KR102109169B1 - 안전성이 향상된 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 자로를 형성하기 위한 철심과, 철심에 결합되어 전로를 형성하는 코일을 구비하는 전기 어셈블리(40)와, 절연유(30)를 수용하는 외함(10); 순간 압력에 의해 개방되어 내부 가스를 배출하는 안전밸브(21)가 구비되어 외함(10)의 상부를 밀폐시키는 커버(20); 및 외함(10)에서 대류에 의해 이동되는 절연유(30)를 유도하여 순환시키는 대류판넬(100);을 포함하고, 대류판넬(100)은 일면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 상방 또는 하방으로 이동되는 절연유(30)를 안내하는 전면판(130)과, 반대면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 반대방향으로 이동되는 절연유(30)를 안내하는 배면판(120)과, 전면판(130)과 배면판(120) 사이의 열전달을 차단하는 단열판(110);을 포함하는 안정성이 향상된 변압기를 포함할 수 있다.

Description

안전성이 향상된 변압기{TRANSFORMER WITH IMPROVED SAFETY}

본 발명은 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대류에 의해 순환되는 절연유의 유속을 가속하고, 순간 압력을 안전밸브로 안내할 수 있어 온도 상승 및 순간 압력에 의한 이상이 방지될 수 있어 안정성이 향상된 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 자로를 형성시키기 위한 철심과 이 철심에 결합되어 전로를 형성시키는 코일(권선)을 포함하며, 이들 철심과 코일이 외부와의 사이에서 충분한 절연상태를 유지하도록 하고 냉각매체로서의 기능을 수행하도록 하기 위해 변압기 내부에 오일(절연유)을 충입 후, 변압기 케이스의 둘레에 마련된 대규모의 방열기 측으로 오일을 순환시키고, 이를 외기의 팬이 구동되어 냉각시키는 구성으로 이루어져 있다.

이러한, 변압기는 사용자에게 공급된 전압을 상기 사용자가 원하는 전압으로 변압하기 위한 전기 기기로서, 특정의 전압으로 변압하고자 할 경우 이상적인 변압기라면 입력된 전압에 대하여 출력되는 변압된 전압의 비율이 1:1 즉, 100%로 되어 변압시 손실이 발생하지 않게 된다.

그러나 실제 변압시에는 부하손이나 무부하손 등의 손실이 발생되어 100%의 변압효율을 기대한다는 것은 불가능하다.

한편, 상기와 같이 부하손이나 무부하손 등의 발생된 손실은 열로 변환되어 변압기 자체의 수명을 단축시키거나 변압기 내의 부품을 파손시키게 되었는데, 이를 방지하기 위해 전술된 바와 같이, 대규모의 전달판이 사용되었다.

즉, 상기와 같이, 유입변압기 내부의 절연유를 변압기 함체 외부에 연결된 전달판을 이용하여 냉각하는 주위 온도차에 의한 공냉 방식은, 여름철 주위 온도가 높아지거나 변전실 내부온도가 높을 경우, 그 기능이 저하되어 변압기의 냉각 효율이 저하되고, 이로 인하여 변압기 내부 온도가 상승하여 변압기 절연이 파괴되어 변압기의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 변압기(예를 들면, 전주 위에 설치된 주상 변압기)는 전기 사용량이 크게 상승할 경우 및 코아의 자속 밀도가 높은 경우나 낙뢰등과 같은 외부의 전기적인충격이 발생할 경우에, 과부하로 인해 변압기 내부에 순간 고압력이 발생하여 폭발하는 사고가 빈번히 발생하고 있다.

그러므로 종래에는 상기와 같은 안전사고를 사전에 방지하기 위해, 내부 일정압력을 초과할 경우 순간압력이 외부로 방출시키는 순간 압력저감장치(안전밸브)가 주상변압기에 설치된다.

