KR102460560B1 - High Voltage High Frequency Insulation Transformer with Electric-field Flattening Shield - Google Patents

High Voltage High Frequency Insulation Transformer with Electric-field Flattening Shield Download PDF

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KR102460560B1
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박시호
김명호
김호성
백주원
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한국전기연구원
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Abstract

The present invention relates to a transformer and, more specifically, to a high-voltage insulation high-frequency transformer which performs high-voltage transformation. Disclosed in the present invention is the high-voltage insulation high-frequency transformer, which comprises: a core (100); one or more low-voltage windings (210) wound around the core (100); one or more high-voltage windings (220) wound around the core (100); and an electric field flattening means installed between the high-voltage winding (220) and the core (100) to flatten an electric field between the high-voltage winding (220) and the core (100).

Description

전계 평탄화 실드를 이용한 고압 절연 고주파 변압기 {High Voltage High Frequency Insulation Transformer with Electric-field Flattening Shield}{High Voltage High Frequency Insulation Transformer with Electric-field Flattening Shield}

본 발명은 변압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고전압 변압을 수행하는 고압 절연 고주파 변압기에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer, and more particularly, to a high-voltage insulated high-frequency transformer for performing high-voltage transformation.

고주파 변압기는 고주파의 교류 전기회로에서 전압을 증가 또는 감소시켜 주는 장치이며, 변압대상의 회선의 숫자 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.A high-frequency transformer is a device that increases or decreases a voltage in a high-frequency AC electric circuit, and various configurations are possible according to the number of lines to be transformed.

도 1a 내지 도 1b, 도 2a 및 도 2b는 종래의 고주파 변압기의 예들을 보여주는 도면들이다.1A to 1B, 2A and 2B are views showing examples of a conventional high-frequency transformer.

종래의 고주파 변압기는, 도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 코어 및 권선코일의 배치에 따라서 내철형 및 외철형으로 분류된다.Conventional high-frequency transformers, as shown in FIGS. 1A to 2B, are classified into an inner-corrosion type and an outer-convex type according to the arrangement of the core and the winding coil.

내철형의 변압기는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 두 개의 'ㅁ'이 겹친 형상의 코어(100)와, 동일한 중앙 코어 다리(110)를 동심으로 하여 내측에 설치된 저압 권선(210)와, 그 외측에 설치된 고압 권선(220)을 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the iron-resistant transformer has a core 100 in the shape of two overlapping 'ㅁ' and a low-voltage winding 210 installed inside with the same central core leg 110 concentric. And, it is configured to include a high-voltage winding 220 installed on the outside.

여기서 상기 코어(100)는, 두 개의 'ㅁ'이 겹친 형상으로 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와, 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 중앙 및 양 끝단을 연결하는 중앙 코어 다리(110), 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들로 형성될 수 있다.Here, the core 100 includes a pair of horizontal core legs 140 and 150 arranged in parallel with each other in an overlapping shape of two 'ㅁ's, and the center and amount of a pair of horizontal core legs 140 and 150 . It may be formed of a central core leg 110 connecting the ends, and a pair of outer core legs 120 and 130 .

그리고 외철형 변압기는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 'ㅁ' 형상의 코어(100)과, 각각의 외곽 코어 다리(120, 130)에 각각 권선된 저압 권선(210) 및 고압 권선(220)을 포함하여 구성된다.And as shown in Figs. 2a and 2b, the outer iron transformer has a 'ㅁ'-shaped core 100, and a low-voltage winding 210 and a high-voltage winding wound on each of the outer core legs 120 and 130, respectively. 220) is included.

한편 종래의 고주파 변압기를 구성하는 코어(100)는, 전기적으로 플로팅 되거나, 접지된다.On the other hand, the core 100 constituting the conventional high-frequency transformer is electrically floating or grounded.

