KR101169647B1 - 자기 부싱 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 개폐기, 변압기, 계기용 변압변류기 등과 같은 전력기기에 취부 되어 고전압 전원을 인입, 인출하는데 사용되는 부싱에 관한 것이다. 그리고,부싱 내부의 고전압 충전부와 외측 접지부에 반도전체를 도포하여 차폐막을 형성하도록 함으로써, 이 부분에서 전계 집중을 완화시켜 코로나 방전을 억제하고 절연파괴를 방지하는 절연내력이 향상되는 효과가 있다.

Description

자기 부싱{Porcelain bushing}

본 발명은 자기 부싱에 관한 것이다.

일반적으로 전력 기기에는 절연을 위한 자기 부싱이 사용되며, 상기 자기 부싱은 일반적으로 경질 자기를 사용하여 절연 내력을 가지며, 변질하지 않고 온도 변화와 태양 광선 등의 환경에도 강한 기계력을 가질 것이 요구된다.

도 1은 종래의 자기 부싱을 보여주는 종단면도이고, 도 2는 종래의 자기 부싱에서 나타나는 전계 분포도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 고전압용으로 사용되는 자기 부싱(10)은, 절연 물질로 이루어지고 내부에 원통부(19)가 형성되는 몸체부(11)와, 상기 원통부(19)에 삽입되는 전원 도체(12)와, 상기 몸체부(11)의 상면을 덮는 전원 단자측 가스켓(13)과, 상기 전원 단자측 가스켓(13)의 상면에 형성되는 전원 단자(14)와, 상기 몸체부(11)가 기기 외함(18)에 고정되도록 하는 조임 볼트(16)와, 상기 조임 볼트(16)가 관통하고, 상기 몸체부(11)의 외측을 감싸는 취부 클램프(15) 및 상기 기기 외함(18)과 상기 몸체부(11)가 접촉되는 영역에 제공되는 접지측 가스켓(17)을 포함한다. 상기 외함(18)에 견고히 부착된 상기 조임 볼트(16)는 상기 취부 클램프(15)와 상기 몸체부(11)의 플랜지 외측 및 상기 접지측 가스켓(17)을 차례로 관통하여 상기 몸체부(11)를 상기 기기 외함(18)에 결합시킨다.

상세히, 상기 전원 단자측 가스켓(13)과 상기 접지측 가스켓(17)은 합성 고무 재질로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 이루어지는 종래의 고전압용 자기 부싱(10)은, 상기 전원 단자(14)에 고전압이 인가되면 상기 원통부(19)의 내벽과 상기 전원 도체(12) 사이의 공기층(20)에서 코로나 방전이 발생한다.

상세히, 종래의 자기 부싱(10)을 전력 기기에 취부할 때, 취부되는 부분 즉 체결 부위에 접지 영역이 형성되고, 고전압이 인가된 상기 전원 도체(12)와 상기 원통부(19) 사이의 공기층(20)에서 전계 집중 현상이 발생한다.

도 2에서 보여지는 바와 같이, 상기 취부 클램프(15)와 조임 볼트(16), 접지측 가스켓(17) 및 기기 외함(18) 등이 다수의 접지극을 형성하며, 각각의 접지극에는 전계 집중 현상이 발생한다. 이와 같은 전계 집중 현상은 코로나 방전을 유발하게 되고, 코로나 방전이 지속되면 상기 원통부(19)에 트래킹(tracking)이 발생하고, 이후 이것이 절연 파괴로 이어진다. 그리고, 상기 자기 부싱(10)이 절연 파괴되면 자기 파편이 비산하여 인명 피해를 유발할 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 고전압의 전원 도체가 관통하는 자기 부싱의 내주면과 취부 클램프가 장착되는 부싱 외측 접지부에 반도전성 수지를 도포하여, 상기 자기 부싱의 내주면에서 코로나 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있는, 절연 내력이 향상된 고전압 자기 부싱을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기 부싱은, 절연 특성을 가지며, 내부에 원통부가 형성되고, 외부에 다수의 쉐드가 돌출되는 몸체부; 상기 원통부에 삽입되는 전원 도체; 상기 원통부의 내주면의 적어도 일부분에 도포되는 제 1 반도전 처리부; 상기 몸체부의 상면을 덮고, 상기 전원 도체와 상기 제 1 반도전 처리부가 동전위가 되도록, 반도전성 물질로 이루어지는 전원 단자측 가스켓; 반도전성 물질로 이루어지고, 상기 몸체부의 하측 외주면에 끼워지는 접지측 가스켓 및 상기 다수의 쉐드들 중 최하측 쉐드의 저면으로부터 상기 접지측 가스켓이 접촉되는 부위에 이르는 상기 몸체부의 외주면에 도포되어, 전원측과 절연을 유지하도록 하는 제 2 반도전 처리부를 포함한다.

그리고, 상기 반도전 처리부는, 상기 전원단자측 가스켓이 장착되는 상기 원통부의 상단부까지 도포되는 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고, 상기 전원단자측 가스켓 및 상기 접지측 가스켓은 반도전 합성 고무인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 부싱은, 최하측 쉐드의 저면에서부터 상기 접지측 가스켓이 접촉되는 부위까지 도포되는 반도전 처리부를 더 포함한다.

