KR101537983B1

KR101537983B1 - 변압장치용 부싱

Info

Publication number: KR101537983B1
Application number: KR1020140117964A
Authority: KR
Inventors: 윤극영
Original assignee: 쌍용전기 주식회사
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2015-07-23

Abstract

본 발명은 변압장치용 부싱에 관한 것으로서, 변압기의 함체에 형성된 결합공에 관통 결합되는 애자, 로드, 터미널을 포함하는 변압장치용 부싱에 있어서, 상기 애자를 관통하여 결합되는 로드와 터미널이 알루미늄 합금에 의해 일체로 성형되어 구성된 변압장치용 부싱을 제공한다.

Description

변압장치용 부싱{Bushing for Transformer}

본 발명은 변압장치용 부싱에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압장치내의 전압을 외부로 인가시키는 로드와 터미널을 알루미늄 합금으로 일체로 형성하여 실시함으로써 전기적 손실 및 에너지 손실을 절감할 수 있고, 부싱의 생산 조립 공정이 단순하고 경량이며 생산성을 증대시킬 수 있음은 물론 부싱의 생산원가를 줄일 수 있어 제품의 고품질화를 구현할 수 있는 변압장치용 부싱에 관한 것이다.

일반적으로, 변압장치(기)는 고전압을 저전압으로 변압하여 송배전하기 위한 것으로, 상호 유도를 가지는 다수의 권선코일과, 이 권선코일이 감겨 선로를 형성하는 철심으로 구성되어 있으며, 이 권선코일의 단자를 외부로 인출하기 위한 부싱이 연결되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 변압된 전압이 송배전되는 동안, 권선코일과 철심 그리고 부싱에는 전압에 의해 열이 발생되며, 이를 냉각하기 위해 다양한 방법이 행해지고 있으며, 그 냉각방법 중 하나는 변압기의 내부에 절연유를 충전하고, 이 절연유을 순환시켜 변압장치에 내장된 권선코일과 철심, 부싱 등을 냉각하는 것이다.

이와 같은 변압장치에 결합되는 부싱은 이미 다양하게 보급되어 있으며, 첨부 도면 도 1에는 종래의 변압장치 부싱(20)이 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 변압장치의 함체(10)에 형성된 결합공(11)에 기밀을 유지하도록 고정브라켓(12)에 의해 결합되는 애자(21)가 구비되고, 애자(21)의 중심부에는 로드(22)가 애자 양측으로 노출되게끔 구비되며,

상기 로드(22)의 양측 중 일측에는 변압장치 내부의 권선단자(30)가 로크너트와 같은 고정수단을 통해 결합되고, 로드(22)의 타측에는 외측도선(31)과 전기 적으로 연결되는 터미널(23)이 별도로 제작되어 나사 결합된 상태로 구비된다. 이러한 종래의 터미널(23)은 로드(22)의 상단부에 분리 조립 가능하게끔 별도로 제작되며, 로드에 대해 끼워져 나사 결합시켜 사용 된다.

여기서 터미널(23)의 형태는 도면에 도시된 형태 및 그 밖에 다양한 형태로 제작되어 적용될 수 있다.

그리고 변압장치 함체(10)의 내부는 절연유가 충전되어 변압 시 발생되는 열을 흡수하여 내장된 권선코일, 철심, 로드 등을 냉각시키도록 되어 있다.

또한, 애자(21)가 관통 결합되는 함체(10)의 결합공(11)에는 패킹(13)이 구비되어 기밀을 유지하도록 구성된다.

하지만, 종래의 변압장치용 부싱에 구비되는 로드(22)와 터미널(23)은 각각 별도로 제작되어 나사 결합시켜 구성되는데, 이때 변압장치 내의 전압을 부싱의 로드(22)와 터미널(23)을 통해 외부로 인가시킬 때, 로드(22)와 터미널(23)이 별도의 제품으로 생산된 후 결합되어 있기 때문에 터미널(23)로 전도되는 과정에서 다운 현상이 발생되고, 이러한 다운 현상에 의해 로드(22)와 터미널(23) 사이에는 전압의 병목 현상이 발생되어 많은 열이 발생됨에 따라 에너지 손실되는 등 단점이 내재되어 있다.

또 로드(22)와 터미널(23)이 별도의 부품으로 제조되어 결합 사용되므로 결합과정에서 고정볼트가 삽입될 수 있도록 터미널(23)에 형성된 구멍과 로드(22)에 형성된 볼트공을 일치시켜야 하므로 결합에 따른 불필요한 인력과 시간, 주의력 등이 필요하여 비효율적이고 생산성이 떨어지는 문제점이 초래되었다.

