TRANSFORMATOR MIT BEHEIZTEM RADIATORENGLIED

Abstract

 Um ein elektrisches Gerät (5) zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz mit einem Kessel (6), der mit einem Isolierfluid (7) befüllt ist und in dem ein magnetisierbarer Kern (8) und wenigstens eine einen Abschnitt (10) des Kerns (8) umschließende Wicklung (9) angeordnet sind, und einer Kühlanlange (11), die wenigstens einen Radiator (1) umfasst, der außerhalb des Kessels (6)angeordnet und mit diesem zum Umwälzen des Isolierfluids (7) über den Radiator (1) verbunden ist, wobei der Radiator (1) wenigstens zwei einander parallel geschaltete Wärmeaustauschglieder (3) aufweist, zu schaffen, mit dem ein Kaltstart beschleunigt und auch bei tieferen Temperaturen durchgeführt werden kann, wird vorgeschlagen, dass nur eines der Wärmeaustauschglieder (3) als beheiztes Wärmeaustauschglied (12) in wärmeleitender Verbindung mit einer Wärmequelle steht, die beim Starten des Betriebs des elektrischen Geräts (5) Wärme erzeugt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz mit einem Kessel, der mit einem Isolierfluid befüllt ist und in dem ein magnetisierbarer Kern und wenigstens eine einen Abschnitt des Kerns umschließende Wicklung angeordnet sind, und mit einer Kühlanlange, die wenigstens einen Radiator umfasst, der außerhalb des Kessels angeordnet und mit diesem zum Umwälzen des Isolierfluids über den Radiator verbunden ist, wobei der Radiator wenigstens zwei einander parallel geschaltete Wärmeaustauschglieder aufweist.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Kaltstarten eines elektrischen Geräts.

[0003] Ein solches Gerät und ein solches Verfahren sind dem Fachmann aus der Praxis bekannt. So weisen beispielsweise Transformatoren einen mit Isolierfluid befüllten Kessel auf, in dem ein magnetisierbarer Kern angeordnet ist. Der Kern bildet einen Schenkel aus, der konzentrisch zu einer diesen umschließenden Unterspannungs- und Oberspannungswicklung angeordnet ist. Das Isolierfluid dient zur elektrischen Isolierung der beim Betrieb des elektrischen Geräts auf einem Hochspannungspotential liegenden Wicklungen gegenüber dem auf Erdpotential liegenden Kessel. Darüber hinaus stellt das Isolierfluid die notwendige Kühlung der Wicklungen bereit. Hierzu wird das von den Wicklungen erwärmte Isolierfluid über außen an dem Kessel angebrachte Radiatoren umgewälzt.

[0004] Die Viskosität des Isolierfluids ist temperaturabhängig und steigt bei abfallenden Temperaturen sehr stark an. Aufgrund der erhöhten Viskosität ist bei tiefen Außentemperaturen, unter -10°C, die Zirkulation des Isolierfluids über den oder die Radiatoren beeinträchtigt. Dies ist insbesondere nach längerem Stillstand des elektrischen Geräts problematisch, da das Isolierfluid dann vollständig ausgekühlt ist. Die hohe Viskosität ist im Hinblick auf die reduzierte Kühlleistung der Kühlanlage beim Kaltstart des elektrischen Gerätes zu berücksichtigen, da die Wicklungen ansonsten überhitzt werden können.

[0005] So wird ein Transformator beispielsweise im Leerlauf oder unter reduzierter Last gestartet. Weist das elektrische Gerät eine aktive Kühlung auf, können Pumpen zum Umwälzen des Isolierfluids über den Radiator erst dann eingeschaltet werden, wenn das Isolierfluid im Kessel einen minimalen Temperaturschwellenwert überschritten hat. Dieser Temperaturschwellenwert wird in manchen Fällen jedoch erst nach einigen Tagen erreicht.

