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Firma Karl Pfisterer Elektrotechnische Spezialartikel, Stuttgart-Untertürkheirn
(Baden-Württemberg) Transformatorstation
Die Erfindung betrifft
eine Transformatorstation mit einer in das Erdreich einlaßbaren, das Transformatorgehäuse
unter Bildung eines Zwischenraumes aufnehmenden Wanne und einem Schutzmittel in
diesem Zwischenraum.
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Bei einer bekannten Transformatorstation dieser Art (DT-PS 642 462)
ist der Zwischenraum zwischen der metallischen Wanne und dem auf dem Wannenboden
aufstehenden Transformatorgehäuse mit O1 gefüllt, das auch die vorhandenen Schalt-
und Verbindungseinrichtungen vollständig bedeckt. Eine solche blfüllung führt zwar
zu einer guten Wärmeleitung zwischen dem Transformatorgehäuse und der Wanne und
ermöglicht auch wegen der vollständigen Oberdeckung der Armaturen eine raumsparende
Bauweise. Einen zuverlässigen Korrosionsschutz stellt aber eine solche befüllung
nicht dar, da sie weder eine von außen Korrosion der Wanne/noch das Eindringn von
Wasser in den Zwischenraum noch eine Korrosion des üblicherweise aus Blech bestehenden
Transformatorgehäuses infolge von in den Zwischenraum eingedrungenen Wassers vermeiden
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in das Erdreich einlaßbare
Transformatorstation zu schaffen, die gegen korrosionstedingte Störungen geschützt
ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemaß bei einer Transformatorstation der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß als Schutzmittel eine zweite, flüssigkeitsundurchlässige
und aus einem korrosionsbeständigen Material bestehende Wanne vorgesehen ist, die
ebenso wie das Transformatorgehäuse mittels eines Flansches ausschließlich auf dem
oberen Rand der aus Beton bestehenden ersten Wanne aufgestützt ist, daß zwischen
der Auflagefläche der ersten Wanne und dem Flansch der zweiten Wanne sowie dem letztgenannten
Flansch und demjenigen des Transformatorgehäuses je eine Dichtung angeordnet ist
und daß die frei in dem auch zwischen der Unterseite des Transformatorgehäuses und
der ersten Wanne vorhandenen Zwischenraum hängende zweite Wanne eine eine Anlage
am Transformatorgehäuse gestattende Verformbarkeit hat.
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Eine derartige zweite Wanne verhindert auch für den Fall, daß im Laufe
der Zeit durch die erste Wanne hindurch Wasser eindringen sollte, daß dieses Wasser
in Berührung mit dem Transformatorgehäuse gelangen kann, da einerseits die zweite
Wanne flüssigkeitsundurchlässig ist und auch unter dem Einfluß von Wasser nicht
korrodiert und andererseits die Dichtungen ein Eindringen von Wasser verhindern.
Der Aufwand für die zweite Wanne ist relativ gering, da sie eine geringe Wandstärke
aufweisen kann, weil sie sich bis zur Anlage am Transformatorgehäuse verformen kann,
falls Wasser in den Zwischenraum zwischen ihr und der ersten Wanne eindringen sollte.
Auch die freihängende Anordnung der zweiten Wanne trägt dazu bei, daß diese mit
einer relativ geringen Wandstärke ausgefüllt werden kann, da sie hierdurch wender
beim Einsetzen in die erste Wanne noch beim Einsetzen des Transformatorgehäuses
mechanisch beansprucht wird. Ebenso wird dadurch, daß der Flansch der zweiten Wanne
zwischen die Auflagefläche der ersten Wanne und einen Flansch des Transformatorgehäuses
eingeklemmt wird, der Aufwand für die zweite Wanne gering gehalten.
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Außerdem läßt sich hierdurch in einfacher Weise eine zuverlässige
Dichtung erzielen, wozu auch beiträgt, daß die Dichtungen durch das Gewicht des
Transformators und des Transformatorgehäuses belastet werden, was zu einer gleichmäßigen
und im Gegensatz zu einer mit Hilfe von Schrauben erzeugten Anpreßkraft von der
Zuverlässigkeit des Monteurs unabhängigen Belastung der Dichtungen führt.
