KR102261656B1 - 수배전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변압기의 내부에 히트싱크를 내장하고 냉각풍이 통과하는 가상 냉각 통로에 히트싱크를 설치하고 각 히트싱크를 히트파이프로 연결하여 변압기 내부에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열하여 변압기의 수명을 향상시키도록 한 수배전반에 관한 것으로서, 내부공간을 가지는 외함 케이스와, 상기 외함 케이스의 측면에서 선택적으로 개폐되는 도어와, 상기 외함 케이스 내부공간에 설치되는 변압기와, 상기 외함 케이스의 상부에 구성되어 내부의 공기를 상부로 배출하기 위해 상기 외함 케이스의 내부에 가상 냉각 통로를 따라 상기 외함 케이스의 상부에 구성되는 공기 배출구를 포함하고, 상기 변압기는 외부단자함과, 상기 외부단자함의 내부에 설치되어 인입된 전기의 전압을 변압시키는 변압유닛과, 상기 외부단자함의 내부에 변압유닛이 수장될 수 있도록 충진되는 절연유와, 상기 외부 단자함의 내부에 충진된 절연유에 수납되어 상기 절연유에서 발생된 열을 포집하여 전달하는 제 1 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 연결되어 상기 절연유에서 발생된 열을 상기 제 1 히트싱크를 통해 전달받아 상기 가상 냉각 통로로 열을 방출하는 제 2 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 제 2 히트싱크를 서로 연결하는 히트 파이프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수배전반에 관한 것으로, 특히 변압기의 내부에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열하여 변압기의 수명을 향상시키도록 한 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로, 학교, 빌딩, 아파트 단지 및 공장 등과 같은 집단 전력 수요처에서는 그 각각이 필요로 하는 전력을 얻기 위하여 수배전반을 갖추고 있었다. 이러한 수배전반은 변전소로부터 공급되는 특고압을 적정한 저압의 상용 전압으로 변전하기 위해 변압기와 스위치 장치 및 기타 안전 장치들을 탑재하고 있다.
여기서, 상기 변압기는 가해지는 어떤 전압을 그보다 높이거나 또는 낮은 전압으로 변화시켜 전력을 일정하게 유지하도록 하기 위하여 전원에 연결하는 1차 코일과 부하에 연결하는 2차 코일에 철심을 감는 구조를 가진다.
즉, 변압기는 1차 코일, 2차 코일, 철심으로 이루어진 변압유닛을 포함하며, 이러한 변압 유닛을 케이스 안에 넣고 절연유를 가득 채운다. 절연유를 사용하는 이유는 코일의 절연물에 습기나 먼지가 들어가서 절연 내력을 저하시키기 때문에 이런 현상을 방지하고, 철심이나 코일에서 발생하는 열을 기름의 대류나 복사에 의해 방열시키기 위해서이다.
한편, 대용량의 변압기에서는 방열이 잘 되게 하기 위하여 변압 유닛의 외부에 절연유를 순환시키는 방열판을 설치하여 방열 효과를 좋게 하였다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 수배전반은 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 종래 기술에 의한 수배전반의 내부에 탑재되는 변압기에서 발생할 열을 외부로 효과적으로 방출하기 위해 외함 케이스의 측면에 다수의 공기 배출구를 구성하여 외부의 공기를 유입하고 내부의 공기를 배출하고 있지만, 외함 케이스의 내부의 열기에 의한 공기의 유동력보다 상기 외함 케이스의 외부의 공기의 유동력이 더 큰 경우에 상기 공기 배출구를 통해 내부의 열기가 적절히 배출되지 못하는 문제점이 있었다. 이로 인하여 변압기의 수명을 단축함과 더불어 변압기의 효율 저하를 초래하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 변압기의 내부에 히트싱크를 내장하고 냉각풍이 통과하는 가상 냉각 통로에 히트싱크를 설치하고 각 히트싱크를 히트파이프로 연결하여 변압기 내부에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열하여 변압기의 수명을 향상시키도록 한 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수배전반은 내부공간을 가지는 외함 케이스와, 상기 외함 케이스의 측면에서 선택적으로 개폐되는 도어와, 상기 외함 케이스 내부공간에 설치되는 변압기와, 상기 외함 케이스의 상부에 구성되어 내부의 공기를 상부로 배출하기 위해 상기 외함 케이스의 내부에 가상 냉각 통로를 따라 상기 외함 케이스의 상부에 구성되는 공기 배출구를 포함하고, 상기 변압기는 외부단자함과, 상기 외부단자함의 내부에 설치되어 인입된 전기의 전압을 변압시키는 변압유닛과, 상기 외부단자함의 내부에 변압유닛이 수장될 수 있도록 충진되는 절연유와, 상기 외부 단자함의 내부에 충진된 절연유에 수납되어 상기 절연유에서 발생된 열을 포집하여 전달하는 제 1 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 연결되어 상기 절연유에서 발생된 열을 상기 제 1 히트싱크를 통해 전달받아 상기 가상 냉각 통로로 열을 방출하는 제 2 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 제 2 히트싱크를 서로 연결하는 히트 파이프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 수배전반은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 변압기의 내부에 히트싱크를 내장하고 히트 파이프를 통해 히트싱크와 외함 케이스를 연결하여 변압기의 내부에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열하여 변압기의 수명을 향상시킬 수 있다.
