DE2739631B2

DE2739631B2 - Flameproof, flameproof dry-type transformer

Info

Publication number: DE2739631B2
Application number: DE19772739631
Authority: DE
Inventors: Max 8500 Nuernberg Kirchpfening; Martin Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Schachinger; Heinz 8503 Altdorf Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1980-05-08
Also published as: PL113619B1; DE2739631A1; PL209409A1; FR2402287A1; GB2004704B; DE2739631C3; GB2004704A

Description

Die Erfindung betrifft einen schlagwettergeschützten, druckfest gekapselten Trockentransformator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a flameproof, flameproof dry-type transformer according to the Preamble of claim 1.

Bei solchen aus der DE-PS 9 72 467 und DE-PS 73 773 bekanntgewordenen Trockentransformatoren besteht der Wärmetauscher aus im oberen Teil an der Innenmantelfläche des Gehäuses mit zylindrischem oder elliptischem Querschnitt nach innen vorragenden axialen Kühlrippen, an denen die erwärmte Innenluft im Kreislauf entlangstreicht, sowie an der Außenmantetfläche des Gehäuses radial nach außen vorragenden ringförmigen Kühlrippen für die über das GehäuseIn such dry-type transformers known from DE-PS 9 72 467 and DE-PS 73 773 the heat exchanger consists of in the upper part on the inner surface of the housing with a cylindrical or elliptical cross-section inwardly protruding axial cooling fins, on which the heated internal air in the Circulation sweeps along, as well as protruding radially outward on the outer mantet surface of the housing annular cooling fins for over the housing

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rung der kühlenden Oberfläche ist nach der DE-PS 8 56 481 dadurch möglich, daß die axialen Rippen auch im unteren Teil der lnnenmanteüläche vorgesehen sind und <ias Gehäuse im oberen Teil mit einer oberflächenvergrößernden Haube versehen ist Auch hier erfolgt die Wärmeabfuhr von innen nach außen allein durch freie Konvektion. Aus der DE-AS 12 35 418 ist eine Kühlung durch freie Konvektion bei Trockentransformatoren bekannt, bei dem das Gehäuse aus mehrerention of the cooling surface is possible according to DE-PS 8 56 481 in that the axial ribs also are provided in the lower part of the inner surface and <ias housing in the upper part with a surface-enlarging The hood is also provided with heat dissipation from the inside to the outside solely through free convection. From DE-AS 12 35 418 cooling by free convection in dry transformers is known, in which the housing consists of several

ίο Teilen mit unterschiedlichen Krümmungsradien zusammengesetzt ist damit innerhalb der Kreiskontur mit dem größten Radius Platz ist für kreisbogenförmige außenliegende Kühlrohre, die der kalten Außenluft ausgesetzt werden und mit dem Innern des Gehäuses in Verbindung stehen. Bei dieser Ausführung fehlen innere und/oder äußere Kühlrippen.ίο Assembled parts with different radii of curvature there is space within the circular contour with the largest radius for circular arcs external cooling pipes that are exposed to the cold outside air and are connected to the inside of the housing Connected. This version lacks inner and / or outer cooling fins.

Ferner ist es bei Trockentransformatoren bekannt (DE-Gbm 17 78 264), die Innenluft des Gehäuses über einen gesonderten, vom Gehäuse möglichst weit entfernt aufgestellten Luft-Luft-Wärmetauscher zu führen. Damit auch ohne Lüfter eine nennenswerte Strömung der warmen Innenluft auftritt, muß der Wärmetauscher über wärmeisolierte Rohrleitungen großen Querschnitts mit dem Gehäuse verbunden und möglichst hoch oberhalb desselben angeordnet sein.It is also known for dry-type transformers (DE-Gbm 17 78 264) to pass the air inside the housing a separate air-to-air heat exchanger placed as far away from the housing as possible to lead. So that there is a noticeable flow of warm indoor air even without a fan, the The heat exchanger is connected to the housing via heat-insulated pipes with a large cross-section and be arranged as high as possible above the same.

Ferner ist aus der FR-PS 8 79 457 ein druckfest gekapselter, aber nicht schlagwettergeschützter Trokkentransformator bekannt, bei dem die Innenluft durch einen im Gehäuse stirnseitig angeordneten motorisch angetriebenen Innenlüfter umgewälzt und an durch das Innere des Gehäuses im Abstand von dessen Innenmantelfläche ragende achsparallele Kühlrohre entlangbewegt wird. Die beidseitig offenen Kühlrohre sind endseitig in ringförmigen, Gehäusedeckel tragenden Stirnflächen des Gehäuses befestigt und werden von der von einem stirnseitigen, ebenfalls motorisch angetriebenen Außenlüfter geförderten Außenluft durchströmt.Furthermore, from FR-PS 8 79 457 a flameproof encapsulated, but not flameproof dry transformer known, in which the inside air by a motor arranged on the front side in the housing driven internal fan and circulated through the interior of the housing at a distance from its inner jacket surface protruding axially parallel cooling tubes is moved along. The cooling tubes are open on both sides attached at the end in annular, housing cover bearing end faces of the housing and are of the Outside air, which is conveyed by a front-side, also motor-driven external fan, flows through it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei schlagwettergeschützten, druckfest gekapselten Trokkentransformatoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bei geringerem Raumbedarf für den Trockentransformator mit einem einfachen Gehäuse mit glatter Oberfläche und ohne Kühlrippen die Innenlufttemperatur bzw. die Gehäusetemperatur zu senken und somit eine Vergrößerung der zur zulässigen Wicklungstemperatur bestehenden Temperaturspanne für die Wärmeabfuhr im Innern des Gehäuses zu erreichen.The invention is based on the problem of flameproof, flameproof encapsulated dry transformers according to the preamble of claim 1 with less space required for the Dry-type transformer with a simple housing with a smooth surface and without cooling fins To lower the indoor air temperature or the housing temperature and thus an increase in the permissible Winding temperature existing temperature range for heat dissipation inside the housing reach.