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Vorzugsweise besteht die zweite Wanne aus Kunststoff, Kupferblech,
Zinkblech oder Aluminiumblech. Ferner läßt sich eine sehr'hohe Lebensdauer der Dichtungen
mit einem aus dauerplastischem Schaumstoff bestehenden Material erreichen.
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Um mit möglichst geringem Aufwand nicht nur eine ausreichende mechanische
Festigkeit der ersten Wanne zu erreichen, sondern auch einen möglichst guten Schutz
gegen das Eindringen von Wasser, besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform die
erste Wanne aus
wasserdichtem Beton. Ferner ist es aus Sicherheitsgründen
zweckmäßig, die erste Wanne innen und außen und das Transformatorgehäuse außen mit
einem Schutzanstrich zu versehen.
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Um trotz der schlechten Wärmeabfuhr über das Transformatorgehäuse
sowie die beiden Wannen und die zwischen ihnen vorhandenen Zwischenräume in das
die erste Wanne umgebende Erdreich eine aus reichende Kühlung des Transformators
zu erreichen und dennoch den Raumbedarf für die Transformatorstation gering halten
zu können, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform auf die erste Wanne ein oberirdisches,
mit Lufteinlaß- und -auslaßöffnungen versehenes Schutzgehäuse aufgesetzt, in dem
ein auf das Transformatorgehäuse aufgesetzter Wärmetauscher sowie die dem Transformator
zugeordneten Anschluß- und Verbindungsvorrichtungen angeordnet sind. Die Wärme kann
dann über den Wärmeaustauscher an die Umgebungsluft abgegeben werden. Da das für
die Abdeckung des Wärmeaustauschers erforderliche Schutzgehäuse auch die Anschluß-und
Verbindungsvorrichtungen abzudecken vermag, läßt sic eine kompakte Bauweise des
oberirdischen Teils der Station erreichen. Außerdem ermöglicht die oberirdische
Anordnung der Anschluß- und Verbindungsvorrichtungen eine gute Zugänglichkeit.
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Der Wärmeaustauscher 'ist bei einer bevorzugten Ausftihrungsform zwischen
den Anschluß- und Verbindungsvorrichtungen der Oberspannungsseite und denjenigen
der Unterspannungsseite angeordnet.
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Diese getrennte Anordnung ist sowohl aus Gründen der Obersichtlichkeit
als auch der Sicherheit besonders vorteilhaft. Außerdem kann hierdurch die Bauhöhe
des oberirdischen Teiles der Transformatorstation'sehr gering gehalten werden. Aber
auch eine Anordnung zumindest der Anschluß- und Verbindungsvorrichtungen der Oberspannungsseite
über dem Wärmeaustauscher kann vorteilhaft sein. In diesem Falle ist es zweckmäßig,
den Wärmeaustauscher zu teilen und zwischen seinen beiden Teilen die Anschluß- und
Verbindungsvorrichtungen der Niederspannungsseite anzuordnen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erlautet. Es zeigen: Fig. 1 einen
unvollständigen Schnitt längs einer vertikalen Ebene eines ersten Ausführungsbeispiels
im eingebauten Zustand; Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des
ersten Ausführungsbeispiels; Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 eines zweiten
Ausführungsbeispiels; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3.
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(Fig. 2) Eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Transformatorstation/weist
eine aus wasserdichtem Beton bestehende und einstückig ausgebildete erste Wanne
2 auf, welche, wie Fig. l zeigt, so weit in das Erdreich eingelassen wird, daß nur
noch ihr oberer Rand aus dem Erdreich herausragt. Die Außenfläche der Wanne, im
Ausführungsbeispiel aber auch die Innenfläche, sind mit einem Schutzanstrich versehen,
der den Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit noch weiter verbessern soll.
Die Wandstärke der Wanne 2 ist ausreichend groß, um den vom Erdreich her ausgeübten
Belastungen standhalten zu können.
