KR102053318B1

KR102053318B1 - 다목적 이동형 변압기

Info

Publication number: KR102053318B1
Application number: KR1020190133359A
Authority: KR
Inventors: 장용전; 조영기
Original assignee: 한국산업써비스 주식회사
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2019-12-06

Abstract

본 발명은 전기설비 점검용 장비나 시험 및 진단 장비에 범용적으로 활용할 수 있는 다목적 이동형 변압기를 제공하기 위한 것이다.
이에 본 발명에서는 여러 개의 부싱 단자들 중 특정 부싱 단자를 통해 입력되는 전압을 일정한 전압으로 승압하거나 강압하여 다른 부싱 단자를 통해 출력하는 변압장치, 상기 변압장치를 사방에서 둘러싸서 보호하는 하우징, 상기 변압장치와 절연벽으로 격리된 채 상기 하우징에 내장되고, 상기 변압장치의 부싱 단자들에 각각 제1차단기를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제1커넥터와 상기 제1커넥터들 중 어느 하나를 통해 공급되는 전기를 적어도 하나 이상으로 분기하여 공급하기 위해 상기 제1커넥터들 중 어느 하나에 전기적으로 접속된 다수 개의 제2차단기 및 제2커넥터가 설치된 큐비클, 상기 큐비클의 내부를 개폐하기 위해 상기 하우징의 상부에 달린 도어를 포함하는 이동형 변압기를 개시한다.

Description

다목적 이동형 변압기{MULTI-PURPOSE MOVABLE TRANSFORMER}

본 발명은 각종 산업체나 건설현장에서 전기설비 점검용 장비, 시험 및 진단 장비를 동작시키기 위해 필요한 사용전압을 선택적으로 변환하여 공급하는 이동형 변압기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 전기설비 점검용 장비나 시험 및 진단 장비에 범용적으로 활용할 수 있는 다목적 이동형 변압기에 관한 것이다.

변압기(Transformer)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변환하는 장치로서, 절연 방법에 따라 크게 유입, 몰드, 건식, 가스절연 변압기로 구분된다.

이러한 변압기를 비롯하여 차단기, 피뢰기 등 산업체의 전기설비에 고장이 발생하면 조업 중단으로 인한 막대한 손실은 물론 설비고장으로 인한 정전이 다른 곳에 파급돼 대형 정전사고로 이어질 수 있다.

특히 전력용 변압기의 사고 원인으로는 열화나 절연불량에 의한 고장이 대부분을 차지하고 있다.

최근 운용중인 전력용 변압기의 사용기한이 도래하는 전기설비가 증가함에 따라 정전 등의 사고를 예방하기 위해 전력용 변압기의 서지전압, 열화상태 등을 주기적으로 점검 및 진단(성능시험)하여 이상 징후, 수명을 예측하거나 취약 및 노후설비의 교체 및 유지보수 작업을 수행하고 있다.

한편, 전력용 변압기의 점검 및 진단을 위해서는 여과기, 절연유보일러, 진공펌프, 건조공기공급장치, 에어컴프레셔(air compressor), 절연열화시험기, 권선비시험기, 권선저항시험기, 주파수응답분석기 등 다양한 종류의 시험, 점검 및 진단 장비가 필요하다.

그런데 이와 같은 시험, 점검 및 진단 장비들은 사용전압이 제각각 다르기 때문에 현장 상황이나 여건에 따라 3상 440V 전압을 220V 또는 380V 전압으로 강압하거나 3상 220V의 전압을 380V 전압으로 승압하는 여러 대의 변압기를 준비 및 차량에 싣고 현장으로 이동해야 하는 번거로움과 불편함이 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR

1020090024035

A(2009.03.06)

KR

100434152

B1(2004.05.22)

KR

101967317

B1(2019.04.03)

KR

2020130002671

U(2013.05.03)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 각종 산업체나 건설현장에서 전기설비 점검용 장비, 시험 및 진단 장비를 동작시키기 위해 필요한 사용전압을 공급할 때 발생하는 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상으로, 전력회사의 배전선에서 수전한 전압을 작업자가 선택하여 사용전압이 서로 다른 각종 전기설비 점검용 장비를 비롯하여 시험 및 진단 장비 등에 공급하기 위해 필요한 전압으로 변환함으로써 다양한 용도에 구분없이 다목적으로 공급할 수 있음은 물론 공급 전압에 상관없이 범용적으로 활용할 수 있는 이동형 변압기를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 각종 전기설비 점검용 장비나 시험 및 진단 장비에 범용적으로 활용할 수 있도록 하는 이동형 변압기를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적 수단은, 여러 개의 부싱 단자들 중 특정 부싱 단자를 통해 입력되는 입력 전압을 소정의 출력 전압으로 승압하거나 강압하여 다른 부싱 단자를 통해 출력하는 변압장치, 상기 변압장치를 사방에서 둘러싸서 보호하는 하우징, 상기 변압장치와 절연벽으로 격리된 채 상기 하우징에 내장되고, 상기 변압장치의 부싱 단자들에 각각 제1차단기를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제1커넥터와, 상기 제1커넥터들 중 어느 하나를 통해 공급되는 전기를 적어도 하나 이상으로 분기하여 공급하기 위해 상기 제1커넥터들 중 어느 하나에 제2차단기를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제2커넥터가 설치된 큐비클, 상기 큐비클의 내부를 개폐하기 위해 상기 하우징의 상부에 달린 도어를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 이동형 변압기를 제시한다.