또한 로드와 터미널의 재질이 동으로 제작되는 관계로 생산단가 높은 단점과 무게가 무거운 문제점이 발생되는 등의 단점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0455482호(명칭;지상변압기의 단자판 연결구조), 등록일 : 2011. 09. 01.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 변압장치 내의 전압을 외부로 인가시키는 로드와 터미널을 알루미늄 재질을 이용하여 일체형으로 구성함으로써 전압의 전도 과정에서 발생되는 다운 현상과 열 발생을 사전에 방지할 수 있어 에너지 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 원가 절감 및 생산성 향상시킬 수 있도록 한 변압장치용 부싱을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 변압장치의 함체에 형성된 결합공에 관통 결합되는 애자, 로드, 터미널을 포함하는 변압장치용 부싱에 있어서, 애자에 관통되게 결합되는 로드와 상기 로드의 단부에 결합되는 터미널이 알루미늄 재질로 일체로 성형되어 구비되는 변압장치용 부싱에 의해 달성된다.

그리고, 상기 로드와 터미널은 알루미늄 합금에 의해 일체로 성형되는 바, 로드와 터미널은, 0.2∼0.6중량％의 실리콘(Si)과, 0.35중량％ 이하의 철(Fe), 0.10중량％ 이하의 구리(Cu), 0.10중량％ 이하의 망간(Mn), 0.45∼0.5중량％의 마그네슘(Mg), 0.10중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 크롬(Cr), 0.10중량％ 이하의 티타늄(Ti) 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(Al6063)에 의해 일체로 성형될 수 있다.

또, 상기 로드와 터미널은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(AC4C)에 의해 일체로 성형될 수도 있다.

또, 상기 로드와 터미널은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(CLM9)에 의해 일체로 성형될 수도 있다.

본 발명의 변압장치용 부싱에 따르면, 애자의 내부에 구비되는 로드와 터미널을 알루미늄 재질로서 일체로 형성하여 줌으로써, 변압기 내부의 전압을 외부로 인가시킬 때 전압의 전도 과정에서 발생되는 다운 현상을 해소하여 전기적 손실을 방지할 수 있고, 전압의 병목 현상을 해소하여 열 발생을 방지할 수 있으며, 동 재질과 유사한 전도율을 가짐에도 불구하고 동 재질에 비해 에너지 손실 및 원가를 절감시킬 수 있고, 특히 일체형 구조이기 때문에 구조가 단순하여 생산성 증대를 기대할 수 있으며 경량이고 생산단가가 저렴하여 제품의 고품질화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 부싱이 적용된 변압장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 종래 부싱의 결합상태를 보인 도면이다.
도 3은 종래의 변압장치용 부싱을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 변압장치용 부싱을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 변압장치용 부싱을 도시한 분리도이다.
도 6은 본 발명에 따른 변압장치용 부싱의 로드 및 그의 단면 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1, 도2 및 도 4 내지 도 6는 본 발명에 따른 변압기용 부싱을 도시한 도면이다.

본 발명의 기술내용을 상세하게 설명함에 있어서, 종래 기술로 인용된 도 1,도 2의 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 변압기용 부싱(200)은 도1, 도2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 변압기의 함체(10)에 형성된 결합공(11)에는 고정브라켓(12)을 매개로 애자(210)가 관통 결합되어 구비된다.

이와 같이 결합되는 애자(210)와 함체(10) 사이에는 패킹(13)이 구비되어 기밀을 유지하게끔 결합된다.

그리고, 이와 같이 구비되는 애자(210)의 중심부에는 변압장치 내부의 권선 단자와 결합되는 로드(220)가 관통 결합되고, 로드(220)의 일측에는 외측도선(31)과 연결되는 터미널(230)이 로드(220)와 동일한 재질로 일체로 형성되고, 타측에는 나사부가 형성되어 내측 권선단자(30)가 고정수단인 로크너트에 의해 전기적으로 연결 된다.

이러한 터미널(230)에는 외측 도선(31)을 나사로 연결하여 고정시킬 수 있도록 다수의 구멍이 형성되며 그 형태는 다양하게 개발 적용될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 부싱(200)의 로드(220)와 터미널(230)을 알루미늄 합금으로서 일체로 성형하고, 이의 성형방법은 다이캐스팅으로 정밀하게 주조된 주물을 단조 가공하여 로드(220)와 터미널(230)을 일체형으로 성형할 수 있다.

그리고 로드(220)와 터미널(230)의 일체형 소재인 알루미늄 합금은, 성형가공성이 좋고 내식성 및 강도가 우수한 알루미늄 합금(Al6063) 또는 비중이 낮고 내식성이 우수한 알루미늄 합금(AC4C) 또는 전술한 알루미늄 합금(AC4C) 보다 비중이 더 낮고 염수에 강하며 내식성이 우수한 알루미늄 합금(CLM9) 등으로 구성될 수 있다.