그러나 종래의 순간 압력저감장치는 대부분 구조가 복잡하고, 조립 또는 제작에 많은 시간과 비용이 들어갈 뿐만 아니라, 순간 압력 발생시 이를 배출하지 못하게 되어 변압기의 본체가 폭발하는 불량 문제가 종종 발생되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1290682호(2013.07.23 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1791859호(2017.10.25 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 변압기 내부에서 대류의 발생을 유도하여 절연유를 순환시킬 수 있고, 순환되는 절연유의 유속을 증가시킬 수 있는 변압기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 변압기 내측에서 발생된 순간 압력을 순간 압력저감장치로 안내할 수 있어 순간 압력에 의한 변압기의 폭발을 방지할 수 있는 변압기를 제공할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 자로를 형성하기 위한 철심과, 철심에 결합되어 전로를 형성하는 코일을 구비하는 전기 어셈블리와, 절연유를 수용하는 외함과, 순간 압력에 의해 개방되어 내부 가스를 배출시키는 안전밸브가 구비되어 외함의 상부를 밀폐시키는 커버 및 외함서 대류에 의해 이동되는 절연유를 유도하여 순환시키는 대류판넬을 포함하고, 대류판넬은 일면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 상방 또는 하방으로 이동되는 절연유를 안내하는 전면판과, 반대면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 반대방향으로 이동되는 절연유를 안내하는 배면판과, 전면판과 배면판 사이의 열전달을 차단하는 단열판을 포함하는 안정성이 향상된 변압기를 제공함에 있다.

따라서 본 발명은 변압기 내부에서 온도 상승 시에 대류가 발생되면서 절연유가 순환하되, 대류에 의해 상승된 절연유를 가압함에 따라 대류에 의한 절연유의 유속이 증가되어 순환시간이 단축될 수 있어 냉각효율이 높아지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내측에서 발생된 순간 압력을 안전밸브로 안내할 수 있어 순간 압력 발생시 안전밸브가 작동하는 시간을 단축할 수 있어 순간 압력에 의한 변압기 외함이 찢어짐이나 커버의 분리 및/또는 폭발을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안정성이 향상된 변압기를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대 도면이다.
도 3은 대류판넬을 도시한 사시도이다.
도 4는 평면도이다.
도 5는 가속부를 도시한 사시도이다.
도 6은 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하부터는 본 발명에 따른 안정성이 향상된 변압기의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 안정성이 향상된 변압기를 도시한 단면도, 도 2는 도 1의 요부 확대도이고, 도 3은 대류판넬(100)을 도시한 사시도, 도 4는 도 1의 평면도, 도 5는 가속부(210)를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 변압기 외함(10)과, 외함(10)의 상부를 밀폐시키는 커버(20)와, 외함(10) 내측에 수용된 절연유(30)와 전기 어셈블리(40)와, 외함(10) 내측에서 대류를 발생시키는 대류판넬(100)과, 대류에 의해 이동되는 절연유(30)를 가속시키는 가속부(210)와, 커버(20)에 고정되어 순간 압력을 안내하는 안내부(220)와, 절연유(30)의 열을 방열시키는 방열부(300)를 포함한다.

외함(10)은 자로를 형성하기 위한 철심과 철심에 결합되어 전로를 형성하는 코일을 구비하는 전기 어셈블리(40)와, 절연유(30)가 수용된다. 여기서 외함(10)의 외면 상단에서는 커버(20)를 고정시킬 수 있도록 상하 회전 가능한 락킹수단(13)과, 외함 내면에서 절연유(30)의 수면을 표시하는 표시단(11)과, 안내부(220)를 지지하는 가림턱(12)과, 대류판넬(100)이 끼움되는 끼움홈(14)을 포함된다.

표시단(11)은 외함(10)의 내면에서 수평으로 연장되어 절연유(30)의 주입 높이를 표시한다. 즉, 표시단(11)은 외함(10)의 내측으로 주입되는 절연유(30)의 높이를 표시한다. 아울러, 표시단(11)은 가속부(210)와 연계되어 대류현상으로 인해 이동되는 절연유(30)를 가압하여 유속을 증가시킨다. 이는 후술한다.

