KR101348334B1 - 초고압 변압기용 무부하 탭절환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변압기 내부에 다지점 접속 모듈을 구비하고, 절환장치를 작동시키는 구동장치을 구비한 변압기에 있어서, 지지플레이트와, 상기 지지플레이트 일면에 원호 방향으로 일정간격 다수개 형성되는 고정접점과, 상기 지지플레이트 중심에서 회전되어 상기 고정접점 각각과 접속되는 회전접점(530)으로 이루어지는 다지점접속모듈이 다수개 구비되고, 상기 다지점접속모듈의 회전접점(530)을 동시에 회전되도록 각각의 회전접점(530)과 일직선상에 형성되는 축이음부를 포함하여 구성되어, 탭의 전기 접속지점이 쉽게 이동되므로 저항이 발생되지 않아 효율성이 증가한다.
또한, 다수개의 탭이 동일한 축을 사용하므로 각각의 편차가 줄어들게 된다.
또한, 탭이 결합되는 부위에 아크가 발생되지 않아 불량율이 현저하게 떨어지게 된다.
또한, 구동장치에 방진, 방수 및 기밀구조가 채택되어 품질 및 안정성이 확보되는 효과가 있다.

Description

초고압 변압기용 무부하 탭절환기{Zero Load Tap For High VoltageSuperconducting Transformer}
본 발명은 초고압 변압기용 무부하 탭절환기에 관한 것으로, 탭의 전기 접속지점이 쉽게 이동되며, 저항이 많이 발생되지 않으며 전기적 절연이 가능한 초고압 변압기용 무부하 탭절환기에 관한 것이다.
변압기는 상호유도원리를 이용하여 교류전압을 더 높이거나 낮추는데 사용하는 기기이다. 변압기는 보다 높거나 또는 낮은 전압 레벨로 특정 전압 레벨을 높이거나 낮추도록 전자석 유도의 원리를 이용한다.
공지된 바와 같이, 전자석 유도는 가변 자기장에 배치되는 전도체 상에서 전압을 유도한다. 변압기에서, 가변자기장은 대체로 주 코일 또는 권선으로서 지시되는 변압기 코일에 교류 전류를 인가하는 것에 의해 생성된다.
이러한 주 권선은 통상적으로 2차 권선 또는 코일에 결합되고, 각각 다수의 턴(turn)들을 포함하는 주 권선 및2차 권선은 자석 코어 주위에 감겨진다. 교류 전류가 주 권선에 인가될 때, 가변 자속이 코어에서 유도되고, 2차 권선에서 전압이 생성된다.
항상 존재하는 불가피한 손실 외에, 주 권선과 2차 권선을 교차하는 전압 비는 이상적으로 주 권선과 2차 권선에서의 턴 수 사이의 비와 동일하다. 그러므로, 주 권선과 2차 권선들의 턴 수 사이의 비를 변화시키는 것에 의하여, 전압 비는 변할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 변압기에 접속된 임의의 부하에 대한 변압기에 의해 공급된 출력 전압을 나타내는 2차 권선에 걸쳐 있는 전압을 제어 또는 조정하는 것이 가능하다.
이를 위해, 변압기들은 변압기 산업에서 탭(tap)으로서 지칭되는 특정 접속부를 구비한다. 변압기 탭은, 주 권선 및/또는 2차 권선들 중 어느 하나를 따라서 위치되고 턴의 수가 선택되는 것을 허용하는 전기 접속지점이다. 사용되는 탭의 선택은 탭 변경 메커니즘(tap changer mechanism)을 통해 만들어진다. 예를 들어, 탭
변경 메커니즘은 부하 회로에 접속되게 되는 2차 권선 코일에서의 턴을 선택하고, 이에 의해 변압기에서의 턴들의 비를 변화시켜 출력 전압을 조정한다.
현재, 각각의 코일에 대하여, 예를 들어 코일에서의 대응하는 턴에 각각 부착되고 그런 다음 코일의 면(face)에모두 드러나는 특정 수의 단일 접속 탭들이 제공된다. 통상적으로, 각각의 탭은 돌기(lug) 또는 평탄 바(bar)로 구성되며, 대부분의 경우에 코일 내측에 용접된다. 그런 다음, 탭들은 전형적으로 각각의 코일의 면 상에 있는 케이블에 의해 접속된다.
