KR101948455B1 - 드라이 타입 트랜스포머들의 보호를 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
3 상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. 2 개의 서지 어레스터들은 트랜스포머의 각각의 권선에 걸쳐 직렬 접속되고, 2 개의 서지 어레스터들의 중심 포인트 접속은 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속된다. 3 개의 추가적인 서지 어레스터들은 델타 또는 Y-접속된 트랜스포머의 어느 하나인 경우에 각각의 위상으로부터 접지로 전기적으로 접속되고; 및/또는 Y 접속된 트랜스포머의 경우에 중립 포인트로부터 접지로 접속된다. 시스템은 내부 공진들로 인한 트랜스포머 권선 상에서의 유도된 순시 과다 전압들 및 높은 스트레스들을 최소화하기 위하여, 서지 어레스터들의 전부가 통합된 서지 어레스터 시스템으로서 패키징되는 것을 허용한다.
Description
본 시스템은 트랜스포머를 위한 순시 과다 전압 (transient over voltage) 보호 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 내부 공진들에 의해 야기된 트랜스포머 권선 (winding) 들 상에서의 과다 전압들을 억압하는 3-상 (three-phase) 델타 또는 Y 접속된 트랜스포머를 위한 과다 전압 보호 시스템에 관한 것이다.
드라이 트랜스포머 (dry transformer) 들은 중간 전압 전력 시스템들에서 통상적으로 이용되고, 진공 타입 회로 브레이커 (circuit breaker) 들은 드라이 트랜스포머들과 관련하여 종종 사용된다. 진공 회로 브레이커들은 어떤 상태들 동안에, 트랜스포머를 동작시키기 위하여 이용될 때에 과다 전압 상태들을 야기시킬 수 있다. 이 과다 전압들은 순시 과다 전압 보호가 설치되지 않을 때에 트랜스포머 절연 불량을 야기시킬 수 있다. 통상적인 순시 과다 전압 보호는 서지 어레스터 (surge arrester) 들 및 오일-충전된 서지 커패시터들 및 댐핑된 서지 커패시터들 (RC-스너버 (snubber) 들) 을 포함한다.
진공 회로 브레이커들의 이용에 있어서의 하나의 문제는 유도된 순시 과다 전압들이 유도될 수 있다는 것이다. 이것은 진공 회로 브레이커들이 다수의 재점화들을 야기시키는 위상 각도들에서 시스템에 부착된 유도성 부하들로 개방될 때에 특히 그러하다. 트랜스포머 돌입 전류 동안, 또는 트랜스포머의 2 차 측 상에서의 단락 회로 동안의 개방은 통상적으로 생각되지 않는 "유도성 부하들" 의 다른 예들이다. 서지 어레스터들이 설치의 포인트에서 순시 전압 진폭들을 제한하기 위하여 사용될 수도 있더라도, 높은 스트레스 (stress) 들은 내부 공진들로 인해 트랜스포머 권선 내부에 도달될 수 있다.
추가적으로, 드라이 타입 트랜스포머들은 기존의 중간 전압 시스템들에서 전형적으로 이용된 오일-충전된 트랜스포머들과 연관된 문제들을 회피하기 위하여 지금 이용되고 있다. 오일 충전된 트랜스포머들은 드라이 트랜스포머들이 제시하지 않는 고유한 문제들, 예를 들어, 환경적 쟁점들을 생성하는 오일의 가능한 누설을 제시하고, 오일이 발화할 수도 있는 가능성으로, 방폭형 (explosion proof) 트랜스포머들이 오늘 날에 종종 선호된다. 따라서, 드라이 트랜스포머들을 사용할 때, 오일 양이 트랜스포머에 비해 커패시터에 대하여 훨씬 적더라도, 오일 충전된 트랜스포머들과 관련하여 논의된 동일하거나 유사한 문제들을 제시하는 오일 충전된 서지 커패시터들을 사용하는 것은 물론 매우 바람직하지 않다.
미국 특허 제 4,604,673 호 ('673 특허) 는 외부 낙뢰 (lightning strike) 들에 대한 보호를 위한 서지 보호 디바이스를 포함하는 배전 트랜스포머를 개시한다. 예를 들어, '673 특허는 오일 탱크 내에 장착되고 권선의 중간포인트와 권선의 2 개의 단부들 사이에 접속된 배리스터 스택 (varistor stack) 을 구비한 오일 충전된 트랜스포머를 설명한다. 그러나, '673 특허는 드라이 타입 3 상 트랜스포머 내에서 진전된 내부 공진들에 대하여 보호할 수 있는 보호 시스템을 개시하거나 교시하는 것에 실패하고 있다. 오히려, '673 특허는 외부 낙뢰들에 대하여 오일 충전된 단상 오버헤드 (극-타입) 배전을 보호하는 것에 관한 것이다. 마찬가지로, '673 특허에서 개시된 단상 시스템은 3 상 델타 접속된 트랜스포머에서 적응될 수 없다. 그러나, 그것은 오일 충전된 트랜스포머를 사용하는 단상 시스템이므로, 이것은 '673 특허에서 교시된 시스템에 대한 쟁점이 아니다.
따라서, 필요한 것은 드라이 타입 3 상 델타 또는 Y 접속된 트랜스포머와의 이용을 위한 순시 과다 전압 보호 시스템이다.
트랜스포머에 급전하고 트랜스포머를 부착된 유도성 부하들과 접속해제하기 위한 진공 회로 브레이커 동작들에 의해 야기된 유도된 순시 과다 전압들에 대하여 보호하는 과다 전압 보호 시스템을 제공하는 것이 추가로 희망된다.
트랜스포머의 2 차 측 상에서의 트랜스포머 돌입 전류들 및 단락 회로들의 중단을 참작하는 과다 전압 보호 시스템을 제공하는 것이 또한 추가로 희망된다.
3 상 트랜스포머에서 내부 공진들에 의해 야기된 유도된 순시 과다 전압들에 대하여 보호하는 과다 전압 보호 시스템을 제공하는 것이 또한 추가로 희망된다.
따라서, 보호 디바이스들의 새로운 구성은 드라이 타입 트랜스포머들과의 이용을 위하여 제공된다. 권선 단자들에서의 접속들에 추가하여, 권선을 따르는 하나 이상의 로케이션들에서 접속들이 있도록, 트랜스포머의 권선들에 걸쳐 접속되는 서지 어레스터들은 다수의 서지 어레스터들 (예컨대, 2 개 이상) 으로 분할된다. 하나의 예는, 권선의 중간 로케이션에서 접속이 있도록, 트랜스포머의 권선들에 걸쳐 접속되는 서지 어레스터들이 2 개로 분할된다는 것이다. 용어 "중간" 로케이션은 1/4 L (L/4) 로부터 3/4 L (3 L/4) 까지의 어딘가에서 위치되는 길이 (L) 를 가지는 권선의 거리를 따르는 가변 로케이션으로서 정의된다.
권선들의 중간 로케이션들로의 서지 어레스터들의 접속은 권선의 주요 공진을 효과적으로 댐핑 (damp) 할 것이고, 예를 들어, 내부 공진들로 인한 과다 전압들을 방지할 것이라는 것이 이해되어야 한다.
추가적으로, '673 특허는 단일 임펄스 스트레스인 순간적인 임펄스 스트레스에 대한 보호를 위한 시스템에 관한 것이지만; 본 발명은 내부 공진들의 증폭을 야기시킬 수 있는 반복적인 임펄스들을 야기시키는 다수의 회로 브레이커 재점화들에 대하여 트랜스포머를 보호하기 위한 시스템에 관한 것이다. 권선 중간 로케이션들로의 서지 어레스터들의 접속은 임의의 이러한 공진들을 댐핑하도록 기능할 것이다.
