KR100927685B1

KR100927685B1 - 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법

Info

Publication number: KR100927685B1
Application number: KR1020090008528A
Authority: KR
Inventors: 박종태; 송병권; 황기하; 김태호; 이기학
Original assignee: 제룡산업 주식회사
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2009-11-20
Also published as: WO2010024617A2; US20110146063A1; US8402636B2; CN102203886B; CN102203886A; WO2010024617A3

Abstract

본 발명은 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법에 관한 것으로써, 특히 권선에서 발생하는 고형 절연 변압기내 전장이 외부 케이싱에 접촉하는 인축(人畜)에게 가할 수 있는 충격의 위험을 예방할 수 있고, 변압기 내부에서 발생하는 열을 쉘 및 고분자 화합물을 통해 냉각이 용이하도록 권선을 감쌈으로써, 매우 안정적인 구조를 만들 수 있으며, 지중에 매립 시 장기간 사용 시에도 쉽게 부식되지 않는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 구성은, 내부 윈도우가 형성되도록 코일폼을 준비하는 제1공정; 상기 코일폼에 저압 코일 및 고압 코일을 권선하여 제1코일부를 제작하는 제2공정; 상기 제1코일부에 유리섬유를 권선하여 제2코일부를 제작하고, 상기 내부 윈도우에 대응되어 형성된 금형을 조립하여 삽입한 후 상기 제2코일부를 예열하는 제3공정; 상기 금형이 삽입된 제2코일부를 몰드에 넣고 에폭시 레진 및 경화제를 주입한 뒤, 소정의 진공, 압력 및 온도 하에서 자동 주형 경화하여 제3코일부를 제작하는 제4공정; 상기 몰드에서 자동 주형 경화된 상기 제3코일부를 분리하고 상기 내부 윈도우에서 상기 금형을 분리한 후 상기 제3코일부를 후처리 경화하는 제5공정; 상기 후처리 경화된 제3코일부를 냉각시킨 후 상기 제3코일부를 샌딩 및 세척하고, 상기 샌딩 부위에 반도전성(半導電性) 코팅제를 도포하여 제4코일부를 제작하는 제6공정; 상기 제4코일부에 코어를 조립하여 제5코일부를 제작하고, 상기 제5코일부를 테스트하는 제7공정; 상기 제5코일부에 도전성 메쉬를 결합하여 차폐시킨 다음, 쉘을 조립하고 상기 제5코일부와 상기 쉘 사이에 실리콘 또는 고분자 화합물을 충전하는 제8공정; 및 완성된 변압기를 테스트하는 제9공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

절연물, 코일폼, 저압 코일, 고압 코일, 도전성, 반도전성, 에폭시, 유리섬유

Description

지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF GROUND-BURIED TYPESOLID INSULATION TRANSFORMER}

본 발명은 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전 절연물이 오일 같은 액체나 공기 같은 기체 대신 고체인 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법에 관한 것이다.

건식 변압기, 특히, 코일과 변압기 코어에서 발생되는 열의 분산을 목적으로 유전 액체나 기체를 사용하는 건식 변압기를 확보하기 위해, 변압기 1차 및 2차 코일을 각각 고형 캐스트재로 처리하는 기술이 당해 기술 분야에 알려져 있다.

유전 절연물로서 오일 같은 액체를 사용하는 유입식 변압기는 지상용과 가공용 및 지중용이 있으며, 유전 절연물로서 순환 공기 같은 기체를 사용하는 건식 변압기 또한 지상용과 지중용이 있는데, 특히 지중용 건식 변압기는 자연적 화학작용에 대한 내성을 갖고 있지 못하다.

이러한 고형 또는 건식 변압기의 제작은 비교적 낮은 전력용 변압기에서 제 한적으로 성공되었다. 더욱이, 종래의 고형 또는 건식 변압기의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

우선, 고형 유전재를 통한 열 분산이 충분치 않은 것으로 알려지며, 열이 축적되면서 열점이나 높은 열구배(thermal gradient)가 발생하여 변압기의 절연이 파괴되어 변압기 자체의 기능을 파괴시킬 위험도 있었다.

그 결과 나타나는 균열들은 기계적 불안정성(변압기 몸체의 분해)뿐 아니라, 코일간의 유전 매질과 코어 또는 코일내의 브레이크 다운(break down) 때문에 위험할 수 있었다.