변압기에 대해서 상술하면, 변압기는 2차측(저압측 또는 부하측)전압을 규정된 정격전압으로 유지하는 것이 바람직하나, 실제의 변압기는 변압기 설치장소마다 수전전압(1차전압)이 일정하지도 않고, 부하전류의 크기 및 역률에 따라 변압기 자체의 내부전압강하도 계속 달라지므로, 2차측 출력전압 또한 변동되게 된다. 이와 같이 변동되는 2차전압을 정격전압에 가깝게 조정할 수 있도록 설치해 놓은 것이 탭이다. 탭은 주로 변압기 1차권선에 설치되는데, 그 이유는 변압기의 수전전압(1차전압)이 정격전압 이상의 과전압이 될 경우에도 철심이 과포화되는 것을 막을 수 있고, 1차(고압)권선에 흐르는 전류가 적은 만큼 탭 및 탭인출 리드등의 단면적도 작게 할 수 있어 경제적인 제작이 가능하기 때문입니다.
탭 절환에 의한 2차전압 조정의 원리는 변압기 전압과 권수와의 관계는 1차권선의 전압 및 권수를 각각 V1, N1 2차권선의 전압 및 권수를 각각 V2, N2라 할 때 (V1/N1) = (V2/N2) 로서, 1, 2차 권선의 1회권당 전압(volts/turn)은 항상 일정하다. 여기서, 1차권선의 권수(N1)을 증감시킴에 따라 (단, V1, N2는 일정한 상황에서) 2차전압(V2)은 이에 반비례하여 변한다는 것을 알 수 있는데, 바로 이것이 탭절환에 의한 2차전압 조정의 원리다.
변압기 탭은 높은 전압 탭에서는 그에 비례하여 권선의 권수(권회수 ; number of turns)가 많고, 낮은 전압 탭에서는 그만큼 권수가 작게 만들어 진다.
따라서, 2차전압(V2)이 정격전압보다 높아진 경우, 1차권선의 탭을 높은 전압 탭으로 절환하면 1차권선의 권수(N1)가 많아지므로 1회권당 전압이 감소하게 되고, 이에 따라 2차전압(V2) 또한 감소하게 된다.
반대로, 2차전압(V2)이 정격전압보다 낮아진 경우, 1차권선의 탭을 낮은 전압 탭으로 절환하면 1차권선의 권수(N1)가 작아지므로 1회권당 전압이 증가, 2차전압(V2)이 증가하게 된다.
여기서, 탭절환기의 종류는 탭절환기에는 NLTC(No Load Tap Changer ; 무전압시 탭절환기) 및 OLTC(On Load Tap Changer ; 부하시 탭절환기)의 2종류가 있습니다. NLTC(고압 변압기에 설치됨)는 변압기가 무전압인 상태에서만 탭을 절환시킬 수 있는 기기로서, 대개 변압기 설치시 수전전압에 맞춰 탭을 절환해 줌으로써 원하는 2차전압을 얻는데 사용한다. OLTC(주로 초고압 전력용변압기에 설치되는 변압기 운전 중에도 탭절환이 가능한 기기로서, 운전 중인 변압기는 송배전선로에서의 전압변동(즉, 1차 수전전압의 변동) 및 부하전류 증감에 따른 변압기 내부 전압강하의 변동등에 의해 2차전압이 변동되나, OLTC를 설치함으로써 이러한 2차전압 변동을 최소화할 수 있다.
상기된 바와 같은 변압기는 구동장치부터 탭의 전기 접속지점까지 단일 접속으로만 이루어져, 다중 접속 탭의 사용이 되지 않았으며, 다중 접속 탭을 실현하기 위한 정확성이 떨어져 불량율이 많은 문제점이 있어 왔다.
또한, 단일 접속 탭의 이러한 사용은 특히 코일 권선 제조 공정에서 요구되는 시간, 사용된 재료의 함유량, 및 변압기 봉입 깊이 크기에 관한 것으로서 다소의 결점들을 가진다. 그러므로, 코일 권선 공정에서의 제조 시간을 최적화하고 변압기 인클로저 내측에서 필요한 공간을 최소화하고 변압기와 관련된 재료 비용을 감소시키도록 허용하는 해법을 제공하는 것이 필요하게 된다.