따라서, 3-상 델타 또는 Y 접속된 트랜스포머를 위한 순시 과다 전압 보호 시스템은 트랜스포머 권선들의 각각에 걸쳐 접속되어야 할 적어도 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들에 대하여 제공된다. 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들의 중심 포인트 접속은 대응하는 트랜스포머 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속될 수도 있다는 것이 추가로 고려된다.
시스템은 델타 접속된 3 상 트랜스포머를 위한 총 6 개의 서지 어레스터들에 대하여 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들의 3 개의 그룹화들 (각각의 권선에 대하여 하나) 을 포함한다. 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들의 그룹의 각각은 3 개의 단자들을 가지는 단일 하우징에서 제공될 수도 있다는 것이 고려된다. 제 1 단자는 제 1 서지 어레스터의 하나의 단부에 대응하고; 제 2 단자는 제 2 서지 어레스터의 하나의 단부에 대응하고; 제 3 단자는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들의 중심 포인트 접속에 대응한다.
서지 어레스터들의 3 개의 그룹들은 과다 전압 보호 시스템의 설치의 용이함을 위하여 판에 기계적으로 각각 부착될 수 있다는 것이 또한 추가로 고려된다. 다른 구성들에서, 서지 어레스터들의 3 개의 그룹들은 또한, 기계적으로 부착되는 것에 추가하여, 판에 전기적으로 결합될 수 있다. 추가적으로, 또 다른 실시형태에서, 서지 어레스터들의 3 개의 그룹들은 모놀리식 하우징 구조 내에 포함될 수 있다.
서지 어레스터들의 각각의 그룹에는, 2-직렬 접속된 서지 어레스터들의 중심 포인트 접속에 대응할 수도 있는 적어도 하나의 어레스터 탭이 또한 제공될 수도 있다. 어레스터 탭은 서지 어레스터들의 전기적 접속 및 기계적 고착의 양자를 제공할 수도 있고, 예를 들어, 금속 판을 포함할 수도 있다.
서지 어레스터들의 각각의 그룹의 각각의 하우징은 과다 전압 보호 시스템의 기계적 고착을 위한 수단을 또한 포함할 수도 있다는 것이 또한 추가로 고려된다.
하나의 양태에 따르면, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템이 제공되고, 변환은 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들을 포함하고, 그 시스템은: 제 1 하우징을 가지는 제 1 서지 어레스터로서, 상기 제 1 서지 어레스터는 제 1 권선과 병렬로 전기적으로 접속되는, 상기 제 1 서지 어레스터; 제 2 하우징을 가지는 제 2 서지 어레스터로서, 제 2 서지 어레스터는 제 2 권선과 병렬로 전기적으로 접속되는, 상기 제 2 서지 어레스터; 제 3 하우징을 가지는 제 3 서지 어레스터로서, 제 3 서지 어레스터는 제 3 권선과 병렬로 전기적으로 접속되는, 상기 제 3 서지 어레스터; 및 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들이 그 위에 부착되는 판을 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 서지 어레스터들이 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들의 그룹들로 각각 분리되고 그리고 서지 어레스터들의 각각의 그룹의 중간 포인트들이 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 중간 로케이션들에 각각 전기적으로 접속되도록, 제 1, 제 2, 및 제 3 서지 어레스터들의 각각은 중간 포인트들을 가진다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 각각은 제 1 및 제 2 단부들을 가지고, 제 1 단부로부터 제 2 단부까지의 거리는 길이 (L) 이고, 여기서, 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 중간 로케이션은 L/4 로부터 3(L/4) 까지의 범위에 위치된다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들은 서지 어레스터들의 각각의 서지 어레스터의 제 1 단부들, 중간 로케이션들, 및 제 2 단부들에 대응하는 제 1, 제 2, 및 제 3 단자들을 각각 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들은 제 2 단자에 대응하는 적어도 하나의 어레스터 탭을 각각 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 어레스터 탭은 전기적 접속 및 기계적 고착의 양자를 제공한다.
하나의 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 어레스터 탭은 금속 판을 포함한다.
하나의 실시형태는: 제 1 단부에서 제 1 서지 어레스터의 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 4 서지 어레스터; 제 1 단부에서 제 2 서지 어레스터의 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 5 서지 어레스터, 및 제 1 단부에서 제 3 서지 어레스터의 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 6 서지 어레스터를 더 포함하고, 여기서, 제 4, 제 5, 및 제 6 서지 어레스터들의 제 2 단부들은 각각 접지에 전기적으로 접속된다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 4 서지 어레스터는 제 1 하우징에서 위치되고; 제 5 서지 어레스터는 제 2 하우징에서 위치되고; 제 6 서지 어레스터는 제 3 하우징에서 위치된다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 4, 제 5, 및 제 6 서지 어레스터들의 제 2 단부들은 각각 판에 전기적으로 접속된다.
하나의 실시형태는: 제 4 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 1 커패시터; 제 5 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 2 커패시터; 및 제 6 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 3 커패시터를 더 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 커패시터들은 드라이-타입 커패시터들을 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2, 및 제 3 서지 보호기들은 단일 모노리식 밀폐부 내에 포함된다.
하나의 실시형태에 따르면, 트랜스포머는 드라이-타입 트랜스포머를 포함한다.
하나의 실시형태에 따르면, 트랜스포머는 델타-접속된 트랜스포머 또는 Y-접속된 트랜스포머로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
이 출원에 대하여, 다음의 용어들 및 정의들이 적용될 것이다:
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "네트워크" 는 인터넷을 포함하는 모든 종류들의 네트워크들 및 인터네트워크들의 양자를 포함하고, 임의의 특정한 네트워크 또는 인터-네트워크로 제한되지는 않는다.
용어들 "제 1" 및 "제 2" 는 하나의 엘리먼트, 세트, 데이터, 객체, 또는 사물을 또 다른 것으로부터 구별하기 위하여 사용되고, 시간에 있어서 상대적인 위치 또는 배열을 표기하기 위하여 사용되지는 않는다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어들 "결합된", "~ 에 결합된", "~ 와 결합된", "접속된", "~ 에 접속된", "~ 와 접속된" 은 각각, (a) 직접적이든지, 또는 하나 이상의 다른 디바이스들, 장치, 파일들, 프로그램들, 애플리케이션들, 매체들, 컴포넌트들, 네트워크들, 시스템들, 서브시스템들, 또는 수단을 통하든지 간의 접속, (b) 직접적이든지, 또는 하나 이상의 다른 디바이스들, 장치, 파일들, 프로그램들, 애플리케이션들, 매체들, 컴포넌트들, 네트워크들, 시스템들, 서브시스템들, 또는 수단을 통하든지 간의 통신 관계, 및/또는 (c) 임의의 하나 이상의 디바이스들, 장치, 파일들, 프로그램들, 애플리케이션들, 매체들, 컴포넌트들, 네트워크들, 시스템들, 서브시스템들, 또는 수단의 동작이 전체적으로 또는 부분적으로 그 임의의 하나 이상의 다른 것들의 동작에 종속되는 기능적 관계 중의 임의의 하나 이상을 구성하는, 2 개 이상의 디바이스들, 장치, 파일들, 프로그램들, 애플리케이션들, 매체들, 컴포넌트들, 네트워크들, 시스템들, 서브시스템들, 및/또는 수단 사이 또는 그 중의 관계를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어들 "프로세스" 및 "프로세싱" 은 각각 예를 들어, 연속적 또는 비-연속적, 동기식 또는 비동기식인, 데이터의 라우팅, 데이터의 수정, 데이터의 포맷팅 및/또는 변환, 데이터의 태깅 (tagging) 또는 주석, 데이터의 측정, 비교, 및/또는 검토을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 액션 또는 일련의 액션들을 의미하고, 프로그램을 포함할 수도 있거나 프로그램을 포함하지 않을 수도 있다.
