KR101942458B1

KR101942458B1 - 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기

Info

Publication number: KR101942458B1
Application number: KR1020180102558A
Authority: KR
Inventors: 홍성문
Original assignee: 주식회사 광해전력
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2019-01-25

Abstract

본 발명은 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변압기의 내부압 조절을 위해 변압기 내부의 유증기가 호흡기쪽으로 배출될 때 유증기에 포함된 절연유를 걸러주는 실리카겔과, 변압기의 내부압 조절을 위해 호흡기를 통해 외부공기를 도입하여 제습 후 공급될 때 제습용으로 사용되는 실리카겔을 분리 구성하고, 유증기의 유출통로와 외부공기의 도입통로를 서로 완전히 분리시킴으로써 실리카겔의 사용수명을 증대시키고 유지관리에 따른 편리성 향상, 비용절감을 도모할 수 있도록 개선된 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기에 관한 것이다.

Description

절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기{Respirators used in power transformers for cooling insulation oil}

일반적으로, 변전분야에서 사용되는 전력용 변압기(MTR)는 전기설비에서 전자유도를 이용하여 교류의 전압을 높이거나 낮추는 장치로서, 이를 테면 송배전선로에 접속되어 전원에 연결된 1차 권선과 부하에 연결된 2차 권선을 통해 전력은 그대로 둔 채 어떤 전압을 그보다 높거나 또는 낮은 전압으로 변화시키는 기능을 수행하게 된다.

이처럼 송배전선로의 전압을 높이거나 낮추기 위해 설치되는 전력용 변압기는 전력계통의 중요한 구성요소로서, 전력의 안정적인 공급을 위해 그 역할이 매우 크다.

이러한 전력용 변압기는 내부에 장착되는 철심과 권선에 의해 발생하는 열을 냉각시키는 방식에 따라 유입변압기와 건식변압기로 나뉘며, 냉각에 사용되는 냉각매체의 사용방법에 따라 각각 자냉식, 풍냉식, 수냉식, 송유식 등으로 구분된다.

이 중에서, 자냉식은 전력용 변압기에서 가장 일반적으로 사용되는 냉각방식으로서, 변압기 내부에서 발생한 열을 변압기 내부에 충전된 절연유의 대류에 의해서 외함 및 방열기에 전달하여 대기 중으로 방산하여 냉각하는 방식이다.

이 경우, 전력용 변압기의 내부에는 절연유가 채워져 있고, 변압기 내부의 압력 조절과 내부에서 발생되는 습기를 배출하도록 배관을 매개로 하여 호흡기를 구비하고 있으며, 이러한 호흡기는 배관에 의해 변압기 내부와 연결되며, 호흡기 내부에 충진된 실리카겔이 변압기 내부에서 유출되는 유증기로부터 절연유 성분을 제거하여 외부로 배출하거나 외부 공기가 변압기 내부로 유입시 공기 중에 포함된 수분을 제거함으로써 변압기 내부의 압력을 일정하게 유지시키고 변압기 내부의 수분을 제거하여 항시 변압기가 절연상태를 유지하도록 구성되어 있다.

때문에, 만약 호흡기가 제대로 동작하지 않게 되면 변압기 내부의 절연유와 절연유 상부의 공기는 변압기 주변의 외기 온도에 따라 수축 또는 팽창되기 때문에 그 압력에 의해 변압기가 손상되거나 폭발하게 된다.

이와 같이, 호흡기는 전력용 변압기의 부하변동, 날씨 변동에 의해 변압기 내부의 절연유 온도가 상승 또는 하강할 때 온도변화에 따른 변압기의 팽창을 막고 외부이물질(수분 등)이 유입되지 못하도록 차단하는 아주 중요한 역할을 담당한다.

이를 위해, 호흡기는 외기에 포함된 이물질을 침전시키기 위한 오일이 담겨진 오일컵과 이 오일컵의 상부에 제습제가 충진된 제습실을 구비하여 외기중에 포함되었던 이물질이 오일컵을 통과하면서 걸러지고 다음 단계로 습기가 제거되어 변압기와 연통되도록 구성된다.

