KR101388013B1

KR101388013B1 - 탭 절환기

Info

Publication number: KR101388013B1
Application number: KR1020130047750A
Authority: KR
Inventors: 최귀운; 김찬수
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-04-22

Abstract

탭 절환기에 관한 발명이 개시된다. 본 발명의 탭 절환기는: 고정프레임부와, 고정프레임부에 고정되며 변압기와 연결되는 복수 개의 탭리드부와, 고정프레임부에 대하여 이동 가능하게 구비되는 이동프레임부와, 이동프레임부를 고정프레임부에 대하여 이동시키는 탭절환부와, 이동프레임부에 고정되며 이동프레임부의 이동에 따라 복수 개의 탭리드부를 선택적으로 연결시키고, 탭리드부가 끼워지도록 형성되는 탭리드접촉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

탭 절환기{TAP CHANGER}

본 발명은 탭 절환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탭의 파손을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 탭 절환기에 관한 것이다.

일반적인 탭 절환기는 변압기 권선에 탭을 설치하여 탭 절환(탭 위치 조정)을 통해 2차 전압 조정을 할 수 있는 장치이다. 탭 절환기는 크게 NLTC(Non Load Tap Changer: 무부하시 탭 절환기) 및 OLTC(On Load Tap Changer: 부하시 탭 절환기)로 나뉜다.

NLTC는 주로 배전용 전압기에 설치되며, 변압기가 무전압인 상태에서만 탭을 절환시킬 수 있는 기기로서, 변압기 설치 시 수전 전압에 맞춰 탭을 절환하여 원하는 2차 전압을 얻는데 사용한다.

OLTC는 고압/초고압 전력용 변압기에 설치되며, 변압기 정상운전 중에도 탭 절환이 가능한 기기로서, 1차 수전전압의 변동 또는 부하전류 증감에 따른 전압강하 등에 의한 2차 전압 변동을 줄이는데 사용된다.

한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2001-0100086호(2001.11.14 공개, 발명의 명칭: 변압기 탭의 수동 절환장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 탭리드부 및 탭리드접촉부의 구성을 변경하여, 내구성을 향상시키고, 안정적으로 전압을 관리할 수 있는 탭 절환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 탭 절환기는: 고정프레임부; 상기 고정프레임부에 고정되며 변압기와 연결되는 복수 개의 탭리드부; 상기 고정프레임부에 대하여 이동 가능하게 구비되는 이동프레임부; 상기 이동프레임부를 상기 고정프레임부에 대하여 이동시키는 탭절환부; 및 상기 이동프레임부에 고정되며, 상기 이동프레임부의 이동에 따라 상기 복수 개의 탭리드부를 선택적으로 연결시키고, 상기 탭리드부가 끼워지도록 형성되는 탭리드접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 탭리드부는, 일측이 상기 고정프레임부에 끼움 결합되고 변압기와 연결되는 끼움부; 및 상기 끼움부의 타측으로 연장 형성되며 상기 탭리드접촉부와 선택적으로 접하고, 외측에 상기 탭리드접촉부의 이동방향과 평행한 접촉면이 형성되는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 접촉부는, 사각기둥 형상이며 모서리가 곡면처리된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 탭리드접촉부는, 판형상의 접촉판몸체와, 상기 탭리드부에 대응되어 상기 접촉판몸체에 오목하게 형성되는 오목부를 포함하는 접촉판; 및 상기 접촉판을 상기 이동프레임부에 고정시키는 고정판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 탭리드접촉부는, 상기 고정판과 상기 접촉판 사이에 개재되는 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탭 절환기는 탭리드부 및 탭리드접촉부의 접촉면적을 확장하여 탭리드부의 내구성을 향상시키고, 안정적인 전압관리가 가능하다.