하나의 유리한 실시형태에서, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템이 제공되고, 트랜스포머는 예를 들어, 고전압 권선들을 포함할 수도 있는 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들을 포함한다. 그 시스템은 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 1 서지 어레스터와, 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 2 서지 어레스터를 포함한다. 그 시스템은 제 1 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 1 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 제 1 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 1 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 제공된다. 그 시스템은 또한, 제 2 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 1 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고 그리고 제 2 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 1 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 제공된다. 그 시스템은 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 3 서지 어레스터와, 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 4 서지 어레스터를 더 포함한다. 그 시스템은 제 3 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 2 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고 그리고 제 3 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 제공된다. 그 시스템은 제 4 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 2 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고 그리고 제 4 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 또한 추가로 제공된다. 그 시스템은 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 5 서지 어레스터와, 제 1 및 제 2 단부들을 가지는 제 6 서지 어레스터를 더 포함한다. 그 시스템은 제 5 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 3 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고 그리고 제 5 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 제공된다. 최종적으로, 그 시스템은 제 6 서지 어레스터의 제 1 단부가 제 3 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고 그리고 제 6 서지 어레스터의 제 2 단부가 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되도록 제공된다.
발명의 다른 목적들 및 그 특정한 특징들 및 장점들은 다음의 도면들 및 첨부한 상세한 설명의 고려사항으로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1 및 도 2 는 종래 기술에서의 구성들의 개략도들이다.
도 3 은 본 발명의 유리한 실시형태의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 유리한 실시형태의 개략도이다.
도 5 는 도 3 에 따른 개략도이다.
도 6 은 도 5 에 따른 개략도이다.
도 7a 는 도 5 에서 사용될 수도 있는 통합된 서지 어레스터 시스템의 사시도이다.
도 7b 는 도 7a 에 따른 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7c 는 도 5 에 따른 델타 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7d 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7e 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7f 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 8a 는 도 7a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 8b 는 도 8a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 8c 는 도 8a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 9a 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9b 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9c 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9d 는 도 9c 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 상면도의 예시도이다.
도 10 은 도 3 에 따른 개략도이다.
도 11 은 도 10 에 따른 개략도이다.
도 12a 는 도 3 에서 사용될 수도 있는 통합된 서지 어레스터 시스템의 사시도이다.
도 12b 는 도 12a 에 따른, 그리고 접지로의 서지 보호기를 포함하는 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 유리한 실시형태의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 유리한 실시형태의 개략도이다.
도 5 는 도 3 에 따른 개략도이다.
도 6 은 도 5 에 따른 개략도이다.
도 7a 는 도 5 에서 사용될 수도 있는 통합된 서지 어레스터 시스템의 사시도이다.
도 7b 는 도 7a 에 따른 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7c 는 도 5 에 따른 델타 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7d 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7e 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 7f 는 도 10 에 따른 Y 구성에서의 통합된 서지 어레스터 시스템의 개략도이다.
도 8a 는 도 7a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 8b 는 도 8a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 8c 는 도 8a 에 따른 서지 어레스터의 예시도이다.
도 9a 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9b 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9c 는 도 5 및 도 10 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 예시도이다.
도 9d 는 도 9c 에 따른 과다 전압 보호를 위한 시스템의 상면도의 예시도이다.
도 10 은 도 3 에 따른 개략도이다.
도 11 은 도 10 에 따른 개략도이다.
도 12a 는 도 3 에서 사용될 수도 있는 통합된 서지 어레스터 시스템의 사시도이다.
도 12b 는 도 12a 에 따른, 그리고 접지로의 서지 보호기를 포함하는 개략도이다.
이제, 유사한 참조 부호들은 도면들의 전반에 걸쳐 대응하는 구조를 표기하는 도면들을 참조한다.
도 1 및 도 2 는 각각 종래 기술에 따른 알려진 서지 어레스터 시스템 (30) 을 도시하고, 여기서, 3 개의 권선들 (10, 12, 14) 을 가지는 3 상 델타-접속된 트랜스포머 (도 1) 에는, 개개의 위상(phase)들 중의 하나로부터 접지로 각각 전기적으로 접속된 서지 어레스터들 (16, 18, 20) 이 제공된다. 대안적으로, 도 2 는 3 개의 권선들 (10, 12, 14) 을 가지는 3 상 Y-접속된 트랜스포머에는, 개개의 위상들 중의 하나로부터 접지로 각각 전기적으로 접속된 서지 어레스터들 (16, 18, 20) 이 제공됨을 도시한다.
도 1 및 도 2 에서 도시된 구성들은 트랜스포머를 위한 약간의 보호를 제공하지만, 이 구성들은 유도성 부하에 급전하거나 유도성 부하를 접속해제하기 위하여, 또는 트랜스포머 돌입 전류 동안에, 또는 트랜스포머의 2 차 측 상에서의 단락 회로 동안에 접속해제하기 위하여, 예를 들어, 진공 회로 브레이커들의 이용으로 인해 야기될 수도 있는 유도된 순시 과다 전압들을 제거하지 않는다. 마찬가지로, 도 1 및 도 2 의 배열은 약간의 서지 보호를 제공하지만, 그것들은 트랜스포머 권선들의 내부 공진들로 인해 트랜스포머 권선 내부에서 도달될 수 있는 높은 스트레스들을 제거하지 않는다.
도 3 은 3 개의 1 차 권선들 (102, 104, 106) 이 예시되어 있는 본 발명의 하나의 유리한 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태에서, 직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 그룹은 권선 (102) 과 병렬-접속되고; 직렬-접속된 서지 어레스터들 (128, 130) 의 그룹은 권선 (104) 과 병렬-접속되고; 직렬-접속된 서지 어레스터들 (134, 136) 의 그룹은 권선 (106) 과 병렬-접속된다.
직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 중심 포인트 (124) 는 또한, 권선 (102) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속된다. 권선 (102) 의 중간포인트로의 서지 어레스터들 (120, 122) 의 접속은 권선의 주요 공진을 댐핑하게 하고 예를 들어, 내부 공진들로 인한 과다 전압들을 방지하도록 기능할 것이다.
서지 어레스터들 (128, 130) 은 권선 (104) 과 병렬로 접속되고, 권선 (104) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (132) 를 가진다. 마찬가지로, 서지 어레스터들 (134, 136) 은 권선 (106) 과 병렬 접속되고, 권선 (106) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (138) 를 가진다.
구성이 예를 들어, 델타-접속된 구성, Y-접속된 구성 등등을 포함하는 상이한 구성들에서 이용가능하므로, 위상 접속들뿐만 아니라, 권선 접속들도 도 3 에서 도시되어 있지 않다는 것이 주목되어야 한다.
