KR102325542B1 - 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치에 관한 것으로, 변압기용 부싱의 외측에 고정밴드를 매개로 장착되고 중공 형상으로 형성되어 내측에 부싱의 절연유의 유량을 나타내는 유면계가 위치되는 제1 하우징, 후방 단부가 제1 하우징과 연결되며 전방 단부에 유면계를 확대하는 확대경이 설치된 제2 하우징을 포함하여 유면계를 순시점검시 용이하게 확인할 수 있도록 한다.

Description

변압기용 부싱의 유면계 확대 장치 {OIL GAUGE MAGNIFIER FOR BUSHING OF TRANSFORMER}

본 발명은 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치에 관한 것으로, 변압기용 부싱의 최상부에 위치하는 유면계를 순시점검시 용이하게 확인할 수 있도록 설치되는 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치에 관한 것이다.

전력은 일반적으로 발전소의 변압기를 통한 후, 전력선을 통해 공급되며, 이러한 전력은 다시 변전소의 변압기를 통한 후, 가정이나 산업현장 등의 일반 수용가에서 사용이 가능한 저압으로 변환되어 공급된다.

이때, 변압기란 전자기유도작용으로 교류전압 및 전류값을 변화시키는 장치의 총칭인바, 특히 전술한 바와 같이 발전소로부터 전달된 고압의 전원을 일반 수용가에서 요구되는 저압으로 변환시켜 공급해 주기 위하여 각 지역의 변전소에서 저압으로 변경시킨 후, 일반 수용가에 전달한다.

이러한 변압기의 구조는 용량 및 전압에 따라서 차이를 보일 수 있지만, 공통적으로 변압기의 기능을 수행하기 위한 권선과 철심을 필수적으로 포함하고, 이들 권선과 철심은 절연유로 충진된 탱크(tank) 안에 내장되는 바, 이 절연유는 권선의 절연물로 습기나 먼지가 침투하여 절연내력을 저하시키는 것을 방지함과 동시에 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류 및 복사를 통해 방열시키는 역할을 한다.

이때, 상기 변압기의 외함 내부에는 절연유가 충전되어 변압시 발생되는 열을 냉각시키도록 되어 있고, 변압기용 부싱은 변압기에서 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 변압기 내부의 권선으로 인가할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 변압기용 부싱은 변압기에 설치되며 내부에는 중공부가 형성된 부도체인 애자와 변압기에 전기적으로 연결되면서 애자의 중공부를 관통하는 도체로 구성된다.

이때, 상기 도체는 변압기 내부의 동봉(또는 나동선, 스터드)과 터미널을 전기적으로 연결시키게 된다.

이와 같은 구성을 포함하는 부싱이 변압기에 결합되면, 변압기의 내부에 충전된 절연유가 애자의 중공내부로 유입되어 동봉 등의 도체의 냉각이 이루어지게 된다.

도 1에는 이러한 부싱(10)이 변압기(20)에 결합된 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 부싱(10)의 외측에는 10cm 이하의 직경을 갖는 유면계(11)가 부착되어 절연유의 유량을 표시한다.

이때, 절연유는 일정량 충전되지 않거나, 절연유가 누출될 경우 부싱의 절연파괴로 인한 화재가 발생하게 되므로, 절연유의 유량을 주기적으로 파악하는 작업이 필요한데, 절연유의 유량을 표시해주는 유면계가 10cm 이하의 직경으로 형성되어 크기가 작고, 유면계가 원통형의 부싱의 외주벽 중 최상부에 위치하기 때문에 순시점검시 육안으로 정확한 확인이 어려운 문제점이 있었다.

결국 유면계를 육안으로 점검하기 위해서는 변압기를 휴전한 후 상부로 올라가서 확인하는 방법 뿐이고 변전소의 순시 점검시 변압기의 부싱의 절연유 유량을 점검하는 것은 현실적으로 어려워 부싱으로 인한 화재 및 사고를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 변압기용 부싱의 최상부에 위치하는 유면계를 순시점검시 특별한 장비나 기구 없이 용이하게 확인할 수 있어서 점검주기를 대폭 단축시킬 수 있고 효율적인 설비관리가 가능한 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치를 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 변압기용 부싱의 외측에 고정밴드를 매개로 장착되고 중공 형상으로 형성되어 내측에 부싱의 절연유의 유량을 나타내는 유면계가 위치되는 제1 하우징, 후방 단부가 제1 하우징과 연결되며 전방 단부에 유면계를 확대하는 확대경이 설치된 제2 하우징을 포함하는 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치가 제공될 수 있다.

