KR101127176B1 - 변전용 주상변압기의 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사상으로 형성된 냉각핀의 안쪽에 유로를 형성하여 외부로부터 방열핀을 통과하는 공기의 흐름이 주상변압기의 표면을 통과하게 함으로써 주상변압기의코일에서 발생된 열을 보다 빨리 냉각시킬 수 있게 하였을 뿐만 아니라, 주상변압기에 용이하게 설치할 수 있도록 주상변압기의 외주면과 동일한 형성의 내주면을 갖는 2개의 냉각분체를 힌지 결합하여 개폐 가능하게 형성한 변전용 주상변압기의 냉각기에 관한 것이다.

Description

변전용 주상변압기의 냉각기{cooler of pole transformer}

본 발명은 주상변압기의 냉각기에 관한 것으로서, 상게하게는 방사상으로 형성된 냉각핀의 안쪽에 유로를 형성하여 외부로부터 방열핀을 통과하는 공기의 흐름이 주상변압기의 표면을 통과하게 함으로써 주상변압기의코일에서 발생된 열을 보다 빨리 냉각시킬 수 있게 한 내부 순환 유로를 갖는 변전용 주상변압기의 냉각기에 관한 것이다.

또한, 주상변압기에 용이하게 설치할 수 있도록 주상변압기의 외주면과 동일한 형성의 내주면을 갖는 2개의 냉각분체를 힌지 결합하여 개폐 가능하게 형성한 변전용 주상변압기의 냉각기에 관한 것이다.

전기 송전선로에는 많은 종류의 전기 기기 및 기들이 설치되며, 이들 중에는 교류 배전선의 고압을 저압으로 변전하기 위해 전주 위에 설치되는 주상변압기가 있다.

주상변압기는 고전압을 변전시켜 공장, 가정등에 전원을 공급하는 것으로 유입식 주상변압기와 일단 접지 주상변압기 등이 있다.

이러한 주상변압기는 내부에 다수의 철심과 코일을 구비하고 있으며, 이들의 상호 작용에 의해 변전된 전력을 출력하게 된다. 이러한 주상변압기는 내부에 절연을 위한 절연유가 저장되어 있고, 변전 과정에서 많은 열이 발생되므로 절연유의 냉각을 위한 방열기가 구비되어 있다.

이러한 종래의 주상변압기의 일예를 도 5 및 도 6에 도시하였다.

도시한 바와 같이 통상의 주상변압기는 코일이 권선된 철심이 내장된 변압기 본체(100)의 외주면에 다수의 냉각핀(200)을 구비하고 있으며, 일측에는 전선을 연결하기 위한 접속단자(110)가 설치되어 있고, 일측에는 변압기본체(100)을 전주에 고정시키기 위한 고정브라켓(120)이 설치되어 있다.

그러나 이렇게 구성된 종래의 주상변압기는 냉각핀(200)을 통해 외부로 열을 배출시킬 수 있으나, 도시한 바와 같이 냉각핀(200)과 변압기본체(100) 사이의 접촉 면적이 좁아 변압기본체(100)의 열이 냉각핀으로 전달되는 양이 극히 제한적일 수밖에 없어 냉각효율이 낮은 문제가 있었다.

도시하지는 않았으나 냉각핀은 변압기본체의 외주면에 소정 간격으로 배열한 냉각 구조를 갖는 주상변압기가 있으나 이러한 냉각핀을 구비한 경우, 냉각핀과 냉각핀 사이의 공기가 채워져 있고, 이렇게 냉각핀 사이에 채워진 공기는 외부의 찬공기가 냉각핀 사이에 유입되는 것을 방해하여 냉각 효율이 떨어지는 문제가 있었다.

즉, 변압기본체에서 발생된 열이 방열핀의 단부로 전달되어 외부로 발산되기는 하지만 변압기본체 자체에는 외부의 찬 공기가 접촉되지 못하여 변압기본체의 열을 충분히 냉각시킬 수 없는 단점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 보다 효율적으로 변압기본체를 냉각시킬 수 있는 변전용 주상변압기의 냉각기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 외부의 찬공기가 변압기본체의 표면까지 순환하여 냉각핀의 외측 단부뿐만 아니라 전체적으로 고르게 냉각이 이루어질 수 있어 냉각 효율이 상승된 변전용 주상변압기의 냉각기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 의한 변전용 주상변압기의 냉각기는 일측에는 고정브라켓이 설치되고 타측에는 접속단자가 설치된 주상변압기의 냉각기에 있어서, (A) 상기 주상변압기의 외주면과 동일한 형상의 내주면을 갖는 양단이 개방된 통체 형상의 냉각기본체와 ; (B) 상기 주상변압기의 중앙을 중심으로 상기 냉각기본체의 외주면으로부터 이격되게 방사상으로 설치된 다수의 냉각핀을 포함하되,

