KR100348704B1 - A fuse-bushing for protecting a transfomer from over power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변압기의 1차측 및 2차측의 전력 인입 및 인출 부위에 설치되는 부싱의 내부에 정격 및 과부하가 계산되어 설계된 휴즈가 직렬 내장된 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱에 관한 것으로서, 종래의 일반적인 변압기의 1차 인입부에는 외부로부터 공급되는 전류를 변압기 내부로 운송하기 위하여 도체와 도체 절연을 위한 부싱(인입 절연애자)이 설치되는데, 이와 같은 종래의 부싱은 단지 도전로와 외부 접지로부터의 절연 기능만을 수행하고 있으나, 본 발명에 따른 휴즈 부싱에 의하면, 변압기의 1차측 및 2차측 각각의 부싱 하우징(110)의 내부 절연관(111)내의 도전로인 도체(120)에 직렬로 변압기의 정격용량에 대한 과부하 보호용 휴즈(130)를 설치함으로써, 과부하시 휴즈(130)의 용단소자(302a)가 J=I2R의 주울열에 의해 용단되면서 외부 인입 전원 및 출력측 부하로부터 변압기를 분리하여 일정시간 이내에 과부하를 차단하게되고, 이로 인해 변압기를 보호하여 전력사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a fuse overload protection fuse bushing in which a fuse is designed in series in which a rating and an overload are calculated inside a bushing installed at the power inlet and outlet parts of the primary and secondary sides of the transformer. The car inlet is provided with a bushing (lead insulator) for conductor and conductor insulation to transport the current supplied from the outside into the transformer, and this conventional bushing only performs insulation function from the conductive path and external ground. However, according to the fuse bushing according to the present invention, the rated capacity of the transformer in series with the conductor 120 in the inner insulation pipe 111 of the bushing housing 110 of each of the primary side and secondary side of the transformer By installing the overload protection fuse 130, the melted element 302a of the fuse 130 during the overload is melted by Joule heat of J = I 2 R while the external incoming power and Disconnecting the transformer from the output side load to cut off the overload within a certain time, thereby protecting the transformer has the effect of preventing the power accident in advance.

Description

변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱{A fuse-bushing for protecting a transfomer from over power}Fuse-bushing for protecting a transfomer from over power

본 발명은 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱(Fuse Bushing)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 1차측 및 2차측의 전력 인입 및 인출 부위에 설치되는 부싱의 내부에 정격 및 과부하가 계산되어 설계된 휴즈가 직렬 내장된 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱에 관한 것이다.The present invention relates to a fuse bushing for protecting a transformer overload, and more specifically, a fuse designed to calculate a rating and an overload inside a bushing installed at a power inlet and outlet part of a primary side and a secondary side of a transformer in series. An integrated fuse overload protection fuse bushing.

종래의 부싱( 또는 절연애자라 칭함 )은 변압기의 1차측 및 2차측에 설치되어, 전력기기의 외부에서 내부로 또는 내부에서 외부로 전류를 외함과 절연하여 인입 및 인출하기 위한 것으로서, 변압기의 주 회로의 보호를 위한 매우 중요 부품중에 하나지만 지금까지 단지 절연 목적으로만 사용하여 왔다.Conventional bushings (or so-called insulators) are installed on the primary and secondary sides of a transformer to draw and draw current from the exterior of the power equipment or from the interior to the exterior, insulated from the enclosure. One of the most important components for the protection of circuits, but so far has been used only for isolation purposes.

세계 각국이 부싱에 대하여 독립된 규격을 설정하여 정격, 기본특성, 시험방법 및 장착 방법을 규정하고 있으며, 이와 같은 부싱은 절연방법에서 단일형 부싱, 유입 부싱, 콘덴서 부싱으로 나뉘는데, 현재 유입부싱은 거의 사용되고있지 않는다. 도 1은 현재 범용적으로 사용되고 있는 고압자기재 및 복합재료 부싱(10)을 도시한 것으로서, 내부에 도전체(11)가 삽입되어 있고 외면에는 복수의 원판돌부(12)가 형성되어 있다.Countries around the world set independent standards for bushings to define ratings, basic characteristics, test methods and mounting methods. These bushings are divided into insulation bushings, single bushings, inflow bushings and condenser bushings. It is not. FIG. 1 illustrates a high pressure magnetic material and a composite material bushing 10 which are currently used in general, and a conductor 11 is inserted in the inside and a plurality of disc protrusions 12 are formed on the outer surface.