둘째, 변압기의 측면에 부착된 방열판을 외함 케이스의 관통하여 외부로 노출되게 구성함으로써 변압기에서 발생한 열을 보다 효과적으로 방열하여 변압기의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수배전반을 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 전력설비 중 유입 변압기를 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수배전반의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 전력설비 중 몰드 변압기를 나타낸 평면도이
도 6은 도 1에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 도시하는 평면도
도 7은 도 6에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 분해하여 도시하는 분해사시도
도 2는 도 1의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 전력설비 중 유입 변압기를 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수배전반의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 전력설비 중 몰드 변압기를 나타낸 평면도이
도 6은 도 1에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 도시하는 평면도
도 7은 도 6에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 분해하여 도시하는 분해사시도
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수배전반을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 전력설비 중 유입 변압기를 나타낸 평면도이다.
본 발명에 의한 수배전반(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 내부공간을 가지는 외함 케이스(110)와, 상기 외함 케이스(110)의 측면에서 선택적으로 개폐되는 도어(120)와, 상기 외함 케이스(110) 내부공간에 설치되는 변압기(300)와, 상기 외함 케이스(110)의 하단 적어도 일측에 구성되어 외부의 공기를 정화함과 더불어 미세 먼지 속에 포함된 철 성분을 제거하여 상기 외함 케이스(110)의 내부로 공기를 공급하는 공기 정화 및 흡입부(400)와, 상기 외함 케이스(110)의 상부에 구성되어 내부의 공기를 상부로 배출하기 위해 상기 외함 케이스(110)의 내부에 가상 냉각 통로(510)를 따라 상기 외함 케이스(110)의 상부에 구성되는 공기 배출구(500)를 포함하고, 상기 변압기(300)는 외부단자함(310)과, 상기 외부단자함(310)의 내부에 설치되어 인입된 전기의 전압을 변압시키는 변압유닛(320)과, 상기 외부단자함(310)의 내부에 변압유닛(320)이 수장될 수 있도록 충진되는 절연유(330)와, 상기 절연유(330)가 순환되면서 외기와 열교환되어 자연 냉각되도록 외부단자함(310)의 외측에 설치되는 방열판(340)과, 상기 외부 단자함(310)의 내부에 충진된 절연유(330)에 수납되어 상기 절연유(310)에서 발생된 열을 포집하여 전달하는 제 1 히트싱크(350)와, 상기 제 1 히트싱크(350)와 연결되어 상기 절연유(310)에서 발생된 열을 상기 제 1 히트싱크(350)를 통해 전달받아 상기 가상 냉각 통로(510)를 통해 열을 방출하는 제 2 히트싱크(370)와, 상기 제 1 히트싱크(350)와 제 2 히트싱크(370)를 서로 연결하는 히트 파이프(360)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 외함 케이스(110) 전면의 개구부를 선택적으로 차폐하는 도어(120)와, 상기 외함 케이스(110)에 구비되어 상기 도어(120)의 개폐를 안내하는 가이드부(도시되지 않음)를 더 포함한다.
이때 상기 도어(120)는 상기 외함 케이스(110) 상에서 슬라이딩 이송에 의해 회전하게 된다. 즉, 일반 도어와 같이 회전에 의해서만 개폐되는 여닫이 도어나, 슬라이딩에 의해서만 개폐되는 미닫이 도어와 달리, 슬라이딩 동작과 회전 동작이 동시에 수반되면서 개폐된다.
