KR101673523B1

KR101673523B1 - 변압기용 부싱

Info

Publication number: KR101673523B1
Application number: KR1020160061650A
Authority: KR
Inventors: 최영금
Original assignee: 계명전기공업(주)
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2016-11-07
Also published as: WO2017200252A1; CN109219860A; JP2019522338A

Abstract

본 발명은 변압기용 부싱에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부싱을 구성하는 애자와 애자의 내부에 구비되는 스터드의 열팽창계수가 달라, 변압기의 온도 상승시 열팽창할 경우, 서로 다른 열팽창계수에 의해 갭이 발생하는 것을 방지하여 절연유가 누유되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 변압기용 부싱에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 변압기에 설치되는 애자와, 상기 애자의 상부에 구비되는 터미널과, 상기 애자의 내측에 형성되는 제1관통공에 구비되되 상단은 터미널과 연결되는 스터드로 이루어지되, 상기 애자의 상부에는 상기 터미널과 결합되는 제2연결부가 형성되고, 상기 터미널의 하부에는 상기 제2연결부가 삽입 고정되는 제1연결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

변압기용 부싱{a bushing for transformer}

본 발명은 변압기용 부싱에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부싱을 구성하는 애자와 애자의 내부에 구비되는 스터드의 열팽창계수가 달라, 서로 다른 열팽창계수에 의해 갭이 발생하는 것을 방지하여 절연유가 누유되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 변압기용 부싱에 관한 것이다.

전력은 일반적으로 발전소의 변압기를 통한 후, 전력선을 통해 공급되며, 이러한 전력은 다시 변전소의 변압기를 통한 후, 가정이나 산업현장 등의 일반 수용가에서 사용이 가능한 저압으로 변환되어 공급된다.

이때, 변압기란 전자기유도작용으로 교류전압 및 전류값을 변화시키는 장치의 총칭인바, 특히 전술한 바와 같이 발전소로부터 전달된 고압의 전원을 일반 수용가에서 요구되는 저압으로 변환시켜 공급해 주기 위하여 각 지역의 변전소에서 저압으로 변경시킨 후, 일반 수용가에 전달케 된다.

이러한 변압기의 구조는 용량 및 전압에 따라서 차이를 보일 수 있지만, 공통적으로 변압기의 기능을 수행하기 위한 권선과 철심을 필수적으로 포함하고, 이들 권선과 철심은 절연유로 충진된 탱크(tank) 안에 내장되는 바, 이 절연유는 권선의 절연물로 습기나 먼지가 침투하여 절연내력을 저하시키는 것을 방지함과 동시에 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류 및 복사를 통해 방열시키는 역할을 한다.

이때, 상기 변압기의 외함 내부에는 절연유가 충전되어 변압시 발생되는 열을 냉각시키도록 되어 있고, 변압기용 부싱은 변압기에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 변압기 내부의 권선으로 인가할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 변압기용 부싱은 변압기에 설치되며 내부에는 중공부가 형성된 부도체인 애자와 변압기에 전기적으로 연결되면서 애자의 중공부를 관통하는 도체로 구성된다.

이때, 상기 도체는 변압기 내부의 동봉(또는 나동선, 스터드)과 터미널을 전기적으로 연결시키게 된다.

이와 같은 구성을 포함하는 부싱이 변압기에 결합되면, 변압기의 내부에 충전된 절연유가 애자의 중공내부로 유입되어 동봉 등의 도체의 냉각이 이루어지게 되는데, 이때, 상기 터미널과 애자 상단면 사이 플랜지부 상면에는 기밀을 유지하며 결합되도록 디스크 형상의 패킹이 각각 구비된다.

여기서, 상기 패킹은 터미널과 함깨 애자 내부에 유입된 절연유가 상면의 관통공으로 누출되는 것을 방지함과 동시에 애자의 손상을 방지하는 역할을 수행하게 된다.