일반적으로, 변압기에 예상되는 전기적 사고는 권선의 전부 또는 부분 단락, 권선의 지락 또는 1차측과 2차측 권선의 혼촉, 단선 등이 있으며, 낙뢰써지(Surge)의 침입, 2차측의 외부 단락 또는 과부하 등이 직접적인 사고 원인이 되기도 한다. 이와 같은 전기적 사고로 인해서 매년 수백건의 변압기 사고가 발생되어 인재 및 재산상의 피해가 발생되고 있고, 이와 같은 사고로부터의 보호를 위하여 변압기 자체의 제한된 과부하 특성과 외부로부터의 계전기 작동, 변압기 내부의 온도상승 방지용 스위치(CSP)에 의한 외부에서의 수동차단, 및 고압 주상 변압기의 경우 단락 차단용 스위치(COS : Cut Off Switch)를 작동하도록 하고 있다.Generally, electrical accidents expected in transformers include all or partial shorts of the windings, ground faults of the windings, or mixing of the primary and secondary windings, disconnection, etc., intrusion of lightning surges, external short circuits or overloads on the secondary side. The back can be a direct cause of accidents. Due to such electrical accidents, hundreds of transformer accidents occur every year, causing damage to human resources and property.In order to protect against such accidents, limited overload characteristics of the transformer itself, relay operation from outside, and temperature rise inside the transformer are prevented. External cut-off by prevention switch (CSP), and short-circuit cut-off switch (COS: Cut Off Switch) in the case of high voltage pole transformer.

종래의 변압기 보호를 위한 장치를 살펴보면, 전기 설비 기준에서 뱅크용량 5 MVA 특별 고압변압기에는 내부 고장이 생겼을 때에 자동적으로 계통에서 이탈시키는 장치를 설치하며, 10 MVA 미만의 것은 경보를 울림으로 하고, 일반적으로는 각종 고장의 형태에 따라 다음과 같은 보호장치가 사용되고 있다.In the conventional equipment for transformer protection, a bank capacity of 5 MVA special high-voltage transformer is installed in the electrical installation standard to automatically disconnect from the system when an internal failure occurs, and less than 10 MVA sounds an alarm. The following protection devices are used according to various types of failures.

변압기의 고장 형태가 내부단락일 경우에 사용되는 보호장치로는 비율차동 계전기, 과전류 계전기, 브흐홀쯔 계전기 또는 충격압력 계전기 등이 있는 데, 이는 단락전류만 보호하고, 변압기 외부에 별도로 설치하여 제어해야 하는 단점이 있다. 또한, 지락 1차 및 1, 2차측 단락의 경우에는 지락 과전류 계전기 또는 지락 방향 계전기를 보호 장치로 사용하고, 지락 2차의 경우에는 지락 과전류 계전기를 보호 장치로 사용하는 바, 이 장치들에 의해서는 지락 사고만 보호되며, 과부하 및 2차 외부단락의 경우에는 과전류 계전기, 2차 저압 배선용 차단기 또는 인입선 휴즈를 보호장치로 사용하는 데, 이 장치는 단락으로부터의 보호를 위한 것으로서, 외부에 별도로 설치하여 변압기의 보호보다는 수용가 보호를 위한 것이다.Protection devices used in the case of a transformer failure type of internal short-circuit include ratio differential relays, overcurrent relays, Buchholz relays or shock pressure relays, which should only be protected by short-circuit currents and installed separately outside the transformer. There is a disadvantage. Ground fault overcurrent relays or ground fault direction relays are used as protection devices for ground fault primary, primary and secondary short circuits, and ground fault overcurrent relays are used as protection devices for ground fault secondary devices. Is a ground fault protection only. In case of overload and secondary external short circuit, over current relay, secondary low voltage circuit breaker or lead-in fuse is used as a protective device. This is to protect the consumer rather than the transformer.