본 발명의 실시예에서는 수배전반을 하나의 실시예로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 고압 배전반, 저압 배전반, 분전반, 태양광 접속반, 인버터, 모터 제어반 및 ESS 중에서 어느 하나를 채용할 수도 있다.
즉, 상기 외함 케이스(110)는 내부에 장착되는 설비들의 구조나 종류에 따라서 고압 배전반, 저압 배전반, 분전반, 접속함, 모터 제어반 및 ESS 중 어느 하나의 본체로 적용될 수 있다. 예컨대 외함 케이스(110)는 내부에 VCB, VCS, VC, ACB, MCCB, PCB와 리액터(reactor), 인버터, 콘덴서, 계측제어모듈, SMPS, EMI필터 및 변압기 등의 전력설비가 구비된 수배전반의 본체로 적용될 수 있다.
이러한 상기 외함 케이스(110)는 대략 직육면체의 형상을 가지며, 좌우 측면과, 후면 및 상하면이 형성되고, 전면에는 개방된 개구부가 형성된다. 물론 외함 케이스(110)의 형상은 이에 한정되지 않고, 직육면체를 포함한 다면체 또는 구 형상으로 형성될 수도 있다.
그리고 상기 외함 케이스(110)의 전면 개구부에는 개구된 공간을 선택적으로 차폐하는 도어(120)가 구비된다. 또한 상기 외함 케이스(110)의 저면에는 설치면(예컨대 지면)과 사이에서 지진과 같은 외력에 대응할 수 있도록 방진장치(200) 또는 면진장치가 구비될 수 있다.
상기 도어(120)는 상기 외함 케이스(110)의 전면을 양 쪽에서 각각 차폐하도록 서로 대향하여 한 쌍으로 구비된 것을 일 예로 설명하며, 단일 도어로 구비될 수도 있다. 또한 상기 도어(120) 상에는 도어락(121)이 구비될 수 있다.
상기 도어(120)는 상기 가이드부를 통하여 슬라이딩 이동과 함께 회전하여 개폐과정이 이루어진다. 상기 도어(120)는 닫힌 상태에서 열리면서 일부 외함 케이스(110) 내부에 삽입되고, 나머지 일부는 외함 케이스(110) 외부로 돌출된다.
이때 상기 도어(120)는 절연재질로 이루어지면서 상기 외함 케이스(110)의 전면을 커버할 수 있는 강성을 요구하기 때문에 엔지니어링 플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 엔지니어링 플라스틱은 강도, 탄성뿐만 아니라, 내충격성, 내마모성, 내열성, 내한성, 내약품성, 전기절연성 등이 뛰어나기 때문에 규모가 큰 외함 케이스(110)의 도어 재질로도 적용이 가능하다. 또한 엔지니어링 플라스틱을 유리섬유 또는 탄소섬유 등과 혼합시켜, 더욱 강력한 특성을 발휘하는 복합재료인 섬유강화플라스틱(FRP: fiber reinforced plastics)이 도어 재질로 구성될 수도 있다. 물론, 상기 도어(120)는 기본적으로 알루미늄이나 스테인리스 스틸 및 강판 소재의 스틸 재질로 구현될 수도 있다.
여기서 상기 도어(120) 상에 사용자가 접촉하거나 파지할 수 있는 구성 중 절연재질이 아닌 메탈소재로 이루어진 구성이 있는 경우, 도면에 도시하지는 않았지만, 전류 또는 전압을 감지하는 감응센서(미도시)를 구비하여 사용자로 하여금 접근 또는 접촉 금지에 대한 경고 메시지를 전달할 수 있도록 시각적 알림 수단(예컨대, LED, 램프, 디스플레이 패널 등)이나 청각적 알림 수단(예컨대, 부저, 스피커, 벨 등)이 구비될 수도 있다.
그리고 상기 도어(120)는 외함 케이스(110) 전방에서 후방으로 휘어진 곡면(124) 또는 경사면이 형성된다. 즉, 상기 도어(120)가 닫힌 상태에서 상기 외함 케이스(110)의 전면에 대응하는 도어(120) 전면이 외함 케이스(110) 내부 방향으로 오목하게 휘어짐으로써 도어(120)를 향해 강풍이 부는 경우에도 풍압을 효율적으로 지지하면서 분산시킬 수 있다.
