KR102262588B1 - 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 외함에 방열도료를 도포함으로써 변압기에서 발생하는 열을 발산하여 열에 의한 변압기의 손상 및 폭발을 방지할 수 있는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 관한 것으로서,
방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 있어서, (a) 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계; (b) 상기 이물질이 제거된 변압기 외함을 샌드 블라스팅 처리하는 단계; (c) 상기 블라스팅 처리된 변압기 외함을 세척하는 단계; (d) 상기 세척된 변압기 외함을 60 ~ 80℃ 분위기에서 예열하는 단계; (e) 상기 예열된 변압기 외함에 방열도료를 도포하는 단계; (f) 상기 방열도료가 도포된 변압기 외함을 40 ~ 80℃에서 5분 이상 건조시키는 단계; (g) 상기 변압기 외함에 도포된 방열도료를 150 ~ 180℃의 온도에서 10 ~ 30분 동안 경화시키는 단계; 및 (h) 상기 경화된 변압기 외함의 냉각하고 검사하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법을 제공한다.

Description

방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법{The coating method of the transformer enclosure to use radiation vanish}
본 발명은 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 외함에 방열도료를 도포함으로써 변압기에서 발생하는 열을 발산하여 열에 의한 변압기의 손상 및 폭발을 방지할 수 있는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 관한 것이다.
변압기는 전력회사에서 공급하는 고압 또는 특고압의 전력을 부하기기의 사용전압에 맞게 전압을 강압하는 역할로 전기설비의 가장 핵심적인 기기이다. 변압기는 절연방식에 따라 유입식, 건식, 몰드식, 가스식으로 구분된다.
유입식 변압기는 절연유가 담긴 탱크속에 권선을 담근 구조로 제작이 용이하고 사용범위가 넓어 소용량에서 대용량까지 사용하는 변압기이다. 유입식 변압기는 절연유를 사용하기 때문에 외함의 결함이나 열화에 의한 화재의 위험성이 존재한다.
건식 변압기는 절연유를 사용하지 않고 고체 절연체만으로 절연을 유지하는 것으로 화재 예방을 중시하는 건물에 사용하였으나, 최근에 몰드변압기의 등장으로소용량 강압용 변압기로 주로 사용된다. 절연유를 사용하지 않기 때문에 화재의 위험성은 낮으나, 소음·진동이 크고 서지에 약한 편이다.
몰드 변압기는 고압 및 저압 권선을 불연재인 에폭시로 몰드한 방식으로 난연성, 무보수화, 에너지절약 등의 이점이 있어 최근 많이 사용하나, 인출부 절연과 방열에 문제가 있어 고전압 대용량화에는 한계가 있다. 절연물로 난연재를 사용하기 때문에 화재의 위험성은 없으나, 소음이 크고 기중절연이므로 옥외설치시 전용함이 필요하다.
변압기는 운전중 온도,습도,산소 등에 의해 절연물이 열화되었다가 단락, 지락, 진동 등의 기계력에 의해 열화된 절연물이 물리적으로 파괴되기 때문이다. 따라서 변압기의 수명은 절연물의 열화 정도에 따라 결정된다고 볼 수 있다.
변압기 발생열과 주위온도에 의해 변압기 최고점 온도가 상승하여 산화, 열분해 등으로 절연유 내압이 내려가거나 고체 절연물의 내압하락 및 기계적 강도가 하락하게 된다. 따라서 과부하 운전을 피하고 냉각 방법을 개선하면 수명을 늘릴 수는 있으나, 열화에 따른 기계적 강도의 저하는 막을 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 절연유가 대기중의 수분을 흡수하여 절연내력이 저하하고 고체 절연물의 기계적 강도가 저하한다. 절연물에 가해진 전계의 세기가 한도를 초과 했을때 부분적인 방전으로 발생 하는 열화로 절연내력과 기계적 강도의 저하를 가져온다. 주로 제작 당시에 절연물에 기포 등의 이물질이 혼입되어 이 부분에 전계집중 현상이 발생하고 그로 인한 열화의 발생으로 화재나 기계적 강도의 저하가 발생한다.
또한, 진동, 충격, 단락시의 전자 기계력에 의해 고체 절연물이 기계적으로 파손되는 경우 변압기의 수명은 끝이난다.
따라서, 변압기의 열화로 인한 절연내력과 기계적 강도를 강화할 수 있는 방법이 절실히 필요한 실정이다.
(문헌 1) 등록특허공보 제10-0744156호(2007.07.24. 등록) (문헌 2) 등록특허공보 제10-1063916호(2011.09.02. 등록) (문헌 3) 등록특허공보 제10-1226090호(2013.01.18. 등록)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 변압기의 외함에 방열도료를 도포함으로써 변압기에서 발생하는 열을 발산하여 열화에 의한 변압기의 손상 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해, 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 있어서, (a) 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계; (b) 상기 이물질이 제거된 변압기 외함을 샌드 블라스팅 처리하는 단계; (c) 상기 블라스팅 처리된 변압기 외함을 세척하는 단계; (d) 상기 세척된 변압기 외함을 60 ~ 80℃ 분위기에서 예열하는 단계; (e) 상기 예열된 변압기 외함에 방열도료를 도포하는 단계; (f) 상기 방열도료가 도포된 변압기 외함을 40 ~ 80℃에서 5분 이상 건조시키는 단계; (g) 상기 변압기 외함에 도포된 방열도료를 150 ~ 180℃의 온도에서 10 ~ 30분 동안 경화시키는 단계; 및 (h) 상기 경화된 변압기 외함의 냉각하고 검사하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법을 제공한다.