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Die Innenabmessungen der aus einem ebenen, rechteckförmigen Boden
3 und senkrecht auf diesem stehenden, ebenen Wänden 4 bestehenden Wanne 2 sind auf
die Außenabmessungen des aufzunehmenden Transformatorgehäuses 5 abgestimmt, und
zwar derart, daß zwischen den glatten.Seitenwänden dieses Gehäuses und den Wänden
4 der Wanne 2 ebenso wie zwischen dem Boden des Transformatorgehäuses 5 und dem
Boden 3 ein Zwischenraum vorhanden ist, wenn sich das Transformatorgehäuse in der
vorgesehenen Position befindet.
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Die Positionierung des Transformatorgehäuses erfolgt mittels eines
an seinem oberen Rand vorgesehenen Flansches 6, der sich auf der nach oben weisenden,
ebenen Randfläche 7 der Wanne 2 abstützt und in der richtigen Position bündig mit
der Außenkante der Randfläche 7 abschließt.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist in dem Zwischenraum zwischen dem Transformatorgehäuse
5 und der ersten Wanne 2 freihängend eine zweite Wanne 8 angeordnet, welche im Ausführungsbeispiel
aus Kunststoff besteht, aber auch aus einem anderen korrosionsbeständigen und wasserundurchlässigen
Material bestehen könnte. Die zweite Wanne 8 ist wie das Transformatorgehäuse 5
an ihrem oberen Rand mit einem nach außen weisenden Flansch 9 versehen. Dieser Flansch
wird zwischen die Randfläche 7 der ersten Wanne 2 und den Flansch 6 des Transformatorgehäuses
gelegt.
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Die Aufgabe der zweiten.anne 8 besteht darin, Wasser, das gegebenenfalls
im Laufe der Zeit durch die erste Wanne 2 hindurch eindringt, von dem Transformatorgehäuse
5 fernzuhalten, das zwar mit einem Schutzanstrich versehen ist, jedoch aus einem
nicht korrosionsbeständigen Blech besteht. Für diese Schutzaufgabe kann die WaqdndsrtkInkder
zweiten Wanne 8 gering gewählt werden. Daher ist diesem Ausführungsbeispiel sowohl
im Hinblick auf diese FunJction als auch zur Vermeidung einer Beschädigung beim
Einsetzen in die erste Wanne und beim Einsetzen des Transformatorgehäuses 5 wesentlich
kleiner als der Abstand der Außenseite des Transformatorgehäuses 5 von der Innenseite
der ersten Wanne 2. Weiterhin weist die zweite Wanne 8 eine so große elastische
Verformbarkeit auf, daß sich ihre Seitenwände und der Boden an das Transformatorgehäuse
5 anlegen können, falls durch die Wanne 1 hindurch Wasser eindringen sollte. Eine
mechanische Oberlastung der zweiten Wanne wird dadurch in einfacher Weise verhindert.
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Damit auch nicht zwischen dem Flansch des Transformatorgehauses 5
und demjenigen der zweiten Wanne 8 oder zwischen letzterem und der Randfläche 7
der ersten Wanne hindurch Wasser eindringen kann, sind je eine umlaufende Dichtung
10 und 11 zwischen diese Flächen gelegt. Das Gewicht des Transformatorgehäuses 5,
des sich in ihm befindlichen Transformators, der befüllung, des auf dem Flansch
6 aufliegenden und das Transformatorgehäuse 5 verschließenden Dekkels 12 sowie eines
auf diesen aufgesetzten Wärmeaustauschers 13 belastet die Dichtungen 10 und 11 gleichmäßig
und ausreichend, so daß zusätzliche Spannschrauben od.dgl. nicht erforderlich sind.
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Im Ausführungsbeispiel bestehen die beiden Dichtungen 10 und ll aus
einem Kunstschaum, dessen Zellwände mit einer Kunstkautschukschicht gleichmäßig
überzogen sind, da mit einem solchen Material bei einer ausreichenden Komprimierung
eine druckwasserdichte Abdichtung erreicht wird, und zwar auch über sehr lange Zeiträume
hinweg.