또한, 상기 도어(120) 전면이 상하방향으로 동일한 곡면이나 경사면으로 이루어지고, 상기 도어(120)의 좌우방향으로 동일한 곡률을 이루기 때문에 도어(120)의 상하방향으로 강성이 증대되는 효과도 기대할 수 있다. 게다가 상기 도어(120)가 절연 재질로 이루어지기 때문에, 상기 외함 케이스(110) 내부의 전력설비와 전위차가 발생하지 않아 외부에서 사용자(예컨대 작업자)가 도어(120)와 접촉하더라도 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 도어(120)의 휘어진 곡면(124) 또는 경사면은 상기 외함 케이스(110)의 전면으로부터 외부로 돌출되는 볼록한 곡면이나 경사면으로 이루어질 수도 있고, 상기 외함 케이스(110)의 도어(120) 하측 영역 또는 상측 영역에서 도어(120)의 곡면 또는 경사면에 대응하는 곡면이나 경사면 구조로 이루어질 수 있다.
상기 변압유닛(320)은 1차 코일, 2차 코일, 철심으로 이루어지고, 상기 변압유닛(320)을 상기 외부 단자함(310) 안에 넣고 절연유(330)를 가득 채운다. 상기 절연유(330)를 사용하는 이유는 코일의 절연물에 습기나 먼지가 들어가서 절연 내력을 저하시키기 때문에 이런 현상을 방지하고, 철심이나 코일에서 발생하는 열을 기름의 대류나 복사에 의해 방열시키기 위해서이다.
상기 히트 파이프(360)는 일단이 상기 제 1 히트싱크(350)에 체결되고 타단이 상기 제 2 히팅싱크(370)에 체결된다.
따라서 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수배전반(100)은 상기 변압기(300)에서 발생된 열을 보다 효과적으로 방열하기 위해 변압기(300)의 절연유(330)내에 상기 제 1 히트싱크(350)를 수장하여 절연유(330)의 상승된 온도를 포집함으로써 제 1 히트싱크(350)를 통해 흡열하고, 상기 제 1 히트싱크(350)와 연결된 히트 파이프(360)를 통해 상기 제 2 히트싱크(370)에 전달하여 상기 가상 냉각 통로(510)를 통해 방열한다.
상기 도어(200)는 외부와의 직접적인 접촉을 제한하고 내부 점검 및 유지보수를 위하여 선택적으로 개폐될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 변압기(300)를 한 예로 들어 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 외함 케이스(100) 내부에 탑재되는 어느 전기기기에도 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수배전반은 변압기로서 유입 변압기의 절연유 속에 제 1 히트싱크(350)를 완전 매립하고 외부와 히트 파이프(360)로 가상 냉각 통로(510) 쪽에 설치된 제 2 히트싱크(370)를 연결하여 방열하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 몰드 변압기의 코어 상부에 절연재(740)를 부착하고 그 위에 히트파이프(750) 및 히트싱크(760)를 설치하여 방열할 수도 있다.
즉, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수배전반의 외함 케이스 내부에 탑재된 전력설비를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 4의 전력설비 중 몰드 변압기를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 수배전반(100)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내부공간을 가지는 외함 케이스(110)와, 상기 외함 케이스(110)의 측면에서 선택적으로 개폐되는 도어(120)와, 상기 외함 케이스(110) 내부공간에 설치되는 변압기(300)와, 상기 외함 케이스(110)의 하단 적어도 일측에 구성되어 외부의 공기를 정화함과 더불어 미세 먼지 속에 포함된 철 성분을 제거하여 상기 외함 케이스(110)의 내부로 공기를 공급 및 흡입하는 공기 정화 및 흡입부(400)와, 상기 외함 케이스(110)의 상부에 구성되어 내부의 공기를 상부로 배출하기 위해 상기 외함 케이스(110)의 내부에 가상 냉각 통로(510)를 따라 상기 외함 케이스(110)의 상부에 구성되는 공기 배출구(500)를 포함하고, 상기 몰드 변압기(700)는 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)과, 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720) 사이에 지지되고 수지가 몰딩 처리된 코일부(도시되지 않음)가 구비되는 코어(730)와, 상기 코어(730)의 상단과 하단에는 각각 돌출되어 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)과 고정볼트에 의해 고정되는 스페이서(770)와, 상기 코어(730)의 상부에 절연재(740)를 삽입하여 구성되는 히트싱크(760)와, 상기 히트싱크(760)는 히트 파이프(750)에 의해 연결하여 방열하고 있다.
