KR102135200B1 - Static shield and transformer using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변압기 내에 배치되는 구성 요소들 간의 절연을 확보할 수 있는 정전쉴드와 변압기에 관한 것으로, 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 정전쉴드는, 판 형의 쉴드체, 상기 쉴드체의 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체, 및 상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an electrostatic shield and a transformer capable of securing insulation between components disposed in a transformer, the electrostatic shield according to an embodiment of the present invention for this purpose, a plate-shaped shield body, on both sides of the shield body Each of the first and second insulators, which are disposed, and the edges of the shield body, may include finishes joined to the first and second insulators.
Description
본 발명은 절연 성능을 높일 수 있는 정전쉴드 및 이를 구비하는 변압기에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrostatic shield capable of increasing insulation performance and a transformer having the same.
변압기(transformer)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압 및 전류의 크기를 변화시키는 변환 장치이다.A transformer is a transforming device that changes the magnitude of alternating voltage and current using electromagnetic induction.
변압기는 소형의 전자 기기에서부터 대형의 변전 설비 또는 송전 설비까지 널리 사용되고 있다. 특히, 대형의 변전 설비 또는 송전 설비에서는 초고압 대용량 변압기가 주로 사용되고 있다. Transformers are widely used from small electronic devices to large-sized substation or transmission facilities. In particular, ultra-high voltage large capacity transformers are mainly used in large-sized substation facilities or transmission facilities.
일반적으로, 변압기는 공통된 철심의 둘레에 복수개의 권선이 감겨 있는 구조로 형성되며, 한 쪽의 권선으로 전력이 입력된 후 다른 쪽의 권선으로 전력이 출력되는 방식이다.
In general, a transformer is a structure in which a plurality of windings are wound around a common iron core, and power is input to one winding and then output to the other winding.
변압기용 철심은 안전을 위해 전기적으로는 접지된다. 또한 변압기의 권선에는 변압기의 사용 전압에 따르는 값의 전압이 인가된다. 따라서, 변압기용 권선과 변압기용 철심 사이에는 변압기용 권선에 인가되는 전압에 대응하는 전위차가 발생되며, 이에 따른 전계가 형성되게 된다. For safety, the iron core for the transformer is electrically grounded. In addition, a voltage of a value corresponding to the voltage of the transformer is applied to the winding of the transformer. Therefore, a potential difference corresponding to the voltage applied to the transformer winding is generated between the transformer winding and the iron core for the transformer, and thus an electric field is formed.
이러한 전계는 철심의 모서리 부분에 집중되므로, 전계의 집중을 방지하기 위해서, 철심의 외부에 쉴드(shield)를 배치하고 있다.
Since the electric field is concentrated in the corner portion of the iron core, a shield is disposed outside the iron core to prevent concentration of the electric field.
도 1은 종래 기술에 따른 변압기의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 정전쉴드를 개략적으로 도시한 단면도이다. 또한 도 3은 도 1의 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도이다.1 is a view schematically showing a cross-section of a transformer according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the electrostatic shield of FIG. 1. 3 is a plan view showing the electrostatic shield of FIG.
도 1을 참조하면, 변압기(1)는 철심(2)과 권선(3) 사이에 정전쉴드(5)가 배치된다.Referring to FIG. 1, the
또한 정전쉴드 (5)는 시트형 쉴드체(6)와, 쉴드체(6)의 양면에 배치되는 절연체(7)를 포함한다.In addition, the
그런데 이러한 종래의 변압기는 도 2에 도시된 바와 같이 쉴드체(6)의 외곽의 모서리 부분이 밀봉되어 있지 않으므로, 쉴드체(6)의 모서리 부분을 통해 절연 파괴가 발생할 수 있다. However, in the conventional transformer, as illustrated in FIG. 2, since the outer edge portion of the
따라서 쉴드체에 의한 절연 파괴를 방지할 수 있는 변압기가 요구되고 있다.
Therefore, there is a need for a transformer capable of preventing breakdown of insulation by a shield body.
본 발명은 변압기 내에 배치되는 구성 요소들 간의 절연을 확보할 수 있는 정전쉴드와 이를 구비하는 변압기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an electrostatic shield capable of securing insulation between components disposed in a transformer and a transformer having the same.
본 발명의 실시예에 따른 정전쉴드는, 판 형의 쉴드체, 상기 쉴드체의 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체, 및 상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부를 포함할 수 있다.The electrostatic shield according to the embodiment of the present invention, the plate-shaped shield body, the first and second insulators respectively disposed on both sides of the shield body, and surround the edges of the shield body and bonded to the first and second insulators It may include a finish.
본 실시예에 있어서 상기 마감부는, 상기 제1 절연체에 접합되는 제1면, 상기 제2 절연체에 접합되는 제3면, 및 상기 제1면과 제2면을 연결하는 제2면을 포함할 수 있다.In the present embodiment, the finishing part may include a first surface bonded to the first insulator, a third surface bonded to the second insulator, and a second surface connecting the first surface and the second surface. have.
본 실시예에 있어서 상기 마감부는, 상기 제1면과 상기 제3면이 상기 절연체들의 내측면에 각각 접합될 수 있다.In this embodiment, the closing portion, the first surface and the third surface may be bonded to the inner surfaces of the insulators, respectively.
본 실시예에 있어서 상기 마감부는, 상기 마감부와 상기 절연체 사이에 배치되는 간격편을 매개로 하여 상기 절연체에 접합될 수 있따.In the present embodiment, the finishing part may be joined to the insulator through a gap piece disposed between the finishing part and the insulator.
본 실시예에 있어서 상기 마감부는, 다수개가 이격 배치될 수 있다.In this embodiment, the closing portion, a plurality of spaced apart.
본 실시예에 있어서 상기 쉴드체는, 적어도 하나의 카본 시트 및 상기 카본 시트 상에 배치되는 금속판을 포함할 수 있다.In this embodiment, the shield body may include at least one carbon sheet and a metal plate disposed on the carbon sheet.
또한 본 발명의 실시예에 따른 변압기는, 철심, 상기 철심에 둘러싸며 배치되는 권선, 및 상기 철심과 상기 권선 사이에 배치되는 정전쉴드를 포함하며, 상기 정전쉴드는 판 형의 쉴드체 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체와, 상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부를 포함할 수 있다.
In addition, the transformer according to an embodiment of the present invention includes an iron core, a winding disposed around the iron core, and an electrostatic shield disposed between the iron core and the winding, and the electrostatic shields are respectively provided on both sides of a plate-shaped shield body. The first and second insulators disposed may include a finishing part surrounding the edges of the shield and joined to the first and second insulators.
본 발명에 의하면, 변압기 내에서 절연 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 변압기의 안정성을 높일 수 있다.
According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of dielectric breakdown in the transformer, thereby improving the stability of the transformer.
도 1은 종래 기술에 따른 변압기의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 정전쉴드를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 1의 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변압기의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 4의 정전쉴드를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 도 4의 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전쉴드를 개략적을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도.1 schematically shows a cross-section of a transformer according to the prior art.
Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the electrostatic shield of Figure 1;
3 is a plan view showing the electrostatic shield of FIG.
4 is a schematic view showing a cross-section of a transformer according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing the electrostatic shield of FIG. 4.
Figure 6 is a plan view showing the electrostatic shield of Figure 4 unfolded.
7 is a cross-sectional view schematically showing an electrostatic shield according to another embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing an electrostatic shield according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. In addition, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a clearer explanation.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 변압기를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a transformer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변압기의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 정전쉴드를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 도 4의 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도이다. 4 is a view schematically showing a cross-section of a transformer according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the electrostatic shield of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the electrostatic shield of FIG. It is a top view.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 변압기(100)는 철심(20)과 권선(30), 그리고 정전쉴드(50)를 포함한다.4 to 6, the transformer 100 according to the present embodiment includes an iron core 20, a winding 30, and an
또한 정전쉴드(50)는 판 형의 체(60)와, 체(60)의 양면에 배치되는 절연체(70), 그리고 마감부(80)를 포함한다.
In addition, the
쉴드체(60)는 카본 시트(62)와 금속판(65)을 포함할 수 있다. The
카본 시트(62)는 카본 분말들을 함유하는 섬유나 페이퍼로 구성될 수 있으며, 카본 분말에 의해 도전성을 갖는 유연한 시트(sheet) 형태로 구비될 수 있다. The
금속판(65)은 카본 시트(62)의 일면에 배치되며, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 이격 배치되는 막대 형태의 다수의 수직 판(65a)과, 적어도 하나의 수평 판(65b)을 구비할 수 있다. 수평 판(65b)은 수직 판들(65a)을 가로지르는 형태로 배치되어 수직 판들(65a)과 전기적으로 연결된다. 또한 수평 판(65b)은 접지와 연결된다. 이에 수직 판들(65a)은 수평 판(65b)에 의해 접지와 연결된다. The
본 실시예에 따른 금속판(65)은 동판이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
A copper plate may be used for the
절연체(70)는 쉴드체(60)를 전기적, 물리적으로 보호한다. The
절연체(70)는 쉴드체(60)의 양면에 배치된다. 따라서 제1 절연체(70)는 쉴드체(60)와 철심(20) 사이에 배치되고, 제2 절연체(70)는 쉴드체(60)와 권선(30) 사이에 배치되어 상호 간의 절연을 확보한다. The
절연체(70)는 예를 들어 절연지(insulating paper, 絶緣紙)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 철심(20)의 외주면에 감길 수 있는 유연성을 갖는 절연 부재라면 다양하게 이용될 수 있다.
The
한편, 종래와 같이 쉴드체(60)의 테두리 부분이 견고하게 밀폐되지 않는 경우, 정전쉴드(50)는 2개의 절연체(70) 사이의 공간을 통해 쉴드체(60)가 다른 구성 요소(예컨대 권선이나 리드선 등)와 절연 파괴가 발생될 수 있다. On the other hand, when the rim portion of the
이를 위해, 본 실시예에 따른 (50)는 마감부(80)를 포함한다. To this end, 50 according to the present embodiment includes a
마감부(80)는 절연체(70)의 외곽 모서리 또는 테두리를 따라 접합되어 쉴드체(60)와 다른 구성 요소들과의 절연을 확보한다. The
마감부(80)로는 절연지(insulating paper)나 프레스 보드(Pressboard)와 같이 접거나 절곡이 가능한 시트 형태의 전기 절연재가 이용될 수 있다. As the
본 실시예에 따른 마감부(80)는 U자 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 절연체(70)에 접합되는 제1면(80a)과, 제1면(80a)과 나란하게 배치되며 제2 절연체(70)에 접합되는 제3면(80c), 그리고 제1면(80a)과 제3면(80c)을 연결하는 제2면(80b)을 포함한다. 제1면(80a) 내지 제3면(80c)은 연속적으로 형성되며, 마감부(80)를 접거나 절곡함에 따라 서로 구분된다.The
한편, 본 발명에 따른 마감부는 상기한 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어 마감부(80)를 V 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 마감부(80)는 2개의 면만을 구비할 수 있다. Meanwhile, the finishing part according to the present invention is not limited to the above-described shape. For example, it is also possible to form the closing
마감부(80)는 접착 테이프나 접착제와 같은 부재를 매개로 절연체(70)에 접합될 수 있다.
The closing
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 정전쉴드(50)는 쉴드체(60)의 테두리에 마감부(80)가 배치되어 쉴드체(60)와 변압기(100) 내부의 다른 구성 요소들 간의 절연을 확보한다. 따라서 쉴드체(60)와 다른 구성 요소들 간에 절연 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
In the
한편 본 실시예에 따른 정전 시트는 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.
Meanwhile, the electrostatic sheet according to the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전쉴드를 개략적을 도시한 단면도로, 도 4와 대응하는 단면을 도시하고 있다. 6 is a cross-sectional view schematically showing an electrostatic shield according to another embodiment of the present invention, and shows a cross section corresponding to FIG. 4.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 마감부(80)는 제1면(80a)과 제3면(80c)이 2개의 절연체(70) 외부면이 아닌, 내측면에 접착된다. 따라서 마감부(80)는 2개의 절연체(70) 사이에 배치되며, 마감부(80)의 내부에는 쉴드체(60)가 배치된다. 이 경우, 마감부(80)는 체(60)와 절연체(70)를 접합하기 전에 우선적으로 쉴드체(60)에 접합될 수 있다.
Referring to FIG. 6, in the finishing
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전쉴드를 개략적을 도시한 단면도로, 도 4와 대응하는 단면을 도시하고 있다.7 is a cross-sectional view schematically showing an electrostatic shield according to another embodiment of the present invention, and shows a cross section corresponding to FIG. 4.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 마감부(80)는 제1면(80a)과 제3면(80c)이 2개의 절연체(70) 외부면에 직접 접합되지 않고, 간격편(90)을 매개로 하여 접합된다. Referring to FIG. 7, in the closing
간격편(90)은 절연체(70)의 외부면에 배치되어 절연체(70)와 마감부(80)를 일정 간격 이격시키는 기능을 하며, 절연성 재질로 형성된다. 간격편(90)으로는 프레스 보드나 절연지, 고무, 실리콘 등이 이용될 수 있으며, 접착 테이프나 접착제와 같은 부재를 매개로 절연체(70)와 마감부(80)에 접합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
The
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전쉴드를 전개하여 도시한 평면도로, 도 5와 대응하는 평면을 도시하고 있다.8 is a plan view showing an electrostatic shield according to another embodiment of the present invention, showing a plane corresponding to FIG. 5.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 마감부(80)는 쉴드체(60)의 외곽 모서리 전체에 대응하여 형성되지 않고, 필요한 위치만 부분적으로 배치된다. Referring to FIG. 8, the finishing
본 실시예의 경우, 다수의 마감부(80)가 이격 배치되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 절연 파괴가 발생될 가능성이 높은 위치에 하나 또는 다수의 마감부(80)를 선택적으로 배치할 수 있다.In the case of this embodiment, the case where a plurality of finishing
이와 같이 부분적으로 마감부(80)를 배치하는 경우, 정전쉴드(50)의 제조가 보다 용이할 수 있다.
