KR101949119B1 - 변압기의 방압장치 - Google Patents

변압기의 방압장치 Download PDF

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KR101949119B1
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박종석
이현
김태웅
전광영
홍원상
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한국전력공사
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
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Abstract

변압기의 방압장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 변압기의 방압장치는: 변압기의 외함에 돌출되도록 설치되는 커플러; 커플러에 나사 결합되고, 절연유가 배출되도록 통로부가 형성되는 밸브 바디; 밸브 바디에 결합되고, 통로부를 통해 배출되는 절연유가 수용되며, 통로부를 통해 배출되는 절연유와 가스를 외부로 배출시키도록 배출홀부가 형성되는 밸브캡부; 및 통로부에 이동 가능하게 배치되고, 밸브 바디의 하측으로 당겨지도록 상하방향으로 설치되는 방압 조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변압기의 방압장치{PRESSURE FALLING DEVICE OF TRANSFORMER}
본 발명은 변압기의 방압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외력에 의한 손상을 방지하고, 점검 및 보수가 용이한 변압기의 방압장치에 관한 것이다.
일반적으로 주상이나 지상의 변압기에는 변압기의 내부압력 상승시 자동으로 압력을 감소시키는 방압밸브가 설치된다. 변압기의 내부압력이 복귀압력 이하로 감소되면, 방압밸브는 자동으로 복귀되어 유체의 배출을 차단한다.
변압기에서 코일의 단락 또는 단선, 절연파괴로 인한 정전고장시 작업자가 변압기 내부 압력을 저감시키는 확인 작업을 수행한다. 변압기의 확인 작업시 변압기의 내부 압력을 저감시키는 작업은 작업자의 안전 확보를 위해 필수적으로 확인해야 한다.
그러나, 종래의 변압기에서 방압밸브는 변압기의 측면부에 수평방향으로 돌출되게 설치되므로, 변압기의 이동 적재 및 설치시 주위 구조물에 의해 방압밸브가 파손되기 쉽다.
또한, 방압밸브가 전주를 향하도록 설치되는 경우, 방압밸브의 동작확인이 어려울 뿐만 아니라 작업자가 조작봉을 이용하여 방압밸브를 조작하기 불편했다.
또한, 작업자가 조작봉을 상하방향으로 세운 상태에서 방압밸브를 수평방향으로 조작하므로, 방압밸브가 개방된 후 원위치로 복귀되지 않아 수분이 침투될 수 있고, 방압밸브의 고리 및 내부 구조가 파손될 수 있다.
또한, 작업환경이 어둡거나 야간 점검시 작업자가 변압기의 방압밸브의 유관 확인 및 위치 확인이 어려운 경우도 있다.
또한, 방압밸브가 부식에 의해 노후화되거나 대기오염물질에 의해 고착화되어 방압밸브가 동작되지 않을 수도 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0668877호(2007. 01. 08 등록, 발명의 명칭: SF6 GAS 절연 주상 변압기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 외력에 의한 손상을 방지하고, 점검 및 보수가 용이한 변압기의 방압장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 변압기의 방압장치는: 변압기의 외함에 돌출되도록 설치되는 커플러; 상기 커플러에 나사 결합되고, 절연유가 배출되도록 통로부가 형성되는 밸브 바디; 상기 밸브 바디에 결합되고, 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유가 수용되며, 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유와 가스를 외부로 배출시키도록 배출홀부가 형성되는 밸브캡부; 및 상기 통로부에 이동 가능하게 배치되고, 상기 밸브 바디의 하측으로 당겨지도록 상하방향으로 설치되는 방압 조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 바디는 상기 커플러에 결합되도록 바디 나사부가 형성되고, 상기 커플러와 나란하게 형성되는 제1 밸브 바디; 및 상기 제1 밸브 바디에서 하측으로 연장되고, 상기 방압 조작부가 상하방향으로 이동되도록 설치되는 제2 밸브 바디를 포함할 수 있다.
