdeckel eingeschlossen. Zwischen der Wicklung 2 höherer Spannung und den
Wicklungen 1 und 11 niedrigerer Spannung ist das System der Isolationszylinder 18
mit Manschetten angeordnet. Der Isolationsdeckel ist aus dem inneren Isolationszylinder
3 der Wicklung und dem äusseren Isolationszylinder 5 der Wicklung und aus den Stirnen
des Deckels gebildet, die aus den inneren Isolationsmanschetten 4 und den äusseren
Isolationsmanschetten
6 bestehen und an den Schlußringen 7 anliegens Beide Stirnen des Deckels sind mit
Öffnungen 9,1-0 versehen, welche durch die Isolationsmanschetten 4,6 und auch durch
die Schlußringe 7 hindurchgehen. Bei dieser Wicklung ist innen im ringförmigen Isolationsring
zwischen dem äusseren Isolationszylinder 5 der Wicklung und der wicklung 2 höherer
Spannung der Isolationszylinder 15 mit Manschetten 16 situiert, welcher zusammen
mit dem äusseren Isolationszylinder 5 der Wicklung und den äusseren Isolationsmanschetten
6 die Isolationsbarriere gegenüber dem Kessel des Transformators und den benachbarten
Phasen der Wicklung (nicht dargestellt) bildet. Die Isolationsmanschetten greifen
in die Zwischenräume zwischen gegenüberliegenden, entgegengesetzt gerichteten Manschetten
ein und lassen zwischen einander Räume für den Durchtritt des iühlmediums.
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Durch die Anwendung de-r Erfindung wird eine sehr wirksame Kühlung
der Transformatorwicklung ohne Gefahr einer übermäßigen Erwärmung irgendeiner der
Spulen erreicht,und es wird ein Strömen-des Kühlmittels ausserhalb der Räume der
Wicklung verhindert. Hierdurch wird eine Verringerung der Dimensionen der wicklung
und dadurch auch der ganzen Maschine erzielt.
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Durch das ausnutzen der Isolation der äusseren Schutzzylinder, insbesondere
gegenüber dem Kessel, werden kleinere Entfernungen der Wicklung zum Kessel des Transformators
und dadurch eine Verringerung der Masse des Kühlmittels und eine Verringerung der
Dimensionen der Masse des Kessels des Transformators erreicht.