또한, 탭의 전기 접속지점의 형상에 의해 쉽게 이동할 수 없으며, 저항이 많은 문제점이 있어 왔다.
또한, 기어와 조립품의 특성상 백래쉬에 의한 회전량 손실이 발생하는 문제점이 있어 왔다.
또한, 다수의 탭이 접속지점을 동시에 조절할 수 없는 문제점이 있어 왔다.
또한, 탭의 결합에 있어 체결부위에 아크가 발생되는 문제점이 있어 왔다.
또한, 구동장치에 기밀을 유지하는 구조에 기밀성이 유지되지 않아 작동성과 안전성이 문제가 되어 왔다.
대한민국 공개특허 10-2009-0096462 변압기 코일을 위한 다지점 접속 모듈 및 이러한 모듈을 포함하는 변압기.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 다중 접속이 가능한 구조의 설계가 이루어지며, 탭의 전기 접속지점이 쉽게 이동되며, 회전량 손실을 극복하며, 저항이 많이 발생되지 않도록 라운드지게 제작하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 제공하는 데 있다.
또한, 다수의 탭이 접속지점을 동시에 조절할 수 있도록 동일한 축을 사용할 수 있는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 제공하는 데 있다.
또한, 탭이 결합되는 부위에 아크가 발생되지 않도록 제작되는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기을 제공하는 데 있다.
또한, 구동장치를 방진, 기밀을 유지하는 구조로 제작하여 작동성과 안전성을 향상시키는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 절환장치와 상기 절환장치를 작동시키는 구동장치을 구비한 변압기에 있어서, 상기 절환장치는 탭절환구동부재와, 파이프 형상으로 상기 탭절환구동부재에 일측이 연결되는 구동연결부재와, 상기 구동연결부재과 결합되는 베벨기어부재와, 제네바기어부와, 파이프 형상의 축전달부로 이루어져 상기 베벨기어부재에 기어결합되는 축이음부재와, 상기 제네바기어부에 결합되는 절연사프트부재와, 상기 절연사프트부재에 결합되는 다지점접속모듈으로 이루어지되, 상기 축이음부재는 다수개가 연속적으로 연결되어 상기 다지점접속모듈도 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 다지점접속모듈은 지지플레이트와, 상기 지지플레이트 일면에 원호 방향으로 일정간격 다수개 형성되는 고정접점과, 상기 지지플레이트 중심에서 회전되어 상기 고정접점 각각과 접속되는 회전접점으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 축이음부재는 상기 다지점접속모듈의 회전접점을 동시에 회전되도록 각각의 회전접점과 일직선상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고정접점의 내주면은 호 형상으로 이루어지며, 상기 회전접점 양끝단은 상기 고정접점의 내주면 형상에 대응되어 회전에 대한 전기적 저항이 줄여지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고정접점은 결합홈이 형성되어, 상기 결합홈을 통하여 결합볼트가 상기 지지플레이트와 결합되되, 상기 결합볼트 머리와 상기 고정접점 외측으로 돌출되지 않아, 전압이 흐를때 결합볼트 머리와의 충돌로 인한 아크가 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 축전달부는 제1커플링세트과 제2커플링세트이 축전달파이프 양단에 형성되어, 상기 제1커플링세트과 제2커플링세트이 제네바기어부를 일직선상에 위치하도록 연결하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 구동장치는 주요 작동부의 외부에 가스켓과 오일실이 설치되어 내외부가 기밀로 유지되는 것을 특징으로한다.
그리고, 상기 절연사프트부재는 상기 제네바기어부에 결합되는 제네바기어유니버셜조인트와, 상기 제네바기어유니버셜조인트에 연결되고 다단으로 가변되는 인벌류트 스플라인 가변부재와, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재에 끝단에 결합되는 절연축과, 상기 절연축과 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)에서 발생되는 전기를 절연시키는 제1절연부재와, 상기 제1절연부재와 상기 다지점접속모듈을 연결하는 접속유니버셜조인트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 절연축과 상기 접속유니버셜조인트 사이에는 제2절연부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제1커플링세트과 제2커플링세트은 상기 제네바기어부에 연결되는 연결축과, 상기 연결축 끝단에 결합되는 유니버셜조인트와, 상기 축전달파이프를 삽입하는 삽입홈이 형성되고 상기 유니버셜조인트와 핀결합되는 셀조인트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재는 인벌류트 스플라인 축에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제네바기어부는 접점 회전량 보상부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 탭의 전기 접속지점이 쉽게 이동되므로 저항이 발생되지 않아 효율성이 증가한다.
