KR101369785B1

KR101369785B1 - 수분 배출수단을 구비한 변압기

Info

Publication number: KR101369785B1
Application number: KR1020130059648A
Authority: KR
Inventors: 정원창
Original assignee: 주식회사 케이피 일렉트릭
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-03-06

Abstract

본 발명은 수분 배출수단을 구비한 변압기에 관한 것으로, 고압부싱과 저압부싱을 각각 형성한 변압기 본체; 상기 변압기 본체 내에 설치되는 트랜스; 및 상기 변압기 본체 내에 충전되는 절연유를 포함하되, 상기 변압기 본체 바닥면에는 상기 절연유에 포함된 수분을 일정 공간내에 모일 수 있도록 마련된 수분저장부가 형성되고, 상기 수분저장부에 결합되며 수분을 외부로 배출시키는 수분배출 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 절연유에 포함된 수분을 일정 공간부에 모이도록 유도하며 변압기 본체의 운전을 정지시키지 않은 상태에서 수분을 용이하게 제거할 수 있어 변압기 운전 정지에 따른 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

수분 배출수단을 구비한 변압기{TRANSFORMER HAVING WATER EXHAUST MEANS}

본 발명은 수분 배출수단을 구비한 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변압기 내에 발생하는 수분을 용이하게 외부로 배출시킬 수 있는 수분 배출수단을 구비한 변압기에 관한 것이다.

일반적으로, 변압기는 고압의 전력을 저압의 전력으로 바꾸는 장치로서, 발전소로부터 전력수용가로 이르는 송배전 경로상에 적당히 설치된다.

이러한 변압기는 설치되는 위치에 따라 변전용 변압기 또는 주상 변압기로 지칭하게 된다.

즉, 변전소에 설치되는 것은 변전용 변압기라 하고, 배전경로상의 전주 상에 설치되는 변압기는 주상 변압기라 한다.

그리고, 상기 변압기의 내부에는 절연 및 냉각을 목적으로 하는 절연유가 충진된다.

상기 절연유는 변압기 내부에 설치되는 트랜스에서 발생되는 열을 냉각시키는 것과 아울러 변압기 작동시 발생할 수 있는 스파크를 방지하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 변압기에는 작동시 발열에 의해 가열된 절연유를 방열하기 위한 방열부재가 설치된다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 변압기에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 변압기는 절연유 및 트랜스(미도시)가 내장되는 변압기 본체(10)와, 상기 변압기 본체(10)의 외측면에 설치되는 방열부재(20)로 구성된다.

그런데, 종래기술에 따른 변압기 본체의 경우 엄격한 밀폐구조로 제작하더라도 오랜 시간 외부에 노출되었을 경우 자기 발열량에 따른 변형과 외부 환경조건에 의해 상기 변압기 내부와 외부가 상호 연통하는 틈새가 발생하여 공기 중에 포함된 수분이 변압기 내부로 침투하여 절연유와 혼합되는 문제점이 있었다.

이와 같이 수분과 혼합된 절연유는 함수율이 증가하여 변압기 본체의 내구성을 약화시켜 제품 수명을 단축시키므로 이를 해결하기 위한 방안으로 정기적으로 변압기의 운전을 정지한 상태에서 절연유를 교체하거나 필터링을 통해 수분제거 후 다시 절연유를 충전하는 복잡한 작업을 진행해야 불편함이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제0965829호(2010.06.16)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 변압기 내에 발생하는 수분을 용이하게 외부로 배출시킬 수 있는 수분 배출수단을 구비한 변압기를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수분 배출수단을 구비한 변압기는, 변압기 본체; 상기 변압기 본체 내에 설치되는 트랜스; 및 상기 변압기 본체 내에 충전되는 절연유를 포함하되, 상기 변압기 본체의 바닥면에는 상기 절연유에 포함된 수분을 일정 공간내에 모일 수 있도록 마련된 수분저장부가 형성되고, 상기 수분저장부에 결합되며 수분을 외부로 배출시키는 수분배출 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 수분저장부는 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제1 저장부와, 상기 제1 저장부와 교차하는 방향의 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제2 저장부와, 상기 제1 저장부와 제2 저장부가 교차하는 지점에 형성되는 배출구로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 저장부와 제2 저장부는 상기 배출구 쪽으로 갈수록 공간부의 깊이가 점차 증가하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 배출구의 둘레 일측에는 상기 배출구의 내경을 개폐단속하는 절연유 단속밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 수분배출 유닛은 상기 수분저장부에 형성된 배출구에 대하여 착탈결합이 이루어지는 캡본체와, 상기 캡본체의 바닥면에 설치되며 캡본체 내에 충전된 수분을 배출시키는 수분 개폐밸브와, 상기 캡본체 내에 수용되며 상기 배출구와 연통하는 중공의 역삼투압 필터로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 캡본체와 배출구의 결합부위에는 밀폐용 가스켓이 개재되는 것을 특징으로 한다.