[0006] Darüber hinaus kommen zunehmend alternative Isolierfluide, wie Ester und Silikonöle in elektrischen Geräten der oben genannten Art zum Einsatz. Esteröle als Isolierfluide weisen zwar eine verbesserte Umweltverträglichkeit auf. Nachteilig ist jedoch, dass diese bei Temperaturen im Bereich von unter -10 eine so hohe Viskosität aufweisen können, dass ein Kaltstart des elektrischen Gerätes praktisch unmöglich geworden ist.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrisches Gerät und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem ein Kaltstart kostengünstig beschleunigt und auch bei tieferen Temperaturen durchgeführt werden kann.

[0008] Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten elektrischen Gerät dadurch, dass nur eines der Wärmeaustauschglieder als beheiztes Wärmeaustauschglied in wärmeleitender Verbindung mit einer Wärmequelle steht, die beim Starten des Betriebs des elektrischen Geräts Wärme erzeugt.

[0009] Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass bei einem elektrischen Gerät der eingangs genannten Art nur eines der Wärmeaustauschglieder als beheiztes Wärmeaustauschglied mit Hilfe einer Wärmequelle erwärmt wird.

[0010] Erfindungsgemäß ist ein elektrisches Gerät bereitgestellt, das zum Erleichtern des Kaltstarts die von einer Wärmequelle bereitgestellte Wärmeenergie nutzt, um ein einziges Wärmeaustauschglied eines Radiators gezielt zu beheizen. Durch dieses Beheizen erwärmt sich das beheizte Wärmeaustauschglied, so dass hier das Isolierfluid bei einem Kaltstart nach kurzer Zeit zunächst ausschließlich über das beheizte Wärmeaustauschglied geführt wird. Das Umwälzen des erwärmten Isolierfluids über das beheizte Wärmeaustauschglied sorgt dort für einen zusätzlichen Temperaturanstieg. Von dem so beheizten Wärmeaustauchglied überträgt sich die Wärme nach und nach auch auf die übrigen Wärmeaustauschglieder.

[0011] Im Rahmen der Erfindung ist das Beheizen eines einzigen Wärmeaustauschgliedes ausreichend, um die Erwärmung des elektrischen Gerätes in Gang zu bringen. Der Zusatzaufwand bei der Herstellung des elektrischen Geräts oder der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher auf ein Minimum begrenzt. Hohe Zusatzkosten sind erfindungsgemäß vermieden. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung den Einsatz alternativer Isolierfluide in kälteren Klimagebieten.

[0012] Die Ausführung der Kühlanlage ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. So kann die Kühlanlage eine sogenannte aktive Kühlanlage sein, die Pumpen zum Umwälzen des Isolierfluids über den oder die Radiatoren aufweist. Abweichend davon kann die Kühlanlage auch eine passive Kühlanlage sein, bei der die Bewegung des Isolierfluids ausschließlich durch thermischen Auftrieb hervorgerufen wird. Das von der oder den Wicklungen erwärmte Isolierfluid steigt aufgrund seiner geringeren Dichte gegenüber dem erwärmten Fluid auf und wird durch nachströmendes kälteres Isolierfluid ersetzt. Der Gewichtsunterschied der unterschiedlich stark erwärmten Flüssigkeitssäulen in den Wicklungskanälen oder im Kessel einerseits und der Kühlanlage andererseits erzeugt eine Druckdifferenz, welche als antreibende Kraft des Fluidkreislaufs dient.

[0013] Bei einer passiven Kühlanlage basierend auf einer natürlichen Strömung des Isolierfluids beginnt die Zirkulation in der Kühlanlage durch die Erwärmung des Isolierfluids im beheizten Wärmeaustauschglied, da sich der Widerstand in Gestalt eines hoch viskosen Isolierfluids so weit reduziert, dass die antreibende Druckdifferenz den Kreislauf in Schwung bringt.

[0014] Im Fall einer gepumpten Ölströmung wird durch das Heizen schneller ein Temperaturniveau erreicht, das ein Einschalten der Pumpen erlaubt. Der von der Pumpe beim Kaltstart benötigte Strom wird reduziert.

