KR100858412B1

KR100858412B1 - 유면접점과 온도센서가 부착된 유면계

Info

Publication number: KR100858412B1
Application number: KR1020080027516A
Authority: KR
Inventors: 이건식
Original assignee: 이건식
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2008-09-12

Abstract

본 발명은 절연유의 저레벨을 검출하여 경고하며, 아울러 별도의 온도센서를 장착할 필요 없이 절연유의 온도도 측정하여 절연유의 과열을 경고함으로써 변압기의 절연유를 효율적으로 관리 할 수 있는 새로운 구조의 변압기용 유면계에 대한 것으로서, 케이스(11,12)와, 이 케이스(12) 내부에 구비된 중공부(14)로 이루어지며 변압기 외함(2)에 채워진 절연유가 상기 중공부(14)로 유입되도록 변압기 외측에 설치되는 변압기용 유면계에 있어서, 상기 중공부(14) 내부에 수용되어 중공부(14)로 유입되는 절연유에 부유되는 부유접점(20)과, 상기 중공부(14)의 하부에 고정 설치되어 상기 부유접점(20)이 하강하면 상기 부유접점(20)과 접촉되는 고정접점(30)과, 상기 케이스(11,12) 일측에 설치되며 상기 부유접점(20)과 고정접점(30)이 접촉되면 통전되어 저레벨경고신호를 발생시키는 경고신호발생수단(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

유면계, 변압기, 온도계, 경고신호, 부유접점, 고정접점

Description

유면접점과 온도센서가 부착된 유면계{Oil gauge for transformer}

본 발명은 유면접점과 온도센서가 부착된 유면계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연유의 저레벨을 검출하여 경고하며, 아울러 별도의 온도센서를 장착할 필요 없이 절연유의 온도도 측정하여 절연유의 과열을 경고함으로써 변압기의 절연유를 효율적으로 관리 할 수 있는 새로운 구조의 유면접점과 온도센서가 부착된 유면계에 관한 것이다.

변압기 내부의 절연유가 부족하게 되면 변압기 내부의 방전, 화재 등의 사고가 발생되므로 변압기에 있어서 절연유의 양에 대한 관리는 매우 중요하다. 따라서 절연유의 양을 확인할 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, 변압기에는 일반적으로 유면계(1)가 설치된다.

종래의 유면계(1)는 전면에 투시창이 형성되고 내부에 중공부가 형성되어 변압기 외함(2)에 채워진 절연유가 상기 중공부로 유입되도록 변압기 외함(2)에 설치되는데, 유면계 내부의 유면과 외함(2)의 유면이 동일면을 이루기 때문에 관리자는 투시창을 통해 유면계 내부의 유면 레벨을 확인함으로써 변압기 내부의 절연유 양을 파악한다. 그러나 이러한 종래의 유면계는 관리자가 일일이 유면계의 투시창을 통해 유면을 육안으로 확인하여야 하므로 작업이 번거롭고 관리인력도 많이 필요로 한다.

더욱이, 변전실 등에 설치된 변압기는 상주하는 관리인이 주기적으로 변압기의 절연유를 점검할 수 있지만, 지상변압기는 절연유의 점검이 한시적으로 이루어지고 있기 때문에, 이러한 지상변압기의 경우에는 종래의 유면계로는 절연유의 상태를 효율적으로 관리하기 역부족하며, 이에 따라 절연유의 부족시 신속하게 대처하지 못하게 된다.