도 4 는 도 3 과 관련하여 도시된 것과 유사한 본 발명의 또 다른 실시형태이지만, 그러나, 2 개를 초과하는 서지 어레스터들이 각각의 권선에 접속된다. 이 예에서, (서지 어레스터 (1-1, 1-2, 2-1, 2-2) 로서 또한 주석이 붙여질 수도 있는) 4 개의 서지 어레스터들 (120, 121, 122, 123) 은 서로 직렬-접속된다. 도 3 으로부터의 단일 서지 보호기 (120) 는 도 4 에서 예시된 바와 같이, 2 개의 서지 어레스터들로서 기능하도록 분할될 수도 있다는 것이 당해 분야의 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 4 개의 서지 어레스터들이 도 4 에서 도시되고 그것에 관련하여 설명되지만, 이것은 2 개의 별도의 서지들 어레스터들로서 기능하도록 분할되는 단일 서지 어레스터를 포함하는 서지 어레스터들 (120, 121) 을 배제하지 않는다. 다양한 권선들과 병렬로 접속되는 다른 서지 보호기들에 대해서도 마찬가지이다.
추가적으로, 서지 어레스터들 (120, 121) 사이의 접속 포인트는 권선 (102) 의 로케이션 (125) 에 전기적으로 접속되고, 서지 어레스터들 (122, 123) 사이의 접속 포인트는 권선 (102) 의 로케이션 (127) 에 전기적으로 접속된다.
(서지 어레스터 (3-1, 3-2, 4-1, 4-2) 로서 또한 주석이 붙여질 수도 있는) 4 개의 더 많은 서지 어레스터들 (128, 129, 130, 131) 은 서로 직렬-접속된 것으로 도시되어 있다. 추가적으로, 서지 어레스터들 (128, 129) 사이의 접속 포인트는 권선 (104) 의 로케이션 (133) 에 전기적으로 접속되고, 서지 어레스터들 (130, 131) 사이의 접속 포인트는 권선 (104) 의 로케이션 (135) 에 전기적으로 접속된다. 최종적으로, (서지 어레스터 (5-1, 5-2, 6-1, 6-2) 로서 또한 주석이 붙여질 수도 있는) 4 개의 추가적인 서지 어레스터들 (134, 135, 136, 137) 은 서로 직렬-접속된 것으로 도시되어 있다. 추가적으로, 서지 어레스터들 (134, 135) 사이의 접속 포인트는 권선 (106) 의 로케이션 (139) 에 전기적으로 접속되고, 서지 어레스터들 (136, 137) 사이의 접속 포인트는 권선 (106) 의 로케이션 (141) 에 전기적으로 접속된다. 특정한 수의 서지 어레스터들이 발명을 예시하기 위하여 선택되었지만, 상이한 수 (예컨대, 더 큰 수 또는 더 작은 수) 의 서지 어레스터들이 희망하는 대로 또한 사용될 수도 있다는 것이 주목되어야 한다.
또한, 구성이 예를 들어, 델타-접속된 구성, Y-접속된 구성 등등을 포함하는 상이한 구성들에서 이용가능하므로, 위상 또는 권선 접속들이 도 4 에서 도시되어 있지 않다.
지금부터 도 5 로 돌아가면, 순시 과다 전압 보호 시스템 (100) 이 도시되어 있다. 이 구성에서, 드라이-타입 3 상 델타-접속된 트랜스포머는 3 개의 1 차 권선들 (102, 104, 106) 을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 또한, 3 상 트랜스포머의 각각의 위상에 각각 접속되는 회로 브레이커 배열 (108, 110, 112) 이 도 5 에서 도시되어 있다. 하나의 실시형태에서, 회로 브레이커 배열은 전력 시스템 제어기 (도시되지 않음) 에 의해 제어되고 네트워크 접속을 통해 접속되는 진공 회로 브레이커를 포함할 수도 있다.
또한, 하나의 단부에서 3 상 트랜스포머의 개개의 위상들의 각각에 접속되고, 제 2 단부에서, 각각이 접지에 접속되는 서지 어레스터들 (114, 116, 118) 이 도 5 에서 도시되어 있다.
발명에 따르면, 직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 그룹은 위상 A 와 위상 B 사이의 권선 (102) 과 병렬-접속된다. 직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 중심 포인트 (124) 는 또한, 권선 (102) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속된다.
직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 중심 포인트 (124) 는 권선 (102) 의 중간포인트에 접속되는 것으로서 도 5 에서 예시되어 있다. 그러나, 중심 포인트 (124) 는 권선 (102) 의 중간 로케이션 (126) 에 접속될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 중간 로케이션 (126) 은 권선 (102) 의 길이를 따라 확장되는 파선 브라켓 (dashed bracket) 으로서 예시되어 있다. 중간 로케이션 (126) 은 권선 (102) 의 오직 정확한 중간포인트인 것으로 한정되는 것이 아니라, 권선 (102) 의 약 1/4 로부터 약 3/4 까지의 길이의 어딘가의 범위를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 당해 분야의 당업자는 서지 어레스터들 (120, 122) 의 크기결정이 권선 (102) 의 길이를 따르는 중간 로케이션의 위치결정에 기초하여 선택될 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 하나의 실시형태에서, 서지 어레스터들 (120, 122) 에는, 선택된 중간 로케이션의 상이한 구성들을 허용하는 다수의 탭들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 다수의 탭들은 2 개의 탭들 (1/3 및 2/3) 또는 3 개의 탭들 (1/4, 1/2, 및 3/4) 과 같이, 동등한 거리들에서 제공될 수도 있다. 대안적으로, 탭들은 2 개의 탭들 (1/2, 3/4) 또는 3 개의 탭들 (1/3, 1/2, 및 3/4) 등등과 같이, 동등하지 않은 거리들에서 제공될 수 있다.
또한, 권선 (104) 과 병렬로 접속되고, 권선 (104) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (132) 를 가지는 서지 어레스터들 (128, 130) 이 도 5 에서 도시되어 있다. 마찬가지로, 서지 어레스터들 (134, 136) 은 권선 (106) 과 병렬 접속되고, 상기 권선 (102) 과 관련하여 이전에 설명된 방식으로 권선 (106) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (138) 를 가진다.
도 6 은, 도 5 에서 도시된 것과 유사하지만, 각각 서지 어레스터들 (114, 116, 118) 에 걸쳐 병렬로 각각 접속되는 (드라이-타입 커패시터들일 수도 있는) 커패시터들 (140, 142, 144) 의 추가를 더 포함하는 시스템 (100) 의 개략도이다. 이러한 방식으로, 커패시터들 (140, 142, 144) 은 3 개의 위상들의 각각의 하나로부터 접지로 접속되어, 다수의 회로 브레이커 재점화들에 대하여 트랜스포머를 위한 효과적인 보호를 제공한다. 이 보호는, 회로 브레이커 배열 (108, 110, 112) 이 진공 회로 브레이커를 포함하고 그리고 이전에 설명된 바와 같이 시스템에 부착된 유도성 부하들로 개방될 때에 특히 중요해진다. 추가적으로, 당해 분야의 당업자는 커패시터들 (140, 142, 144) 이 순수한 커패시터들, 또는 각각의 커패시터와 직렬인 저항을 포함하는 댐핑된 커패시터들 (소위 RC-스너버들) 의 어느 하나를 포함할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 7a 는 순시 과다 전압 보호 시스템 (100) 에서의 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 의 예시도이다. 여기서, 9 개의 서지 어레스터들 (114, 116, 118, 120, 122, 128, 130, 134, 136) 은 3 개의 그룹들로 다양하게 분할된다. 직렬-접속된 서지 어레스터들의 각각의 그룹은 단일 하우징에서 제공되고, 여기서, 서지 어레스터들 (116, 120, 122) 은 하우징 (141) 에서 위치되고; 서지 어레스터들 (118, 134, 136) 은 하우징 (143) 에서 위치되고; 서지 어레스터들 (114, 130, 128) 은 하우징 (145) 에서 위치된다.
