KR101098391B1 - 표류부하손실이 저감된 주상 변압기용 부싱 및 이를 적용한 주상 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 대전류인 저압 부싱(600V 미만)에 의한 표류부하손실이 저감된 변압기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 변압기는 철심에 동심 배치되는 권선을 내포하는 몸체와; 상기 몸체의 상부에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 상기 권선으로 인가하는 접속 단자인 고압 부싱과; 상기 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 저압 부싱을 포함하며, 상기 저압 부싱은 각각 반대 방향으로 향하도록 배치된 적어도 한 쌍의 연결 단자와, 상기 적어도 한 쌍의 연결 단자를 결속하는 연결 단자 고정체를 구비한다.

주상 변압기, 변압기 부싱, 표류부하손실

Description

표류부하손실이 저감된 주상 변압기용 부싱 및 이를 적용한 주상 변압기{Low voltage bushing reduced stray loss for pole transformer and pole transformer with the same}

본 발명은 주상 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 몸체와 저압 부싱에 의한 표류부하손실이 저감된 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 송전소로부터 특고압(22.900V)으로 공급되는 전력은 변압기를 통해 가정이나 산업현장 등의 수용가에서 사용이 가능한 저압으로 변환되어 공급된다. 이때 변압기란 전자기유도작용으로 교류전압 및 전류값을 변화시키는 장치의 총칭이다.

도 1 및 도 2는 종래의 주상 변압기를 설명하기 위한 정면도 및 평면도이며, 도 3은 종래의 주상 변압기에 적용되는 몸체의 정면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 변압기의 구조는 용량 및 전압에 따라서 차이를 보일 수 있지만, 공통적으로 변압기의 기능을 수행하기 위하여 권선(도면상에는 미도시)과 철심(도면상에는 미도시)을 필수적으로 포함하고, 이들 권선과 철심은 절연류로 충진된 몸체(11) 안에 실장된다. 이때, 상기 절연류는 권 선의 절연물로 습기나 먼지가 침투하여 절연내력을 저하시키는 것을 방지함과 동시에 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류 및 복사를 통해 방열시키는 역할을 한다.

또한, 일반적인 변압기는 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 권선으로 인가하는 접속 단자로서 고압 부싱(12)과, 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 저압 부싱(13)을 포함하고 있다. 즉, 주상변압기는 상기 고압 부싱을 통하여 인입되는 고압의 전력을 저압의 전력으로 변압하고, 저압 부싱을 통하여 수용가나 배전 선로로 공급한다. 그리고, 변압기의 일측에는 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열판(14)가 설치된다. 그리고, 상기 저압 부싱(13)의 경우 일반적으로 상기 몸체(11)의 일부에 2개가 설치되는데, 상기 몸체(11)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 저압 부싱(13)을 인출하기 위한 인출구(11a) 또한, 두 개가 마련됨은 자명하다.

한편, 상기 저압 부싱(13) 사이에는 강자성체인 몸체(11)가 매질로 와류 자속의 통로가 되며, 이는 변압기 부하 손실 중 표류부하손실(stray loss)의 원인이 된다. 이러한 부하 손실은 권선외의 누설 자속이 변압기의 구조물과 쇄교하여 발생시키는 것으로, 전류가 큰 변압기일수록 매우 심각하게 증가한다.

상술한 바와 같은 부하 손실을 저감하기 위하여 근래의 변압기에는 상기 2개의 저압 부싱(13) 사이의 일부를 절단하고, 스텐 용접을 하는 방법이 도입되었으나 손실감소효과는 크지 못하며, 절단 공정과 용접 공정을 수행하여야 하므로, 변압기 생산성이 감소한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래기술에서 도출되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 몸체와 저압 부싱에 의한 표류부하손실이 저감된 주상 변압기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주상 변압기의 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 저압 부싱에 있어서, 봉 형상으로 이루어지는 한 쌍의 연결 단자와; 상기 한 쌍의 연결 단자를 결속하는 연결 단자 고정체를 구비한다.

상기 연결 단자 고정체는 비자성 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 연결 단자 고정체는 고무, 에폭시 수지 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 주상 변압기는 철심에 동심 배치되는 권선을 내포하는 몸체와; 상기 몸체의 상부에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 상기 권선으로 인가하는 접속 단자인 고압 부싱과; 상기 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 저압 부싱을 포함하며, 상기 저압 부싱은 한 쌍의 연결 단자와, 상기 한 쌍의 연결 단자를 결속하는 연결 단자 고정체를 구비한다.

상기 몸체는 상기 저압 부싱 인출을 위한 인출구가 1개인 것이 바람직하다.

상기 연결 단자 고정체는 몸체 고정용 플레이트를 이용하여 볼트 및 너트를 통하여 상기 몸체에 고정되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명은 몸체와 저압 부싱에 의한 표류부하손실이 저감된 주상 변압기를 제공한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 특징 및 작용들은 첨부도면을 참조하여 이하에서 설명되는 실시예들을 통해 명백하게 드러나게 될 것이다.

첨부된 도면과 연관하여 이하에서 개시되는 상세한 설명은 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 의도로서 행해진 것이고, 발명이 실행될 수 있는 형태들만을 나타내는 것은 아니다.

본 발명의 사상이나 범위에 포함된 동일한 또한 등가의 기능들이 다른 실시예들에 의해서도 달성될 수 있음을 주지해야 한다.

도면에 개시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대한 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다.

