KR102344418B1

KR102344418B1 - 유입 변압기

Info

Publication number: KR102344418B1
Application number: KR1020170094607A
Authority: KR
Inventors: 이곤; 홍동진
Original assignee: 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2021-12-28
Also published as: KR20190011923A

Abstract

본 발명의 유입 변압기는 철심의 둘레에 배치되고, 상기 철심의 높이 방향을 따라 제1간격을 두고 배치되고, 상기 철심의 반경 방향을 따라 제2간격을 두고 배치되는 권선; 및 상기 제1간격에 배치되고, 상기 철심의 반경 방향으로 연장되는 제1절연물;을 포함하고, 상기 제1절연물에는 상기 철심의 반경과 교차하는 방향으로 연장되는 통로가 형성된다.

Description

유입 변압기{Oil Immersed transformer}

본 발명은 유체에 의한 권선의 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 구성된 유입식 변압기에 관한 것이다.

유입 변압기는 철심과 철심을 둘러싸는 권선을 포함한다. 아울러, 유입 변압기는 권선의 냉각 및 절연을 위한 유체를 포함한다. 유입 변압기의 권선은 별도의 절연물에 의해 위치가 고정된다. 예를 들어, 하부 권선과 상부 권선 사이에는 방사 방향으로 연장되는 절연물(간격 유지 부재)이 배치되어 권선 간의 거리를 일정하게 유지시킨다.

그런데 이러한 절연물은 유입 변압기의 충전되는 유체의 원활한 유동을 방해하므로, 유체를 통한 권선의 냉각효율을 저하시키는 문제점이 있다. 일 예로, 절연물이 배치된 부분은 유체에 의한 냉각효율이 매우 낮아 권선의 온도가 크게 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 절연물이 배치된 부분의 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있는 유입 변압기의 개발이 요청된다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

KR

2017-0056106

A

KR

2011-0126477

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절연물(간격 유지 부재)에 형성된 부분의 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 구성된 유입 변압기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입 변압기는, 철심의 둘레에 배치되고, 상기 철심의 높이 방향을 따라 제1간격을 두고 배치되고, 상기 철심의 반경 방향을 따라 제2간격을 두고 배치되는 권선; 및 상기 제1간격에 배치되고, 상기 철심의 반경 방향으로 연장되는 제1절연물을 포함하고, 상기 제1절연물에는 상기 철심의 반경과 교차하는 방향으로 연장되는 통로가 형성되고, 상기 통로는, 상기 제1절연물의 상부면에 형성되는 제1통로; 및 상기 제1절연물의 하부면에 형성되는 제2통로를 포함할 수 있다.

삭제

본 실시 예의 일 실시 예에 따른 유입 변압기에서 상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상호 교차하는 방향으로 연장되도록 형성된다.

본 실시 예의 일 실시 예에 따른 유입 변압기에서 상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상하 대칭되도록 형성된다.

본 실시 예의 일 실시 예에 따른 유입 변압기에서 상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상하 비대칭되도록 형성된다.

본 실시 예의 일 실시 예에 따른 유입 변압기는 상기 제2간격에 배치되고, 상기 철심의 높이 방향으로 연장되는 제2절연물을 더 포함한다.

본 실시 예의 일 실시 예에 따른 유입 변압기에서 상기 제1절연물 및 상기 제2절연물은 돌기 및 홈에 의해 상호 결합할 수 있도록 구성된다.

본 발명은 변압기 내부에 유입되는 유체를 통한 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입 변압기의 요부 사시도
도 2는 도 1에 도시된 A 부분의 확대사시도
도 3은 도 2에 도시된 제1절연물의 B-B 단면도
도 4는 도 2에 도시된 유입 변압기의 C-C 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유입 변압기의 확대사시도
도 6은 도 5에 도시된 제1절연물의 종 단면도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 다른 유입 변압기의 확대사시도
도 8은 도 7에 도시된 제1절연물의 평면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입 변압기를 설명한다.

유입 변압기(100)는 철심(110) 및 권선(120)을 포함한다.

철심(110)은 유입 변압기(100)의 내부에 배치되고, 권선(120)은 철심(110)을 중심으로 배치된다. 부연 설명하면, 권선(120)은 철심(110)을 중심으로 상하방향으로 다층형태로 배치되고, 철심(110)을 중심으로 반경방향으로 다겹형태로 배치될 수 있다. 참고로, 도 1에서 도면부호 G1은 권선(120)과 권선(120) 간의 상하 배치 간격이고, 도면부호 G2는 권선(120)과 권선(120) 간의 반경방향 배치 간격이다.

유입 변압기(100)는 철심(110) 및 권선(120), 권선(120)과 권선(120) 간의 간격유지를 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 유입 변압기(100)는 권선(120)의 높이방향 간격을 유지시키기 위한 제1절연물(130)과 권선(120)의 반경방향 간격을 유지시키기 위한 제2절연물(140)을 포함할 수 있다.

제1절연물(130)은 권선(120)의 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 제1절연물(130)은 철심(110)을 중심으로 반경방향으로 연장되며 상하 배치된 권선(120)과 권선(120)이 상호 접촉하지 않도록 소정의 두께를 갖는다. 예를 들어, 제1절연물(130)의 두께는 권선(120)과 권선(120)의 상하방향 배치 간격(G1)과 동일할 수 있다.