더 나아가, 고형 절연 내에서 아킹(arcing)이 발생한다면, 고형 절연 기화 때문에 기체 압력이 높아져 고형 절연파괴 및 변압기의 폭발로 이어질 수도 있다.

한편, 유입식변압기는 유전 절연물로서 6가 크롬 액의 변압기유를 사용하는데, 이 변압기유에 의한 환경오염을 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 전통적인 지상형 건식 변압기의 제조방법은 전기충격의 위험을 제거하기 위해 접지 외함을 요하는데, 이 외함은 전형적으로 변압기 자체보다 매우 큰 체적의 금속 케이지로 구성되기 때문에 설치공간 요건을 까다롭게 하는 문제점이 있었다.

또한, 전통적인 지상형 고형 또는 건식 변압기의 제작시 부딪히는 또 다른 문제점은 온도의 변동과 캐스트 고형 절연재의 축소로 인한 코일의 팽창과 수축이 캐스트 변압기의 몸체에 스트레스를 일으킨다는 것이다.

더욱이 유전 캐스트재를 사용한 종래의 대규모 변압기, 예를 들어, 배전 변 압기와 같은 변압기를 제조할 때 고형 캐스트 몸체 전반에 걸쳐 동질의 물리적 특성을 제공하기 위해 캐스트재를 균일하고도 동질의 방식으로 경화 또는 세팅하는데 어려움이 있었다.

상기한 바와 같은 지상형 변압기의 단점을 개선하기 위해 지중형 유입식, 고형 또는 건식 변압기가 개발되었으나, 이 또한, 지중에 매립하여 장기간 사용시에 나타나는 부식이라는 문제점을 해결하지 못하였다.

도 1은 일반 변압기의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반 변압기의 제조방법은 저압 권선 공정(S10), 고압 권선 공정(S20), 코어코일 조립공정(S30), 프레임 조립공정(S40), 최종 조립공정(S50)을 포함한다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같은 공정의 일반 변압기의 제조방법은 고형 또는 건식 변압기의 제작 및 제조 부문에서 알려진 어려움을 극복한 고형 절연 변압기를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 고형 또는 건식 변압기의 제작 및 제조 부문에서 알려진 어려움을 극복한 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 효과적 기능을 발휘하되 안전한 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적을 갖는다.

그리고, 본 발명은 변압기가 부분적 또는 전적으로 수중에 잠기는, 예를 들어, 지중 배전벌트(Vault)에 탑재되거나 직접 매설되는 조건에서 설치 및 운전이 가능한 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 제조방법으로 제조된 지중 매설형 고형 절연 변압기를 제공하는 데 또 다른 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법은, 내부 윈도우가 형성되도록 코일폼을 준비하는 제1공정; 상기 코일폼에 저압 코일 및 고압 코일을 권선하여 제1코일부를 제작하는 제2공정; 상기 제1코일부에 유리섬유를 권선하여 제2코일부를 제작하고, 상기 내부 윈도우에 대응되어 형성된 금형을 조립하여 삽입한 후 상기 제2코일부를 예열하는 제3공정; 상기 금형이 삽입된 제2코일부를 몰드에 넣고 에폭시 레진 및 경화제를 주입한 뒤, 소정의 진공, 압력 및 온도 하에서 자동 주형 경화하여 제3코일부를 제작하는 제4공정; 상기 몰드에서 자동 주형 경화된 상기 제3코일부를 분리하고 상기 내부 윈도우에서 상기 금형을 분리한 후 상기 제3코일부를 후처리 경화하는 제5공정; 상기 후처리 경화된 제3코일부를 냉각시킨 후 상기 제3코일부를 샌딩 및 세척하고, 상기 샌딩 부위에 반도전성(半導電性) 코팅제를 도포하여 제4코일부를 제작하는 제6공정; 상기 제4코일부에 코어를 조립하여 제5코일부를 제작하고, 상기 제5코일부를 테스트하는 제7공정; 상기 제5코일부에 도전성 메쉬를 결합하여 차폐시킨 다음, 쉘을 조립하고 상기 제5코일부와 상기 쉘 사이에 실리콘 또는 고분자 화합물을 충전하는 제8공정; 및 완성된 변압기를 테스트하는 제9공정;을 포함하여 이루어지며, 상기의 공정에 따라 제조됨으로써 달성된다.