이로써 본 발명은 각종 산업체나 건설현장에서 전기설비 점검용 장비, 시험 및 진단 장비를 동작시키기 위해 필요한 사용전압을 용도에 구분없이 다목적으로 공급할 수 있음은 물론 공급 전압에 상관없이 다양한 사용전압으로 변환하여 범용적으로 활용할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 하우징의 전면에 상기 큐비클의 상기 제1 및 제2커넥터들에 외부 전선을 접속하기 위한 전선삽입부가 형성되고, 상기 제1 및 제2커넥터들과 외부 전선의 접속 상태를 절연하는 보호커버가 상기 하우징의 전면에 상기 전선삽입부를 개폐 가능하게 부착될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 변압장치를 받쳐주도록 상기 하우징의 하부에 일체로 설치되고, 지게차로 옮기기 위해 포크(fork)를 끼워넣을 수 있도록 구멍이 형성된 받침대를 더 구비함으로써 운반 및 이동 시 지게차를 이용하여 안정적으로 옮기고 차량에 실을 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 하우징의 바닥에 공구를 수납 및 보관하는 데 사용하는 공구함을 더 구비함으로써 공간효율성을 확보할 수 있음은 물론 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양(aspect)은, 각종 산업체나 건설현장에서 전기설비 점검용 장비, 시험 및 진단 장비 등을 동작시키기 위해 필요한 사용전압을 용도에 구분없이 선택적으로 변환하여 공급할 수 있음은 물론 공급 전압에 상관없이 다양한 사용전압으로 변환하여 범용적으로 활용할 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 변압기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 변압기의 구성요소 중 일부를 제외하고 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 변압기의 구성요소 중 변압장치와 큐비클 간의 3상 회로를 3선으로 나타낸 결선도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 변압기는 크게 변압장치(10), 하우징(20), 큐비클(30), 도어(40), 보호커버(50), 받침대(60) 및 공구함(70)을 포함하고 있다.

변압장치(10)는 상면에 노출되어 있는 여러 개의 부싱 단자들 중 특정 부싱 단자(11)를 통해 입력되는 입력 전압을 소정의 출력 전압으로 승압하거나 강압하여 다른 부싱 단자를 통해 출력하는 것으로, 하우징(20)의 하부에 내장되어 있다.

즉, 변압장치(10)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변환하는 유입 변압기, 몰드 변압기, 건식 변압기, 가스절연 변압기 등으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 유입 변압기(Oil Immersed Transformer)의 경우 전원에서 전력을 공급받고 부하에 전력을 공급하기 위한 2개 이상의 전기회로를 이루는 권선, 자속의 통로 역할을 하는 자기회로를 이루는 철심, 권선과 철심 간의 절연 또는 권선 상호 간의 절연을 위한 절연유 등과 같은 절연물 및 단자로서 사용하는 여러 개의 부싱으로 구성될 수 있고, 아울러 외함에 설치된 방열기 표면의 공기에 의해서 자연 냉각되는 방식으로 이루어질 수 있다.

여기서 변압장치(10)의 양쪽 측면에는 도 3에 도시된 바와 같이 크레인으로 들어올리거나 이동할 때 와이어로프 등을 연결하기 위한 걸기용 샤클이나 아이볼트, 후크와 같은 호이스팅(hoisting) 액세서리(25)가 하우징(20)의 바깥쪽으로 돌출되게 형성할 수 있다.

하우징(20)은 변압장치(10)와 큐비클(30)을 사방에서 둘러싸서 보호하는 형태로 형성되어 있다.

즉, 하우징(20)은 휨 강성을 보장하고 구조적 변형을 방지하는 두께와 소정의 단면 형상 및 일정한 길이를 가지는 경량 형강(light gauge steel), 아연도 강판 또는 고강도 알루미늄 프로파일(profile) 형태로 압출 성형한 골격에 판재를 부착하여 변압장치(10)와 큐비클(30)을 안정적으로 지지할 수 있도록 형성되어 있다.