상기 방압 조작부는 상기 통로부를 차단하도록 설치되는 통로 차단부; 상기 통로 차단부에서 하측으로 연장되는 조작 로드부; 상기 조작 로드부가 삽입되고, 상기 통로 차단부를 탄성 지지하도록 상기 밸브캡부에 설치되는 탄성부재; 및 상기 조작 로드부에 연결되고, 상기 밸브캡부의 외측에 배치되는 조작 고리부를 포함할 수 있다.
상기 조작 고리부는 야광물질을 포함할 수 있다.
상기 밸브캡부는 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유를 외부에서 확인할 수 있도록 투명재질로 형성될 수 있다.
상기 배출홀부는 상기 밸브캡부의 바닥면에서 상측으로 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 밸브 바디가 커플러에 나사 결합되므로, 밸브 바디를 커플러에 용이하게 결합 및 분리시킬 수 있다. 따라서, 방압장치의 노후 또는 손상, 이물질에 의한 오염 등이 발생되면, 밸브 바디를 커플러에서 용이하게 분리하고, 새로운 방압장치를 신속하게 교체할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 밸브 바디가 제1 밸브 바디에서 하측으로 연장되므로, 변압기를 운반하거나 설치할 때에 밸브 바디의 모서리부에 주위 구조물이 먼저 간섭될 수 있다. 따라서, 방압 조작부가 주위 구조물에 간섭되는 것을 방지할 수 있으므로, 방압장치가 주위 구조물에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 밸브 바디가 제1 밸브 바디에서 하측으로 연장되고, 방압 조작부가 제2 밸브 바디에 상하방향으로 이동되도록 설치되므로, 작업자가 작업봉을 이용하여 방압 조작부를 아래로 당겨 절연유나 가스를 배출시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 작업자가 투명한 밸브캡부를 보고 절연유를 외부에서 확인할 수 있으므로, 절연유가 탄화에 의해 오염되었는지를 시각적으로 확인할 수 있고, 변압기 점검시 이상 유무를 용이하게 판정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 조작 고리부에 야광물질이 포함되므로, 작업자가 밤이나 어두운 환경에서 조작 고리부를 용이하게 식별할 수 있다. 따라서, 야간 작업시 작업봉을 이용하여 조작 고리부를 용이하게 조작할 수 있고, 작업의 안정성과 편의성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치에서 커플러와 밸브 바디가 분리된 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치에서 절연유가 배출되는 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 변압기의 방압장치의 일 실시예를 설명한다. 변압기의 방압장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치에서 커플러와 밸브 바디가 분리된 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치에서 절연유가 배출되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 방압장치는 커플러(110), 밸브 바디(120), 밸브캡부(130) 및 방압 조작부(140)를 포함한다.
커플러(110)는 변압기(미도시)의 외함(101)에 돌출되도록 설치된다. 이때, 커플러(110)는 외함(101)의 측면부에서 수평방향으로 나란하게 설치된다. 커플러(110)에는 밸브 바디(120)와 나사결합되도록 커플러 나사부(113)가 형성된다. 커플러(110)의 내부에는 변압기 외함(101)의 절연유와 가스가 배출되도록 연결유로(111)가 형성된다.
밸브 바디(120)는 커플러(110)에 나사 결합되도록 바디 나사부(125)가 형성된다. 밸브 바디(120)의 내부에는 절연유가 배출되도록 통로부(124)가 형성된다. 통로부(124)는 연결유로(111)와 연통된다. 밸브 바디(120)는 금속성 재질로 형성된다. 밸브 바디(120)가 커플러(110)에 나사 결합되므로, 밸브 바디(120)를 커플러(110)에 용이하게 결합 및 분리할 수 있다. 따라서, 방압장치가 노후화 또는 손상되나 이물질에 의해 오염될 경우, 밸브 바디(120)를 커플러(110)에서 용이하게 분리하고, 새로운 방압장치를 신속하게 교체할 수 있다.