또한, 각각의 하우징 상에 위치된 다수의 단자들이 도시되어 있다. 예를 들어, 하우징 (141) 은 단자들 (146, 148, 150) 을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 이 배열에서, 단자 (146) 는 위상 A 에 (예컨대, 도 5 에서 도시된 바와 같이) 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (120) 의 제 1 단부에 대응하고; 단자 (148) 는 중심 포인트 (124) 를 포함할 수도 있는 서지 어레스터들 (120, 122) 의 제 2 단부에 대응하는 반면; 단자 (150) 는 위상 B 에 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (122) 의 제 1 단부에 대응한다 (도 5 참조). 어레스터 블록 / 하우징의 블록도는 도 9a 에서 도시되어 있고, 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 의 하나의 구조를 예시한다. 단자 (150) 는 위상 B 에 접속되는 서지 어레스터 (116) 의 제 1 단부를 더 포함할 수도 있는 반면, 서지 어레스터 (116) 의 제 2 단부 (172) 는 그것이 접지에 전기적으로 접속될 때에 접지 단자를 포함하는 판 (170) 에 접속된다는 것이 추가로 주목되어야 한다. 이러한 방식으로, 3 개의 서지 어레스터들은 하우징 (141) 에서 제공될 수도 있다.
나머지 하우징들 (143 및 145) 은 하우징 (141) 과 관련하여 설명된 바와 같이, 구조에 있어서 유사하다. 예를 들어, 하우징 (143) 은 단자들 (152, 154, 156) 을 포함한다. 단자 (152) 는 위상 B 에 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (134) 의 제 1 단부 (도 5) 에 대응하고; 단자 (154) 는 중심 포인트 (138) 를 포함할 수도 있는 서지 어레스터들 (134, 136) 의 제 2 단부에 대응하는 반면; 단자 (156) 는 위상 C 에 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (136) 의 제 1 단부 (도 5) 에 대응한다. 단자 (156) 는 위상 C 에 접속되는 서지 어레스터 (118) 의 제 1 단부를 더 포함할 수도 있는 반면, 서지 어레스터 (118) 의 제 2 단부는 접지에 전기적으로 접속되는 판 (170) 에 접속된다는 것이 추가로 주목되어야 한다. 마찬가지로, 하우징 (145) 은 단자들 (158, 160, 162) 을 포함한다. 이 배열에서, 단자 (158) 는 위상 C 에 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (130) 의 제 1 단부 (도 5) 에 대응하고; 단자 (160) 는 중심 포인트 (132) 를 포함할 수도 있는 서지 어레스터들 (130, 128) 의 제 2 단부에 대응하는 반면; 단자 (162) 는 위상 A 에 전기적으로 접속될 수도 있는 서지 어레스터 (128) 의 제 1 단부 (도 5) 에 대응한다. 단자 (162) 는 위상 A 에 접속되는 서지 어레스터 (114) 의 제 1 단부를 더 포함할 수도 있는 반면, 서지 어레스터 (114) 의 제 2 단부는 접지에 전기적으로 접속되는 판 (170) 에 접속된다.
하우징들 (141, 143, 145) 은 단자들 (146, 152, 158) 이 하우징들 (141, 143, 145) 의 제 1 단부들 (164, 166, 168) 에서 각각 위치되는 곳에서 일반적으로 연장된다. 또한, 이 실시형태에서 연장된 막대로서 성형되고, 하우징들 (141, 143, 145) 의 제 2 단부들 (172, 174, 176) 이 각각 기계적으로 그리고 전기적으로 부착되는 판 (170) 이 도 7a 에서 도시되어 있다. 이전에 논의된 바와 같이 서지 어레스터들 (114, 116, 118) 을 위한 접지 접속을 제공하기 위하여, 접지 접속이 판 (170) 에 신속하게 그리고 용이하게 전기적으로 접속될 수도 있도록, 접지 탭 (178) 이 판 (170) 에서 제공된다.
도 5 및 도 6 에서 도시된 구성들은, 과다 전압들의 높은 시간 미분들에 대한 보호를 가능하게 하는 짧은 전기적 접속들 및 낮은 임피던스들, 및 더 낮은 과다 전압들로 귀착되는 증가된 보호 거리들 및 보호 레벨들을 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는 일부 별개의 장점들을 제공한다.
도 7a 와 관련하여 설명된 상호접속들은 도 5 및 도 6 의 델타 접속된 구성들과 관련하여 설명되었다는 것이 또한 이해되어야 한다. 그러나, 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 은 도 10 및 도 11 과 관련하여 설명되는 바와 같이, 델타 접속된 트랜스포머의 다른 위상 차수 (phase order) 들과, Y 접속된 구성들에 동등하게 적용가능하다.
도 7b 는 도 7a 에서 예시된 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 에 대응하는 개략도이다. 상호접속들이 도 7a 와 관련하여 설명되었으므로, 그것들은 여기에서 재설명되지 않을 것이다.
도 7c, 도 7d, 도 7e, 및 도 7f 는 도 7b 에 따른 개략도들이지만, 다양한 코일들을 상호접속하는 파선 라인들에 의해 표시된 바와 같이, 델타 접속된 트랜스포머 (도 7c) 또는 Y 접속된 트랜스포머 (도 7d, 도 7e, 및 도 7f) 의 어느 하나를 위한 상호접속들을 도시한다. 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 은 상이한 트랜스포머 구성들과 함께 이용가능하다. 도 7d 에서, Y 접속 포인트는 하부 단자들 (150, 156, 162) 을 따라 제공되고; 여기서, 대안적으로, 도 7e 에서, Y 접속 포인트는 상단 단자들 (146, 152, 158) 을 따라 제공된다. 또한, 도 7f 에서, Y 접속은 하단 단자들 (172, 174, 176) 을 따라 제공되고, 위상들은 상부 단자들 (148, 154, 160) 에서 액세스된다. 도 7c 내지 도 7f 에서 예시된 바와 같이, 희망하는 대로 상호접속될 수 있는 다수의 상이한 구성들이 있고, 당해 분야의 당업자가 발명과 함께 사용될 수도 있는 다수의 상이한 구성들을 인지하는 바와 같이, 선행하는 예들은 모든 가능한 구성들을 고갈시키도록 의도된 것은 아니다.
지금부터 도 8a 내지 도 8c 로 돌아가면, 도 8a 는 서지 어레스터 (120) 를 형성하기 위하여 적층되는 ("MO" 로 표기된) 다양한 금속 산화물 블록들을 도시한다. 하우징 (140) 은 도 8a 와 관련하여 논의되지만, 설명은 하우징들 (142, 144) 에 또한 적용가능하다는 것이 주목되어야 한다. 마찬가지로, 금속 산화물 블록들은 서지 어레스터 (122) 를 형성하기 위하여 적층되고; 금속 산화물 블록들은 서지 어레스터 (116) 를 형성하기 위하여 적층된다.
탭들 (148, 150) 은 표시된 로케이션들에서 금속 산화물 블록들로의 전기적 접속을 제공하고, 단자들 (148, 150) 에 각각 대응한다. 도 8b 및 도 8c 는 각각 탭들 (148, 150) 의 단면도들이다. 도 8b 는 탭 (148) 이 탭 (148) 을 형성하는 금속 판을 통해 완전히 확장된다는 것을 표시하는 반면; 도 8c 는 탭 (150) 이 탭 (150) 을 형성하는 금속 판을 통해 오직 도중까지 확장된다는 것을 표시한다. 이러한 방식으로, 탭 (148) 은 중간 로케이션 (126) 으로의 전기적 접속을 위하여 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 권선 (102) 으로의 기계적 고착을 또한 제공한다.