그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기를 설명하기 위한 정면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기를 설명하기 위한 평면도로, 그 일부를 절개하여 저압 부싱의 단면을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 저압 부싱의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 저압 부싱의 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 몸체를 설명하기 위한 정면도이다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기는 철심에 동심 배치되는 권선을 내포하는 몸체(110)와, 상기 몸체의 상부에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 상기 권선으로 인가하는 접속 단자인 고압 부싱(120)과, 상기 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 하나의 저압 부싱(130)과, 상기 몸체의 일측에 설치된 적어도 하나의 방열판(140)을 포함한다.

이때, 상기 몸체(110)는 상기 저압 부싱(130)이 하나만 삽입되므로, 도 8에 도시된 바와 같이, 저압 부싱(130)이 삽입되는 인출구가 1개만 마련된다.

또한, 상기 저압 부싱(130)은 상기 몸체에서 정면을 향하여 설치되는데, 도전성 물질로 이루어지는 한 쌍의 연결 단자(131, 132) 및 상기 한 쌍의 연결 단자(131, 132)를 결속하고 고정하는 연결 단자 고정체(133)를 포함하여 이루어진다.

상기 한 쌍의 연결 단자(131, 132)는 각각 단면이 원 또는 다각형인 봉 형상으로 이루어질 수 있으며, 또는 케이블로 이루어질 수 있다. 이러한 연결 단자(131, 132)는 서로 평행하도록 배치된다. 또한, 상기 한 쌍의 연결 단자(131, 132)는 양 끝단에 볼트가 결합되어, 일단은 변압기 몸체 내부의 권선 중 변압된 저압의 전력이 인출되는 부분과 연결되고, 타단은 전원 케이블(150)을 통하여 부하측, 즉 전원을 수용하는 곳으로 연결된다.

상기 연결 단자 고정체(133)는 상기 한 쌍의 연결 단자(131, 132)를 고정하는 것으로, 그 일부는 변압기 몸체(110) 내부에 삽입되고, 일부는 외부에 노출된다. 이러한, 연결 단자 고정체(133)는 비자성 절연 물질로 이루어지는데, 그 예로는 고무, 에폭시 수지 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나로 이루어지는데, 상기의 물질은 전류의 크기에 따라 자계의 세기가 변화하지 않는 비자성 절연 물질이다. 또한, 상기 연결 단자 고정체(133)는 몸체 고정용 플레이트(134)를 통하여 상기 몸체(110)에 고정되는데, 몸체 고정용 플레이트(134) 테두리에 형성된 홀에 삽입되는 볼트를 통하여 상기 몸체 고정되는 것이다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는 저압 부싱(130)으로 한 쌍의 연결 단자(131, 132) 및 비자성의 연결 단자 고정체(133)로 이루어져 종래의 주상 변압기의 저압 부싱 사이의 몸체가 자성체이기 때문에 각 연결 단자 사이에서 발생하는 와류 자속이 감소하므로, 상기 몸체를 매질로 하는 와류 자속에 의하여 발생하는 표류부하손실(stray loss)을 감소시킬 수 있다. 이는 상기 연결 단자 고정체(133)가 상술한 비자성 절연 물질로 이루어지기 때문이다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기는 표류부하손실 저감을 위하여 저압 부싱(130)이 1개만 삽입되므로, 몸체(110)에 저압 부싱(130) 인출을 위한 인출구가 1개만 마련되므로, 주상 변압기의 생산성이 향상된다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기는 표류부하손실 저감을 위하여 저압 부싱(130) 사이의 몸체를 절단하고 절단부에 스텐용접을 하는 공정을 생략하는 것이 가능하므로, 주상 변압기의 생산성이 향상된다.

도 1 및 도 2는 종래의 주상 변압기를 설명하기 위한 정면도 및 평면도.

도 3은 종래의 주상 번압기에 적용되는 몸체의 정면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기를 설명하기 위한 정면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기를 설명하기 위한 평면도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 저압 부싱의 단면도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 저압 부싱의 정면도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주상 변압기에 적용되는 몸체를 설명하기 위한 정면도.

Claims (8)

1. 주상 변압기의 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 저압 부싱(130)에 있어서,

   봉 형상으로 이루어지는 한 쌍의 연결단자(131,132)와;

   상기 한 쌍의 연결단자(131,132)를 결속하는 고무, 에폭시 수지 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나의 비자성 절연 물질로 이루어진 연결 단자 고정체(133)를 구비하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기용 저압 부싱.
2. 삭제
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4. 철심에 동심 배치되는 권선을 내포하는 몸체(110)와;

   상기 몸체(110) 상부에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 상기 권선으로 인가하는 접속 단자인 고압 부싱(120)과;

   상기 권선을 통하여 변압된 저압의 전력을 몸체(110)에 1개 형성된 인출구를 통하여 다시 외부로 인출하는 인출 단자인 저압 부싱(120)을 포함하며,

   상기 저압 부싱(130)은 한 쌍의 연결 단자(131,132)와, 상기 한 쌍의 연결 단자(131,132)를 결속하는 고무, 에폭시 수지 및 폴리머 중 선택되는 어느 하나의 비자성 절연 물질로 이루어진 연결 단자 고정체(133)를 구비하고,

   상기 연결 단자 고정체(133)는 몸체 고정용 플레이트(134)를 이용하여 볼트 및 너트를 통하여 상기 몸체(110)에 고정되는 것을 특징으로 하는 주상 변압기.
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