예컨대, 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 종래 호흡기(10)는 변압기 상부와 통하는 변압기 연결수단(6)에 결합되며 실리카겔 제습제(2)가 채워지는 제습실(10A)의 상부를 형성하는 상부 플랜지(11)와, 제습제(2)의 색상변화를 관찰할 수 있도록 투명체로 이루어지며 제습실의 외벽을 형성하는 외통체(12)와, 상기 외통체(12)의 하방에 결합되며 오일컵(14)이 장착되는 하부 플랜지(13와 상기 상부 플랜지, 외통체 및 하부 플랜지를 체결 조립하기 위한 볼트(15a)와 너트(15b)로 이루어지는 체결수단, 오일컵(14) 및 오일컵(14)을 하부 플랜지(13)에 고정하기 위한 체결자(16)로 구성된다.

그리고, 상기 제습실(10A)에는 제습제(2)를 받혀주기 위한 그릴(17)이 구비되며, 제습실로부터 변압기 연결수단(6)으로 통하는 관통부(11a)가 형성되어 있고 상기 오일컵(14)은 상단에 요홈(14a)을 다수 형성하여 이 요홈을 통하여 외기가 출입되도록 한다.

이와 같은 구성을 갖는 호흡기(10)는 상기 오일컵(14)의 요홈(14a)을 통하여 유입된 외기가 오일컵(14)에 담겨진 오일(3)을 통과하면서 이물질이 걸러지고 이어서 제습실(10A)을 통과하면서 습기가 제거되어 상기 상부 플랜지(11)의 관통부(11a)를 통하여 결국 변압기(5)로 연통됨으로써 변압기(5)가 일종의 숨을 쉬게 만들어 준다.

그런데, 변압기 내부의 내부압 변동으로 변압기 내부에서 유출되는 유증기는 외부공기 도입시 제습을 위해 구비된 실리카겔을 동일하게 통과하면서 절연유 성분을 제거한 후 오일컵으로 배출되기 때문에 제습제인 실리카겔에는 배출되는 유증기로부터 제거된 절연유가 남아있게 되어 외부공기 도입 후 제습을 수행할 때 제습효율이 떨어지고 제습제인 실리카겔의 수명이 단축되는 단점이 있다.

즉, 실리카겔은 변압기 내부에서 내부압 조절을 위해 호흡기쪽으로 유증기가 유출될 때 절연유를 걸러주는 작용과, 변압기의 내부압 조절을 위해 외기가 호흡기를 거쳐 변압기 내부로 도입될 때 외부공기에 포함된 습기를 제거하는 제습기능을 동시에 수행하기 때문에 오염이 빨라져 그 만큼 수명이 단축되게 되므로 자주 교체해 주어야 하는 단점이 생긴다.

아울러, 실리카겔의 재생이 잦아지면 결국 비용증대를 초래하게 되며, 만약 이를 관리하지 못하고 방치하였을 경우에는 변압기 내부로 수분이 침투되면서 절연파괴 현상이 일어나 변압기가 폭발하는 대형 설비사고를 유발하게 된다.

국내 등록특허 제10-1437934호(등록일자:2014년08월29일), "변압기용 호흡기" 국내 등록특허 제10-1576818호(등록일자:2015년12월07일), "변압기용 호흡기" 국내 등록특허 제10-1556572호(등록일자:2015년09월23일), "전력용 변압기의 건조기능 부착형 호흡기" 국내 등록실용 제20-0299929호(등록일자:2002년12월20일), "변압기의 소형 호흡기" 국내 등록실용 제20-0367537호(등록일자:2004년11월02일), "변압기용 흡습 호흡기"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 변압기의 내부압 조절을 위해 변압기 내부의 유증기가 호흡기쪽으로 배출될 때 유증기에 포함된 절연유를 걸러주는 실리카겔과, 변압기의 내부압 조절을 위해 호흡기를 통해 외부공기를 도입하여 제습 후 공급될 때 제습용으로 사용되는 실리카겔을 분리 구성하고, 유증기의 유출통로와 외부공기의 도입통로를 서로 완전히 분리시킴으로써 실리카겔의 사용수명을 증대시키고 유지관리에 따른 편리성 향상, 비용절감을 도모할 수 있도록 개선된 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 개방된 상단에 조립되고 변압기 상부와 통하는 연결관(PI)을 구비한 상부고정구(300)와, 상기 하우징(100)의 개방된 하단에 조립되는 하부고정구(400)와, 상기 하부고정구(400)의 하측에 끼워져 고정되고 오일(OIL)이 채워지는 오일캡(500)과, 상기 상부고정구(300)와 하부고정구(400)를 관통한 후 너트 체결되어 상호 결속시키는 고정로드(200);를 포함하는 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기에 있어서;