그런데 상기 코어(100)는, 그 용량 또는 설계의 제한 요소로 인해 1조 또는 그 이상의 숫자, 도 1a 내지 도 2b의 경우 세 개로 이루어진 코어들을 적층하여 사용하는데, 코어(100)의 각종 모서리와 요철 등 각지거나 뾰족한 위치에서 상대적으로 주변부에 비해 상당히 강한 세기의 전계가 몰리게 된다. However, the core 100 is used by stacking three cores in one set or more, in the case of FIGS. 1A to 2B , due to the limiting factors of capacity or design, and various corners and irregularities of the core 100 . At an equilateral or pointed position, a relatively strong electric field is concentrated compared to the periphery.

특히 상기 코어(100)를 여러 조 적층하여 사용할 때는 요철의 수가 더욱 많아지므로 이러한 현상이 더욱 심화되며, 이러한 예상치 못한 강한 전계의 집중은 국부적으로 공기의 절연 파괴를 유발하여 유효 절연거리를 상당히 짧아지게 만들고, 코로나 방전과 같은 부분방전을 일으킨다.In particular, when several sets of the core 100 are stacked and used, this phenomenon is further aggravated because the number of irregularities increases. and causes partial discharge such as corona discharge.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 고압 권선(220)과 코어(100) 사이의 거리를 증가시켜야 하는데, 고압 권선(220)과 코어(100) 사이의 거리가 증가하게 되면 변압기의 크기가 증가하는 문제점이 있다.In order to solve this problem, it is necessary to increase the distance between the high-voltage winding 220 and the core 100. As the distance between the high-voltage winding 220 and the core 100 increases, there is a problem in that the size of the transformer increases. .

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 고압 권선 및 코어 사이에 유도가열을 유발하지 않는 전계 평탄화 수단을 구비함으로써, 국부적인 부분 방전을 방지하고 절연 거리를 최적화 할 수 있는 고압 절연 고주파 변압기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to prevent local partial discharge and to optimize the insulation distance by providing an electric field flattening means that does not induce induction heating between the high-voltage winding and the core in order to solve the above problems. Transformer is provided.

본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 코어(100)와; 상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 저압 권선(210)와; 상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 고압 권선(220)과; 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이에 설치되어 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화하는 전계 평탄화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기를 개시한다.The present invention, as created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, the core 100 and; one or more low-voltage windings 210 wound around the core 100; one or more high-voltage windings 220 wound around the core 100; Disclosed is a high-voltage insulated high-frequency transformer, which is installed between the high-voltage winding (220) and the core (100) and includes an electric field flattening means for flattening the electric field between the high-voltage winding (220) and the core (100). do.

상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하며 상기 코어(100)와 전기적으로 연결되어 등전위를 이룰 수 있다.The electric field flattening means may cover a portion of the core 100 opposite to the high-voltage winding 220 and may be electrically connected to the core 100 to achieve an equipotential.

상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100)와 하나 이상의 도선에 의하여 연결되거나 접촉에 의하여 상기 코어(100)와 등전위를 이룰 수 있다.The electric field planarization means may be connected to the core 100 by one or more conductive wires or may achieve an equipotential potential with the core 100 by contacting the core 100 .

상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하는 하나 이상의 시트(320, 330, 340, 350, 360)를 포함할 수 있다.The electric field planarization means may include one or more sheets 320 , 330 , 340 , 350 , 360 covering a portion of the core 100 that faces the high-voltage winding 220 .

상기 코어(100)는, 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가지며, 상기 전계 평탄화 수단은, 횡단면 형상이 상기 고압 권선(220)을 향하는 면의 폭보다 길게 형성된 선형구간(L1)과, 상기 선형구간(L1)으로부터 하나 이상의 곡률(R)을 가지도록 연장되어 볼록한 면을 형성하는 곡선구간(L2)을 포함할 수 있다.The core 100 has a rectangular cross-sectional shape, and the electric field flattening means includes a linear section L1 having a cross-sectional shape longer than a width of a surface facing the high-voltage winding 220, and the linear section L1 ) may include a curved section (L2) extending to have one or more curvatures (R) to form a convex surface.

