KR100948637B1 - 건식 공심형 자기차폐 리액터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 주위에 있는 타 금속구조물이나 전기 및 전자 기기 등에 자기적 영향을 주지않게 함과 아울러 좁은 공간에서도 설치하여 사용할 수 있게 한 건식 공심형 자기차폐 리액터를 제공함에 있다.

이러한 본 발명은 공심형 리액터의 코일의 중심축을 수평으로 배치하여 코일에서 발생되는 자속(磁束)이 수평 방향을 이루게 하였고, 또한 공심형 리액터의 코일 양단에는 일정의 절연거리를 두고 그 리액터의 코일에서 발생하는 자속(磁束)을 차폐하는 자기 차폐판을 설치한 것을 특징으로 한다.

리액터, 건식, 공심형, 수평자로, 자기차폐판

Description

건식 공심형 자기차폐 리액터{Air Core Type Reactor With Magnetic Shield}

본 발명은 단상 및 삼상 송배전회로의 역율 보상용 캐패시터에 직렬로 연결하여 회로 전압파형의 왜곡을 경감하고, 캐패시터에 전기 투입시 발생하는 돌입 (突入電流,Inrush current)를 억제하는 데 사용하는 직렬 리액터[또는 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터]에 관한 것이다. 특히 주위에 있는 타 금속구조물이나 전자 및 전기기기 등에 자기적 영향을 주지 않게 하고, 좁은 공간에서도 설치 사용을 가능하게 하고자, 공심형 리액터 코일의 중심축을 수평방향으로 하여 그 리액터에서 유도되는 자속이 수평방향으로 되도록 하고, 또한 수평방향의 자로를 갖는 코일의 양측 단에는 일정의 절연(絶緣)거리를 두고 자기 차폐판을 설치한 건식 공심형 자기차폐 리액터에 관한 것이다.

일반적으로 콘덴서는 뒤진 역율을 개선하여 전력손실을 저감(低減)할 목적으로 설치하지만, 전류 투입시 돌입전류 및 콘덴서로부터 발생하는 콘덴서 임피던스(용량성 리액턴스)와 전력회로 내에 있는 유도성 리액턴스가 병렬공진을 초래하여 이상전압을 발생시킬 우려 혹은 고조파(高調波) 전류의 확대 또는 공진에 의한 과 전류를 막기 위한 대책으로 콘덴서용 직렬 리액터를 설치하고 있음은 주지된 사실이다.

그러나 기존의 유입 공심형 리액터(Oil immersed type air core Reactor)는 절연유 탱크 속에 넣어 사용하는 구조이기 때문에 고장시 폭발하여 화재 등을 유발하는 위험성이 있다. 또한 이러한 문제 해소를 위하여 건식 공심형 리액터(Dry Type Air core Reactor)를 사용하고 있으나, 자속(磁束)발생의 중심축이 개방된 채로 되어 있어 발생한 자속이 주변의 타 금속구조물, 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키게 하는 요인이 되게 하고 있으며, 그 결과 상기 기기 등에 피해를 주지 않기 위해서 이들 기기들과 떨어져 있게 하는 보다 넓은 설치공간을 확보하지 않으면 안 되는 등의 사용상의 많은 제약이 따르고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 주변에 자기장을 만들지 않게하여, 주변의 기기 손상이나 가열 또는 오동작을 없게 하는 경제적 이득을 얻게 하고, 또 좁은 공간에서도 설치하여 사용할 수 있는 공간활용성을 높게하고, 아울러 유입 공심형 리액터에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수가 용이한 편리성을 갖게 한 건식 공심형 자기차폐 리액터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 건식 공심형 자기차폐 리액터는 청구항1 기재의 코일의 중심축을 수평으로 배치하여 코일에서 발생되는 자속이 수평 방향이 되게 설치한 공심형 리액터; 상기 공심형 리액터의 양단에서 일정의 절연거리를 두고 입설되어 상기 리액터에서 발생하는 자속(磁束)을 차폐하는 자기 차폐판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 자기 차폐판은 청구항2 기재의 규소강판,아몰포스(Amorphous)코아, 페라이트 코아 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기 차폐판은 청구항3 기재의 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 자기 차폐판은 청구항4 기재의 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 후, 그 적층 판들을 2개 이상 혼합하여 판체를 이루게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기 차폐판은 청구항5 기재의 기다란 철심을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것을 특징으로 한다.

또 상기 공심형 리액터는 청구항6 기재의 직렬 리액터, 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주변에 자기장을 만들지 않게 하여 주변 물체나 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키는 일이 없게 하는 효과가 있고, 또 좁은 공간이라도 쉽게 설치하여 사용하게 함으로써 공간 활용을 편리하게 하는 효과가 있으며, 유입 식에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수를 편리하게 하는 효과가 있 다.

이하,첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보다 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터를 정면에서 보아 표시한 정면도이고, 도 2의 도 1의 우측면도이고,도 3은 동도(同圖)의 평면도이다.

도 면표시와 같이, 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터(100)는 코일들(110a~110c)을 구비하고 있다. 코일들(110a~110c)은 도체와 층간 절연물을 내측에서부터 권선(捲線)을 시작하여 동심원(同心圓)을 이루게 감고 있는데, 동심원의 구조는 도 4a 및 도4b의 표시와 같이, 원형 혹은 타원형을 이루게 할 수 있다. 본 발명에서는 두 가지 구조를 모두 적용할 수 있으며, 본 발명에 따른 실시 예에서는 편의상 원형의 동심원을 이루게 한 것을 일 예로 들어 설명한다.