한편, 변압기가 과열로 인해 손상되는 것을 방지하기 위해 변압기에 충전된 절연유의 온도를 체크할 필요가 있다. 그런데 종래에는 변압기의 외함 외측에 온도센서를 부착하여 전열유의 온도를 측정하기 때문에 온도센서가 외기의 영향을 받으며, 이에 따라 절연유의 온도를 정확하게 측정하지 못하는 단점이 있다. 또한, 이러한 온도센서가 유면계와 별개로 구성되므로 유면계와 온도센서를 별도로 장착하여 관리하여야 하는 번거로움도 따른다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 변압기 절연유의 저레벨을 검출하여 경고신호를 발생하기 때문에 관리자가 유면계의 유면 레벨을 육안으로 확인하지 않아도 되고, 특히, 경고신호가 원격으로 관리자에게 전송되기 때문에 관리자가 변압기가 설치된 현장을 방문하지 않고도 절연유의 부족여부를 모니터링할 수 있으며, 별도의 온도계를 장착하지 않고도 절연유의 온도를 측정하여 절연유의 과열을 경고하기 때문에 변압기의 관리비용과 설비비용이 절감되고, 절연유의 부족이나 절연유의 과열에 신속하게 대처할 수 있는 새로운 구조의 유면접점과 온도센서가 부착된 유면계에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 케이스(11,12)와, 이 케이스(12) 내부에 구비된 중공부(14)로 이루어지며 변압기 외함(2)에 채워진 절연유가 상기 중공부(14)로 유입되도록 변압기 외측에 설치되는 변압기용 유면계에 있어서, 상기 중공부(14) 내부에 수용되어 중공부(14)로 유입되는 절연유에 부유되는 부유접점(20)과, 상기 중공부(14)의 하부에 고정 설치되어 상기 부유접점(20)이 하강하면 상기 부유접점(20)과 접촉되는 고정접점(30)과, 상기 부유접점(20)과 고정접점(30)이 접촉되면 통전되어 저레벨경고신호를 발생시키는 경고신호발생수단(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유면계가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 경고신호발생수단(40)은 마이컴이며, 상기 마이컴에는 경고신호가 출력될 때 이를 변압기 제어반측으로 송신하는 통신모듈(50)이 연결된 것을 특징으로 하는 유면계가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(11,12)의 배면을 통해 상기 변압기 외함(2) 내부로 삽입되는 온도센서(60)가 구비되며, 상기 마이컴은 상기 온도센서(60)에서 검출된 신호를 입력받아 온도센서(60)에서 입력된 신호가 설정치 이상인 경우에 과열경고신호를 발생하도록 된 것을 특징으로 하는 유면계가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(11,12)는 케이스본체(12)와 커버(11)로 분할형성되고, 상기 케이스본체(12)와 커버(11) 사이에는 전후로 겹쳐지는 한 쌍의 제1, 2가스켓(16,17)이 구비되며, 상기 고정접점(30)은 상기 제1, 2가스켓(16,17) 사이를 통해 중공부(14)로 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 유면계가 제공된다.

이상과 같은 본 발명은 절연유가 설정치 이하로 줄어들어 부유접점(20)이 고정접점(30)에 닿으면 저레벨경고신호가 발생되어 관리자가 절연유의 부족을 인지할 수 있게 된다. 특히, 저레벨경고신호를 발생시키는 경고신호발생수단(40)에 경고신호를 변압기 배전반측으로 송신하는 통신모듈이 연결되면, 관리자가 변압기가 설치된 현장을 방문하지 않고도 배전반측에서 절연유의 양을 모니터링 할 수 있으므로 변압기 관리비용이 절감되면서도 절연유의 부족이 발생된 경우에 신속하게 대처할 수 있으므로 절연유 부족으로 인한 변압기사고를 예방할 수 있다. 이러한 본 발명을 이용하면 상주 관리인을 배치하기 곤란한 지상변압기 등의 관리를 더욱 효율적으로 할 수 있다.

뿐만 아니라 유면계의 케이스가 케이스본체(12)와 커버(11)로 분할형성되고, 고정접점(30)은 상기 케이스본체(12)와 커버(11) 사이에 게재되는 제1, 2가스켓(16,17) 사이로 삽입되어 중공부(14)에 설치되므로 커버(11)를 케이스본체(12)에서 분리하면 고정접점(30)을 분리하여 점검할 수 있다. 따라서 유면계의 유지, 보수시 유면계 전체를 변압기에서 분리하지 않고 커버(11)만을 분리하여 상기 고정접점(30)을 비롯한 전기전자 부품들을 점검하여 수리하거나 교체할 수 있으므로 작업하는 동안에만 절연유의 양을 설정치 이하로 줄이기만 하면 변압기 활선상태에서 유면계의 보수 및 교체작업이 가능한 장점이 있다.