또한, 정격 이상의 과부하나 단락, 혼촉 등의 사고로 인해 변압기 내부의 코일 및 철심에서 열이 발생하여 온도가 상승( 유압식의 경우 절연유의 온도가 상승 )하면, 이 온도상승으로부터의 보호를 위해 변압기 내부에 온도 센서를 설치하고, 그 온도 센서에 의해 감지되는 온도 신호에 의거하여 외부에서 수동으로 스위치를 열어준다. 그러나, 이는 일일이 변압기에 설치된 온도 센서로부터의 신호를 관찰해야 하고, 수동으로 작동해야 하는 단점이 있고, 온도 감지 작동이라는 명제 아래 여름철은 30∼40 ℃의 주변 온도와 겨울철은 -10 ∼ -20℃ 이상의 환경 온도차가 있으므로 단지 온도를 감지하여 작동하는건 무리가 뒤따르며, 변압기 탱크 내부에 설치되어 있으므로 수리할 경우 유지 보수도 여의치 않다.In addition, if the temperature rises due to the overload, short circuit, or contact with the rated heat, the heat is generated from the coil and iron core inside the transformer, and the temperature of the insulation oil rises in the case of hydraulic type. The temperature sensor is installed at the outside and the switch is manually opened from the outside based on the temperature signal detected by the temperature sensor. However, this has the disadvantage of having to observe the signal from the temperature sensor installed in the transformer one by one, manual operation, and under the proposition of temperature sensing operation, the ambient temperature of 30-40 ° C in summer and -10-20 ° C in winter Since there is a difference in environmental temperature, it is hard to just operate by sensing the temperature, and since it is installed inside the transformer tank, there is no maintenance when repairing.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 변압기의 1차측 및 2차측의 전력 인입 및 인출 부위에 설치하는 부싱을 절연과 전도를 위한 기존의 부싱이 아닌 원래의 절연과 전도 기능을 가짐은 물론 지속적인 과부하나 단락전류 등에 의한 각종 전기적 사고로부터 변압기 및 수용가를 보호하기 위하여, 정격 및 과부하가 계산되어 용단 및/또는 차단되도록 설계된 휴즈가 내장된, 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a bushing installed at a power inflow and outflow site on the primary and secondary sides of a transformer, rather than a conventional bushing for insulation and conduction. Fuse bushings for transformer overload protection with built-in fuses designed to calculate and blow and / or cut off ratings and overloads to provide insulation and conduction as well as to protect transformers and consumers from electrical accidents caused by continuous overload or short circuit current. Is to provide.

도 1은 종래의 고압 자기재 또는 복합재료로 만들어진 부싱을 나타낸 도면,1 is a view showing a bushing made of a conventional high-pressure magnetic material or composite material,

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱으로서, 도 2는 변압기 1차측에 설치되는 1차 고압 휴즈 부싱을 나타내고, 도 3은 변압기 2차측에 설치되는 2차 저압 휴즈 부싱을 나타내는 도면이고,2 and 3 is a fuse overload protection fuse bushing according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a primary high-pressure fuse bushing is installed on the transformer primary side, Figure 3 is a secondary low pressure installed on the transformer secondary side Is a view showing a fuse bushing,

도 4는 도 2 및 도 3에서 과부하 또는 단락전류로부터 변압기를 분리할 목적으로 설치된 부싱 내장형 변압기 보호 휴즈의 구성도이고,4 is a schematic diagram of a bushing built-in transformer protection fuse installed for the purpose of separating the transformer from the overload or short-circuit current in Figures 2 and 3,

도 5는 도 4의 변압기 보호를 목적으로 일반적으로 적용되는 휴즈 소자의 동작시간 특성을 보인 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating operation time characteristics of a fuse device generally applied for the purpose of protecting the transformer of FIG. 4.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

110,210 : 부싱 하우징 111,211 : 절연관110,210: bushing housing 111,211: insulated pipe

120,220 : 도전선 130,230 : 휴즈 엘리먼트(용단, 차단 요소)120,220: Conductor wire 130,230: Fuse element (melting, blocking element)

140,240 : 부싱 상부 캡 141,241 : 휴즈 교환용 너트140,240 bushing upper cap 141,241 fuse replacement nut