여기서, 상기 제2공정의 저압 코일의 권선 공정에서, 상기 저압 코일의 외측에는 동 시트, 노멕스 절연지, 유리섬유, 반도전성(半導電性) 페이퍼, 상기 저압 코일의 열팽창을 완화할 수 있는 실리콘 및 나이트릴 고무 중 적어도 둘 이상이 더 권선되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2공정의 고압 코일의 권선 공정에서, 상기 고압 코일의 외측에는 동선, 노멕스 절연지, 반도전성 자재, 노멕스 스페이서, 유리섬유 재질 및 자기수축 테이프 중 적어도 둘 이상이 더 권선되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 노멕스 절연지는 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 침투를 용이하게 하기 위해 상기 노멕스 절연지에 종축으로 일정한 패턴의 골이 형성되는 것 을 특징으로 한다.

또한, 상기 고압 코일의 전선은 동이나 알루미늄으로 구성된 평각선, 환선 또는 환선을 누른 플래튼 와이어 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제3공정에서 80~250℃의 온도로 8∼20시간 동안 상기 제2코일부를 예열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4공정의 자동 주형 경화공정에서 젤이나 겔 상태의 에폭시가 조성되기 위해 상기 몰드의 온도를 100~200℃로, 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 고분자 화합물의 온도를 50~150℃로 한 상태에서 상기 몰드 내부의 진공도를 1.0~80mbar , 상기 몰드 내부의 주형 압력을 2~20bar로 30분∼2시간 동안 유지하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제5공정의 후처리 경화공정은 상기 제3코일부를 고형화(固形化)하기 위해 100~200℃의 온도로 경화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제8공정의 실리콘 또는 고분자 화합물은 10~150℃, 10~200mbar의 진공압 상태로 충전되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 권선에서 발생하는 고형 절연 변압기내 전장(電場)이 외부 케이싱에 접촉하는 인축(人畜)에게 가할 수 있는 전기적인 충격의 위험을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고분자 쉘 및 고분자 화합물을 통해 권선을 감쌈으로써, 매 우 안전한 구조를 만들 수 있는 효과가 있으며, 지중에 매설하거나 수중에서의 장기간 사용할 경우에도 쉽게 부식되지 않는 고형절연 변압기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 공정순서를 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 코일폼을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 작업대에서 코일폼에 저압 코일 및 고압 코일을 권선한 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제1코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 금형을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 금형이 결합된 제2코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 몰드를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제3코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제4코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제5코일부를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제5코일부에 도전성 메쉬가 결합되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 완성된 변압기를 개략적으로 보인 도면이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법은 내부 윈도우(11)가 형성되도록 코일폼(10)을 준비하는 제1공정(S100); 상기 코일폼(10)에 저압 코일(20) 및 고압 코일(21)을 권선하여 제1코일부(100)를 제작하는 제2공정(S200); 상기 제1코일부(100)에 유리섬유(22)를 권선하여 제2코일부(200)를 제작하고, 상기 내부 윈도우(11)에 대응되어 형성된 금형(30)을 조립하여 삽입한 후 상기 제2코일부(200)를 예열하는 제3공정(S300); 상기 금형(30)이 삽입된 제2코일부(200)를 몰드(40)에 넣고 에폭시 레진 및 경화제를 주입한 뒤, 소정의 진공, 압력 및 온도 하에서 자동 주형 경화하여 제3코일부(300)를 제작하는 제4공정(S400); 상기 몰드(40)에서 자동 주형 경화된 상기 제3코일부(300)를 분리하고 상기 내부 윈도우(11)에서 상기 금형(30)을 분리한 후 상기 제 3코일부(300)를 후처리 경화하는 제5공정(S500); 상기 후처리 경화된 제3코일부(300)를 냉각시킨 후 상기 제3코일부(300)를 샌딩 및 세척하고, 상기 샌딩 부위에 반도전성(半導電性) 코팅제(43)를 도포하여 제4코일부(400)를 제작하는 제6공정(S600); 상기 제4코일부(400)에 코어(50)를 조립하여 제5코일부(500)를 제작하고, 상기 제5코일부(500)를 테스트하는 제7공정(S700); 상기 제5코일부(500)에 도전성 메쉬(51)를 결합하여 차폐시킨 다음, 쉘(52)을 조립하고 상기 제5코일부(500)와 상기 쉘(52) 사이에 실리콘 또는 고분자 화합물을 충전하는 제8공정(S800); 및 완성된 변압기(600)를 테스트하는 제9공정(S900);을 포함하여 이루어진다.

