KR101426342B1

KR101426342B1 - 몰드식 분로 리액터

Info

Publication number: KR101426342B1
Application number: KR1020140061758A
Authority: KR
Inventors: 정원창; 천기정
Original assignee: 주식회사 케이피 일렉트릭
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-08-06

Abstract

본 발명은 몰드식 분로 리액터에 관한 것으로, 상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 각 프레임 사이에 설치되는 3개의 철심과, 상기 철심의 둘레반경에 권선되는 코일과, 상기 철심과 코일 사이에 설치되는 몰딩부재로 구성된 몰드식 분로 리액터에 있어서, 상기 몰딩부재는 상기 철심의 외주둘레를 감싸는 상태로 피복하여 절연층을 형성하는 철심절연체와, 상기 철심절연체를 감싸며 상기 코일을 내부에 매립하는 상태의 피복 절연층을 형성하는 코일절연체로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 철심절연체와 코일절연체의 이중 구조를 가지는 몰딩부재를 구성함으로써, 코어의 고압 특성에 따른 화재안전성 및 절연성 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

몰드식 분로 리액터{MOLD TYPE SHUNT REACTOR}

본 발명은 몰드식 분로 리액터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전전류로 인한 화재안전성 및 절연성을 한층 향상시킬 수 있도록 강도를 보강한 구조의 몰드식 분로 리액터에 관한 것이다.

일반적으로, 몰드식 분로 리액터는 긴 선로에서 대지간의 충전전류로 인한 진상전류를 억제시킬 수 있도록 철심과 코일 사이를 몰딩부재로 감싸는 고체 절연방식의 전기기기이다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 몰드식 분로 리액터에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이 종래기술에 따른 몰드식 분로 리액터는 세 개의 철심(11a, 11b, 11c)과 상기 철심(11a, 11b, 11c)을 지지하는 상부 프레임(12) 및 하부 프레임(13)과, 상기 철심(11a, 11b,11c)의 둘레반경에 권선이 이루어지는 코일(20)과, 상기 철심과 코일 사이를 절연하도록 몰딩하는 몰딩부재(30)로 구성된다.

상기 몰딩부재(30)는 나염성 및 자기 소화성을 가져 화재 발생의 위험을 최소화할 수 있으며, 경화시 가스발생이 없고 반응수축이 적어 기계적으로 안정적이고, 내약품성, 내수성 내열성이 우수하여 장기간 방치하여도 손상이 적다는 장점이 있다.

상기 몰딩부재(30)의 제조과정은 상기 코일(20)을 사각 형상 또는 원통 형상의 몰드 금형에 삽입한 후, 고진공하에서 에폭시수지를 금형에 주입하고, 경화시켜 최종 고압의 코일을 형성하게 된다

그러나, 상기와 같은 종래기술에 적용된 몰딩부재(30)는 고온 다습한 환경에서 장기간 사용할 경우 흡습에 의한 절연기능 저하로 부품이 파괴될 수 있으며, 경화시 열수축에 의해 크랙이 발생하는 결함이 나타나는 문제점이 있었다.

또한, 철심과 코일 사이의 충격전압 125kV의 임펄스 시험을 진행할 경우, 상기 몰딩부재(30)는 절연성 및 기계적 강도가 크게 저하되는 구조적인 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1115433호(2012.02.06) 고압 전력용 콘덴서 직렬 건식 몰드 리액터