[0015] Unter dem Begriff Wärmeaustauschglied ist im Rahmen der Erfindung ein Hohlkörper zu verstehen, durch den hindurch das Isolierfluid geführt wird. Mit seiner Außenseite steht das Wärmeaustauschglied in wärmeleitendem Kontakt mit der Außenatmosphäre, so dass die Wärme des erwärmten Isolierfluids über die Wandung des Wärmeaustauschglieds an die Außenatmosphäre abgegeben werden kann. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs besteht das Wärmeaustauschglied aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus einem zweckmäßigen Metall. Der Wärmeaustausch ist weiter verbessert, wenn das Wärmeaustauschglied eine große Wärmeaustauschfläche ausbildet. So ist das Wärmeaustauschglied, also mit anderen Worten das Radiatorglied, beispielsweise plattenförmig ausgestaltet und weist parallel zueinander angeordnete Platten oder Panels auf. Die Panels können jeweils mäanderförmig verlaufende Strömungskanäle begrenzen, über die das Isolierfluid geführt wird.

[0016] Abweichend davon ist jedes Wärmeaustauschglied rohrförmig ausgebildet und verfügt über ein oder mehrere einander parallel geschaltete rohrförmige Wärmeaustauschelemente. Rohrförmige Elemente weisen ebenfalls eine große Oberfläche auf.

[0017] Die Radiatoren können im Rahmen der Erfindung mit Ventilatoren oder Lüftern ausgerüstet sein, mit denen die Kühlung des Isolierfluids weiter verbessert werden kann.

[0018] Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die Wärmequelle eine elektrische Heizquelle. Die elektrische Heizquelle wird zum Starten des abgekühlten elektrischen Geräts an eine Stromversorgung angeschlossen, so dass es zu einer Erwärmung des beheizten Wärmeaustauschglieds kommt. Wie bereits ausgeführt wurde, wird das Isolierfluid dann im Wesentlichen über das beheizte Wärmeaustauschglied geführt, wodurch dessen Temperatur allmählich weiter ansteigt und auf diese Weise für ein Abstrahlen der Wärme auf die restlichen Wärmeaustauschglieder gesorgt ist.

[0019] Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung bildet die elektrische Heizquelle Heizdrähte aus, die an dem beheizten Wärmeaustauschglied anliegen. Heizdrähte sind kostengünstig am Markt erhältlich und einfach in Kontakt mit dem zu beheizenden Wärmeaustauschglied zu bringen. Diese Variante ist daher besonders kostengünstig. Heizdrähte lassen sich auch leicht nachträglich und sogar während des Betriebs anbringen.

[0020] Bei einer hiervon abweichenden Variante der Erfindung ist die Wärmequelle der mit Isolierfluid befüllte Kessel, wobei der Kessel und/oder das Isolierfluid über wenigstens ein Wärmerohr mit dem beheizten Wärmeaustauschglied wärmeleitend verbunden sind/ist. Gemäß dieser Variante der Erfindung ist eine separate elektrische Heizquelle überflüssig geworden. Vielmehr wird die beim Starten des Betriebs unter reduzierter Last entstehende Erwärmung des Kessels ausgenutzt, um die Viskosität des Isolierfluids im beheizten Wärmeaustauschglied zu reduzieren. So wird das elektrische Gerät beispielsweise im Leerlauf gestartet, wobei es im Wesentlichen zu einer Erwärmung des Kerns kommt. Die erwärmte Wicklung sorgt für eine Erwärmung des diese umgebenden Isolierfluids und übliche Konvektion für eine Erwärmung des Kesselgehäuses. Die in dem Kessel oder dem Isolierfluid vorhandene Wärme wird mittels wenigstens eines Wärmerohres auf das beheizte Wärmeaustauschglied übertragen.

[0021] Wärmerohre, so genannte "Heat Pipes", weisen im Wesentlichen ein hermetisch gekapseltes Gehäuse auf, in dem sich ein Arbeitsmedium, wie beispielsweise Wasser, in flüssiger und gasförmiger Phase befindet. In dem Wärmerohr ist beispielsweise ferner eine Kapillarstruktur angeordnet. Wird das Wärmerohr an seinem Wärmeaufnahmeende erwärmt, verdampft die dort vorhandene Flüssigkeit und gelangt über die Gasphase zu dem kälteren Wärmeabgabeende. Hier setzt ein Kondensationsvorgang ein, wobei Wärme freigesetzt wird. Das kondensierte flüssige Arbeitsmedium wird über die innere Kapillarstruktur wieder zurück zu dem Wärmeaufnahmeende des Wärmerohres transportiert.