또한, 온도센서(60)가 더 구비되므로 별도의 온도계를 구비하지 않고도 유면계 하나로 절연유의 양과 온도를 함께 모니터링 할 수 있다. 따라서 온도계와 유면계를 별도로 설치하는 경우에 비해 설비비용이 절감되며, 절연유의 과열에도 신속하게 대처할 수 있다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다. 본 발명에 의한 유면계는 도시된 바와 같이, 케이스(11,12)와, 오일통로(8)가 형성되어 케이스본체(12)를 변압기 외함(2)에 고정시키는 볼트(9)와, 케이스 내부에 형성되는 중공부(14)에 수용되는 부유접점(20)과, 상기 중공부(14) 하부에 고정설치되는 고정접점(30)과, 경고신호발생수단(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(11,12)는 케이스본체(12)와 커버(11)로 분할형성된다. 케이스본체(12)의 배면에는 상하로 소정간격 이격되도록 한 쌍의 볼트체결공(18,19)이 관통형성되어 오일통로(8)가 형성된 볼트(8)에 의해 변압기 외함(2)에 고정설치된다. 도시된 바와 같이, 변압기 외함(2)에 형성된 설치공(4)에 상기 볼트체결공(18,19)을 정렬시키고, 볼트(9)를 변압기 외함(2) 내측에서 상기 볼트체결공(18,19)에 체결시킨다.

그리고 상기 커버(11)는 케이스본체의(12)의 전면에 결합되는데, 커버(11)와 케이스본체(12)에는 서로 정렬되는 나사공(15)이 형성되어, 이 나사공(15)에 체결되는 나사(13)에 의해 조립된다. 이들 케이스본체(12)와 커버(11) 사이에는 한 쌍의 제1, 2가스켓(16,17)이 게재된다. 상기 케이스본체(12)는 전면이 오목하게 형성되어, 케이스본체(12)에 커버(11)를 조립하면 이들 사이에 상기 중공부(14)가 형성되며, 상기 볼트(9)의 오일통로(8)를 통해 변압기 외함(2)의 절연유가 중공부(14)로 유입된다. 도시된 바와 같이, 상기 커버(11)에는 투시창(7)이 형성될 수도 있 다. 이와 같이 투시창(7)이 형성되면, 필요에 따라 절연유의 유면을 육안으로도 확인할 수 있다.

한편, 상기 부유접점(20)은 케이스(11,12) 내부에 형성된 중공부(14)에 내장된다. 이 부유접점(20) 절연유보다 밀도가 낮은 도전성 소재로 이루어져서, 중공부(14) 내부로 유입되는 절연유에 부유된다. 따라서 부유접점(20)은 중공부(14) 내부의 절연유의 유면 레벨이 변화됨에 따라 승강된다.