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Der Wärmeaustauscher 13, der im Ausführungsbeispiel aus vertikal stehenden
und im Abstand nebeneinander angeordneten Rippen besteht, ist über zwei nicht dargestellte
Verbindungsleitungen mit dem Inneren des Transformatorgehäuses 5 verbunden. Durch
natürliche Konvektion steigt das im Transformatorgehäuse 5 enthaltene bl bei einer
Erwärmung in der einen Verbindungs1eitung hoch, durchfließt die Rippen und wird
durch die andere Verbindungsleitung wieder zurückgeführt.
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Der oberirdisch stehende Wärmeaustauscher 13 ist in einem Schutzgehäuse
14 angeordnet, das auf denjenigen beiden Seiten, auf welche die Zwischenräume zwischen
den Rippen ausgerichtet sind, mit durch Lamellen Reide-t-eD BelüftungsöffnunRen
versehen ist,damit Hilft hlndurc str men unaei die Rippen bespülen kann. An die
beiden anderen Seitenwände 15 und 16 des Schutzgehäuses 14 schließt sich je eine
über die erste Wanne 2 vorspringende Zelle 17 bzw. 18 an. Die Zelle 17 nimmt die
Niederspannungsverteilung 19 auf und ist deshalb mit einer nicht dargestellten Türe
versehen. Die Zelle 18 enthält die Hochspannungsarmaturen 20. Um die bei Verwendung
von Steckverbindungen für die von unten her zuzuführenden
Kabel
einz gute Redienharkeit zu haben, ist die mit den Durchführungen versehene Unterseiteier
in Fig. 2 dargestellten Weise geneigt angeordnet. Die Verbindung zwischen den Hochspannungsarmaturen
und den Transformatoranschlußbolzen der Hochspannungsseite sowie der Niederspannungsverteilung
und den Transformatoranschlußbolzen der Niederspannungsseite erfolgt über nicht
dargestellte Verbindungsleitungen. In Fig. 2 sind nur die Transformatoranschlußbolzen
21 der Niederspannungsseite dargestellt, da der Wärmeaustauscher 13 zwischen diesen
Anschlußbolzen und denjenigen der Hochspannungsseite angeordnet ist.
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Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 nicht hinsichtlich des Schutzes des Transformatorgehäuses
105 durch eine im Zwischenraum zwischen ihm und der aus wasserdichtem Beton bestehenden
ersten Wanne 102 freihängend angeordneten zweiten Wanne 108. Vielmehr betrifft die
Abwandlung im wesentlichen das Schutzgehäuse 114 und die Anordnung der Niederspannungs-
und Hochspannungsarmaturen in ihm.
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Das Schutzgehäuse 114 ragt seitlich nicht über die ins Erdreich einzulassende
erste Wanne 102 hinaus und ist, da sein unterer Rand noch in den Erdboden hineinragt,
dicht mit der Wanne 102 verbunden. Um dennoch ohne Schwierigkeiten die zu- und abgehenden
Kabel in die Station einführen zu können, ist die einen rechteckförmigen Grundriß
aufweisende Wanne 102 an ihrer einen Breitseite mit vertikal verlaufenden und im
Abstand voneinander angeordneten Rippen 122 versehen, welche im Ausführungsbeispiel
drei parallele und auf einem Teil ihrer Länge durch je eine Platte 123 abgedeckte
Kanäle bilden, welche, wie Fig. 4 zeigt, in den Innenraum des Schutzgehäuses 114
münden.
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Das Schutzgehäuse 114,das auf seinen beiden Breitseiten mit Lamellen
125 versehen ist, welche sich über die gesamte Breite erstrecken und dadurch eine
relativ große Luftdurchtrittsöffnung
ergeben, enthält den Wärmeaustauscher
113,der, wie Fig. 3 zeigt, ebenfalls aus einzelnen Rippen zusammengesetzt ist, wobei
jedoch eine Mittelzone 124 frei von Rippen ist. In dieser Mittelzone ist die Niederspannungsverteilung
119 angeordnet. Die Hochspannungsarmaturen 120 sind oberhalb des Wärmeaustauschers
113 angeordnet. Eine Betätigung ist, soweit dies erforderlich ist, von der einen
Breitseite her möglich, die zu diesem Zwecke nicht über die ganze Höhe durch Lamellen
gebildet wird.