끼움홈(14)은 상호 이격된 한 쌍으로서 방열부의 전방에서 설치되어 끼움되는 대류판넬(100)을 지지한다. 한 쌍의 끼움홈(14)은 외함(10) 내측에서 복수가 형성된다.

커버(20)는 외함(10)의 상부를 밀폐시키며, 락킹수단(13)에 의해 고정 또는 해제된다. 여기서 커버(20)는 외함(10) 내측에서 발생된 순간 압력에 의해 개방되어 내측의 가스를 배출시킬 수 있도록 안전밸브(21)를 포함할 수 있다. 안전밸브(21)는 내측에서 발생된 순간 압력에 의해 개방되어 내측의 가스를 외부로 배출시켜 폭발과 같은 안전사고를 방지한다.

이와 같은 락킹수단(13)을 구비한 외함(10)과, 전기 어셈블리(40) 및 안전밸브(21)를 구비한 커버(20)는 일반적으로 공지된 기술을 적용함에 따라 그 설명을 생략한다.

대류판넬(100)은 외함(10)의 내측에 직립되도록 설치되어 대류현상에 의한 절연유(30)의 순환을 유도한다. 즉, 대류판넬(100)은 하측에서 온도가 낮은 절연유(30)가 가열되면서 열을 전달하는 대류현상을 이용하여 순환시킨다.

이를 위하여 대류판넬(100)은 대류현상으로 이동되는 절연유(30)가 안내되는 유로를 형성한다. 예를 들면, 낮은 온도의 절연유(30)는 온도가 상승되면서 대류판넬(100)의 일면을 따라 상승 된 후 반대면과 외함의 내면 사이의 제1유로(A)를 통하여 외함(10)의 하측으로 이동된다. 대류판넬(100)은 이와 같은 대류현상을 유도하여 절연유(30)를 순환시킨다.

즉, 대류판넬(100)은 상하측에서 서로 다른 온도를 갖는 절연유들을 순환 및 혼합시켜 상호간에 열전달이 이루어져 전체 온도를 낮출 수 있도록 한다.

구체적으로 설명하자면, 대류판넬(100)은 외측으로 돌출되는 양각홈과 내향된 음각홈이 상호 교번적으로 형성되는 전면판(130)과 배면판(120), 전면판(130)과 배면판(120) 사이의 열전달을 차단하는 단열판(110)과, 절연유(30)를 안내하는 와류판(140)을 포함할 수 있다.

여기서 전면판(130)과 배면판(120) 중 적어도 하나는 양측 끝단에서 외측으로 돌출되어 직립되는 삽입홈(131)을 포함할 수 있다. 삽입홈(131)은 외함(10)의 내면에서 직립된 끼움홈(14)에 체결된다.

예를 들면, 전면판(130)은 하측에서 가열되는 절연유(30)를 상방으로 안내하고, 배면판(120)은 외함(10)의 내면 사이에 제1유로(A)를 형성하여 전면판(130)을 타고 상방으로 이동된 절연유(30)를 하방으로 안내한다.

와류판(140)은 전면판(130)의 하단에 접착 및/또는 고정되는 하향 직립된 판재로서 하측이 만곡되어 제1유로(A)를 통하여 안내된 절연유(30)를 외함(10) 내측으로 안내한다. 여기서 와류판(140)은 냉각된 절연유(30)를 전면판(130) 하측으로 안내하되, 와류를 형성하여 대류현상으로 이동되는 절연유(30)의 유속을 가속시킬 수 있다.

단열판(110)은 전면판(130)과 배면판(120) 사이의 열전달을 차단한다. 이는 대류판넬(100)을 사이에 두고 이동되는 절연유(30)의 온도가 차이가 있어 상호간에 열전달이 이루어지면, 대류현상으로 인한 절연유(30)의 유속 저하를 방지하기 위함이다. 예를 들면, 전면판(130)측은 온도가 낮은 절연유(30)가 상방으로 이동되고, 배면판(120)측은 제1유로(A)를 통하여 온도가 높은 절연유(30)가 하방으로 이동되면서 방열부(300)와의 열교환을 통하여 점차 냉각된다.