상기 하우징(100)은 상단은 개방되어 있고, 하단 내부에는 하단으로부터 일정간격을 두고 상방향으로 돌출되게 '∩'형 단면을 갖는 횡분리판(110)이 일체로 고정되며;

상기 횡분리판(110)은 직경의 절반에만 통공(112)이 형성되고, 중심에는 로드삽입공(114)이 관통 형성되고, 외경은 상기 하우징(100)의 내경과 단차를 두고 일체로 성형되어 하우징(100)의 내경 둘레방향으로 끼움홈(116)을 형성시키며;

상기 하우징(100)의 내부에는 종분리판(120)을 더 구비하되, 상기 종분리판(120)의 하단은 상기 끼움홈(116)에 끼워져 고정되고, 종방향으로 반원통형상을 가지며, 하부만 개방된 형태로 이루어지고, 중심에는 로드관통공(122)이 형성되어 상기 하우징(100) 내부를 분리 구획하고;

상기 종분리판(120) 바깥쪽에는 제1실리카겔(130')이 채워지고, 상기 종분리판(120) 내부에는 제2실리카겔(130")이 채워져 실리카겔(130)이 분리구성되며;

상기 상부고정구(300)는 중심에 로드고정베이스(310)가 수평하게 구비되고, 상기 로드고정베이스(310)의 일측에는 상부개방부(OPN1)가 형성되어 변압기의 상부와 통하도록 배관된 연결관(PI)을 통해 배출된 유증기가 제1실리카겔(130') 쪽으로 배출되어 흘러갈 수 있도록 구성되며;

상기 하부고정구(400)에도 원중심까지 연장된 로드고정부(410)가 구비되고, 상기 로드고정부(410)의 일측에는 하부개방부(OPN2)가 형성되어 도입된 외기가 제2실리카겔(130") 쪽으로 공급될 수 있도록 구성되며;

상기 고정로드(200)는 내부가 중공되어 공기통로(210)를 가지며, 제2실리카겔(130")이 충전된 부분에 노출되는 길이 일부에는 제2실리카겔(130")을 향한 쪽으로만 다수의 공기흡입구멍(212)이 형성되고, 공기흡입구멍(212)의 하측은 분리벽(220)에 의해 막혀 공기통로(210)를 상부통로와 하부통로로 분리 구획하도록 구성되며, 분리 구획된 하부통로와 연통되게 제1실리카겔(130')이 채워진 하측부에 대응되도록 고정로드(200)에는 로드홀(HOL2)이 형성되어 유증기가 배출될 수 있도록 구성되고, 로드홀(HOL2)과 대응되는 위치의 종분리판(120)에는 분리판홀(HOL1)이 형성되며, 상기 고정로드(200)의 하단인 오일(OIL)에 침지된 부분에는 배출홀(HOL3)이 다수 형성되고, 상기 고정로드(200)의 상단에는 상방향으로만 개방되는 체크밸브가 더 설치된 것을 특징으로 하는 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기를 제공한다.