[0022] Ein Wärmerohr ist somit ein Wärmeübertrager, mit dem hohe Wärmeströme bei einer geringen Temperaturdifferenz übertragen werden können. Das oder jedes Wärmerohr ist gemäß dieser Weiterentwicklung entweder mit dem Isolierfluid innerhalb des Kessels wärmeleitend verbunden oder aber mit dem Kessel selber. Die Wärme des Isolierfluids oder des Kessels sorgt für ein Verdampfen des Arbeitsmediums innerhalb des Wärmerohres und für den Transport des gasförmigen Arbeitsmediums zum kälteren Ende des Wärmerohres, das aufgrund der wärmeleitenden Verbindung die beim Kondensieren entstehende Kondensationsenthalpie an das beheizte Wärmeaustauschglied abgibt.

[0023] Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist jedes Wärmerohr mit seinem Wärmeaufnahmeende in Kontakt mit der Außenwand des Kessels, wobei das Wärmeabgabeende des Wärmerohres in Kontakt mit dem beheizten Wärmeaustauschglied steht. Mit anderen Worten liegt das Wärmerohr am Kessel und an dem beheizten Wärmeaustauschglied direkt an. Bei einer Anordnung eines Wärmerohres außen am Kessel muss die Ölverträglichkeit des Wärmerohres nicht geprüft werden. Darüber hinaus ist auch eine Gefährdung des elektrischen Geräts in Folge einer Beschädigung des Wärmerohrs ausgeschlossen.

[0024] Vorteilhafterweise sind mehrere Wärmerohre im Rahmen dieser Variante vorgesehen. Darüber hinaus ist es möglich, auch bereits fertiggestellte elektrische Geräte, wie beispielsweise Transformatoren oder Drosseln, die zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz eingerichtet sind, nachträglich mit außen am Kessel angebrachten Wärmerohren zu bestücken, um so das Kaltstartverhalten des jeweiligen Transformators oder der jeweiligen Drossel im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern.

[0025] Zweckmäßigerweise weist jeder Radiator einen oberen Zulauf und einen unteren Rücklauf auf, die jeweils mit dem Kessel über die Wärmeaustauschglieder miteinander verbunden sind, wobei das beheizte Wärmeaustauschglied den geringsten Abstand zum Kessel aufweist. Das Wärmeaustauschglied mit dem geringsten Abstand zum Kessel wird im Rahmen der Erfindung auch als innerstes Wärmeaustauschglied bezeichnet. Aufgrund des geringen Abstands kann das innerste Wärmeaustauschglied einfach und kostengünstig erwärmt werden.

[0026] Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind mehrere Wärmerohre, also wenigstens zwei Wärmerohre vorgesehen, die sich im Bereich des oberen Zulaufs und gegebenenfalls auch im Bereich des unteren Rücklaufs zwischen dem beheizten Wärmeaustauschglied und dem Kessel erstrecken. Für den Start des elektrischen Geräts ist es vorteilhaft, die Wärmezufuhr über das gesamte Wärmeaustauschglied zu verteilen. Zwar stellt sich im Stationärbetrieb im beheizten Wärmeaustauschglied nur dann eine natürliche Strömung ein, wenn die Temperatur des Isolierfluids im externen Radiator niedriger ist als die Temperatur des Isolierfluids im Kessel. Eine zu starke Erwärmung des beheizten Wärmeaustauschglieds könnte daher zu einer verringerten Umwälzgeschwindigkeit führen. Es wurde jedoch erkannt, dass trotz der guten Wärmeübertragung der Wärmerohre sich bei Normalbetrieb eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen dem Isolierfluid im Kessel und im beheizten Wärmeaustauschglied einstellt.

[0027] Im Rahmen der Erfindung ist es zweckmäßig, mehrere Wärmerohre im oberen Bereich, also im Bereich des Zulaufs des Radiators vorzusehen, da der Kessel in diesem Bereich die höheren Temperaturen aufweist.

