KR101088171B1

KR101088171B1 - A pole transformer having cooling pipes

Info

Publication number: KR101088171B1
Application number: KR1020090096782A
Authority: KR
Inventors: 정원창
Original assignee: 주식회사 케이피 일렉트릭
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2011-12-02
Also published as: KR20110039786A

Abstract

본 발명은 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 관한 것으로, 변압기 케이스, 상기 변압기 케이스의 내부에 위치하여 철심에 코일이 권선된 변압기 본체, 상기 변압기 케이스의 내부에 마련되어 변압기 본체의 전기적 손실로부터 발생하는 열을 감소시키는 절연유 및 상기 변압기 케이스의 표면에 양단이 부착되어 상기 변압기 케이스의 내측으로 형성된 냉각 파이프를 포함하는 구성을 마련한다.The present invention relates to a columnar transformer having a cooling pipe, comprising: a transformer case, a transformer body in which a coil is wound around an iron core located inside the transformer case, and provided in the transformer case to generate heat generated from electrical loss of the transformer body. Both ends are attached to the surface of the transformer case and the insulating oil to reduce the number to provide a configuration including a cooling pipe formed inside the transformer case.

상기와 같은 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기를 이용하는 것에 의해, 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판을 제거하여 변압기의 크기를 줄임으로써 변압기의 설치 면적을 최소화할 수 있고, 종래 방열판의 부피 및 변압기의 내측에 설치되는 냉각 파이프의 부피와 대응하는 절연유의 양을 절약할 수 있다.By using the columnar transformer having a cooling pipe as described above, by reducing the size of the transformer by removing the heat sink installed on the outside of the conventional transformer, it is possible to minimize the installation area of the transformer, the volume of the conventional heat sink and the inside of the transformer It is possible to save the volume of the cooling pipe to be installed and the amount of insulating oil corresponding thereto.

주상변압기, 절연유, 냉각 파이프, 코일 Column transformer, insulating oil, cooling pipe, coil

Description

A pole transformer having cooling pipes

본 발명은 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 관한 것으로, 특히 변압기 외함의 외부에 설치된 방열판를 제거하는 대신 외함 내부에 냉각 파이프를 설치함으로써 주상 변압기의 부피를 감소시킬 수 있고, 방열판 및 냉각 파이프의 부피에 해당하는 양의 절연유를 절감할 수 있는 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 관한 것이다.The present invention relates to a columnar transformer having a cooling pipe, and in particular, by installing a cooling pipe inside the enclosure instead of removing the heat sink installed outside the transformer enclosure, the volume of the columnar transformer can be reduced, and the volume of the heat sink and the cooling pipe The present invention relates to a columnar transformer having a cooling pipe capable of saving a corresponding amount of insulating oil.

일반적으로 변압기(electric transformer)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치를 일컫는다. 이러한 변압기는 철심의 양쪽에 각각 코일을 감은 후, 한쪽에는 전원을 연결하고 다른 한쪽에는 부하측을 전기적으로 연결한다. 이러한 변압기는 사용장소에 따라 증폭기 등에 설치되는 소형변압기, 변전선로의 전주 상에 설치되는 주상변압기와 발전소 또는 변전소에 설치되는 전력용변압기 등으로 나눌 수 있다.In general, an electric transformer refers to a device that changes the value of alternating voltage or current by using electromagnetic induction. These transformers are each coiled on both sides of the iron core and then connected to a power source on one side and electrically connected to a load side on the other side. These transformers can be divided into small transformers installed in amplifiers, column transformers installed on the poles of substation lines, and power transformers installed in power plants or substations, depending on the place of use.

이러한 변압기 중에서 변전선로의 전주 상에 설치되는 주상변압기는 배전선의 고압을 저압으로 낮추어 공장 또는 가정 등에 전원을 공급하는 것으로 유입식과 일단 접지식 등으로 분류된다.Among these transformers, the columnar transformer installed on the pole of the substation line is classified into an inflow type and a ground type type by supplying power to a factory or home by lowering the high pressure of the distribution line to low pressure.

