KR200231521Y1 - 이용량 변압기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이용량 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3상 4선식의 V결선으로 구성된 변압기에 의해, 일반 가정의 전원으로 사용되는 단상 전력과 소규모 사업체나 대형 건물에서 동력 기기 등에 사용되는 3상 전력을 동시에 공급하는 이용량 변압기에 관한 것이다.

본 고안에 의한 이용량 변압기는, 원통형 케이스의 내부에 장착되는 철심과 코일로 이루어진 1차 권선 및 2차 권선이 3상 4선식의 V결선으로 구성되어 3상 및 단상 전력을 동시에 출력하는 중신부가 절연유에 담겨져서 원통형 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 외부 상면에는, 외부로부터 고압을 인가받아 상기 1차 권선으로 전달하는 고압붓싱과 고압퓨즈홀더가 설치되며, 외부 이상전압으로부터 상기 이용량 변압기를 보호하기 위한 특고압 한류퓨즈가 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 측면에는 보호박스 내에 설치된 저압붓싱과 외부 출력단과의 접속을 위한 터미널단자가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이용량 변압기{A TWO CAPACITIES TRANSFORMER}

본 고안은 이용량 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3상 4선식의 V결선으로 구성된 변압기에 의해, 일반 가정의 전원으로 사용되는 단상 전력과 소규모사업체나 대형 건물에서 동력 기기 등에 사용되는 3상 전력을 동시에 공급하는 이용량 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 전력 수용지역의 전봇대 등에 설치되어, 고압의 전력을 전송받아서, 이를 110V/220V의 저압으로 변환한 후, 각 수용가로 공급하는 역할을 한다.

그러나, 일반 가정의 전등이나 가전제품은 단상 전력을 공급받아 사용할 수 있지만, 소규모 사업체나 대형 건물의 동력 기기는 그 작동을 위해 3상 전력이 필요하다.

따라서, 종래에는, 일반 가정의 전등 등을 위한 단상 전력을 공급하는 단상 변압기를 설치함과 동시에, 동력 기기 등을 위한 3상 전력을 공급하기 위해, 2대 또는 3대의 단상 변압기를 V결선 또는 Y결선으로 연결하였다.

결국, 단상 및 3상 부하가 혼재되어 있는 수용지역에는, 단상 변압기를 2대 또는 3대 설치하여야 하는 문제가 있었다. 이로 인한 비용의 낭비는 물론이거니와, 이를 설치함에 있어서도 상당한 시간과 인력이 소요되었다. 뿐만 아니라, 전봇대에 수개의 변압기가 설치됨으로써, 안전상의 문제가 발생할 소지도 있고, 미관상으로도 좋지 않은 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 3상 4선식 V결선으로 회로를 구성하여, 3상 전력과 단상 전력을 동시에 공급하는 이용량 변압기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 이용량 변압기의 일례를 도시한 평면도 및 정면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 이용량 변압기의 결선회로도,

도 3은 본 고안에 의한 터미널단자의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.

<도면 부호의 간단한 설명>

10 ... 중신부 12 ... 공용량 코일

14 ... 전용량 코일 20 ... 케이스

30 ... 고압붓싱 40 ... 고압퓨즈홀더

50 ... 특고압 한류퓨즈 60 ... 저압붓싱

70 ... 보호박스 80 ... 터미널단자

90 ... 고정부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 의한 이용량 변압기는, 원통형 케이스의 내부에 장착되는 철심과 코일로 이루어진 1차 권선 및 2차 권선이 3상 4선식의 V결선으로 구성되어 3상 및 단상 전력을 동시에 출력하는 중신부가 절연유에 담겨져서 원통형 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 외부 상면에는, 외부로부터 고압을 인가받아 상기 1차 권선으로 전달하는 고압붓싱과 고압퓨즈홀더가 설치되며, 외부 이상전압으로부터 상기 이용량 변압기를 보호하기 위한 특고압 한류퓨즈가 상기 케이스 내에 설치되고, 상기 케이스의 측면에는 보호박스 내에 설치된 저압붓싱과 외부 출력단과의 접속을 위한 터미널단자가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중신부는, 세개의 입력단 중 어느 하나를 공통으로 하여 2개의 코일이 각 입력단과 연결되어 구성된 1차 권선과, 세개의 출력단과 연결되고 상기 1차 권선에 대응하는 두개의 코일로 구성되는 2차 권선에 있어서, 상기 2차 권선의 어느 하나의 코일에는 이를 양등분하는 중앙점에 탭이 설치되고, 상기 탭과 상기 양분된 코일 사이에는 서브 코일이 각각 구비되며, 상기 서브 코일은 각각 상기 양분된 코일 중 직접 접속되지 않는 코일과 나란하도록 설치되어 이루어지는 중신부인 것으로 하는 것은 본 고안의 다른 특징으로 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도 1은 본 고안에 의한 이용량 변압기의 일례를 도시한 평면도 및 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 예에서의 이용량 변압기는, 원통형의 케이스(20)와, 상기 케이스(20)의 내부에 설치된 공용량 코일(12)과 전용량 코일(14)로 이루어진 중신부(10) 및 특고압 한류퓨즈(50)와, 상기 케이스(20)의 상면에 설치된 고압부싱(30) 및 고압퓨즈홀더(40)와, 상기 케이스(20)의 측면에 설치된 저압부싱(60) 및 터미널단자(80)로 이루어져 있다.