또한, 다수개의 탭이 동일한 축을 사용하므로 각각의 편차가 줄어들게 된다.
또한, 탭이 결합되는 부위에 아크가 발생되지 않아 불량율이 현저하게 떨어지게 된다.
또한, 구동장치에 방진, 방수 및 기밀구조가 채택되어 품질 및 안정성이 확보되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명에 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 축전달부를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 다지점접속모듈을 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 구동장치를 도시하는 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 고정접점을 도시하는 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구동장치를 도시하는 측면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기를 도시하는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 축전달부를 도시하는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 다지점접속모듈을 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 구동장치를 도시하는 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 초고압 변압기용 무부하 탭절환기의 고정접점을 도시하는 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 구동장치를 도시하는 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 절환장치와 상기 절환장치를 작동시키는 구동장치(600)을 구비한 변압기에 있어서, 상기 절환장치는 탭절환구동부재(100)와, 파이프 형상으로 상기 탭절환구동부재(100)에 일측이 연결되는 구동연결부재(150)와, 상기 구동연결부재(150)과 결합되는 베벨기어부재(200)와, 제네바기어부(350)와, 파이프 형상의 축전달부(340)로 이루어져 상기 베벨기어부재(200)에 기어결합되는 축이음부재(300)와, 상기 제네바기어부(350)에 결합되는 절연사프트부재(400)와, 상기 절연사프트부재(400)에 결합되는 다지점접속모듈(500)으로 이루어지되, 상기 축이음부재(300)는 다수개가 연속적으로 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)도 다수개 형성되게 구성된다.
여기서, 상기 구동장치(600)는 절환장치를 작동시키는 부분으로, 절환장치의 작동원리는 선행기술에서 소개된바 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 각 구성을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 절환장치는 탭절환구동부재(100)와, 구동연결부재(150)와, 베벨기어부재(200)와, 축이음부재(300)와, 절연사프트부재(400)와, 다지점접속모듈(500)로 구성된다.
상기 탭절환구동부재(100)는 상기 구동장치에 의해 작동되어 상기 구동연결부재(150)에서 베벨기어부재(200), 축이음부재(300)의 연속적인 기계적 메카니즘에 의해 최종적으로 상기 절연사프트부재(400)를 거쳐 상기 다지점접속모듈(500)의 변위가 조절되도록 한다. 즉, 본 발명으로 상기 다지점접속모듈(500)의 변위가 조절되어 변압이 진행되게 된다.
상기 구동연결부재(150)는 파이프 형상으로 상기 탭절환구동부재(100)에 일측이 연결되어 타측에 상기 베벨기어부재(200)에 기어 결합 되게 된다. 따라서, 상기 탭절환구동부재(100)의 작동에 의해 힘의 전달을 연결하기 위해 기어 조합을 사용하게 된다.
여기서, 상기 구동연결부재(150)는 양단에 커플링으로 상기 탭절환구동부재(100)와 베벨기어에 연결되게 된다.
즉, 상기 구동연결부재(150)는 상기 탭절환구동부재(100)에 기계적 작동이 연속적으로 상기 베벨기어부재(200)에 연결되도록 한다.
상기 베벨기어부재(200)는 상기 구동연결부재(150)의 타측에 기어 결합되어 전달축의 방향을 90°회전시키게 된다. 한편, 베벨기어의 구성은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 축이음부재(300)는 제네바기어부(350)와, 파이프 형상의 축전달부(340)로 이루어져 상기 베벨기어부재(200)에 기어결합되게 된다.
여기서, 상기 축이음부재(300)는 다수개가 연속적으로 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)도 다수개 형성되게 구성된다.
따라서, 상기 축이음부재(300)가 연속적으로 일직선에 위치함에 따라 상기 다지점접속모듈(500)이 상기 탭절환구동부재(100)에 의해 오차없이 변압변경작업을 동일하게 수행하게 된다.
상기 제네바기어부(350)는 상기 절연사프트부재(400)와 연동되는 부분이며, 상기 축전달부(340)는 다수개의 축이음부재(300)가 형성되도록 제네바기어부(350)를 상호간 연결시키게 된다.