이러한 주상변압기의 일례가 도면 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래기술에 따른 방열판을 구비하는 주상변압기의 외관을 도시한 도면이다.An example of such a column transformer is shown in FIG. 1. 1 is a view showing the appearance of a columnar transformer having a heat sink according to the prior art.

도 1에서 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 주상변압기(10)는 철심에 코일이 권선된 변압기 본체(11), 상기 변압기 본체(11)를 감싸는 외함(12), 상기 외함(12) 내부에서 변압기 본체(11)의 과열을 방지하는 절연유(13) 및 외함(12)의 외측에 마련된 방열판(14)을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 상기 외함(12)의 상부에는 고압부싱(15)이 위치하고 있고, 상기 외함(12)의 옆 면에는 저압 부싱(16)이 연결되어 있다. 상기 방열판(14)은 외함(12) 내부와 파이프(17)로 연통되어 대류현상에 의하여 절연유를 순환시켜 온도를 낮춤으로써 변압기 본체의 전기적 손실에서 발생하는 변압기의 과열을 방지하게 된다. 상기 방열판(14)은 복수개로 적층되어 있다. As shown in FIG. 1, the columnar transformer 10 according to the related art includes a transformer body 11 in which a coil is wound around an iron core, an enclosure 12 surrounding the transformer body 11, and an inside of the enclosure 12. The insulating oil 13 which prevents overheating of the transformer main body 11, and the heat sink 14 provided in the outer side of the enclosure 12 are comprised. In addition, the high pressure bushing 15 is positioned on the upper portion of the enclosure 12, and the low pressure bushing 16 is connected to the side surface of the enclosure 12. The heat sink 14 communicates with the inside of the enclosure 12 and the pipe 17 to reduce the temperature by circulating the insulating oil due to convection to prevent overheating of the transformer resulting from electrical loss of the transformer body. The heat sink 14 is laminated in plurality.

일반적으로 상기 방열판은 약 1.2mm 정도 두께의 얇은 철판으로 제조되고, 구조상 도장의 취약 등의 문제로 변압기가 설치된 장소에서 가장 먼저 부식이 발생한다. 따라서, 외함의 외부에 방열판을 구비하는 상기 변압기는 방열판의 부식으로 인해 절연유가 누유되어 자주 교체해야 하는 문제점을 갖는다. 또한, 상기 변압기는 방열판으로 인해 변압기 외형의 치수가 증가하기 때문에 설치 장소의 면적이 넓어야 하고, 운송 시 많은 수를 운송할 수 없으므로 운송비를 증가시키며, 설치 시에 부주의로 인한 방열판의 파손이 빈번하다는 문제점도 갖는다.In general, the heat sink is made of a thin iron plate of about 1.2mm thickness, and corrosion occurs first in the place where the transformer is installed due to the problem of fragile coating. Therefore, the transformer having a heat sink outside of the enclosure has a problem in that the insulating oil is leaked due to corrosion of the heat sink and should be frequently replaced. In addition, the transformer has a large area of the installation site due to the increase in the dimensions of the transformer due to the heat sink, increase the transportation cost because it can not transport a large number during transportation, and breakage of the heat sink due to carelessness during installation There is also a problem.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판을 제거하여 변압기의 크기를 줄임으로써 변압기의 설치 면적을 최소화할 수 있는 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기를 제공하는 것이다.An object of the present invention has been made to solve the problems described above, the columnar transformer having a cooling pipe that can minimize the installation area of the transformer by reducing the size of the transformer by removing the heat sink installed on the outside of the conventional transformer To provide.

본 발명의 다른 목적은 종래 방열판의 부피 및 변압기의 내측에 설치되는 냉각 파이프의 부피와 대응하는 절연유의 양을 절약할 수 있는 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a columnar transformer having a cooling pipe capable of saving the volume of the insulating heat corresponding to the volume of the conventional heat sink and the volume of the cooling pipe installed inside the transformer.