그리고 하우징(20)의 전면 상부에는 큐비클(30) 내의 제1 및 제2커넥터(33)(35)들에 외부로부터 인입되는 전선을 접속하기 위한 전선삽입부(21)가 형성되어 있고, 전면 하부에는 공구함(70)과 통하도록 개구부(23)가 형성되어 있다.

또한, 하우징(20)의 하부 사방면에는 변압장치(10)의 냉각을 위하여 얇은 판에 공기를 원활하게 배출하거나 유입하는 많은 작은 구멍(air vent)이 일정한 간격으로 뚫린 형태의 다공판(22)이 부착되어 있다.

아울러 하우징(20)의 상면에는 분리 가능한 커버판(24)이 달려 있고, 이 커버판(24)과 전선삽입부(21) 사이의 전면에는 도어(40)가 달려 있다.

여기서 도어(40)가 개폐하는 하우징(20)의 전면 개구 부분은 도어(40)를 열고 닫는 조작이 용이하게 이루어지도록 하기 위해 그 상부로 갈수록 점차 전후 폭이 좁아지게 비스듬히 경사진 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

큐비클(30)은 과전류 시나 단락 고장 등의 이상 상태에서는 회로를 자동으로 차단하고, 보통 회로 상태에서는 수동으로 회로를 개폐할 수 있는 제1 및 제2차단기(32)(34)와, 외부로부터 하우징(20)의 전선삽입구(21)를 통해 인입되는 전선이나 케이블을 접속하기 위한 제1 및 제2커넥터(33)(35)를 노출 없이 콤팩트하게 수납하는 것으로, 제1 및 제2차단기(32)(34)의 조작 및 보수 점검이 안전하게 이루어질 수 있도록 절연벽(31)으로 둘러싸여 변압장치(10)와 격리된 채 하우징(20)의 상부에 내장되어 있다.

즉, 큐비클(30)의 내부에는 변압장치(10)의 부싱 단자(11)들에 각각 제1차단기(32)를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제1커넥터(33)가 부착되어 있고, 또 제1커넥터(33)들 중 어느 하나를 통해 공급되는 전기를 적어도 하나 이상으로 분기하여 공급하기 위해 제1커넥터(33)들 중 어느 하나에 각각 제2차단기(34)를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제2커넥터(35)가 부착되어 있다.

특히 제1커넥터(33)들은 변압장치(10)의 부싱 단자(11)들에 각각 전선으로 연결되어 있고, 그 사이에 각각의 전기회로를 온/오프 조작으로 개폐하는 제1차단기(32)들이 연결되어 있다.

또한, 큐비클(30)의 내부 바닥면 및 벽면에는 제1 및 제2차단기(32)(34) 또는 제1 및 제2커넥터(33)(35)와 변압장치(10)의 부싱 단자(11)들 간을 전선으로 연결하기 위해 전선이 관통하는 전선구멍(36)이 일정한 간격을 두고 다수 형성되어 있다.

여기서 제1 및 제2차단기(32)(34)로는 접점을 개폐하는 개폐기구와 손잡이, 과전류나 단락전류에 응답해 작동시키는 과전류나 트립장치, 아크를 소호시키는 소호장치, 회로를 개폐하는 접촉자, 전선을 접속하는 단자 및 이를 일체로 조립한 몰드 케이스 등으로 구성되어 있는 몰드차단기(molded circuit breaker)를 채용하는 것이 바람직하다.

도어(40)는 큐비클(30)의 내부를 개폐하기 위해 하우징(20)의 상부에 달려 있다.

즉, 도어(40)의 상단은 닫힌 상태에서 앞으로 잡아당겨서 열 수 있도록 커버판(24)에 힌지(41) 이음으로 부착되어 있고, 하부의 전면에는 여닫을 때 붙잡을 수 있도록 손잡이(42)가 달려 있다.

보호커버(50)는 제1 및 제2커넥터(33)(35)들과 외부로부터 인입되는 전선의 접속 상태를 절연하고 보호하기 위해 하우징(20)의 전면에 부착되어 있다.

즉, 보호커버(50)의 하단 부분을 바깥쪽으로 당겨서 전선삽입부(21)를 개폐하도록 그 상단 가장자리 부분은 하우징(20)에 리벳팅 등의 방법으로 부착되어 있고, 하단 부분은 구속되지 않은 자유단으로 되어 있다.

여기서 보호커버(50)는 전선삽입부(21)를 탄력적으로 개폐하여 제1 및 제2커넥터(33)(35)들이 전체적으로 노출되는 것을 효과적으로 차단하고, 부품의 유지보수 및 점검, 교체 시 등에 작업자가 높은 전류가 흐르는 제1 및 제2커넥터(33)(35)들과 접촉하거나 그로 인한 심리적 불안감을 해소하기 위해 탄성과 유연성을 갖는 절연재로 이루어지는 것이 바람직하다.