또한, MO 블록들을 방사상으로 포위하지만, 절연 층 (180) 을 몰딩한 후에 금속 스페이서 (metal spacer) 에 액세스하기 위한 개방부들을 갖는 절연 층 (180)이 도 8b 및 도 8c 에서 도시되어 있다. 서지 어레스터를 통해 확장되는 탭 (148) 은 예를 들어, 중간 탭들을 포함하는 권선들 상의 탭 로케이션들에서 트랜스포머로의 직접 접속을 위하여 이용될 수도 있다는 것이 고려된다.
추가적으로, 고착 탭 및 접속-단독 탭의 배향은 최단 접속 도선들이 실현가능한 것을 허용하기 위하여 상이할 수 있고, 이것은 과다전압 보호를 개선시킨다.
하나 또는 몇몇 탭핑 스페이서들이 이용될 수 있고, 필요한 보호에 따라, 탭들 사이의 전압들이 동일할 필요는 없다는 것이 또한 추가로 고려된다. 마찬가지로, 예를 들어, 플러그-인 (plug-in), (마찰) 용접, 리베팅 (riveting), (예컨대, 절연을 통한) 접속의 "슈팅 인 (shooting in)", 몰딩 프로세스 후의 스레딩 (threading)의 적용, 탭을 형성하기 위한 몰딩 후의 스페이서를 통한 구멍의 드릴링 등을 포함하는 전기적 접속을 위한 다양한 수단이 사용될 수 있다.
MO-블록들은 요구된 보호 레벨 및 에너지 핸들링 필요성들에 따라 또한 선택될 수 있다. 하나의 예로서, 높은 필드 MO-블록들의 이용은 더 높은 시스템 전압들과 함께 이용될 때조차도 간결한 어레스터 구성을 제공한다.
지금부터 도 9a 내지 도 9d 로 돌아가면, 다양한 구성들의 멀티-단자 서지 어레스터들 (예컨대, 3 개 또는 4 개의 단자들) 이 예시되어 있다. 이 서지 어레스터들은 트랜스포머의 코일들, 요크 (yoke), 프레임, 하우징, 또는 권선 상에서 조립될 수 있거나 직접적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 9a 에서 예시된 시스템은 도 7 에서 도시된 실시형태에 본질적으로 대응하는 반면, 도 9b 에서의 시스템은, 서지 어레스터들 (114, 116, 118) 의 제 2 단부들을 장착 판에 접속하는 대신에, 제 2 단부들이 케이블 접속을 통해 접속될 수 있는 상이한 실시형태에 대응한다. 이러한 방식으로, 개별적인 하우징들 (140, 142, 144) 은 각각 트랜스포머 권선들에 기계적으로 그리고 전기적으로 개별적으로 접속 / 부착될 수도 있다.
도 9c 및 도 9d 는 개별적인 하우징들을 가지는 대신에, 서지 어레스터들이 모놀리식 구조에서 위치되는 또 다른 실시형태를 도시한다 (도 9d 는 도 9c 의 상면도를 도시함). 이 실시형태는 단일의 간결한 디바이스를 제공하고, 접지로의 접속을 위한 통합된 장착 판을 가질 수도 있거나 가지지 않을 수도 있다.
도 10 은 순시 과다 전압 보호 시스템 (100) 의 또 다른 구성을 도시한다. 이 구성에서, 드라이-타입 3 상 Y-접속된 트랜스포머는 3 개의 1 차 권선들 (102, 104, 106) 을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 점선 라인에 의해 표시된 바와 같이 3 상 트랜스포머의 각각의 위상에 각각 접속되는 회로 브레이커 배열 (108, 110, 112) 이 또한 도시되어 있다. 이전에 기재된 바와 같이, 회로 브레이커 배열은 전력 시스템 제어기 (도시되지 않음) 에 의해 제어되고 네트워크 접속을 통해 접속되는 진공 회로 브레이커를 포함할 수도 있다.
서지 어레스터들 (114, 116, 118) 은, 하나의 단부에서 3 상 트랜스포머의 개개의 위상들의 각각에 접속되고, 제 2 단부에서 각각이 접지에 접속되는 것으로 도시되어 있다. 또한, Y 접속된 구성에서 이용되고 중립 포인트로부터 접지로 전기적으로 접속되는 서지 어레스터 (115) 가 도 10 에서 도시되어 있다.
직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 그룹은 서로 직렬-접속되고, 위상 A 와 중립 포인트 접속 사이의 권선 (102) 에 걸쳐 접속된다. 직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 중심 포인트 (124) 는 또한, 권선 (102) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속된다.
직렬-접속된 서지 어레스터들 (120, 122) 의 중심 포인트 (124) 는 권선 (102) 의 중간포인트에 접속된 것으로 도시되어 있다. 이전에 기재된 바와 같이, 중심 포인트 (124) 는 권선 (102) 의 중간 로케이션 (126) 에 접속될 수 있다. 중간 로케이션 (126) 은 권선 (102) 의 길이를 따라 확장되는 파선 브라켓으로서 예시되어 있다. 중간 로케이션 (126) 은 권선 (102) 의 오직 정확한 중간포인트인 것으로 한정되는 것이 아니라, 권선 (102) 의 약 1/4 로부터 약 3/4 까지의 길이의 어딘가의 범위를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 당해 분야의 당업자는 서지 어레스터들 (120, 122) 의 크기결정이 권선 (102) 의 길이를 따르는 중간 로케이션의 위치결정에 기초하여 선택될 수 있다는 것을 추가로 이해할 것이다. 하나의 실시형태에서, 서지 어레스터들 (120, 122) 에는, 선택된 중간 로케이션의 상이한 구성들을 허용하는 다수의 탭들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 다수의 탭들은 2 개의 탭들 (1/3 및 2/3) 또는 3 개의 탭들 (1/4, 1/2, 및 3/4) 과 같이, 동등한 거리들에서 제공될 수도 있다. 대안적으로, 탭들은 2 개의 탭들 (1/2, 3/4) 또는 3 개의 탭들 (1/3, 1/2, 및 3/4) 등등과 같이, 동등하지 않은 거리들에서 제공될 수 있다.
서지 어레스터들 (128, 130) 은 도 10 에서 도시된 바와 같이 권선 (104) 에 걸쳐 접속되고, 권선 (104) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (132) 를 가진다. 마찬가지로, 서지 어레스터들 (134, 136) 은 표시된 바와 같이 권선 (106) 에 걸쳐 접속되고, 상기 권선 (102) 과 관련하여 이전에 설명된 방식으로 권선 (106) 의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되는 중심 포인트 (138) 를 가진다.
지금부터 도 11 로 돌아가면, 구조는 도 10 과 유사하지만, 그러나, 커패시터들 (140, 142, 144) 이 구조에 추가되었다.
(드라이-타입 커패시터들일 수도 있는) 커패시터들 (140, 142, 144) 은 각각 서지 어레스터들 (114, 116, 118) 에 걸쳐 병렬로 각각 접속된다. 이러한 방식으로, 커패시터들 (140, 142, 144) 은 3 개의 위상들의 각각의 하나로부터 접지로 접속되어, 다수의 회로 브레이커 재점화들에 대하여 트랜스포머를 위한 효과적인 보호를 제공한다. 이 보호는, 회로 브레이커 배열 (108, 110, 112) 이 진공 회로 브레이커를 포함하고 그리고 시스템에 부착된 이전에 설명된 바와 같은 유도성 부하들로 개방될 때에 특히 중요해진다.