상기 코어(100)는, 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 중앙을 연결하며 내측에 상기 저압 권선(210)이 권선되고 외측에 상기 고압 권선(220)이 권선되는 중앙 코어 다리(110)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함할 수 있다.The core 100 includes a pair of horizontal core legs 140 and 150 arranged parallel to each other; a central core bridge connecting the centers of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and having the low-voltage winding 210 wound on the inside and the high-voltage winding 220 on the outside; A pair of outer core legs 120 and 130 connecting both ends of the pair of horizontal core legs 140 and 150 may be included.

상기 코어(100)는, 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하며 각각 상기 저압 권선(210) 및 상기 고압 권선(220)이 권선되는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함할 수 있다.The core 100 includes a pair of horizontal core legs 140 and 150 arranged parallel to each other; It may include a pair of outer core legs 120 and 130 connecting both ends of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and on which the low-voltage winding 210 and the high-voltage winding 220 are wound, respectively. .

상기 코어(100)는, 복수로 적층되어 구성될 수 있다.The core 100 may be configured to be stacked in plurality.

본 발명에 따른 고압 절연 고주파 변압기는, 고압 권선 및 코어 사이에 설치되어 유도가열을 유발하지 않고 고압 권선에 대한 전계를 평탄화하는 평탄화 수단, 예를 들면 시트를 추가로 구비함으로써, 유도가열의 문제 없이, 침전극이 형성되던 종래기술에 비하여 '코어-고압 권선' 사이의 최고 전계 세기가 하락하며, 전계를 평활할 수 있어 절연 성능이 증가하며, 또한 코어의 침전극에서 발생되던 부분 방전을 차단할 수 있는 이점이 있다.The high-voltage insulated high-frequency transformer according to the present invention is installed between the high-voltage winding and the core and further includes a flattening means for flattening the electric field for the high-voltage winding without inducing induction heating, for example, a sheet, so that there is no problem of induction heating , compared to the prior art in which the precipitation electrode was formed, the maximum electric field strength between the 'core-high voltage winding' decreases, and the electric field can be smoothed to increase the insulation performance, and also it is possible to block the partial discharge generated in the precipitation electrode of the core. there is an advantage

도 1a는, 내철형 변압기를 보여주는 사시도이고, 도 1b는, 도 1a에서 A-A방향의 단면도이다.
도 2a는, 외철형 변압기를 보여주는 사시도이고, 도 2b는, 도 2a에서 B-B방향의 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 변압기를 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이고, 도 5는, 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ방향의 단면도이고, 도 6은, 도 3에서 Ⅵ-Ⅵ방향의 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 변압기를 보여주는 사시도이다.
도 8은, 도 7에서 Ⅷ-Ⅷ방향의 단면도이고, 도 9는, 도 7에서 Ⅸ-Ⅸ방향의 단면도이다.
도 10은, 도 9의 변형례를 보여주는 단면도이다.FIG. 1A is a perspective view showing an iron-resistant transformer, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken in the direction AA in FIG. 1A .
FIG. 2A is a perspective view showing an external iron type transformer, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken in the BB direction in FIG. 2A .
3 is a perspective view showing a transformer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view in the IV-IV direction in FIG. 3 , FIG. 5 is a cross-sectional view in the V-V direction in FIG. 3 , and FIG. 6 is a cross-sectional view in the VI-VI direction in FIG. 3 .
7 is a perspective view showing a transformer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view in a direction VIII-VIII in FIG. 7 , and FIG. 9 is a cross-sectional view in a direction IX-IX in FIG. 7 .
10 is a cross-sectional view showing a modification of FIG. 9 .

이하 본 발명에 따른 고압 절연 고주파 변압기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a high-voltage insulated high-frequency transformer according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 고압 절연 고주파 변압기는, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 코어(100)와; 상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 저압 권선(210)와; 상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 고압 권선(220)과; 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이에 설치되어 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화하는 전계 평탄화 수단을 포함한다.A high-voltage insulated high-frequency transformer according to the present invention, as shown in Figures 3 to 7, the core 100 and; one or more low-voltage windings 210 wound around the core 100; one or more high-voltage windings 220 wound around the core 100; and electric field flattening means installed between the high-voltage winding 220 and the core 100 to flatten the electric field between the high-voltage winding 220 and the core 100 .