여기서 양측의 대류판넬(100)을 기준으로 양측의 절연유(30)의 열교환이 이루어지면, 양측의 절연유(30) 온도가 균일하게 이루어질 수 있어 순환되는 절연유(30)의 유속이 감소될 수 있다.

따라서 단열판(110)은 전면판(130)과 배면판(120) 간의 열전달을 차단하여 절연유(30)의 유속 저하를 방지할 수 있도록 한다.

방열부(300)는 외함(10)에서 외측으로 돌출되어 대류현상에 의해 절연유(30)가 이동되는 제1유로(A)에서 분기된 제2유로(B)를 형성하는 방열함체(310)와, 방열함체(310)의 외면에서 직립되도록 인출되는 복수의 방열핀(320)과, 방열함체(310)의 내면에서 절연유(30)의 열을 흡열하는 흡열판(340)과, 외함(10)으로부터 열전달을 차단하는 단열재(330)를 포함한다.

방열함체(310)는 제1유로(A)를 통하여 외함(10)의 하측으로 순환되는 절연유(30)를 일시 수용 및/또는 순환시킬 수 있는 공간을 형성한다. 즉, 방열함체(310)는 내측에서 외함에 연결된 인입구(312)을 통하여 인입된 절연유(30)를 인출구(313)를 통해 제1유로(A)로 배출시킨다. 즉, 방열함체(310)는 내측에서 제1유로(A)에 연결되는 제2유로(B)를 형성한다.

여기서 방열함체(310)는 외함(10)과 일체형으로 형성될 수 있다.

또는, 방열함체(310)는 외함(10)의 외면에서 상하측에서 각각 관통된 관통구에 인입되는 배관들로서 인입구(312)와 인출구(313)를 구성되어 외함(10)에 용접 또는 기타 고정수단에 의해 설치될 수 있다.

흡열판(340)은 방열함체(310)의 내면에 고정되어 절연유(30)의 열을 외부의 방열핀(320)으로 전달한다. 이를 위하여 흡열판(340)은 열전도성 금속판으로 제작될 수 있다.

단열재(330)는 방열함체(310)의 내면에 설치되어 제1유로(A)와 제2유로(B) 사이에 위치된 외함(10)의 벽면과 방열함체(310)의 전면 사이로 열전달을 차단한다. 따라서 단열재(330)는 흡열판(340)과 대향되는 위치(전면)에서 설치된다.

방열핀(320)은 방열함체(310)의 외면에서 복수가 상호 이격되도록 직립된 형상으로 제작된다. 방열핀(320)은 공기와의 접촉을 통하여 흡열판(340)을 통하여 전달된 열을 공기중으로 방열시킨다.

가속부(210)는 커버(20)의 하면에서 하향 연장되는 지지봉(211)과, 지지봉(211)의 끝단에서 수평 연장되는 가압단(212)을 포함한다.

지지봉(211)은 복수로서 커버(20)의 하면에서 하향 연장된다. 여기서 지지봉(211)은 커버(20)의 하면에서 안전밸브(21)를 중심으로 하향 경사지도록 연장되는 볼록판을 연통하도록 연장된다. 또한, 지지봉(211)은 외면에 스프링(222)이 설치된다.

가압단(212)은 지지봉(211)의 끝단에서 수평 연장되되, 서로 다른 지지봉(211)의 끝단으로 연장되는 환형의 고리로 이루어진다. 즉, 가압단(212)은 환형의 고리로 형성되며 지지봉(211)의 끝단에 연결 및 고정된다.

여기서 가압단(212)은 절연유(30)의 수면과 일치된 위치 또는 수면 아래에 위치되어 대류현상에 의하여 이동되는 절연유(30)를 가압한다. 즉, 가압단(212)은 상방으로 이동되는 절연유(30)를 위에서 눌러주면서 하방으로 방향으로 전환하도록 유도함에 따라 절연유(30)의 유속을 증가시키게 된다.

