LEANDER, Jan (Floor Raffles City, 268Xi Zang Zhong Lu1 Shanghai, P.R., 200 00, CN)
BILEK, Karel (10 Bellthorpe Place, ForestlakeBrisban, QLD 4078, AU)
WEBER, Benjamin (Ennertstr. 16, Winterberg, 59955, DE)
JOHNSON, Charles, W. (171 Industry Drive, Bland, VA, 24315, US)
LEANDER, Jan (Floor Raffles City, 268Xi Zang Zhong Lu1 Shanghai, P.R., 200 00, CN)
BILEK, Karel (10 Bellthorpe Place, ForestlakeBrisban, QLD 4078, AU)
WEBER, Benjamin (Ennertstr. 16, Winterberg, 59955, DE)
Patentansprüche
1. Trockentransformator (10) mit einem von einer festen Umhüllung (12) aus einem hochfesten Kunststoffverbund allseits umgebenen Leiterwicklungen für Ober- und Unterspannung (14, 16) und einem diese durchgreifenden Transformatorkern, dadurch gekennzeichnet, dass die den Trockentransformator (10) umgebende Umhüllung (12) mit wenigstens einer Halteöse (20) versehen ist, an welcher der Trockentransformator (10) anhebbar ist.
2. Trockentransformator (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Halteöse in der Umhüllung verankert ist.
3. Trockentransformator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (12) aus einem Kunstharzverbund besteht und mittels hochfesten Fasern verstärkt ist, welche die Halteöse (20) kraft- und formschlüssig umschließen.
4. Trockentransformator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteöse (20) aus Metall gefertigt ist.
5. Trockentransformator (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteöse (20) aus Stahl gefertigt ist.
6. Trockentransformator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteöse (20) mit dem Transformatorkern leitend verbunden ist und so als außen liegender Kernanschluß dient.
7. Trockentransformator (10)nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Umhüllung umschlossene Halteöse (20) formschlüssig mit dem Transformatorkem verbunden ist. |
Trockentransformator
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Trockentransformator mit von einer festen Umhüllung aus einem hochfesten Kunststoffverbund allseits umgebenen Leiterwicklungen für Ober- und Unterspannung und einem diese durchgreifenden Transformatorkern .
Transformatoren sind an sich seit langem bekannt aus der Verwendung als elektrische Maschinen zur Umwandlung von elektrischen Wechselspannungen von einem Spannungsniveau auf ein anderes. Hierzu sind sie mit einem Transformatorkem aus Eisen versehen, welcher die Leiterwicklungen für Ober- und Unterspannung durchgreift und dazu dient, das in der stromdurchflossenen Leiterwicklung erzeugte magnetische Feld zu bündeln und auf die zweite Leiterwicklung zu übertragen, so dass darin eine Wechselspannung induziert wird.
Leistungstransformatoren sind üblicherweise in mit Isolieröl gefüllten Stahlgehäusen untergebracht und besitzen aufgrund des Gehäusegewichts, aber auch aufgrund der Leiterwicklungen und des Eisenkerns ein beträchtliches Gewicht, das ihre Handhabung einschränkt.
Aus diesem Grund werden Leistungstransformatoren üblicherweise mit Transportösen beziehungsweise -haken versehen, was ihren problemlosen Transport an ihren jeweils vorgesehenen Einsatzort mittels Hebezeug ermöglicht.
Bei sogenannten Trockentransformatoren, deren Transformatorkern samt der Leiterwicklungen üblicherweise von einer isolierenden Umhüllung auf Kunstharzbasis umschlossen ist, entfällt zwar das Eigengewicht des Gehäuses und der Isolierölfüllung
nicht aber das Gewicht der Leiterwicklungen und des Transformatorkerns. Mit dem Wegfall des Gehäuses entfällt hier allerdings auch eine Möglichkeit einer Lasteinleitung über das Gehäuse für den Transport eines derartigen Transformators.