이러한 변압기(700)는 몰드 변압기로서 1차 전압이 인가되는 1차 단자와 2차 전압이 인가되는 2차 단자가 마련되며, 이때 1차측 결선을 위한 상간리드가 고정되고 코일부의 대략 중간에는 탭 절환단자가 탭전압의 변경이 이루어질 수 있다.
도 6은 도 1에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 도시하는 평면도이고, 도 7은 도 6에 나타낸 공기 정화 및 흡입부를 분해하여 도시하는 분해사시도이다.
상기 공기 정화 및 흡입부(400)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 외부의 공기를 유입하여 공기에 포함된 도전성 성분, 미세먼지, 냄새 및 화합물 세균을 제거하기 위해 순차적으로 배열되는 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)와, 상기 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)의 일 측에 결합되어 상기 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)를 통해 정화된 공기가 관통하는 배기 덕트부(470)와, 상기 배기 덕트부(470)의 타측에 결합되어 상기 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)로 외부의 공기가 유입되도록 공기를 흡입함과 더불어 상기 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)를 통해 정화된 공기를 상기 전기기기(300) 하부에 분사하는 공기 분사부(480)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 공기 분사부(480)의 가동에 의해 외부의 공기가 상기 공기 정화 및 흡입부(400)를 관통하면서 정화된 공기를 상기 외함 케이스(110)의 내부, 즉 전기기기(300)의 하부로 공급할 수 있다.
한편, 상기 공기 분사부(480)는 상기 외함 케이스(110) 내부의 온도, 습도, 부하율에 따라 가동된다. 예를 들면, 상기 외함 케이스(110)의 내부 온도가 40℃℃ 이상, 습도가 80%이상, 부하율이 20% 이상일 때 동작된다. 따라서 상기 외함 케이스(110)의 내부에는 온도 및 습도를 검출과 함께 부하율을 측정하는 측정기가 설치되어 있고, 상기 센서와 측정기를 통해 전달받은 정보를 근거로 상기 공기 분사부(480) 및 공기 배출구(500)를 제어하기 위한 콘트롤러(도시되지 않음)가 탑재되어 있다.
상기 제 1 내지 제 3 공기 필터부(430, 440, 450)는 외함 케이스(110)의 외측 표면에 부착되어 외부의 공기가 유입되는 외부 외장 커버(410)와, 상기 외부 외장 커버(410)가 상기 외함 케이스(110)에 부착 및 고정되도록 외부 외장 커버(410) 사이에 구성되는 외부외장 커버 조립용 홀더(420)와, 상기 외부 외장 커버(410)를 관통하여 유입된 공기가 관통하면서 공기에 포함된 도전성 성분을 취부하는 자석조립용 취부재로 이루어진 제 1 공기 필터부(430)와, 상기 제 1 공기 필터부(430)를 관통한 공기를 유입 받아 관통하면서 상기 공기에 포함된 미세입자를 제거하는 헤라필터로 이루어진 제 2 공기 필터부(440)와, 상기 제 2 공기 필터부(440)를 통해 미세먼지가 제거된 공기를 유입 받아 관통하면서 공기에 포함된 냄새 및 화합물 세균을 제거하는 백금필터로 이루어진 제 3 공기 필터부(450)와, 상기 제 3 공기 필터부(450)를 통해 냄새 및 화합물 세균이 제거된 공기를 상기 외함 케이스(110) 내부의 상부쪽으로 송풍하기 위한 배기 덕트부(470) 및 공기 분사부(480)가 체결되는 브로워 조인용 레듀사(460)를 포함하여 구성된다.
상기 공기 배출구(500)는 상기 공기 분사부(480)와 함께 상기 공기 정화 및 흡입부(400)를 통해 유입되는 공기의 양을 늘리기 위해 상기 외함 케이스(110) 내부에 존재하는 공기들을 외부로 보내주는 역할을 한다. 즉, 상기 공기 배출구(500)의 가동에 의해 외부의 공기들이 내부로 유입되는 속도와 더불어 공기의 양이 증가하게 되는데 이때 실내는 정화된 공기로 인하여 청정한 영역을 통해 변압기(300)들의 고장을 줄임과 함께 신선한 외부 공기 유입으로 내부의 온도를 낮출 수가 있다.
뿐만 아니라 상기 공기 정화 및 흡입부(400)에서 공기 중 미세먼지에 포함한 철 성분을 제거한 상태에서 실내로 공급함으로써 철 성분에 의한 선로의 절연 파괴를 미연에 방지함과 더불어 분진, 아크 및 감전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이러한 상기 공기 배출구(500)는 수배전반(100) 내부에서의 공기 순환이 보다 원활히 이루어지도록 한다.