이하, 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연물을 필요한 사이즈로 재단하고 준비한 다음 상기 절연물을 작업대에 거치하여 상기 내부 윈도우(11)가 형성될 수 있도록, 상기 코일폼(10)을 형성하고, 상기 코일폼(100)의 외주면에 상기 저압 코일(20) 및 상기 고압 코일(21)을 권선하여 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1코일부(100)를 제작한다.(S200)

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2공정에서 상기 저압 코일(20)의 권선 공정시에 상기 저압 코일의 외측으로 동 시트, 노멕스 절연지, 유리섬유(22) 및 반도전성 페이퍼(23) 중 적어도 둘 이상을 더 권선함과 동시에 상기 저압 코일(20)의 열팽창을 완화시키기 위하여 실리콘 또는 나이트릴 고무를 삽입하여 상기 저압 코일(20)과 함께 권선한다.

삭제

또한, 자세히 도시하지는 않았으나, 상기 제2공정에서 상기 고압 코일(21)의 권선 공정은 상기 고압 코일(21)의 외측으로 동선, 노멕스 절연지, 노멕스 스페이서, 유리섬유 재질 및 자기 수축 테이프 중 적어도 둘 이상을 더 권선하는데, 특히 상기 노멕스 절연지는 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 침투를 용이하게 하기 위하여 상기 노멕스 절연지에 종축으로 일정한 패턴의 골이 형성되도록 하고, 상기 고압 코일(21)의 전선은 동이나 알루미늄으로 구성된 평각선, 환선 또는 환선을 누른 플래튼 와이어를 사용하는데 더욱이 코일 사이즈의 축소 및 단락기계력을 증가시키기 위하여 플래튼 와이어나 평각선을 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고압 코일(21)의 외주면에 형성될 상기 에폭시층(42)의 강도를 증가시키기 위해 상기 고압 코일(21)의 외주면에 유리섬유 망을 구성하여 상기 제2코일부(200)를 제작하며, 수분 증발의 목적으로 80~250℃의 온도로 8∼20시간 동안 상기 제2코일부(200)를 예열한다.

또한, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 내부 윈도우(11)에 삽입되는 금형(30)을 조립하여 삽입하고, 상기 금형(30)이 삽입된 상기 제2코일부(200)를 상기 몰드(40)에 삽입한다.

이때, 상기 금형(30)은 상기 조립 및 분리가 용이하도록 도 6에 도시된 바와 같이, 경사지게 형성된다.

상기 몰드(40)는 자세히 도시하지는 않았으나 도 8에 도시된 바와 같이, 변 압기의 형상에 따라 일정한 형상으로 구성되며, 상기 제2코일부(200)를 상기 몰드(40)에 넣고, 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 에폭시 주입구(41)를 통하여 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제를 주입한 뒤, 소정의 진공, 압력 및 온도 하에서 자동 주형 경화시켜 도 9에 도시된 바와 같이, 제3코일부(300)를 제작한다.(S400)

이때, 상기 몰드(40)의 일측부에 형성된 상기 에폭시 주입구(41)를 통하여 상기 에폭시 레진과 하드너(경화제)가 공급되게 되는데, 이때, 젤이나 겔 상태의 에폭시가 조성되기 위해 상기 몰드(40)의 온도를 100~200℃로, 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 고분자 화합물의 온도를 50~150℃로 한 상태에서 진공도를 1.0~80 mbar, 주형압력을 2~20bar로 30분∼2시간 동안 유지하여 처리하는 것이 바람직하다.

그런 다음, 상기 몰드(40)에서 자동 주형 경화된 상기 제3코일부(300)를 분리하고, 상기 제3코일부(300)의 상기 내부홀(11)에서 상기 금형(30)을 분리한 다음 후처리 경화하며(S500), 상기 제5공정의 후처리 경화공정에서 상기 제3코일부(300)를 고형화시키기 위해 60~250℃의 온도로 경화시키는데, 특히 100~200℃의 온도로 경화시키는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 상기 제3코일부(300)를 냉각시킨 다음, 반도전성 에폭시 페인트(반도전성 코팅제(43))가 잘 흡착되도록 상기 제3코일부(300)의 외주면을 샌딩작업 및 세척하고, 상기 샌딩작업한 부위에 상기 반도전성 에폭시 페인트로 코팅하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제4코일부(400)를 제작한다.(S600).