도체는 일반적으로 전류의 크기에 따라 냉각을 고려하여 단일도체 또는 2개 이상의 병렬도체로 감도록 함이 바람직하다. 선로측 인입단자는 바깥쪽 끝단자(112a~112c)를 사용하고, 인출 또는 공통단자는 내측 시작단자(114a~114c)를 사용한다. 본 발명에서의 특징은 상기 코일들(110a~110c)을 후술하는 고정베이스(118)의 위에 그 코일들(110a~110c)의 중심축(x)을 수평으로 배치하여 자속이 상하방향으로 향하지 않고 수평방향으로 되도록 한 구조에 있다. 상기 고정베이스(118)는 상기 코일들(110a~110c)의 중심축(x)이 수평을 이루게 배치함에 충분한 넓이를 이루고 있으며, 또한 코일들(110a~110c)은 고정베이스(118) 위에 절연 지지대들(115a~115c)을 개재하여 견실하게 고정하고 있다.

상기 고정베이스(118)의 양측 즉, 상기 코일들(110a~110c)의 중심축(x)과 대면하는 코일들(110a~110c)의 양측에는 자기 차폐판들(120a,120b)이 일정한 절연거리를 두고 설치되어 있다. 자기 차폐판들(120a,120b)은 상기 코일들(110a~110c)의 전(全) 넓이를 막을 수 있는 크기를 이루게 하고 있는데, 그 이유는 수평방향으로 유도되는 자속을 외부로 전달되지 않도록 차폐하기 위함이다.

또한 자기 차폐판들(120a,120b)은 고정베이스(118)의 위에 입설(立設)된 지지각들(122a,122b)의 상단에 각각 분리가능하게 볼트 등으로서 견실하게 체결하고 있다. 자기 차폐판들(120a,120b)을 지지각들(122a,122b)로부터 각각 분리가능하게 볼트를 이용하여 체결하고 있는 이유는, 장기사용으로 인한 손상시 정비 및 교체 등을 쉽게 하기 위함이다. 자기 차폐판들(120a,120b)은 규소강판(Silicon Steel) 혹은 아몰포스(Amorphous)코아 또는 페라이트 코아로 만들어진 것이 사용된다. 또 자기 차폐판들(120a,120b)은 하나의 판체로 제작될 수 있으나, 도 5a~도5e의 표시와 같이, 기 제작된 철심들을 판 형태를 이루게 적층하여 제작할 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 도 5a~ 도 5e를 참조하여 설명한다.

도 5a~도5e는 도 1에 설치된 자기 차폐판에 대한 구조들을 각각 나타낸 도면들이다.

자기 차폐판들(120a,120b)을 다수개의 철심들을 이용하여 판 형태를 이루게 한 것인데, 도1에서 보아 좌우측 자기 차폐판들(120a,120b)의 구조가 모두 동일하여 이하에서는 편의상 자기 차폐판(120a)만을 예로 들어 설명한다.

도 5a 및 도 5b의 자기 차폐판(120a)은 잘게 분절된 수개의 철심(123a)들을 횡(橫) 혹은 종(縱)으로 밀집되게 적층하여 하나의 판을 이루게 한 것이다.

도 5c 및 도 5d의 자기 차폐판(120a)은 다수개의 철심(123a)들을 횡 혹은 종으로 적층하여 하나의 판(124a)형태를 이루게 만든후, 그 판(124a)을 2개 혹은 그 이상으로 혼합하여 혼합 판체를 이루게 한 것이다. 혼합 판체의 구조는 판 형태를 이루게 한다면 도면 표시 이외의 어떠한 형태로 혼합하여도 무방하다.

도 5e의 자기 차폐판(120a)은 기다란 철심(123a)을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것이다. 판 형태를 이루게 한다고 하면 도 5e 표시 이외의 어떠한 형태 예컨대,사각 코일 형태를 이루게 하여도 무방하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 주변에 자기장을 만들지 않게 하여 주변에 놓이게 되는 계측기와 같은 기구 등이나 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키는 일이 없는 경제적인 이점을 부여하며, 또 좁은 공간이라도 설치하여 사용할 수 있는 공간 활용에 대한 유용성을 갖게 하고, 기존의 유입식에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수를 편리하게 하는 산업상 이용 가능성이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터를 정면에서 보아 표시한 정면도이고,

도 2의 도 1의 우측면도이고,

도 3은 동도(同圖)의 평면도이고,

도 4a~도4b는 도 1의 리액터에서 코일만을 분리하여 그 감긴 형태를 각각 표시한 도면들이고,

도 5a ~도5d는 도1 에서 자기 차폐판만을 분리하여 구조들을 각각 나타낸 도면들이다.

*도면의 주요부호에 대한 부호의 설명*

100 : 건식 공심형 자기차폐 리액터 110a~110c : 리액터 코일

120a,120b : 자기 차폐판

Claims (6)

1. 코일의 중심축(x)을 수평으로 배치하여 코일에서 발생되는 자속이 수평 방향이 되게 설치한 공심형 리액터; 및

   상기 공심형 리액터의 양단에서 일정의 절연거리를 두고 입설되어 상기 리액터에서 발생하는 자속(磁束)을 차폐하는 자기 차폐판을 포함하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.
2. 제1항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 규소강판, 아몰포스(Amorphous)코아, 페라이트 코아 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 후, 그 적층 판들을 2개 이상 혼합하여 판체를 이루게 한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 기다란 철심을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.
6. 제1항에 있어서, 상기 공심형 리액터는 직렬 리액터, 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.

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