상기 외함 케이스(110)의 내부공간에는 전기기기(300)가 설치된다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 전기기기(300)는 변압기를 포함할 수 있다. 변압기는 전력 공급원에서 공급된 특고압의 전기를 그 용도에 맞게 적정 전압으로 변압시키는 역할을 한다.
다만, 본 발명의 실시예에서 전기기기(300)는 변압기를 한 예로 들어 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 외함 케이스(110) 내부에 탑재되는 어느 전기기기(300)에도 사용할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 수배전반은 외함 케이스 측면에 외부로부터 유입되는 공기를 3중 필터로 정화하여 공급함으로써 청정한 공기를 공급하면서도 냉각 효율을 극대화할 수 있으며, 외함 케이스 내부로 유입되는 공기 중 미세먼지에 포함된 철 성분을 필터링 할 수 있기 때문에 철 성분의 미세 먼지가 유입됨으로 인해 분진 및 아크와 감전 사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 외함 케이스 120 : 도어
200 : 방진유닛 300 : 변압기
400 : 공기 정화 및 흡입부 500: 공기 배출구
200 : 방진유닛 300 : 변압기
400 : 공기 정화 및 흡입부 500: 공기 배출구
Claims (5)
- 내부공간을 가지는 외함 케이스와,
상기 외함 케이스의 측면에서 선택적으로 개폐되는 도어와,
상기 외함 케이스 내부공간에 설치되는 변압기와,
상기 외함 케이스의 상부에 구성되어 내부의 공기를 상부로 배출하기 위해 상기 외함 케이스의 내부에 가상 냉각 통로를 따라 상기 외함 케이스의 상부에 구성되는 공기 배출구와,
상기 외함 케이스의 하단 적어도 일측에 구성되어 외부의 공기를 정화함과 더불어 미세 먼지 속에 포함된 철 성분을 제거하여 상기 외함 케이스의 내부로 공기를 공급하는 공기 정화 및 흡입부를 포함하고,
상기 변압기는 외부단자함과, 상기 외부단자함의 내부에 설치되어 인입된 전기의 전압을 변압시키는 변압유닛과, 상기 외부단자함의 내부에 변압유닛이 수장될 수 있도록 충진되는 절연유와, 상기 외부 단자함의 내부에 충진된 절연유에 수납되어 상기 절연유에서 발생된 열을 포집하여 전달하는 제 1 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 연결되어 상기 절연유에서 발생된 열을 상기 제 1 히트싱크를 통해 전달받아 상기 가상 냉각 통로로 열을 방출하는 제 2 히트싱크와, 상기 제 1 히트싱크와 제 2 히트싱크를 서로 연결하는 히트 파이프를 포함하고,
상기 공기 정화 및 흡입부는 외부의 공기를 유입하여 공기에 포함된 도전성 성분, 미세먼지, 냄새 및 화합물 세균을 제거하는 공기 필터부와, 상기 공기 필터부의 일 측에 결합되어 상기 공기 필터를 통해 정화된 공기가 관통하는 배기 덕트부와, 상기 배기 덕트부의 타 측에 결합되어 상기 공기 필터부로 외부의 공기가 유입되도록 공기를 흡입하며, 상기 공기 필터부를 통해 정화된 공기를 상기 외함 케이스 내부에 분사하는 공기 분사부를 포함하고,
상기 공기 필터부는 상기 외함 본체의 외측 표면에 부착되어 외부의 공기가 유입되는 외부 외장 커버와, 상기 외부 외장 커버가 상기 외함 본체에 부착 및 고정되도록 상기 외함 본체와 외부 외장 커버 사이에 구성되는 외부외장 커버 조립용 홀더와, 상기 외부 외장 커버를 관통하여 유입된 공기에 포함된 도전성 성분을 취부하는 자석조립용 취부재와, 상기 자석조립용 취부재를 관통한 공기에 포함된 미세입자를 제거하는 헤라필터와, 상기 헤라필터를 관통한 필터링 된 공기에 포함된 냄새 및 화합물 세균을 제거하는 백금필터와, 상기 백금필터를 통해 냄새 및 화합물 세균이 제거된 공기를 상기 외함 본체 내부의 상부쪽으로 송풍하기 위한 상기 배기 덕트부 및 공기 분사부가 체결되는 브로워 조인용 레듀사를 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반.
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Citations (2)
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