본 발명에 따르면, 변압기의 내부압 조절을 위해 변압기 내부의 유증기가 호흡기쪽으로 배출될 때 유증기에 포함된 절연유를 걸러주는 실리카겔과, 변압기의 내부압 조절을 위해 호흡기를 통해 외부공기를 도입하여 제습 후 공급될 때 제습용으로 사용되는 실리카겔을 분리 구성하고, 유증기의 유출통로와 외부공기의 도입통로를 서로 완전히 분리시킴으로써 실리카겔의 사용수명을 증대시키고 유지관리에 따른 편리성 향상, 비용절감을 도모할 수 있도록 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 호흡기의 예시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 호흡기의 예시적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 요부 구성을 발췌하여 보인 예시적인 단면도이다.
도 5는 도 3의 횡분리판을 보인 예시적인 평면도이다.
도 6은 도 3의 종분리판을 보인 예시적인 사시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기는 통 형상의 하우징(100)을 포함한다.

이때, 상기 하우징(100)의 상단은 개방되어 있고, 하단 내부에는 하단으로부터 일정간격을 두고 하우징(100) 내부로 돌출되게 '∩'형 단면을 갖는 횡분리판(110)이 일체로 고정된다.

여기에서, 상기 횡분리판(110)은 도 5의 예시와 같이, 직경의 절반에만 통공(112)이 형성되고, 중심에는 로드삽입공(114)이 관통 형성된다.

그리고, 상기 횡분리판(110)의 외경은 상기 하우징(100)의 내경과 단차를 두고 일체로 성형되어 하우징(100)의 내경 둘레방향으로 끼움홈(116)이 형성된 형태를 갖게 된다.

아울러, 상기 하우징(100)의 내부에는 종분리판(120)이 삽입되는데, 상기 종분리판(120)의 하단은 상기 끼움홈(116)에 끼워져 고정되고, 도 6의 예시와 같이 종방향으로 반원통형상을 가지며, 하부만 개방된 형태로 이루어진다.

다만, 중심에는 로드관통공(122)이 형성되도록 관통공형성부(124)가 약간 돌출된 형상을 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 종분리판(120)의 개방된 하부는 상기 횡분리판(110)의 통공(112)이 형성된 위치에 안착되게 설치되어 하우징(100) 내부를 분리 구획하도록 설계된다.

때문에, 상기 하우징(100) 내부에 채워지는 제습제인 실리카겔(130)도 자연스럽게 분리되게 되며, 이로 인해 변압기에서 배출되는 유증기는 종분리판(120) 바깥쪽에 채워진 제1실리카겔(130') 쪽으로만 배출되고, 도입되는 외기는 종분리판(120) 내부에 채워진 제2실리카겔(130") 쪽으로만 도입되게 된다.

즉, 배출되는 유증기와 도입되는 외기가 경로가 완전히 분리되어 상호 독립적이 된다.

따라서, 외기가 도입되는 쪽에 채워진 제2실리카겔(130")에 배출되는 유증기에 의해 오염되는 일은 없게 되어 제습기능을 원활하게 수행할 수 있게 되며, 그 만큼 사용수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 개념은 유증기가 배출되는 쪽에 채워진 제1실시카겔(130')도 마찬가지인 바, 제1실시카겔(130')은 유증기에 함유된 절연유를 포집하는 기능만 담당하고 도입되는 외기에 함유된 습기를 제습할 필요는 없기 때문에 이또한 그 만큼 사용수명이 연장된다.

덧붙여, 상기 종분리판(120)은 절연성 및 방수성, 슬립성 유지를 위해 질화붕소(BN) 분말 15중량%와, 그라파이트 5중량%와, 옥타메틸사이클로테트라실록산 5중량%와, 메타크릴산 2.5중량%와, 팔미트산 4.5중량%와, 에폭시수지 5중량% 및 나머지 CNT가 분산된 폴리프로필렌수지로 이루어진 수지조성물로 성형됨이 바람직하다.

이때, 상기 질화붕소는 육방정 결정구조를 갖는 물질로서, 열전도율이 높아 방열특성이 좋고, 화학적 안정성이 뛰어나며, 무엇보다도 전기절연성이 우수하여 본 발명 변압기용 호흡기에 사용되기 적당하다.

