KR100755749B1 - 실리콘 고무 조성물로 이루어진 전력용 변압·변류기의절연 부싱 - Google Patents

실리콘 고무 조성물로 이루어진 전력용 변압·변류기의절연 부싱 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존 계기용 변압·변류기(MOF)의 절연부싱 성형방법으로 성형된 날개부가 외압에 의해 자주 파손되는 것을 방지하기 위해, 상기 날개부를 1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)45 ~ 62중량%와 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 36 ~ 47중량%를 혼합하여 진공분위기의 150℃~250℃ 온도에서 100~150분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 2 ~ 8중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전되어 사출 성형되는 전력용 변압·변류기의 절연 부싱을 제공하는데 그 목적이 있다.
변압·변류기(M.O.F), 날개부, 실리콘 고무 조성물

Description

실리콘 고무 조성물로 이루어진 전력용 변압·변류기의 절연 부싱{THE BUSHING OF METERING OUT FIT FOR USING SILICON RUBBER COMPOSITION}
도 1은 종래 계기용 변압·변류기(MOF)의 구성요소를 도시한 정면도,
도 2는 종래 계기용 변압·변류기(MOF)의 구성요소를 도시한 내부구성도,
도 3은 계기용 변압·변류기의 절연 부싱의 코아부를 도시한 정면도,
도 4는 자기(瓷器)로 이루어진 복수개의 날개부가 성형된 계기용 변압·변류기(MOF)의 절연 부싱을 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 이루어진 전력용 변압·변류기의 절연 부싱의 날개부를 성형하기 위한 날개 형상의 금형을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 날개 형상의 금형 내부에 형성된 돌출홈에 실리콘 고무 조성물을 충전시켜 절연부싱의 날개부를 성형하는 과정을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 이루어진 전력용 변압·변류기의 절연 부싱의 일실시예도.
※ 도면 부호의 간단한 설명 ※
100 : 절연부싱의 코아부
200 : 자기(瓷器)로 이루어진 MOF의 절연부싱
210 : 자기(瓷器)로 이루어진 MOF의 절연부싱의 날개부
300 : 날개 형상의 금형
310 : 돌출홈
400 : 실리콘으로 이루어진 MOF의 절연부싱
410 : 실리콘으로 이루어진 MOF의 절연부싱의 날개부
본 발명은 변압·변류기(M.O.F)의 절연부싱의 구성요소인 날개부를 1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)45 ~ 62중량%와 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 36 ~ 47중량%를 혼합하여 진공분위기의 150℃~250℃ 온도에서 100~150분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 2 ~ 8중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전되어 사출 성형되는 전력용 변압·변류기의 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로, MOF(계기용 변압·변류기 : Metering Out Fit)는 전기계기 또는 측정장치와 함께 사용되는 전류 및 전압의 변성용 기기로서 계기용 변류기(C.T)와 계기용 변압기(PT)를 말한다.
전원설비의 공사비로 보면 계기용 변압·변류기가 차지하는 비율은 매우 미미하지만 이들의 역할은 매우 중요하여 계기용 변압·변류기를 잘못 선정하여 사용할 경우 전원설비의 중요설비들인 전력차단기, 제어설비 등이 제기능을 발휘할 수 없게될 수 있다.
이러한 MOF는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사각 박스 형상의 탱크부(10) 내에 계기용 변류기(C.T)(12)와 계기용 변압기(PT)(11)가 내장되어 육각볼트, 너트, 스프링와셔 등의 체결수단을 통해 바닥 프레임(10b), 상판 프레임(10a)과 체결되어 고정된다.
그리고, 탱크부 상판 프레임(10a)에는 복수개의 자기 애자(PORCELAIN BUSHING)(20)가 형성되어 탱크부(10) 내에 있는 계기용 변류기(C.T)(12) 및 계기용 변압기(PT)(11)와 연결되어 구성된다.