밸브 바디(120)는 제1 밸브 바디(121) 및 제2 밸브 바디(122)를 포함한다. 제1 밸브 바디(121)에는 커플러(110)에 결합되도록 바디 나사부()125가 형성된다. 제1 밸브 바디(121)는 커플러(110)와 나란하게 형성된다. 제2 밸브 바디(122)는 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되고, 방압 조작부(140)가 상하방향으로 이동되도록 설치된다. 제2 밸브 바디(122)에는 밸브캡부(130)의 내부와 연통되도록 연통홀부(127)가 형성된다.
제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되므로, 변압기를 운반하거나 설치할 때에 밸브 바디(120)의 모서리부에 주위 구조물이 먼저 간섭될 수 있다. 따라서, 방압 조작부(140)가 주위 구조물에 간섭되는 것을 방지할 수 있으므로, 방압장치가 주위 구조물에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되고, 방압 조작부(140)가 제2 밸브 바디(122)에 상하방향으로 이동되도록 설치되므로, 작업자가 작업봉을 이용하여 방압 조작부(140)를 아래로 당겨 절연유나 가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 작업자가 방압 조작부(140)를 수직방향으로 용이하게 조작할 수 있고, 외력 해제시 방압 조작부(140)가 상승됨에 따라 원위치로 용이하게 복귀될 수 있다.
밸브캡부(130)는 밸브 바디(120)에 결합되고, 밸브캡부(130)에는 통로부(124)를 통해 배출되는 절연유가 수용되며, 통로부(124)를 통해 배출되는 절연유와 가스를 외부로 배출시키도록 배출홀부(133)가 형성된다. 밸브캡부(130)에는 방압 조작부(140)가 통과하도록 관통홀부(미도시)가 형성된다. 밸브캡부(130)는 상측이 개구된 원통형으로 형성될 수 있다.
밸브캡부(130)는 통로부(124)를 통해 배출되는 절연유를 외부에서 확인할 수 있도록 투명재질로 형성된다. 작업자가 투명한 밸브캡부(130)를 보고 절연유를 외부에서 확인할 수 있으므로, 작업자가 방압장치를 조작하지 않고 절연유가 탄화에 의해 오염되었는지를 시각적으로 확인할 수 있고, 변압기 점검시 작업자의 이상 유무 판정의 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되고, 밸브캡부(130)가 제2 밸브 바디(122)에 설치되므로, 절연유와 가스가 배출홀부(133)를 통해 배출될 때에 밸브 바디(120)의 하측으로 배출될 수 있다. 따라서, 배출되는 절연유와 가스가 밸브 바디(120)와 커플러(110)에 점착되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되므로, 전주에 설치된 통신선, 통신장치, 기타설비 등이 설치되더라도 전주의 하측에서 시각적으로 방압장치의 동작확인이 가능할 뿐만 아니라 조작 고리부(144)의 조작이 용이해 진다.
배출홀부(133)는 밸브캡부(130)의 바닥면에서 상측으로 이격되게 배치된다. 배출홀부(133)가 밸브캡부(130)에서 일정한 높이에 이격되게 배치되므로, 밸브캡부(130)에는 절연유가 일정한 레벨로 수용될 수 있다. 따라서, 작업자가 투명한 밸브캡부(130)를 보고 절연유의 오염 여부를 판단할 수 있다.
방압 조작부(140)는 통로부(124)에 이동 가능하게 배치되고, 밸브 바디(120)의 하측으로 당겨지도록 상하방향으로 설치된다. 방압 조작부(140)가 상하방향으로 당겨지도록 설치되므로, 작업자가 조작봉으로 방압 조작부(140)를 아래로 당겨 밸브 바디(120)의 통로부(124)를 개방시킬 수 있다. 또한, 작업자가 방압 조작부(140)에 가해진 외력을 제거하면, 방압 조작부(140)가 원위치로 복원됨에 따라 밸브 바디(120)의 통로부(124)가 폐쇄된다. 따라서, 작업자가 방압장치를 용이하게 개폐시킬 수 있다.