상기 절연사프트부재(400)는 상기 다지점접속모듈(500)에 발생되는 전기 또는 전력을 절연시키는 부재이다.
여기서, 상기 절연사프트부재(400)는 다지점접속모듈(500)가 인접하여 전압인가시 탭과 대지간의 절연강도를 위해 절연재질로 이루어짐이 당연하다.
상기 다지점접속모듈(500)은 사용자가 다양한 변압이 가능하도록 상기 구동장치(600)을 작동시켜 탭절환구동부재(100), 구동연결부재(150), 베벨기어부재(200), 축이음부재(300) 및 절연사프트부재(400)로 이어지는 연속적인 기계적인 힘의 전달에 의해 후술하는 회전접점(530)이 회전되도록 한다.
바람직하게는, 상기 다지점접속모듈(500)은 지지플레이트(510)와, 상기 지지플레이트(510) 일면에 원호 방향으로 일정간격 다수개 형성되는 고정접점(520)과, 상기 지지플레이트(510) 중심에서 회전되어 상기 고정접점(520) 각각과 접속되는 회전접점(530)으로 구성된다.
상술하면, 다지점접속모듈(500)은 지지플레이트(510)와 상기 지지플레이트(510)에 설치되는 고정접점(520)과 회전접점(530)으로 이루어진다.
상기 지지플레이트(510)는 강도와 경도가 강한 EPOXY재질이며, 특히 절연성이 뛰어나며 아크나 각종 전기적 문제에 대응이 되게 된다.
상기 지지플레이트(510)는 상기 절환장치 내부에 일정 간격 이격되어 다수개 배치되며 본 발명에서는 3개로 이루어지나 이는 당업자에 따라 달라 질수 있다.
그리고, 상기 지지플레이트(510)는 일면에 상기 고정접점(520)과 회전가능한 회전접점(530)을 구비하게 된다. 상기 지지플레이트(510)는 타면에 상기 회전접점(530)이 회전되도록 축이음부재(300)가 구비되게 된다.
상기 고정접점(520)은 상기 지지플레이트(510) 일면에 고정설치되게 된다.
여기서, 상기 고정접점(520)은 상기 지지플레이트(510) 일면의 가상의 원호에 일정간격 이격되게 설치되게 되되, 보통 3개~7개로 설치되게 된다.
상기 회전접점(530)은 상기 지지플레이트(510) 일면에 회전가능하게 설치되게 된다. 한편, 상기 고정접점(520) 및 상기 회전접점(530)은 다수개로 설치되는 지지플레이트(510)에 동일하게 설치됨은 물론이다.
여기서, 상기 회전접점(530)은 상술한 상기 지지플레이트(510) 일명의 가상의 원호 중심에 설치되어 회전되며, 집게 형상으로 이루어져 회전에 의해 상기 고정접점(520)을 터치하게 된다.
따라서, 상기 회전접점(530)이 위치하는 고정접점(520)에 전압이 인가되어 변압이 되게 된다.
예를 들면, 60°로 일정간격 이격된 고정접점(520)의 경우, 상기 회전접점(530)이 60~120°에 위치하게 되면 1번변압이 이루어지는 전기적인가이며, 상기 축이음부에 의해 상기 회전접점(530)이 120~180°로 회전되면 2번변압이 이루어지는 전기적인가가 이루어지게 된다. 여기서, 1번변압,2번변압은 사용사양에 따라 다양하게 변화가 가능하며, 상기 고정접점(520)의 수가 늘어나면 다양한 변압이 가능해 진다.
상술한 부분은 일반적으로 제시된 방법으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
바람직하게는, 상기 축이음부재(300)는 상기 다지점접속모듈(500)의 회전접점(530)을 동시에 회전되도록 각각의 회전접점(530)과 일직선상에 형성되게 구성된다.
이는, 종래는 상기 축이음부재(300)가 다수개 연결되어, 연결된 부분들의 편차에 의해 상기 회전접점(530)의 회전각도에 오차가 발생되어 정확한 전기인가가 되지 않는 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 정확하게 하기 회전접점(530)이 회전되도록 구성을 채택하였다.
더욱 바람직하게는, 상기 축전달부(340)는 제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)이 축전달파이프(330) 양단에 형성되어, 상기 제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)이 제네바기어부(350)를 일직선상에 위치하도록 연결하게 구성되는 것이 좋다.
