KR200282270Y1 - 분할변류기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자신을 관통하는 도선에 흐르는 대전류를 소전류로 변성하여 출력하는 변류기에 관한 것으로, 상기 도선을 절단 또는 분리하지 않고도 용이하게 변류기에 장착 가능하도록 분리 및 결합이 가능한, 보다 개선된 분할변류기를 제공한다.

Description

분할변류기{separating type current transformer}

본 고안은 변류기(current transformer)에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 자신을 관통하는 도선에 흐르는 대전류를 소전류로 변성 출력함과 동시에 상기 도선에 보다 용이하게 장착되도록 분리 및 결합 가능한 분할변류기(separating type current transformer)에 관한 것이다.

변류기(current transformer)란 고압회로에 흐르는 대전류를 소전류로 변성 출력하는 계기용 변성기의 일종으로, 이는 통상 교류 전류계의 측정 범위를 확대하기 위해 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 변류기는 변성하고자 하는 전류의 크기 및 범위에 따라 다양한 형상으로 변형될 수 있지만, 기본적으로 도 1에 도시한 바와 같이 성층철심(成層鐵心) 코어(12)에 권선수(捲線數)가 적게 권취된 1차 코일(14)과, 권선수가 많게 권취된 2차 코일(16)을 포함하고 있다.

이때 1차 코일(14)은 전류를 측정하고자 하는 고압회로(20)와 직렬로 연결되고, 2차 코일(16)은 전류계(A) 등이 연결되는 바, 1차 코일(14)과 2차 코일(16)의 전류비(電流比)는 각기 코일(14, 16) 권선수의 반비(反比)와 비례하므로, 2차 코일(16)에 연결된 전류계(A)로 측정된 전류값을 통해 고압회로(20)를 흐르는 전류의 양을 파악하는 것이다.

이때 미설명 부호 22와 24는 각각 측정하고자 하는 고압회로에 연결된 전원과 부하를 표시하고 있다.

참고로 변류기에는 전술한 주요 요소를 탱크 속에 넣고, 이에 기름을 가득 채운 유입형(油入型)또는 기름을 사용치 않는 건식(乾式)으로 구분 될 수 있는데, 이때 건식변류기는 통상 회로의 전압이 약 2만 V 이하의 것에 사용되는 것이 일반적이며, 특히 건식몰드형 변류기는 코일에 절연을 한 후, 코일과 코어를 합성수지로 싸서 한데 모은 것이다.

이러한 건식몰드형 변류기 중 가장 널리 사용되는 환형변류기를 도 2에 도시하였다.

일반적인 환형변류기는 돌출된 제 1 및 제 2 단자핀(32a, 32b)을 가지는 환형의 절연케이스로 설명될 수 있는데, 이러한 환형의 절연케이스는 절연물로 몰딩 처리되어 본체(30)를 구성하게 되며, 이의 내부에는 유도기전력을 얻기 위한 코일이 권회된 환형코어(도 1 의 12 참조)가 수납되어 있다. 이때 환형코어(도 1의 12)에 권회된 2차 코일(도 1의 16)의 양단은 각각 제 1 및 제 2 단자핀(32a, 32b)을 통해 외부의 전류계와 연결될 수 있는 바, 본체가 정의하는 중공(40)에는 측정하고자 하는 도선이 관통되는 구조로 사용되어진다.

따라서 중공(40)에 관통되는 도선은 실질적으로 환형코어와 직렬 연결되어 도 1에 도시한 1차 코일(14)의 역할을 하게 되는 바, 제 1 및 제 2 단자핀(32a, 32b)에 연결되는 전류계를 통해 도선에 흐르는 전류의 양을 측정할 수 있는 것이다.

그러나 전술한 일반적인 환형변류기는 사용상 몇 가지 불편한 문제점을 가지고 있는데, 이는 본체(30)가 단일체로 구성됨에 기인한 것이다. 즉, 도시한 바와같이 일반적인 환형변류기의 본체(30)는 환형의 단일체로 형성되므로 전류가 흐르는 도선에 이를 장착하기 위해서는 필연적으로 전원을 차단하여 도선을 절단 또는 분리하여야만 하는 바, 이는 매우 비능률적인 폐단과 함께 전원의 차단이 불가능할 경우 적용이 불가능한 문제점을 가지고 있다.

이에 대한민국실용신안 출원번호 20-1999-0027932 에 기술된 고안내용과 같이 본체를 상측본체와 하측본체로 분리 형성하고, 이들 분리된 상, 하측본체의 일측에는 경첩을, 타측에는 체결구를 설치한 접철식변류기가 소개된 바 있다.