그리고, 상기 반도전 처리부(190,191)는, 카본(Carbon), 흑연(Graphite), 아연(Zinc), 은(Silver), 알루미늄(Aluminum)의 분말을 액상합성수지 또는 실리콘 수지에 혼합한 반도전체를 포함한다.

그리고, 상기 전원단자측 가스켓 및 접지측 가스켓은, 합성고무에 카본(Carbon) 또는 흑연(Graphite) 등을 혼합한 물질을 포함한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 자기 부싱에 의하면, 접지 영역에서 전계 집중 현상이 발생하는 것을 차단하는 효과가 있다.

또한, 부싱의 내부에서 코로나 방전이 발생하는 것을 차단함으로써, 자기 부싱의 원통부에 트래킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 이러한 트래킹 현상의 발생을 방지함으로써, 자기 부싱의 절연 파괴 현상을 방지하여 인명 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 최근 전력 기기의 국내 규격(KSC)을 국제 규격(IEC)으로 표준화시키는 추세에 있는 상황에서, 국제 규격을 충족시킬 수 있는 장점이 있다.

상세히, 자기 부싱은 전력 기기의 필수품으로써 국제 규격을 충족시키는 절연 내력이 우수한 본 발명의 자기 부싱을 제공함으로써, 전력 기기의 해외 수출에도 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 내수 전력 기기에 있어서도 수입품을 대체할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 자기 부싱을 보여주는 종단면도.
도 2는 종래의 자기 부싱에서 나타나는 전계 분포도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고전압용 자기 부싱의 외관 사시도.
도 4는 상기 자기 부싱의 내부 구조를 보여주는 종단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기 부싱의 전계 분포도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 고전압용 자기 부싱에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

삭제

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고전압용 자기 부싱의 외관 사시도이고, 도 4는 상기 자기 부싱의 내부 구조를 보여주는 종단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고전압용 자기 부싱(100) 구조는, 도 1에 도시된 종래의 자기 부싱(10)과 많은 부분에서 동일하다.

상세히, 상기 자기 부싱(100)은, 절연 물질로 이루어지고 내부에 원통부(111)가 형성되는 몸체부(110)와, 상기 원통부(111)에 삽입되는 전원 도체(120)와, 상기 몸체부(110)의 상면을 덮는 전원 단자측 가스켓(130)과, 상기 전원 단자측 가스켓(130)의 상면에 형성되는 전원 단자(140)와, 상기 몸체부(110)가 기기 외함(180)에 고정되도록 하는 조임 볼트(160)와, 상기 조임 볼트(160)가 관통하고, 상기 몸체부(110)의 외측을 감싸는 취부 클램프(150) 및 상기 기기 외함(180)과 상기 몸체부(110)가 접촉되는 영역에 제공되는 접지측 가스켓(170)을 포함한다. 상기 조임 볼트(160)는 상기 취부 클램프(150)와 상기 몸체부(110)의 플랜지 외측 및 상기 접지측 가스켓(170)을 차례로 관통하여 상기 기기 외함(180)에 결합된다. 상기 몸체부(110)의 외주면에는 도시된 바와 같이 쉐드(Shed)(112)가 다수 개 돌출 형성된다.

더욱 상세히, 상기 원통부(111)의 내주면과 상기 몸체부(110)의 외주면 일부분에는 반도전 처리부(190,191)가 각각 형성된다. 상기 반도전 처리부(190)는 상기 원통부(111)의 내주면 전체 또는 일부에 도포될 수 있으며, 상기 원통부(111)의 상단과 하단에 이르는 내주면 전체에 도포되는 것이 좋다.

또한, 상기 취부 클램프(150)와 상기 조임 볼트(160)가 연결되는 상기 몸체부(110)의 외주면 영역에도 상기 반도전 처리부(191)가 형성될 수 있다.

상기 원통부(111)의 내주면 및/또는 상기 몸체부(110)의 외주면 일부에 도포되는 상기 반도전 처리부(190,191)는, 카본(Carbon), 흑연(Graphite), 아연(Zinc), 은(Silver), 알루미늄(Aluminum)등의 분말을 액상합성수지 또는 실리콘 수지에 혼합한 반도전체를 포함한다. 이와 같이 조성된 상기 반도전체는 도포 처리 후 체적 저항이 0.1 MΩ/㎝ 정도의 전기적 특성이 있다.

이와 같은 반도전체를 상기 원통부(111)의 내주면 및/또는 상기 몸체부(110)의 외주면 일부에 도포하기 전에, 상기 부싱(100)의 처리 부분을 용제나 클리너로 이물을 제거한다. 그리고, 상기 원통부(111)의 내주면 하단부에서 상기 전원단자측 가스켓(130)이 놓이는 상단부까지 도포하고, 상온에서 경화 또는 가열 경화시킨다.

접지부의 반도전 처리도, 이물을 제거한 후 상기 부싱(100)의 최하단 쉐드(Shed)의 밑부분부터 접지측 가스켓(170)이 접촉되는 부위까지 도포하여 상온 또는 가열 경화시킨다.