상기 코어(100)는, 고주파 변압기의 일구성으로서 전자기유도작용을 위한 자속의 통로를 형성하는 구성으로서, 규소강판 또는 나노 크리스탈라인이 적층되어 형성된 적층구조와, 페라이트 재질을 이용하여 성형된 성형구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다.The core 100 is a component of a high-frequency transformer that forms a path for magnetic flux for electromagnetic induction. and may have various structures.

특히 상기 코어(100)는, 본 발명에 따른 고주파 변압기는 고압, 고주파에 사용됨을 고려하여, 고주파수대에 유리하도록 페라이트 재질 또는 나노 크리스탈라인 재질 또는 아몰퍼스 재질을 이용하여 성형된 성형구조를 가짐이 바람직하다.In particular, the core 100, considering that the high-frequency transformer according to the present invention is used for high voltage and high frequency, it is preferable to have a molded structure formed by using a ferrite material, a nanocrystalline line material, or an amorphous material to be advantageous for a high frequency band. do.

이때 상기 코어(100)는, 용량, 설계의 제한을 고려하여 성형된 코어가 하나 또는 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 성형된 코어가 여러 조로 적층되어 구성될 수 있다.In this case, the core 100 may be configured by one core molded in consideration of capacity and design limitations, or by stacking multiple molded cores as shown in FIGS. 3 and 7 .

한편 상기 코어(100)는, 접지되거나 플로팅된 상태로 설치될 수 있다.Meanwhile, the core 100 may be installed in a grounded or floating state.

상기 저압 권선(210)은, 상기 코어(100)에 권선되는 구성으로서, 저압의 부하 또는 전원이 연결되는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The low-voltage winding 210 is a configuration wound around the core 100, and any configuration is possible as long as a low-voltage load or a power supply is connected thereto.

상기 고압 권선(220)는, 상기 코어(100)에 권선되는 구성으로서, 상기 저압 권선(210)에 대하여 상대적으로 높은 전압의 부하 또는 전원이 연결되는 구성이면 어떠한 구성이 가능하다.The high-voltage winding 220 is a configuration wound on the core 100 , and any configuration is possible as long as a load or a power source having a relatively high voltage is connected to the low-voltage winding 210 .

한편 상기 저압 권선(210) 및 고압 권선(220)은 코어(100)와 다양한 구조로 결합될 수 있다.Meanwhile, the low-voltage winding 210 and the high-voltage winding 220 may be coupled to the core 100 in various structures.

예로서, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내철형 변압기로서, 상기 코어(100)는, 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 중앙을 연결하며 내측에 상기 저압 권선(210)이 권선되고 외측에 상기 고압 권선(220)이 권선되는 중앙 코어 다리(110)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 to 6 , as an iron-resistant transformer, the core 100 includes a pair of horizontal core legs 140 and 150 disposed in parallel with each other; a central core bridge connecting the centers of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and having the low-voltage winding 210 wound on the inside and the high-voltage winding 220 on the outside; A pair of outer core legs 120 and 130 connecting both ends of the pair of horizontal core legs 140 and 150 may be included.

다른 예로서, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 외철형 변압기로서, 상기 코어(100)는, 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와; 상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하며 각각 상기 저압 권선(210) 및 상기 고압 권선(220)이 권선되는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함할 수 있다.As another example, as shown in FIGS. 7 to 10 , as an external iron type transformer, the core 100 includes a pair of horizontal core legs 140 and 150 disposed in parallel with each other; It may include a pair of outer core legs 120 and 130 connecting both ends of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and on which the low-voltage winding 210 and the high-voltage winding 220 are wound, respectively. .

상기 전계 평탄화 수단은, 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이에 설치되어 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화하는 구성으로서, 전계를 평탄화할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The electric field flattening means is installed between the high-voltage winding 220 and the core 100 to flatten the electric field between the high-voltage winding 220 and the core 100, and can flatten the electric field. Any configuration is possible.