본 발명의 또 다른 목적은 변압기 외함의 측면으로부터 변압기의 내부에 설치된 냉각 파이프를 구비함으로써 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판의 부식으로 절연유가 누유되는 것을 방지할 수 있는 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a columnar transformer having a cooling pipe having a cooling pipe installed inside the transformer from the side of the transformer enclosure to prevent leakage of insulating oil due to corrosion of a heat sink installed outside the conventional transformer. It is.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 의하면,
변압기 케이스;
상기 변압기 케이스의 내부에 위치하여 철심에 코일이 권선된 변압기 본체;
상기 변압기 케이스의 내부에 마련되어 변압기 본체의 전기적 손실로부터 발생하는 열을 감소시키는 절연유; 및
상기 변압기 케이스에는 유체의 순환에 의해 상기 변압기 본체의 열을 외부로 방출시킬 수 있도록 관통홀을 형성한 냉각 파이프를 포함하여 구성되며,
상기 냉각 파이프는 변압기 케이스의 상부 표면 양측으로부터 내측을 향하는 방향으로 관통되어 바닥면 쪽으로 관통되는 구조이고,
상기 관통홀의 길이방향 양쪽 부분의 입구는 상기 관통홀의 길이방향 중간부분의 직경 보다 큰 것을 특징으로 한다.According to the columnar transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention to achieve the above object,
Transformer case;
A transformer body in which a coil is wound around an iron core and positioned inside the transformer case;
An insulating oil provided inside the transformer case to reduce heat generated from electrical loss of the transformer body; And
The transformer case includes a cooling pipe formed with a through hole so that heat of the transformer body can be discharged to the outside by circulation of the fluid.
The cooling pipe is a structure that penetrates toward the bottom surface from the both sides of the upper surface of the transformer case toward the inside,
The inlet of both longitudinal portions of the through hole is larger than the diameter of the middle portion of the longitudinal direction of the through hole.

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상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 의하면, 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판을 제거하여 변압기의 크기를 줄임으로써 설치 면적을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the columnar transformer having the cooling pipe according to the embodiment of the present invention, the effect of minimizing the installation area by removing the heat sink installed on the outside of the conventional transformer can be obtained.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 의하면, 종래 방열판의 부피 및 변압기의 내측에 설치되는 냉각 파이프의 부피와 대응하는 절연유의 양을 절약할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the columnar transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention, it is also possible to save the volume of the insulating oil corresponding to the volume of the conventional heat sink and the volume of the cooling pipe installed inside the transformer.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 의하면, 변압기 외함의 측면으로부터 변압기의 내부에 설치된 냉각 파이프를 구비함으로써 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판의 부식으로 절연유가 누유되는 것을 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the columnar transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention, by having a cooling pipe installed inside the transformer from the side of the transformer enclosure to prevent leakage of insulating oil due to corrosion of the heat sink installed on the outside of the conventional transformer The effect that can be obtained is also acquired.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail according to drawing.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in description of this invention, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 변압기를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 절단선 A-A'를 따라 절취하여 단면을 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the cutting line A-A 'in FIG.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 주상변압기(50)는 변압기 케이스(20) 및 코일(21)이 권선된 철심(23)을 구비하는 변압기 본체(25)를 포함하여 구성된다. 상기 변압기 본체(25)는 변압기 케이스(20)의 내부에 설치된다. 상기 코일(21)은 1차 코일 및 2차 코일을 구비하고 있다. 고압선로 측과 전기적으로 연결된 1차 코일에 교류 전압이 인가되면 철심(23)에는 자기장이 유도되고, 상기 자기장은 1차 코일에 인가된 교류 전압에 대응하여 변하게 되며, 이러한 자기장의 변화는 페러데이의 법칙(Faraday's law)에 따라 2차 코일에 유도 기전력을 발생시킨다. 상기 2차 코일에서 발생하는 유도 기전력은 코일(21)에 감겨진 권수비에 따라 달라지고, 렌츠의 법칙(Lenz's law)에 따라 철심(23)에 인가된 자기장의 변화를 상쇄하는 방향으로 발생한다. 상기 변압기 본체(25)는 종래기술과 동일하게 구성될 수 있으므로 구조에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.2 and 3, the columnar transformer 50 according to the embodiment of the present invention includes a transformer body 25 having a transformer case 20 and an iron core 23 wound around a coil 21. It is configured to include. The transformer body 25 is installed inside the transformer case 20. The coil 21 has a primary coil and a secondary coil. When an alternating voltage is applied to the primary coil electrically connected to the high voltage line, a magnetic field is induced in the iron core 23, and the magnetic field is changed in response to the alternating voltage applied to the primary coil. According to Faraday's law, the induced electromotive force is generated in the secondary coil. The induced electromotive force generated in the secondary coil is dependent on the number of turns wound on the coil 21 and is generated in a direction to cancel the change in the magnetic field applied to the iron core 23 according to Lenz's law. Since the transformer body 25 may be configured in the same manner as in the prior art, a detailed description of the structure will be omitted.