150,250 : 라인 클램프 단자 161 : 고정링150,250: line clamp terminal 161: retaining ring

160, 260 : 변압기 외함 270 : 봉지재160, 260: transformer enclosure 270: encapsulant

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱은, 변압기의 1차측 및 2차측 전력 인입 및 인출 부위에 설치되어 도전로를 외부 접지로부터 절연하기 위한 부싱에 있어서, 내부 중앙에 절연관이 형성된절연성 하우징; 상기 절연관내에 설치되어 전력의 인입 또는 인출 도전로를 형성하는 도체선; 및 상기 절연관내의 상기 도체선에 직렬로 연결 설치되어 변압 가능한 정격전류 이상과 초기 기동전류 이상의 과부하 지속 전류가 흐르면 상기 도전로를 차단하는 차단수단을 포함하여 구성되며, 특히 상기 차단수단중의 소자(엘리먼트) 요소는 상기 절연관내에 착탈 설치 가능하도록 한다.In order to achieve the above object, the transformer overload protection fuse bushing according to the present invention is installed at the primary and secondary power supply and withdrawal sites of the transformer to insulate the conductive path from the external ground. An insulating housing formed with an insulating tube; A conductor wire installed in the insulated tube to form a lead-in or lead-out conductive path of electric power; And a disconnecting means installed in series with the conductor wire in the insulated tube and blocking the conductive path when an overload continuous current of more than a rated current changeable and an initial starting current flows. (Element) The element is detachably installed in the insulation tube.

이와 같이 본 발명에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱에 의하면, 부싱 내부 도전로로서의 상기 도체선에 변압기의 과부하 용량에 대한 과부하 보호용 상기 차단수단을 직렬 설치하여, 과부하시 상기 차단수단이 도전로를 차단하게 함으로써, 외부로부터의 인입 전원 및 출력측 부하로부터 변압기를 분리하여 변압기를 보호하게 된다.Thus, according to the fuse bushing for transformer overload protection according to the present invention, by installing the blocking means for overload protection for the overload capacity of the transformer in the conductor line as a bushing inner conductive path, so that the blocking means to block the conductive path in case of overload. Thus, the transformer is protected from the incoming power source and the output side load from the outside to protect the transformer.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a fuse bushing for protecting a transformer overload according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱으로서, 변압기 1차측에 설치되는 1차 고압 휴즈 부싱을 나타낸 것이다.Figure 2 is a fuse overload protection fuse bushing according to an embodiment of the present invention, it shows a primary high-pressure fuse bushing installed on the transformer primary side.

도 2에서 상기 1차 고압 휴즈 부싱은, 내부 중앙에 상하 길이방향으로 절연관(111)이 형성되어 있고, 외면에는 복수의 원판돌기(112)가 형성된 절연성 재질의 하우징(110); 상기 절연관(111)내에 설치되어 전원의 인입 도전로를 형성하는 도체선(120); 상기 절연관(111)내의 상기 도체선(120)에 직렬로 연결 설치되어 정격 이상의 과부하가 변압기 기능에 이상을 줄만큼의 시간으로서의 기설정된 시간 동안 전류가 흐르거나 단락전류가 흐르면 상기 도전로를 차단하되, 상기 절연관(111)내에 착탈 설치 가능한 차단수단으로서의 내장형 휴즈(130); 상기 절연관(111)의 상부를 개폐하도록 상기 하우징(110)의 상단부에 복수개의 휴즈 교환용 너트(141)를 이용하여 결합 설치되어 있는 상부 캡(140); 외부의 전력선로(미도시) 또는 그 전력선로를 통하여 전달되는 전원을 변압기측으로 인입하기 위한 별도의 전력선(미도시)을 상기 캡(140)을 통과하여 상기 절연관(111)내의 상기 도전로로 연통 지지하도록 상기 캡(140)의 상면에 설치된 라인클램프단자(150); 및 상기 도체선(120)의 하부를 지지하면서 상기 변압기에 결합되도록 상기 하우징(110)의 하단부에 형성 설치되어 있는 변압기 고정링(160)으로 구성되어 있다.In Figure 2, the primary high pressure fuse bushing, the insulating tube 111 is formed in the longitudinal center in the inner center, the outer surface of the housing 110 of the insulating material formed with a plurality of disc projections 112; A conductor wire 120 installed in the insulation tube 111 to form a drawing conductive path of power; When the current flows or short-circuit flows for a predetermined time as a time sufficient to be connected to the conductor wire 120 in the insulated tube 111 in a manner such that the overload of the rating exceeds the transformer function, the conductive path is blocked. However, the built-in fuse 130 as a detachable means detachable in the insulating tube 111; An upper cap 140 coupled to an upper end of the housing 110 using a plurality of fuse replacement nuts 141 to open and close an upper portion of the insulating tube 111; An external power line (not shown) or a separate power line (not shown) for drawing power delivered through the power line to the transformer side passes through the cap 140 to the conductive path in the insulation pipe 111. A line clamp terminal 150 installed on an upper surface of the cap 140 to support communication; And a transformer fixing ring 160 formed at a lower end of the housing 110 to be coupled to the transformer while supporting the lower portion of the conductor wire 120.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱으로서, 변압기 2차측에 설치되는 2차 저압 휴즈 부싱을 나타낸 것이다.Figure 3 is a fuse overload protection fuse bushing according to an embodiment of the present invention, it shows a secondary low-pressure fuse bushing installed on the transformer secondary side.