여기서 상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하며 상기 코어(100)와 전기적으로 연결되어 등전위를 이루도록 설치될 수 있다.Here, the electric field flattening means may be installed to cover a portion of the core 100 opposite to the high-voltage winding 220 and be electrically connected to the core 100 to achieve an equipotential.

그리고 상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100)와 하나 이상의 도선에 의하여 연결되거나 접촉에 의하여 상기 코어(100)와 등전위를 이룰 수 있다.In addition, the electric field planarization means may establish an equipotential with the core 100 by being connected to or in contact with the core 100 by one or more conductive wires.

한편 상기 전계 평탄화 수단은, 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 예로서, 상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하는 하나 이상의 시트(320, 330, 340, 350, 360)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the electric field flattening means may have various configurations as a configuration for flattening the electric field between the high-voltage winding 220 and the core 100 , for example, opposite to the high-voltage winding 220 of the core 100 . One or more sheets 320 , 330 , 340 , 350 , 360 covering the portion to be covered may be included.

상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 하나 이상으로 설치되어 상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 are installed in one or more to cover a portion of the core 100 opposite to the high-voltage winding 220 , and various configurations are possible.

특히 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 반도전성 또는 그에 준하는 특성을 지닌 얇은 시트 또는 종이 혹은 필름으로 구성되어, 코어(100)에 형성되는 침전극을 차단하고 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화할 수 있다..In particular, the sheets 320, 330, 340, 350, and 360 are made of a thin sheet or paper or film having semi-conductive or similar properties, and block the precipitation electrode formed in the core 100 and the high-voltage winding ( 220) and the electric field between the core 100 may be flattened.

더 나아가 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 고주파의 스위칭에도 와전류로 인한 강한 유도가열이 발생하지 않게 할 수 있다.Furthermore, the sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 may prevent strong induction heating due to eddy currents even when switching at a high frequency.

한편 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 반도전성 또는 그에 준하는 특성을 가진 물질로서, 저항이 100~105Ω·cm를 가져 도체와 부도체에 속하지 않은 물질이 사용됨이 바람직하다.On the other hand, the sheet (320, 330, 340, 350, 360) is a material having semi-conductive or similar properties, and has a resistance of 100 ~ 10 5 Ω·cm, so it is preferable that a material not belonging to a conductor or an insulator is used. do.

특히 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)로 사용되는 재질은, 원포인트 접촉만으로도 물질 전체의 전위가 접촉 전극의 전위와 일치되는 물질, 크라프트지와 게르마늄 등이 될 수 있다.In particular, the material used for the sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 may be a material in which the potential of the entire material matches the potential of the contact electrode only by one-point contact, kraft paper, germanium, or the like.

한편 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 절연물질로 코팅이 될 수 있으며, 절연물질로 코팅된 경우 일부분 또는 여러 위치에 원포인트 또는 다포인트 접촉을 통해 코어(100)와 등전위를 맞추기 위하여, 코팅되지 않은 부분이 형성될 수 있다.Meanwhile, the sheets 320 , 330 , 340 , 350 and 360 may be coated with an insulating material, and when coated with an insulating material, the core 100 and the core 100 through one-point or multi-point contact at several positions or at an equipotential In order to fit the , an uncoated portion may be formed.

즉, 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 일부분 또는 여러 위치에서 코팅되지 않은 부분과의 접촉, 즉 원포인트 또는 다포인트 접촉을 통해 코어(100)와 등전위를 이룰 수 있다.That is, the sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 may achieve equipotentiality with the core 100 through contact with the uncoated portion at some or several positions, that is, one-point or multi-point contact.

한편 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 코어(100)에 대하여 최대한 근접되게 설치됨이 바람직하다.Meanwhile, the sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 are preferably installed as close as possible to the core 100 .