Dies gelingt mit den Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird das Temperaturgefälle außerhalb des Gehäuses wesentlich verringert. Somit gelingt es bei gegebenen Abmessungen und gleicher Wicklungstemperatur entweder die Leistung zu steigern oder bei gleichbleibender Leistung das Temperaturniveau zu senken.This succeeds with the measures according to the characteristic of claim 1. Through the measures According to the invention, the temperature gradient outside the housing is significantly reduced. Consequently With the given dimensions and the same winding temperature, it is possible to either increase the output or to lower the temperature level while maintaining the same output.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 Querschnitte des Gehäuses in zwei Ebenen,
F i g. 2 eine Seitenansicht des Gehäuses,
Fig.3 die Kühlrohrverbindung mit einem Gehäuseflansch. F i g. 1 cross-sections of the housing in two planes,
F i g. 2 is a side view of the housing,
Fig. 3 the cooling pipe connection with a housing flange.

In einem zylindrischen Gehäuse 1 ist in bekannter Weise der in Fig. 1 gestrichelt angedeutete bewickelte Transformatoren! auf gehäusefesten Lagerstellen befestigt. Das Gehäuse ! hat zwei in der, Querschnitt desIn a cylindrical housing 1, the one indicated by dashed lines in FIG. 1 is wound in a known manner Transformers! attached to bearing points fixed to the housing. The case! has two in the, cross section of the

Gehäuses ragende Gehäuseflansche 2 und 3, deren Innenbereiche 2a. 3a für die lösbare Befestigung der nicht dargestellten, mit ebenfalls nicht dargestellten Klemmenkästen bestückten Gehäusedeckel dienen und deren anschließende Außenbereiche 2h, 3b öffnungen für die Aufnahme der Rohrenden von achsparallelen Kühlrohren 4 aufweisen, die mit den Gehäuseflanschen gasdicht und druckfest verschweißt sind, wobei die offenen Rohrenden mit ihren Rohrwandungen innerhalb der Gehäuseflansche liegen, so daß sich glatte, ι ο leicht abdichtbare Ringflächen ergeben, auf die unter Zwischenfügen von mit Durchlässen 5a versehenen wärmebeständigen druckfesten Ringdichtungen 5 Druckringe 6 und 7 auf die Außenbereiche 2b, 3b druckfest und flüssigkeitsdicht aufgeschraubt werden können. Die Druckringe 6 und 7 haben eine Mehrzahl von je zwei benachbarte Kühlrohre an den Mündungen verbindende Umlenkkanäle 6a, 7a. Der Pruckring 6 weist einen Flüssigkeitseinlaß 8 samt Überdruckventil und Schmutzfänger sowie einen Flüssigkeitsauslaß 9 für eine Kühlflüssigkeitsversorgung auf. Am unteren Ende des Druckringes 7 ist eine verschließbare Flüssigkeitsablaßöffnung 10 vorgesehen. Die Kühlrohre sind somit in Reihe an die nicht dargestellte Kühlflüssigkeitsversorgung angeschlossen und achsparallel in Abständen voneinander und von der Gehäuseinnenwand so angeordnet, daß sie den bewickelten Kern am ganzen Umfang mit Abstand umgeben. Die erwärmte Innenluft steigt im Gehäuse vom bewickelten Kern nach oben, wird dort innerhalb des Gehäuses nach beiden Seiten umgelenkt und über die Kühlrohre geleitet, dort abgekühlt und nach unten im Kreislauf dem bewickelten Kern wieder zugeleitet Um die zu kühlende Innenluft möglichst vollständig auf die Kühlrohre zu leiten, sind beiderseits des bewickelten Kernes zwei von Gehäuseflansch zu Gehäuseflansch axial erstreckte gekrümmte Luftleitflächen 11 vorgesehen, von denen in Fig. 1 nur die eine sichtbar ist Ein Teil der Kühlrohre liegt somit zwischen der Gehäuseinnenwand und den Luftleitflächen, die von dem jeweils unteren Lagerbock bis zum jeweils oberen Lagerbock reichen.Housing projecting housing flanges 2 and 3, the inner areas 2a. 3a serve for the detachable fastening of the housing cover, not shown, equipped with terminal boxes also not shown, and their adjoining outer areas 2h, 3b have openings for receiving the pipe ends of axially parallel cooling pipes 4 which are welded gas-tight and pressure-tight to the housing flanges, the open pipe ends lie with their pipe walls within the housing flanges, so that smooth, easily sealable ring surfaces result, on which pressure rings 6 and 7 can be screwed pressure-tight and liquid-tight onto the outer areas 2b, 3b with the interposition of heat-resistant pressure-tight ring seals 5a provided with passages 5a. The pressure rings 6 and 7 have a plurality of deflection channels 6a, 7a each connecting two adjacent cooling tubes at the mouths. The pressure ring 6 has a liquid inlet 8 including a pressure relief valve and dirt trap and a liquid outlet 9 for a coolant supply. At the lower end of the pressure ring 7 a closable liquid drain opening 10 is provided. The cooling tubes are thus connected in series to the cooling liquid supply, not shown, and are arranged axially parallel at intervals from one another and from the inner wall of the housing so that they surround the wound core at a distance over the entire circumference. The heated interior air rises from the wound core to the top of the housing, is diverted to both sides within the housing and passed over the cooling tubes, where it is cooled and fed back down in the circuit to the wound core guide, two curved air guide surfaces 11 axially extending from housing flange to housing flange are provided on both sides of the wound core, only one of which is visible in FIG reach to the upper bearing block in each case.