상기 변압기 케이스(20)의 상부에는 고압선로 측과 주상변압기(50)를 전기적으로 연결하도록 변압기 본체(25) 1차 코일의 리드선을 인출할 수 있는 고압부 싱(27)이 마련되어 있다. 상기 변압기 케이스(20)의 측면에는 전류계 등을 코일(21)과 전기적으로 연결하기 위한 2차 코일의 리드선을 인출하기 위한 저압부싱(29)이 마련되어 있다. 상기 고압부싱(27) 및 저압부싱(29)은 세라믹 또는 에폭시 계열의 절연물로 제조되는 것이 바람직하다. 상기 변압기 케이스(20)의 측면에는 변압기 2차 코일의 전압을 조정하기 위한 탭 체인저(31)가 마련되어 있다. 또한, 상기 변압기 케이스(20)의 내부에는 변압기 본체(25)의 전기적 손실로부터 발생하는 열을 감소시키는 절연유가 마련되어 있다.The upper part of the transformer case 20 is provided with a high-pressure bushing 27 for drawing the lead wire of the transformer main body 25 primary coil so as to electrically connect the high-voltage line side and the columnar transformer 50. A side of the transformer case 20 is provided with a low pressure bushing 29 for drawing out a lead wire of a secondary coil for electrically connecting an ammeter or the like with the coil 21. The high pressure bushing 27 and the low pressure bushing 29 is preferably made of an insulating material of a ceramic or epoxy series. The side of the transformer case 20 is provided with a tap changer 31 for adjusting the voltage of the transformer secondary coil. In addition, an insulating oil is provided inside the transformer case 20 to reduce heat generated from electrical loss of the transformer main body 25.

한편, 상기 변압기 케이스(20)의 일면에는 절연유의 온도 상승을 방지할 수 있는 냉각 파이프(35)가 부착되어 있다. 상기 냉각 파이프(35)는 변압기 케이스(20)의 상부 표면 양측으로부터 내측을 향하는 방향으로 관통되어 바닥면 쪽으로 관통되는 구조로 이루어진다.
이러한 상기 냉각 파이프(35)는 복수개가 형성되어 주상변압기(50)의 방열 특성을 더욱더 향상시킬 수 있다. 상기 냉각 파이프(35)는 공기와 같은 유체가 통과할 수 있는 관통홀(37)을 구비하고 있다.On the other hand, one surface of the transformer case 20 is attached with a cooling pipe 35 to prevent the temperature rise of the insulating oil. The cooling pipe 35 has a structure that penetrates from both sides of the upper surface of the transformer case 20 toward the inner side and penetrates toward the bottom surface.
The plurality of cooling pipes 35 may be formed to further improve heat dissipation characteristics of the columnar transformer 50. The cooling pipe 35 has a through hole 37 through which a fluid such as air can pass.