이는, 상기 축전달부(340)가 다수개로 이루어져 연결시키기 위함으로, 상기 축전달파이프(330) 양단에 상기 제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)를 결합시키고, 상기 제1커플링세트(310)는 일측에 위치한 제네바기어부(350)를 상기 제2커플링세트(320)에는 타측에 위치한 제네바기어부(350)를 상호 결합시켜 연속적으로 축이음부재(300)가 형성되도록 한다.
특히, 그리고, 제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)은 상기 제네바기어부(350)에 연결되는 연결축(372)과, 상기 연결축(372) 끝단에 결합되는 유니버셜조인트(374)와, 상기 축전달파이프(330)를 삽입하는 삽입홈이 형성되고 상기 유니버셜조인트(374)와 핀결합되는 셀조인트(376)로 구성되는 것이 좋다.
이는, 상기 축이음부재(300)가 연속적으로 이루어져 구성되므로, 동일한 신호에 오차없이 회전하기 위함으로, 상기 연결축(372)이 상기 제네바기어부(350)에 연결되나, 처음에 위치한 축이음부재(300)의 연결축(372)은 상기 베벨기어부재(200)에 결합되고 나머지 연결축(372)은 제네바기어부(350)에 결합되게 된다.
그리고, 상기 연결축(372)은 회전이 자유로운 유니버셜조인트(374)로 결합되며, 상기 유니버셜조인트(374)는 삽입홈이 형성된 셀조인트(376)과 핀결합되게 된다.
여기서, 상기 셀조인트(376)은 일측면이 사각 또는 원형의 홈의 삽입홈이 형성되어 상기 축전달파이프(330)가 상기 삽입홈에 삽입 결합되어 동력 또는 전압이 인가 받게 된다.
바람직하게는, 상기 고정접점(520)의 내주면은 호 형상으로 이루어지며, 상기 회전접점(530) 양끝단은 상기 고정접점(520)의 내주면 형상에 대응되어 회전에 대한 전기적 저항이 줄여지게 구성되는 것이 바람직하다.
이는, 본 발명의 특징으로 상기 고정접점(520)이 상기 지지플레이트(510)의 가상의 원호에 일정간격 설치되고, 상기 회전접점(530) 또한 상기 지지플레이트(510)의 중심에서 회전되므로 고정접점(520)과 회전접점(530) 상호간 원활한 접촉이 이루어져야 한다.
따라서, 상기 고정접점(520) 내주면은 라운드 진 호 형상으로 이루어지며, 상기 회전접점(530) 양끝단도 상기 고정접점(520)의 내주면 형상에 대응되는 라운드 진 호 형상으로 이루어져 회전에 대한 전기적 저항을 줄이는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고정접점(520)은 결합홈(522)이 형성되어, 상기 결합홈(522)을 통하여 결합볼트(524)가 상기 지지플레이트(510)와 결합되되, 상기 결합볼트(524) 머리와 상기 고정접점(520) 외측으로 돌출되지 않아, 전압이 흐를때 결합볼트(524) 머리와의 충돌로 인한 아크가 발생하지 않게 구성된다.
이는, 변압기 특성상 고전압이 발생되는 부재로 도체와 도체의 충돌로 인한 아크가 자주 발생하게 된다.
상기 고정접점(520)을 상기 지지플레이트(510)에 결합되기 위해 볼트로 종래에는 결합하였지만, 고정접점(520)의 기준면보다 볼트가 돌출되므로 각종 도체 부품이 부딪혀 발생되는 아크로 오작동이 많이 발생되는 문제점이 있어 왔다.
본 발명에서는 상기 고정접점(520)에 상기 결합볼트(524)의 두께에 해당하는 결합홈(522)을 함몰시키며, 상기 결합볼트(524)를 상기 결합홈(522)에 삽입시켜 고정접점(520)이 상기 지지플레이트(510)에 결합되도록 한다.
그리고, 상기 구동장치(600)는 주요 작동부의 외부에 가스켓(610)과 오일실(620)이 설치되어 내외부가 기밀로 유지되게 구성된다.