상기 가스켓(130, 170)은 종래의 가스켓(13,17)과 달리, 기밀 유지 및 접촉부 충격 완화(Cushioning)의 목적 외에 반도체로써 전기적 접속이 되는 기능이 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 가스켓들(130,170)도 상기 반도전체와 동일한 특성을 가지는 반도전성 가스켓일 수 있다.

상세히, 상기 전원단자측 가스켓(130)과 접지측 가스켓(170)은, 합성고무에 카본(Carbon) 또는 흑연(Graphite) 등을 혼합하여 필요한 형상으로 성형하여 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기 부싱(100)의 원통부(111) 내주면에 상기 반도전 처리부(190)가 반도전체로 도포되며, 상기 원통부(111)의 하단부에서 상기 전원단자측 가스켓(130)이 접촉되는 상단 부위까지 반도전 처리되도록 하고, 상기 부싱(100)에 상기 전원 단자(140)와 상기 전원 도체(120)를 결합하여 전원단자측 가스켓(130)을 삽입하여 조립하면, 상기 전원 도체(120)와 상기 반도전 처리부(190)가 전기적으로 연결되어 동전위가 되므로, 원통부(111)의 내주면과 상기 전원 도체(120) 사이 공간에 전기적으로 공기층(200)이 존재하지 않는 것과 동일한 상태가 된다.

따라서, 동전위가 된 전원 도체(120)와 상기 반도전 처리부(190) 사이의 공기층(200)에서는 전위차가 없으므로 방전 현상이 발생하지 않게 된다.

그리고, 상기 부싱(100)의 최하단 쉐드(Shed)의 밑부분부터 반도전 특성을 갖는 접지측 가스켓(170)이 접촉되는 부위까지 반도전 처리를 하여, 폭넓게 접지부를 형성하므로 전계 집중 현상을 완화시키는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기 부싱의 전계 분포도이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 자기 부싱(100) 몸체부(110)의 원통부(111) 내주면에 반도전 처리부(190)가 형성되고, 취부 클램프(150)가 장착되는 접지부(또는 접지 영역)에 반도전 처리부(191)가 형성되면, 상기 전원 단자(140)에 고전압이 인가되어도 상기 원통부(111)의 내주면과 상기 전원 도체(120) 사이의 공기층(200)에서 코로나 방전 현상이 발생하지 않음을 알 수 있다. 이는, 상술한 바와 같이 상기 전원 도체(120)와 상기 반도전 처리부(190)가 동전위가 되어 이들 사이의 공간(200)에서 코로나 방전이 발생하지 않는 것이다.

또한, 취부 클램프(150)가 부착되는 체결 부위에서 전계 집중 현상이 완화됨을 알 수 있다. 즉, 상기 몸체부(110)의 외주면, 구체적으로 상기 클램프(150)가 결합되는 부위에 반도전 처리부(191)가 형성됨으로서, 접지부가 폭넓게 형성되어 전계 집중 현상을 완화시킨다.

결과적으로, 상기 자기 부싱(100)의 절연 내력이 향상될 수 있다.

Claims (8)

1. 절연 특성을 가지며, 내부에 원통부가 형성되고, 외부에 다수의 쉐드가 돌출되는 몸체부;
   상기 원통부에 삽입되는 전원 도체;
   상기 원통부의 내주면의 적어도 일부분에 도포되는 제 1 반도전 처리부;
   상기 몸체부의 상면을 덮고, 상기 전원 도체와 상기 제 1 반도전 처리부가 동전위가 되도록, 반도전성 물질로 이루어지는 전원 단자측 가스켓;
   반도전성 물질로 이루어지고, 상기 몸체부의 하측 외주면에 끼워지는 접지측 가스켓; 및
   상기 다수의 쉐드들 중 최하측 쉐드의 저면으로부터 상기 접지측 가스켓이 접촉되는 부위에 이르는 상기 몸체부의 외주면에 도포되어, 전원측과 절연을 유지하도록 하는 제 2 반도전 처리부를 포함하는 자기 부싱.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 반도전 처리부는, 상기 원통부의 하단부에서 상단부에 이르는 내주면 전체에 도포되는 것을 특징으로 하는 자기 부싱.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 반도전 처리부는, 상기 전원단자측 가스켓이 장착되는 상기 원통부의 상단부까지 도포되는 것을 특징으로 하는 자기 부싱.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원단자측 가스켓 및 상기 접지측 가스켓은 반도전 합성 고무인 것을 특징으로 하는 자기 부싱.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 반도전 처리부는, 카본(Carbon), 흑연(Graphite), 아연(Zinc), 은(Silver) 및 알루미늄(Aluminum)을 적어도 포함하는 분말을 액상합성수지 또는 실리콘 수지에 혼합한 반도전체를 포함하는 자기 부싱.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원단자측 가스켓 및 접지측 가스켓은, 합성고무에 카본(Carbon) 또는 흑연(Graphite)을 혼합한 물질을 포함하는 자기 부싱.
   
   
   
   

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