[发明专利]地下变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下变压器(Unterflur-Transformator)，所述地下变压器包含分层的变压器芯和至少一个电气绕组，所述变压器芯沿着臂轴贯穿所述电气绕组。 

背景技术

众所周知，相应的有线供电网可供传输电能使用。根据待传输的电功率，所述供电网例如具有380kV，110kV或者10kV的额定电压，其中典型地使用50Hz或者60Hz的网络频率。为固定用电器供电的供电网典型地构造成3相的，因此包括3根电源线的如下系统可供使用，其中在对称状态下，在彼此之间相移分别为120°时，电流和电压的绝对值相等。 

移动用电器(verbraucher)(例如铁路或者电车)的能量供应系统典型地构造成单相，也就是说，经由单根电源线进行供电，其中然后经由金属导轨实现返回导线。在无轨巴士的情况下，由于不存在可以用作返回导线的轨道，通常设置两根电源线。普遍地，至少在欧洲，在这种应用下，网络频率是16 2/3，25，50或者60赫兹，在一些情况下(如城市内火车（S-bahn）的情况下)，偶尔还使用直流电压。 

为转换典型的交流电压(从10kV直到15kV)，设置移动式变压器，所述移动式变压器例如被集成到旅客列车的地下区域内。 

由于地下布置，所述移动式变压器尤其在高度方面只有很有限的空间可供使用并且通常被实施为油浸变压器。在此，油一方面被用作冷却剂，用于导走在运行中产生的废热，又被用作绝缘剂，通过所述绝缘剂可以实现更小的绝缘距离并因此实现紧凑的结构。 

然而，在此缺点是，出于机械的原因，这种变压器通常只可以被直立地布置，即具有垂直取向的臂轴，这与在地下区域中的扁平空间提供相悖。此外，出于安全原因，如有可能，在交通工具中应该避免作为可燃介质的油。水平(liegend)布置显然更好地使用可供使用的空间提供，然而出现水平绕组的压力负荷的机械问题，通过所述水平绕组支撑芯重量。公知具有干式变压器的实施变型，然而所述干式变压器由于绕组的压力负荷问题同样被直立地布置，其中，此处由于不存在油还必须提供增强的制冷。 

发明内容

基于现有技术状况，本发明的任务是说明一种用于移动应用的水平(liegend)布置的干式变压器。 

所述任务通过开头提到的这种干式变压器解决。所述干式变压器特征在于，在变压器芯的两个轴向末端区域中，分别设置与所述变压器芯以机械方式相互作用的保持装置，所述保持装置被配置用于这种拉力应力，使得在臂轴几乎水平取向的情况下，所述地下变压器可以悬挂地由所述保持装置承载。 

本发明的基本思想在于，对于悬挂的布置设置所述地下变压器，其中所述保持装置被直接连结(angreifen)在所述变压器芯的两个轴向端部，并且避免经由所述变压器芯沿臂轴贯穿的至少一个电气绕组传递(Abtragung)所述芯重量。否则，在水平布置的情况下，即，应该在径向(也就是说，在水平的安装位置布置绕组的情况下，垂直向下的方向)为压应力设置中空圆柱形绕组。尤其，在干式变压器直立的情况下沿着臂轴设置的冷却通道不能承受例如直至几吨的负重，因为在典型的直立布置下，仅仅绕组自身的重量必须经由所述绕组传递(abzutragen)，其中冷却通道然后被垂直取向并且最后不受任何负重。 

按照根据本发明的地下变压器的有利实施形式，分层变压器芯的相邻层沿着至少一个臂轴彼此接合（verkleben）。在根据本发明的地下变压器的芯的相应长形实施例下，在两个轴向的芯端部处有悬挂件的情况下，可能导致芯臂的弯曲，所述芯臂的弯曲不仅由变压器芯的自身重量导致而且由绕组的重量导致。通过变压器芯的分层实施例，在水平布置中，变压器芯横向于臂轴的承重能力与实心的芯相比下降，其中，另一方面，为避免涡流损耗，芯的层叠不可避免。相邻层叠层(尤其是在变压器臂区域内的)的接合提高了臂的机械稳定性。在所有层叠层彼此接合的情况下，变压器臂的承重能力近似地对应于实心的非层叠的实施例的承重能力。因此可以有利地实现根据本发明的地下变压器的长形实施形式，例如以等于3到6倍芯宽度的芯长度，而无弯曲问题。 

另一根据本发明的用于稳定所述变压器芯、尤其是所述变压器芯的臂的可能性在于，分层的变压器芯沿着至少一个臂轴具有至少一个稳定板。所述稳定板的厚度与芯叠片相比是增加的，例如是芯叠片厚度的3到10倍或者是几个毫米。根据稳定板材料的选择，同样在此出现涡流，然而另一方面，由于稳定板在臂横截面上的部分小，所述涡流几乎可以被忽视。然而，非磁化且非导电的材料(例如复合材料)是可能的，有利地，所述复合材料的特征是重量小，这尤其在移动的应用中有利。