예를 들면, 절연유(30)는 온도 상승에 의해 전면판(130)을 따라 상방으로 이동되면서 가압단(212)에 충돌하고, 가압단(212)에 충돌되면서 대류판넬(100)의 배면판(120)과 외함(10)의 내면 사이의 제1유로(A)로 하방 이동된다. 이때, 절연유(30)는 순환과정에서 가압단(212)에 의해 반대방향으로 전환된다.

안내부(220)는 커버(20)의 하면에서 인출되는 안전밸브(21)를 중심으로 하향경사지도록 연장되는 안내판넬(221), 안내판넬(221)의 내측에서 지지봉(211)의 외면에 설치되어 안내판넬(221)을 탄성 지지하는 스프링(222)을 포함한다.

안내판넬(221)은 커버(20)의 하면과 이격되어 그 사이에 공간을 형성하되, 커버(20) 하면에 위치된 안전밸브(21)의 인입구를 중심으로 테두리측으로 하향 경사지도록 연장된 후 외함(10) 내면에 인접한 테두리에서 직립된 단부를 이룬다. 이때, 안내판넬(221)의 테두리에서 연장된 단부는 주름관 형상의 주름면(221a)을 형성한다.

주름면(221a)은 안내판넬(221)의 경사면에 순간 압력이 가해지면 절첩되면서 순간 압력을 완화시킨다.

여기서 안내판넬(221)의 테두리는 외함(10)의 내면에서 내측으로 돌출되는 가림턱(12)의 상면에 놓여진다.

가림턱(12)은 외함(10)의 내측에 발생된 순간 압력이 안내판넬(221)의 테두리에서 직립된 주름면(221a)과 외함(10) 내면 사이의 틈새로 방출되지 않고, 안내판넬(221)의 외면을 따라 안내되도록 외함(10) 내면과의 틈새를 가리는 역할을 수행한다. 이를 위하여 가림턱(12)은 외함(10)의 내면을 따라 연장되는 고리형으로 형성될 수 있다.

스프링(222)은 안내판넬(221)과 커버(20)의 하면 사이의 이격된 공간에서 지지봉(211)의 외면에 설치되어 안내판넬(221)을 탄성 지지한다. 예를 들면, 안내판넬(221)은 순간 압력이 발생 되면, 주름면(221a)이 절첩되면서 커버(20)측으로 밀착된다. 이때, 스프링(222)은 안내판넬(221)은 탄성력으로 지지하게 된다. 따라서 안내판넬(221)은 순간 압력을 저항하면서 안전밸브(21)로 전달할 수 있다.

즉, 본 발명은 외함(10)에서 발생된 순간 압력이 커버(20)나 외함(10)으로 작용 되기 이전에 안전밸브(21)가 개방될 수 있도록 순간 압력을 전달할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저, 작업자는 외함(10)의 내측에서 복수의 대류판넬(100)에서 배면판(120) 또는 전면판(130)의 양측에 직립된 삽입홈(131)을 외함(10)의 내면에 직립된 끼움홈(14)에 끼움시킨다. 따라서 대류판넬(100)과 외함(10) 사이의 제1유로(A)가 형성되고, 외함의 내측에서 연장되는 방열함체(310)에 의해 제1유로(A)에서 분기되는 제2유로(B)가 형성된다.

그리고 작업자는 전기 어셈블리(40)를 수납한 이후 절연유(30)를 주입한다. 이때 작업자는 표시단(11)이 형성된 위치를 목표로 절연유(30)를 주입하고, 커버(20)를 설치하여 외함(10)의 상부를 밀폐시킨다.

여기서 안내판넬(221)의 직립된 단부를 이루는 주름면(221a)은 외함(10)의 내면에 밀착되도록 체결된다. 아울러 안내판넬(221)의 테두리는 가림턱(12)의 상단으로 위치되어 안내판넬(221)의 주름면(221a)과 외함(10) 내면 사이의 틈새가 가림턱(12)에 의해 가려진다.