[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das beheizte Wärmeaustauschglied zumindest abschnittsweise von einer Wärmedämpfschicht umschlossen. Durch diese Wärmedämmung vereinfacht und beschleunigt sich das Aufheizen des Isolierfluids im beheizten Wärmeaustauschglied.

[0029] Zweckmäßigerweise ist die Kühlanlage eine passive Kühlanlage. Wie bereits ausgeführt, weisen passive Kühlanlagen keine Pumpen, Radiatoren oder dergleichen auf.

[0030] Abweichend hiervon ist die Kühlanlage jedoch eine aktive Kühlanlage, wobei insbesondere Radiatoren oder Radiatorbatterien mit Lüftern oder Ventilatoren im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.

[0031] Vorzugsweise weist das elektrische Gerät im Rahmen der Erfindung eine Kühlanlage auf, die über mehrere Radiatoren verfügt, wobei jedoch nur ein Radiator mit einem beheizten Wärmeaustauschglied bestückt ist. Das beheizte Wärmeaustauschglied beschleunigt die Erwärmung des ersten Radiators. Von diesem strahlt die Erwärmung jedoch auf die anderen Radiatoren der Kühlanlage ab.

[0032] Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das beheizte Wärmeaustauschglied mit Hilfe einer elektrischen Heizquelle erwärmt. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die elektrische Heizquelle Heizdrähte ausbildet.

[0033] Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das beheizte Wärmeaustauschglied mittels wenigstens eines Wärmerohres durch den beim Kaltstarten sich erwärmenden Kessel erwärmt, wobei jedes Wärmerohr zwischen dem Kessel und dem beheizten Wärmeaustauschglied angeordnet wird.

[0034] Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und wobei

Figur 1

einen handelsüblichen Radiator in einer Seitenansicht,

Figur 2

ein Wärmeaustauschglied des Radiators gemäß Figur 1 in einer Draufsicht und

Figur 3

ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts in einer schematischen Seitenansicht zeigen.

[0035] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines handelsüblichen Radiators 1 in einer schematischen Seitenansicht. Es ist erkennbar, dass der Radiator 1 einen oberen Zulauf 2 aufweist, der über Wärmeaustausch- oder Radiatorglieder 3 hydraulisch mit einem Rücklauf 4 verbunden ist. Der Zulauf 2 und der Rücklauf 4 weisen jeweils eine nach links weisende Eingangs- bzw. Ausgangsöffnung auf, über die der Radiator 1 nach seiner Montage mit dem Innenraum eines in Figur 1 nicht dargestellten Kessels kommuniziert. Das Isolierfluid des besagten Kessels kann dann über den Zulauf 2 die Wärmeaustauschglieder 3 und den Rücklauf 4 über den Radiator 1 mit seinen Wärmeaustauschgliedern 3 umgewälzt werden. Die Wärmeaustauschglieder 3 sind aus einem wärmeleitfähigen Material, wie einem Metall, gefertigt und stehen in Wärmekontakt mit der Außenatmosphäre. Wird das Isolierfluid über die Wärmeaustauschglieder geführt, wird somit Wärme von dem erhitzten Isolierfluid an die kältere Außenatmosphäre abgegeben.

[0036] Figur 2 zeigt ein Wärmeaustauschglied 3 in einer Stirnansicht. Es ist erkennbar, dass die Wärmeaustauschglieder 3 plattenförmig ausgebildet sind. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem in Figur 1 gezeigten Radiator 1 um einen so genannten Plattenradiator. Die plattenförmigen Wärmeaustauschglieder 3 begrenzen jeweils Strömungskanäle, durch die das über die Wärmeaustauschglieder 3 umgewälzte Isolierfluid geführt wird. Schließlich gelangt das Isolierfluid in die sammelnde Rückleitung 4 und gelangt von dort als abgekühltes Isolierfluid wieder in den Innenraum des Kessels.

