KR100592891B1 - 변압기용 코일 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계자철심과 코일 고정을 위해 상,하부 프레임과 측면프레임의 굽힘강성을 갖도록 함으로써 프렘의 조임력에 의한 코일의 권선상태가 변형되지 않게 하여 권선상태의 변형으로 인한 전력손실을 방지하는 동시에 코일의 단락으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 변압기용 코일 프레임에 관한 것이다.

본 발명의 구성은, 계자철심(33)에 1,2차 코일이 권선된 코일부(31)를 구비하며, 상기 계자철심(33)을 수용하기 위한 내입부(41a,42a)를 갖는 상,하부 프레임(41,42)과, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 양측단 내면으로 ㄱ자형 보강대(46)가 용착되고, 상기 보강대(46)의 길이가 한정되어 전후 양측에 지지대 삽입홈(H)이 형성되며, 상기 지지대 삽입홈(H)에 삽입되는 지지대(61)에 의해 상기 코일부(31)와 상,하부 프레임(41,42)의 절연거리가 유지되도록 코일(31) 및 지지대(61)를 사이에 두고 상기 상,하부 프레임(41,42)이 장볼트(48)에 의해 조립되고, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 측면에 형성된 결합공(41b,42b)을 통해 ㄷ자형 절곡부(52)를 갖는 측면프레임(50)이 볼트(58) 결합되며, 상기 측면프레임(50)의 외벽에 측방 보강수단을 용착 또는 결합된 구조이다.

Description

변압기용 코일 프레임{A transfomer coil frame}

도 1 은 종래의 일반적인 프레임의 결합구조를 보인 사시도,

도 2 는 종래의 또다른 프레임의 결합구조를 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 결합상태 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 분해상태 사시도,

도 5는 도 4의 a-a 선 단면도,

도 6은 도 4의 b-b 선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

31 - 코일부 33 - 계자철심

41 - 상부프레임 42 - 하부프레임

41a,41b - 내입부 41b,42b - 결합공

46 - ㄱ자형 보강대 48 - 장볼트

49 - 너트 50 - 측면프레임

52 - ㄷ자형 절곡부 54,56 - ㄷ자형 보강대

58 - 볼트 61- 지지대

H - 지지대 삽입홈

본 발명은 변압기용 코일 프레임에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 계자철심과 코일 고정을 위해 상,하부 프레임과 측면프레임의 굽힘강성을 갖도록 함으로써 프렘의 조임력에 의한 코일의 권선상태가 변형되지 않게 하여 권선상태의 변형으로 인한 전력손실을 방지하는 동시에 코일의 단락으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하는 변압기용 코일 프레임에 관한 것이다.

일반적인 변압기는 전신주를 통해 공급되는 고전압을 수요자에게 맞는 전압으로 강하시키는 것으로서, 1차코일과 2차 코일로 이루어진 코일과, 코일의 상호 유도작용의 원활함을 위한 계자철심의 결합상태가 유지되게 결속하는 상,하부 프레임 및 측면프레임과, 상기 상,하부 프레임 및 측면 프레임에 의해 의해 상호 결합된 코일과 계자철심을 수납하는 외함으로 구성되고, 상기 외함에는 변압과정에서 발생되는 열을 냉각하기 위한 절연성 냉각유가 충진되고 있다.

도 1을 참조하면, 상기 상부프레임(106)과 하부 프레임(107)은 4개의 장볼트(108)에 의해 상호 결합되어 변압기 코일과 계자철심의 결합상태를 유지하게 하고 있다.

상술한 종래의 변압기는 상부 프레임(106)과 하부 프레임(107) 및 상기 상,하부 프레임을 결속하는 장볼트(108)에 의한 결속력에 의하여 코일의 권선상태가 변형되지 않게 하기 위한 일환으로 권선된 변압기 코일을 바니쉬에 함침시켜 경화시킴으로써 권선된 코일과 절연지 사이의 결합력을 높였다.

이러한 바니쉬 함침 방법은 친환경적이지 못하여 환경오염을 유발할 뿐 아니라 작업자들의 기피 직종이고 또한 공정상에도 별도의 바니쉬 함침공정이 필요한 문제점이 있었던 바, 이를 해결하기 위한 노력이 계속되고 있다.

이러한 해결책으로서 제안된 대한민국 특허공개 2002-30215호가 잘 알려져 있다.