이는, 상기 종래는 구동장치(600)의 일부가 개방되어, 개방된 공간으로 물이나 각종 이물질이 변압기 내부로 인입되는 문제점이 있어 왔다. 보통 구동장치(600)의 가장자리를 따라 이물질의 인입이 가장 심했다.
따라서, 상기 구동장치(600)는 주요 작동부의 외부에 가스켓(610)과 오일실(620)이 설치되어 내외부가 기밀로 유지되어 변압기를 오랫동안 사용하는 데 효과가 있다.
특히, 상기 구동장치(600)는 접점 회전량 보상부재(605)가 더 구비된다.
이는, 상기 구동장치(600)의 핸들(630)을 1회전(360°)회전하게 되면 상기 가동접점(530)이 60°회전을 하게 된다. 이때 탭절환구동부재(100)와, 구동연결부재(150)와, 베벨기어부재(200)와, 축이음부재(300)와, 절연사프트부재(400)에 사용되는 기어들의 백래시와 연결되는 부분들의 누적공차로 인해 최초 1회전에서 상기 가동접점(530)이 60°회전되지 못하는 상황이 발생하게 되는 문제점을 보완하게 된다.
상기 접점 회전량 보상부재(605)를 더 구비하여 좌우로 대략 20°전후로 회전을 더 할 수 있도록 하여 최초 1회전시 부족한 회전량을 보상하도록 한다.
특히, 상기 절연사프트부재(400)는 상기 제네바기어부(350)에 결합되는 제네바기어유니버셜조인트(410)와, 상기 제네바기어유니버셜조인트(410)에 연결되고 다단으로 가변되는 인벌류트 스플라인 가변부재(420)와, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)에 끝단에 결합되는 절연축(450)과, 상기 절연축과 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)에서 발생되는 전기를 절연시키는 제1절연부재(430)와, 상기 제1절연부재(430)와 상기 다지점접속모듈(500)을 연결하는 접속유니버셜조인트(440)로 구성된다.
상술하면, 상기 절연사프트부재(400)가 최종적으로 상기 탭절환구동부재(100)의 기계적 작동을 상기 다지점접속모듈(500)의 변위를 조정하여 변압되어 발생되는 전기 또는 전력으로 인한 탭절환구동부재(100)와, 구동연결부재(150)와, 베벨기어부재(200)와, 축이음부재(300)와, 절연사프트부재(400)의 탭과 대지간의 절연보호를 위한 수단이다.
상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)는 상기 제네바기어유니버셜조인트(410)에 연동되며 길이를 연장 또는 축소 시켜 상기 다지점접속모듈(500)에 연결시키게 가교역할을 하게 된다.
이는, 변압기는 조립시 변압기 외함은 용접하여 만드는 제품이므로 정확한 치수가 나오지 않는다. 이에 일반적인 가공품을 사용하여 길이를 맞추려면 현장에서 치수를 측정하고 드릴작업등의 가공을 거친후 조립을 하여야 하지만, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)를 사용하면 높낮이 조절시 별도의 공정이 필요하지 않다.
상기 제1절연부재(430)는 상기 다지점접속모듈(500)에서 발생 되는 전기 또는 전력을 절연시키는 절연부재이다.
상기 절연축(450)은 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)와 상기 제1절연부재(430) 사이에 가교 역할을 하는 것으로, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)가 절연이 효율적으로 되지 않는 부재이므로, 인벌류트 스플라인 가변부재(420)가 직접적으로 상기 제1절연부재에 결합시 절연파괴가 발생할 수 있기 때문이다.
상기 접속유니버셜조인트(440)는 상기 제네바기어부(350)에서 전달되는 동력을 최종으로 상기 다지점접속모듈(500)에 연결시키게 된다. 여기서, 상기 제네바기어유니버셜조인트(410)와 상기 상기 접속유니버셜조인트(440)는 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)과 상기 제1절연부재(430) 및 상기 절연축(450)등이 일직선상에 놓이기 어려우므로, 직선이 아닌 상태에서도 동력을 전달할 수 있게 된다.
이는, 변압기에서는 발생되는 진동으로 는 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)과 상기 제1절연부재(430) 및 상기 절연축(450)이 사방으로 흔들리게 되므로, 누적공차가 발생할 수 있기 때문이다.
더욱 바람직하게는, 상기 절연축(450)과 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)사이에는 제2절연부재(460)가 더 구비되어 상기 절연축(450)에 전달되는 전압을 한번 더 절연시키게 된다.
이상과 같이, 다수개의 회전접접을 동일하게 회전시키는 것을 기본적인 기술적 사양으로 하며, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.
100: 탭절환구동부재
150: 구동연결부재
200: 베벨기어부재
300: 축이음부재
310: 제1커플링세트
320: 제2커플링세트
330: 축전달파이프
340: 축전달부
350: 제네바기어부
400: 절연사프트부재
410: 제네바기어유니버셜조인트
420: 인벌류트 스플라인 가변부재
430: 제1절연부재
440: 접속유니버셜조인트
450: 절연축
460: 제2절연부재
500: 다지점접속모듈
510: 지지플레이트
520: 고정접점
530: 회전접점
600: 구동장치
605: 보상부재
610: 가스켓
620: 오일실
630: 핸들

Claims (11)

  1. 절환장치와 상기 절환장치를 작동시키는 구동장치(600)을 구비한 변압기에 있어서,
    상기 절환장치는,
    탭절환구동부재(100)와;
    파이프 형상으로 상기 탭절환구동부재(100)에 일측이 연결되는 구동연결부재(150)와;
    상기 구동연결부재(150)과 결합되는 베벨기어부재(200)와;
    제네바기어부(350)와, 파이프 형상의 축전달부(340)로 이루어져 상기 베벨기어부재(200)에 기어결합되는 축이음부재(300)와;
    상기 제네바기어부(350)에 결합되는 절연사프트부재(400)와;
    상기 절연사프트부재(400)에 결합되는 다지점접속모듈(500)으로 이루어지되,
    상기 축이음부재(300)는 다수개가 연속적으로 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)도 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다지점접속모듈(500)은,
    지지플레이트(510)와, 상기 지지플레이트(510) 일면에 원호 방향으로 일정간격 다수개 형성되는 고정접점(520)과, 상기 지지플레이트(510) 중심에서 회전되어 상기 고정접점(520) 각각과 접속되는 회전접점(530)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 축이음부재(300)는 상기 다지점접속모듈(500)의 회전접점(530)을 동시에 회전되도록 각각의 회전접점(530)과 일직선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 고정접점(520)의 내주면은 호 형상으로 이루어지며, 상기 회전접점(530) 양끝단은 상기 고정접점(520)의 내주면 형상에 대응되어 회전에 대한 전기적 저항이 줄여지는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정접점(520)은 결합홈(522)이 형성되어, 상기 결합홈(522)을 통하여 결합볼트(524)가 상기 지지플레이트(510)와 결합되되,
    상기 결합볼트(524) 머리와 상기 고정접점(520) 외측으로 돌출되지 않아, 전압이 흐를때 결합볼트(524) 머리와의 충돌로 인한 아크가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 축전달부(340)는,
    제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)이 축전달파이프(330) 양단에 형성되어, 상기 제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)이 제네바기어부(350)를 일직선상에 위치하도록 연결하는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치(600)는 가스켓(610)과 오일실(620)이 설치되어 내외부가 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 절연사프트부재(400)는,
    상기 제네바기어부(350)에 결합되는 제네바기어유니버셜조인트(410)와, 상기 제네바기어유니버셜조인트(410)에 연결되고 다단으로 가변되는 인벌류트 스플라인 가변부재(420)와, 상기 인벌류트 스플라인 가변부재(420)에 끝단에 결합되는 절연축(450)과, 상기 절연축과 연결되어 상기 다지점접속모듈(500)에서 발생되는 전기를 절연시키는 제1절연부재(430)와, 상기 제1절연부재(430)와 상기 다지점접속모듈(500)을 연결하는 접속유니버셜조인트(440)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 절연축(450)과 상기 접속유니버셜조인트(440) 사이에는 제2절연부재(460)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  10. 제 6항에 있어서,
    제1커플링세트(310)과 제2커플링세트(320)은
    상기 제네바기어부(350)에 연결되는 연결축(372)과, 상기 연결축(372) 끝단에 결합되는 유니버셜조인트(374)와, 상기 축전달파이프(330)를 삽입하는 삽입홈이 형성되고 상기 유니버셜조인트(374)와 핀결합되는 셀조인트(376)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제네바기어부(350)은 접점 회전량 보상부재(605)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초고압 변압기용 무부하 탭절환기.
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