이러한 제1 하우징은 상측에 고정밴드가 관통하는 체결홀을 구비할 수 있다.

또한, 제1 하우징은 부싱에 장착되는 단부에 부싱의 외측과 대응되는 곡면 형상으로 함몰되게 형성되어 부싱의 외측 일부를 감싸는 밀착부를 구비할 수 있다.

또한, 제1 하우징은 내측면과 유면계와의 사이에 공간을 구비할 수 있다.

또한, 제2 하우징은 원통 형상으로 형성되되 전방으로 갈수록 점차 직경이 커지도록 형성된 테이퍼부를 구비할 수 있다.

그리고, 확대경의 직경은 유면계의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치는 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 연결되며 길이 조절 가능하게 마련되는 연결부를 더 포함할 수 있다.

이러한 연결부는 제1 하우징과 제2 하우징 사이의 각도가 조절되도록 자바라 형태로 마련될 수 있다.

또한, 제1 하우징은 연결부 측의 단부면에서 개구부가 형성된 프레임 형상으로 돌출 형성되되 상측에 형성되어 빛이 투과하는 투명 재질의 패널부재가 설치되는 돌출부를 구비할 수 있다.

이러한 돌출부는 제1 하우징의 단부면에서 전방으로 갈수록 하향 경사지게 돌출 형성될 수 있다.

그리고 연결부는 제1 하우징과 연결되는 단부의 일측에서 돌출부와 대응되는 형상으로 절개되어 돌출부가 삽입되는 절개부를 구비할 수 있다.

또한, 제1 하우징과 연결부, 연결부와 제2 하우징은 일체로 연결될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 변압기용 부싱의 최상부에 위치하는 유면계를 순시점검시 특별한 장비나 기구 없이 용이하게 확인할 수 있어서 점검주기를 대폭 단축시킬 수 있고 효율적인 설비관리가 가능하며 전력공급의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

특히, 변압기 휴전이 필요하지 않고 필요시 언제나 쉽게 점검할 수 있어 선제적 고장예방이 가능하며 종래의 3년에 1번 점검했던 것을 1주일에 1번 점검할 수 있어 수시로 절연유의 유량을 점검할 수 있고 절연유량의 주기적인 점검을 통해 트렌드 분석이 가능하고 데이터 확보로 설비 안정성이 증가하는 효과가 있다.

또한, 고정밴드를 통해 손쉽게 설치할 수 있으며 견고하게 고정될 수 있어서 유면계 확대 장치가 부싱에서 이탈되지 않고 감시자가 변압기용 부싱에서 멀리 떨어져 있어도 쉽게 유량을 인지할 수 있어 부싱으로 인한 화재 및 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 변압기용 부싱에 설치된 유면계를 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 변압기용 부싱에 설치된 유면계 확대 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 도 3의 평면도이다.

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 2는 본 발명의 실시예에 의한 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 변압기용 부싱에 설치된 유면계 확대 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 도 3의 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 변압기용 부싱(10)의 유면계 확대 장치(100)는 변압기용 부싱(10)의 외측에 고정밴드(140)를 매개로 장착되고 중공 형상으로 형성되어 내측에 부싱(10)의 절연유의 유량을 나타내는 유면계(11)가 위치되는 제1 하우징(110), 후방 단부가 제1 하우징(110)과 연결되며 전방 단부에 유면계(11)를 확대하는 확대경(150)이 설치된 제2 하우징(120)을 포함한다.