[0037] Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts 5, das hier als Transformator ausgeführt ist. Der Transformator 5 weist einen Kessel 6 auf, der mit einem Isolierfluid 7 befüllt ist. Darüber hinaus sind in dem Kessel 6 ein magnetisierbarer Kern 8 und Wicklungen 9 angeordnet, von denen in der Figur 3 jedoch nur eine Wicklung schematisch angedeutet ist. Die Wicklungen 9 umfassen jedoch hier eine so genannte Oberspannungswicklung und eine so genannte Unterspannungswicklung, die konzentrisch zu einem Schenkel 10 als Kern 8 angeordnet sind. Die Funktionsweise eines solchen Transformators ist dem Fachmann jedoch bekannt, so dass an dieser Stelle hierauf nicht genauer eingegangen wird. Die notwendigen Anschlussleitungen zum Anschluss der Wicklungen an ein Hochspannungsnetz sind ebenfalls aus Gründen der Übersicht figürlich nicht dargestellt.

[0038] Der Transformator 5 ist mit einer außen an dem Kessel 6 angebrachten Kühlanlage 11 bestückt, die hier lediglich einen Radiator 1 gemäß Figur 1 umfasst. Es ist erkennbar, dass der Zulauf 2 und der Rücklauf 4 in den Innenraum des Kessels 6 münden. Da der Zulauf 2 und der Rücklauf 4 über Wärmeaustauschglieder 3 miteinander verbunden sind, ist ein Umwälzen des Isolierfluids 7 über den Radiator ermöglicht. Ein Wärmeaustauschglied 3, das den geringsten Abstand zum Kessel 6 aufweist, das so genannte innerste Radiatorglied 12, steht über schematisch angedeutete Wärmerohre 13 in wärmeleitender Verbindung mit der Außenwand des Kessels 6.

[0039] Nach einem längeren Stillstand des elektrischen Geräts 5 ist das Isolierfluid 7 vollständig abgekühlt. Insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, beispielsweise im Bereich von -10 bis -50 Grad, weist das Isolierfluid 7 eine so hohe Viskosität auf, ist mit anderen Worten so zähflüssig, dass es auch nach einem längeren Startvorgang nicht mehr über den Radiator 1 umgewälzt wird. Aus diesem Grunde sind die Wärmerohre 13 vorgesehen, mit denen eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen dem Kessel 6 und dem innersten Wärmeaustauschglied 12 bereitgestellt ist. Somit kann im Rahmen der Erfindung die Oberspannungswicklung der Wicklungen 9 an das Hochspannungsnetz angeschlossen werden. Die Unterspannungswicklung wird hingegen an einen hierfür zweckmäßigen Widerstand angelegt, so dass der Transformator 5 nicht unter Volllast betrieben wird. Hierbei kommt es zu einem allmählichen Erwärmen des Isolierfluids 7 und somit der Außenwand des Kessels 6. Ein Teil der hierbei entstehenden Wärme wird mittels der Wärmerohre oder Heat Pipes 13 auf das beheizte Wärmeaustauschglied 12 übertragen, das so einschließlich des darin angeordneten Isolierfluids 7 erwärmt wird. Die Temperatur des beheizten Wärmeaustauschgliedes 12 ist somit höher als die der weiter außen liegenden Wärmeaustauschglieder 13. Die Viskosität des Isolierfluids in dem beheizten Wärmeaustauschglied nimmt daher ab. Trotzdem stellt sich ein Temperaturunterschied zwischen dem Isolierfluid 7 innerhalb des Kessels 6 und dem Isolierfluid innerhalb des beheizten Wärmeaustauschglieds 12 ein, so dass es aufgrund der unterschiedlichen Dichte des Isolierfluids 7 zu einem Druckunterschied und somit zu einem Umwälzen des Isolierfluids über das innerste Wärmeaustauschglied 12 kommt. Hierbei gelangt fortwährend wärmeres Isolierfluid über die Zuleitung 2 zum beheizten Wärmeaustauschglied 12, wobei eine allmähliche Erwärmung der weiteren außer liegenden Wärmeaustauschglieder 3 erfolgt. Schließlich wird das Isolierfluid 7 auch über die weiter außen liegenden Wärmeaustauschglieder 3 umgewälzt. Der Transformator kann anschließend unter Volllast betrieben werden.

[0040] Abschließend sei angemerkt, dass die Lastregelung beim Kaltstart im Rahmen der Erfindung beliebig sein kann. Abweichend von den oben genannten Umsetzungen des Kaltstarts kann das erfindungsgemäße elektrische Gerät auch unter Volllast gestartet werden.