변압기의 내부 압력이 대략 0.7±0.14kgf/cm2 이상이 되면, 방압 조작부(140)는 내부 압력에 밀려 밸브 바디(120)의 통로부(124)를 개방시킨다. 또한, 변압기의 내부 압력이 대략 0.42kgf/cm2 이하로 저감되면, 방압 조작부(140)는 탄성부재(143)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀하여 밸브 바디(120)의 통로부(124)를 폐쇄시킨다.
또한, 방압 조작부(140)가 밸브캡부(130)의 하측에 배치되므로, 배출되는 절연유가 방압 조작부(140) 근처에 점착되는 것을 방지할 수 있다. 방압 조작부(140) 근처에 이물질이 거의 부착되지 않으므로, 밸브캡부(130)와 밸브 바디(120)가 산화부식되거나, 절연유와 이물질이 밸브캡부(130)와 밸브 바디(120)에 고착화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 밸브캡부(130)와 밸브 바디(120)의 산화부식이나 이물질의 고착화 등을 방지함으로써, 방압 조작부(140)가 원위치로 미복귀되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 밸브 바디(120)와 방압 조작부(140) 사이로 이물질이나 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있으므로, 변압기 내부의 절연유가 이물질이나 수분에 의해 오염되는 것을 방지하고, 변압기의 내부 장치가 수분에 의해 절연내력이 저하되거나 1차권선의 단락 등 고장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
방압 조작부(140)는 통로 차단부(141), 조작 로드부(142), 탄성부재(143) 및 조작 고리부(144)를 포함한다.
통로 차단부(141)는 통로부(124)를 차단하도록 설치된다. 통로 차단부(141)는 통로부(124)를 차폐시키도록 원판 형태 또는 원형 디스크 형태로 형성될 수 있다.
변압기의 압력이 기 설정된 압력보다 증가되면, 변압기의 압력이 통로 차단부(141)에 가해지고, 통로 차단부(141)가 압력에 의해 하측으로 밀려 이동됨에 따라 밸브 바디(120)의 통로부(124)가 개방된다. 또한, 작업자가 작업봉으로 조작 고리부(144)를 잡아당김에 따라 통로 차단부(141)가 밸브 바디(120)의 통로부(124)를 개방시킨다.
조작 로드부(142)는 통로 차단부(141)에서 하측으로 연장된다. 조작 로드부(142)는 원형봉 형태로 형성된다.
탄성부재(143)는 조작 로드부(142)가 삽입되고, 통로 차단부(141)를 탄성 지지하도록 밸브캡부(130)에 설치된다. 탄성부재(143)의 양측은 통로 차단부(141)와 밸브캡부(130)의 바닥면에 지지된다. 탄성부재(143)로는 코일 스프링을 제시한다.
조작 고리부(144)는 조작 로드부(142)에 형성되고, 밸브캡부(130)의 외측에 배치된다. 조작 고리부(144)가 밸브캡부(130)의 외측에 배치되므로, 작업자가 작업봉을 이용하여 조작 고리부(144)를 아래로 잡아당길 수 있다. 따라서, 작업자가 조작 고리부(144)를 용이하게 조작하여 변압기의 절연유와 가스를 용이하게 배출시킬 수 있다.
조작 고리부(144)는 야광물질을 포함한다. 이때, 야광물질은 조작 고리부(144)의 내부에 배치되고, 조작 고리부(144)가 투명한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 야광물질은 조작 고리부(144)의 표면에 야광도료를 도포하여 형성할 수 있다. 조작 고리부(144)는 작업자가 일정 거리에서도 시각적으로 인지 가능할 수 있도록 충분히 크게 형성된다. 조작 고리부(144)에 야광물질이 포함되므로, 작업자가 밤이나 어두운 환경에서 조작 고리부(144)를 용이하게 식별할 수 있다. 따라서, 야간 작업시 작업봉을 이용하여 조작 고리부(144)를 용이하게 조작할 수 있고, 작업의 안정성과 편의성을 제공할 수 있다.