또한, 상기 그라파이트는 경량화와 높은 방사율 특성을 얻으면서 분산효과를 높이기 위해 첨가되며, 특히 입자모양이 플레이크 타입을 갖도록 함으로써 고분자수지(베이스수지인 폴리프로필렌수지) 사이에 긴밀히 혼입되게 하여 열전도 특성과 원만한 분산효과를 얻도록 하기 위해 첨가된다. 특히, 열에 의한 수축 팽창에 따른 변형을 방지하는데 기여한다.

뿐만 아니라, 옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane)은 수지조성물의 분산 안정성과 방수성을 높이기 위한 것으로, 특히 옥타메틸사이클로테트라실록산이 방수성 유기물이기 때문에 발수성도 강화시킨다.

아울러, 메타크릴산은 산에 강하기 때문에 내부식성을 유지하기 위해 첨가되며, 팔미트산 화학식은 CH₃(CH₂)₁₄COOH의 화학식을 갖는 밀랍 모양의 고체 지방산으로서 실리카겔이 표면에 붙지 않고 잘 미끄러지도록 슬립성을 증대시키는데 유용하다.

또한, 에폭시수지는 조성물간 바인딩성을 증대시켜 성형성을 좋게 하기 위해 첨가되며, CNT(Carbon Nano Tube)가 분산된 폴리프로필렌수지는 CNT의 균일분산을 유도하여 방열특성을 강화하고, 절연성, 부착안정성, 내구성을 높이기 위한 베이스수지이다.

특히, CNT는 육각형의 벌집모양으로 이루어진 그라펜시트가 직경이 수 나노미터 크기로 둥글게 말려 튜브 형태를 이루고 있으며, 초음파분산법에 의해 폴리프로필렌수지에 이 수지 100중량부에 대해 5-10중량부의 범위로 균일하게 분산된 것을 사용한다. 이것은 CNT의 방열향상 특성을 유지하기 위한 것이다.

한편, 상기 하우징(100)의 개방된 상단에는 상부고정구(300)가 조립되어 밀폐하며, 상기 하우징(100)의 개방된 하단에는 하부고정구(400)가 조립된다.

이때, 상기 상부고정구(300)는 중심에 로드고정베이스(310)가 수평하게 구비되고, 상기 로드고정베이스(310)의 일측에는 상부개방부(OPN1)가 형성되어 변압기의 상부와 통하도록 배관된 연결관(PI)을 통해 배출된 유증기가 제1실리카겔(130') 쪽으로 배출되어 흘러갈 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 하부고정구(400)에도 원중심까지 연장된 로드고정부(410)가 구비되며, 상기 로드고정부(410)의 일측에는 하부개방부(OPN2)가 형성되어 도입된 외기가 제2실리카겔(130") 쪽으로 공급될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 하부고정구(400)의 하측에는 이를 감싸 완전히 포함하도록 오일캡(500)이 끼워져 고정되며, 상기 오일캡(500)에는 오일(OIL)이 채워진다.

이 경우, 상기 오일(OIL)은 도입되는 외기가 오일(OIL) 속으로 유입된 후 오일(OIL)을 거쳐 상승하도록 하부고정구(400)의 하단 보다 높은 수위를 유지하도록 채워져야 한다.

다른 한편, 상기 로드고정베이스(310), 종분리판(120), 횡분리판(110) 및 로드고정부(410)를 관통하여 고정로드(200)가 끼워지고, 상기 고정로드(200)의 하단부에는 하부너트(NT1)가 로드고정부(410)의 하단면에 접지되게 체결되고, 상기 고정로드(200)의 상단부에는 상부너트(NT2)가 로드고정베이스(310)의 상단면에 접지되게 체결되어 이들 구성요소들을 상호 결속시킨다.

이때, 상기 고정로드(200)는 내부가 중공되어 공기통로(210)를 가지며, 제2실리카겔(130")이 충전된 부분에 노출되는 길이 일부에는 제2실리카겔(130")을 향한 쪽으로만 다수의 공기흡입구멍(212)이 형성되고, 공기흡입구멍(212)의 하측은 분리벽(220)에 의해 막혀 공기통로(210)를 상부통로와 하부통로로 분리 구획하도록 구성된다.