Ansprüche

1. Elektrisches Gerät (5) zum Anschluss an ein Hochspannungsnetz mit

- einem Kessel (6), der mit einem Isolierfluid (7) befüllt ist und in dem ein magnetisierbarer Kern (8) und wenigstens eine einen Abschnitt (10) des Kerns (8) umschließende Wicklung (9) angeordnet sind, und

- einer Kühlanlange (11), die wenigstens einen Radiator (1) umfasst, der außerhalb des Kessels (6)angeordnet und mit diesem zum Umwälzen des Isolierfluids (7) über den Radiator (1) verbunden ist, wobei der Radiator (1) wenigstens zwei einander parallel geschaltete Wärmeaustauschglieder (3) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass nur eines der Wärmeaustauschglieder (3) als beheiztes Wärmeaustauschglied (12) in wärmeleitender Verbindung mit einer Wärmequelle steht, die beim Starten des Betriebs des elektrischen Geräts (5) Wärme erzeugt.

2. Elektrisches Gerät (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle eine elektrische Heizquelle ist.

3. Elektrisches Gerät (5) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizquelle Heizdrähte aufweist, die an dem beheizten Wärmeaustauschglied anliegen.

4. Elektrisches Gerät (5) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle der mit Isolierfluid befüllte Kessel (6) ist, wobei der Kessel (6) und/oder das Isolierfluid (7) über wenigstens ein Wärmerohr (13) mit dem beheizten Wärmeaustauschglied (12) wärmeleitend verbunden ist.

5. Elektrisches Gerät (5) nach dem der vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass sich jedes Wärmerohr (13) mit einem Wärmeaufnahmeende eine Außenwand des Kessels und mit einem Wärmeabgabeende das beheizte Wärmeaustauschglied (12) kontaktiert.

6. Elektrisches Gerät (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Radiator (1) einen oberen Zulauf (2) und einen unteren Rücklauf (4) aufweist, die jeweils mit dem Kessel (6) und über die Wärmeaustauschglieder (3) miteinander verbunden sind, wobei das beheizte Wärmeaustauschglied (12) den geringsten Abstand zum Kessel (6) aufweist.

7. Elektrisches Gerät (5) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass Wärmerohre (13) sich sowohl im Bereich der oberen Zuleitung (2) als auch im Bereich der unteren Rückleitung (4) zwischen dem beheizten Wärmeaustauschglied (12) und dem Kessel (6) erstrecken.

8. Elektrisches Gerät (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Wärmeaustauschglied (12) zumindest abschnittsweise von einer Wärmedämmschicht umschlossen ist.

9. Elektrisches Gerät (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanlage eine passive Kühlanlage ist.

10. Elektrisches Gerät (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanlage mehrere Radiatoren aufweist, wobei jedoch nur ein Radiator ein beheiztes Wärmeaustauschglied aufweist.

11. Verfahren zum Kaltstarten eines elektrischen Geräts, das einen einem Kessel (6), der mit einem Isolierfluid (7) befüllt ist und in dem ein magnetisierbarer Kern (8) und wenigstens eine einen Abschnitt (10) des Kerns (8) umschließende Wicklung (9) angeordnet sind, und eine Kühlanlange (11) aufweist, die wenigstens einen Radiator (1) umfasst, der außerhalb des Kessels (6)angeordnet und mit diesem zum Umwälzen des Isolierfluids (7) über den Radiator (1) verbunden ist, wobei der Radiator (1) wenigstens zwei einander parallel geschaltete Wärmeaustauschglieder (3) aufweist, bei dem nur eines der Wärmeaustauschglieder (3) als beheiztes Wärmeaustauschglied (12) mit Hilfe einer Wärmequelle erwärmt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Wärmeaustauschglied (12) mit Hilfe einer elektrischen Heizquelle erwärmt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Wärmeaustauschglied (12) mittels wenigstens eines Wärmerohres (13) durch den beim Kaltstarten sich erwärmenden Kessel (6) erwärmt wird, wobei jedes Wärmerohr (13) zwischen dem Kessel (6) und dem beheizten Wärmeaustauschglied (12) angeordnet wird.

Zeichnung