KR20020028239A - 변압기용 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 변압기용 냉각장치는 공기압축기와 보텍스튜브를 포함하는 대단히 단순한 구조의 냉각장치에의하여 냉각을 수행하는 것이 가능하게 되어 변압기의 냉각효율을 높힐수 있으면서도 냉각장치의 체적을 최소로 할 수 있으므로 설치가 간편하고 설치인력이 절감되게되며 절연유의 누유를 용이하게 감지하는 것이 가능하게 되어 변압기의 손상의 우려가 없고, 별도의 냉매를 사용하지 않고 환경친화적인 냉각시스템을 구현하는 것이 가능하므로서 환경오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Description

변압기용 냉각장치 { a cooling apparatus for transformer }

본 발명은 변압기용 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 변압기의 냉각장치를 공기압축기와 보텍스튜브를 포함하는 대단히 단순한 구조의 냉각장치에의하여 냉각을 수행하는 것이 가능하게 되어 변압기의 냉각효율을 높힐수 있으면서도 냉각장치의 체적을 최소로 할 수 있으므로 설치가 간편하고 설치인력이 절감되게되며 절연유의 누설을 용이하게 감지하는 것이 가능하게 되어 변압기의 손상의 우려가 없는 변압기용 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 변압기는 고전압을 인가받는 입력단자와 입력된 고전압을 변환하여 저전압으로 출력하는 출력단자가 구비되고, 변압과정의 발열과 주위온도에 의하여 발생하는 고열을 방열시켜 냉각하기위한 냉각수단을 구비하고 있다. 이러한 변압기의 냉각수단은 공냉식과 수냉식으로 구분되며, 공냉식은 냉각효율이 좋지않아 냉각장치의 부피가 크게되어 설치가 어려우며 설치공간을 많이 차지하게되고 제조가가 높아지는 문제점이 있으며, 수냉식은 냉각효율이 높아 냉각장치의 부피가 크게 줄어들게되는 장점은 있으나, 절연유가 순환되는 파이프가 파손된 경우 절연유가 냉각수상에 혼합되게되어 변압기의 치명적인 손상을 초래할 위험이 있게됨은 물론이고 절연유의 누유상태를 용이하게 감지할 수가 없으며 절연유의 누유감지를 위해서는 많은 비용이 소요되는 문제점이 있으며, 절연유가 순환되는 냉각파이프상에 형성된 냉각핀상에 냉각수와 접촉되어 스케일이 발생되고 이러한 스케일은 냉각효율을 저하시킬뿐만아니라 부식에 따른 파이프의 손상도 유발시키므로 이러한 스케일의 제거가 필요하나 스케일의 제거가 용이하지 않아 유지보수가 대단히 곤란하고 냉각수를 냉각시키기위하여 별도의 냉각탑이 세워져야 하므로 전체적인 부피는 크게되고 유지보수에 많은 비용이 소요되게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기위한 것으로, 변압기의 냉각효율을 높힐수 있으면서도 냉각장치의 체적을 최소로 할 수 있으며 절연유의 누설을 용이하게 감지하는 것이 가능한 변압기의 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 유입된 공기를 압축시키는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기가 유입되어 더운 공기와 차가운 공기로 분리시키는 보텍스튜브와, 상기 보텍스튜브의 냉각공기 유출단부가 연결되고 내부에 절연유가 순환되는 냉각관이 내재된 냉각부로 구성된 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 변압기용 냉각장치는 첨부된 도면을 참조로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에의하여 그 특징 및 장점들을 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

도1은 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치가 연결된 변압기의 시스템의 구성도

도2는 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치가 병렬로 설치된 상태를 도시하는 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

A. 변압기용 냉각장치 10. 변압기

11. 순환파이프 12. 냉각부

13. 감지부 14. 제어부

20. 보텍스튜브 21. 찬공기유출단부

22. 더운공기유출단부 30. 공기압축기

40. 여과수단

본 발명에 따른 변압기용 냉각장치(A)는, 도면에 도시된 바와같이, 변압기(10)의 외측에는 절연유의 냉각을 위한 냉각수단으로 절연유가 냉각되도록 순환하는 순환파이프(11)가 인출되어 있으며, 이러한 외부로 인출된순환파이프(11)는 냉각부(12)에 둘러싸여 냉각되도록 되어있다. 즉,절연유의 냉각은, 변압기의 온도상승으로 온도가 상승하게 되면 절연유의 비중이 낮아지게되어 위로 상승되어 순환파이프(11)를 통하여 외부로 배출되고 순환파이프(11)로 들어온 절연유는 냉각되면서 비중이 높아지게 되어 하강하여 변압기의 내부로 유입되는 통상적인 공지된 방식으로 순환된다.