그리고, 분리 구획된 하부통로와 연통되게 제1실리카겔(130')이 채워진 하측부에 대응되도록 고정로드(200)에는 로드홀(HOL2)이 형성되어 유증기가 배출될 수 있도록 구성되며, 이와 대응되는 위치의 종분리판(120)에는 분리판홀(HOL1)이 형성된다.

뿐만 아니라, 상기 고정로드(200)의 하단인 오일(OIL)에 침지된 부분에는 배출홀(HOL3)이 다수 형성된다.

따라서, 배출되는 유증기는 절연유를 걸러낸 후 분리판홀(HOL1) - 로드홀(HOL2) - 배출홀(HOL3)을 거쳐 오일캡(500) 내부로 배출되고, 혹시 집유된 절연유의 양이 증가할 경우 집유된 절연유도 배출될 수 있게 된다.

이와 같이 구성하게 되면 도입되는 외부공기의 유로와, 배출되는 유증기의 유로가 완전히 독립적으로 분리구성되기 때문에 상호 영향을 전혀 미치지 않게 된다.

아울러, 이러한 독립 유로 구성을 위해 상기 고정로드(200)의 상단은 선택적 개폐구조를 가져야 한다.

즉, 고정로드(200)의 상단은 상기 상부너트(NT2)를 더 통과하여 상부로 노출되며, 내부의 공기통로(210)를 선택적으로 개폐하는 수단, 바람직하게는 공기가 변압기쪽으로 내부압에 의해 흡입될 때만 그쪽 방향으로 개방되고, 그렇지 않을 때는 밀폐하여 역류 혹은 유증기의 유입을 차단하는 체크밸브(도시생략)가 설치될 수 있다.

이러한 체크밸브는 가장 일반적인 형태로서 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 발명에서는 안정적인 구동과 설치상 편리성, 동작의 원활성, 오동작 방지 등을 위해 도 4와 같은 공기트랩(230)을 체크밸브 대신 설치할 수 있다.

도시된 공기트랩(230)은 상기 고정로드(200)의 상단에 나사결합되는 트랩너트(232)와, 상기 트랩너트(232)의 상단에서 일정깊이 끼워진 트랩(234)과, 상기 트랩(234)의 상단 중심에 고정된 트랩축(236)과, 상기 트랩(234)을 상하로 관통하는 공기유로(238)와, 상기 트랩너트(232)의 외주면 일측에서 연장된 지지브라겟(240)과, 상기 지지브라켓(240)에 회전가능하게 축(P1) 고정되고 선단은 연장되어 상기 트랩축(236)에 힌지(P2) 고정된 누름대(242)와, 상기 지지브라켓(240)의 후단과 상기 누름대(242)의 후단 사이에 개재된 팽창스프링(244)으로 이루어진다.

이때, 상기 축(P1)과 힌지(P2)는 각각 장공상에 고정되게 하여 상기 트랩(234)이 압력변화에 의해 열릴 때 원활하게 열리도록 구성된다.

물론, 상기 팽창스프링(244)는 탄성계수가 그리 크지 않기 때문에 약간의 흡입압 변화만 있어도 쉽게 열릴 수 있도록 구성된 것이며, 단순히 배출되는 유증기가 고정로드(200)의 공기통로(210)로 유입되지 못하게 차단하는 기능이 더 크다.

이를 위해, 상기 트랩(234)은 반구형상으로 형성됨이 바람직하다.

그리하여, 변압기의 내부압 변동에 따라 호흡기측에 흡입압이 걸리게 되면 트랩(236)이 살짝 밀려 올라가게 된다. 그러면, 팽창스프링(244)은 압축된다.

이에 따라, 트랩(234)의 하단면은 미세하게 들뜨게 되어 접지된 면과 사이에 틈새가 생기게 되는데 이 틈새로 공기통로(210)를 통해 유입된 외부 공기가 스며든 후 공기유로(238)를 타고 상승하여 변압기 쪽으로 공급되게 된다.

이 경우, 상기 트랩(234)은 완전히 개방되는 것이 아니라, 살짝만 들려지는 것이다.