유면계(11)는 일반적으로 변압기용 부싱(10)의 최상측에 설치되고, 지상으로부터 3.5m ~ 5m의 높이에 설치됨에 따라 지상의 점검자가 육안으로 확인하기 힘든 상황이며, 특히 유면계(11)는 10cm의 직경을 갖는 원형상으로 형성되어 크기가 작을 뿐더러 지상에 수직한 부싱(10)의 외측벽에 설치됨에 따라 점검자가 별도의 장치 없이 육안으로 유면계(11)를 확인하기 힘든 상황이다.

이러한 유면계(11)는 절연유가 부싱(10)의 내부에 충전되는 양에 비례하여 원 안에 노란색이 채워지는 구조로 이루어지거나, 절연유 위에 뜨는 물체를 올려놓고 물체의 높이를 표시하는 구조로 이루어질 수 있으며, 정확한 양을 확인할 수 있도록 눈금이 형성될 수도 있는데, 본 발명은 이러한 유면계(11)를 확대하여 보여주기 위해 변압기용 부싱(10)에 설치되는 유면계 확대 장치(100)에 관한 것이다.

이러한 유면계 확대 장치(100)는 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 연결부(130)로 구성되어 고정밴드(140)를 매개로 변압기용 부싱(10)의 유면계(11)에 설치된다.

유면계(11)는 부싱(10)의 외측면에 설치되거나 부싱(10)의 외측면의 일부분이 돌출 형성되고 돌출된 부분에 부착되어 설치될 수 있으며, 부싱(10)에 충전되는 절연유의 유량을 표시한다.

제1 하우징(110)은 변압기용 부싱(10)의 외측에 밀착되어 고정밴드(140)를 매개로 장착되며, 중공 형상으로 형성되어 변압기용 부싱(10)의 유면계(11)를 감싸며 장착된다. 즉, 제1 하우징(110)은 변압기용 부싱(10)의 외측에 장착되되 내측 중앙에 유면계(11)가 위치하도록 장착된다.

또한, 제1 하우징(110)은 유면계(11)를 둘러싸는 형상으로 형성되며, 유면계(11)가 원형으로 마련되는 경우 원통 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 제1 하우징(110)은 부싱(10)에 장착되는 단부인 후방 단부에 밀착부(112)가 형성되어 부싱(10)에 안착되며 위치 고정된다.

밀착부(112)는 제1 하우징(110)의 후방 단부에서 부싱(10)의 외측과 대응되는 곡면 형상으로 함몰되게 형성되어 부싱(10)의 외측면 일부, 즉, 유면계(11) 주변의 부싱(10)을 감싼다.

이러한 밀착부(112)는 오목한 곡면이 부싱(10) 외측의 볼록한 곡면과 밀착되어 밀착부(112)가 회전하지 않도록 위치 고정된다.

또한, 제1 하우징(110)은 상측에 고정밴드(140)가 관통하는 체결홀(111)을 구비하며, 고정밴드(140)를 통해 위치가 고정되고 부싱(10)의 외측에 장착된다.

이러한 고정밴드(140)는 제1 하우징(110)의 체결홀(111)을 관통하여 부싱(10)의 외측을 감싸도록 형성되고, 길이 조절 가능하게 마련된다.

고정밴드(140)는 부싱(10)의 외측을 감싸는 밴드부(143)와 밴드부(143)의 길이를 조절하여 부싱(10)의 외측과 밀착되게 하는 조임부(141)로 구성되며, 일예로 밴드타입의 클램프일 수 있다.

고정밴드(140)는 조임부(141)의 내부에 일정한 방향으로 회전하면서 밴드부(143)를 부싱(10)의 외측과 밀착시키는 조임용 나사(142)가 결합된다.

이에 따라 제1 하우징(110)을 유면계(11)에 안착시키며 고정밴드(140)를 부싱(10)의 외측에 위치시킨 상태에서 조임용 나사(142)를 일정한 방향으로 회전시키면 밴드부(143)가 부싱(10)의 외측에 조임 체결되어 고정밴드(140)가 부싱(10)에 안정적으로 고정된다.