특히, 알루미늄 합금(Al6063)은, 0.2∼0.6중량％의 실리콘(Si)과, 0.35중량％ 이하의 철(Fe), 0.10중량％ 이하의 구리(Cu), 0.10중량％ 이하의 망간(Mn), 0.45∼0.5중량％의 마그네슘(Mg), 0.10중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 크롬(Cr), 0.10중량％ 이하의 티타늄(Ti) 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함한다.

또, 알루미늄 합금(AC4C)은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함한다.

그리고, 알루미늄 합금(CLM9)은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함한다.

한편, 상기와 같이 알루미늄 합금으로 일체 성형되는 로드(220)와 터미널(230)은 동과 같은 우수한 전도성을 갖는 한편 경도와 강도 및 내식성이 우수하여, 로드(220) 하부의 나사산에 내측권선 단자(30)를 결합 고정하는 고정수단인 로크너트를 반복적으로 풀고 조임에도 나사부의 마모 및 변형을 방지할 수 있게 된다.

한편, 로드(220)와 터미널(230)의 표면에 대해 주석이나 동, 은, 금 등 그 밖의 재질을 적용하여 도금 처리하여 제조할 수도 있음을 밝혀 둔다.

따라서, 본 발명의 변압장치용 부싱(200)에서는 로드(220)와 터미널(230)을 일체로 형성함과 더불어 일체형의 로드(220)와 터미널(230)을 동일한 재질의 알루미늄 합금으로 성형함으로써 변압기 내부의 전압을 부싱(200)의 로드(220)와 터미널(230)을 통해 외부로 인가시킬 때, 로드(220)와 터미널(230)이 동일한 재질로 일체로 성형되므로 전압의 전도 과정에서 발생되던 전압의 다운 현상이 없어져 전기적 손실을 방지할 수 있고, 로드와 터미널이 동일한 재질로 일체형으로 형성되므로 전압의 병목 현상이 없어져 에너지 손실을 절감시킬 수 있으며 열 발생을 방지할 수 있다.

게다가, 알루미늄 합금으로 성형된 로드(220)와 터미널(230)은 동 재질과 유사한 전도율을 갖는 한편 동 재질에 비해 에너지 손실 및 원가를 절감시킬 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

따라서, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

10 : 함체 11 : 결합공
12 : 고정브라켓 13 : 패킹
200 : 부싱 210 : 애자
220 : 로드 230 : 터미널

Claims

변압장치의 함체(10)에 형성된 결합공(11)에 관통되게 고정브라켓(12)을 매개로 결합되며, 로드(220)와 터미널(230)이 일체로 성형되어 통상의 기능을 구현하는 변압장치용 부싱에 있어서,
표면에 도금 처리되는 상기 로드(220)와 터미널(230)이 알루미늄 합금에 의해 일체형으로 성형되되, 상기 로드(220)와 터미널(230)은, 0.2∼0.6중량％의 실리콘(Si)과, 0.35중량％ 이하의 철(Fe), 0.10중량％ 이하의 구리(Cu), 0.10중량％ 이하의 망간(Mn), 0.45∼0.5중량％의 마그네슘(Mg), 0.10중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 크롬(Cr), 0.10중량％ 이하의 티타늄(Ti) 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(Al6063)에 의해 일체로 성형된 구성을 특징으로 하는 변압장치용 부싱.
삭제
변압장치의 함체(10)에 형성된 결합공(11)에 관통되게 고정브라켓(12)을 매개로 결합되며, 로드(220)와 터미널(230)이 일체로 성형되어 통상의 기능을 구현하는 변압장치용 부싱에 있어서,
표면이 도금 처리되는 상기 로드(220)와 터미널(230)이 알루미늄 합금에 의해 일체형으로 성형되되, 상기 로드(220)와 터미널(230)은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(AC4C)에 의해 일체로 성형된 구성을 특징으로 하는 변압장치용 부싱.
변압장치의 함체(10)에 형성된 결합공(11)에 관통되게 고정브라켓(12)을 매개로 결합되며, 로드(220)와 터미널(230)이 일체로 성형되어 통상의 기능을 구현하는 변압장치용 부싱에 있어서,
표면이 도금처리되는 상기 로드(220)와 터미널(230)이 알루미늄 합금에 의해 일체형으로 성형되되, 상기 로드(220)와 터미널(230)은, 6.5∼7.5중량％의 실리콘(Si)과, 0.55중량％ 이하의 철(Fe), 0.25중량％ 이하의 구리(Cu), 0.35중량％ 이하의 망간(Mn), 0.25∼0.45중량％의 마그네슘(Mg), 0.35중량％ 이하의 아연(Zn), 0.10중량％ 이하의 니켈(Ni), 및 잔부의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금(CLM9)에 의해 일체로 성형된 구성을 특징으로 하는 변압장치용 부싱.