상기 캡본체에는 수분 용량을 육안으로 확인할 수 있는 투시창이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 변압기 본체의 바닥면 테두리 둘레에는 상기 수분저장부 및 수분배출 유닛이 지면에 접촉하는 것을 방지하는 받침대가 형성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 상기 변압기 본체 바닥면에 형성되는 수분저장부와 상기 수분저장부에 결합되는 수분배출 유닛을 구성함으로써, 절연유에 포함된 수분을 일정 공간부에 모이도록 유도하며 변압기 본체의 운전을 정지시키지 않은 상태에서 수분을 용이하게 제거할 수 있으므로 변압기 운전 정지에 따른 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 변압기 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수분 배출수단을 구비한 변압기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수분 배출수단을 구비한 변압기의 저면 사시도이다.
도 4는 도 2의 변압기 본체를 절개하여 바닥면에 형성된 수분저장부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 변압기 본체의 내부 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 도 5의 수분배출 유닛의 구성을 나타낸 확대도이다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 수분 배출수단을 구비한 변압기는 변압기 본체(100)와, 상기 변압기 본체(100) 내에 설치되는 트랜스(200)와, 상기 변압기 본체(100) 내에 충전되는 절연유(300)와, 상기 변압기 본체(100) 바닥면에 형성되는 수분저장부(400)와, 상기 수분저장부(400)에 결합되며 수분을 외부로 배출시키는 수분배출 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 변압기 본체(100)는 일정 크기의 원통형 형상으로 이루어진 함체로서, 상부에는 외부로부터 공급되는 전류를 공급받기 위한 고압부싱(110)이 설치되고, 측면에는 공급받은 전류를 출력시키는 저압부싱(120)이 각각 설치된다.

물론, 상기 변압기 본체(100)는 도면에 도시한 바와 같이 원통형으로 형성하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 사각 주형(柱形)이나 오각 주형 또는 육각 주형 등의 다각 주형으로 형성할 수 있다.

아울러, 상기 변압기 본체(100)의 외주 둘레에는 외기와 접촉하여 상기 절연유(300)를 냉각시키는 방열부재(130)를 설치한다.

상기 트랜스(200)는 변압기 본체(100) 내에 설치되는 것으로, 상기 고압부싱(110)을 통해 인입된 전류를 일반 가정 또는 산업체에서 사용하는 크기의 전압으로 변압시키는 역할을 수행한다.

이러한 상기 트랜스(200)는 통상적으로, 1차 코일과 2차 코일의 권선 횟수를 달리하여 전자기 유도작용을 통해 전압을 변환하는 방식을 적용한다.

또한, 상기 절연유(300)는 상기 변압기 본체(100) 내에 일정 높이 충전되는 기름으로, 절연과 동시에 상기 변압기 본체(100)에 대한 전기 절연 및 트랜스(200)에서 발생하는 열을 방열시키기는 역할을 수행한다.

한편, 상기 수분저장부(400)는 상기 변압기 본체(100) 바닥면에 형성되는 것으로, 상기 절연유(300)에 포함된 수분이 한 곳으로 모이도록 마련된 공간부이다.