또한, 도면에는 하나의 고정밴드(140)로 설치되는 경우를 도시하였으나, 보다 안정적인 고정을 위해 제1 하우징(110)의 상측과 하측에 각각 체결홀(111)이 형성되며, 제1 하우징(110)은 부싱(10)의 외측에 체결되는 각각 2개의 고정밴드(140)를 통해 장착될 수도 있다.

그리고, 고정밴드(140)는 제1 하우징(110)의 체결홀(111)을 관통하여 고정될 수도 있고, 용접 등의 접합과정을 통해 일체로 형성될 수도 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.

제2 하우징(120)은 후방 단부가 제1 하우징(110)과 연결되고, 전방 단부에 유면계(11)를 확대하는 확대경(150)이 설치된다.

이러한 제2 하우징(120)도 중공 형상으로 형성되어 내측이 제1 하우징(110)의 내측과 연통되도록 제1 하우징(110)과 연결되며, 확대경(150)에 유면계(11)가 확대하여 표시된다.

확대경(150)은 일예로 볼록렌즈일 수 있으며, 유면계(11)가 설치되는 높이에 따라 지상의 점검자가 육안으로 유면계(11)를 확인할 수 있는 배율로 설정되어 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 확대경(150)은 확대한 유면계(11)를 보다 크게 표시할 수 있도록, 유면계(11)보다 큰 크기로 형성된다.

즉, 유면계(11)와 확대경(150)이 원형으로 마련되는 경우, 확대경(150)의 직경은 유면계(11)의 직경보다 크게 형성된다.

그리고, 이러한 확대경(150)이 설치될 수 있도록, 제2 하우징(120)은 원통 형상으로 형성되며 전방 단부로 갈수록 점차 직경이 커지도록 형성된 테이퍼부(121)를 구비한다.

연결부(130)는 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)에 각각 연결되며, 길이 조절 가능하게 마련되어 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이의 거리를 조절하며, 확대경(150)의 배율에 따라 초점거리를 맞춘다.

또한, 연결부(130)는 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이의 각도가 조절되도록 자바라 형태로 마련된다.

이와 같은 자바라 형태의 연결부(130)는 제1 하우징(110)에 대한 제2 하우징(120)의 각도를 조절할 수 있게 하며, 즉, 지상의 점검자가 부싱(10)과 근접하게 위치한 상태에서 올려다 봤을 때 확대경(150)을 볼 수 있도록 제1 하우징(110)에 대한 제2 하우징(120)의 각도를 조절할 수 있다.

자바라 형태의 연결부(130)는 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이의 거리를 조절할 수 있고, 제2 하우징(120)의 상하 각도, 좌우 각도를 조절할 수 있어서 유면계 확대 장치(100)의 설치시 점검자의 측정 위치와 부싱(10)의 설치 구조를 고려하여 조절되어 설치된다.

이러한 연결부(130)는 설치시 작업자가 길이와 각도가 조절한 후 작업자가 다시 외력을 가하지 않는 한 조절된 길이와 각도를 유지할 수 있는 강성을 갖는 재질로 형성된다.

또한, 제2 하우징(120)의 각도를 조절하여도 유면계(11)가 확대경(150)에 표시될 수 있도록 제1 하우징(110)의 내측면은 유면계(11)와의 사이에 공간을 구비한다.

그리고, 제1 하우징(110), 연결부(130), 제2 하우징(120)은 서로 일체로 연결되는 것이 바람직하며, 내측 공간이 서로 연통되도록 마련된다.

이러한 제1 하우징(110), 연결부(130), 제2 하우징(120)은 일체로 마련됨에 따라 그 내측 공간이 밀폐되기 때문에 빛이 투과되도록, 제1 하우징(110)에는 투명 재질의 패널부재(160)가 설치되는 돌출부(113)가 구비된다.

돌출부(113)는 제1 하우징(110)의 연결부(130) 측의 단부면에서 개구부(114)가 형성된 프레임 형상으로 돌출 형성되되 상측에 형성되며, 개구부(114)에 빛이 투과하는 투명 재질의 패널부재(160)가 설치된다.

즉, 제1 하우징(110), 연결부(130), 제2 하우징(120)의 일체 구조는 밀폐되어 빛이 투과하지 못하기 때문에 내부로 빛이 투과할 수 있도록 투명 재질의 패널부재(160)를 설치한다.