그리고 상기 코어(100)가 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가질 ‹š, 상기 전계 평탄화 수단, 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 횡단면 형상이 상기 고압 권선(220)을 향하는 면의 폭보다 길게 형성된 선형구간(L1)과, 상기 선형구간(L1)으로부터 하나 이상의 곡률(R)을 가지도록 연장되어 볼록한 면을 형성하는 곡선구간(L2)을 포함할 수 있다.And when the core 100 has a rectangular shape in cross-section, the electric field flattening means, the sheets 320, 330, 340, 350, 360, have a cross-sectional shape of the surface facing the high-voltage winding 220 It may include a linear section (L1) formed longer than the width, and a curved section (L2) extending from the linear section (L1) to have one or more curvatures (R) to form a convex surface.

상기 선형구간(L1)은, 횡단면 형상이 상기 고압 권선(220)을 향하는 면의 폭보다 길게 형성된 구간으로 고압 권선(220)을 향하는 면을 평탄화하여 돌출부위로 인한 전계의 집중을 방지하여 유효 절연거리를 미리 설정된 거리로 유지함으로써 코로나 방전과 같은 부분방전을 방지할 수 있다.The linear section (L1) is a section in which the cross-sectional shape is longer than the width of the surface facing the high-voltage winding 220, and the surface facing the high-voltage winding 220 is flattened to prevent the concentration of the electric field due to the protruding portion, so that the effective insulation distance It is possible to prevent partial discharge, such as corona discharge, by maintaining the .

상기 곡선구간(L2)는, 상기 선형구간(L1)으로부터 하나 이상의 곡률(R)을 가지도록 연장되어 볼록한 면, 즉 호 또는 곡면을 형성하는 구간으로서, 코어(100)의 가장자리 부분에서 발생할 수 있는 침전극을 완전히 해소할 수 있다.The curved section L2 is a section extending from the linear section L1 to have one or more curvatures R to form a convex surface, that is, an arc or a curved surface, which may occur at the edge of the core 100. The precipitation electrode can be completely eliminated.

그리고 상기 곡선구간(L2)은, 상기 코어(100)의 가장 최외측의 가장자리(모서리)를 기준으로 더 이격된 위치(D)에서 시작될 수 있다.In addition, the curved section L2 may start at a position D further spaced apart from the outermost edge (edge) of the core 100 .

한편 상기 곡선구간(L2)은, 코어(100) 중 고압 권선(220)을 향하는 부분에서의 전계가 충분히 평탄화될 수 있는 크기, 즉 곡률 및 각도 크기로 형성될 수 있다.On the other hand, the curved section L2 may be formed to have a size such that an electric field in a portion of the core 100 facing the high-voltage winding 220 can be sufficiently flattened, that is, a curvature and an angular size.

여기서 상기 선형구간(L1) 및 곡선구간(L2)를 가지는 시트(320, 330, 340, 350, 360)의 안정적 설치를 위하여, 상기 시트(330, 340, 350, 360)는, 전계를 왜곡시키지 않는 부도체 재질의 부재에 의하여 지지되어 설치될 수 있다.Here, for the stable installation of the sheets 320, 330, 340, 350, and 360 having the linear section L1 and the curved section L2, the sheets 330, 340, 350, 360 do not distort the electric field. It can be installed while being supported by a non-conductive member.

한편 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 저압 권선(210) 및 고압 권선(220)이 권선되는 코어(100)의 구조에 따라서 다양한 실시예가 가능하다.Meanwhile, various embodiments of the sheets 320 , 330 , 340 , 350 , and 360 are possible depending on the structure of the core 100 on which the low-voltage winding 210 and the high-voltage winding 220 are wound.

먼저 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내철형인 제1실시예에 따른 고주파 변압기의 경우, 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 상하로 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)를 복개하는 제1시트(340, 350)와, 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)를 복개하는 제2시트(320, 330)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 3 to 6 , in the case of the high-frequency transformer according to the first embodiment of the iron-resistant type, the sheets 320 , 330 , 340 , 350 and 360 are a pair of horizontal cores arranged vertically. The first sheets 340 and 350 covering the legs 140 and 150 and the second sheets 320 and 330 covering the pair of outer core legs 120 and 130 may be included.