서지 보호기들을 위한 다양한 구성들 및 권선 구성들이 도면들 (델타-접속된 도 5 및 도 6; Y-접속된 도 10 및 도 11) 에서 도시되었지만, 발명의 개념은 다수의 상이한 구성들과 함께 사용될 수도 있다는 것이 인지된다.
지금부터 도 12a 및 도 12b 를 참조하면, 순시 과다 전압 보호 시스템 (100) 에서의 통합된 서지 어레스터 시스템 (300) 의 예시도는 대응하는 개략도 (도 12b) 와 함께 제시된다 (도 12a). 각각의 하우징 (141, 143, 145) 이 3 개의 서지 어레스터들을 포함하는 것이 아니라, 하우징들 (141, 143, 145) 이 2 개의 서지 어레스터들을 각각 포함한다는 것을 제외하고는, 통합된 서지 어레스터 시스템 (300) 은 통합된 서지 어레스터 시스템 (200) 과 유사하다. 또 다른 서지 어레스터 (115) 가 Y 포인트 접속과 접지 사이에 접속된다.
발명은 부품들, 특징부들 등등의 특정한 배열을 참조하여 설명되었지만, 이것들은 모든 가능한 배열들 또는 특징부들을 고갈시키도록 의도된 것이 아니고, 실제로, 다수의 다른 수정들 및 변동들이 당해 분야의 당업자들에게 확인가능할 것이다.
Claims (38)
- 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템으로서,
상기 시스템은,
제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 포함하는 드라이-타입 트랜스포머로서, 상기 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선의 각각은 권선 단자들을 갖는, 드라이-타입 트랜스포머;
제 1 그룹, 제 2 그룹, 및 제 3 그룹으로 분할되는 복수의 서지 어레스터들로서, 상기 제 1 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 1 권선에 걸쳐 접속되고, 상기 제 2 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 2 권선에 걸쳐 접속되고, 상기 제 3 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 3 권선에 걸쳐 접속되는, 복수의 서지 어레스터들을 포함하고,
상기 제 1 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 1 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 (intermediate) 로케이션에 접속되고, 상기 제 1 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 1 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되고,
상기 제 2 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 2 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 로케이션에 접속되고, 상기 제 2 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 2 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되고, 그리고
상기 제 3 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 3 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 로케이션에 접속되고, 상기 제 3 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 3 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선은 델타-접속된 구성 또는 Y-접속된 구성 중 하나에서 상호접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 2 항에 있어서,
각각 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 3 개의 서지 어레스터들을 더 포함하고,
상기 제 1 단부들은, 상기 제 1 권선, 제 2 권선 및 제 3 권선 각각의 시작 권선 단자 또는 끝 권선 단자에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 단부들은 접지에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 드라이-타입 트랜스포머의 각각의 위상에 결합된 회로 브레이커들을 더 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 회로 브레이커들은 진공 회로 브레이커들을 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 상기 서지 어레스터들은 제 1 하우징에 위치하고, 상기 제 2 그룹의 상기 서지 어레스터들은 제 2 하우징에 위치하고, 상기 제 3 그룹의 상기 서지 어레스터들은 제 3 하우징에 위치하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 하우징, 제 2 하우징, 및 제 3 하우징의 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들의 각각의 하우징의 제 2 단부는 판에 기계적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 그룹은 제 1 서지 어레스터 및 제 2 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 2 그룹은 제 3 서지 어레스터 및 제 4 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 3 그룹은 제 5 서지 어레스터 및 제 6 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 1 하우징은 적어도 3 개의 단자들을 포함하고, 상기 제 1 단자는 상기 제 1 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 2 단자는 상기 제 1 및 제 2 서지 어레스터들의 제 2 단부들에 대응하고, 상기 제 3 단자는 상기 제 2 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 3 개의 서지 어레스터들은 제 7 서지 어레스터, 제 8 서지 어레스터, 및 제 9 서지 어레스터를 포함하고,
제 7 서지 어레스터가 상기 제 1 하우징에서 위치되고, 상기 제 1 하우징은 제 4 단자를 더 포함하고, 상기 제 3 단자는 상기 제 7 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 4 단자는 상기 제 7 서지 어레스터의 제 2 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 하우징은 적어도 3 개의 단자들을 포함하고, 상기 제 2 하우징의 제 1 단자는 상기 제 3 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 2 하우징의 제 2 단자는 상기 제 3 및 제 4 서지 어레스터들의 제 2 단부들에 대응하고, 상기 제 2 하우징의 제 3 단자는 상기 제 4 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 10 항에 있어서,
제 8 서지 어레스터가 상기 제 2 하우징에서 위치되고, 상기 제 2 하우징은 제 4 단자를 더 포함하고, 상기 제 2 하우징의 제 3 단자는 상기 제 8 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 2 하우징의 제 4 단자는 상기 제 8 서지 어레스터의 제 2 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 3 하우징은 적어도 3 개의 단자들을 포함하고, 상기 제 3 하우징의 제 1 단자는 상기 제 5 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 3 하우징의 제 2 단자는 상기 제 5 및 제 6 서지 어레스터들의 제 2 단부들에 대응하고, 상기 제 3 하우징의 제 3 단자는 상기 제 6 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 12 항에 있어서,
제 9 서지 어레스터가 상기 제 3 하우징에서 위치되고, 상기 제 3 하우징은 제 4 단자를 더 포함하고, 상기 제 3 하우징의 제 3 단자는 상기 제 9 서지 어레스터의 제 1 단부에 대응하고, 상기 제 3 하우징의 제 4 단자는 상기 제 9 서지 어레스터의 제 2 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들의 상기 제 4 단자들은 판에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 판은 접지에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 판은 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 상기 끝 권선 단자들에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 각각은 시작 권선 단자 및 끝 권선 단자를 가지고, 상기 시작 권선 단자로부터 상기 끝 권선 단자까지의 거리는 길이 (L) 이고, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 상기 중간 로케이션은 L/4 로부터 3(L/4) 까지의 범위에 위치되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 델타-접속된 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템으로서,
상기 트랜스포머는 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 포함하고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 1 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 2 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 중간 (intermediate) 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 3 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 4 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 5 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 6 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부에서, 상기 제 1 권선과 제 2 권선 사이의 접속 포인트에 전기적으로 접속된 제 7 서지 어레스터;
제 1 단부에서, 상기 제 1 권선과 제 3 권선 사이의 접속 포인트에 전기적으로 접속된 제 8 서지 어레스터; 및
제 1 단부에서, 상기 제 2 권선과 제 3 권선 사이의 접속 포인트에 전기적으로 접속된 제 9 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 7 서지 어레스터, 제 8 서지 어레스터, 및 제 9 서지 어레스터의 제 2 단부들은 각각 접지에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
상기 제 7 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 1 커패시터;
상기 제 8 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 2 커패시터; 및
상기 제 9 서지 어레스터와 병렬로 전기적으로 접속된 제 3 커패시터를 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 커패시터, 제 2 커패시터, 및 제 3 커패시터는 드라이-타입 커패시터들을 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 델타-접속된 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템으로서, 상기 트랜스포머는 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 포함하고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 1 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 2 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 중간 (intermediate) 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 3 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 4 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 5 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 6 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (1-1 및 1-2) 을 포함하고;
상기 제 2 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (2-1 및 2-2) 을 포함하고;
상기 서지 어레스터 (1-1) 는 상기 제 1 권선의 상기 제 1 단부에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지고, 상기 서지 어레스터 (1-2) 는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (1-1) 는 상기 서지 어레스터 (1-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 1 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 1 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (2-2) 는 상기 제 1 권선의 상기 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지고, 상기 서지 어레스터 (2-1) 는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지며; 그리고
상기 서지 어레스터 (2-1) 는 상기 서지 어레스터 (2-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 2 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 1 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - Y-접속된 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템으로서,