하지만, MOF의 자기 애자(20)는 자기(瓷器)의 특성상 보수 및 운반도중 날개 부위가 쉽게 파손되고, 신축성이 없어 온도 상승과 하강이 반복되면서 뒤틀리거나 깨져 정전이나 감전사고를 유발하는 많은 문제점이 발생하였다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명에서는, MOF 절연 부싱의 날개부를 성형시에 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane), 침강성 실리카, 모노클로로벤조일퍼옥사이드로 혼합된 실리콘 고무 조성물을 충전시켜 사출 성형함으로써 강도가 높고, 내열성이 우수한 실리콘 고무 조성물로 이루어진 계기용 변압 ·변류기 절연부싱을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 이루어진 계기용 변압·변류기 절연 부싱은
계기용 변압·변류기(MOF) 상판 프레임에 결합되는 절연부싱의 코아부를 성형하고, 그 성형된 코아부의 외주면 둘레를 따라 자토(瓷土)를 빚어 원반 형상으로 성형한 후 불로 구워 자기(瓷器)로 이루어진 복수개의 날개부를 성형하는 MOF의 절연부싱으로 이루어지고,
상기 날개부는 자기(瓷器)로 이루어진 표면 둘레를 따라 1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)45 ~ 62중량%와 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 36 ~ 47중량%를 혼합하여 진공분위기의 150℃~250℃ 온도에서 100~150분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 2 ~ 8중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전되어 사출 성형되는 것을 특징으로 하는됨으로서 달성된다.
이하에서는 양호한 실시예와 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, MOF용 자기애자의 날개부위를 실리콘으로 도포하기 위한 디오르가노폴 리실록산(diorganopolysiloxane), 침강성 실리카, 모노클로로벤조일퍼옥사이드 등의 원재료에 대해 설명한다.
상기 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)는 실리콘 고무 조성물의 주재로써,45중량%이하로 배합할 경우에는 기계적 물성 및 절연성이 떨어지며, 62중량%이상으로 배합시에는 강도가 떨어지는 문제점이 발생되므로, 전체배합비에 대해 45 ~ 62중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 침강성 실리카는 보강성 충전제로써, 36중량%보다 적으면 보강 효과가 떨어지고, 47중량%이상으로 배합되면 실리콘 고무 조성물의 가공성이 떨어지므로, 전체배합비에 대해 36 ~ 47중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 비표면적이 45m2/g이외의 것을 사용할 경우에는 강도에 영향을 미치므로, 상기 비표면적에 해당하는 침강성 실리카를 쓰는 것이 바람직하다.
상기 모노클로로벤조일퍼옥사이드는 경화제로써, 2 ~ 8중량%이외의 배합비를 갖는 경우에는 경화가 원활히 이루어지지 않으며, 8중량%이상으로 사용시에는 강도가 떨어지는 문제점이 추가로 발생되므로, 전체배합비에 대해 2 ~ 8중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물을 통해 MOF의 절연 부싱 날개부를 성형하는 방법에 관해 설명한다.
먼저, 계기용 변압·변류기(MOF)의 절연 부싱은 도 3에서 도시한 바와 같이, 통상적인 방법에 의해 코아부가 성형된다.
이어서, 그 성형된 코아부의 외주면 둘레를 따라 자토(瓷土)를 빚어 원반 형상으로 성형한 후 불로 구워 자기(瓷器)로 이루어진 복수개의 날개부를 성형하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 계기용 변압·변류기(MOF)의 절연 부싱이 제조된다.
이때, 본 발명에서는 자기(瓷器)로 이루어진 복수개의 날개부가 쉽게 파손되는 것을 방지하기 위해, 날개부 둘레를 따라 실리콘 고무 조성물을 충전시켜 사출성형한다.
본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물을 통해 MOF의 절연 부싱 날개부를 성형하기 위해, 도 5에서 도시한 바와 같이 날개 형상의 금형을 사용한다.