Ein verbesserter Wärmetausch läßt sich durch oberflächenvergrößerte Kühlrohre erreichen, wozu jedes Kühlrohr 4 aus einem druckfesten glatten Kernrohr 4a mit schraubenförmig angeordneten äußeren Radialrippen Ab aus besser wärmeleitendem Material geringerer mechanischer Festigkeit (z. B. Aluminium) gebildet istAn improved heat exchange can be achieved by cooling tubes with increased surface area, for which each cooling tube 4 is formed from a pressure-resistant smooth core tube 4a with helically arranged outer radial ribs Ab made of better heat-conducting material of lower mechanical strength (e.g. aluminum)

Eine Verbesserung der inneren Luftführung läßt sich durch trichterförmige Ausbildung der Kühlleitflächeneinlässe erreichen, wozu die oberen Längskanten der Luftleitflächen einen größeren Abstand von der Gehäuseinnenwand haben als deren mittlere Bereiche.The internal air flow can be improved by designing the cooling guide surface inlets in the form of a funnel achieve, including the upper longitudinal edges of the air guide a greater distance from the Housing inner wall have as their middle areas.

Die Erfindung ermöglicht nach Abnahme der Druckringe eine leichte Reinigung der geraden Kühlrohre und der frei zugänglichen Umlenkkanäle, wobei das Innere des Gehäuses nach außen abgedichtet bleibt, was bei Bergwerkstransformatoren für den Schlagwetterschutz gefordert ist. Außerdem sind die Ringdichtungen durch die angeschraubten Bauteile (Gehäusedeckel, Druckringe) selbst geschützt.The invention enables easy cleaning of the straight ones after removing the pressure rings Cooling tubes and the freely accessible deflection channels, the interior of the housing being sealed from the outside remains what is required of mine transformers for firedamp protection. Besides, they are Ring seals are protected by the screwed-on components (housing cover, pressure rings) themselves.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Flameproof, flameproof dry-type transformer with a housing surrounding the active parts with frontal housing flanges to which the housing cover provided with terminal boxes are releasably attached, and a heat exchanger between the heated indoor air that circulates exclusively in the housing and a cooling medium, characterized in that arranged within the housing (1) axially parallel and at a distance from its inner circumferential surface pressure-resistant cooling tubes (4) which penetrate the outer areas of the housing flanges (2, 3) radially surrounding the housing cover with their tube ends and are welded to them in a pressure-tight and airtight manner and through with üm ' .enkkanal (6a, la) and inlets and outlets (8,9) provided separate pressure rings (6, 7) which are detachably attached to the outer areas (2b, 3b) of the housing flanges and are connected to form a cooling path which is part of a cooling liquid circuit

2. Dry transformer according to claim 1, characterized in that each cooling tube (4) is formed from a pressure-resistant smooth core tube (4a) with helically arranged outer radial ribs (Ab) made of better heat-conducting material of lower mechanical strength.

3. Dry transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the wound transformer core between two lateral, axially extending from the housing flange (2) to the housing flange (3) curved air guide surfaces (11) is arranged in the Distance from the housing inner wall are arranged, in which spaces a part of the Cooling tubes (4) is housed.

4. Dry transformer according to claim 3, characterized in that the upper longitudinal edges the air guide surfaces (11) have a greater distance from the inner wall of the housing than the middle ones Areas of the air guide surfaces.

5. Dry transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection channels (6a, 7a) in both pressure rings (6, 7) connect pairs of adjacent cooling tubes (4) and the coolant inlet and outlet (8, 9) in one the pressure rings (6) is provided so that the coolant flows through all cooling tubes (4) connected in series in terms of flow in alternating directions.