받침대(60)는 변압장치(10)를 안정적으로 받쳐주도록 하우징(20)의 하부에 일체로 설치되어 있다.

그리고 받침대(60)는 차량 및 공사현장으로 안전하고 용이하게 운반 가능하도록 지게차의 포크(fork)를 끼워넣어 들어올릴 수 있는 구멍이 형성되어 있다.

여기서 받침대(60)는 변압장치(10)와 하우징(20)을 안정적으로 지지할 수 있도록 휨 강성을 보장하고 구조적 변형을 방지하는 두께와 소정의 단면 형상 및 일정한 길이를 가지는 ㄱ형강, ㄷ형강 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.

공구함(70)은 하우징(20)의 개구부(23) 안쪽 바닥에 전기설비 점검용 각종 수작업 공구를 완벽하게 정리하여 수납 및 보관할 수 있도록 구비되어 있다.

즉, 공구함(70)은 하우징(20)의 하부와 받침대(60) 사이의 이용 가치가 없는 데드 스페이스(dead space) 공간의 활용성을 높이기 위해 그 데스 스페이스 공간에 내장되어 있다.

여기서 공구함(70)은 공구의 노출을 방지하기 위해 덮개로 여닫을 수 있는 형태나 구조로 형성할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 변압기는 각종 산업체나 건설현장에서 전기설비 점검용 장비, 시험 및 진단 장비 등을 동작시키기 위해 필요한 서로 다른 사용전압을 현장 상황이나 여건에 따라 선택적으로 변환할 수 있고, 이를 특정 사용전압 및 용도에 구분없이 다목적으로 공급할 수 있다.

예를 들면, 전력회사의 배전선에서 수전한 3상 440V 전압을 진공펌프, 전동기 등에 공급하기 위해 필요한 220V 또는 380V 전압으로 강압하거나 3상 220V의 전압을 380V 전압으로 승압할 수 있어 현장에서 변전 설비 등을 통해 공급받는 전압에 상관없이 다양한 사용전압으로 변환하여 범용적으로 활용할 수 있다.

따라서 전기설비 점검이나 시험 및 진단 작업 시 공간활용성을 높일 수 있음은 물론 두 가지 이상의 기능을 겸용하여 동시에 소화 및 더욱 신속하게 처리할 수 있어 작업 편의성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 변압장치 11: 부싱 단자
20: 하우징 21: 전선삽입부
22: 다공판 23: 개구부
24: 커버판 30: 큐비클
31: 절연벽 32: 제1차단기
33: 제1커넥터 34: 제2차단기
35: 제2커넥터 36: 전선구멍
40: 도어 41: 힌지
42: 손잡이 50: 보호커버
60: 받침대 70: 공구함

Claims

여러 개의 부싱 단자들 중 특정 부싱 단자를 통해 입력되는 입력 전압을 소정의 출력 전압으로 승압하거나 강압하여 다른 부싱 단자를 통해 출력하는 변압장치;
상기 변압장치를 사방에서 둘러싸서 보호하는 하우징;
상기 변압장치와 절연벽으로 격리된 채 상기 하우징에 내장되고, 상기 변압장치의 부싱 단자들에 각각 제1차단기를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제1커넥터와, 상기 제1커넥터들 중 어느 하나를 통해 공급되는 전기를 적어도 하나 이상으로 분기하여 공급하기 위해 상기 제1커넥터들 중 어느 하나에 각각 제2차단기를 통해 전기적으로 접속된 다수 개의 제2커넥터가 설치된 큐비클; 및
상기 큐비클의 내부를 개폐하기 위해 상기 하우징의 상부에 달린 도어;
를 포함하며,
상기 하우징의 전면에 상기 큐비클의 상기 제1 및 제2커넥터들에 외부 전선을 접속하기 위한 전선삽입부가 형성되고, 상기 제1 및 제2커넥터들과 외부 전선의 접속 상태를 절연하는 보호커버가 상기 하우징의 전면에 상기 전선삽입부를 개폐 가능하게 부착된 이동형 변압기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 변압장치를 받쳐주도록 상기 하우징의 하부에 일체로 설치되고, 지게차로 옮기기 위해 포크(fork)를 끼워넣을 수 있는 받침대;
를 더 포함하는 이동형 변압기.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 전면에 개구부가 형성되고, 상기 하우징의 상기 개구부 안쪽 바닥에 공구를 수납 및 보관하는 데 사용하는 공구함이 구비된 이동형 변압기.