상기 관통홀(37)의 양쪽 입구는 잘 알려진 물리법칙에 따라 관통홀(37)의 내부에서 유체의 속도를 높이기 위하여 상기 관통홀(37)의 길이방향 양쪽 부분의 입구는 상기 관통홀(37)의 길이방향 중간부분의 직경 보다 크게 형성하는 것이 좋다.
그리고, 상기 관통홀(37)의 단면은 원형, 사각형 또는 주상변압기(50)의 방열 특성을 향상시키기에 적합한 다른 도형의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. Both inlets of the through hole 37 are inlet in both longitudinal portions of the through hole 37 to increase the velocity of the fluid in the through hole 37 according to well-known physical laws. It is better to form larger than the diameter of the middle portion of the longitudinal direction.
In addition, the cross-section of the through hole 37 may be formed to have a cross section of another figure suitable for improving heat dissipation characteristics of the circular, quadrangle or columnar transformer 50.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기는 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판의 부식으로 절연유가 누유되는 것을 방지 할 수 있고, 종래 변압기의 외측에 설치된 방열판을 제거함으로써 변압기의 크기를 줄임으로써 설치 면적을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기는 종래 방열판의 부피 및 변압기의 내측에 설치되는 냉각 파이프의 부피에 대응하는 절연유의 양을 절약할 수 있다.As a result, the columnar transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention can prevent the leakage of insulating oil due to corrosion of the heat sink installed on the outside of the conventional transformer, by removing the heat sink installed on the outside of the conventional transformer By reducing the size, the installation area can be minimized. In addition, the columnar transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention can save the amount of insulating oil corresponding to the volume of the conventional heat sink and the volume of the cooling pipe installed inside the transformer.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. As mentioned above, although the invention made by the present inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

본 발명은 변압기 외함의 외측으로부터 변압기 내부 냉각 파이프를 구비하는 주상변압기에 관한 것이다. 그 응용 분야로는 변압기 케이스의 외부에 설치된 방열판 대신에 냉각 파이프를 변압기의 내측에 마련한 유입변압기 등을 들 수 있다.The present invention relates to a columnar transformer having a transformer internal cooling pipe from the outside of the transformer enclosure. The application field includes an inlet transformer having a cooling pipe provided inside the transformer instead of a heat sink installed outside the transformer case.

도 1은 종래기술에 따른 방열판을 구비하는 주상변압기의 외관을 도시한 도면이다.1 is a view showing the appearance of a columnar transformer having a heat sink according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 파이프를 구비하는 변압기를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a transformer having a cooling pipe according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에서 절단선 A-A'를 따라 절취하여 단면을 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view taken along the cutting line A-A 'of FIG. 2.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20: 변압기 케이스 21: 코일20: transformer case 21: coil

23: 철심 25: 변압기 본체23: iron core 25: transformer body

27: 고압부싱 29: 저압부싱27: high pressure bushing 29: low pressure bushing

31: 탭 체인저 35: 냉각 파이프31: tap changer 35: cooling pipe

37: 관통홀 50: 주상변압기37: through hole 50: columnar transformer

Claims

Transformer case;

A transformer body in which a coil is wound around an iron core and positioned inside the transformer case;

An insulating oil provided inside the transformer case to reduce heat generated from electrical loss of the transformer body; And

The transformer case includes a cooling pipe formed with a through hole so that heat of the transformer body can be discharged to the outside by circulation of the fluid.

The cooling pipe is a structure that penetrates toward the bottom surface from the both sides of the upper surface of the transformer case toward the inside,

The columnar transformer having a cooling pipe, characterized in that the inlet of the both sides in the longitudinal direction of the through-hole is larger than the diameter of the longitudinal middle portion of the through-hole.

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