그런데, 전술한 종래의 부싱은 그 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 터미널과 애자 사이에 구비되는 패킹을 가압 압축할 때, 강한 힘으로 가압 압축하기 때문에 패킹이 영구변형되어 복원력을 상실하는 문제점이 있다.

그래서, 애자와 내부에 구비되는 동봉의 열팽창계수 차이에 의해 변압기(변류기)의 온도 상승시, 패킹이 복원력을 잃어 버리게 되어 애자와 터미널이 완전 밀착되지 않고 갭이 발생하게 됨으로써, 내부에 수용된 절연유가 누출되는 문제점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0460375호 한국등록실용신안 제10-1548358호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 변압기에 설치되는 부싱의 애자와 상기 애자의 상단에 구비되는 터미널 사이에 밀착을 위한 가스켓을 구비하되, 가스켓의 외측에 가스켓의 두께보다 얇은 두께로 형성되는 보조 가스켓을 구비하는데, 가스켓은 탄성이 좋은 NBR(nitrile-butadien rubber)로 이루어지고 보조 가스켓은 경도가 높은 테프론으로 이루어져 가스켓에 압력이 가해지더라도 상기 보조 가스켓에 의해 일정 이상 수축되지 않게 됨으로써, 가스켓이 영구변형을 일으키지 않도록 하여 스터드와 애자 사이의 접합부에 위치하는 가스켓을 압축시, 터미널과 애자 사이에 갭이 발생하지 않도록 완전 밀착되게 되어 절연유가 누출되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 변압기용 부싱을 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 부싱의 애자에 형성되는 관통공에는 스터드가 구비되는데, 상기 애자의 하부에는 상기 스터드가 삽입되는 관통공이 형성된 제2중심돌부가 형성되어 있는 플래니지 형태의 편심 방지링이 삽입고정됨으로써, 스터드의 쏠림현상을 방지하여 터미널과 애자 사이의 밀착상태를 양호하게 유지할 수 있으며, 스터드의 하부에는 너트가 구비되되, 너트와 애자의 사이에 접시스프링와셔가 구비되어 스터드를 하부로 탄성지지하게 됨으로써, 애자와 스터드의 열팽창계수가 달라 열팽창에 의해 애자와 스터드 사이에 갭이 발생되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 변압기용 부싱을 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

변압기에 설치되는 애자와, 상기 애자의 상부에 구비되는 터미널과, 상기 애자의 내측에 형성되는 제1관통공에 구비되되 상단은 터미널과 연결되는 스터드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 애자의 상부에는 상기 터미널과 결합되는 제2연결부가 형성되고, 상기 터미널의 하부에는 상기 제2연결부가 삽입 고정되는 제1연결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1연결부에는 하면이 제2연결부와 접하도록 NBR(nitrile-butadiene rubber)로 이루어지는 가스켓이 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가스켓의 외측에는 테프론으로 이루어지는 보조 가스켓이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보조 가스켓의 두께가 가스켓의 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1연결부의 중심부에는 애자의 제1관통공으로 삽입되는 제1중심돌부가 형성되고, 상기 제1중심돌부에는 상기 스터드의 상단이 삽입 고정되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 애자의 하부에는 상기 제1관통공으로 삽입되되 스터드가 상하 관통하는 제2관통공이 형성된 제2중심돌부와, 상기 제2중심돌부의 하단에 애자의 하면과 접하도록 형성되는 플랜지로 이루어지는 편심 방지링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지의 하면에는 방사상으로 제1유입홈이 형성되고, 상기 제2관통공의 내주면에는 상기 제1유입홈과 연통되도록 제2유입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스터드의 하부에는 상기 편심 방지링의 하면을 지지하는 너트가 구비되되, 상기 너트와 편심 방지링의 사이에는 접시스프링와셔가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 변압기에 설치되는 부싱의 애자와 상기 애자의 상단에 구비되는 터미널 사이에 밀착을 위한 가스켓을 구비하되, 가스켓의 외측에 가스켓의 두께보다 얇은 두께로 형성되는 보조 가스켓을 구비하는데, 가스켓은 탄성이 좋은 NBR(nitrile-butadien rubber)로 이루어지고 보조 가스켓은 경도가 높은 테프론으로 이루어져 가스켓에 압력이 가해지더라도 상기 보조 가스켓에 의해 일정 이상 수축되지 않게 됨으로써, 가스켓이 영구변형을 일으키지 않도록 하여 스터드와 애자 사이의 접합부에 위치하는 가스켓을 압축시, 터미널과 애자 사이에 갭이 발생하지 않도록 완전 밀착되게 되어 절연유가 누출되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 부싱의 애자에 형성되는 관통공에는 스터드가 구비되는데, 상기 애자의 하부에는 상기 스터드가 삽입되는 관통공이 형성된 제2중심돌부가 형성되어 있는 플래니지 형태의 편심 방지링이 삽입고정됨으로써, 스터드의 쏠림현상을 방지하여 터미널과 애자 사이의 밀착상태를 양호하게 유지할 수 있으며, 스터드의 하부에는 너트가 구비되되, 너트와 애자의 사이에 접시스프링와셔가 구비되어 스터드를 하부로 탄성지지하게 됨으로써, 애자와 스터드의 열팽창계수가 달라 열팽창에 의해 애자와 스터드 사이에 갭이 발생되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 외형도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 터미널부의 분리 단면도이다.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 스터드 하부의 분리 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 편심 방지링의 사시도이다.
도 5는 종래의 변압기의 고압애자의 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 외형도이고, 도 2는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 단면도이고, 도 3의 (a)는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 터미널부의 분리 단면도이고, 도 3의 (b)는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 스터드 하부의 분리 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 변압기용 부싱의 편심 방지링의 사시도이다.