제2절연물(140)은 철심(110)을 중심으로 반경방향으로 간격을 두고 배치된다. 제2절연물(140)은 대체로 원통 형태로 형성되어, 내측 권선(120)과 외측 권선(120)의 접촉을 차단한다.

제1절연물(130)와 제2절연물(140)은 상호 결합하도록 구성된다. 예를 들어, 제1절연물(130)의 양 끝에는 홈(138)이 형성되고, 제2절연물(140)의 외측 및 내측면에는 돌기(148)가 형성된다. 따라서, 제1절연물(130)과 제2절연물(140)은 홈(138)과 돌기(148)의 결합에 의해 상호 견고하게 결속될 수 있다.

유입 변압기(100)는 권선(120)의 냉각을 위한 유체(도시되지 않음)를 포함한다. 유체는 유입 변압기(100)의 내부에 충전되어, 철심(110)과 권선(120) 및 권선(120)과 권선(120) 사이를 유동할 수 있으며, 이를 통해 철심(110)과 권선(120)의 열을 흡수하여 외부로 방출시킬 수 있다.

다음에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 유입 변압기의 주요구성을 상세히 설명한다.

유입 변압기(100)는 전술한 바와 같이 권선(120)과 권선(120) 사이의 간격을 유지하기 위한 제1절연물(130)을 포함한다. 제1절연물(130)은 철심(110)을 기준으로 방사방향으로 연장되며, 상부 권선(120)과 하부 권선(120) 간의 물리적 접촉을 차단한다.

본 발명에 따른 제1절연물(130)은 유체의 유동을 원활하도록 구성된다. 예를 들어, 제1절연물(130)의 상부 및 하부에는 도 3에 도시된 바와 같이 유체가 유동할 수 있는 통로(132: 134, 136)가 각각 형성된다. 부연 설명하면, 제1절연물(130)의 상부에는 제1통로(134)가 형성되고, 제1절연물(130)의 하부에는 제2통로(136)가 형성된다. 여기서, 제1통로(134)와 제2통로(136)는 도 3에 도시된 바와 같이 상하 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 통로(132)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1절연물(130)의 일 측에서 타 측으로 길게 형성된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 유입 변압기(100)에 충전된 유체가 제1절연물(130)에 의해 유동을 방해받지 않고, 권선(120)의 연장방향(즉, 원주방향)을 따라 용이하게 유동하며 권선(120)의 상부 및 하부를 냉각 및 절연시킬 수 있다.

다음에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유입 변압기를 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유입 변압기를 설명한다.

본 실시 예에 따른 유입 변압기는 제1절연물(130)의 형태에 있어서 전술된 실시 예와 구별된다. 부연 설명하면, 제1절연물(130)의 상부에 형성되는 제1통로(134)와 제1절연물(130)의 하부에 형성되는 제2통로(136)는 도 6에 도시된 바와 같이 상하 비대칭 형태로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 제1절연물(130)은 유체가 권선(120)의 서로 다른 영역을 지나도록 유도하므로, 유체에 의한 냉각효과를 향상시킬 수 있다.

다음에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 다른 유입 변압기를 설명한다.

본 실시 예에 따른 유입 변압기는 제1절연물(130)의 형태에 있어서 전술된 실시 예들과 구별된다. 부연 설명하면, 제1절연물(130)의 상부에 형성되는 제1통로(134)와 제1절연물(130)의 하부에 형성되는 제2통로(136)는 도 8에 도시된 바와 같이 서로 교체하도록 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 제1절연물(130)은 유체의 유로를 연장시키므로, 유체와 권선(120) 간의 접촉시간을 증대시켜 유체에 의한 냉각효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

100 유입 변압기
110 철심
120 권선
130 제1절연물
132 통로
134 제1통로
136 제2통로
138 홈
140 제2절연물
148 돌기

Claims

철심의 둘레에 배치되고, 상기 철심의 높이 방향을 따라 제1간격을 두고 배치되고, 상기 철심의 반경 방향을 따라 제2간격을 두고 배치되는 권선; 및
상기 제1간격에 배치되고, 상기 철심의 반경 방향으로 연장되는 제1절연물
을 포함하고,
상기 제1절연물에는 상기 철심의 반경과 교차하는 방향으로 연장되는 통로가 형성되고,
상기 통로는,
상기 제1절연물의 상부면에 형성되는 제1통로; 및
상기 제1절연물의 하부면에 형성되는 제2통로
를 포함하는 유입 변압기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상호 교차하는 방향으로 연장되도록 형성되는 유입 변압기.
제1항에 있어서,
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상하 대칭되도록 형성되는 유입 변압기.
제1항에 있어서,
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상하 비대칭되도록 형성되는 유입 변압기.
제1항에 있어서,
상기 제2간격에 배치되고, 상기 철심의 높이 방향으로 연장되는 제2절연물을 더 포함하는 유입 변압기.
제6항에 있어서,
상기 제1절연물 및 상기 제2절연물은 돌기 및 홈에 의해 상호 결합할 수 있도록 구성되는 유입 변압기.