그리고 상기 커버(11)의 배면 하부에는 상기 볼트체결공(18,19) 중 하측의 볼트체결공(19)과 동일한 높이를 가지는 위치에 고정접점(30)이 고정설치된다. 따라서 커버(11)를 케이스본체(12)에 조립하면 고정접점(30)이 중공부(14) 내에 위치된다. 따라서 상기 중공부(14)로 유입된 절연유의 유면이 내려감에 따라 상기 부유접점(20)이 하강되면 부유접점(20)은 이 고정접점(30)에 닿게 된다. 고정접점(30)은 상기 케이스본체(12)와 커버(11) 사이에 게재되는 제1, 2가스켓(16,17) 사이를 통해 중공부(14)로 삽입설치되며, 이러한 고정접점(30)에는 부유접점(20)이 닿아 통전이 이루어지면 저레벨경고신호를 발생하는 경고신호발생수단(40)이 연결된다. 바람직하게는 이 경고신호발생수단(40)은 마이컴으로 이루어져서 커버(11)의 외측 하단부에 장착되며, 상기 마이컴에는 저레벨경고신호를 변압기 제어반측, 즉, 중앙 관리자에게 유선 또는 무선으로 송신하는 모뎀 등으로 이루어지는 통신모듈(50)이 연결된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 외함(2)의 절연유가 줄어들어 중공부(14)로 유입된 절연유의 유면이 내려가면 부유접점(20)도 점차 하강하게 되고, 절연유가 설정치 수준으로 내려가면 부유접점(20)이 고정접점(30)에 닿아서 저레벨경고신호가 발생된다. 상기 경고신호발생수단(40)이 통신모듈(50)에 연결되어 저레벨경고신호가 변압기 제어반측으로 전송되므로 관리자는 변압기가 설치된 현장을 방문하지 않고도 변압기의 절연유의 양을 모니터링할 수 있으며, 이에 따라 절연유의 부족에 대해 신속하게 대체할 수 있다. 바람직하게는 상기 통신모듈(50)은 무선통신모듈로서 경고신호를 무선으로 변압기 제어반측으로 전송하며, 제어반측에서는 전송된 저레벨경고신호를 인터넷망을 통해 각 지역 단위의 관리지점에 전송하여 해당 관리지점에서 신속하게 절연유를 보충할 수 있도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이, 고정접점(30)이 케이스본체(12)와 커버(11) 사이로 삽입되고, 경고신호발생수단(40)은 커버(11)에 장착되어 있으므로, 부유접점(20)이나 경고신호발생수단(40)에 이상이 발생하여 보수 또는 교체가 필요한 경우에는 유면계 전체를 변압기 외함(2)에서 분리할 필요없이 커버(11)만을 케이스본체(12)에서 분리하면 고정접점(30)이 분리, 노출되므로 고정접점(30)을 수리하거나 새 것으로 교체할 수 있다. 따라서 작업동안 절연유를 설정치 이하로 줄어 놓기만 하면, 변압기의 활선상태에서 작업이 가능하다. 또한, 변압기에 기 설치된 종래의 유면계를 본 발명에 의한 유면계로 교체하고자 하는 경우에도, 변압기에 설치된 종래 유면계의 커버만을 분리하여, 부유접점 및 고정접점을 설치하고, 커버를 결합시키면 되므로 변압기 활선상태에서 종래 유면계를 본 발명에 의한 유면계로 교체할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로서, 유면계에 온도센서(60)가 더 구비된 것이다. 이 온도센서(60)는 케이스본체(12)를 관통하여 변압기 외함(2) 내부로 설치되는데, 바람직하게는 도시된 바와 같이, 상기 온도센서(60)는 상기 볼트(9)의 오일통로(8)를 통해 외함(2) 내부로 설치된다. 그리고 이러한 온도센서(60)는 상기 경고신호발생수단(40), 즉, 마이컴에 연결되고, 이 마이컴은 전술한 바와 같이, 부유접점(20)이 고정접점(30)에 닿아 통전이 이루어지며 저레벨신호를 발생시킴과 더불어 온도센서(60)에서 검출된 신호가 설정치 이상인 경우에 과열경고신호가 발생되도록 구성된다.

도 1은 유면계가 설치된 변압기를 보인 도면

도 2은 본 발명의 일 실시예를 보인 단면도

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 단면도

Claims

케이스(11,12)와, 이 케이스(12) 내부에 구비된 중공부(14)로 이루어지며 변압기 외함(2)에 채워진 절연유가 상기 중공부(14)로 유입되도록 변압기 외측에 설치되는 변압기용 유면계에 있어서, 상기 중공부(14) 내부에 수용되어 중공부(14)로 유입되는 절연유에 부유되는 부유접점(20)과, 상기 중공부(14)의 하부에 고정 설치되어 상기 부유접점(20)이 하강하면 상기 부유접점(20)과 접촉되는 고정접점(30)과, 상기 케이스(11,12) 일측에 설치되며 상기 부유접점(20)과 고정접점(30)이 접촉되면 통전되어 저레벨경고신호를 발생시키는 경고신호발생수단(40)을 포함하며, 상기 케이스(11,12)는 케이스본체(12)와 커버(11)로 분할형성되고, 상기 케이스본체(12)와 커버(11) 사이에는 전후로 겹쳐지는 한 쌍의 제1, 2가스켓(16,17)이 구비되어, 상기 고정접점(30)은 상기 제1, 2가스켓(16,17) 사이를 통해 중공부(14)로 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 유면계.
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제1항에 있어서, 상기 경고신호발생수단(40)은 마이컴으로 이루어지며, 상기 케이스본체(12)의 배면에는 상기 외함(2)에 형성된 설치공(4)에 정렬되는 볼트체결공(18,19)이 형성되고, 상기 볼트체결공(18,19)과 설치공(4)에는 오일통로(8)가 형성된 볼트(8)가 체결되며, 상기 마이컴에는 상기 오일통로(8)를 통해 외함(2) 내부로 삽입되는 온도센서(60)가 연결되어, 상기 마이컴은 상기 온도센서(60)에서 검출된 신호가 설정치 이상인 경우에 과열경고신호를 발생하도록 된 것을 특징으로 하는 유면계.
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