본 발명은 변압기용 부싱에 관한 것으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 그 구성은 변압기(600)에 설치되는 애자(200)와 상기 애자(200)의 상부에 구비되는 터미널(300)과 상기 애자(200)의 내측에 형성되는 제1관통공(210)에 구비되되 상단은 터미널(300)과 연결되는 스터드(400)로 이루어진다.

여기서, 상기 애자(200)의 상부에는 상기 터미널(300)과 결합되는 제2연결부(220)가 형성되고, 상기 터미널(300)의 하부에는 상기 제2연결부(220)가 삽입 고정되는 제1연결부(310)가 형성된다.

그래서, 상기 터미널(300)의 제1연결부(310)에 애자(200)의 제2연결부(220)가 삽입됨으로서, 견고하게 고정되어 변압기(600)의 내부에 구비되는 절연유가 제1,2연결부(310,220) 사이로 누출되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 제1연결부(310)에는 링 형상의 가스켓(330)이 구비되는데, 상기 가스켓(330)의 하면은 제1연결부(310)에 삽입되는 제2연결부(220)의 상면이 접하게 되며, 탄성력이 좋은 NBR(nitrile-butadiene rubber)로 이루어져 제1,2연결부(310,220) 사이의 틈을 완전히 밀착시키게 된다.

여기서, 상기 가스켓(330)의 외측에는 링형상으로 형성되는 보조 가스켓(340)이 더 구비되는데, 상기 보조 가스켓(340)은 일정 이상의 강도를 가지는 테프론으로 이루어지며, 두께는 상기 가스켓(330)의 두께보다 얇게 형성된다.

그래서, 상기 터미널(300)과 애자(200)를 결합할 때, 터미널(300)을 하부로 가압하는 힘에 의해 가스켓(330)이 과도하게 압착되는 것을 방지하게 되어 가스켓(330)이 영구변형을 일으키는 것을 방지하게 된다.

즉, 상기 애자(200)의 상부에 터미널(300)을 결합 고정할 때, 터미널(300)을 하부로 가압하게 되는데, 상기 보조 가스켓(340)에 의해 터미널(300)이 지지됨으로써, 가스켓(330)이 일정 이상 가압되지 않게 되므로 가스켓(330)이 영구변형을 일으키는 것을 방지하게 된다.