상기 냉각부(12)에는 더운공기와 찬공기를 분리시키는 보텍스튜브(20)의 찬공기유출단부(21)가 연결되고, 상기 보텍스튜브(20)는 고압의 공기를 발생시키는 공기압축기(30)가 연결되어 있다. 상기 보텍스튜브(20)는 분리된 찬공기가 유출되는 찬공기유출단부(21)와 분리된 더운공기가 유출되는 더운공기유출단부(22)로 분기되어 있다. 상기 보텍스튜브(20)와 공기압축기(30)사이에는 압축된 공기를 여과시키는 여과수단(40)이 설치되는 것이 바람직하다. 상기 냉각부(12)의 하단에는 절연유의 누유를 감지하는 감지부(13)가 형성되고, 냉각부(12)의 내부의 온도를 감지하여 공기압축기(30)를 온오프시키는 제어부(14)가 설치되어 있다.

상기 보텍스튜브(20)는 냉각부(12)내의 순환파이프(11)의 효율적인 냉각을 위하여 수개가 병렬로 연결설치될 수도 있다.

이와같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치(A)는 공기압축기(30)에서 고압으로 압축되어 송출되는 공기는 여과수단(40)을 통과하면서 이물질과 습기가 제거된 고압의 압축공기로 되어 보텍스튜브(20)로 유입되면 압축공기는 보텍스튜브(20)내에서 소용돌이를 일으키면서 에너지 분리현상에의하여 찬공기와 더운공기로 분리되게되고 찬공기는 냉각부(12)에 연결된찬공기유출단부(21)로 배출되고 더운 공기는 더운공기유출단부(22)로 배출되므로, 냉각부(12)내의 온도는 보텍스튜브(20)에서 유출되는 찬공기의 온도로 냉각되게 되는 것이다. 이와같이 냉각부(12)내에 찬공기가 유입되면 순환파이프(11)내의 절연유는 효과적으로 냉각되게된 상태에서 변압기내로 다시 유입되게 되는 것이다. 만일 냉각부(12)내의 순환파이프(11)의 일지점에서 절연유가 누유될 경우에는 누유된 절연유는 냉각부(12)의 저면으로 흘러내려 감지부(13)에의해 용이하게 감지될 수 있게되는 것이다. 또한 냉각부(12)내의 온도가 적정온도이하일 경우에는 이를 감지하여 제어부(14)에서 공기압축기(30)의 작동을 정지시키고, 적정온도이상일 경우에는 이를 감지하여 제어부(14)에서 공기압축기(30)의 작동을 온시켜서 냉각부내의 온도를 조정가능하게하여 장치를 효율적으로 사용가능하게 한 것이다. 냉각부(12)내에서의 온도편차의 발생을 방지할 수 있도록 보텍스튜브(20)의 찬공기유출단부(21)가 병렬로 설치될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치는 공기압축기와 보텍스튜브를 포함하는 대단히 단순한 구조의 냉각장치에의하여 냉각을 수행하는 것이 가능하게 되어 변압기의 냉각효율을 높힐수 있으면서도 냉각장치의 체적을 최소로 할 수 있으므로 설치가 간편하고 설치인력이 절감되게되며 절연유의 누유를 용이하게 감지하는 것이 가능하게 되어 변압기의 손상의 우려가 없고, 별도의 냉매를 사용하지 않고 환경친화적인 냉각시스템을 구현하는 것이 가능하므로서 환경오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 절연유가 냉각되도록 순환하는 순환파이프를 냉각시키는 냉각부를 구비한 변압기용 냉각장치에 있어서, 유입된 공기를 압축시키는 공기압축기와, 상기 공기압축기에서 압축된 공기가 유입되어 더운 공기와 차가운 공기로 분리시키는 보텍스튜브와, 상기 보텍스튜브의 찬공기유출단부가 연결되고 내부에 절연유가 순환되는 순환파이프가 내재된 상기 냉각부로 구성된 것을 특징으로 하는 변압기용 냉각장치
2. 제1항에 있어서, 상기 상기 보텍스튜브의 찬공기유출단부는 상기 냉각부상에 병렬로 설치된 것을 특징으로 하는 변압기용 냉각장치
3. 제1항에 있어서, 상기 냉각부에는 절연유의 누유를 감지하는 감지부가 설치된 것을 특징으로 하는 변압기용 냉각장치.