KR200327795Y1 - 변압기용 쿨러 - Google Patents

변압기용 쿨러 Download PDF

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KR200327795Y1
KR200327795Y1 KR20-2003-0021525U KR20030021525U KR200327795Y1 KR 200327795 Y1 KR200327795 Y1 KR 200327795Y1 KR 20030021525 U KR20030021525 U KR 20030021525U KR 200327795 Y1 KR200327795 Y1 KR 200327795Y1
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water pipe
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Abstract

본 고안은 변압기의 절연가스가 그 내부로 통과할 때 절연가스를 냉각시키는 냉각 효율이 향상되므로, 변압기의 사이즈가 작아지고 설치 부지를 적게 차지하는 등의 장점이 있으며, 장치의 구조가 간단해지는 등의 장점이 있는 변압기용 쿨러에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 쿨링타워의 냉각수가 순환되는 냉각수관로(14)와 변압기 내부의 절연가스가 순환되는 절연가스관로(18)가 서로 교차되도록 구비된 케이싱(20)과, 이 케이싱(20)의 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)의 교차 지점에 절연가스관로(18)와 나란하게 배치되는 다수개의 방열핀(30)과, 이 방열핀(30)을 관통하여 배치되는 다수개의 외관체(40)와, 이 외관체(40)에 끼워지는 내관체(50)와, 상기 방열핀(30)의 양측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 외관체(40)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 내측격벽(60)과, 이 내측격벽(60)의 외측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 내관체(50)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 외측격벽(70)과, 상기 냉각수관로(14)의 양단부에 밀폐되도록 설치되어 상기 외측격벽(70)과의 사이에 쿨링타워의 냉각수가 유입되어 순환되는 챔버를 형성하도록 된 커버(80, 85)와, 상기 내측격벽(60)과 외측격벽(70) 사이에 구비되어 냉각수의 누수시 수분을 외부로 배출하도록 된 드레인공(90)과, 상기 내관체(50)의 외주면 또는 외관체(40)의 내주면에 코팅되어내관체(50)와 외관체(40)를 밀착시키도록 된 열전도층(100)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러가 제공된다.

Description

변압기용 쿨러{a transformer cooler}
본 고안은 변압기용 쿨러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 절연가스가 그 내부로 통과할 때 절연가스를 냉각시키는 냉각 효율이 향상되므로, 변압기의 사이즈가 작아지고 설치 부지를 적게 차지하며, 장치의 구조가 간단해지도록 된 변압기용 쿨러에 관한 것이다.
일반적으로, 대형 변압기는 케이스의 내부에 권선과 철심 등이 내장되고, 상기 케이스의 내부에 절연유를 채워서 구성되는데, 이러한 절연유 대신에 SF6 가스(6불소화유황 가스)를 변압기의 내부에 채워서 절연체의 역할을 하도록 된 변압기가 많이 사용되기도 한다. 이러한 변압기는 운전중 권선의 저항에 따른 줄손(Joule 損), 철심 속의 교번자속에 따른 히스테리시스손, 철심이나 케이스 내에 발생하는 맴돌이 전류손 등 때문에 열이 발생되는데, 방열이 불충분하면 온도가 상승해서 절연체의 열화(劣化)를 가져오는 등의 문제가 있기 때문에, 변압기에 방열을 위한 쿨러가 구비된다.
이에 사용되는 변압기용 쿨러는 쿨링타워의 냉각수가 순환되는 냉각수관로와 변압기 내부의 SF6 가스가 순환되는 절연가스관로가 교차되도록 구비된 십자관체 형상의 케이싱과, 이 케이싱의 냉각수관로와 절연가스관로가 교차되는 부분에 배치되는 다수개의 방열핀과, 이 방열핀을 관통하여 배치되어 쿨링타워의 냉각수가 순환되도록 된 다수개의 관체를 포함하여 구성된다. 이러한 변압기용 쿨러에 의하면, 상기 냉각수관로로 쿨링타워의 냉각수가 순환됨과 동시에 상기 절연가스관로를 통해 변압기 내부의 SF6 가스가 방열핀 사이를 통과하면서 열교환이 이루어져 이 SF6 가스가 냉각된다.