본 발명의 (b) 단계에서, 변압기 외함의 재질이 스테인레스스틸인 경우에는 60 ~ 80 메시 샌드를 사용하고, 알루미늄재질인 경우에는 100 메시 샌드를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 (c)단계는, (c-1) 변압기 외함에서 알칼리 탈지 및 물세척을 하는 단계; 및 (c-2) 상기 알칼리 탈지 및 물세척이 된 변압기 외함을 브러시 또는 압축공기를 이용하여 잔사물을 제거하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 (d)단계에서, 변압기 외함의 표면온도는 30 ~ 40℃가 될 때까지 예열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방열도료는, 산화규소(SiO2)와 산화알미늄(Al2O3)을 이소 프로필 알콜(IPA)에 녹여서 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 변압기의 외함에 방열도료를 도포함으로써 변압기에서 발생하는 열을 발산하여 열화에 의한 변압기의 손상 및 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법의 순서도.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법의 순서도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법은, (a) 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계(S1); (b) 상기 이물질이 제거된 변압기 외함을 샌드 블라스팅 처리하는 단계(S2); (c) 상기 블라스팅 처리된 변압기 외함을 세척하는 단계(S3); (d) 상기 세척된 변압기 외함을 60 ~ 80℃ 분위기에서 예열하는 단계(S4); (e) 상기 예열된 변압기 외함에 방열도료를 도포하는 단계(S5); (f) 상기 방열도료가 도포된 변압기 외함을 40 ~ 80℃에서 5분 이상 건조시키는 단계(S6); (g) 상기 변압기 외함에 도포된 방열도료를 150 ~ 180℃의 온도에서 10 ~ 30분 동안 경화시키는 단계(S7); 및 (h) 상기 경화된 변압기 외함의 냉각하고 검사하는 단계(S8);로 이루어진다.
먼저 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계(S1)를 거친다. 통상적으로 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계를 거치는데, 방열도료를 도포하더라도 기포나 이물질에 의한 계면불량을 줄이기 위함이다. 따라서 변압기의 외함의 이물질을 제거하는 단계는 중요한 과정 중의 하나라고 할 수 있다.
다음으로, 이물질이 제거된 변압기 외함을 샌드 블라스팅 처리하는 단계(S2)를 거칩니다. 이물질이 제거된 변압기 외함에 샌드 블라스팅 처리를 하여 표면에 미세한 홈을 형성하여 방열도료가 도포되는 경우 접촉면적을 넓히는 역할을 한다. 변압기가 몰드형 변압기인 경우에는 외함을 샌드 블라스팅 처리하지 않을 수 있다. 샌드 블라스팅으로 사용하는 샌드는, 변압기 외함의 재질이 스테인레스스틸인 경우에는 60 ~ 80 메시 샌드를 사용하고, 알루미늄재질인 경우에는 100 메시 샌드를 사용함이 바람직하다.
다음으로, 블라스팅 처리된 변압기 외함을 세척하는 단계(S3)를 거친다. 변압기 외함에 샌드 블라스팅에 따른 이물질이 남아 있을 수 있는데, 이러한 이물질을 제거하기 위함이다. 세척단계는 변압기 외함에서 알칼리 탈지 및 물세척을 하는 단계; 및 상기 알칼리 탈지 및 물세척이 된 변압기 외함을 브러시 또는 압축공기를 이용하여 잔사물을 제거하는 단계로 구체화될 수 있다.
다음으로, 세척된 변압기 외함을 60 ~ 80℃ 분위기에서 예열하는 단계(S4)를 거친다. 변압기 외함을 예열하는 경우 변압기 자체는 30 ~ 40℃ 정도로 예열됨이 바람직하다. 변압기 외함을 예열하는 것은 코팅작업을 수행하는 경우 방열도료가 흘러내리는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 매끈한 도막을 형성할 수 있는 장점이 있기 때문에 변압기 외함을 예열한다.
다음으로, 예열된 변압기 외함에 방열도료를 도포하는 단계(S5)를 거친다. 방열도료를 도포하는 방법은 직접 도포, 에어 스프레이를 이용한 스프레이 분사를 이용할 수 있다. 에어 스프레이를 이용하는 에어 스프레이 관에 수분이나 오일이 있는지 여부를 체크해야 하고, 에어 스프레이 관에서 수분이나 오일을 제거한 후 스프레이한다. 적정 도포면적은 5 ~6 ㎡/kg이며, 적정 도막두께는 경화된 상태의 도막두께로서 20 ± 5㎛ 정도이다. 방열도료는 산화규소(SiO2)와 산화알미늄(Al2O3)을 이소 프로필 알콜(IPA)에 녹여서 제조된다. 기타 필요한 경화제나 무기 바인더가 더 추가될 수 있다.
다음으로, 방열도료가 도포된 변압기 외함을 40 ~ 80℃에서 5분 이상 건조시키는 단계(S6)를 거친다. 방열도료가 도포된 상태에서 내외부가 충분히 건조될 수 있도록 하기 위해 일정온도의 분위기에서 건조시킨다.
다음으로, 변압기 외함에 도포된 방열도료를 150 ~ 180℃의 온도에서 10 ~ 30분 동안 경화시키는 단계(S7)를 거친다. 방열도료가 변압기 외함에서 경화되어 일정한 경도를 가질 수 있도록 하기 위함이다.
다음으로, 경화된 변압기 외함을 냉각하고 검사하는 단계(S8)를 거친다. 변압기 외함을 냉각한 후 도포된 방열도료의 도막의 두께와 계면불량 여부를 검사한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
S1 ~ S8 : 공정순서