그러나 이 접철식변류기의 경우 작업 중 빈번하게 반복되는 분해 조립이 다소 불편한 문제점과 함께 힌지와 체결구 만을 사용함에 따라 쉽게 탈착될 가능성이 있어 널리 사용되기 어려운 단점을 가지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 도선에 흐르는 전원을 차단하지 않고도 장착이 가능한 보다 개선된 변류기를 제공하는데 그 목적이 있다. 특히 본 발명은 도선에 장착된 이후 신뢰성 있는 잠금상태를 유지할 수 있음과 동시에 간단한 동작만으로도 탈착될 수 있는 변류기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 변류기의 구동원리를 설명하기 위한 회로도

도 2는 일반적인 환형변류기의 사시도

도 3는 본 발명에 따른 분할변류기의 결합사시도

도 4는 본 발명에 따른 분할변류기의 분해사시도

도 5는 본 발명에 따른 분할변류기의 정면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 도선 100 : 분할변류기

102a : 제 1 인입단 102, 104 : 제 1 및 제 2 측벽

106 : 하단받침 108a, 108b : 제 1 및 제 2 단자핀

110 : 하부본체 120 : 상부본체

120a : 제 2 인입단 130a, 130b : 제 1 및 제 2 고정핀

130a-1, 130b-1 : 제 1 및 제 2 나사산

140a, 140b : 제 1 및 제 2 너트

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 자신을 관통하는 도선의 전류량을 변성 출력하는 분할변류기로서, 기둥형상의 제 1 측벽과, 상기 제 1 측벽과 평행하게 배열된 기둥형상을 가지고 상기 제 1 측벽과 반대되는 외면에 길이방향을 따라 설치된 제 1 인입단을 포함하는 제 2 측벽과, 상기 제 1 측벽과 제 2 측벽의 하단을 연결하면서 외부로 돌출된 제 1 및 제 2 단자핀이 설치된 하단받침을 포함하여 U자 형상을 가지는 하부본체와; 양 끝단이 상기 제 1 및 제 2 단자핀과 연결되도록 외면에 권회된 코일을 가지고, 상기 제 1 측벽과, 상기 하단받침과, 상기 제 2 측벽의 내부로 매설되며, 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽의 상면으로 각각 양 끝단이 노출되는 U자형 제 1 도전성 코어와; 외면에 제 1 나사산이 설치된 일단이 상기 제 1 측벽의 상면으로 돌출되도록, 상기 제 1 측벽에 삽입 고정되는 제 1 고정핀과; 상기 제 1 고정핀에 일단이 관통되어, 상기 제 1 고정핀을 중심으로 회전이 가능하도록 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽의 상면을 연결하며, 외면에 상기 제 2 측벽의 제 1 인입단을 길이방향으로 연장하는 제 2 인입단이 설치된 상부본체와; 외면에 제 2 나사산이 설치되어 상기 제 2 인입단 상부로 노출되는 일단과, 상기 제 1 인입단 내에 위치하는 타단을 가지도록 상기 제 1 인입단과 상기 제 2 인입단 내에 설치되는 제 2 고정핀과; 상기 제 2 고정핀의 일단이 호를 그리며 상기 제 1 인입단과 상기 제 2 인입단 외부로 젖혀지도록, 상기 제 2 측벽 내로 상기 제 2 고정핀의 타 끝단을 측방에서 관통 고정하는 샤프트와; 일단과 타단이 각각 상기 U자형 제 1 도전성 코어의 양 끝단과 연결되도록, 상기 상부본체 내로 매설되는 제 2 도전성 코어와; 상기 제 1 고정핀의 제 1 나사산에 체결되는 제 1 너트와; 상기 제 2 고정핀의 제 2 나사산에 체결되는 제 2 너트를 포함하는 분할변류기를 제공한다.

이때 상기 제 1 너트와 제 2 너트는 각각 나비 너트인 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안에 대한 올바른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 분할변류기를 도 3 내지 도 5에 각각 도시하였는데, 이때 도 3은 본 발명에 따른 분할변류기의 결합사시도이고, 도 4는 이의 분해사시도이며, 도 5는 이의 정면도로서 특히 이해를 돕고자 내부를 점선으로 도시하였다.