상기와 같이, 밸브 바디(120)가 커플러(110)에 나사 결합되므로, 밸브 바디(120)를 커플러(110)에 용이하게 결합 및 분리시킬 수 있다. 따라서, 방압장치의 노후 또는 손상, 이물질에 의한 오염 등이 발생될 경우, 밸브 바디(120)를 커플러(110)에서 용이하게 분리하고, 새로운 방압장치를 신속하게 교체할 수 있다.
또한, 제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되므로, 변압기를 운반하거나 설치할 때에 밸브 바디(120)의 모서리부에 주위 구조물이 먼저 간섭될 수 있다. 따라서, 방압 조작부(140)가 주위 구조물에 간섭되는 것을 방지할 수 있으므로, 방압장치가 주위 구조물에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 밸브 바디(122)가 제1 밸브 바디(121)에서 하측으로 연장되고, 방압 조작부(140)가 제2 밸브 바디(122)에 상하방향으로 이동되도록 설치되므로, 작업자가 작업봉을 이용하여 방압 조작부(140)를 아래로 당겨 절연유나 가스를 배출시킬 수 있다.
또한, 작업자가 투명한 밸브캡부(130)를 보고 절연유를 외부에서 확인할 수 있으므로, 절연유가 탄화에 의해 오염되었는지를 시각적으로 확인할 수 있고, 변압기 점검시 이상 유무를 용이하게 판단할 수 있다.
또한, 조작 고리부(144)에 야광물질이 포함되므로, 작업자가 밤이나 어두운 환경에서 조작 고리부(144)를 용이하게 식별할 수 있다. 따라서, 야간 작업시 작업봉을 이용하여 조작 고리부(144)를 용이하게 조작할 수 있고, 작업의 안정성과 편의성을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
101: 외함 110: 커플러
111: 연결유로 113: 커플러 나사부
120: 밸브 바디 121: 제1 밸브 바디
122: 제2 밸브 바디 124: 통로부
125: 바디 나사부 127: 연통홀부
130: 밸브캡부 133: 배출홀부
140: 방압 조작부 141: 통로 차단부
142: 조작 로드부 143: 탄성부재
144: 조작 고리부

Claims (6)

  1. 변압기의 외함에 돌출되도록 설치되는 커플러;
    상기 커플러에 나사 결합되고, 절연유가 배출되도록 통로부가 형성되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디에 결합되고, 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유가 수용되며, 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유와 가스를 외부로 배출시키도록 배출홀부가 형성되는 밸브캡부; 및
    상기 통로부에 이동 가능하게 배치되고, 상기 밸브 바디의 하측으로 당겨지도록 상하방향으로 설치되는 방압 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는,
    상기 커플러에 결합되도록 바디 나사부가 형성되고, 상기 커플러와 나란하게 형성되는 제1 밸브 바디; 및
    상기 제1 밸브 바디에서 하측으로 연장되고, 상기 방압 조작부가 상하방향으로 이동되도록 설치되는 제2 밸브 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 방압 조작부는,
    상기 통로부를 차단하도록 설치되는 통로 차단부;
    상기 통로 차단부에서 하측으로 연장되는 조작 로드부;
    상기 조작 로드부가 삽입되고, 상기 통로 차단부를 탄성 지지하도록 상기 밸브캡부에 설치되는 탄성부재; 및
    상기 조작 로드부에 연결되고, 상기 밸브캡부의 외측에 배치되는 조작 고리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 조작 고리부는 야광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 밸브캡부는 상기 통로부를 통해 배출되는 절연유를 외부에서 확인할 수 있도록 투명재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 배출홀부는 상기 밸브캡부의 바닥면에서 상측으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 변압기의 방압장치.
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