또한, 가압단(212)은 커버의 하면에서 하향 연장됨에 따라 상술한 바와 같이 커버(20)가 외함(10)의 상부에 고정되면 수면과 일치된 위치거나 수면의 아래쪽에 위치된다.

이와 같이 조립된 변압기는 내측의 온도가 상승되면, 대류판넬(100)을 기준으로 절연유(30)가 상하측의 온도차에 의해 이동되는 대류현상이 발생 된다. 즉, 외함의 하측에 위치되는 절연유(30)는 대류판넬(100)의 전면판(130)을 따라 상방으로 이동된 후, 가압단(212)의 하면에 충돌되면서 가속되어 외함(10)의 내면과 배면판(120) 사이의 제1유로(A)로 이동된다. 이때, 제1유로(A)의 절연유(30)는 일부가 제2유로(B)로 인입된다. 제2유로(B)에 인입된 절연유(30)는 흡열판(340)과 열교환하여 냉각된 후 인출구(313)를 통하여 제1유로(A)의 절연유(30)와 혼합된다.

그리고 절연유(30)는 제1유로(A)에서 배면판(120)의 하단에 형성된 와류판(140)을 거쳐 전기 어셈블리(40)가 위치된 중앙으로 이동되어 혼합된다. 그러므로 변압기는 내측에서 상기와 같은 대류현상과 방열부(300)의 열교환에 의해 냉각된 절연유가 전기 어셈블리 주변의 절연유들과 혼합되어 온도를 떨어뜨리게 된다.

다만, 이상 고온이나 화재와 같은 환경에서 변압기의 내부에는 순간 압력이 발생될 수 있다.

이때 안내판넬(221)은 내측에서 발생된 순간 압력이 가해지면, 외함(10)이 내면과 밀착 또는 인접하여 주름관 형상으로 이루어진 주름면(212 a)이 절첩되면서 커버(20)의 하면측으로 상방으로 접혀진다. 이때, 스프링(222)은 안내판넬(221)을 탄성 지지하여 순간 압력에 의한 충격을 완화 시킨다. 따라서 순간 압력은 안내판넬(221)의 중심부에 형성되는 안전밸브측으로 집중될 수 있다.

그러므로 안전밸브(21)는 순간 압력이 가해짐과 동시에 개방되어 내부에 발생된 가스를 외부로 배출한다.

즉, 본 발명은 순간 압력이 안전밸브(21)로 집중할 수 있도록 커버의 하면에 안내판넬(221)을 구비함에 따라 종래와 같이 안전밸브(21)로 순간 압력이 집중되지 못하여 외함(10)이 찢어지거나 커버(20)의 분리와 같은 폭발을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 일실시예의 구성에서 제1유로(A)와 제2유로(B) 외에 유로를 추가할 수 있는 실시예들을 구성할 수 있다. 이와 같은 실시예들은 방열부(300)와 열교환이 가능한 유로를 추가함에 따라 외함(10) 내의 냉각 효율을 향상시킬 수 있을 것이다. 이는 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명에서 방열부의 다른 실시예를 도시한 단면도, 도 7은 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에서 방열부(300)의 다른 실시예는 외함(10)의 외측으로 돌출되어 내측에 제2유로(B)가 형성되는 공간을 구성하는 방열함체(310)와, 방열함체(310)에 체결되어 내측에 유로를 형성하는 흡열관(350)과, 흡열관(350)의 외측에서 인출되는 복수의 방열핀(320')을 포함할 수 있다.

방열함체(310)는 상술한 일실시예와 마찬가지로, 제1유로(A)에서 분기되는 제2유로(B)를 형성할 수 있도록 제1유로(A)에서 연결되는 인입구(311)와, 인입구에서 인입된 절연유를 제1유로(A)로 배출하는 배출구(353)로서 제2유로(B)를 형성한다. 여기서 방열함체(310)는 외함(10)과 일체로 구성되거나, 인입구(312) 및 인출구(313)에 각각 연결되는 배관들로 구성되어 외함(10)의 내측에 조립되는 분리형으로 구성될 수 있다.