한편, 종래에는 상기 애자(200)와 애자(200)의 내측에 구비되는 스터드(400)는 서로 재질이 달라서 열팽창계수가 상이하므로, 변압기(600)의 절연유가 가열될 경우 애자(200)와 스터드(400)가 열팽창할 때, 서로 다른 길이로 늘어나기 때문에 터미널(300)의 제1연결부(310)와 애자(200)의 제2연결부(220)가 이격되게 될 경우, 가스켓(330)의 복원력이 작용하지 않아 이격된 상태로 남아있게 되어 이격된 갭을 통하여 절연유가 누출되는 문제점이 있다.

그런데, 본원 발명에서는 전술한 바와 같이 보조 가스켓(340)에 의해 가스켓(330)이 과도하게 압착되는 것을 방지하여 가스켓(330)의 복원력을 유지하도록 함으로써, 열팽창에 의해 제1,2연결부(310,220)가 서로 이격되더라도, 상기 가스켓(330)의 복원력에 의해 이격되는 부분이 없도록 밀폐하게 된다.

그리고, 상기 제1연결부(310)의 중심부에는 제1중심돌부(320)가 하부로 돌출 형성되는데, 상기 제1중심돌부(320)는 애자(200)를 상하 관통하도록 형성되는 제1관통공(210)의 상부로 삽입되게 되며, 상기 제1중심돌부(320)의 중심부에는 상기 스터드(400)의 상단이 삽입 고정되는 고정홈(325)이 형성된다.

한편, 상기 애자(200)의 하부에는 편심 방지링(500)이 구비되는데, 상기 편심 방지링(500)은 도 4에 도시된 바와 같이, 애자(200)의 제1관통공(210)의 하부로 삽입되도록 상부로 돌출 형성되는 제2중심돌부(510)와 상기 제2중심돌부(510)의 하단에 애자(200)의 하면과 접하도록 형성되는 플랜지(520)로 이루어진다.

여기서, 상기 편심 방지링(500)의 제2중심돌부(510)는 상기 스터드(400)가 삽입되도록 상하 관통하되는 제2관통공(512)이 형성된다.

그래서, 상기 터미널(300)의 제1중심돌부(320)에 의해 스터드(400)의 상부가 애자(200)의 제1관통공(210) 내부에서 편심되지 않도록 유지되며, 상기 편심 방지링(500)의 제2중심돌부(510)에 의해 스터드(400)의 하부가 제1관통공(210)의 내부에서 편심되지 않도록 유지되게 된다.

한편, 종래에는 도 5에 도시된 바와 같이 애자(131)의 중공부(132)에 동봉(137)이 삽입후 프레스보드(P.B)와 황동와샤만으로 동봉(137)을 지지한 후 너트 1개를 체결하는 방식이 되어, 동봉(137)의 하부가 일측으로 편심될 경우가 발생하는데, 동봉(137)이 편심되게 되면 애자(131)의 상부여 연결된 터미널(135)이 일측으로 틀어지기 때문에 애자(131)와 터미널(135) 사이에 이격 공간이 발생하게 되어 부싱 내부에 구비되는 절연유가 누출되게 된다.

그런데, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 스터드(400)의 상부와 하부가 제1,2중심돌부(320,310)에 의해 일측으로 편심되는 것을 방지하여 터미널(300)이 틀어지지 않게 하여 터미널(300)과 애자(200) 사이에 이격 공간이 발생하는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 플랜지(520)의 하면에는 방사상으로 제1유입홈(522)이 형성되고, 상기 제2관통공(512)의 내주면에는 상기 제1유입홈(522)과 연통되도록 제2유입홈(514)이 형성된다.

그래서, 변압기(600)의 내부에 수용된 절연유가 상기 제1,2유입홈(522,514)를 통하여 애자(200)의 내측으로 용이하게 유입될 수 있게 되어, 부싱 내부를 안정적으로 절연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 내부의 열을 애자(200)를 통하여 외부로 배출할 수 있게 된다.