도 3에서 상기 2차 저압 휴즈 부싱은, 내부 중앙에 상하 길이방향으로 절연관(211)이 형성되어 있고, 외면은 대략원주형으로 형성된 절연성 재질의 하우징(210); 상기 절연관(211)내에 설치되어 전원의 인출 도전로를 형성하는 도체선(220); 상기 절연관(211)내의 상기 도체선(220)에 직렬로 연결 설치되어 예정된 전류보다 큰 과전류가 변압기 기능에 이상을 줄만한 시간으로서의 기설정된 시간동안 흐르거나 단락전류가 흐르면 상기 도전로를 차단하되, 상기 절연관(211)내에 착탈 설치가능한 차단수단으로서의 내장형 휴즈(230); 상기 절연관(211)의 상부를 개폐하도록 상기 하우징(10)의 상단부에 복수개의 휴즈 교환용 너트(241)를 이용하여 결합 설치되어 있는 상부 캡(240); 변압기 2차측으로부터 출력되어 부하(미도시)측으로 전달되는 전원의 공급로로서의 전력 공급선(미도시)을 상기 상부 캡(240)을 통과하여 상기 절연관(211)내의 상기 인출 도전로로 연통 지지하도록 상기 캡(240)의 상면에 설치된 라인클램프단자(250); 및 상기 도체선(220) 및 변압기 외함(260)을 봉함하는 봉지재(270)로 구성되어 있다.In FIG. 3, the secondary low pressure fuse bushing includes an insulating tube 211 formed at an inner center thereof in a vertical direction in an inner center thereof, and an outer surface thereof having an approximately cylindrical shape having a cylindrical shape; A conductor wire 220 installed in the insulation tube 211 to form a drawing conductive path for power; When the overcurrent larger than a predetermined current flows for a predetermined time or a short-circuit current flows, the conductive path is cut off in series with the conductor wire 220 installed in the insulator tube 211. A built-in fuse 230 as a blocking means detachably installed in the insulating tube 211; An upper cap 240 coupled to an upper end of the housing 10 using a plurality of fuse replacement nuts 241 to open and close an upper portion of the insulating tube 211; A power supply line (not shown) as a supply path of power output from the secondary side of the transformer and transmitted to the load (not shown) side passes through the upper cap 240 to communicate with the draw conductive path in the insulation pipe 211. A line clamp terminal 250 installed on an upper surface of the cap 240; And an encapsulant 270 encapsulating the conductor wire 220 and the transformer enclosure 260.

도 4는 도 2 및 도 3에서 상기 차단수단으로서의 부싱 내장형 변압기 보호 휴즈(130,230)의 구성도로서, 아크 소호관(301), 상기 아크 소호관(301)내에 설치된 용단(鎔斷) 및 차단 소자(302), 상기 아크 소호관(301)의 상하부를 막는 상하부 캡(303,304), 및 상기 용단 및 차단 소자(302)의 양단과 변압기의 인입 또는 인출선으로서의 상기 도체선(120,220) 및 외부의 배전선(미도시)과를 상호 직렬 연결하는 연결단자(305,306)로 구성되어 있다. 특히, 상기 용단 및 차단 소자(302)는 상호 직렬 연결된 용단부(302a) 및 차단부(302b)를 구비하여, 변압기 정격 대비 과부하 비율(약 120% 내지 900%)에 따라 약 0.1초부터 2시간까지 각각 다르게 용단 및/또는 차단되도록 설계되는데, 상기 용단부(302a)는 기설정된 단락전류 이내의 과부하시 발생된 과부하의 크기에 따라 설정된 시간동안 서서히 용해되어 차단되도록 설계하고, 상기 차단부(302b)는 상기 단락전류 이상의 과전류 발생시에 즉시(예컨대, 전류의 수싸이클 이내에) 차단되도록 설계한다.4 is a configuration diagram of the bushing built-in transformer protection fuses 130 and 230 as the blocking means in FIGS. 2 and 3, wherein an arc arc tube 301 and a blow element and a blocking element installed in the arc arc tube 301 are shown. 302, upper and lower caps 303 and 304 for blocking the upper and lower portions of the arc arc tube 301, and the conductor wires 120 and 220 and external distribution lines as lead or lead wires of both ends of the blow-off and blocking element 302 and transformers. And connecting terminals 305 and 306 which connect a series with each other (not shown). In particular, the melt and cut-off element 302 has a blow-out portion 302a and a cut-off portion 302b connected in series with each other, and according to the overload ratio (about 120% to 900%) to the transformer rating, from about 0.1 second to 2 hours The melting part 302a is designed to be melted and cut off gradually for a predetermined time according to the magnitude of the overload generated during overload within a predetermined short-circuit current, and the blocking part 302b. ) Is designed to shut off immediately (eg within a few cycles of current) when an overcurrent above the short-circuit current occurs.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the present invention configured as described above will be described.