흡열관(350)은 방열함체(310)의 내측에 하나 이상이 매립된 상태로 설치될 수 있다. 구체적으로 설명하자면, 흡열관(350)은 내측이 공간을 이루어 직립된 방향으로 연장되는 흡열본체(351)와, 흡열본체(351)의 상단에서 형성되는 입구(352)와, 하단에 형성된 출구(353)를 포함한다. 즉, 흡열관(350)은 제2유로(B)에서 분기된 제3유로(C)를 형성한다.

방열핀(320')은 흡열관(350)의 외면에서 복수가 직립되도록 돌출되어 흡열관(350)을 지나는 절연유(30)로부터 전달된 열을 공기중으로 방열한다.

이와 같은 방열부(300)의 다른 실시예는 방열함체(310)에, 예를 들면, 복수의 흡열관(350)을 설치할 수 있어 제2유로(B)에서 분기되는 복수의 유로를 구성할 수 있다. 따라서 일실시예의 방열부(300)에 비하여 많은 양의 절연유(30)를 외부 공기와 열교환이 가능하여 냉각 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 방열부(300)의 내측에서 유로를 구성하는 것이 아닌, 제2유로(B)를 통하여 이동되는 절연유(30)로부터 열을 전달받아 방열핀(320')으로 전달할 수 있도록 흡열체(370)가 충진될 수 있다. 이는 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명에서 방열부의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 방열부(300)의 또 다른 실시예는 상단과 하단에서 각각 인출되는 상단배관(362) 및 하단배관(363)을 구비하여 일방향으로 연장되는 충진관(360)과, 충진관(360)의 외측에서 돌출되어 공기중으로 열을 방열시키는 복수의 방열핀(320')과, 충진관(360)의 내측에 충진되는 흡열체(370)를 포함한다.

충진관(360)은 내측이 공간을 이루고 상단에서 수평으로 돌출되는 상단배관(362)과, 하단에서 수평으로 돌출 연장되는 하단배관(363)을 구비하고, 내측에 흡열체(370)가 충진된 충진본체(361)를 형성한다. 여기서 충진본체(361)는 상단배관(362)과 하단배관(363)이 형성된 일면이 방열함체(310)의 내측에 위치되고, 반대면은 방열함체(310)의 외측으로 인출된다.

방열핀(320')은 외부로 노출되는 방열함체(310)의 외면에서 복수가 형성된다.

흡열체(370)는, 예를 들면, 열전도성 금속 와이어로서 복수가 묶음되어 충진본체(361)의 내측에 충진된다. 여기서 흡열체(370)의 양 끝단은 상단배관(362) 및 하단배관(363)으로 각각 인출되어 제2유로(B) 내에 위치된다. 따라서 흡열체(370)는 제2유로(B)를 이동하는 절연유(30)의 열을 흡열하여 방열핀(320')으로 전달한다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예는 제2실시예와 달리 유로를 추가하는 것이 아닌 흡열체(370)를 이용하여 절연유(30)의 열교환량을 증가할 수 있다.

아울러, 또 다른 실시예를 응용하면, 일실시예에서 제2유로(B)에 흡열체(370)가 충진되어 제1유로(A)를 지나는 절연유(30)의 열교환을 가속화시킬 수 있고, 다른 실시예에서는 유로가 형성되는 흡열관(350)과, 흡열체(370)가 충진되는 충진관(360)이 조합되어 설치될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것 은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 외함 11 : 표시단
12 : 가림턱 13 : 락킹수단
14 : 끼움홈 20 : 커버
21 : 안전밸브 30 : 절연유
40 : 전기 어셈블리 100 : 대류판넬
110 : 단열판 120 : 배면판
130 : 전면판 131 : 삽입홈
140 : 와류판 210 : 가속부
211 : 지지봉 212 : 가압단
220 : 안내부 221 : 안내판넬
221a : 주름면 222 : 스프링
300 : 방열부 310 : 방열함체
311 : 인입구 312 : 인출구
320, 320': 방열핀 330 : 단열재
340 : 흡열판 350 : 흡열관
351 : 흡열본체 352 : 입구
353 : 출구 360 : 충진관
361 : 충진본체 362 : 상단배관
363 : 하단배관 370 : 흡열체