또한, 본 발명은 탄성부재가 장착되어 탭리드부 및 탭리드접촉부 사이에 발생하는 충격에 따른 부품의 파손을 방지하고, 탭리드부와 탭리드접촉부 사이에 발생되는 유격을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 절환기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탭리드부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 탭리드접촉부의 이동을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 B-B' 단면을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 탭 절환기의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 절환기를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면이며, 도 3은 도 1의 A 부분에 대한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 절환기(1)는 고정프레임부(100), 탭리드부(200), 이동프레임부(300), 탭절환부(400) 및 탭리드접촉부(500)를 포함한다.

고정프레임부(100)는 탭리드부(200)를 지지하는 구성으로 절연물질을 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 고정프레임부(100)는 긴 막대 형상으로 합성수지를 포함하여 이루어지며, 탭리드부(200)를 고정할 수 있도록 홀부 등이 형성된다.

탭리드부(200)는 고정프레임부(100)에 고정되며 변압기(미도시)의 연결단자(10)에 연결된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탭리드부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 4를 참고하면, 본 실시예에서 탭리드부(200)는 끼움부(210) 및 접촉부(250)를 포함한다.

끼움부(210)는 일측이 고정프레임부(100)에 끼움 결합되고 연결단자(10)를 통하여 변압기에 연결된다. 본 실시예에서 끼움부(210)는 나사산이 형성되는 원기둥 형상으로, 연결단자(10)를 끼움부(210)에 끼운 후 연결단자고정부(20)를 나사 결합하여 변압기에 연결된다. 본 실시예에서 끼움부(210)는 전도성 물질을 포함하여 이루어진다.

도 5는 탭리드접촉부의 이동을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 3의 B-B' 단면을 나타내는 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 접촉부(250)는 끼움부(210)의 타측으로 연장 형성되며 탭리드접촉부(500)와 선택적으로 접하고, 탭리드접촉부(500)의 이동방향과 평행한 접촉면(251)이 형성된다.

여기서 탭리드접촉부(500)의 이동방향과 평행한 접촉면(251)의 의미는 후술할 탭리드접촉부(500)의 접촉판(510)과 평행하게 형성되는 면을 의미하는 것으로, 접촉판(510)과의 접촉면적을 넓히기 위하여 편평한 면이 형성되는 것을 의미한다.

접촉면(251)이 탭리드접촉부(500)의 이동방향과 평행하게 형성되는 기술 사상 안에서 접촉면(251)이 형성되는 접촉부(250)의 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 접촉부(250)는 다각기둥으로 형성되고, 접촉부(250)의 단면은 양변이 평행한 직사각형, 육각형, 팔각형 등의 형상이 될 수 있다.

본 실시예에서 접촉부(250)는 사각기둥 형상이다. 접촉판(510)와의 접촉면적을 넓히기 위한 형상으로, 본 실시예에서 사각기둥은 직사각형을 단면으로 하는 입체도형이며, 두개의 면이 한 쌍의 접촉판(510)과 각각 면접촉하게 된다.

본 실시예에서 접촉부(250)는 모서리(253)가 곡면처리된 것을 특징으로 한다. 모서리(253)가 곡면 처리됨으로써, 복수 개의 접촉부(250) 사이를 이동하는 접촉판(510)의 진입을 곡면처리된 모서리(253)가 안내하여 접촉판(510)의 진입을 용이하게 하고, 이에 따라 소음의 발생, 장치의 파손이 방지된다.

이동프레임부(300)는 고정프레임부(100)에 대하여 이동 가능하게 구비된다. 본 실시예에서 이동프레임부(300)는 후술할 탭리드접촉부(500)가 고정되며, 이동프레임(310)의 이동에 따라 탭리드접촉부(500)가 이동하여 탭리드접촉부(500)에 접촉되는 탭리드부(200)가 변경된다.

본 실시예에서 이동프레임부(300)는 이동프레임(310)과 이동프레임기어(350)를 포함한다.

이동프레임(310)은 절연물질을 포함하여 이루어지며, 고정프레임부(100)와 이격되어 고정프레임부(100)와 나란히 배치된다.

이동프레임기어(350)는 랙기어 형상으로써 절환기어부(450)에 치합되어 절환조작부(410)의 조작에 의하여 이동프레임(310)을 왕복 이동시키는 구성이다.