이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분할변류기를 설명하면, 이는 외장을 구성하는 환형의 본체가 각각 하부본체(110)와 상부본체(120)로 구분되어 자유로이 결합 또는 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 바, 이들 상부본체(120)와 하부본체(110)의 결합에 의해 본체 내부에는 중공(130)을 정의하게 되고, 여기에 전류량을 측정하고자 하는 도선(1)을 관통시켜 사용하게 된다.

먼저 하부본체(110)는 서로 평행하게 배열되는 기둥형상의 제 1 및 제 2 측벽(102, 104)과, 이들 하단을 서로 연결하는 하단받침(106)을 포함하여 전체적으로 U자 형상을 가지고 있으며, 상부본체(120)는 제 1 및 제 2 측벽(102, 104)의 상면을 연결하는 구성을 가지고 있어 이들 하부본체(110)와 상부본체(120)의 결합에 따라 환형을 이루게 된다.

이때 제 2 측벽(104)의 외면, 특히 제 1 측벽(102)의 반대쪽 면에는 길이방향으로 홈이 파여진 제 1 인입단(102a)이 설치되어 있으며, 제 1 측벽(102)의 상면에는 제 1 고정핀(130a)이 삽입 고정되어 이의 일단이 외부로 노출된 상태를 유지하고 있다. 또한 하단받침(106)의 외부로는 제 1 및 제 2 단자핀(108a, 108b)이 돌출 설치되어 있는 바, 이 하부본체(110) 내로는 양 끝단이 각각 제 1 및 제 2 단자핀(108a, 108b)과 연결되도록 외면에 코일(도 4의 300)이 권회된 상태로 제 1 및 제 2 측벽(102, 104) 그리고 하단받침(106) 내로 매설되는 U자형 제 1 도전성 코어(200)가 실장되어 있다.

이때 바람직하게는 제 1 도전성 코어(200)의 양 끝단(200a, 200b)은 제 1 및 제 2 측벽(102, 104)의 상면으로 노출되어 있고, 마찬가지로 상부본체(120) 내에는 양 끝단(250a, 250b)이 저면으로 노출된 제 2 도전성 코어(250)가 매설됨으로서 이들 상부본체(120)와 하부본체(110)가 서로 결합하여 환형을 구성하면, 각각의 내부에 매설된 제 1 및 제 2 도전성코어(200, 250)의 양 끝단이 서로 전기적으로 연결되는 것이다.

따라서 이들 제 1 및 제 2 도전성 코어(200, 250) 역시 환형을 이루고 있는데, 이때 상부본체(120)의 일측은 제 1 고정핀(130a)에 관통되어 있다. 또한 상부본체(120)의 외면, 바람직하게는 제 2 측벽(104)의 제 1 인입단(102a) 방향으로는 제 1 인입단(102a)을 연장하는 홈 형상의 제 2 인입단(120a)이 설치되어, 제 1 고정핀(130a)을 중심으로 상부본체(120)가 회전함에 따라 제 2 측벽(104) 상면과 상부본체(120)의 타측 저면이 서로 일치되어 결합하게 되고, 이때 제 1 인입단(102a)과 제 2 인입단(120a)이 서로 연결되어 하나의 홈을 정의하게 된다.

이때 제 1 인입단(102a)으로는 제 2 고정핀(130b)이 설치되는데, 이의 길이는 제 1 인입단(102a)과 제 2 인입단(120a)이 일치될 경우 상부본체(120)의 상면으로 일단이 노출될 정도의 크기를 가지고 있으며, 타 끝단은 제 1 인입단(102a) 내에서 측방에서 관통 샤프트(132)로 고정되어 있다. 따라서 제 2 고정핀(130b)은 타단을 축으로 일단이 호를 그리며 젖혀져 제 1 인입단(102a)과 상기 제 2 인입단(120a) 내로 끼워지거나 또는 빠지게 되는데, 이에 의해 상부본체(120)를 고정할 수 있게 되는 것이다.

또한 제 1 고정핀(130a)의 상단과 제 2 고정핀(130b)의 일단 외면에는 각각 제 1 및 제 2 나사산(130a-1, 130b-1)이 형성되어 있고, 이들 제 1 및 제 2 나사산(130a-1, 130b-1)에는 제 1 제 2 너트(140a, 140b)가 체결되는 바, 사용자는 최초 도 3과 같은 상태의 본 발명에 따른 분할변류기를 도선에 장착하고자 할 경우, 제 2 고정핀(130b)의 제 2 너트(140b)를 풀어 이를 젖히고, 상부본체(120)를 제 1 고정핀(130a)을 중심으로 돌려 열게 된다.