구체적으로, 상기 수분저장부(400)는 상기 변압기 본체(100)가 오랜 시간 외부에 노출됨으로써 자기 발열량에 따른 변형과 외부 환경조건(빗물,습기)에 의해 상기 변압기 내부와 외부가 상호 연통하는 틈새가 발생하여 이 틈새를 통해 공기 중에 포함된 수분이 변압기 내부로 침투하여 절연유와 혼합되는 경우, 수분과 절연유의 밀도 차이에 의해 절연유보다 밀도가 높은 수분이 절연유의 아래쪽에 가라앉는 원리를 이용하여 상기 수분이 한 곳으로 용이하게 모이도록 하는 역할을 수행한다.

상기 수분저장부(400)는 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제1 저장부(410)와, 상기 제1 저장부(410)와 교차하는 방향의 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제2 저장부(420)와, 상기 제1 저장부(410)와 제2 저장부(420)가 교차하는 지점에 형성되는 배출구(430)로 이루어진다.

즉, 상기 제1 저장부(410)와 제2 저장부(420)는 변압기 본체(100) 바닥면에 대략 "+" 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 제1 저장부(410)와 제2 저장부(420)는 가라앉은 수분이 상기 배출구(430) 쪽으로 원활하게 이동할 수 있도록 상기 배출구(430) 쪽으로 갈수록 공간부의 깊이가 점차 증가하는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 제1 저장부(410)와 제2 저장부(420)는 변압기 본체(100)를 형성하는 과정에서 금속재를 일정한 압력으로 가압하는 프레스(press) 가공을 통해 형성하거나 금속 성형으로부터 일체형으로 형성할 수 있다.

아울러, 상기 배출구(430)의 둘레 일측에는 상기 배출구(430)의 내경을 개폐단속하는 절연유 단속밸브(431)가 설치된다.

여기서, 상기 절연유 단속밸브(431)는 상기 배출구(430) 외측에 설치되어 작업자에 의해 선회 조작이 이루어지는 조작밸브(431a)와, 상기 조작밸브(431a)에 연결되며 상기 배출구(430) 내경을 개폐단속하는 밸브체(431b)로 구성된다.

따라서, 상기 절연유 단속밸브(431)는 후술할 수분배출 유닛(500)을 통해 변압기 내에 고여 있는 수분을 외부로 배출시키고자 할 때, 변압기 본체(100) 내에 충전된 절연유(300)가 함께 배출되지 않도록 상기 배출구(430)를 폐쇄시키는 역할을 수행하며, 수분 배출작용을 실시하지 않을 경우에는 배출구(430)를 개방하여 수분이 수분배출 유닛(500)으로 이동할 수 있도록 한다.

한편, 상기 수분배출 유닛(500)은 상기 수분저장부(400)에 결합 설치되는 것으로, 상기 배출구(430)를 통해 유입된 수분을 외부로 배출시키는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기 수분배출 유닛(500)은 수분저장부(400)에 형성된 배출구(430)에 대하여 착탈결합이 이루어지는 캡본체(510)와, 상기 캡본체(510)의 바닥면에 설치되며 캡본체(510) 내에 충전된 수분을 배출시키는 수분 개폐밸브(520)와, 상기 캡본체(510) 내에 수용되며 상기 배출구(430)와 연통하는 중공의 역삼투압 필터(530)로 구성된다.

즉, 상기 수분배출 유닛(500)은 상기 배출구(430)로부터 유입된 수분을 상기 역삼투압 필터(530)가 필터링 하여 순수한 물 성분만 투과시키며, 상기 역삼투압 필터(530)를 통과한 수분은 캡본체(510) 내에 저장된다. 이후 상기 캡본체(510)에 저장된 수분은 작업자가 상기 수분 개폐밸브(520)를 회전시킴으로써 수분을 외부로 용이하게 배출시킬 수 있다.