상기 제1시트(340, 350) 및 상기 제2시트(320, 330)는, 별도의 부재로서 설치되거나, 하나의 부재로서 각 복개위치에서 앞서 설명한 선형구간(L1) 및 곡선구간(L2)를 가지도록 성형될 수 있다.The first sheet (340, 350) and the second sheet (320, 330) are installed as separate members, or as a single member, the linear section (L1) and the curved section (L2) described above at each cover position are formed. It can be molded to have.

다음으로 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 외철형 제2실시예에 따른 고주파 변압기의 경우, 상기 시트(320, 330, 340, 350, 360)는, 상하로 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)를 복개하는 제1시트(340, 350)와, 고압 권선(220)이 권선되는 외곽 코어 다리(130)를 복개하는 제3시트(360)를 포함할 수 있다.Next, as shown in FIGS. 7 to 10, in the case of the high-frequency transformer according to the second embodiment of the outer-convex type, the sheets 320, 330, 340, 350, and 360 are a pair of horizontal cores arranged vertically. The first sheets 340 and 350 covering the legs 140 and 150 may include a third sheet 360 covering the outer core leg 130 on which the high-voltage winding 220 is wound.

상기 제1시트(340, 350)는, 앞서 설명한 제1실시예에 따른 고주파 변압기의 제1시트(340, 350)와 유사하게 구성될 수 있다.The first sheets 340 and 350 may be configured similarly to the first sheets 340 and 350 of the high-frequency transformer according to the first embodiment described above.

상기 제3시트(360)는, 고압 권선(220)이 권선되는 외곽 코어 다리(130)를 복개하는 구성으로서, 코어(100)의 횡단면을 기준으로 모든 면이 고압 권선(220)에 노출되는바, 코어(100) 중 고압 권선(220)에 노출되는 모든 부분이 복개되도록 설치된다.The third sheet 360 is configured to cover the outer core leg 130 on which the high-voltage winding 220 is wound, and all surfaces are exposed to the high-voltage winding 220 based on the cross-section of the core 100 . , is installed so that all parts exposed to the high-voltage winding 220 of the core 100 are covered.

이때 상기 코어(100)의 횡단면 기준 모서리 부분이 뾰족하여 침전극이 형성될 수 있는바, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제3시트(360)는, 코어(100)의 횡단면 기준 모서리 부분(DL)에 대응되는 부분에서 하나 이상의 곡률에 의한 곡면(L3)이 형성되는 것이 바람직하다.At this time, since the cross-section reference edge of the core 100 is sharp, a precipitation electrode may be formed. As shown in FIG. 9 , the third sheet 360 is the cross-section reference edge portion of the core 100 ( It is preferable that the curved surface L3 by one or more curvatures is formed in the portion corresponding to DL).

여기서 상기 코어(100)가 복수의 코어들이 적층되어 형성되는 경우 가장 최외측에 위치된 코어의 횡단면 기준 모서리 부분에 대응되는 부분에서 하나 이상의 곡률에 의한 곡면이 형성되는 것이 바람직하다.Here, when the core 100 is formed by stacking a plurality of cores, it is preferable that a curved surface by one or more curvatures is formed in a portion corresponding to a cross-sectional reference edge portion of the outermost core.

더 나아가 상기 제3시트(360)는, 충분히 호를 그리어 전계를 충분히 평탄화할수 있도록 하는 것이 바람직하며, 가장 최외측에 위치된 코어의 횡단면 기준 모서리 부분(DL)을 연결하는 부분 전체가 하나 이상의 곡률(L4)에 의한 곡면이 형성되는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the third sheet 360 draws an arc sufficiently so that the electric field can be sufficiently flattened, and the entire portion connecting the cross-sectional reference edge portion DL of the outermost core has at least one curvature. It is preferable that the curved surface by (L4) is formed.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention as noted above should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea accompanying the fundamental are all included in the scope of the present invention.