개시된 바에 의하면, 계자철심이 안착될 수 있도록 양측에 내면으로 절곡 형성되는 절곡부(211,212)를 형성하고, 이 절곡부의 양측에 볼트공이 형성된 고정부(221,222)를 구비하는 상,하부 프레임(210,220)과; 상기 상,하부 프레임의 절곡부의 양단측으로 결합되어 상,하부 프레임을 결속할 수 있도록 양측에 하부로 연속되는 지지바(231)가 각기 형성되고, 상기 지지바(231)의 상하단에 각기 볼트공을 형성한 측면프레임(230)과; 상기 측면프레임의 내측에 구비되어 계자철심에 내부에 끼워 결합되는 트랜스코일의 외면과 계자철심 내면 사이에 개재되어 프레임의 가압력에 의하여 권선상태의 변형이 방지되게 지지하는 엔드플레이트(240)를 포함하여 구성되는 것이 특징이며, 아울러 상기 측면 프레임의 지지바(231)는 계자철심의 측면을 지지하며 엔드플레이트(240)를 지지함과 더불어 굽힘강성을 갖도록 ㄱ자형 앵글로 형성된다.

이러한 종래의 변압기 프레임은 권선과 프레임 사이에 배치한 엔드플레이트(240)를 통해 권선 상태의 변형 방지력을 유지해 주기 때문에, 엔드플레이트(240) 의 필요성이 필수적이고 또한 조립과정에서 엔드플레이트의 고정에 대한 작업상의 어려움이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 바니쉬 함침을 실시하지 않으면서 종래와 같이 엔드플레이트의 사용이 불필요한 상태로서 권선 유지력이 우수하고, 간단한 구조이면서도 상,하 프레임과 권선간의 절연거리를 확보해줄 수 있어 안전신뢰성이 우수한 변압기용 코일 프레임을 제공하는데 목적을 두고 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 변압기용 코일 프레임은,

계자철심과 1,2차 코일이 권선된 코일부를 수용하기 위한 내입부를 갖는 상,하부 프레임과, 상기 상,하부 프레임의 양측단 내면으로 ㄱ자형 보강대가 부착되고, 상기 보강대의 길이가 한정되어 전후 양측에 지지대 삽입홈이 형성되며, 상기 지지대 삽입홈에 삽입되는 지지대에 의해 상기 코일부와 상,하부 프레임의 절연거리가 유지되도록 코일부 및 지지대를 사이에 두고 상기 상,하부 프레임이 장볼트에 의해 조립되고, 상기 상,하부 프레임의 측면에 형성된 결합공을 통해 측방 보강수단을 갖는 측면프레임이 볼트 결합되는 구조인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 결합상태 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 분해상태 사시도이며, 도 5는 도 4의 a-a 선 단면도이고, 도 6은 도 4의 b-b 선 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바를 참조하면, 본 발명은 계자철심(33)에 1,2차 코일이 권선된 코일부(31)를 구비하며, 상기 계자철심(33)을 수용하기 위한 내입부(41a,42a)를 갖는 상,하부 프레임(41,42)과, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 양측단 내면으로 ㄱ자형 보강대(46)가 용착되고, 상기 보강대(46)의 길이가 한정되어 전후 양측에 지지대 삽입홈(H)이 형성되며, 상기 지지대 삽입홈(H)에 삽입되는 지지대(61)에 의해 상기 코일부(31)와 상,하부 프레임(41,42)의 절연거리가 유지되도록 코일(31) 및 지지대(61)를 사이에 두고 상기 상,하부 프레임(41,42)이 장볼트(48)에 의해 조립되고, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 측면에 형성된 결합공(41b,42b)을 통해 ㄷ자형 절곡부(52)를 갖는 측면프레임(50)이 볼트(58) 결합되며, 상기 측면프레임(50)의 외벽에 측방 보강수단(54,56)을 용착 또는 결합된 구조이다.

상기 구성에서, 상기 측면프레임(50)의 측방 보강 수단은 직경이 다른 두 개의 ㄷ자형 보강대(54,56)가 이중으로 측면프레임(50)의 외면에 용착된다.

상기 보강대(54,56)은 측면프레임(50)의 휨에 대한 강성을 상승시키게 되므로, 활성화된 코일부(31)의 측방 팽창하려할 때 코일부(31)를 측방 지지하여 코일부(31)의 변형을 억제하는 작용을 한다.