여기서, 상기 수분배출 유닛(500)에 적용된 역삼투압 필터(530)는 배제율 저하없이 물 투과속도를 한층 향상시킬 수 있는 한국등록특허공보 제0322235호에 개시된 '고 투과성 역삼투압 분리막 제조방법'으로부터 동일 내지 유사하게 제작할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 수분배출 유닛(500)은 상기 수분저장부(400)의 배출구(430)에 대하여 간편하게 착탈결합을 통해 설치가 용이하고 상기 역삼투압 필터(530)를 이용한 수순한 수분만을 정제하여 배출시킬 수 있는 단순 구성으로 이루어져 있을 뿐만 아니라, 변압기 본체(100)의 운전을 정지시키지 않은 상태에서 수분을 용이하게 제거할 수 있어 변압기 운전 정지에 따른 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 캡본체(510)에는 수분 용량을 육안으로 확인할 수 있는 투시창(540)이 형성된다.

아울러, 상기 캡본체(510)와 배출구(430)의 결합부에는 밀폐용 가스켓(550)이 개재된다.

즉, 밀폐용 가스켓(550)은 상기 배출구(430)와 캡본체(510)의 결합부 사이에 틈새가 발생하지 않도록 밀폐성을 높이는 역할을 수행한다.

또한, 상기 변압기 본체(100)의 바닥면 테두리 둘레에는 상기 수분저장부(400) 및 수분배출 유닛(500)이 지면에 접촉하는 것을 방지하는 받침대(150)가 형성된다.

상기 받침대(150)는 변압기 본체(100) 바닥면 둘레를 따라 간격을 두고 다수개 형성하는 것이 좋다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 상기 변압기 본체(100) 바닥면에 형성되는 수분저장부(400)와 상기 수분저장부(400)에 결합되는 수분배출 유닛(500)을 구성함으로써, 절연유(300)에 포함된 수분을 일정 공간부에 모이도록 유도하며 변압기 본체(100)의 운전을 정지시키지 않은 상태에서 수분을 용이하게 제거할 수 있으므로 변압기 운전 정지에 따른 손실을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

100 : 변압기 본체
150 : 받침대
200 : 트랜스
300 : 절연유
400 : 수분저장부
410 : 제1 저장부
420 : 제2 저장부
430 : 배출구
500 : 수분배출 유닛
510 : 캡본체
520 : 수분 개폐밸브
530 : 역삼투압 필터
540 : 투시창
550 : 밀폐용 가스켓

Claims

변압기 본체;
상기 변압기 본체 내에 설치되는 트랜스; 및,
상기 변압기 본체 내에 충전되는 절연유를 포함하되,
상기 변압기 본체의 바닥면에는 상기 절연유에 포함된 수분을 일정 공간내에 모일 수 있도록 마련된 수분저장부가 형성되고, 상기 수분저장부에 결합되며 수분을 외부로 배출시키는 수분배출 유닛을 포함하며,
상기 수분저장부는 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제1 저장부와, 상기 제1 저장부와 교차하는 방향의 일측으로부터 타측을 향하여 일정길이 연장되는 채널형 제2 저장부와, 상기 제1 저장부와 제2 저장부가 교차하는 지점에 형성되는 배출구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 저장부와 제2 저장부는 상기 배출구 쪽으로 갈수록 공간부의 깊이가 점차 증가하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
제3항에 있어서,
상기 배출구의 둘레 일측에는 상기 배출구의 내경을 개폐단속하는 절연유 단속밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수분배출 유닛은,
상기 수분저장부에 형성된 배출구에 대하여 착탈결합이 이루어지는 캡본체와,
상기 캡본체의 바닥면에 설치되며 캡본체 내에 충전된 수분을 배출시키는 수분 개폐밸브와,
상기 캡본체 내에 수용되며 상기 배출구와 연통하는 중공의 역삼투압 필터로 구성된 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
제5항에 있어서,
상기 캡본체와 배출구의 결합부위에는 밀폐용 가스켓이 개재되는 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
제5항에 있어서,
상기 캡본체에는 수분 용량을 육안으로 확인할 수 있는 투시창이 형성된 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.
제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 변압기 본체의 바닥면 테두리 둘레에는 상기 수분저장부 및 수분배출 유닛이 지면에 접촉하는 것을 방지하는 받침대가 형성된 것을 특징으로 하는 수분 배출수단을 구비한 변압기.