KR100644732B1 - 고전압전력공급유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 미생물 분해성 절연 케이싱들에 수용되는 전기 부품들을 포함하는 고전압 전력 공급 유닛(high-voltage power supply unit)에 관한 것이다. 상기 절연 케이싱들은 종이들이 함께 접합되어 포개진 몇 개의 층을 포함하고, 상기 층의 개수는, 상기 유닛이 작동중일 때 상기 절연된 전기 부품 주위의 전기장 세기에 적합한 원하는 전기 절연을 얻을 수 있도록 선택된다. 상기 고전압 전력 공급 유닛은 X-레이 공급원에 전력을 공급한다.
Description
기술 분야
본 발명은 고전압(HT; High-Voltage) 전력 공급 유닛에 관한 것으로, 특히 X-레이 공급원용 미생물 분해성 고전압 전력 공급 유닛(biodegradable high-voltage power supply unit)에 관한 것이다.
종래 기술
종래의 HT 전력 공급 유닛들은 전기적으로 절연된 케이싱들에 수용되는 부품들을 포함한다. 이들 부품들은 전기 절연 및 냉각 매체로 진공 충전된 접지된 상자내에 배열된다. 상기 부품들의 케이싱들은 일반적으로 플라스틱 사출 성형에 의해 제조된다. 이와 같이 사출 성형된 플라스틱 케이싱은, 전기 절연을 훼손시키는 가스 함유물을 포함하지 않아야 하며 형상 결함으로부터 자유로워야 한다.
상기 플라스틱 절연 케이싱과 절연 오일은 HT 전력 공급 유닛의 대부분(체적의 60% 이상)을 차지하기 때문에, 재활용, 안정성 및 환경에 관한 문제점을 발생시킨다.
또한, 주위의 전기장의 세기에 적합하게 케이싱들의 두께를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 두께를 변경하는 것은, 형상 결함 또는 가스 함유물을 회피하기 위해 일정한 두께를 필요로 하는 사출 성형 기술에는 적합하지 않다.
전기 부품을 절연하는데 사용된 재료들이 부품의 주위에 존재하는 전기장의 세기에 적합하게 상기 절연 두께의 변경을 용이하게 허용하고 동시에 미생물 분해성 재료인 HT 전력 공급 유닛을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예는, 제조에 이용되는 대부분의 재료들이 재생 가능하고 환경에 해로운 영향을 끼치지 않고, 특히 미새물 분해성 재료인 전력 공급 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 절연 케이싱들에 수용되는 전기 부품들을 포함하는 미생물 분해성 고전압 전력 공급 유닛에 관한 것으로서, 상기 절연 케이싱들은 종이들이 함께 접합되어 포개진 몇 개의 층을 포함하고, 상기 층들의 개수는, 상기 유닛이 작동중일 때 상기 절연된 전기 부품 주위의 전기장 세기에 적합한 원하는 전기 절연을 얻을 수 있도록 선택된다.
따라서, 본 발명의 실시예는 특히 X-레이 공급원용 미생물 분해성 HT 전력 공급 유닛이며, 상기 유닛의 전기 부품들은 주위의 전기장 세기에 적합하도록 용이하게 선택될 수 있는 두께를 갖는 절연 케이싱들에 포함된다.
도면을 참조하여, HT 전력 공급 유닛(1)은 HT 변압기(2), 전압 배율기(voltage multiplier)/정류기 장치(3), 및 HT 출력 장치(4)를 포함한다.
권선들(windings)과 같은 HT 변압기(2)의 부품들과, 트랜지스터, 평탄한 커패시터 및 저항기와 같은 HT 출력 장치(4) 및 전압 배율기/정류기의 부품이 전기 절연 케이싱(5, 6, 7)에 개별적으로 수용된다.
상기 HT 변압기(2), 전압 배율기/정류기 장치(3), HT 출력 장치(4), 및 적절한 전기 연결부들은 접지된 금속 상자(8) 내에 배치되며, 상기 접지된 금속 상자는 일반적으로 30 kV 내지 150 kV 사이의 높은 전압들에 대하여 소정의 저항을 얻기 위해 미네랄 오일과 같은 전기 절연 및 냉각 매체(9)로 진공 충전된다.