한편, 상기 스터드(400)의 하부에는 상기 편심 방지링(500)의 하면을 지지하는 너트(410)가 구비되는데, 상기 너트(410)는 이중으로 설치되어 보다 견고하게 편심 방지링(500)의 하부를 지지하게 된다.

여기서, 상기 너트(410)와 편심 방지링(500) 사이에는 접시스프링와셔(420)가 구비되어, 편심 방지링(500)는 상부로 탄성지지하게 되고 너트(410)가 결합된 스터드(400)는 하부로 탄성지지하게 된다.

그래서, 변압기(600)의 온도가 높아질 경우, 애자(200)와 스터드(400)의 열팽창 계수가 상이하여 스터드(400)의 상부에 고정 결합되는 터미널(300)이 애자(200)의 상부로부터 이격될 경우, 상기 접시스프링와셔(420)가 스터드(400)를 하부로 탄성지지하게 되어 스터드(400)가 하부로 이동하기 때문에 터미널(300)이 애자(200)의 상부에 견고하게 밀착된 상태를 유지할 수 있게 되어, 절연유가 임의로 누출되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 접시스프링와셔(420)은 인산염 피막 처리된 것으로서, 전기절연성을 높여줄 뿐만 아니라, 내마모성을 높여 주어 스터드(400)의 열팽창에 의해 접시스프링와셔(420)이 장시간 탄성작용을 하더라도 마모로 인한 탄성력 저하를 방지하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 변압기용 부싱에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부싱을 구성하는 애자와 애자의 내부에 구비되는 스터드의 열팽창계수가 달라, 변압기의 절연유가 가열되어 열팽창할 경우, 서로 다른 열팽창계수에 의해 갭이 발생하는 것을 방지하여 절연유가 누유되는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 변압기용 부싱에 관한 것이다.

200 : 애자 210 : 제1관통공
220 : 제2연결부 300 : 터미널
310 : 제1연결부 320 : 제1중심돌부
330 : 가스켓 340 : 보조 가스켓
400 : 스터드 410 : 고정너트
420 : 접지 스프링 와셔 500 : 편심 방지링
510 : 제2중심돌부 520 : 플랜지

Claims

변압기에 설치되는 애자와,
상기 애자의 상부에 구비되는 터미널과,
상기 애자의 내측에 형성되는 제1관통공에 구비되되 상단은 터미널과 연결되는 스터드로 이루어지고,
상기 애자의 하부에는
상기 제1관통공으로 삽입되되 스터드가 상하 관통하는 제2관통공이 형성된 제2중심돌부와,
상기 제2중심돌부의 하단에 애자의 하면과 접하도록 형성되는 플랜지로 이루어지는 편심 방지링이 구비되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제1항에 있어서,
상기 애자의 상부에는 상기 터미널과 결합되는 제2연결부가 형성되고,
상기 터미널의 하부에는 상기 제2연결부가 삽입 고정되는 제1연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제2항에 있어서,
상기 제1연결부에는 하면이 제2연결부와 접하도록 가스켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제3항에 있어서,
상기 가스켓의 외측에는 보조 가스켓이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제4항에 있어서,
상기 보조 가스켓의 두께가 가스켓의 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제2항에 있어서,
상기 제1연결부의 중심부에는 애자의 제1관통공으로 삽입되는 제1중심돌부가 형성되고,
상기 제1중심돌부에는 상기 스터드의 상단이 삽입 고정되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
삭제
제1항에 있어서,
상기 플랜지의 하면에는 방사상으로 제1유입홈이 형성되고,
상기 제2관통공의 내주면에는 상기 제1유입홈과 연통되도록 제2유입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.
제1항에 있어서,
상기 스터드의 하부에는 상기 편심 방지링의 하면을 지지하는 너트가 구비되되,
상기 너트와 편심 방지링의 사이에는 접시스프링와셔가 구비되는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱.