KR102223175B1 - 무정전 탭 절환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무정전 탭 절환기에 관한 것으로, 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하는 탭 절환 유닛, 제1 탭과 제2 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭과, 제2 탭과 제3 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭을 포함하는 바이패스 연결 유닛을 포함하여 변압기의 전압 조정이 간편해진다.

Description

무정전 탭 절환기{Uninterruptible Tab Changer}

본 발명은 무정전 탭 절환기에 관한 것으로, 변압기 전압 조정시 무정전 상태로 간편히 조작할 수 있는 무정전 탭 절환기에 관한 것이다.

일반적으로 주상변압기는 고압(13,200V)을 저압(220V)로 변압하여 수용가 측에 공급하는 장치로 배전선로별 전압강하에 따라 5% 이내 지역, 10% 이내 지역, 10% 초과 지역으로 구분하여 주상변압기 탭을 조정하여 사용하고 있다.

도 1은 종래의 주상변압기 형태 및 탭 구조를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 주상변압기의 형태는 1차 붓싱(10)측에 특고압 전압이 인가하면 2차 붓싱(11)에 저압이 변압되어 나오고, 변전소에서 말단 배전선로까지 거리에 따라 5%이내지역은 13800V 탭, 5%초과～10%이내구간 13,200V 탭, 10% 초과지역은 12,600V 탭으로 운영하고 있다.

현행 주상변압기의 탭 조정 방법에 있어서, 작업자가 전주위에 올라가서 변압기 뚜껑에 있는 핸드홀(12)을 열고, 변압기 절연유(13) 속에 있는 탭 절환기(14)를 돌려서 전압을 조정하고 있으므로 작업이 불편하다.

또한, 탭 절환기(14)가 변압기 내부에 설치되어 있어 탭 설정치를 외부에서 알 수 도 없고, 핸드홀(12) 개방시 변압기 내부로 습기 및 이물질 침투되거나, 절연유속에 손을 집어넣어 조작함으로 땀, 먼지 등 이물질로 절연유(13)가 변질되어 변압기 고장 및 수명을 단축하는 원인이 되고 있다.

또한, 변압기 탭 조정을 위해서는 반드시 1차측 전원을 차단시키고 정전작업해야 함으로 이로 인한 고객민원이 발생하기 때문에 이를 해결하기 위해 이동용 변압기차를 이용하며 변압기 탭 조정을 하고 있어 공사비가 추가 발생되고 있다.

특히 절연유(13) 속에 손을 집어넣어 조작함으로 절연유 온도상승으로 인한 화상위험과 고객측 자가발전에 의한 변압기 1차측 역 가압 감전위험이 있어 현장작업자들은 탭 조정 작업을 기피하고 있다.

도 2는 종래 변압기 탭(Tap) 절환기 내부 결선도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 탭 절환기(14)는 정,역 방향으로 돌려서 선택할 수 있도록 3단으로 구성되어 있고, 1단시 변압기 1차 코일 탭 구출점(26) a-b점 연결되어 13,800V로 설정되고, 2단시 13,200V b-c점 코일단자가 연결되고, 3단시 12,600V c-d점 코일 단자가 연결된다.

상기 탭 절환기(14)의 고정접점(24)에 변압기 1차 코일 탭 구출선(23) 접점별로 4가닥이 연결되고, 탭 절환기(14) 1단 위치에서는 1번과 2번 접점이 고정접점(25) 의해서 연결되고, 2단 위치에서는 2번과 3번 접점이 연결되고, 3단 위치에서는 3번과 4번 접점이 연결된다.

그런데, 상기 종래의 탭 절환기(14) 방식에서 탭 조정함에 있어 1단과 2단 사이 중간 위치의 경우 즉, 가동접점(25)과 2번 고정접점(24)만 연결시 변압기 1차측 코일(21) 전원이 차단되면서 변압기 2차측에 정전이 발생되는 문제가 있다.

또한, 변압기 전압조정을 하기 위해서는 변압기 1차측 컷아웃 스위치(COS)를 OFF하고, 변압기 속에 있는 탭 절환기(14)를 돌려서 전압조정을 하는데, 이때 고객측으로부터 역 가압 되면 변압기 2차 코일(22)에서 변압기 1차 코일(21)로 유기되어 작업자가 감전되는 위험이 있다. 따라서 이러한 역 가압 현상을 방지하기 위해서는 변압기 2차측 추가접지 및 변압기 2차 인하선을 모두 분리해야 하는 번거로운 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 변압기 전압 조정시 외부에서 간편히 조작할 수 있는 구조로, 프로그램에 따른 자동 운전이 가능하여 종래 핸드홀 개방으로 인한 수분 침투를 방지할 수 있으며, 변압기의 고장을 예방할 수 있는 무정전 탭 절환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 필요에 따라 무정전 탭(Tap) 절환기를 외부에서 조작할 수 있도록 변압기 외함 측면에 탭 외부 조작핸들을 설치하여 간편하게 조작할 수 있고, 정전 없이 정상적인 부하가 걸린 상태에서 탭을 절환할 수 있는 무정전 탭 절환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 바이패스 연결 유닛이 구비되어 무정전 상태에서 탭을 변경할 수 있으며, 바이패스 연결 유닛을 제1 바이패스탭과 제2 바이패스탭으로 운용함에 따라 전압 변동을 최소화하는 무정전 탭 절환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하는 탭 절환 유닛, 제1 탭과 제2 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭과, 제2 탭과 제3 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭을 포함하는 바이패스 연결 유닛을 포함하는 무정전 탭 절환기가 제공될 수 있다.

이때, 제1 탭은 변압기의 1차측에 저전압이 공급되도록 조절하며, 제2 탭은 1차측에 기준전압이 공급되도록 조절하고, 제3 탭은 1차측에 과전압이 공급되도록 조절할 수 있다.

또한, 제1 바이패스탭과 제2 바이패스탭은 임피던스를 포함하고, 임피던스는 제1 바이패스탭 또는 제2 바이패스탭이 탭 절환 유닛과 병렬 연결된 경우 변압기의 1차측에 과전압이 공급되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛은 하나의 샤프트의 일측단에 2층 구조로 장착되어 샤프트의 회전에 따라 구동될 수 있다.

여기서, 탭 절환 유닛은 복수개로 구비되어 샤프트를 중심으로 하는 원통 형상의 제1 수용체의 내부에 원주방향의 등간격으로 이격되어 배치되며, 각각 복수개의 변압기의 1차측 코일의 구출선과 연결되는 탭 고정 단자, 길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 샤프트에 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 탭 고정 단자에 접촉되거나 이격되는 탭 유동 단자를 포함할 수 있다.

또한, 바이패스 연결 유닛은 복수개로 구비되어 샤프트를 중심으로 하는 원통 형상의 제2 수용체의 내부에 배치되며 이웃하는 탭 고정 단자의 사이의 중간 지점과 대응되는 위치에 배치되고, 각각 구출선과 연결되는 바이패스탭 고정 단자, 길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 샤프트에 탭 유동 단자와 대응되는 각도로 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 바이패스탭 고정 단자에 접촉되거나 이격되는 바이패스탭 유동 단자를 포함할 수 있다.

그리고, 탭 고정 단자는 탭 유동 단자와 접촉되는 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 탭 접촉부를 구비하며, 바이패스탭 고정 단자는 바이패스탭 유동 단자와 접촉되는 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 바이패스탭 접촉부를 구비하고, 이웃하는 탭 접촉부의 단부 사이를 연결한 원호의 길이는 바이패스탭 접촉부의 양단 사이를 연결한 원호의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.

또한, 샤프트의 회전에 따라 탭 유동 단자가 탭 고정 단자와 이격되기 전에, 바이패스탭 유동 단자가 바이패스탭 고정 단자와 접촉되어 탭 절환 유닛이 무정전 상태로 구동될 수 있다.

그리고, 샤프트의 회전에 따라 탭 유동 단자의 양단이 각각 탭 고정 단자의 원주방향의 가운데에 위치하면, 바이패스탭 유동 단자가 바이패스탭 고정 단자와 이격될 수 있다.

또한, 무정전 탭 절환기는 탭 절환 유닛이 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하도록 제어하는 제어부의 신호에 따라 샤프트를 회전시키는 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.

이러한 구동 유닛은 제어부의 신호에 따라 작동되는 모터와 연결되어 회전하는 구동 기어, 구동 기어와 맞물려 회전되며, 샤프트와 결합 수단을 통해 연결되어 회전력을 전달하는 종동 기어를 포함할 수 있다.

여기서, 결합 수단은 샤프트의 외주면에서 돌기 형태로 돌출 형성된 고정돌기, 고정돌기가 축방향으로 이동하여 끼움 결합되거나 분리 가능하도록, 일측면에 샤프트의 원주방향으로 등간격 이격되어 배치되는 복수개의 끼움홈을 포함할 수 있다.

그리고, 샤프트는 일측단에 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛이 장착되며, 타측단이 각진 형상의 단면으로 형성되는 고정 샤프트, 일측단에 고정돌기가 구비되고 고정 샤프트의 타측단이 삽입되는 각진홈이 형성되어 고정 샤프트로부터 축방향으로 이동 가능하면서 고정 샤프트와 연결되고, 타측단에 손잡이가 구비되는 이동 샤프트를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 변압기 전압 조정시 외부에서 간편히 조작할 수 있는 구조로, 프로그램에 따른 자동 운전이 가능하여 종래 핸드홀 개방으로 인한 수분 침투를 방지할 수 있으며, 변압기의 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 필요에 따라 무정전 탭(Tap) 절환기를 외부에서 조작할 수 있도록 변압기 외함 측면에 탭 외부 조작핸들을 설치하여 간편하게 조작할 수 있으며, 정전 없이 정상적인 부하가 걸린 상태에서 탭을 절환할 수 있는 효과가 있다.

또한, 바이패스 연결 유닛이 구비되어 무정전 상태에서 탭을 변경할 수 있으며, 바이패스 연결 유닛을 제1 바이패스탭과 제2 바이패스탭으로 운용함에 따라 전압 변동을 최소화시키는 효과가 있다.

도 1은 종래의 주상변압기 형태 및 탭 구조를 보여주는 도면,
도 2는 종래의 변압기의 탭 절환 장치의 내부 결선도를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 사시도,
도 4는 도 3의 측면도,
도 5는 도 3의 분해사시도,
도 6은 도 3에서 메인하우징을 분리시킨 상태의 측면도,
도 7은 도 3의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛의 내부 구조를 보여주는 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛의 접점 구조를 보여주는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 결합 수단의 결합 구조를 보여주는 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 측면도,
도 12는 도 11의 단면도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 측면도,
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기에 따라 제1 탭에서 제2 탭으로 절환하는 과정을 보여주는 내부 결선도,
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기에 따라 제2 탭에서 제3 탭으로 절환하는 과정의 중간 상태를 보여주는 내부 결선도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 사시도이며, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 도 3의 분해사시도이며, 도 6은 도 3에서 메인하우징을 분리시킨 상태의 측면도이고, 도 7은 도 3의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛의 내부 구조를 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛의 접점 구조를 보여주는 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 결합 수단의 결합 구조를 보여주는 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 측면도이며, 도 12는 도 11의 단면도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 무정전 탭 절환기의 측면도이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기에 따라 제1 탭에서 제2 탭으로 절환하는 과정을 보여주는 내부 결선도이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기에 따라 제2 탭에서 제3 탭으로 절환하는 과정의 중간 상태를 보여주는 내부 결선도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 무정전 탭 절환기는 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하는 탭 절환 유닛, 제1 탭과 제2 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭과, 제2 탭과 제3 탭 사이의 절환시 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭을 포함하는 바이패스 연결 유닛을 포함한다.

본 발명은 변압기 탭 절환시 정전을 시키지 않는 무정전 상태에서 탭(Tap) 절환이 가능한 무정전 탭 절환기에 관한 것으로, 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)을 포함하여 구성된다.

탭 절환 유닛(100)은 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)으로 절환한다.

제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)은 변압기의 1차측 코일(105)에서 인출된 복수개의 구출선 중 두개의 구출선을 연결하여 변압기의 1차측에 각각 저전압, 기준전압, 과전압이 공급되도록 조절한다.

도 14에는 변압기의 1차측 코일(105)과 2차측 코일(106)이 도시되어 있다. 도 14에 도시된 변압기의 내부 결선도를 참고하여 설명하면, 변압기의 1차측 코일(105)에서는 4개의 인출점(a,b,c,d)에서 인출선이 인출된다.

제1 탭(101)은 a 점과 b 점의 인출선을 연결하여 변압기의 1차측에 저전압이 공급되도록 조절한다.

제2 탭(102)은 b 점과 c 점의 인출선을 연결하여 변압기의 1차측에 기준전압이 공급되도록 조절한다.

제3 탭(103)은 c 점과 d 점의 인출선을 연결하여 변압기의 1차측에 과전압이 공급되도록 조절한다.

그리고 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)은 탭 절환 유닛(100)을 통해 무정전 상태에서 절환될 수 있다.

이처럼, 탭 절환 유닛(100)이 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)을 무정전 상태에서 절환하기 위해 바이패스 연결 유닛(200)이 구비된다.

바이패스 연결 유닛(200)은 제1 탭(101)과 제2 탭(102) 사이의 절환시 탭 절환 유닛(100)과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭(201)과, 제2 탭(102)과 제3 탭(103) 사이의 절환시 탭 절환 유닛(100)과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭(202)을 포함한다.

제1 바이패스탭(201)은 제1 탭(101)에서 제2 탭(102)으로 절환하거나, 제2 탭(102)에서 제1 탭(101)으로 절환할 때 바이패스 경로를 제공하는 것으로, b 점과 c 점의 인출선을 연결한다.

제2 바이패스탭(202)은 제2 탭(102)에서 제3 탭(103)으로 절환하거나, 제3 탭(103)에서 제2 탭(102)으로 절환할 때 바이패스 경로를 제공하는 것으로, c 점과 d 점의 인출선을 연결한다.

그리고, 제1 바이패스탭(201)과 제2 바이패스탭(202)은 임피던스를 포함하고, 임피던스는 제1 바이패스탭(201) 또는 제2 바이패스탭(202)이 탭 절환 유닛(100)과 병렬 연결된 경우 변압기의 1차측에 과전압이 공급되는 것을 방지한다.

이러한 무정전 탭 절환기에서 탭을 절환하는 순서에 대해 도 14를 참조하여 설명한다.

도 14는 탭 절환 유닛(100)이 제1 탭(101)에서 제2 탭(102)으로 절환하는 과정을 나타낸다.

도 14의 (a)는 제1 탭(101)이 온(ON) 된 상태를 나타내며, a 점과 b 점의 인출선이 연결된다.

여기서, 제1 탭(101)을 오프(OFF) 하기 전에 바이패스 연결 유닛(200)을 작동시켜야 절환시 정전되는 것을 방지할 수 있으므로, 도 14의 (b)처럼, 제1 탭(101)이 온 된 상태에서 제1 바이패스탭(201)을 온 상태로 하여, b 점과 c 점의 인출선을 연결한다.

그리고, 도 14의 (c)처럼, 제2 탭(102)을 온 상태로 하여, b 점과 c 점의 인출선을 연결한 후에, 도 14의 (d)처럼, 제1 탭(101)을 오프 상태로 할 수 있다.

또는, 도 14의 (b)의 상태에서, 제1 탭(101)을 오프시킨 후, 제2 탭(102)을 온 상태로 하여 b 점과 c 점의 인출선을 연결하여 도 14의 (d) 상태로 진행될 수 있다.

그 후, 도 14의 (e)처럼, 제1 바이패스탭(201)을 오프 상태로 한다.

또한, 탭 절환 유닛(100)이 제2 탭(102)에서 제1 탭(101)으로 절환하는 과정도 이와 유사하나, 제2 탭(102)에서 제3 탭(103)으로 절환하거나 제3 탭(103)에서 제2 탭(102)으로 절환하는 과정에서는 도 15에 도시된 것처럼 제2 바이패스탭(202)을 사용한다.

도 15는 탭 절환 유닛(100)이 제2 탭(102)에서 제3 탭(103)으로 절환하는 과정 중 중간 과정을 보여주는 도면으로, 제2 탭(102)에서 제3 탭(103)으로 절환하기 전에, 제2 탭(102)이 온 된 상태에서, c 점과 d 점의 인출선을 연결하는 제2 바이패스탭(202)을 온 상태로 하며, c 점과 d 점의 인출선을 연결하는 제3 탭(103)이 온 된 상태이다.

그리고, 제3 탭(103)과 제2 바이패스탭(202)을 순차적으로 오프하면, 탭 절환 유닛(100)에 의한 제2 탭(102)에서 제3 탭(103)으로 절환화는 과정이 완료된다.

이러한 탭 절환 유닛(100)의 구체적인 절환 과정은 아래 <표 1>에 기재한다.

	제1 탭 → 제2 탭	제2 탭 → 제1 탭	제2 탭 → 제3 탭	제3 탭 → 제2 탭
1	제1 탭 ON	제2 탭 ON	제2 탭 ON	제3 탭 ON
2	제1 바이패스탭 ON	제1 바이패스탭 ON	제2 바이패스탭 ON	제2 바이패스탭 ON
3	제1 탭 OFF	제2 탭 OFF	제2 탭 OFF	제3 탭 OFF
4	제2 탭 ON	제1 탭 ON	제3 탭 ON	제2 탭 ON
5	제1 바이패스탭 OFF	제1 바이패스탭 OFF	제2 바이패스탭 OFF	제2 바이패스탭 OFF

단, <표 1>에서 3단계와 4단계는 순서가 변경될 수 있다. 즉, 4단계를 먼저 수행한 후 3단계를 수행하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 급격한 전압 변동으로 인한 아크 발생을 저감시키기 위해 바이패스 연결 유닛(200)은 2개의 바이패스탭을 구비하는 것으로, 아래에서 구체적으로 설명한다.

일예로, 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)을 하나의 바이패스탭으로 무정전 절환하기 위해서는, 바이패스탭이 c 점과 d 점의 인출선을 연결해야 하고 1차측에 과전압이 공급되는 것으로, 13,800V 의 전압일 수 있다. 그리고 제1 탭(101)은 12,600V의 전압일 수 있으며 제2 탭(102)은 13,200V 의 전압일 수 있다. 이 경우 제1 탭(101)과 제2 탭(102)을 절환할 때 바이패스탭과는 최대 1,200V의 전압이 차이가 발생하므로, 바이패스탭이 온 된 상태에서 제1 탭(101)을 오프하면 변압기의 1차측에서 1,200V의 전압 변동이 발생하게 되고, 이에 따른 아크가 발생된다.

반면에, 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)을 두 개의 바이패스탭(201, 202)으로 무정전 절환함에 따라, 제1 탭(101)과 제2 탭(102)의 절환 시에는 b 점과 c 점의 인출선을 연결하여 13,200V의 전압을 공급하는 제1 바이패스탭(201)을 제공하며, 제2 탭(102)과 제3 탭(103)의 절환 시에는 c 점과 d 점의 인출선을 연결하여 13,800V의 전압을 공급하는 제2 바이패스탭(202)을 제공함에 따라, 탭 절환시 최대 600V의 전압차만 발생하므로 전압 변동을 대폭 감소시키며 아크 발생을 저감시키게 된다.

즉, 제1 탭(101)과 제2 탭(102) 사이를 절환할 시에는 제1 바이패스탭(201)을 이용하고, 제2 탭(102)과 제3 탭(103) 사이를 절환할 시에는 제2 바이패스탭(202)을 이용한다.

이와 같이 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)을 프로그램에 따라 자동 운전 가능하도록 하거나 간단한 조작으로 구동될 수 있도록, 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)은 하나의 샤프트(300)의 일측단에 2층 구조로 장착되어 샤프트(300)의 회전에 따라 구동된다.

탭 절환 유닛(100)은 샤프트(300)의 회전시 함께 회전함에 따라 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)을 온 또는 오프 상태로 변경하도록 마련된다.

바이패스 연결 유닛(200)은 샤프트(300) 회전시 함께 회전함에 따라 제1 바이패스탭(201), 제2 바이패스탭(202)을 온 또는 오프 상태로 변경하도록 마련된다.

이러한 탭 절환 유닛(100)은 복수개의 탭 고정 단자(110)와, 샤프트(300) 회전시 함께 회전하며 탭 고정 단자(110)와 접촉되거나 이격되는 탭 유동 단자(120)로 구성된다.

탭 고정 단자(110)는 복수개로 구비되어 샤프트(300)를 중심으로 하는 원통 형상의 제1 수용체(130)의 내부에 원주방향의 등간격으로 이격되어 배치되며, 각각 복수개의 변압기의 1차측 코일(105)의 인출선과 연결된다.

특히, 탭 고정 단자(110)는 6개로 구비되며 60˚의 간격으로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 탭 고정 단자(110)는 서로 마주보는 세 쌍으로 마련되고, 세 쌍 중 어느 한 쌍은 b 점의 인출선과 c 점의 인출선이 연결되어 제2 탭(102)을 제공할 수 있고, 제2 탭(102)에서 반시계방향으로 이웃하는 한 쌍은 a 점의 인출선과 b 점의 인출선이 연결되어 제1 탭(101)을 제공할 수 있으며, 제2 탭(102)에서 시계방향으로 이웃하는 한 쌍은 c 점의 인출선과 d 점의 인출선이 연결되어 제3 탭(103)을 제공할 수 있도록 구비된다.

제1 수용체(130)는 상측으로 개구되게 형성된 원통 형상의 수납함 형태로 마련될 수 있으며, 내주면에 탭 고정 단자(110)가 원주방향의 등간격으로 이격되어 배치된다.

이때, 탭 고정 단자(110)는 'ㄴ'형상으로 절곡된 판 형상으로 마련되어 제1 수용체(130)의 내주면과 저면에 안착되어 고정될 수 있으며, 내주면에 안착되는 부분은 변압기의 1차측 코일(105)의 인출선과 연결되도록 인출선 연결부(112)가 구비되고, 저면에 안착되는 부분은 탭 유동 단자(120)가 접촉된다.

또한, 제1 수용체(130)는, 탭 고정 단자(110)가 결합되는 내주면에서 외주측으로 관통 형성되어 외부와 연통되는 개구홀(미부호)이 마련될 수 있으며, 변압기의 1차측 코일(105)이 개구홀을 통과하여 인출선 연결부(112)와 쉽게 접촉하거나 고정될 수 있게 된다.

또한, 탭 고정 단자(110)의 저면에 안착되는 부분은 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 탭 접촉부(111)를 구비한다.

탭 유동 단자(120)는 길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 샤프트(300)에 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 탭 고정 단자(110)에 접촉되거나 이격된다.

특히, 탭 유동 단자(120)는 탭 접촉부(111)에 접촉되어 전기적으로 연결되다가 회전시 이웃하는 탭 접촉부(111) 사이에 위치되면 탭 접촉부(111)와 이격되어 전기적 연결이 끊어지게 된다.

이러한 탭 유동 단자(120)는 양단에서 탭 접촉부(111) 측으로 돌출 형성되어 탭 접촉부(111)와 접촉되는 탭 접촉돌기(121)가 각각 구비된다.

또한, 바이패스 연결 유닛(200)은 복수개의 바이패스탭 고정 단자(210)와, 샤프트(300) 회전시 함께 회전하며 바이패스탭 고정 단자(210)와 접촉되거나 이격되는 바이패스탭 유동 단자(220)로 구성된다.

바이패스탭 고정 단자(210)는 복수개로 구비되어 샤프트(300)를 중심으로 하는 원통 형상의 제2 수용체(230)의 내부에 배치되며 이웃하는 탭 고정 단자(110)의 사이의 중간 지점과 대응되는 위치에 배치되고, 각각 구출선과 연결된다.

특히, 바이패스탭 고정 단자(210)는 60˚의 간격으로 이격되어 배치된 6개 중 4개에 해당한다. 즉, 한쌍은 이웃하는 탭 고정 단자(110) 중 제1 탭(101)과 제2 탭(102) 사이의 중간 지점과 대응되는 위치에 배치되고, 나머지 한쌍은 이웃하는 탭 고정 단자(110) 중 제2 탭(102)과 제3 탭(103) 사이의 중간 지점과 대응되는 위치에 배치된다.

또한, 바이패스탭 고정 단자(210)는 서로 마주보는 두 쌍으로 마련되어, 두 쌍 중 어느 한 쌍은 b 점의 인출선과 c 점의 인출선이 연결되어 제1 바이패스탭(201)을 제공할 수 있고, 제1 바이패스탭(201)에서 시계방향으로 이웃하는 한 쌍은 c 점의 인출선과 d 점의 인출선이 연결되어 제2 바이패스탭(202)을 제공할 수 있다.

특히, 제1 바이패스탭(201)은 탭 절환 유닛(100)의 제1 탭(101)과 제2 탭(102)의 중간과 대응되는 위치에 배치되고, 제2 바이패스탭(202)은 탭 절환 유닛(100)의 제2 탭(102)과 제3 탭(103)의 중간과 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

제2 수용체(230)는 상측으로 개구되게 형성된 원통 형상의 수납함 형태로 마련될 수 있으며, 내주면에 바이패스탭 고정 단자(210)가 원주방향의 등간격으로 이격되어 배치된다.

이때, 바이패스탭 고정 단자(210)는 'ㄴ'형상으로 절곡된 판 형상으로 마련어 제2 수용체(230)의 내주면과 저면에 안착되어 고정될 수 있으며, 내주면에 안착되는 부분은 변압기의 1차측 코일(105)의 인출선과 연결되도록 인출선 접촉부(212)가 구비되고, 저면에 안착되는 부분은 바이패스탭 유동 단자(220)가 접촉된다.

또한, 제2 수용체(230)는, 바이패스탭 고정 단자(210)가 결합되는 내주면에서 외주측으로 관통 형성되어 외부와 연통되는 개구홀(미부호)이 마련될 수 있으며, 변압기의 1차측 코일(105)이 개구홀을 통과하여 인출선 접촉부(212)와 쉽게 접촉하거나 고정될 수 있게 된다.

또한, 바이패스탭 고정 단자(210)의 저면에 안착되는 부분은 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 바이패스탭 접촉부(211)를 구비한다.

또한, 제2 수용체(230)는 제1 수용체(130)의 개구단에 안착되어 연결될 수 있으며, 외주벽이 제1 수용체(130)의 외주벽과 나란하도록 안착된다.

또한, 제1 수용체(130)의 제2 수용체(230) 측의 반대측에는 원판 형상의 베이스(140)가 결합되고, 제2 수용체(230)의 개구단에는 원판 형상의 단자커버(240)가 결합된다.

즉, 베이스(140), 제1 수용체(130), 제2 수용체(230), 단자커버(240) 순으로 배열된 후, 단자커버(240)의 체결홀(미부호)을 관통한 후, 제2 수용체(230)와 제1 수용체(130)의 외주벽을 관통한 후, 베이스(140)의 체결홈(141)에 체결되는 체결봉(104)을 통해 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 콤팩트하게 체결된다. 이때, 체결봉(104)은 원주방향의 등간격 이격되어 복수개로 구비될 수 있다.

바이패스탭 유동 단자(220)는 길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 샤프트(300)에 탭 유동 단자(120)와 대응되는 각도로 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 바이패스탭 고정 단자(210)에 접촉되거나 이격된다.

특히, 바이패스탭 유동 단자(220)는 바이패스탭 접촉부(211)에 접촉되어 전기적으로 연결되다가 회전시 이웃하는 바이패스탭 접촉부(211) 사이에 위치되면 바이패스탭 접촉부(211)와 이격되어 전기적 연결이 끊어지게 된다.

이러한 바이패스탭 유동 단자(220)는 양단에서 바이패스탭 접촉부(211) 측으로 돌출 형성되어 바이패스탭 접촉부(211)와 접촉되는 바이패스탭 접촉돌기(221)가 각각 구비된다.

또한, 탭 절환 유닛(100)이 무정전 상태로 구동될 수 있도록, 바이패스탭 유동 단자(220)는, 샤프트(300)의 회전에 따라 탭 유동 단자(120)가 탭 고정 단자(110)와 이격되기 전에, 바이패스탭 고정 단자(210)와 접촉된다.

그리고 바이패스탭 유동 단자(220)는, 샤프트(300)의 회전에 따라 탭 유동 단자(120)의 양단이 각각 탭 고정 단자(110)의 원주방향의 가운데에 위치하면, 바이패스탭 고정 단자(210)와 이격된다.

또한, 도 9를 참조하여 설명하면, 이웃하는 탭 접촉부(111)의 단부 사이를 연결한 원호의 길이(L1)는 바이패스탭 접촉부(211)의 양단 사이를 연결한 원호의 길이(L2) 보다 짧게 형성된다.

마찬가지로, 이웃하는 바이패스탭 접촉부(211)의 단부 사이를 연결한 원호의 길이(L3)는 탭 접촉부(111)의 양단 사이를 연결한 원호의 길이(L4) 보다 짧게 형성된다.

즉, 탭 접촉부(111)의 양단과 바이패스탭 접촉부(211)의 양단은 원주방향으로 일부분 겹치도록 배치되어, 탭 유동 단자(120)의 탭 접촉돌기(121)가 탭 접촉부(111)에서 이격되기 전에 바이패스탭 유동 단자(220)의 바이패스탭 접촉돌기(221)가 바이패스탭 접촉부(211)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.

그리고, 바이이패스탭 접촉돌기(221)가 바이패스탭 접촉부(211)에서 이격되기 전에 탭 접촉돌기(121)가 탭 접촉부(111)와 접촉되어 전기적으로 연결된다.

또한, 탭 고정 단자(110)와 바이패스탭 고정 단자(210)의 배치구조를 살펴보면, 제2 탭(102)을 제공하는 한 쌍의 탭 고정 단자(110)를 기준으로 했을 때, 제1 탭(101)을 제공하는 한 쌍의 탭 고정 단자(110)는 반시계방향으로 60˚간격 이격되어 배치되고, 제3 탭(103)을 제공하는 한 쌍의 탭 고정 단자(110)는 시계방향으로 60˚간격 이격되어 배치되며, 제1 바이패스탭(201)을 제공하는 한 쌍의 바이패스탭 고정 단자(210)는 반시계방향으로 30˚간격 이격되어 배치되고, 제2 바이패스탭(202)을 제공하는 한 쌍의 바이패스탭 고정 단자(210)는 시계방향으로 30˚간격 이격되어 배치된다. 단, 탭 유동 단자(120)와 바이패스탭 유동 단자(220)는 서로 대응되는 각도에 배치된다.

단, 본 발명에서는 동시 회전하는 탭 유동 단자(120)와 바이패스탭 유동 단자(220)가 서로 대응되는 각도에 배치되며 탭 고정 단자(110)와 바이패스탭 고정 단자(210)가 30˚간격으로 어긋나게 배치되는 것, 즉, 탭 고정 단자(110) 사이와 대응되는 위치에 바이패스탭 고정 단자(210)가 배치되는 것, 으로 설명하였으나, 반대로, 탭 고정 단자(110)와 바이패스탭 고정 단자(210)가 서로 대응되는 각도에 배치되며 동시 회전하는 탭 유동 단자(120)와 바이패스탭 유동 단자(220)가 30˚간격으로 어긋난 상태로 배치되는 것도 가능하다.

이와 같이, 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)은 하나의 샤프트(300)로 구동되므로, 샤프트(300)의 회전을 제어하면 무정전 상태로 탭을 절환할 수 있다.

이러한 샤프트(300)를 제어부의 신호에 따라 회전시키는 구동 유닛(400)이 구비되고, 제어부는 탭 절환 유닛(100)이 제1 탭(101), 제2 탭(102), 제3 탭(103)으로 절환하도록 제어한다.

제어부는 변압기의 1차측 코일(105)의 전압값에 따라 샤프트(300)를 회전시키도록 프로그램되어 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)을 자동으로 제어한다.

이러한 구동 유닛(400)은 구동 기어(410), 종동 기어(420), 모터(430)로 구성된다.

구동 기어(410)는 제어부의 신호에 따라 작동되는 모터(430)와 연결되어 회전한다.

종동 기어(420)는 구동 기어(410)와 맞물려 회전되며, 샤프트(300)와 결합 수단을 통해 연결되어 모터(430)로부터 전달받는 회전력을 샤프트(300)에 전달한다.

구동 기어(410)와 종동 기어(420)는 원통 형상으로 형성되고 외주면에 치가 형성되는, 일예로, 평기어 형태로 마련될 수 있으며, 구동 기어(410)의 잇수와 종동 기어(420)의 잇수의 비를 조절하여 감속기의 기능을 제공할 수도 있다.

또한, 구동 기어(410)와 종동 기어(420)는 일측으로 개구되게 형성된 사각 형상의 수납함 형태의 메인 하우징(401) 내부에 배치될 수 있으며, 메인 하우징(401)의 개구단에는 개구단과 대응되는 사각판 형상의 메인 커버(402)가 체결되어 메인 하우징(401) 내부를 밀폐시킨다.

그리고, 메인 하우징(401)의 내부에는 모터(430)를 제어하기 위한 전자 부품이 장착되는 기판 등의 부품들이 장착될 수 있다.

또한, 메인 하우징(401)의 전방에는 사용자가 현재 어느 탭에 연결되어 있는지 등의 정보를 제공받을 수 있는 디스플레이부(403)가 설치된다.

이때, 필요에 따라 무정전 탭 절환기를 수동으로 조작할 수 있도록, 샤프트(300)는 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320)로 마련되고, 이동 샤프트(320)가 종동 기어(420)와 결합 수단을 매개로 선택적으로 결합된다.

결합 수단은 샤프트(300)의 외주면에 형성된 고정돌기(322)와, 종동 기어(420)의 일측면에 형성된 끼움홈(421)으로 구성된다.

고정돌기(322)는 샤프트(300)의 외주면에서 돌기 형태로 돌출 형성된다.

끼움홈(421)은 고정돌기(322)가 축방향으로 이동하여 끼움 결합되거나 분리 가능하도록, 복수개로 구비되어 일측면에 샤프트(300)의 원주방향으로 등간격 이격되어 배치된다.

단, 끼움홈(421)은 고정돌기(322)가 어떠한 각도에서도 용이하게 삽입될 수 있도록, 최대한 많은 수의 끼움홈(421)이 구비되는 것이 바람직하고, 고정돌기(322)가 삽입되는 끼움홈(421)의 원주방향의 양측 모서리에는 경사면이 형성되어, 고정돌기(322)를 끼움홈(421)으로 안내한다.

또한, 끼움홈(421)은 고정돌기(322)가 삽입될 때 압입되면서 삽입되므로 고정돌기(322)가 끼움 결합된 후에는 고정돌기(322)의 원주방향의 양측을 가압하여, 분리되는 것을 방지한다.

또한, 샤프트(300)는 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320)로 분리되어, 고정 샤프트(310)로부터 이동 샤프트(320)가 축방향으로 이동 가능하게 마련된다.

이때, 고정돌기(322)는 이동 샤프트(320)에 마련되므로, 이동 샤프트(320)가 축방향으로 이동함에 따라 고정돌기(322)가 끼움홈(421)에 결합되거나 분리된다.

고정 샤프트(310)는 일측단에 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 장착되며, 타측단이 각진 형상의 단면으로 형성된다.

이러한 고정 샤프트(310)는 타측단에 각진 형상의 각진 단부(311)가 마련되고, 각진 단부(311)는 이동 샤프트(320)가 축방향으로 이동 가능하도록 일정 길이로 길게 형성된다.

이동 샤프트(320)는 일측단에 고정돌기(322)가 구비되고 고정 샤프트(310)의 타측단이 삽입되는 각진홈(321)이 형성되어 고정 샤프트(310)로부터 축방향으로 이동 가능하면서 고정 샤프트(310)와 연결되고, 타측단에 손잡이(323)가 구비된다.

또한, 손잡이(323)에는 탭 고정 단자(110)와 동일한 방향을 가리키는 표시눈금(324)이 마련되고, 일반적으로 표시눈금(324)이 12시 방향을 가리키는 경우 탭 고정 단자(110)도 일측단이 12시 방향, 타측단이 6시 방향을 가리키도록 배치되어 기준전압을 제공하도록 제2 탭(102)이 온 된 상태가 된다.

이러한 각진홈(321)은 각진 단부(311)가 삽입된 상태에서 이동 샤프트(320)가 축방향으로 이동하여도 각진 단부(311)가 이탈되지 않도록 일정 길이로 길게 형성된다.

이에 따라 손잡이(323)를 잡고 이동 샤프트(320)를 축방향으로 이동시키면, 고정돌기(322)가 끼움홈(421)에서 분리되고 이동 샤프트(320)를 단독으로 회전시킬 수 있게 된다. 그리고, 이동 샤프트(320)와 연결된 고정 샤프트(310)도 함께 회전함에 따라 구동 유닛(400)과는 별개로 손잡이(323)를 회전시켜 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)을 구동시킬 수 있게 된다.

도 10을 참고하여 설명하면, 도 10의 상측 도면은 고정돌기(322)가 끼움홈(421)에 끼움 결합되어 고정된 상태이며, 이 경우 이동 샤프트(320)는 종동 기어(420)에 결합되고, 제어부에 의해 제어되는 구동 유닛(400)과 연결되어 자동 운전된다.

여기서 도 10의 하측 도면과 같이 이동 샤프트(320)가 축방향으로 이동하여 고정돌기(322)가 끼움홈(421)에서 분리되면, 이동 샤프트(320)는 종동 기어(420)로부터 분리되므로 손잡이(323)를 조작하여 구동 유닛(400)과는 별개로 수동 조작이 가능하게 된다.

또한, 도 11 및 도 12에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 무정전 탭 절환기가 도시되어 있으며, 무정전 탭 절환기는 변압기의 내부에 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 설치될 수 있도록, 메인 하우징(401)과 탭 절환 유닛(100) 사이에 공간을 마련한다.

즉, 무정전 탭 절환기의 설치 방법은, 단자들(110, 120, 210, 220)이 설치된 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200) 부분이 공기 중에 설치되거나, 아크 발생을 방지하기 위해 변압기의 절연유 속에 잠기도록 설치될 수 있으며, 도 3 내지 도 10에 도시된 실시예는 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200) 부분이 공기 중에 설치되는 무정전 탭 절환기를 도시하였고, 도 11 및 도 12에는 아크 발생을 방지하기 위해 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200) 부분이 변압기의 절연유 속에 잠기도록 설치되는 무정전 탭 절환기를 도시하였다.

도 11 및 도 12에 의한 무정전 탭 절환기는 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200) 부분이 메인 하우징(401)에서 일정 간격 이격되어 설치되도록, 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320) 사이에 중간 샤프트(500)가 개재되어 연결되며, 베이스(140)에 형성된 마운팅부(531)와 메인 커버(402) 사이에서 지지하는 지지기둥(530)이 구비된다.

중간 샤프트(500)는 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320) 사이의 길이를 조절하기 위해 마련되는 것으로, 제1 부재(510)와 제2 부재(520)가 유니버셜 조인트를 매개로 연결되는 구조로 마련될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 단일의 샤프트 형태로 일측에는 각진 단부(311)가 삽입되는 사각홈(521)이 구비되며 타측에는 각진홈(321)에 삽입되는 사각 단부(511)가 구비되어 마련될 수도 있다.

제1 부재(510)는 일측에 이동 샤프트(320)의 각진홈(321)에 삽입되도록 각진 형상의 사각 단부(511)가 구비되고, 타측이 유니버셜 조인트를 매개로 제2 부재(520)와 연결된다.

제2 부재(520)는 일측에 고정 샤프트(310)의 각진 단부(311)가 삽입되도록 각진 형사의 사각홈(521)이 구비되고, 타측이 유니버셜 조인트를 매개로 제1 부재(510)와 연결된다.

이때 사각 단부(511)는 각진 단부(311)와 대응되는 형상으로 형성되고 사각홈(521)은 각진홈(321)과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 이동 샤프트(320)의 축방향으로 이동시 제1 부재(510)로부터 축방향으로 이동되고 중간 샤프트(500)와 고정 샤프트(310)는 위치 고정되어 회전력을 전달받는다.

이에 따라 샤프트(300)는 짧은 길이로 설치되는 경우 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320)가 직접 연결되며, 긴 길이로 설치되는 경우 고정 샤프트(310)와 이동 샤프트(320)가 중간 샤프트(500)를 매개로 연결된다.

이러한 제1 부재(510)와 제2 부재(520)는 유니버셜 조인트를 매개로 연결되고 각진홈(321)에 사각 단부(511)가 삽입되며 사각홈(521)에 각진 단부(311)가 삽입되므로, 이동 샤프트(320), 제1 부재(510), 제2 부재(520), 고정 샤프트(310) 사이가 회전되지 않으며 회전력이 전달된다.

지지기둥(530)은 메인 커버(402)와 베이스(140) 사이를 지지하기 위해 마련되는 것으로, 베이스(140)에 복수개 마련되는 마운팅부(531)와 메인 커버(402)에 볼트 등의 마운팅부재를 통해 각각 결합된다.

이처럼 중간 샤프트(500)와 지지기둥(530)이 마련됨에 따라 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 메인 커버(402)로부터 일정 간격 이격되어 구비되고, 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 변압기의 절연유에 잠길 때 주변 구동 유닛(400)과 메인 하우징(401) 측으로 절연유가 유입되는 것을 방지한다. 즉, 변압기의 절연유에 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)만 잠길 수 있게 된다.

도 3 내지 도 12에 도시된 무정전 탭 절환기는 단상 변압기에 사용되는 것으로 탭 절환 유닛(100)과 바이패스 연결 유닛(200)이 각각 하나씩 설치되며, 도 13에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 의한 본 발명의 무정전 탭 절환기는 탭 절환 유닛(100a, 100b, 100c)과 바이패스 연결 유닛(200a, 200b, 200c)이 각각 3개씩 설치되어 3상 변압기에 사용된다.

이처럼, 탭 절환 유닛(100a, 100b, 100c)과 바이패스 연결 유닛(200a, 200b, 200c)은 하나의 샤프트(300)로 회전되게 연결되고, 개수를 조절하여 단상 변압기와 3상 변압기에 모두 사용될 수 있어서 활용도가 높은 장점이 있다.

이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 변압기 전압 조정시 외부에서 간편히 조작할 수 있는 구조로, 프로그램에 따른 자동 운전이 가능하여 종래 핸드홀 개방으로 인한 수분 침투를 방지할 수 있으며, 변압기의 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 필요에 따라 무정전 탭(Tap) 절환기를 외부에서 조작할 수 있도록 변압기 외함 측면에 탭 외부 조작핸들을 설치하여 간편하게 조작할 수 있도록 하고, 정전 없이 정상적인 부하가 걸린 상태에서 탭을 절환할 수 있는 효과가 있다.

또한, 바이패스 연결 유닛이 구비되어 무정전 상태에서 탭을 변경할 수 있으며, 바이패스 연결 유닛을 제1 바이패스탭과 제2 바이패스탭으로 운용함에 따라 전압 변동을 최소화시키는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 탭 절환 유닛 101: 제1 탭
102: 제2 탭 103: 제3 탭
110: 탭 고정 단자 111: 탭 접촉부
120: 탭 유동 단자 121: 탭 접촉돌기
130: 제1 수용체 140: 베이스
200: 바이패스 연결 유닛 ㄴ201: 제1 바이패스탭
202: 제2 바이패스탭 210: 바이패스탭 고정 단자
211: 바이패스탭 접촉부 220: 바이패스탭 유동 단자
221: 바이패스탭 접촉돌기 230: 제2 수용체
240: 단자커버 300: 샤프트
310: 고정 샤프트 320: 이동 샤프트
322: 고정돌기 323: 손잡이
400: 구동 유닛 410: 구동 기어
420: 종동 기어 421: 끼움홈
430: 모터 500: 중간 샤프트
510: 제1 부재 520: 제2 부재
530: 지지기둥

Claims (13)

1. 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하는 탭 절환 유닛; 및
   상기 제1 탭과 제2 탭 사이의 절환시 상기 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭과, 상기 제2 탭과 제3 탭 사이의 절환시 상기 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭을 포함하고, 하나의 샤프트의 일측단에 상기 탭 절환 유닛과 2층 구조로 장착되어 상기 샤프트의 회전에 따라 구동되는 바이패스 연결 유닛;을 포함하며,
   상기 탭 절환 유닛은,
   복수개로 구비되어 상기 샤프트를 중심으로 하는 원통 형상의 제1 수용체의 내부에 원주방향의 등간격으로 이격되어 배치되며, 각각 복수개의 상기 변압기의 1차측 코일의 구출선과 연결되는 탭 고정 단자; 및
   길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 상기 샤프트에 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 상기 탭 고정 단자에 접촉되거나 이격되는 탭 유동 단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 탭은 상기 변압기의 1차측에 저전압이 공급되도록 조절하며,
   상기 제2 탭은 상기 1차측에 기준전압이 공급되도록 조절하고,
   상기 제3 탭은 상기 1차측에 과전압이 공급되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 바이패스탭과 제2 바이패스탭은 임피던스를 포함하고,
   상기 임피던스는 상기 제1 바이패스탭 또는 제2 바이패스탭이 상기 탭 절환 유닛과 병렬 연결된 경우 상기 변압기의 1차측에 과전압이 공급되는 것을 방지하는 무정전 탭 절환기.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 바이패스 연결 유닛은,
   복수개로 구비되어 상기 샤프트를 중심으로 하는 원통 형상의 제2 수용체의 내부에 배치되며 이웃하는 상기 탭 고정 단자의 사이의 중간 지점과 대응되는 위치에 배치되고, 각각 상기 구출선과 연결되는 바이패스탭 고정 단자; 및
   길이방향으로 긴 바 형상으로 형성되고, 상기 샤프트에 상기 탭 유동 단자와 대응되는 각도로 장착되어 회전하며 서로 마주보는 한 쌍의 상기 바이패스탭 고정 단자에 접촉되거나 이격되는 바이패스탭 유동 단자;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 탭 고정 단자는 상기 탭 유동 단자와 접촉되는 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 탭 접촉부를 구비하며,
   상기 바이패스탭 고정 단자는 상기 바이패스탭 유동 단자와 접촉되는 끝단에서 원주방향의 양측으로 연장 형성된 바이패스탭 접촉부를 구비하고,
   이웃하는 상기 탭 접촉부의 단부 사이를 연결한 원호의 길이는 상기 바이패스탭 접촉부의 양단 사이를 연결한 원호의 길이보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 샤프트의 회전에 따라 상기 탭 유동 단자가 상기 탭 고정 단자와 이격되기 전에, 상기 바이패스탭 유동 단자가 상기 바이패스탭 고정 단자와 접촉되어 상기 탭 절환 유닛이 무정전 상태로 구동되는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 샤프트의 회전에 따라 상기 탭 유동 단자의 양단이 각각 상기 탭 고정 단자의 원주방향의 가운데에 위치하면, 상기 바이패스탭 유동 단자가 상기 바이패스탭 고정 단자와 이격되는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 탭 절환 유닛이 상기 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하도록 제어하는 제어부의 신호에 따라 상기 샤프트를 회전시키는 구동 유닛;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 유닛은,
    상기 제어부의 신호에 따라 작동되는 모터와 연결되어 회전하는 구동 기어; 및
    상기 구동 기어와 맞물려 회전되며, 상기 샤프트와 결합 수단을 통해 연결되어 회전력을 전달하는 종동 기어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 결합 수단은,
    상기 샤프트의 외주면에서 돌기 형태로 돌출 형성된 고정돌기;
    상기 고정돌기가 축방향으로 이동하여 끼움 결합되거나 분리 가능하도록, 일측면에 상기 샤프트의 원주방향으로 등간격 이격되어 배치되는 복수개의 끼움홈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.
    
13. 변압기의 1차측 전압을 변경하기 위해 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하는 탭 절환 유닛;
    상기 제1 탭과 제2 탭 사이의 절환시 상기 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제1 바이패스탭과, 상기 제2 탭과 제3 탭 사이의 절환시 상기 탭 절환 유닛과 전기적으로 병렬 연결되는 제2 바이패스탭을 포함하고, 하나의 샤프트의 일측단에 상기 탭 절환 유닛과 2층 구조로 장착되어 상기 샤프트의 회전에 따라 구동되는 바이패스 연결 유닛; 및
    상기 탭 절환 유닛이 상기 제1 탭, 제2 탭, 제3 탭으로 절환하도록 제어하는 제어부의 신호에 따라 상기 샤프트를 회전시키고, 상기 제어부의 신호에 따라 작동되는 모터와 연결되어 회전하는 구동 기어와, 상기 구동 기어와 맞물려 회전되며 상기 샤프트와 결합 수단을 통해 연결되어 회전력을 전달하는 종동 기어를 포함하는 구동 유닛;을 포함하고,
    상기 샤프트는,
    일측단에 상기 탭 절환 유닛과 바이패스 연결 유닛이 장착되며, 타측단이 각진 형상의 단면으로 형성되는 고정 샤프트; 및
    일측단에 고정돌기가 구비되고 상기 고정 샤프트의 타측단이 삽입되는 각진홈이 형성되어 상기 고정 샤프트로부터 축방향으로 이동 가능하면서 상기 고정 샤프트와 연결되고, 타측단에 손잡이가 구비되는 이동 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 탭 절환기.

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