그런데, 이러한 변압기용 쿨러는 열교환 효율이 떨어져 SF6 가스의 냉각효율이 저하되기 때문에, 변압기의 사이즈가 커지는 문제점이 있다. 또한, 이처럼 변압기의 사이즈가 대형화되어 이를 설치하기 위한 부지를 많이 차지하는 등의 문제점이 있으며, SF6 가스의 냉각효율이 저하되기 때문에, 변압기의 구조가 복잡해지는 등의 여러 가지 문제점이 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 변압기의 절연가스가 그 내부로 통과할 때 절연가스를 냉각시키는 냉각 효율이 향상되므로, 변압기의 사이즈가 작아지고 설치 부지를 적게 차지하는 등의 장점이 있으며, 장치의 구조가 간단해지는 등의 장점이 있는 변압기용 쿨러를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 고안에 의한 변압기용 쿨러의 평면도
도 2는 도 1의 정면도
도 3a 및 도 3b는 본 고안의 주요부의 단면도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20. 케이싱 30. 방열핀
40. 외관체 50. 내관체
60. 내측격벽 70. 외측격벽
80, 85. 커버 90. 드레인공
100. 열전도층
본 고안에 따르면, 쿨링타워의 냉각수가 순환되는 냉각수관로(14)와 변압기 내부의 절연가스가 순환되는 절연가스관로(18)가 서로 교차되도록 구비된케이싱(20)과, 이 케이싱(20)의 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)의 교차 지점에 절연가스관로(18)와 나란하게 배치되는 다수개의 방열핀(30)과, 이 방열핀(30)을 관통하여 배치되는 다수개의 외관체(40)와, 이 외관체(40)에 끼워지는 내관체(50)와, 상기 방열핀(30)의 양측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 외관체(40)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 내측격벽(60)과, 이 내측격벽(60)의 외측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 내관체(50)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 외측격벽(70)과, 상기 냉각수관로(14)의 양단부에 밀폐되도록 설치되어 상기 외측격벽(70)과의 사이에 쿨링타워의 냉각수가 유입되어 순환되는 챔버를 형성하도록 된 커버(80, 85)와, 상기 내측격벽(60)과 외측격벽(70) 사이에 구비되어 냉각수의 누수시 수분을 외부로 배출하도록 된 드레인공(90)과, 상기 내관체(50)의 외주면 또는 외관체(40)의 내주면에 코팅되어 내관체(50)와 외관체(40)를 밀착시키도록 된 열전도층(100)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 열전도층(100)은 주석과 납이 혼합되어 이루어지거나 주석과 은이 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 외관체(40)의 외주면에 상기 열전도층(100)이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 드레인공(90)에는 집수챔버가 구비된 누수확인기(110)가 연결 설치되고, 상기 누수확인기(110)에는 집수챔버를 투시하는 투시창(115)과, 상기 집수챔버에 수집된 수분을 배출하도록 된 개폐밸브(118)가 구비된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러가 제공된다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 의한 변압기용 쿨러의 평면도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3a 및 도 3b는 본 고안의 주요부의 단면도를 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 변압기용 쿨러는 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)가 구비된 케이싱(20)과, 이 케이싱(20)의 내부에 배치되는 방열핀(30)과, 이 방열핀(30)을 관통하는 외관체(40)와, 이 외관체(40)의 내부에 삽입되는 내관체(50)와, 상기 방열핀(30)의 양측에 구비되는 한 쌍의 내측격벽(60)과, 이 내측격벽(60)의 외측에 구비되는 외측격벽(70)과, 이 외측격벽(70)의 양측에 구비되는 커버(80, 85)와, 상기 외관체(40)와 내관체(50) 사이에 구비되는 열전도층(100)으로 구성된다.
상기 케이싱(20)은 쿨링타워에 연결되는 냉각수관로(14)와 변압기에 연결되는 절연가스관로(18)가 교차되어 이루어진 십자형 관체로서, 상기 냉각수관로(14)의 내부로 쿨링타워의 냉각수가 순환되고, 상기 절연가스관로(18)의 내부로는 변압기에 채워진 절연가스인 SF6 가스가 순환된다. 또한, 상기 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)가 교차되는 부분에는 다수개의 방열핀(30)이 절연가스관로(18)와 나란하게 직립 설치되고, 상기 방열핀(30)에는 다수개의 외관체(40)가 직교되는 방향으로 관통되도록 설치되며, 상기 외관체(40)에는 내관체(50)가 삽입 설치된다. 또한, 상기 케이싱(20)의 하측에는 지지다리(23)가 수직 방향으로 연장 형성된다.