When the finishing
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it is possible that various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the field.
예를 들어 전술한 실시예들은 변압기에 적용되는 정전쉴드를 예로 들고 있으나, 변압기와 유사한 구성을 갖는 전동기 등에도 적용될 수 있음은 당연하다.
For example, although the above-described embodiments exemplify the electrostatic shield applied to the transformer, it is natural that it can be applied to an electric motor having a similar configuration to the transformer.
100: 변압기
20: 철심
30: 권선
50: 정전쉴드
60: 체
70: 절연체
80: 마감부100: transformer
20: iron core
30: winding
50: blackout shield
60: sieve
70: insulator
80: finish
Claims (7)
상기 쉴드체의 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체; 및
상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부;
를 포함하고,
상기 마감부는,
상기 제1 절연체에 접합되는 제1면;
상기 제2 절연체에 접합되는 제3면; 및
상기 제1면과 제2면을 연결하는 제2면;
을 포함하는 정전쉴드.
Plate-shaped shield body;
First and second insulators respectively disposed on both sides of the shield body; And
A closure portion surrounding the edge of the shield body and joined to the first and second insulators;
Including,
The closing part,
A first surface bonded to the first insulator;
A third surface bonded to the second insulator; And
A second surface connecting the first surface and the second surface;
Blackout shield comprising a.
상기 제1면과 상기 제3면이 상기 절연체들의 내측면에 각각 접합되는 정전쉴드.
The method of claim 1, wherein the closing portion,
The first surface and the third surface are electrostatic shields respectively bonded to the inner surfaces of the insulators.
상기 쉴드체의 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체; 및
상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부;
를 포함하고,
상기 마감부는,
상기 마감부와 상기 제1, 제2 절연체 사이에 배치되는 간격편을 매개로 하여 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 정전쉴드.
Plate-shaped shield body;
First and second insulators respectively disposed on both sides of the shield body; And
A closure portion surrounding the edge of the shield body and joined to the first and second insulators;
Including,
The closing part,
An electrostatic shield that is joined to the first and second insulators through a gap between the finishing part and the first and second insulators.
다수개가 이격 배치되는 정전쉴드.
The method of claim 1, wherein the closing portion,
A blackout shield in which multiple pieces are spaced apart.
적어도 하나의 카본 시트; 및
상기 카본 시트 상에 배치되는 금속판;
을 포함하는 정전쉴드.
The method of claim 1, wherein the shield body,
At least one carbon sheet; And
A metal plate disposed on the carbon sheet;
Blackout shield comprising a.
상기 철심에 둘러싸며 배치되는 권선; 및
상기 철심과 상기 권선 사이에 배치되는 정전쉴드;
를 포함하며,
상기 정전쉴드는,
판 형의 쉴드체 양면에 각각 배치되는 제1, 제2 절연체와, 상기 쉴드체의 모서리를 감싸며 상기 제1, 제2 절연체에 접합되는 마감부를 포함하고,
상기 마감부는,
상기 제1 절연체에 접합되는 제1면, 상기 제2 절연체에 접합되는 제3면, 및 상기 제1면과 제2면을 연결하는 제2면을 포함하는 변압기.Iron core;
A winding disposed around the iron core; And
An electrostatic shield disposed between the iron core and the winding;
It includes,
The electrostatic shield,
First and second insulators respectively disposed on both sides of the plate-shaped shield body, and a finishing part surrounding the edges of the shield body and joined to the first and second insulators,
The closing part,
A transformer comprising a first surface bonded to the first insulator, a third surface bonded to the second insulator, and a second surface connecting the first surface and the second surface.
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2016
- 2016-06-17 KR KR1020160075444A patent/KR102135200B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005277298A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | West Japan Railway Co | Electrostatic shielding structure for stationary induction apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170142274A (en) | 2017-12-28 |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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