이후 제 1 및 제 2 측벽(102, 104) 사이로 도선(1)을 통과시키고, 다시 상부본체(120)를 돌려 이의 끝단을 제 1 측벽(104) 상면에 위치맞춤 한 후 제 1 고정핀(130b)을 젖혀 제 1 및 제 2 인입단(102a, 120a)에 인입되도록 끼우게 된다. 이어 제 2 너트(140b)를 조임으로서 상부본체(120)는 하부본체(110)에 긴밀하게 고정되며, 제 1 너트(140a)를 통해 이들의 결합을 보조할 수 있게 되는 것이다.

이때 제 1 및 제 2 너트(140a, 140b)는 도시한 바와 같이 외면으로 돌출된 손잡이가 형성된 나비너트인 것이 작업에 보다 용이하다 할 것이다.

또한 제 1 및 제 2 도전성코어로서 성층철심을 그대로 사용할 경우 서로 떨어질 가능성이 있으므로 권취카트 코아를 사용하는 것이 바람직한 바, 이는 성층철심을 에폭시 및 접착제에 진공 함침하여 건조시킨 후 목적하는 만큼 절단한 뒤 상기 절단된 면을 연마함으로서 구성됨은 당업자에게 자명한 사실일 것이다.

본 고안은 간단한 동작으로 조립 및 분해가 가능한 분할변류기를 제공함으로서, 도선에 흐르는 전류의 양을 보다 용이하게 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 본 발명은 제 1 및 제 2 너트의 조임 또는 풀림에 따라 용이하게 분해되거나 또는 조립될 수 있는 구성을 가지고 있는 바, 비숙련자라 하더라도 손쉽게 사용 가능한 장점을 가지고 있다.

또한 본 발명은 이들 제 1 및 제 2 너트로서 나비너트를 사용함에 따라 별다른 도구 없이 맨손으로도 작업이 가능하며, 특히 긴밀한 조임상태를 유지할 수 있어 동작 중 쉽게 탈착되지 않는 장점을 가지고 있다.

Claims (2)

1. 자신을 관통하는 도선의 전류량을 변성 출력하는 분할변류기로서,

   기둥형상의 제 1 측벽과, 상기 제 1 측벽과 평행하게 배열된 기둥형상을 가지고 상기 제 1 측벽과 반대되는 외면에 길이방향을 따라 설치된 제 1 인입단을 포함하는 제 2 측벽과, 상기 제 1 측벽과 제 2 측벽의 하단을 연결하면서 외부로 돌출된 제 1 및 제 2 단자핀이 설치된 하단받침을 포함하여 U자 형상을 가지는 하부본체와;

   양 끝단이 상기 제 1 및 제 2 단자핀과 연결되도록 외면에 권회된 코일을 가지고, 상기 제 1 측벽과, 상기 하단받침과, 상기 제 2 측벽의 내부로 매설되며, 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽의 상면으로 각각 양 끝단이 노출되는 U자형 제 1 도전성 코어와;

   외면에 제 1 나사산이 설치된 일단이 상기 제 1 측벽의 상면으로 돌출되도록, 상기 제 1 측벽에 삽입 고정되는 제 1 고정핀과;

   상기 제 1 고정핀에 일단이 관통되어, 상기 제 1 고정핀을 중심으로 회전이 가능하도록 상기 제 1 측벽과 상기 제 2 측벽의 상면을 연결하며, 외면에 상기 제 2 측벽의 제 1 인입단을 길이방향으로 연장하는 제 2 인입단이 설치된 상부본체와;

   외면에 제 2 나사산이 설치되어 상기 제 2 인입단 상부로 노출되는 일단과, 상기 제 1 인입단 내에 위치하는 타단을 가지도록 상기 제 1 인입단과 상기 제 2 인입단 내에 설치되는 제 2 고정핀과;

   상기 제 2 고정핀의 일단이 호를 그리며 상기 제 1 인입단과 상기 제 2 인입단 외부로 젖혀지도록, 상기 제 2 측벽 내로 상기 제 2 고정핀의 타 끝단을 측방에서 관통 고정하는 샤프트와;

   일단과 타단이 각각 상기 U자형 제 1 도전성 코어의 양 끝단과 연결되도록, 상기 상부본체 내로 매설되는 제 2 도전성 코어와;

   상기 제 1 고정핀의 제 1 나사산에 체결되는 제 1 너트와;

   상기 제 2 고정핀의 제 2 나사산에 체결되는 제 2 너트

   를 포함하는 분할변류기
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1 너트와 제 2 너트는 각각 나비 너트인 분할변류기