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 철심과 코일 사이의 절연성 및 기계적 강도를 한층 향상시킬 수 있는 보강구조를 가지는 몰드식 분로 리액터를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 몰드식 분로 리액터는 상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 각 프레임 사이에 설치되는 3개의 철심과, 상기 철심의 둘레반경에 권선되는 코일과, 상기 철심과 코일 사이에 설치되는 몰딩부재로 구성된 몰드식 분로 리액터에 있어서, 상기 몰딩부재는 상기 철심의 외주둘레를 감싸는 상태로 피복하여 절연층을 형성하는 철심절연체와, 상기 철심절연체를 감싸며 상기 코일을 내부에 매립하는 상태의 피복 절연층을 형성하는 코일절연체로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 철심절연체는 일정 두께를 가지는 폴리에스터 필름과, 상기 폴리에스터 필름의 내,외면에 합착되는 부직포와, 상기 폴리에스터 필름과 부직포를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제1 에폭시 성형부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 코일절연체는 상기 코일의 내,외주면을 감싸는 글래스 네트와, 상기 코일 및 글래스 네트를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제2 에폭시 성형부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 철심절연체와 코일절연체 사이에는 충격전압 125kV의 임펄스 시험에 대비하여 강성을 가지는 절연베리어가 추가적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 절연베리어는 상기 철심절연체의 외주면에 일체화되며 일정 두께를 가지는 글래스 화이버와, 상기 글래스 화이버의 내,외면에 형성되는 폴리에스터 필름과, 상기 글래스 화이버와 폴리에스터 필름을 압축 상태로 합착을 유도하는 에폭 시 레진으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 에폭시 성형부 및 제2 에폭시 성형부에는 소화성 및 난연성을 높이기 위한 석영가루를 첨가하여 에폭시수지와 혼합 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 철심절연체와 코일절연체의 이중 구조를 가지는 몰딩부재를 구성함으로써, 코어의 고압 특성에 따른 화재안전성 및 절연성 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 철심절연체와 코일절연체 사이에 절연베리어를 형성함으로써, 충격전압 125kV의 임펄스 시험에 충분한 견딜 수 있는 구조적 결함을 해소할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 몰드식 분로 리액터 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 몰드식 분로 리액터를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 도 3의 철심절연체 구성을 나타낸 부분 평단면도이다.
도 5는 도 3의 코일절연체 구성을 나타낸 부분 평단면도이다.
도 6은 도 3의 절연베리어 구성을 나타낸 부분 평단면도이다.
도 7은 도 3의 스페이서부의 구조를 나타낸 부분 평단면도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 몰드식 분로 리액터는 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(120)과, 상기 각 프레임(110,120) 사이에 설치되는 3개의 철심(130)과, 상기 철심(130)의 둘레반경에 권선되는 코일(200)과, 상기 철심(130)과 코일(200) 사이에 설치되는 몰딩부재(300)를 포함하는 구성된다.

상기 상부 프레임(110), 하부 프레임(120), 3개의 철심(130) 및 코일(200)은 몰드식 분로 리액터의 필수 구성요소로써, 통상의 공지된 기술과 동일 내지 유사하므로 그 구체적인 구성 및 작용은 생략한다.

이하, 본 발명의 특징적 구성요소인 몰딩부재(300)에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 적용된 몰딩부재(300)는 상기 철심(130)의 외주둘레를 감싸는 상태로 피복하여 절연층을 형성하는 철심절연체(310)와, 상기 철심절연체(310)를 감싸며 상기 코일(200)을 내부에 매립하는 상태의 피복 절연층을 형성하는 코일절연체(320)로 구성된다.

즉, 상기 몰딩부재(300)는 철심(130)과 코일(200)을 각각 피복 절연하는 철심절연체(310)와 코일절연체(320)의 2중 구조로 이루어져 있다.

이러한 2중 구조를 가지는 몰딩부재(300)는 종래기술과 같이 단지 코일(200)만을 감싸는 상태의 몰딩 수지재가 철심(130)에 결합되는 구조와 비교하여 화재안전성 및 절연성 성능을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

여기서, 상기 철심절연체(310)는 일정 두께를 가지는 폴리에스터 필름(311)과, 상기 폴리에스터 필름(311)의 내,외면에 합착되는 부직포(312)와, 상기 폴리에스터 필름(311)과 부직포(312)를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제1 에폭시 성형부(313)로 구성된다.

구체적으로, 상기 철심절연체(310)의 제조공정은 상기 폴리에스터 필름(311)의 내외면 양측에 상기 부직포(312)를 합착시킨 상태에서 에폭시수지가 담긴 에폭시 수지조에 함침시킨 이후 건조과정을 거치면 내부에 상기 폴리에스터 필름(311) 및 부직포(312)가 매립된 구조의 제1 에폭시 성형부(313)가 형성된다. 이렇게 공정된 철심절연체(310)는 상기 철심(130)의 외면을 감싸는 권취 상태로 피복시킨다.

또한, 상기 코일절연체(320)는 상기 코일(200)의 내,외주면을 감싸는 글래스 네트(321)와, 상기 코일(200) 및 글래스 네트(321)를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제2 에폭시 성형부(322)로 구성된다.

상기 글래스 네트(321)는 상기 코일전연체(320)의 내 크랙성 및 단락기계력을 보강시키는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 글래스 네트(321)는 한국 화이바에서 생산하는 물품으로, 물품의 단면 두께는 1.2mm ~ 1.7mm로 제한하는 것이 좋다.

즉, 상기 글래스 네트(321)의 단면두께가 1.2mm 미만이면 내 크랙성 및 단락기계력을 확보하기 어렵고, 단면두께가 1.7mm를 초과하면 강도가 강하여 코일을 감싸는 원주방향으로 자연스럽게 휘어지지 못하고 다각형 구조로 꺽기는 문제점이 발생한다.

상기 코일절연체(320)의 제조공정은 상기 글래스 네트(321)가 코일(200)의 내,외면을 감싸는 상태로 권치된 후 에폭시수지가 담긴 에폭시 수지조에 함침시킨다. 이후 건조과정을 거치면 내부에 상기 코일(200) 및 글래스 네트(321)가 매립된 구조의 제2 에폭시 성형부(322)가 형성된다. 이렇게 공정된 코일절연체(320)는 상기 철심절연체(310)의 외면을 감싸는 상태로 결합이 이루어진다.