본 실시예에서 이동프레임부(300)는 복수개의 탭리드접촉부(500) 간에 전류가 흐르거나, 탭절환부(400)로 전류가 통하는 것을 방지하기 위하여 합성수지 등의 절연물질을 포함하여 이루어진다.

탭절환부(400)는 이동프레임부(300)를 고정프레임부(100)에 대하여 왕복 이동시킬 수 있는 기술 사상 안에서 다양한 방식, 구성이 가능하다.

본 실시예에서 탭절환부(400)는 사용자가 절환조작부(410)를 조작하여 이동프레임(310)에 치합되는 절환기어부(450)를 회전시켜, 이동프레임(310)을 왕복 이동시킨다.

탭리드접촉부(500)는 이동프레임부(300)에 고정되며 이동프레임부(300)의 이동에 따라 복수 개의 탭리드부(200)를 선택적으로 연결시키고, 탭리드부(200)가 끼워지도록 형성된다.

본 실시예에서 탭리드접촉부(500)는 접촉판(510) 및 고정판(550)을 포함한다.

접촉판(510)은 탭리드부(200)에 접촉하여 이웃하는 탭리드부(200) 간에 전류가 통하도록 하는 구성이다.

본 실시예에서 접촉판(510)은 접촉판몸체(511)와 오목부(515)를 포함한다.

접촉판몸체(511)는 접촉판(510)의 외관을 형성하며, 도체를 포함하여 이루어지며 2개의 탭리드부(200)를 전기적으로 연결시켜, 연결된 탭리드부(200)를 통하여 전류가 흐를 수 있게 한다. 본 실시예에서 접촉판몸체(511)는 전도성이 양호한 금속 재질을 포함하여 이루어진다.

오목부(515)는 탭리드부(200)가 안착되는 구성으로, 탭리드부(200)의 형상에 대응되어 접촉판몸체(511)에 오목하게 형성된다. 이로써 오목부(515)는 탭리드부(200)와 안정적으로 접촉하게 되며, 탭리드부(200)와의 접촉면적을 넓혀 전류가 특정 영역에 집중되는 것을 방지한다.

고정판(550)은 접촉판(510)을 이동프레임부(300)에 고정시킨다. 본 실시예에서 고정판(550)은 접촉판(510)과 리벳 결합 또는 볼팅 결합 등을 통하여 결합되며 금속재질을 포함하여 이루어져 접촉판(510)의 이탈을 방지한다.

본 실시예에서 탭리드접촉부(500)는 탄성부재(570)를 더 포함한다.

탄성부재(570)는 고정판(550)과 접촉판(510) 사이에 개재되어 접촉판(510)을 탭리드부(200) 방향으로 가압 지지하여 접촉판(510)이 탭리드부(200)와 밀착되게 한다. 이로써 접촉판(510)과 탭리드부(200) 사이에 발생될 수 있는 유격을 줄여주며, 이에 따라 접촉판(510)과 탭리드부(200) 사이에 실제 접촉되는 면적이 확장된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 절환기(1)의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.

본 실시예에서 탭 절환기(1)는 변압기의 일차측에 설치된다. 고정프레임부(100)에 고정된 끼움부(210)에 변압기에서 연장되는 연결단자(10)를 끼우고, 연결단자고정부(20)를 끼움부(210)와 나사 결합하여 연결단자(10)를 끼움부(210)에 고정시킨다.

복수 개의 연결단자(10) 중에서 어느 연결단자(10)를 연결하느냐에 따라 변압기의 1차측 권선수가 달라지며, 일반적으로 2차측 전압을 일정하게 유지하므로, 공급되는 전압에 따라 연결되는 연결단자(10)를 절환해야 한다.

이때 연결단자(10)는 탭리드부(200)에 연결되므로 탭리드부(200)를 연결하는 탭리드접촉부(500)의 위치를 변경하여 연결단자(10)를 절환할 수 있다.