Claims (6)

1. 자로를 형성하기 위한 철심과, 철심에 결합되어 전로를 형성하는 코일을 구비하는 전기 어셈블리(40)와, 절연유(30)를 수용하는 외함(10);
   순간 압력에 의해 개방되어 내부 가스를 배출하는 안전밸브(21)가 구비되어 외함(10)의 상부를 밀폐시키는 커버(20); 및
   외함(10)에서 대류에 의해 이동되는 절연유(30)를 유도하여 순환시키는 대류판넬(100);을 포함하고,
   대류판넬(100)은
   일면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 상방 또는 하방으로 이동되는 절연유(30)를 안내하는 전면판(130)과, 반대면에서 양각홈과 음각홈이 교번적으로 형성되어 반대방향으로 이동되는 절연유(30)를 안내하는 배면판(120)과, 전면판(130)과 배면판(120) 사이의 열전달을 차단하는 단열판(110);을 포함하는 안정성이 향상된 변압기.
   
2. 청구항 1에 있어서, 커버(20)의 하측으로 하향 연장되는 지지봉(211); 및
   지지봉(211)의 하단에서 수평으로 연장되어 절연유(30)의 수면에 위치되어 대류판넬(100)의 일면을 따라 상향되는 절연유(30)를 가압하여 대류판넬(100)의 반대면과 외함(10)의 내면 사이의 제1유로(A)로 안내하는 가압단(212);을 포함하는 안정성이 향상된 변압기.
   
3. 청구항 2에 있어서, 커버(20)의 하면에서 안전밸브(21)의 입구(352) 측을 중심으로 하향 경사지도록 연장되어 커버(20)의 하면의 사이에 공간을 형성하는 안내판넬(221); 및
   커버(20) 하면에서 연장되는 지지봉(211)의 외면에 설치되어 안내판넬(221)을 탄성 지지하는 스프링(222); 을 포함하는 안정성이 향상된 변압기.
   
4. 청구항 2에 있어서, 가압단(212)은
   외함(10)의 내면을 따라 연장되는 환형의 고리인 것; 을 특징으로 하는 안정성이 향상된 변압기.
   
5. 청구항 2에 있어서, 안내판넬(221)은
   하향 경사진 일면의 테두리에서 외함(10)의 내면에 밀착 또는 인접하게 위치되는 직립된 단면이 주름 형상으로 이루어져 순간 압력이 가해지면 절첩되는 주름면(221a);을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 변압기.
   
6. 청구항 1에 있어서, 대류판넬(100)을 기준으로 순환되는 절연유(30)의 열을 방열시키는 방열부(300);를 더 포함하고,
   방열부(300)는
   대류판넬(100)의 반대면과 외함(10)의 내면 사이에 형성되는 제1유로(A)에서 분기되는 제2유로(B)를 형성하도록 제1유로(A)에 연통되는 인입구(311)와 인출구(312)를 구비하고, 인입구(311)에서 인출구(312)로 연장되어 절연유(30)가 이동되는 공간을 형성하는 방열함체(310);
   방열함체(310)의 내면에서 고정되어 제2유로(B)를 통해 이동되는 절연유(30)의 열을 흡열하는 흡열판(340);
   방열함체(310)의 외면에 직립되어 흡열판(340)에서 흡열된 열을 공기중으로 방열하는 복수의 방열핀(320); 및
   방열함체(310) 내면 또는 외함(10)의 내면에 설치되어 제1유로(A)와 제2유로(B) 사이의 열 전달을 차단하는 단열재(330);를 포함하는 안전성이 향상된 변압기.
   

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