또한, 상기 철심절연체(310)와 코일절연체(320) 사이에는 충격전압 125kV의 임펄스 시험에 대비하여 충분한 강성을 가질 수 있는 구조의 절연베리어(330)가 형성된다.

상기 절연베리어(330)는 상기 철심절연체(310)의 외주면에 일체화되며 일정 두께를 가지는 글래스 화이버(331)와, 상기 글래스 화이버(331)의 내,외면에 형성되는 폴리에스터 필름(332)과, 상기 글래스 화이버(331)와 폴리에스터 필름(332)을 압축 상태로 합착을 유도하는 에폭시 레진(333)으로 구성된다.

이러한 상기 절연베리어(330)는 상기 철심절연체(310)의 절연내력을 향상시켜 몰드식 분로 리액터의 수명을 연장시킬 수 있으며, 주변 전기 기기에 발생되는 유도잡음 전압을 제한할 수 있고, 고전압이 철심절연체(310)에 대해 균일한 전계로 가해지므로 내전압 성능을 향상시키며, 부분방전과 충전전류에 의한 절연체의 트래킹(Tracking) 현상을 저감시킬 수 있다.

한편, 상기 제1 에폭시 성형부(313) 및 제2 에폭시 성형부(322)에는 소화성 및 난연성을 높이기 위한 석영가루를 첨가하여 에폭시수지와 혼합 구성된다.

상기 석영가루는 에폭시수지의 선팽창 계수를 알루미늄 도체와 유사하게 하여 열적 기계력을 최소화하고, 자기소화성 및 난연성을 확보함으로써 화재안전성을 효율적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 코일절연체(320)와 절연베리어(330) 사이에는 일정 간격의 스페이서부(301)를 형성하는 것이 좋다.

상기 스페이서부(301)는 철심에서 발생하는 진동, 소음을 저하시키는 역할을 수행한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 철심절연체와 코일절연체의 이중 구조를 가지는 몰딩부재를 구성함으로써, 코어의 고압 특성에 따른 화재안전성 및 절연성 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

100... 상부 커버
101... 애자 결합구멍
102... 붓싱 결합구멍
103... 주유구멍
104... 단자 결합구멍
110... 상부 플랜지
200... 하부 케이스
201... 설치공간부
210... 하부 플랜지
211... 융기부
300... 밀봉재
400... 체결부재
1000... 계기용 변압변류기 케이스

Claims

상부 프레임 및 하부 프레임과, 상기 각 프레임 사이에 설치되는 3개의 철심과, 상기 철심의 둘레반경에 권선되는 코일과, 상기 철심과 코일 사이에 설치되는 몰딩부재로 구성된 몰드식 분로 리액터에 있어서,
상기 몰딩부재는 상기 철심의 외주둘레를 감싸는 상태로 피복하여 절연층을 형성하는 철심절연체와, 상기 철심절연체를 감싸며 상기 코일을 내부에 매립하는 상태의 피복 절연층을 형성하는 코일절연체로 구성되며,
상기 철심절연체는 일정 두께를 가지는 폴리에스터 필름과, 상기 폴리에스터 필름의 내,외면에 합착되는 부직포와, 상기 폴리에스터 필름과 부직포를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제1 에폭시 성형부로 구성된 것을 특징으로 하는 몰드식 분로 리액터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코일절연체는 상기 코일의 내,외주면을 감싸는 글래스 네트와, 상기 코일 및 글래스 네트를 에폭시 수지조에 함침하여 형성되는 제2 에폭시 성형부로 구성된 것을 특징으로 하는 몰드식 분로 리액터.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 철심절연체와 코일절연체 사이에는 충격전압 125kV의 임펄스 시험에 대비하여 강성을 가지는 절연베리어가 추가적으로 형성된 것을 특징으로 하는 몰드식 분로 리액터.
제4항에 있어서,
상기 절연베리어는,
상기 철심절연체의 외주면에 일체화되며 일정 두께를 가지는 글래스 화이버와,
상기 글래스 화이버의 내,외면에 형성되는 폴리에스터 필름과,
상기 글래스 화이버와 폴리에스터 필름을 압축 상태로 합착을 유도하는 에폭시 레진으로 구성된 것을 특징으로 하는 몰드식 분로 리액터.
제3항에 있어서,
상기 제1 에폭시 성형부 및 제2 에폭시 성형부에는 소화성 및 난연성을 높이기 위한 석영가루를 첨가하여 에폭시수지와 혼합 구성되는 것을 특징으로 하는 몰드식 분로 리액터.