이러한 트랩구조를 갖추게 되면 안정적인 동작을 유지하면서 변압기의 내부압 변동에 즉시 대응할 수 있어 효율적이며, 유지보수가 필요한 경우 너트 형태로 체결되어 있기 때문에 풀기만 하면 아주 쉽게 분해할 수 있는 장점이 있다.

100: 하우징
200: 고정로드
300: 상부고정구
400: 하부고정구
500: 오일캡

Claims

하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 개방된 상단에 조립되고 변압기 상부와 통하는 연결관(PI)을 구비한 상부고정구(300)와, 상기 하우징(100)의 개방된 하단에 조립되는 하부고정구(400)와, 상기 하부고정구(400)의 하측에 끼워져 고정되고 오일(OIL)이 채워지는 오일캡(500)과, 상기 상부고정구(300)와 하부고정구(400)를 관통한 후 너트 체결되어 상호 결속시키는 고정로드(200);를 포함하는 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기에 있어서;
상기 하우징(100)은 상단은 개방되어 있고, 하단 내부에는 하단으로부터 일정간격을 두고 상방향으로 돌출되게 '∩'형 단면을 갖는 횡분리판(110)이 일체로 고정되며;
상기 횡분리판(110)은 직경의 절반에만 통공(112)이 형성되고, 중심에는 로드삽입공(114)이 관통 형성되고, 외경은 상기 하우징(100)의 내경과 단차를 두고 일체로 성형되어 하우징(100)의 내경 둘레방향으로 끼움홈(116)을 형성시키며;
상기 하우징(100)의 내부에는 종분리판(120)을 더 구비하되, 상기 종분리판(120)의 하단은 상기 끼움홈(116)에 끼워져 고정되고, 종방향으로 반원통형상을 가지며, 하부만 개방된 형태로 이루어지고, 중심에는 로드관통공(122)이 형성되어 상기 하우징(100) 내부를 분리 구획하고;
상기 종분리판(120) 바깥쪽에는 제1실리카겔(130')이 채워지고, 상기 종분리판(120) 내부에는 제2실리카겔(130")이 채워져 실리카겔(130)이 분리구성되며;
상기 상부고정구(300)는 중심에 로드고정베이스(310)가 수평하게 구비되고, 상기 로드고정베이스(310)의 일측에는 상부개방부(OPN1)가 형성되어 변압기의 상부와 통하도록 배관된 연결관(PI)을 통해 배출된 유증기가 제1실리카겔(130') 쪽으로 배출되어 흘러갈 수 있도록 구성되며;
상기 하부고정구(400)에도 원중심까지 연장된 로드고정부(410)가 구비되고, 상기 로드고정부(410)의 일측에는 하부개방부(OPN2)가 형성되어 도입된 외기가 제2실리카겔(130") 쪽으로 공급될 수 있도록 구성되며;
상기 고정로드(200)는 내부가 중공되어 공기통로(210)를 가지며, 제2실리카겔(130")이 충전된 부분에 노출되는 길이 일부에는 제2실리카겔(130")을 향한 쪽으로만 다수의 공기흡입구멍(212)이 형성되고, 공기흡입구멍(212)의 하측은 분리벽(220)에 의해 막혀 공기통로(210)를 상부통로와 하부통로로 분리 구획하도록 구성되며, 분리 구획된 하부통로와 연통되게 제1실리카겔(130')이 채워진 하측부에 대응되도록 고정로드(200)에는 로드홀(HOL2)이 형성되어 유증기가 배출될 수 있도록 구성되고, 로드홀(HOL2)과 대응되는 위치의 종분리판(120)에는 분리판홀(HOL1)이 형성되며, 상기 고정로드(200)의 하단인 오일(OIL)에 침지된 부분에는 배출홀(HOL3)이 다수 형성되고, 상기 고정로드(200)의 상단에는 상방향으로만 개방되는 체크밸브가 더 설치된 것을 특징으로 하는 절연유 냉각방식의 전력용 변압기에 사용되는 호흡기.