[发明专利]具有被设计为与有源部分形状互补的容器的电气设备

说明书

为了实现一种用于连接到高压的电气设备(1)，其具有有源部分(18)，有源部分具有可磁化的芯(25)和至少两个绕组装置(19，20)，绕组装置分别包围芯(25)的芯部段(23，24)并且具有相互感应耦合的绕组(21，22)，以及可用绝缘流体填充的容器(2)，有源部分(18)完全布置在容器中，其中，容器(2)具有两个端罩(4，5)和布置在端罩之间的中间部分(3)，该电气设备被紧凑地设计并且具有轻的自重，提出了中间部分(3)为每个绕组装置(19，20)形成中空体(6，7)，芯部段(23，24)中的一个相应地延伸通过中空体，芯部段被相关联的绕组装置(6，7)包围，其中，中空体(6，7)在内部并且仅通过端罩(4，5)的内部体积相互连接。

技术领域

本发明涉及一种用于连接到高压的电气设备，其具有有源部分，有源部分具有可磁化的芯和至少两个绕组装置，至少两个绕组装置分别包围芯的一个芯部段并且具有相互感应耦合的绕组，以及一种可填充绝缘流体的容器，有源部分完全布置在该容器中，其中，该容器具有两个端罩和布置在端罩之间的中间部分。

背景技术

从WO 2008/184775 Al中已知这样的电气设备。在那里示出了具有有源部分和其中布置有源部分的壳体或容器的铁路变压器。有源部分由具有两个芯柱的芯形成，芯柱分别被两个彼此同心布置的绕组包围。在此，容器具有中间部分，该中间部分以形状互补的方式包围绕组的外轮廓。换言之，中间部分形成两个内部体积部分重叠的空心圆柱体。通过这种部分形状互补的设计，可以使壳体的内部体积减小，因此使铁路变压器的油量减小。

WO 2016/038222A1公开了一种具有有源部分和容器的铁路变压器，其中，有源部分的芯完全布置在壳体外部。铁路变压器通过芯固定在轨道车辆上，从而即使在行驶期间也不会将力引导到容器中。因此，容器可以由轻质材料，例如塑料制成。铁路变压器被设置为用于安装在轨道车辆上，例如安装在机车(Lokomotive)或机动车(Triebwagen)上。它们用于依据不同的输入电压为机车或机动车的驱动提供期望的牵引电压。以前已知的铁路变压器具有位于接地电位的金属容器，该容器填充有绝缘流体、例如酯类液体。变压器的所谓的有源部分布置在容器中，有源部分包括由可磁化的钢板制成的芯以及同心地包围芯的一个部段的至少两个绕组。为了将变压器连接到高压，容器装备有套管。

以前已知的电气设备的缺点是容器以占用空间的方式设计，并且电气设备具有大的自重。然而，特别是在铁路应用中，期望紧凑、轻便的结构。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种以紧凑的方式设计并且具有小的自重的开头提到的类型的电气设备。

本发明通过如下方式来解决上述技术问题，即，中间部分为每个绕组装置形成一个中空体，芯部段中的一个相应地延伸通过该中空体，芯部段中的该一个被其相关联的绕组装置包围，其中，中空体在内部并且仅通过端罩的内部体积相互连接。

在本发明的范围内，容器不构造为箱形，而是与至少两个绕组装置的外轮廓匹配。虽然在开头提到的现有技术中已经提出了这一点，但是本发明在容器的与绕组装置形状互补的设计方面更进一步。因此，在本发明的范围内，每个绕组装置被容器的一个中空体完全包围。绝缘流体不再能够像在前面提到的现有技术中那样从一个中空体进入下一个中空体。相反，绝缘流体必须从一个中空体流出，流入端罩中的一个的内部，并且只能从那里进入另外的中空体。在此，容器与相应的绕组装置的外部绕组保持一定的距离，该距离足以保证电气设备的期望的耐压性。由于容器的在容器的整个周长上(至少在绕组的区域中)形状互补的设计，容器具有小的内部体积，从而必须用较少的绝缘流体来填充容器。由于更小的绝缘流体体积，电气设备比根据现有技术的电气设备更轻、更紧凑。考虑到更小的绝缘流体的量，还得到成本优势。在本发明的范围内，容器的形状互补的设计是整个的，而不局限于在绕组装置的特定表面区域中匹配。

在此，可磁化的材料应当理解为铁磁材料、例如铁。