상기 케이스(20)는 미관을 고려하여 원통형으로 하고, 상기 케이스의 일측면에 상기 이용량 변압기를 전봇대 등에 설치하기 위한 고정부(90)를 구비하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고압부싱(30)은 안전성과 작업성을 고려하여, 종래 자기붓싱형보다는 폴리머(polymer)계의 Rubber Molding Type을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 특고압 한류퓨즈(50)는 외부로부터 인가되는 이상전압으로 인한 본 이용량 변압기의 손상을 방지하기 위한 것이며, 상기 고압퓨즈홀더(40)는 이를 상기 케이스(20)의 외부 상면에 설치하여, 퓨즈의 교환을 용이하도록 한다.

특히, 상기 저압부싱(60)은 외부에 노출되어 파손되는 일이 없도록 보호박스(70)에 의해 싸여져 있고, 터미널단자(80)는 상기 이용량 변압기의 출력단에 접속되는 선로의 접속을 용이하게 하기 위한 것이다.

도 2는 본 고안에 의한 이용량 변압기의 결선회로도이다.

1차측에는, 상기 고압부싱을 통해 전달된 1차 전원의 입력단(U,V,W) 중 어느 하나(V)를 공통으로 하여 두개의 코일이 설치된다. 그 중 어느 하나는 공용량 코일(12)이 되고, 다른 하나는 전용량 코일(14)이 된다. 즉, 도 2에서와 같이, 입력단(U)과 입력단(W)이 각각 하나의 코일을 통해 입력단(V)에 접속된다.

2차측에는, 상기 1차측에서와 마찬가지로, 2차 전원의 출력단(u,v,w) 중 어느 하나(v)를 공통으로 다른 각 출력단(u,w)과의 사이에 코일이 설치된다.

여기서, 2차측의 출력단 중 어느 한 쌍의 출력단(u,v)에 설치된 코일에는, 그 중앙점에 탭(T)이 설치되고, 상기 탭과 그 양쪽의 코일 사이에 서브 코일이 더 구비되며, 상기 서브 코일은 직접 접속되지 않는 코일과 나란하게 되도록 설치된다.

이와 같은 결선 구조에 의해, 예컨대, 20KVA 및 50KVA의 이용량을 제공하는 변압기의 경우에, 상기 1차측의 각 입력단(U,V,W)의 각 단자간 전압은 22900V가 되면, 상기 2차측의 각 출력단(u,v,w)의 각 단자간 전압이 230V가 되고, 상기 탭(T)과의 접속단(N)과 출력단(u,v)간의 전압은 115V가 된다.

따라서, 상기 접속단(N)과 출력단(u,v)으로 단상 전력을 공급하고, 상기 출력단(u,v,w)으로 3상 전력을 공급함으로써, 하나의 변압기로 단상 및 3상 전력을 모두 공급할 수 있게 된다.

도 3은 터미널단자(80)의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 저압붓싱(60)으로부터 출력 전압을 인가받는 단자(u,v,w,N)는 각각 이분되어 두개씩의 연결단자(u1,u2,v1,v2,w1,w2,N1,N2)에 연결된다.

사용자가 단상전력을 인가받기 위해서는 예컨대 상기 연결단자에서 N1-u1, N1-v1, 또는 N1-w1에 각각 연결하여 사용하면 되고, 3상전력을 인가받기 위해서는예컨대 u1-v1-w1, u2-v2-w2에 각각 연결하여 사용하면 된다. 이로써, 사용자는 하나의 변압기로부터 단상 및 3상전력을 모두 인가받을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 이용량 변압기를 사용하는 경우에는, 단상 및 3상 전력을 하나의 변압기로 공급할 수 있게 되어, 종래 2개 또는 3개의 단상 변압기를 V결선 또는 Y결선하여 3상 전력을 공급하던 것에 비해, 하나의 변압기만을 설치함으로써, 비용을 절감할 수 있고, 설치가 더욱 용이해질 뿐 아니라, 미관상으로도 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 이용량 변압기에 있어서,

   원통형 케이스의 내부에 장착되는 철심과 코일로 이루어진 1차 권선 및 2차 권선이 3상 4선식의 V결선으로 구성되어 3상 및 단상 전력을 동시에 출력하는 공용량 코일(12) 및 전용량 코일(14)로 이루어지는 중신부(10)가 절연유에 담겨져서 원통형 케이스(20) 내에 설치되고, 상기 케이스(20)의 외부 상면에는, 외부로부터 고압을 인가받아 상기 1차 권선으로 전달하는 고압붓싱(30)과 고압퓨즈홀더(40)가 설치되며, 외부 이상전압으로부터 상기 이용량 변압기를 보호하기 위한 특고압 한류퓨즈(50)가 상기 케이스(20) 내에 설치되고, 상기 케이스(20)의 측면에는 보호박스(70) 내에 설치된 저압붓싱(60)과 외부 출력단과의 접속을 위한 터미널단자(80)가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이용량 변압기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중신부(10)는, 세개의 입력단(U,V,W) 중 어느 하나(V)를 공통으로 하여 공용량 코일(12) 및 전용량 코일(14)이 각 입력단과 연결되어 구성된 1차 권선과, 세개의 출력단(u,v,w)과 연결되고 상기 1차 권선에 대응하는 두개의 코일로 구성되는 2차 권선에 있어서, 상기 2차 권선의 상기 공용량 코일에 대향하는 코일에는 이를 양등분하는 중앙점에 탭(T)이 설치되고, 상기 탭(T)과 상기 양분된 코일 사이에는 서브 코일이 각각 구비되며, 상기 서브 코일은 각각 상기 양분된 코일 중직접 접속되지 않는 코일과 나란하도록 설치되어 이루어지는 중신부(10)인 것을 특징으로 하는 이용량 변압기.