상기 방열핀(30)은 케이싱(20)의 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)가 교차되는 부분에 절연가스관로(18)와 나란한 방향으로 직립 설치되는 것으로, 다수개의 방열핀(30)이 상기 냉각수관로(14)를 따라 소정 간격 이격되어 설치된다. 상기 외관체(40)는 방열핀(30)을 관통하여 설치되는 것으로, 이 방열핀(30)의 상하좌우 방향으로 소정 간격으로 다수개 배치된다. 이러한 외관체(40)는 그 양단부가 후술할 내측격벽(60)에 기밀되게 관통된다. 상기 내관체(50)는 외관체(40)의 내부에 삽입 설치되는 것으로, 그 양단부가 후술할 외측격벽(70)에 기밀되게 관통된다. 이러한 내관체(50)의 내부에는 상기 케이싱(20)의 냉각수관로(14)를 통해 유입되는 쿨링타워의 냉각수가 흐르도록 되어 있다.
상기 내측격벽(60)은 방열핀(30)의 양측에 위치되는 한 쌍의 제1 및 제2내측격벽(60a, 60b)으로 구성된다. 상기 제1 및 제2내측격벽(60a, 60b)은 방열핀(30)의 양측에 각각 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하도록 된 것으로, 상기 외관체(40)의 양단부가 각각 상기 제1내측격벽(60a)과 제2내측격벽(60b)을 기밀되게 관통한다. 상기 외측격벽(70)은 내측격벽(60)의 양측에 위치되는 한 쌍의 제1 및 제2외측격벽(70a, 70b)으로 구성된다. 상기 제1 및 제2외측격벽(70a, 70b)은 내측격벽(60)의 외측에 각각 위치되어 상기 냉각수관로(14)를 밀폐하도록 된 것으로,상기 내관체(50)의 양단부가 기밀되게 관통 설치된다. 이러한 격벽(60, 70)은 케이싱(20)의 냉각수관로(14)를 밀폐함으로써, 상기 절연가스관로(18)를 통과하는 변압기의 SF6 가스가 냉각수관로(14)로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 상기 내측격벽(60)의 내부에는 내측격벽(60)과 외측격벽(70) 사이의 공간부(s)와 연통되는 드레인공(90)이 관통 형성된다. 이러한 드레인공(90)은 상기 내관체(50)가 파손되거나 내관체(50)에 크랙 등이 발생하여 냉각수가 누수될 때, 상기 절연가스관로(18)로 냉각수가 유입되지 않고 외부로 배출되도록 함으로??, 쿨링타워의 냉각수가 변압기의 내부로 침투되지 않도록 한다.
또한, 상기 드레인공(90)에는 집수챔버가 구비된 누수확인기(110)가 연결 설치되고, 상기 누수확인기(110)에는 집수챔버를 투시하는 투시창(115)과, 상기 집수챔버에 수집된 수분을 배출하도록 된 개폐밸브(118)가 구비된다. 이에 따라, 상기 내관체(50)가 파손되거나 크랙 등이 발생되어 냉각수가 누수될 경우, 상기 누수확인기(110)의 투시창(115)을 통해 집수챔버에 수분이 수집되는지의 여부를 확인하여 상기 개폐밸브(118)를 작동시켜 수분을 외부로 배출할 수 있다.