상기 HT 변압기(2), 전압 배율기/정류기 장치(3), 및 HT 출력 장치(4)의 전기 절연 케이싱(5, 6, 7)은 일반적으로 플라스틱의 사출 성형에 의해 제조된다. 이러한 사출 성형된 플라스틱 케이싱은, 전기 절연 훼손시키는 가스 함유물을 포함하지 않아야 하며 형상 결함으로부터 자유로워야 한다.
본 발명의 실시예는, 종이와 함께 접합되어 포개진 몇 개의 층을 포함하는 절연 케이싱 내에 전기 부품이 수용되어 있는 HT 전력 공급 유닛을 포함한다. 상기 층들의 개수는, 상기 HT 전력 공급 유닛이 작동중일 때 상기 절연된 전기 부품 주위의 전기장 세기에 적합한 원하는 전기 절연을 얻을 수 있도록 선택된다.
상기 종이층들은 일반적으로, 미네랄 또는 식물성 오일과 같은 상기 절연 및 냉각 매체에 견딜 수 있는 전기 절연 접착제에 의해 함께 접합된다. 바람직하게는, 미생물 분해성인 셀룰로오스 기반의 접착제가 사용된다.
일반적으로, 상기 케이싱을 형성하는 종이층들에는 절연 미네랄 또는 식물성 오일이 함침되어(impregnated) 압축된다.
종래의 절연 미네랄 또는 식물성 오일이 함침된 12 ㎛ 두께의 종이들로 이루어진 5 개의 층의 적층물은 14 kV의 전위차를 견뎌낼 수 있다는 것은 알려져 있다.
종이들의 적층물은 권선 케이싱, 상자, 및 뚜껑을 만들기 위해 용이하게 사압될 수 있으며, 가압 제조 공정 도중에, 종이들로 이루어진 층들을 부가함으로써 상이한 벽 두께를 용이하게 얻을 수 있다.
함침 오일(impregnation) 및 절연 및 냉각 매체를 구성하는 오일은 포도씨 오일(grape seed oil)과 같은 절연 식물성 오일이어야 한다고 권고된다. 그러한 절연 식물성 오일들은 공지된 오일이며, 절연 미네랄 오일과 유사한 유전체 특성들을 가지며 보다 우수한 증기 장력(vapor tension)을 갖는다. 또한, 상기 절연 식물성 오일들은 미생물 분해성을 갖기 때문에, 환경에 해를 주지 않는다는 장점이 있다.
당업자라면, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 상술된 실시예에 대한 구조 및/또는 기능 및/또는 공정들을 다양하게 변경할 수 있을 것이다.
도 1은 X-레이 공급원용 고전압 전력 공급 유닛의 종래의 배치를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 고전압 전력 공급 유닛 2 : 고전압 변압기
3 : 전압 배율기/정류기 장치 4 : 고전압 출력 장치
5, 6, 7 : 절연 케이싱 8 : 금속 상자
9 : 냉각 매체
Claims (7)
- 전기 절연 케이싱들에 수용되는 전기 부품들을 포함하는 고전압 전력 공급 유닛(high-voltage power supply unit)으로서,상기 절연 케이싱들은 미생물 분해성(biodegradable) 케이싱이며, 종이들이 함께 접합되어 포개진 몇 개의 층을 포함하고, 상기 층의 개수는, 상기 유닛이 작동중일 때 전기 절연을 얻을 수 있도록 선택되는, 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 1 항에 있어서, 상기 종이들이 포개진 층들에는 절연 미네랄 또는 식물성 오일이 함침되는(impregnated), 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 1 항에 있어서, 상기 종이들이 포개진 층들은 전기 절연 접착제에 의해 함께 접합되는, 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 3 항에 있어서, 상기 접착제는 셀룰로오스 기반의 접착제(cellulose-based glue)인, 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 부품들이 상기 절연 케이싱들 내부에 수용되는, 전기 절연 및 냉각 매체가 충전되는 전기 접지된 금속 케이싱을 포함하는, 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 5 항에 있어서, 상기 전기 절연 및 냉각 매체는 절연 식물성 오일인, 고전압 전력 공급 유닛.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, X-레이 공급원에 전력을 제공하는, 고전압 전력 공급 유닛.
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