상기 냉각기본체는 상기 주상변압기의 중앙을 중심으로 수직 방향으로 양분되고, 일측단부에는 힌지결합부를 형성하여 힌지핀으로 절첩가능하게 연결하고, 타측단부에는 고정볼트에 의해 서로 결합되는 플랜지가 형성되며,

상기 냉각핀 중 상기 접속단자가 설치되는 부분의 일부를 상하 길이를 짧게 형성하여 접속단자가 외부로 노출될 수 있도록 단자노출부를 형성하고,

고정부라켓이 설치되는 부분에는 냉각핀을 설치하지 않고 브라켓관통홀이 형성된 브라켓노출부를 형성하여 고정부라켓이 전주와 면접될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주상변압기의 외부에 설치되는 냉각기를 구성하는 냉각핀의 안쪽 단부가 냉각기본체로부터 이격되어 내부유로가 형성되게 함으로서 외부의 찬 공기가 변압기의 표면에 밀착된 냉각기본체의 벽을 따라 순환되게 함으로서 변압기의 냉각효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변전용 주상변압기의 냉각기를 구비한 변압기의 일예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시한 냉각기를 구비한 변압기를 반대방향에서 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 변전용 주상변압기의 냉각기를 구비한 변압기의 일예를 도시한 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 변전용 주상변압기의 냉각기의 다른 일에와 이를 구비한 변압기의 분해사시도이고,
도 5 및 도 6은 종래의 냉각수단을 구비한 변압기의 평면도 및 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명에 의한 변전용 주상변압기의 냉각기는 변압기본체의 열을 보다 효율적으로 외부로 배출시킬 수 있게 하기 위한 것으로서, 변압기본체(100)의 외면에 밀착되게 설치되는 냉각기본체(11)와, 상기 냉각기본체(11)의 중앙을 중심으로 방사상으로 설치된 냉각핀(12, 12a)을 포함하고 있다.

상기에서 냉각핀에 대한 도면부호를 12와 12a로 표시하였고, 이들 중 12로 표시된 냉각핀은 냉각기본체(11)의 표면으로부터 이격되게 설치된 것이고, 12a로 표시된 것은 냉각기본체(11)의 표면에 일체로 연결된 것이다. 이하에서는 그 형상에 따라 12 또는 12a로 구분하거나 혼용하여 설명한다.

또한, 통상적으로 주상변압기가 원통형으로 구성되어 있으므로, 이에 설치되는 냉각기도 원통형인 것을 일예로 도시하고 설명하지만 이에 의해 청구범위가 제한되는 것은 아니다.

상기 냉각핀(12, 12a)을 냉각기본체(11)의 표면에 일체로 형성할 경우 전술한 바와 같이 냉각핀(12, 12a) - 냉각기본체(11)의 외벽으로 이루어진 공간에 공기가 갇히게 되어 공기의 원활한 유동이 발생되지 않게 된다. 즉, 외부의 찬 공기가 냉각핀(12, 12a) - 냉각기본체(11)의 외벽으로 이루어진 공간으로 유입될 수 없어 냉각효율이 떨어지는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에 의한 냉각기는 도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 냉각핀(12)의 내측단부를 냉각기본체(11)의 외벽으로부터 분리시켜 냉각기본체(11) 표면과 냉각핀(12)의 내측 단부사이에 내부유로(13)가 형성하였다.

이에 따라 도 2에 도시한 바와 같이, 외부의 찬 공기가 냉각핀(12)들 사이로 유입되어 내부유로(13)를 통과한 후 외부로 배출될 수 있으며, 이러한 과정에서 냉각기본체(11) 표면의 열을 흡수하여 배출시킴으로서 냉각효율이 상승될 수 있는 것이다.

상기 냉각기본체(11)는 도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이 상기 변압기본체(100)의 외면과 동일한 형상의 내면을 가지므로 변압기본체(100)의 외면에 밀착되게 설치된다. 이에 따라 변압기본체(100)의 열이 그대로 냉각기본체(11)에 전달되고, 이렇게 전달된 열은 내부유로(13)를 통과하는 찬 공기에 의해 식게 된다.

상기 냉각기본체(11)의 외주면에 방사상으로 형성된 냉각핀(12, 12a)은 전술한 바와 같이, 대부분이 냉각기 본체(11)의 외면으로부터 이격된 상태로 형성되어 내부유로(13)가 형성되지만 일부 냉각핀(12a)은 냉각기본체(11)의 표면과 일체로 연결되게 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 냉각핀(12, 12a)들 중 일부 냉각핀(12a)은 냉각기본체(11)와 일체로 연결되게 구성한 이유는 냉각기본체(11)로부터 이격되게 형성된 냉각핀(12)이 냉각기본체와 거리를 유지할 수 있게 하기 위한 것이다.