탭리드접촉부(500)의 위치를 변경하기 위하여 절환조작부(410)를 회전시키면, 절환조작부(410)에 연결된 절환기어부(450)가 회전된다. 절환기어부(450)는 이동프레임기어(350)와 치합되어 있으므로, 절환기어부(450)의 회전에 따라 이동프레임(310)이 이동된다.

이동프레임(310)이 이동되면 이동프레임(310)에 고정된 탭리드접촉부(500)가 이동되며 이에 따라 탭리드접촉부(500)에 연결되는 탭리드부(200)가 변경된다.

본 실시예에서 탭리드부(200)는 사각기둥 형상으로 모서리(253) 부분이 곡면 처리되었으므로, 탭리드접촉부(500)의 이동시 접촉판(510)의 이동을 안내하여 탭리드접촉부(500)의 이동을 용이하게 한다.

탭리드부(200)는 접촉판(510)에 형성된 오목부(515)에 안착된다.

이 후 전원을 인가하게 되면 접촉판(510)이 연결된 탭리드부(200)를 매개로 연결단자(10) 간에 전류가 흐르게 된다.

탭리드부(200)를 이어주는 접촉판(510)에 오목부(515)가 형성되고, 오목부(515)에 탭리드부(200)가 안착되므로, 접촉 면적이 넓어져 안정적으로 전류를 전달할 수 있게 된다.

이로써 본 실시예에서 탭 절환기(1)는 탭리드부(200) 및 탭리드접촉부(500)의 접촉면적을 확장하여 좁은 영역을 통하여 고압 전류가 흐르는 것을 방지하여, 탭리드부(200)의 파손을 방지한다.

또한, 본 실시예에서 탭 절환기(1)는 탭리드접촉부(500)에 탄성부재(570)가 장착되어 탭리드부(200)와 탭리드접촉부(500) 사이에 발생하는 충격에 따른 부품의 파손을 방지하고, 탭리드부(200)와 탭리드접촉부(500) 사이에 발생되는 유격을 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 탭 절환기 10: 연결단자
20: 연결단자고정부 100: 고정프레임부
200: 탭리드부 210: 끼움부
250: 접촉부 251: 접촉면
253: 모서리 300: 이동프레임부
310: 이동프레임 350: 이동프레임기어
400: 탭절환부 410: 절환조작부
450: 절환기어부 500: 탭리드접촉부
510: 접촉판 511: 접촉판몸체
515: 오목부 550: 고정판
570: 탄성부재

Claims

고정프레임부;
상기 고정프레임부에 고정되며 변압기와 연결되는 복수 개의 탭리드부;
상기 고정프레임부에 대하여 이동 가능하게 구비되는 이동프레임부;
상기 이동프레임부를 상기 고정프레임부에 대하여 이동시키는 탭절환부; 및
상기 이동프레임부에 고정되며, 상기 이동프레임부의 이동에 따라 상기 복수 개의 탭리드부를 선택적으로 연결시키고, 상기 탭리드부가 끼워지도록 형성되는 탭리드접촉부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
제 1항에 있어서,
상기 탭리드부는,
일측이 상기 고정프레임부에 끼움 결합되고 변압기와 연결되는 끼움부; 및
상기 끼움부의 타측으로 연장 형성되며 상기 탭리드접촉부와 선택적으로 접하고, 외측에 상기 탭리드접촉부의 이동방향과 평행한 접촉면이 형성되는 접촉부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
제 2항에 있어서,
상기 접촉부는,
사각기둥 형상이며 모서리가 곡면처리된 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탭리드접촉부는,
판형상의 접촉판몸체와, 상기 탭리드부에 대응되어 상기 접촉판몸체에 오목하게 형성되는 오목부를 포함하는 접촉판; 및
상기 접촉판을 상기 이동프레임부에 고정시키는 고정판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.
제 4항에 있어서,
상기 탭리드접촉부는,
상기 고정판과 상기 접촉판 사이에 개재되는 탄성부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 절환기.