전력을 소모하는 곳이나 전기, 전자 제품에는 항상 사용 가능한 정격전압이 공급되어야 하는데 외부로부터 공급되는 전압과 사용 전압이 같지 않을 경우는 장비나 제품의 운전을 위하여 전압을 정격전압으로 변환하는 변압기를 사용하게 된다.Where available, always use the rated voltage available to the power consumption, electrical and electronic products. If the voltage from the outside is not the same as the operating voltage, use a transformer that converts the voltage to the rated voltage for the operation of the equipment or product. Done.

변압기의 고장은 외부의 고장전압이나 써지(surge), 단락전류(short current), 과부하(over load)에 의한 변압기의 열화가 주요한 원인으로 많이 알려져 있다. 특히, 도심 밀집지역에 설치된 옥외용 전주의 주상변압기 경우는 평소의 과부하나 열화가 진행되다가 전력의 소모가 급격히 많은 여름철에 변압기가 과부하로 고장나면서 폭발되는 사고가 발생하기도 하는데, 이와 같은 사고는 주변의 인명과 재산에 큰 피해를 줄뿐만 아니라 전력기기의 손실과 안전재해로 까지도 동반된다.The failure of the transformer is known to be the main cause of the deterioration of the transformer due to external fault voltage, surge, short current, overload. In particular, in the case of a pole-type transformer of outdoor poles installed in a crowded area of the city, an accident occurs when an overload or deterioration proceeds and the transformer breaks down due to an overload in the summer when the power consumption is rapidly increased. In addition to serious damage to life and property, it also leads to loss of electrical equipment and safety hazards.

본 발명은 변압기의 1차 및 2차측 절연부싱(인입 및 인출 절연애자)에, 변압기의 정격 및 과부하가 계산되어 설계된 휴즈(130,230)를 자기 및 복합재료 소재로된 부싱 하우징(110)내부의 절연관(111,211)에 도전로와 직렬로 착탈가능하도록 설치하고, 외부로부터 변압기 내부로 인입되는 전원 또는 변압기로부터 부하측으로 인출되는 전원에 과부하가 발생될 경우 상기 휴즈(130,230)의 용단 및 단락전류 차단소자(302)가 분리되어 전원 공급을 위한 상기 도전로를 차단하게 된다. 즉, 상기 도전로상에 여자돌류와 과전류가 발생되면, 상기 용단 및 단락전류 차단소자(302)는 도 5에 도시된 바와 같이 일정하게 설계된 과부하 전력의 비율( 변압기의 정격 대비 과부하 비율은 약 120% ∼ 900% )에 따라 약 0.1초부터 약 2시간까지 각각 다르게 용단 및/또는 차단되는 바, 변압기 정격의 700% 이상인 단락전류 발생시에는 상기 용단 및 차단 소자(302)의 상기 차단부(302b)의 차단 특성을 이용해 전류의 수 싸이클(약 0.2초) 이내에 차단되도록 하고, 변압기 정격의 700% 이내의 과전류 발생시에는 상기 용단부(302a)의 용단 특성을 이용해 발생된 과전류의 크기에 따라 용단 시간을 달리하여 차단되도록 함으로써, 과부하와 단락 전류로부터 변압기가 보호되며, 그밖의 상기 용단 및 차단 소자(302)의 동작 특성은 일반적으로 도 5와 같이 설정되나 변압기의 용도 및 종류에 이들의 휴즈의 정격도 달라지므로 이들 엘리먼트의 요소에 대한 동작 시간은 달라지게 설정될 수 있다.According to the present invention, a fuse (130,230) designed for the primary and secondary side insulation bushings (inlet and pull insulators) of a transformer is calculated by calculating the rating and overload of the transformer. It is installed to be detachable in series with the conductive path in the association (111, 211), and if the overload occurs in the power drawn into the transformer from the outside or the power drawn from the transformer to the load side, the blown and short-circuit current blocking device of the fuse (130, 230) 302 is separated to cut off the conductive path for power supply. That is, when an excitation current and an overcurrent are generated on the conductive path, the blown-out and short-circuit current blocking device 302 has a constant ratio of overload power designed as shown in FIG. 5. % To 900% kV), each of which is melted and / or interrupted differently from about 0.1 second to about 2 hours, and when the short circuit current of 700% or more of the transformer rating occurs, the breaking portion 302b of the melting and blocking element 302 To cut off within a few cycles of current (approximately 0.2 seconds), and when overcurrent within 700% of the transformer rating occurs, use the melting characteristic of the melting part 302a to adjust the melting time according to the magnitude of the overcurrent generated. By being otherwise cut off, the transformer is protected from overload and short-circuit current, and other operating characteristics of the blow-off and blocking element 302 are generally set as shown in FIG. Rating of the fuse to the use thereof, and also because different types of operating time for the elements of these elements may be set to vary.