패널부재(160)는 연결부(130)의 외주면 상에 설치되되 상측에 설치되어 빛이 연결부(130)의 내측으로 투과하여 유면계(11)를 비춘다.

이러한 패널부재(160)가 설치됨에 따라 제1 하우징(110), 연결부(130), 제2 하우징(120)의 내측에 빛을 공급하기 위한 별도의 발광장치가 불필요하여 원가를 절감한다.

또한, 패널부재(160)를 투과한 빛이 유면계(11)를 비추도록, 패널부재(160)는 전방으로 갈수록 하향 경사지게 배치되는 것이 바람직하며, 돌출부(113)는 제1 하우징(110)의 단부면에서 전방으로 갈수록 하향 경사지게 돌출 형성된다.

그리고, 돌출부(113)를 따라 연결부(130)도 전방으로 갈수록 하향 경사지게 배치되며, 제2 하우징(120)이 제1 하우징(110)보다 하측에 위치한다.

이때, 연결부(130)는 제1 하우징(110)과 연결되는 단부의 일측에서 돌출부(113)와 대응되는 형상으로 절개되어 돌출부(113)가 삽입되는 절개부(131)를 구비한다.

이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 변압기용 부싱의 최상부에 위치하는 유면계를 순시점검시 특별한 장비나 기구 없이 용이하게 확인할 수 있어서 점검주기를 대폭 단축시킬 수 있고 효율적인 설비관리가 가능하며 전력공급의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

특히, 변압기 휴전이 필요하지 않고 필요시 언제나 쉽게 점검할 수 있어 선제적 고장예방이 가능하며 종래의 3년에 1번 점검했던 것을 1주일에 1번 점검할 수 있어 수시로 절연유의 유량을 점검할 수 있고 절연유량의 주기적인 점검을 통해 트렌드 분석이 가능하고 데이터 확보로 설비 안정성이 증가하는 효과가 있다.

또한, 고정밴드를 통해 손쉽게 설치할 수 있으며 견고하게 고정될 수 있어서 유면계 확대 장치가 부싱에서 이탈되지 않고 감시자가 변압기용 부싱에서 멀리 떨어져 있어도 쉽게 유량을 인지할 수 있어 부싱으로 인한 화재 및 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 추가 케이블이나 전원이 필요하지 않고 간단하게 설치될 수 있어 경제적이며 유지보수가 용이한 효과가 있다.

또한, 설비 고장 등의 긴급상황 발생시 신속한 위치를 파악할 수 있어 빠른 조치를 취할 수 있어서 전력계통이 안정화되는 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: 유면계 확대 장치 110: 제1 하우징
111: 체결홀 112: 밀착부
113: 돌출부 114: 개구부
120: 제2 하우징 121: 테이퍼부
130: 연결부 131: 절개부
140: 고정밴드 141: 조임부
150: 확대경 160: 패널부재

Claims (1)

1. 변압기용 부싱의 외측에 고정밴드를 매개로 장착되고 중공 형상으로 형성되어 내측에 상기 부싱의 절연유의 유량을 나타내는 유면계가 위치되는 제1 하우징;
   후방 단부가 상기 제1 하우징과 연결되며 전방 단부에 상기 유면계를 확대하는 확대경이 설치된 제2 하우징; 및
   상기 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 연결되며 길이 조절 가능하게 마련되는 연결부;를 포함하고,
   상기 연결부는 상기 제1 하우징과 제2 하우징 사이의 각도가 조절되도록 자바라 형태로 마련되며,
   상기 제1 하우징은 상기 연결부 측의 단부면에서 개구부가 형성된 프레임 형상으로 돌출 형성되되 상측에 형성되어 빛이 투과하는 투명 재질의 패널부재가 설치되는 돌출부를 구비하고,
   상기 연결부는 상기 제1 하우징과 연결되는 단부의 일측에서 상기 돌출부와 대응되는 형상으로 절개되어 상기 돌출부가 삽입되는 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변압기용 부싱의 유면계 확대 장치.
   

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