Daher werden Trockentransformatoren üblicherweise mittels Tragegurten, welche um den Transformator geschlungen werden, angehoben und transportiert. Dies erfordert neben zusätzlichen Transportmitteln einen höheren Aufwand an Zeit und Material abgesehen von einem latenten Beschädigungsrisiko infolge falschen Anlegens der Gurte zur Lasteinleitung beziehungsweise ungewollter Veränderung der Lasteinleitungsorte infolge Abrutschens der Tragegurte.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Trockentransformator der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf einfache Weise ertüchtigt werden kann für seine sichere Handhabung, zum Beispiel beim Transport.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Demgemäß ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die den Trockentransformator umgebende Umhüllung mit wenigstens einer Halteöse versehen ist, an welcher der Trockentransformator anhebbar ist.
Unter Halteöse ist hier und im Weiteren jede Art von Vorrichtung beziehungsweise Einrichtung bezeichnet, die geeignet und dazu vorgesehen ist, einerseits ortsfest an dem Trockentransformator beziehungsweise an dessen Umhüllung befestigt beziehungsweise angeordnet zu sein und andererseits von einem Hebezeug, zum Beispiel ein Kran oder ein Gabelstapler oder ähnliches, angehoben zu werden. Unter der Bezeichnung Halteöse ist daher im Rahmen dieser Erfindung gegebenenfalls auch ein Haken oder eine Haltelasche zu verstehen.
Demgemäß ist es bei einer bevorzugten Ausgestaltung besonders vorteilhaft, dass die wenigstens eine Halteöse mit einem Steg in die Umhüllung eingreift, der von der Umhüllung umfasst ist und zwar derart, dass die mittels hochfester Fasern verstärkte Umhüllung respektive die hochfesten Fasern die Halteöse beziehungsweise deren Steg kraft- und formschlüssig umschließen. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die HaI-
teöse infolge dieser hochfesten Verankerung mit dem von der Umhüllung umgebenen Trockentransformator verbunden ist und so dessen sichere Handhabung gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß Trockentransformators ist die Halteöse zum Anheben mit einem T-förmigen Steg versehen, wobei sowohl der quer zur Halteöse verlaufende Teil des T-förmigen Steges als auch der Anschlussbereich am Verbindungssteg zur Halteöse konstruktiv derart gestaltet und bemessen sind, dass sie in der Lage sind, das Gewicht des Trockentransformators problemlos zu tragen.
Vorzugsweise ist die die Halteöse aus Metall, insbesondere aus Stahl gefertigt, wobei gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform die Halteöse mit dem Trans- formatorkem leitend verbunden ist und so als außen liegender Kernanschluss dient. über diesen Kernanschluss ist die Möglichkeit verwirklicht, den Transformatorkem an Erdpotential beziehungsweise ein anderes Potential anzuschließen.
Die elektrisch leitende Verbindung, die bei herkömmlichen Transformatoren üblicherweise mittels eines separaten Schraubanschlusses, zum Beispiel an der Rahmenkonstruktion, vorgesehen wird, kann beispielsweise bei der vorliegenden Erfindung mittels eines geschirmten Kabels vorgesehen sein, so dass sich gegenüber der Leiterwicklung kein elektrisches Problem ergibt, selbst wenn das Kabel nahe an der Leiterwicklung entlang geführt ist. Hierbei würde das Kabel auf der Innenseite des betreffenden Wicklungssegments herausragen und somit ohne Probleme eine Verbindung zum innenliegenden Transformatorkern ermöglichen.
Gemäß einer alternativen Lösungsvariante kann vorgesehen sein, dass die von der Umhüllung umschlossene Halteöse formschlüssig mit dem Transformatorkern verbunden ist. Auf diese Weise ist sicher gestellt, dass die Krafteinleitung zum Anheben des Trockentransformators einerseits und eine elektrisch leitende Verbindung des Transformatorkerns mit einem von den Leiterwicklungen unterschiedlichen Potential andererseits auf einfache und sichere Weise umgesetzt ist.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Leiterwicklungsanordnung mit Umhüllung eines erfindungsgemäßen Trockentransformators mit Halteöse und
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Leiterwicklungsanordnung mit Umhüllung eines erfindungsgemäßen Trockentransformators mit einer mit dem Transformatorkern verbundenen Halteöse.
In Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Trockentransformator 10 dargestellt, der mit einer Umhüllung 12 versehen ist, deren Kontur der jeweiligen Form einer aus Unterspannungswicklung 14 und Oberspannungswicklung 16 gebildeten Leiterwicklungsanordnung mit geringem Abstand angeglichen ist.
Die Unterspannungswicklung 14 und die Oberspannungswicklung 16 der im Längsschnitt abgebildeten Leiterwicklungsanordnung sind bei dem hier gezeigten Beispiel axial hintereinander auf einem nicht näher dargestellten Transformatorkern angeordnet, wobei funktionsabhängig der Querschnitt der axial aneinander angrenzenden aus Unterspannungswicklung 14 und Oberspannungswicklung 16 gebildeten Wicklungsmodule voneinander verschieden ist und die Leiterwicklungsanordnung radial betrachtet einen Stufensprung 18 aufweist.
Ein generelles Ziel beim erfindungsgemäßen Trockentransformator 10 ist es den Materialbedarf für die Umhüllung 12 möglichst gering zu halten. Dies wird bei dem in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Trockentransformator 10 dadurch erreicht, dass die Umhüllung 12 möglichst eng an die Außenkontur der Leiterwicklungsanordnung angeglichen ist.
Dabei sind sowohl Aspekte der elektrischen Sicherheit als auch eines mechanischen Schutzes gegen Einwirkungen von außen berücksichtigt., das heißt, die Wand- oder Schichtdicke der vorzugsweise aus einem mit hochfesten Fasern verstärkten Umhüllung 12 ist dahingehend optimiert, dass sie für in diesem Zusammenhang relevante Kenngrößen wie elektrische und mechanische Festigkeit ausreichende Eigenschaften besitzt bei gleichzeitig geringst möglicher Menge an Material für die Umhüllung 12.
Zur Handhabung des aufgrund seiner besonderen Leiterwicklungsanordnung besonders schwierig zu handhabenden Trockentransformators 10 ist wenigstens eine Halteöse 20 vorgesehen, die ortsfest mit dem Trockentransformator 10 verbunden ist und zwar vorzugsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, an einer Stirnseite.
Hierbei ist die Halteöse 20 in der den Trockentransformator 10 umgebenden Umhüllung 12 verankert, wobei ein an der Halteöse 20 rechtwinklig angeformter Quersteg 22 vorgesehen ist, der ein ausreichendes Widerlager für die bei einer Lasteinleitung angreifenden Kräfte bietet.
Die Verankerung der mit dem Quersteg 22 versehenen Halteöse 20 in der faserverstärkten Umhüllung 12 wird dadurch erreicht, dass bereits bei deren Herstellung die Halteöse 20 an der betreffenden Stelle positioniert wird, die für die Halteöse 20 festgelegt ist, und während des Aufbaues der Umhüllung 12 der in der Umhüllung 12 liegende Teil der Halteöse 20 mitsamt des Quersteges 22 von der faserverstärkten Kunstharzmasse umschlungen und dadurch im Verbund kraft- und formschlüssig gehalten ist.
In Fig. 2 ist eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ebenfalls im Längsschnitt gezeigt. Hierbei ist die Halteöse 20 zum einen von der Umhüllung umschlungen und zum anderen mit einer an der Halteöse 20 angeformten Erdungsverlängerung 24 mit dem hier nicht näher dargestellten Transformatorkern mechanisch und elektrisch leitend verbunden.
Die Halteöse 20 gemäß dieser Ausführungsvariante erfüllt also neben der Handhabungsfunktion auch die Funktion eines Erdungsanschlusses, der bei herkömmlichen Transformatoren am Gehäuse beziehungsweise an dem Rahmen angeordnet ist.
Bezugszeichenliste
Trockentransformator Umhüllung, faserverstärkte Umhüllung Unterspannungswicklung Oberspannungswicklung Stufensprung, übergangsbereich Halteöse Quersteg Erdungsverlängerung