Claims (5)

  1. 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법에 있어서,
    (a) 변압기 외함의 이물질을 제거하는 단계;
    (b) 상기 이물질이 제거된 변압기 외함을 샌드 블라스팅 처리하는 단계;
    (c) 상기 블라스팅 처리된 변압기 외함을 세척하는 단계;
    (d) 상기 세척된 변압기 외함을 60 ~ 80℃ 분위기에서 예열하는 단계;
    (e) 상기 예열된 변압기 외함에 방열도료를 도포하는 단계;
    (f) 상기 방열도료가 도포된 변압기 외함을 40 ~ 80℃에서 5분 이상 건조시키는 단계;
    (g) 상기 변압기 외함에 도포된 방열도료를 150 ~ 180℃의 온도에서 10 ~ 30분 동안 경화시키는 단계; 및
    (h) 상기 경화된 변압기 외함의 냉각하고 검사하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 변압기 외함의 재질이 스테인레스스틸인 경우에는 60 ~ 80 메시 샌드를 사용하고, 알루미늄재질인 경우에는 100 메시 샌드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    (c-1) 변압기 외함에서 알칼리 탈지 및 물세척을 하는 단계; 및
    (c-2) 상기 알칼리 탈지 및 물세척이 된 변압기 외함을 브러시 또는 압축공기를 이용하여 잔사물을 제거하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계에서, 상기 변압기 외함의 표면온도는 30 ~ 40℃가 될 때까지 예열하는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열도료는,
    산화규소(SiO2)와 산화알미늄(Al2O3)을 이소 프로필 알콜(IPA)에 녹여서 제조되는 것을 특징으로 하는 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법.
KR1020190176134A 2019-12-27 2019-12-27 방열도료를 이용한 변압기 외함의 코팅 방법 KR102262588B1 (ko)

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