한편, 상기 용단 및 차단 소자(302)가 용단 및/또는 차단된 상기 휴즈(130,230)는, 상기 휴즈 교환용 너트(141,241)를 풀고, 상기 부싱 상부 캡(140,240)을 열어 상기 절연관(111,211)의 상부를 개방한 후, 새로운 휴즈로 교체하면 된다.Meanwhile, the fuses 130 and 230 in which the melt and cut-off elements 302 are melted and / or cut off, loosen the fuse replacement nuts 141 and 241, and open the bushing upper caps 140 and 240 to insulate the insulator pipes 111 and 211. After opening the top of the, replace with a new fuse.

본 발명에 의하면 과부하로부터 변압기를 보호하고 나아가 수용가측의 각종 부하를 보호하도록 하여, 년간 수백건에 이르는 변압기의 고장과 인명, 경제적 손실을 줄이도록 할 수 있는 바, 이와 같은 본 발명을 적용하여 사용가능한 변압기를 살펴보면 다음과 같다.According to the present invention, it is possible to protect the transformer from overload and to protect various loads on the customer side, thereby reducing the failure, life and economic loss of the transformer by several hundred cases per year. The transformer is as follows.

발/변전소 또는 배전선에서 전압을 변경하여 전력을 공급할 목적으로 사용되고 주로 옥외용에 많이 사용되어 사고시 큰 피해기 우려되는 전력용 주상 변압기와; 복수의 계통을 절연할 목적으로 사용되며 타이 트랜스라고도 하는 절연 변압기와; 전기로에 전력을 공급할 목적으로 사용되고 전기로의 종류에 따라 종류가 다양하며 주로 2차측이 대전류인 경우가 많아서, 부하의 변동이 크고 회로의 % 리액턴스가 큰 특징으로 갖는 전기로용 변압기와; 정류기 SCR 등의 전원 변압기이고, 정류번에 따라 종류도 다양하며 정류기와 일체로된 것도 있는 것으로서, 고조파 성분이 많기 때문에 손실이 크고 온도 상승이 높은 특징이 있는 반도체 전력변환 장치용 변압기와; 선박내의 배전에 사용하는 특수한 변압기로 NK 규격 등에 의해 제작되며 엄격한 검증이 필요한 것으로서, 1,2차 모두 저압이며 소용량이 특징인 선박용 변압기와; 폭발 가연성이 있는 환경에 사용되는 변압기로서, 사용 환경이 중요하므로 특히 본 발명에 따른 휴즈 부싱을 적용하면 매우 큰 효과가 기대되는 방폭 구조 변압기 등의 1차측 및 2차측에 설치 적용할 수 있으며, 기타 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 휴즈 부싱은 각종의 변압기에 적용가능할 것이다.A pole-type transformer for electric power used for the purpose of supplying electric power by changing the voltage in the power generation / substation or distribution line, which is mainly used for outdoor use, and is a major damage in case of an accident; An isolation transformer, also referred to as a tie transformer, for the purpose of insulating a plurality of systems; An electric furnace transformer having a purpose of supplying electric power to an electric furnace and having various types according to the types of electric furnaces, and mainly having a large current on a secondary side, having a large load variation and a large% reactance of a circuit; A power transformer such as a rectifier SCR, which has various types according to the rectifier number, and is integrated with the rectifier, and includes a transformer for a semiconductor power converter having a high loss and a high temperature rise due to a large harmonic component; A special transformer used for distribution in a ship, manufactured according to the NK standard, etc., which requires strict verification; As a transformer used in an explosive flammable environment, since the use environment is important, it can be installed and applied to the primary side and the secondary side of an explosion-proof structure transformer, which is expected to have a very large effect especially when the fuse bushing according to the present invention is expected. The fuse bushing may be applicable to various transformers without departing from the technical spirit of the present invention.