상기 커버(80, 85)는 케이싱(20)의 냉각수관로(14) 양단부에 밀폐되도록 설치되는 제1커버(80)와 제2커버(85)로 구성된다. 상기 제1커버(80)는 제1외측격벽(70a)의 외측에서 냉각수관로(14)에 밀폐되도록 설치되는 것으로, 상기 제1외측격벽(70a)과의 사이에 제1챔버(83a)를 형성한다. 또한, 상기 제1커버(80)에는 쿨링타워의 냉각수가 순환되도록 하는 냉각수유입구(81a)와 냉각수배출구(81b)가 형성되며, 상기 제1외측격벽(70a)과 제1커버(80) 사이에는 냉각수유입구(81a)와냉각수배출구(81b)를 구획하도록 된 차단패널(84a)이 설치된다. 상기 제2커버(85)는 상기 제2외측격벽(70b)의 외측에서 냉각수관로(14)에 밀폐되도록 설치되는 것으로, 상기 제2외측격벽(70b)과의 사이에 제2챔버(83b)를 형성한다. 이에 따라, 상기 제1커버(80)의 냉각수유입구(81a)를 통하여 제1챔버(83a)로 유입되는 쿨링타워의 냉각수가 상기 내관체(50)와 제2챔버(83b) 및 냉각수배출구(81b)를 통하여 쿨링타워로 재순환된다. 또한, 상기 다수개의 외관체(40)와 이에 삽입설치된 내관체(50)는 상기 방열핀(30)을 관통하도록 배치되어, 그 내부로 흐르는 냉각수의 냉기를 방열핀(30)에 전달하기 때문에, 상기 절연가스관로(18)를 통해 각각의 방열핀(30) 사이로 통과되는 변압기 내부의 SF6 가스가 냉각된다.
상기 열전도층(100)은 주석과 납 또는 주석과 은이 혼합되어 이루어지는 것으로, 상기 외관체(40)의 내주면 또는 내관체(50)의 외주면에 코팅되어 외관체(40)와 내관체(50)를 밀착시키게 된다. 이러한 열전도층(100)은 외관체(40)와 내관체(50) 사이에 틈새가 발생되지 않도록 외관체(40)와 내관체(50)를 밀착시키기 때문에, 상기 내관체(50)로 유입되는 냉각수의 냉기가 손실됨이 없이 각각의 방열핀(30)에 그대로 전달되도록 한다. 이에 따라, 변압기의 절연가스인 SF6 가스가 각각의 방열핀(30) 사이를 통과할 때, 절연가스의 냉각 효율이 향상된다. 한편, 상기 열전도층(100)은, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 외관체(40)의 외주면에도 코팅된다.
이때, 상기 열전도층(100)은 주석과 납 또는 주석과 은이 혼합되어 이루어지져 전연성(傳軟性)이 우수하고, 상기 내관체(50)는 동파이프로 이루어지기 때문에,상기 열전도층(100)을 확관시켜 내관체(50)를 외관체(40)에 더욱 가압 밀착시킬 수 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 그 선단부에 상기 내관체(50)보다 직경이 상대적으로 큰 헤드부(2)가 마련된 확관용바아(1)를 상기 내관체(50)의 내부로 통과시키면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 내관체(50)와 열전도층(100)이 확관되면서 외관체(40)의 내주면에 더욱 가압 밀착된다. 이처럼 상기 내관체(50)와 열전도층(100)이 외관체(40)의 내주면에 더 가압 밀착됨과 더불어, 상기 외관체(40)의 외주면에 코팅된 열전도층(100)이 방열핀(30)에 가압 밀착됨으로써, 냉각수의 냉기가 상기 방열핀(30)에 보다 신속하게 전달되어 절연가스의 냉각 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 상기 변압기용 쿨러에 의하면, 상기 제1커버(80)의 냉각수유입구(81a)를 통하여 제1챔버(83a)로 유입되는 냉각수가 상기 냉각수유입구(81a)측에 위치된 내관체(50)를 통해 제2챔버(83b)로 유입되었다가 상기 제1커버(80)의 냉각수배출구(81b)측에 위치된 다른 내관체(50)를 통하여 제1챔버(83a)로 배출되어 상기 냉각수배출구(81b)를 통해 쿨링타워로 재순환됨과 동시에, 상기 케이싱(20)의 절연가스관로(18)를 통해 변압기 내부의 절연가스인 SF6 가스가 각각의 방열핀(30) 사이를 통과하면서 냉각되는 열교환 과정이 이루어진다. 그리고, 이렇게 방열핀(30)에 의해 냉각된 SF6 가스가 변압기의 내부에 채워짐으로써, 변압기의 온도가 상승되는 것을 방지하게 된다. 이때, 상기 내관체(50)의 외주면과 외관체(40) 내주면은 주석과 납 또는 주석과 은이 혼합되어 이루어진 상기 열전도층(100)에 의해 밀착되어 있기 때문에, 냉각수의 냉기가 방열핀(30)에 손실됨이 없이 보다 신속하게 전달되면서 상기 각각의 방열핀(30) 사이로 통과되는 SF6 가스의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 상기 변압기용 쿨러는 방열핀(30)을 관통하여 설치되는 내관체(50)의 외주면과 외관체(40)의 내주면이 주석과 납 또는 주석과 은이 혼합되어 이루어진 열전도층(100)에 의해 밀착되어, 쿨링타워로부터 유입되는 냉각수의 냉기가 손실됨이 없이 방열핀(30)에 신속하게 전달되기 때문에, 변압기의 절연가스인 SF6 가스가 각각의 방열핀(30) 사이를 통과할 때 절연가스의 냉각 효율이 향상되므로, 변압기의 사이즈가 작아지고, 변압기를 설치하기 위한 부지를 적게 차지하는 등의 장점이 있으며, 변압기에 채워진 SF6 가스의 냉각 효율이 향상되기 때문에, 장치의 구조가 간단해지는 등의 장점이 있다.
