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Von der elektrischen Belastung abhängige Ölumlaufeinrichtung für elektrischeTransformatoren
oder ähnliche elektrische Geräte Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung von
Öltransformatoren oder ähnlichen elektrischen Geräten mit Ölfüllung.
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Bei elektrischen Öltransformatoren strömt das Öl normalerweise durch
die Transformatom,icklungen nach oben. Dabei steigt die Temperatur des Öles, da
es-aus den Wicklungen Wärme aufniinri'it. Danach strömt .es an den Seiten des Behälters
oder durch Strahlungs- oder gewellte Flächen nach unten, wobei die Temperatur in
dem Maße fällt, wie das Öl Wärme an die Behälterflächen abgibt. Die Wärme verteilt
sich auf diese Weise innerhalb der umgebenden Atmosphäre.
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Der unter diesen Umständen sich vollziehende Ölumlauf ist eine Folge
der Konvektion; er geht außerordentlich langsam vor sich und geht außerordentlich
leicht durch geringe ungünstige Bedingungen oder Verhältnisse zurück. Es ist bereits
zur Verbesserung des Ölumlaufes vorgeschlagen worden, die Ölwanderung durch Zentrifugal-
oder hin und her gehende Pumpen, durch Strahlungspropeller oder Gebläse usw. zu
erzwingen. Diese Vorrichtungen sind dabei normalerweise durch Elektromotoren angetrieben
worden, die unter dem Einfluß einer niedriggespannten Stromquelle standen.
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Durch diese Maßnahme ist die Temperaturänderung des Kühlöles herabgesetzt
worden, d. h. der Unterschied der Temperatur zwischen dem heißesten und kältesten
umlaufenden Öl hat sich herabgemindert. Mit der Temperaturverringerung ist gemeint,
daß bei einem gegebenen Transformator der Temperaturanstieg des heißesten Öles geringer
ist, wenn der Umlauf unter Zwang erfolgt.' Der Temperaturunterschied an der Oberfläche
der Wicklungen zwischen diesen und dem, benachbarten Öl hängt von der Geschwindigkeit
ab, mit welcher das Öl über die Oberfläche hinwegströmt. Bei zwangsweisem Umlauf
nimmt diese Geschwindigkeit zu, was eine starke Herabminderung dieses Temperaturunterschiedes
_ zur Folge hat. Bei ,einem gegebenen Transformator wird daher die mittlere Temperatur
der Wicklungen, die sich durch Anwachsen des elektrischen Widerstandes messen läßt,
niedriger sein, wenn der Ölumlauf durch Zwang erfolgt.
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Die Kosten der Pumpen und des Motors stellen einen bemerkenswerten
Faktor dar. Zur Überwachung des Motors sind Schaltergetriebe und Schutzvorrichtungen
-erforderlich. Eine niedriggespannte Hilfsstromquelle muß vorgesehen werden, und
der-Motor sowie dessen Lager benötigen zusätzliche Wartung. Der letztgenannte Nachteil
ist von besonderer Bedeutung in der heutigen Zeit, da Transformatoren häufig an
unzugänglichen
Orten aufgestellt werden und ohne Wartung arbeiten.
Das vorerwähnte Verhältnis wird infolgedessen lediglich für Transformatoren größerer
Bauart angewandt.
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Da bei den bekannten Einrichtungen die zum Antrieb der Pumpen dienenden
Motoren spannungsbeeinflußt sind, so fällt mit fallender Spannung die Geschwindigkeit
zunächst ab, der aufgenommene Strom hingegen nicht.
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Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.
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Erfindungsgemäß wird eine elektromagnetisch betriebene Vibrationspumpe
verwendet, die dauernd mit einem Stromkreis des elektrischen Gerätes verbunden ist.
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Ein weiteres Merkfinal der Erfindung besteht darin, daß die durch
den Elektromagneten erregte Membran der Punipe die Form einer Zunge besitzt, die
an einem Ende fest eingeklemmt ist, und daß der Elektromagnet durch den Sekundärstrom
eines Reihentransformators erregt wird, der in den Stromkreis des elektrischen Gerätes
geschaltet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einer
Abbildung im Schnitt dargestellt und wird irrr folgenden beschrieben: Ein Gehäuse
a umschließt einen Elektromagneten b und .eine Metallmembran c. Diese ist mit einem
Block d am Boden des Gehäuses vereinigt. Die Membran ist so angeordnet, daß sie
als Längsteilwand für den rohrartigen Körper e dient. Letzterer durchdringt die
obere Wandung des Behälters, während eine Einlaßöffnung bei f vorgesehen ist. Die
Einlaßöffnung f und das Auslaßrohr e sind in die Olumlaufleitung eines Transformators
eingeschaltet oder mit dieser verbunden. Die Wicklung des Elektromagneten kann durch
die Sekundärwicklung eines Stromwandlers, der in die eine oder die andere der Leitungen
eines Transformators eingeschaltet ist, erregt werden.
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Die sich ergebende Vibrationsbewegung der Zunge veranlaßt einen ölumlauf
in Richtung der Pfeile. Die Vorteile, die durch die vorstehend beschriebene Anordnung
erzielt werden, sind folgende r. Die Vibrationspumpe wird durch elektrischen Strom
betrieben. Die Wirkungsweise hängt daher von der Transformatorbelastung ab. Ist
keine Belastung vorhanden, so wird keine Energie der Pumpe zugeführt. Die Pumpe
gelangt infolgedessen selbsttätig zur Wirkung, sowie die Belastung des Transformators
anwächst. Pumpenverluste bei unbelasteten Transformatoren sind infolgedessen vermieden.
' z. Die der Pumpe zugeführte Spannung ist sehr gering, in der Größenordnung von
wenigen Volt. Die Vibration läßt sich infolgedessen sehr leicht ausführen.
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3. Bewegliche Wicklungen sind nicht vorhanden.
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' q.. Auch Lager oder umlaufende Teile sowie gegeneinander bewegliche,
lediglich durch eine Ölhaut getrennte Flächen sind nicht vorgesehen.
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5. Schalter, Anschlußleitungen, Sicherungen, Schutzvorrichtungen usw.
sind nicht erforderlich.
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6. Auch eine äußere Stromquelle zur Speisung des Motors ist nicht
notwendig.