본 발명은 상술한 구성과 아울러서, 상기 결합공(41b,42b)이 형성된 상,하부 프레임(41,42)의 내측면에는 상기 ㄱ자형 보강대(46) 용접공정 이전 단계에서 너트(49)를 용착함으로써, 측면프레임(50) 조립을 위한 볼트(58) 결합시에 작업이 용이하게 된다.

상기 결합공(41b,42b)에 암나사산을 형성하여 볼트(58)와 결합되게 할 수도 있으나 상기 결합공(41b,42b) 주변으로 프레임(41,42)의 프레임 측벽에 코일변형에 따른 압력에 의해 휘어짐이 발생할 우려가 있으므로 상술한 바와같이 너트(49)를 사용하는 것이 바람직하다.

이와같이 구성 및 작용하는 본 발명의 조립과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

권선된 1,2차 코일과 절연지의 결합력 향상을 위해 바니쉬 함침과정을 실시하지 않은 상태에서 2개의 코일부(31)의 중공부에 계자철심(33)을 결합하여 하부프레임(42)에 안착시킨다.

이때 프레임의 조립과정의 조입력에 의해 코일부(31)의 권선상태가 변형되지 않게 장볼트에 의해 상부프레임(41)을 결합한 후 측면프레임(50)을 순차적으로 결합하여 변압기 코일부(31)와 계자철심(33)의 결합상태가 유지되게 한다.

상기한 바와같이 프레임에 의하여 변압기 코일부(31)와 계자철심(33)을 결합한 상태에서 이를 도시안된 외함에 수납하고 상부프레임(42)에 구비된 고정브라켓(BK)을 외함에 고정한 후 냉각유를 충진하고 외함을 뚜껑을 닫음으로써 그 모든 조 립과정이 완료된다.

상술한 바와같이 본 발명은 프레임보강구조(46,54,56)을 갖는 프레임(41,42,50)의 조임력과 지지대(61)의 코일지지력에 의해 변압기 코일의 권선상태가 변형되지 않게 됨과 아울러 단락시 코일의 터짐을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 충분한 코일부(31)와 계자철심(33)의 결속력을 갖게 되기 때문에 코일의 권선상태 및 변형 방지를 위해 인체와 환경에 유해한 바니쉬 함침작업을 실지하지 않아도 되고, 이에 따라 작업공정이 단순화되어 작업성이 향상되는 동시에 작업환경이 개선됨과 더불어 환경 오염을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 측면프레임(50)이 단락 등에 의한 코일의 터짐을 방지하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다. 또한, 압력을 많이 받게 되는 측면프레임을 ㄷ자형으로 절곡부(52)를 형성하고 ㄷ자형 보강대(54,56)를 부착하여 비용과 중량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 계자철심(33)에 1,2차 코일이 권선된 코일부(31)를 구비하며, 상기 계자철심(33)을 수용하기 위한 내입부(41a,42a)를 갖는 상,하부 프레임(41,42)과, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 양측단 내면으로 ㄱ자형 보강대(46)가 용착되고, 상기 보강대(46)의 길이가 한정되어 전후 양측에 지지대 삽입홈(H)이 형성되며, 상기 지지대 삽입홈(H)에 삽입되는 지지대(61)에 의해 상기 코일부(31)와 상,하부 프레임(41,42)의 절연거리가 유지되도록 코일(31) 및 지지대(61)를 사이에 두고 상기 상,하부 프레임(41,42)이 장볼트(48)에 의해 조립되고, 상기 상,하부 프레임(41,42)의 측면에 형성된 결합공(41b,42b)을 통해 ㄷ자형 절곡부(52)를 갖는 측면프레임(50)이 볼트(58) 결합되며, 상기 측면프레임(50)의 외벽에 측방 보강수단을 용착 또는 결합된 구조인 것을 특징으로 하는 변압기용 코일 프레임.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 측면프레임(50)의 측방 보강 수단은 직경이 다른 두 개의 ㄷ자형 보강대(54,56)가 이중으로 측면프레임의 외면에 용착된 것을 특징으로 하는 변압기용 코일 프레임.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 결합공(41b,42b)이 형성된 상,하부 프레임(41,42)의 내측면에는 상기 ㄱ자형 보강대(46) 용접공정 이전 단계에서 용접 부착된 너트(49)가 구비되는 것을 특징으로 하는 변압기용 코일 프레임.

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