그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제4코일부(400)에 코어(50)를 조립 하여 상기 제5코일부(500)를 제작하고 이를 테스트하며(S700), 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제5코일부(500)의 상하부에 각각 동 또는 알루미늄으로 구성되는 상기 도전성 메쉬(51)를 반도전성 에폭시 페인트 위에 설치하여 상기 제5코일부(500)를 차폐시킴으로써 고장전류, 접지, 고조파를 제거하는 효과를 얻게 된다.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 메쉬(51)가 결합된 상기 제5코일부(500)에 비닐레스터, FRP, 써모 플라스틱 재질 또는 유리강화 섬유질 중 어느 하나로 구성되는 쉘(52)을 조립하며, 이때 고형화, 밀폐 및 방수의 효과를 얻기 위해 자세히 도시하지는 않았으나, 파이프를 통해 상기 조립된 쉘(52) 안으로 실리콘이나 고분자 화합물을 충전함으로써(S800) 변압기를 완성하고, 상기 완성된 변압기(600)를 테스트한다(S900).

이상에서 살펴본 본 발명인 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 제작과정을 정리하면 다음과 같다.(도 2 내지 도 13 참조)

1) 절연물(미도시)을 필요한 사이즈로 재단하여 준비한다.

2) 상기 절연물을 상기 작업대(60)에 거치하여 내부 윈도우(11)가 형성되도록 코일폼(10)을 제작한다.

3) 상기 코일폼(10)의 외주면에 상기 저압 코일(20)을 권선한다.

4) 상기 저압 코일(20) 외주면에 상기 유리섬유(22) 및 상기 반도전성 페이퍼(23)를 권선한다.

5) 상기 고압 코일(21)을 권선한다.

6) 상기 유리섬유(22)를 권선한다.(제2코일부)

7) 상기 작업대(60)에서 상기 제2코일부(200)를 분리하고, 상기 제2코일부(200)의 내부 윈도우(11)에 상기 금형(30)을 조립하여 삽입한다.

8) 상기 제2코일부(200)를 예열한다.

9) 상기 예열된 제2코일부(200)를 상기 몰드(40)에 넣고, 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제를 주입한 뒤 상기 몰드(40) 내부를 일정한 진공, 압력 및 온도로 조성하고 자동 주형 경화시켜 상기 제3코일부(300)를 제작한다.

10) 상기 제3코일부(300)를 후처리 경화한다.

11) 상기 제3코일부(300)를 냉각시킨 후, 상기 제3코일부(300)에 반도전성 코팅제(43, 반도전성 에폭시 페인트)를 도포하여 상기 제4코일부(400)를 제작한다.

12) 상기 제4코일부(400)에 상기 코어(50)를 결합하여 상기 제5코일부(500)를 제작하고 테스트한다.

13) 상기 제5코일부(500)에 상기 도전성 메쉬(51)를 결합한다.

14) 상기 제5코일부(500)의 외주면에 상기 쉘(52)을 조립하며, 상기 제5코일부(500)와 상기 쉘(52) 사이에 실리콘 또는 고분자 화합물을 충전하여 변압기를 완성한다.

15) 상기 완성된 변압기(600)를 테스트한다.

▶ 도면상에는 일실시예를 개략적으로 도시한 것으로써, 비율 및 구성이 다소 다를 수 있다.

이상에서 본 발명을 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

도 1은 종래의 일반 변압기의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도,

도 2는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 공정순서를 도시한 순서도,

도 3은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 코일폼을 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 작업대에서 코일폼에 저압 코일 및 고압 코일을 권선한 상태를 개략적으로 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제1코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 금형을 개략적으로 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 금형이 결합된 제2코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면,

도 8은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 몰드를 개략적으로 도시한 도면,

도 9는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제3코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제4코일부의 단면을 개략적으로 도시한 도면,

도 11은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제5코일부를 개략적으로 도시한 도면,

도 12는 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 제5코일부에 도전성 메쉬가 결합되는 모습을 개략적으로 도시한 도면,

도 13은 본 발명에 따른 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법의 일실시예에 의한 완성된 변압기를 개략적으로 보인 도면.