상기 트랜스포머는 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 포함하고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 1 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 2 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 중간 (intermediate) 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 1 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 3 서지 어레스터;
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 4 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 2 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 4 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 2 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 시스템은,
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 5 서지 어레스터; 및
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 제 6 서지 어레스터를 포함하고,
상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 1 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 5 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 1 단부는 상기 제 3 권선의 제 2 단부에 전기적으로 접속되고, 상기 제 6 서지 어레스터의 상기 제 2 단부는 상기 제 3 권선의 중간 로케이션에 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (1-1 및 1-2) 을 포함하고;
상기 제 2 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (2-1 및 2-2) 을 포함하고;
상기 서지 어레스터 (1-1) 는 상기 제 1 권선의 상기 제 1 단부에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지고, 상기 서지 어레스터 (1-2) 는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (1-1) 는 상기 서지 어레스터 (1-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 1 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 1 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (2-2) 는 상기 제 1 권선의 상기 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지고, 상기 서지 어레스터 (2-1) 는 상기 제 1 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지며; 그리고
상기 서지 어레스터 (2-1) 는 상기 서지 어레스터 (2-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 2 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 1 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 21 항에 있어서,
상기 제 3 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (3-1 및 3-2) 을 포함하고;
상기 제 4 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (4-1 및 4-2) 을 포함하고;
서지 어레스터 (3-1) 는 상기 제 2 권선의 상기 제 1 단부에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지고, 서지 어레스터 (3-2) 는 상기 제 2 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (3-1) 는 서지 어레스터 (3-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 1 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 2 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
서지 어레스터 (4-2) 는 상기 제 2 권선의 상기 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지고, 서지 어레스터 (4-1) 는 상기 제 2 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (4-1) 는 서지 어레스터 (4-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 2 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 2 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 5 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (5-1 및 5-2) 을 포함하고;
상기 제 6 서지 어레스터는 2 개의 직렬-접속된 서지 어레스터들 (6-1 및 6-2) 을 포함하고;
서지 어레스터 (5-1) 는 상기 제 3 권선의 상기 제 1 단부에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지고, 서지 어레스터 (5-2) 는 상기 제 3 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (5-1) 는 서지 어레스터 (5-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 1 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 3 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지며;
서지 어레스터 (6-2) 는 상기 제 3 권선의 상기 제 2 단부에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지고, 서지 어레스터 (6-1) 는 상기 제 3 권선의 상기 중간 로케이션에 전기적으로 접속된 제 1 단부를 가지며;
상기 서지 어레스터 (6-1) 는 서지 어레스터 (6-2) 의 제 1 단부에, 그리고 상기 제 2 단부와 상기 중간 로케이션 사이에서 상기 제 3 권선을 따르는 로케이션에 전기적으로 접속된 제 2 단부를 가지는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템으로서,
상기 시스템은,
제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 포함하는 트랜스포머로서, 상기 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선의 각각은 권선 단자들을 갖는, 트랜스포머;
제 1 그룹, 제 2 그룹, 및 제 3 그룹으로 분할되는 복수의 서지 어레스터들로서, 상기 제 1 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 1 권선에 걸쳐 접속되고, 상기 제 2 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 2 권선에 걸쳐 접속되고, 상기 제 3 그룹의 서지 어레스터들은 상기 제 3 권선에 걸쳐 접속되는, 복수의 서지 어레스터들을 포함하고,
상기 제 1 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 1 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 (intermediate) 로케이션에 접속되고, 상기 제 1 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 1 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되고,
상기 제 2 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 2 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 로케이션에 접속되고, 상기 제 2 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 2 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되고,
상기 제 3 그룹의 각각의 서지 어레스터는 상기 제 3 권선을 따르는 적어도 하나의 중간 로케이션에 접속되고, 상기 제 3 권선의 상기 권선 단자들은 상기 제 3 그룹의 상이한 서지 어레스트들에 접속되고, 그리고
상기 시스템은, 상기 트랜스포머의 각각의 위상에 결합된 회로 브레이커들을 포함하고,
상기 복수의 서지 어레스터들은 상기 회로 브레이커들의 복수의 재점화들로부터 상기 트랜스포머를 보호하고,
상기 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선 각각을 따르는 상기 적어도 하나의 중간 로케이션에의 각각의 서지 어레스터의 상기 접속은, 상기 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선의 내부 공진들을 댐핑하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
서지 어레스트들의 상기 제 1 그룹이 봉입된 제 1 하우징, 서지 어레스트들의 상기 제 2 그룹이 봉입된 제 2 하우징, 서지 어레스트들의 상기 제 3 그룹이 봉입된 제 3 하우징, 및
상기 제 1 하우징, 제 2 하우징, 및 제 3 하우징이 부착된 판을 더 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 각각은 시작 권선 단자 및 끝 권선 단자를 가지고, 상기 시작 권선 단자로부터 상기 끝 권선 단자까지의 거리는 길이 (L) 이고, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 권선들의 상기 중간 로케이션은 L/4 로부터 3(L/4) 까지의 범위에 위치되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 25 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들 각각은 제 1, 제 2, 및 제 3 단자들을 포함하고,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들의 각각에 대해, 상기 제 1 단자는 각각의 상기 그룹의 하나의 서지 어레스터의 단부에 대응하고, 상기 제 2 단자는 각각의 상기 그룹의 상기 중간 로케이션에 대응하고, 상기 제 3 단자는 각각의 상기 그룹의 또 다른 서지 어레스터의 단부에 대응하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 27 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들 각각은, 상기 제 2 단자에 대응하는 적어도 하나의 어레스터 탭을 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 28 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 어레스터 탭은 전기적 접속 및 기계적 고착 양자를 제공하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 28 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 어레스터 탭은 금속 판을 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
각각 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 3 개의 서지 어레스터들을 더 포함하고,
상기 제 1 단부들은, 상기 제 1 권선, 제 2 권선 및 제 3 권선 각각의 시작 권선 단자 또는 끝 권선 단자에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 단부들은 접지에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 31 항에 있어서,
상기 3 개의 서지 어레스터들 각각은 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 하우징들 중 하나의 하우징 내에 위치하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 32 항에 있어서,
상기 3 개의 서지 어레스터들의 상기 제 2 단부들은 각각 판에 전기적으로 접속되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 31 항에 있어서,
상기 3 개의 서지 어레스터들 중 제 1 의 서지 어레스터와 전기적으로 병렬로 접속된 제 1 커패시터;
상기 3 개의 서지 어레스터들 중 제 2 의 서지 어레스터와 전기적으로 병렬로 접속된 제 2 커패시터; 및
상기 3 개의 서지 어레스터들 중 제 3 의 서지 어레스터와 전기적으로 병렬로 접속된 제 3 커패시터를 더 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 34 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2, 및 제 3 커패시터들은 드라이-타입 커패시터들을 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
서지 어레스터들의 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 그룹들은 단일 모노리식 (monolithic) 밀폐부 내에 포함되는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 트랜스포머는 드라이-타입 트랜스포머를 포함하는, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 트랜스포머는 델타-접속된 트랜스포머 또는 Y-접속된 트랜스포머 중 하나인, 3-상 트랜스포머의 순시 과다 전압 보호를 위한 시스템.
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