또한, 상기 내측격벽(60)에 형성된 드레인공(90)에는 집수챔버가 구비된 누수확인기(110)가 설치되고, 상기 누수확인기(110)에는 집수챔버의 내부를 투시하는 투시창(115)과, 상기 집수챔버에 수집된 수분을 배출하도록 된 개폐밸브(118)가 구비되어, 상기 누수확인기(110)의 투시창(115)을 통해 집수챔버에 수분이 수집되는지의 여부를 확인하여 상기 개폐밸브(118)를 작동시켜 수분을 외부로 배출할 수 있으므로, 누수된 수분이 변압기의 내부로 유입되지 않고 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 변압기의 절연가스가 그 내부의 열교환기를 통과할 때 절연가스를 냉각시키는 냉각 효율이 향상되므로, 변압기의 사이즈가 작아지고 설치 부지를 적게 차지하는 등의 장점이 있으며, 장치의 구조가 간단해지는 등의 여러 가지 장점이 있는 변압기용 쿨러가 제공된다.

Claims (4)

  1. 쿨링타워의 냉각수가 순환되는 냉각수관로(14)와 변압기 내부의 절연가스가 순환되는 절연가스관로(18)가 서로 교차되도록 구비된 케이싱(20)과, 이 케이싱(20)의 냉각수관로(14)와 절연가스관로(18)의 교차 지점에 절연가스관로(18)와 나란하게 배치되는 다수개의 방열핀(30)과, 이 방열핀(30)을 관통하여 배치되는 다수개의 외관체(40)와, 이 외관체(40)에 끼워지는 내관체(50)와, 상기 방열핀(30)의 양측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 외관체(40)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 내측격벽(60)과, 이 내측격벽(60)의 외측에 위치되어 냉각수관로(14)를 밀폐하며 상기 내관체(50)의 양단부가 기밀되게 관통 설치되는 한 쌍의 외측격벽(70)과, 상기 냉각수관로(14)의 양단부에 밀폐되도록 설치되어 상기 외측격벽(70)과의 사이에 쿨링타워의 냉각수가 유입되어 순환되는 챔버를 형성하도록 된 커버(80, 85)와, 상기 내측격벽(60)과 외측격벽(70) 사이에 구비되어 냉각수의 누수시 수분을 외부로 배출하도록 된 드레인공(90)과, 상기 내관체(50)의 외주면 또는 외관체(40)의 내주면에 코팅되어 내관체(50)와 외관체(40)를 밀착시키도록 된 열전도층(100)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전도층(100)은 주석과 납이 혼합되어 이루어지거나 주석과 은이 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 외관체(40)의 외주면에 상기 열전도층(100)이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 드레인공(90)에는 집수챔버가 구비된 누수확인기(110)가 연결 설치되고, 상기 누수확인기(110)에는 집수챔버를 투시하는 투시창(115)과, 상기 집수챔버에 수집된 수분을 배출하도록 된 개폐밸브(118)가 구비된 것을 특징으로 하는 변압기용 쿨러.
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