< 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 코일폼 11 : 내부 윈도우

20 : 저압 코일 21 : 고압 코일

22 : 유리섬유 23 : 반도전성 페이퍼

30 : 금형 40 : 몰드

41 : 에폭시 주입구 42 : 에폭시층

43 : 반도전성 코팅제 50 : 코어

51 : 도전성 메쉬 52 : 쉘

60 : 작업대

100 : 제1코일부 200 : 제2코일부

300 : 제3코일부 400 : 제4코일부

500 : 제5코일부 600 : 완성된 변압기

Claims

내부 윈도우(11)가 형성되도록 코일폼(10)을 준비하는 제1공정;

상기 코일폼(10)에 저압 코일(20) 및 고압 코일(21)을 권선하여 제1코일부(100)를 제작하는 제2공정;

상기 제1코일부(100)에 유리섬유(22)를 권선하여 제2코일부(200)를 제작하고, 상기 내부 윈도우(11)에 대응되어 형성된 금형(30)을 조립하여 삽입한 후 상기 제2코일부(200)를 예열하는 제3공정;

상기 금형(30)이 삽입된 제2코일부(200)를 몰드(40)에 넣고 에폭시 레진 및 경화제를 주입한 뒤, 소정의 진공, 압력 및 온도 하에서 자동 주형 경화하여 제3코일부(300)를 제작하는 제4공정;

상기 몰드(40)에서 자동 주형 경화된 상기 제3코일부(300)를 분리하고 상기 내부 윈도우(11)에서 상기 금형(30)을 분리한 후 상기 제3코일부(300)를 후처리 경화하는 제5공정;

상기 후처리 경화된 제3코일부(300)를 냉각시킨 후 상기 제3코일부(300)를 샌딩 및 세척하고, 상기 샌딩 부위에 반도전성(半導電性) 코팅제(43)를 도포하여 제4코일부(400)를 제작하는 제6공정;

상기 제4코일부(400)에 코어(50)를 조립하여 제5코일부(500)를 제작하고, 상기 제5코일부(500)를 테스트하는 제7공정;

상기 제5코일부(500)에 도전성 메쉬(51)를 결합하여 차폐시킨 다음, 쉘(52)을 조립하고 상기 제5코일부(500)와 상기 쉘(52) 사이에 실리콘 또는 고분자 화합물을 충전하는 제8공정; 및

완성된 변압기(600)를 테스트하는 제9공정;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2공정의 저압 코일(20)의 권선 공정에서,

상기 저압 코일(20)의 외측에는 동 시트, 노멕스 절연지, 유리섬유(22), 반도전성(半導電性) 페이퍼(23), 상기 저압 코일(20)의 열팽창을 완화할 수 있는 실리콘 및 나이트릴 고무 중 적어도 둘 이상이 더 권선되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2공정의 고압 코일(21)의 권선 공정에서,

상기 고압 코일(21)의 외측에는 동선, 노멕스 절연지, 반도전성 자재, 노멕스 스페이서, 유리섬유 재질 및 자기수축 테이프 중 적어도 둘 이상이 더 권선되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 노멕스 절연지는,

상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 침투를 용이하게 하기 위해 상기 노멕스 절연지에 종축으로 일정한 패턴의 골이 형성되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 고압 코일(21)의 전선은,

동이나 알루미늄으로 구성된 평각선, 환선 또는 환선을 누른 플래튼 와이어 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제3공정에서 80~250℃의 온도로 8∼20시간 동안 상기 제2코일부(200)를 예열하는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제4공정의 자동 주형 경화공정에서 젤이나 겔 상태의 에폭시가 조성되기 위해 상기 몰드의 온도를 100~200℃로, 상기 에폭시 레진 및 상기 경화제의 고분자 화합물의 온도를 50~150℃로 한 상태에서 상기 몰드(40) 내부의 진공도를 1.0~80mbar , 상기 몰드(40) 내부의 주형 압력을 2~20bar로 30분∼2시간 동안 유지하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제5공정의 후처리 경화공정은 상기 제3코일부(300)를 고형화(固形化)하기 위해 100~200℃의 온도로 경화시키는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제8공정의 실리콘 또는 고분자 화합물은 10~150℃, 10~200mbar의 진공압 상태로 충전되는 것을 특징으로 하는 지중 매설형 고형 절연 변압기의 제조방법.
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