즉, 냉각기본체(11)와 분리된 냉각핀(12)만으로 구성할 경우, 냉각핀(12)과 냉각기본체(11) 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위해서는 별도의 지지수단이 구비되어야하므로 구조가 복잡해질 수 있다.

이에 따라 상기한 바와 같이 냉각핀(12, 12)들 중 일부 냉각핀(12a)은 내측 단부를 냉각기 본체(11)의 외벽에 연결시켜 일체화 하였고, 이러한 냉각핀(12, 12a)들은 도 1 , 2 및 3에 도시한 바와 같이 중간부분에 연결날개(12b)에 의해 서로 연결되어 냉각기본체(11)와 분리된 냉각핀(12)이 서로 일정한 거리를 유지할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 변전용 주상변압기의 냉각기는 도1 및 도 2에 도시한 바와 같이 원통형으로 구성될 수 있으나, 변압기본체(100)의 외주면에는 접속단자(110)와 브라켓(120)을 포함하는 다양한 기구물이 설치되므로 원통형으로 형성할 경우 이들 기구물이 냉각기본체(11)에 걸려 설치하는 데 어려움이 있다.

이에 따라 본 발명의 냉각기는 도 4에 도시한 바와 같이 냉각기본체(11)를 상기 변압기본체(100)의 중앙을 중심으로 수직 방향으로 양분하여 제작하는 것이 바람직하다.

이렇게 상기 냉각기본체(11)를 양분함으로서 두 부분을 서로 연결시키기 위한 수단이 필요하며, 이를 위해 양분된 냉각기 본체(11)의 일측 단부에는 힌지결합부(112)를 형성하여 힌지핀으로 절첩 가능하게 연결하고, 타측단부에는 플랜지부(111)를 형성하여 고정볼트(10)에 의해 서로 결합될 수 있게 하였다.

따라서, 본 발명에 냉각기는 도 4에 도시한 바와 같이, 힌지결합부(112)를 중심으로 등분된 일부를 열어 개방한 후 변압기본체(100)를 내부에 끼우고 개방된 반부를 닫은 후 플랜지부를 고정볼트(10)로 조여 결합함에 의해 변압기본체(100)에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 냉각기가 설치되는 변압기 본체에는 상기한 바와 같이 외면에 접속단자(110)와 브라켓(120)이 설치되어 있으므로 이들이 외부로 들어날 수 있게 하여야한다. 이에 따라 상기 냉각핀(12) 중 상기 접속단자(110)가 설치되는 부분의 일부를 상하 길이를 짧게 형성하여 접속단자가 외부로 노출될 수 있도록 단자노출부(11a)를 형성하였다.

또한, 상기 고정부라켓(120)이 설치되는 부분에는 냉각핀(12)을 설치하지 않고 브라켓관통홀(11c)이 형성된 브라켓노출부(11b)를 형성하여 고정부라켓(120)이 전주와 면접될 수 있도록 하였다.

11 : 냉각기본체
111 : 플랜지부 112 : 힌지결합부
11a : 단자노출부
11b : 브라켓노출부
12 : 냉각핀
13 : 내부유로

Claims (1)

1. 일측에는 고정브라켓(120)이 설치되고 타측에는 접속단자(110)가 설치된 변압기본체(100)의 냉각기에 있어서,
   (A) 상기 변압기본체(100)의 외면과 동일한 형상의 내면을 가지므로 주상변압기의 외면에 밀착되게 설치되고, 양단이 개방된 통체 형상의 냉각기본체(11)와 ;
   (B) 상기 변압기본체(100)의 중앙을 중심으로 상기 냉각기본체(11)의 외주면으로부터 이격되게 방사상으로 설치된 다수의 냉각핀(12, 12a)을 포함하되,
   상기 냉각기본체(11)는 상기 변압기본체(100)의 중앙을 중심으로 수직 방향으로 양분되어 일측단부에는 힌지결합부(112)를 형성하여 힌지핀으로 절첩가능하게 연결하고, 타측단부에는 고정볼트(10)에 의해 서로 결합되는 플랜지(111)가 형성되며,
   상기 냉각핀(12, 12a) 중 상기 접속단자(110)가 설치되는 부분의 일부를 상하 길이를 짧게 형성하여 접속단자가 외부로 노출될 수 있도록 단자노출부(11a)를 형성하고,
   고정부라켓(120)이 설치되는 부분에는 냉각핀을 설치하지 않고 브라켓관통홀(11c)이 형성된 브라켓노출부(11b)를 형성하여 고정부라켓(120)이 전주와 면접될 수 있도록 하였으며,
   상기 냉각핀(12, 12a)들 중 일부 냉각핀(12a)은 냉각기본체(11)의 표면에 연결되어 일체화되고, 이웃하는 냉각핀각핀(12, 12a) 사이에 연결날개(12b)를 형성하여 냉각핀들(12, 12a)이 서로 연결된 것을 특징으로 하는 변전용 주상변압기의 냉각기.
   
   

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