100 : 코어
210 : 저압 권선 220 : 저압 권선
320, 330, 340, 350, 360 : 평탄화 수단 100: core
210: low-pressure winding 220: low-pressure winding
320, 330, 340, 350, 360: leveling means

Claims (8)

코어(100)와;
상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 저압 권선(210)와;
상기 코어(100)에 권선되는 하나 이상의 고압 권선(220)과;
상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이에 설치되어 상기 고압 권선(220) 및 상기 코어(100) 사이의 전계를 평탄화하는 전계 평탄화 수단을 포함하며,
상기 전계 평탄화 수단은,
상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하는 하나 이상의 시트(320, 330, 340, 350, 360)를 포함하며,
상기 코어(100)는, 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가지며,
상기 전계 평탄화 수단은, 횡단면 형상이 상기 고압 권선(220)을 향하는 면의 폭보다 길게 형성된 선형구간(L1)과, 상기 선형구간(L1)으로부터 하나 이상의 곡률(R)을 가지도록 연장되어 볼록한 면을 형성하는 곡선구간(L2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.a core 100;
one or more low-voltage windings 210 wound around the core 100;
one or more high-voltage windings 220 wound around the core 100;
and electric field flattening means installed between the high-voltage winding 220 and the core 100 to flatten the electric field between the high-voltage winding 220 and the core 100,
The electric field planarization means,
It includes one or more sheets (320, 330, 340, 350, 360) covering a portion of the core (100) facing the high-voltage winding (220),
The core 100 has a rectangular shape in cross-section,
The electric field flattening means includes a linear section L1 having a cross-sectional shape longer than a width of a surface facing the high-voltage winding 220, and a convex surface extending from the linear section L1 to have at least one curvature R A high-voltage insulated high-frequency transformer comprising a curved section (L2) forming a. 청구항 1에 있어서,
상기 전계 평탄화 수단은,
상기 코어(100) 중 상기 고압 권선(220)에 대향되는 부분을 복개하며 상기 코어(100)와 전기적으로 연결되어 등전위를 이루는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.The method according to claim 1,
The electric field planarization means,
A high-voltage insulated high-frequency transformer, characterized in that a portion of the core (100) opposite to the high-voltage winding (220) is covered and electrically connected to the core (100) to form an equipotential. 청구항 2에 있어서,
상기 전계 평탄화 수단은, 상기 코어(100)와 하나 이상의 도선에 의하여 연결되거나 접촉에 의하여 상기 코어(100)와 등전위를 이루는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.3. The method according to claim 2,
The electric field flattening means is a high-voltage insulated high-frequency transformer, characterized in that the core 100 is connected to the core 100 by at least one conductive wire or makes an equipotential with the core 100 by contact. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 코어(100)는,
서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와;
상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 중앙을 연결하며 내측에 상기 저압 권선(210)이 권선되고 외측에 상기 고압 권선(220)이 권선되는 중앙 코어 다리(110)와;
상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.The method according to claim 1,
The core 100 is
a pair of horizontal core legs 140 and 150 disposed parallel to each other;
a central core bridge connecting the centers of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and having the low-voltage winding 210 wound on the inside and the high-voltage winding 220 on the outside;
A high-voltage insulated high-frequency transformer comprising a pair of outer core legs (120, 130) connecting both ends of the pair of horizontal core legs (140, 150). 청구항 1에 있어서,
상기 코어(100)는,
서로 평행하게 배치된 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)와;
상기 한 쌍의 수평 코어 다리(140, 150)의 양단을 연결하며 각각 상기 저압 권선(210) 및 상기 고압 권선(220)이 권선되는 한 쌍의 외곽 코어 다리(120, 130)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.The method according to claim 1,
The core 100 is
a pair of horizontal core legs 140 and 150 disposed parallel to each other;
Connecting both ends of the pair of horizontal core legs 140 and 150 and including a pair of outer core legs 120 and 130 on which the low-voltage winding 210 and the high-voltage winding 220 are wound, respectively. High-voltage insulated high-frequency transformer with 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 6 및 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 코어(100)는, 복수로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 고압 절연 고주파 변압기.8. The method according to any one of claims 1 to 3, 6 and 7,
The core 100 is a high-voltage insulated high-frequency transformer, characterized in that it is configured by stacking a plurality.
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