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱에 의하면, 변압기를 정격 이상의 출력 부하나 입력전류로부터 보호하고, 변압기에 유도되는 이상 고전압으로부터 기기를 보호할 수 있으며, 변압기의 유지 보수시에 자기 및 복합재료 부싱 내부의 휴즈을 교체하기 때문에 유지 보수가 용이하고, 변압기의 열화나 누적된 열화로 인한 파손 또는 폭발을 미연에 막을 수 있어 인명이나 재산을 보호할 수 있으며, 변압기 1차에 인입된 고장전류에 의해 2차에 유도된 과전류로부터 전력기기 및 수용가를 보호할 수 있고, 또한 변압기 외분에 별도의 온도상승방지용 스위치(CSP)나 보호 계전기를 설치하지 않고 기존에 필수적으로 사용되는 부싱만으로 변압기를 보호할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the fuse overload protection fuse bushing according to the present invention, it is possible to protect the transformer from an output load or an input current higher than the rated value, and to protect the device from abnormal high voltage induced in the transformer. It is easy to maintain and replace the fuse inside the magnetic and composite bushings and can prevent damage or explosion due to deterioration of the transformer or accumulated deterioration, thus protecting people or property and entering the transformer primary. It is possible to protect the power equipment and the consumer from the overcurrent induced in the secondary by the fault current, and also to install the transformer only by using the bushing which is necessary for the existing without installing a separate temperature rise prevention switch (CSP) or a protective relay on the outside of the transformer. There is an effect to protect.

Claims (5)

변압기의 전력 인입 또는 인출 부위에 설치되어 도전로를 외부 접지로부터 절연하기 위한 부싱에 있어서,In the bushing installed in the power input or draw-out of the transformer to insulate the conductive path from the external ground, 내부 중앙에 절연관이 형성된 절연성 하우징;An insulating housing having an insulating tube formed in an inner center thereof; 상기 절연관내에 설치되어 전력의 인입 또는 인출 도전로를 형성하는 도체선; 및A conductor wire installed in the insulated tube to form a lead-in or lead-out conductive path of electric power; And 상기 절연관내의 상기 도체선에 직렬로 연결 설치되어 예정된 이상의 전류가 흐르면 상기 도전로를 차단하되, 단락전류 이하의 과전류 발생시 상기 변압기의 정격 대비 과부하 비율에 따라 각기 다른 시간 범위로 용해되어 차단되는 용단(鎔斷)부와, 상기 단락전류 이상의 과전류 발생시 전류의 수 싸이클 이내에 차단되는 차단부를 구비하는 차단수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱.It is connected to the conductor wire in the insulated pipe in series and blocks the conductive path when a predetermined current flows, but melts and cuts in different time range according to the overload ratio of the transformer when an overcurrent below a short circuit current occurs. A fuse bushing for transformer overload protection, characterized in that it comprises a (iv) section and a blocking means for shutting off within a few cycles of current when an overcurrent of the short circuit current or more occurs. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용단부는 변압기 정격전류의 180 %, 300 % 및 700%에 대하여 각각 600초, 60초 및 수초 이내에 용단되고, 상기 차단부는 상기 정격전류의 700% 이상의 단락전류와 같은 크기의 전류에 대해서 전류의 수 싸이클 이내에 통전으로 부터 분리되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 변압기 과부하 보호용 휴즈 부싱.The melted part is melted within 600 seconds, 60 seconds, and several seconds for 180%, 300%, and 700% of the transformer rated current, and the cutoff portion of the current for a current equal to the short circuit current of 700% or more of the rated current. Fuse bushing for transformer overload protection, characterized by separation from energization within a few cycles.
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