즉, 날개 형상의 금형(300)은 금형틀 내부로 자기(瓷器)로 이루어진 MOF의 절연부싱(200) 날개부(210)가 삽입되고, 그 삽입된 MOF의 절연부싱 날개부(310) 둘레를 따라 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물(A)을 충전시키기 돌출홈(310)이 형성된다.
여기서 돌출홈(310)은 자기(瓷器)로 이루어진 날개부(210)만을 실리콘 고무 조성물로 도포하기 위해 날개 형상으로 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물을 돌출홈에 충전시켜 계기용 변압·변류기(MOF)의 절연부싱 날개부를 성형하는 과정을 도시한 것이다.
먼저, 날개 형상의 금형틀 내부로 자기(瓷器)로 이루어진 MOF의 절연부싱(200)이 삽입된다.
삽입시, 자기(瓷器)로 이루어진 MOF의 절연부싱(200) 날개부(210)가 돌출홈(310)쪽으로 밀착되면서 삽입된다.
그 돌출홈쪽으로 삽입된 날개부(210) 둘레를 따라 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물(A)을 충전시켜 사출 성형한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 이루어진 날개부(410)를 성형함으로서, 내열성, 강도, 내한성, 저온신축성이 우수한 전력용 변압·변류기의 절연 부싱(400)을 제공할 수가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의거 상세히 설명한다.
[실시예 1]
1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)45중량%와, 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 47중량%를 혼합하여 진공분위기의 150℃온도에서 100분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 8중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전시킨 후 사출 성형하여 MOF 절연 부싱의 날개부를 제조하였다.
이때 얻어진 날개부의 냉동시험시 -23℃ × 8Hr동안 지속되고, 냉열시험시 온도차 70℃ × 0.4Hr-10회가 되며, 흡습시험시 143Kg/cm × 15Hr 가압되며, 고주파 섬락시험시 200kHz, 3~5초간 섬락되고, 상용주파 두께내 전압이 65kV/2min이상이 되었다.
[실시예 2]
1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)55중량%와 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 40중량%를 혼합하여 진공분위기의 250℃ 온도에서 150분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 5중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전시킨 후 사출 성형하여 MOF 절연 부싱의 날개부를 제조하였다.
이때 얻어진 날개부의 냉동시험시 -27℃ × 12Hr동안 지속되고, 냉열시험시 온도차 80℃ × 0.5Hr-10회가 되며, 흡습시험시 163Kg/cm × 12Hr 가압되며, 고주파 섬락시험시 250kHz, 4~6초간 섬락되고, 상용주파 두께내 전압이 80kV/2min이상이 되었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 이루어진 계기용 변압·변류기 절연 부싱은 내열성, 강도, 내한성, 저온신축성이 우수한 날개부를 구성할 수 있으며, 장시간 사용할 수 있는 좋은 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 계기용 변압·변류기(MOF) 상판 프레임에 결합되는 절연부싱의 코아부를 성형하고, 그 성형된 코아부의 외주면 둘레를 따라 자토(瓷土)를 빚어 원반 형상으로 성형한 후, 불로 구워 자기(瓷器)로 이루어진 복수개의 날개부를 성형하는 MOF의 절연부싱에 있어서,
    상기 날개부는 자기(瓷器)로 이루어진 표면 둘레를 따라 1분자 중 전체 유기기에 대해서 비닐기(CH2=CH-Si≡)를 2mol% 함유하는 디오르가노폴리실록산(diorganopolysiloxane)45 ~ 62중량%와 비표면적이 50m2/g인 침강성 실리카 36 ~ 47중량%를 혼합하여 진공분위기의 150℃~250℃ 온도에서 100~150분간 가열처리한 후 경화제인 모노클로로벤조일퍼옥사이드 2 ~ 8중량%를 혼합한 실리콘 고무 조성물로 충전되어 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 실리콘 고무 조성물로 이루어진 계기용 변압·변류기의 절연부싱.
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