KR200333853Y1 - 변압기의 유면계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 변압기 내부에 채워져 있는 절연유의 충진량을 보다 안전하고 용이하게 파악할 수 있도록 하는 변압기의 유면계에 관한 것으로, 본 고안에 따른 변압기의 유면계는, 내부에 공동(空洞)(21a)을 형성하며 전면이 부분적으로 개방되고 개방된 부위가 유리 등에 의해 차단됨으로써 관측창(22)이 갖추어진 구조의 케이스부(21)와, 상기 케이스부(21)의 후면에 아래위로 소정간격을 두고 형성되며 케이스부(21) 내의 공동(21a)과 연통되는 유로(23a)(23a')를 구비하고 변압기의 외함내로 인입되는 상하 인입관부(23)(23')과, 상기 케이스부(21)에 내장되어 상기 인입관부(23)(23')의 유로(23a)(23a')를 통해 공동(21a)속으로 유입된 절연유에 의해 부유됨으로써 유면의 높이 변화에 의해 그 위치가 달라지는 형광 도색된 표시구(表示球)(24)와 같은 유면표시수단을 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 유면계에 의하면, 케이스부 내부에서 유면 높이 변화에 따라 아래위로 움직이는 표시구를 포함하여 이루어지기 때문에, 관리자는 상기 표시구를 통해 절연유의 양을 종래에 비해 원거리 또는 야간에도 보다 확실하게 체크할 수 있게 되며, 종래와 같이 관리자가 절연유의 양을 체크하기 위해 고전압이 유기되고 있는 변압기에 감전의 위험을 감수하면서 근접할 필요가 없는 등 변압기 관리상의 안전성이 향상된다는 이점이 있다.

Description

변압기의 유면계{oil gauge of transformer}

본 고안은 변압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절연유의 충진량을 보다 안전하고 용이하게 파악할 수 있도록 하는 변압기의 유면계에 관한 것이다.

일반적으로 배전용변압기는 배전선로를 통하여 공급되는 고전압(우리나라의 경우 22900 Volt)을 수용가에서 사용하기 편리한 저전압으로 변환시켜 주는 중전기기(重電機器)로서, 철심과 권선으로 이루어진 내용물과, 이 내용물을 전기적 열적으로 보호해주는 절연유 그리고 이들을 기계적으로 보호해주는 외함과 기타 부품으로 구성되어 있다.

상기 구성요소 중 절연유는 대부분 전기저항이 크고 점도가 낮으며, 산화에 대하여 안정성이 있는 석유계 내지는 불연성 합성유계로서, 내용물(철심, 권선)을 절연시켜주고, 내용물에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 방열기능을 겸하게 된다.

이러한 절연유는 항상 일정량이 충진되어 있어야 제품의 안전성이 보장되기 때문에, 수시로 절연유량을 파악할 수 있도록 도 1에 나타난 것과 같이 변압기(10)에는 유면계(20)가 구비되어 있다.

상기 유면계(20)는 도 2에 나타난 것과 같이 내부에 공동(空洞)(21a)을 형성하며 전면이 부분적으로 개방되고, 개방된 부위가 유리 등에 의해 차단됨으로써 관측창(22)을 형성하는 구조의 케이스부(21)와, 상기 케이스부(21)의 후면에 아래위로 소정간격을 두고 형성되며 케이스부(21) 내의 공동(21a)과 연통되는 상하부 유로(23a)(23a')를 갖춘 상하 인입관부(23)(23')로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 유면계(20)는 양 인입관부(23)(23')가 외함(101)을 관통하여 절연유와 접하고, 케이스부(21)가 외부로 드러나도록 변압기(10)에 장착되며, 절연유가 적정량인 상태에서의 유면(油面)(도면상 파형선 표시)과 대응되는 위치에 장착된다.

그리고, 도 3에 나타난 것과 같이 관측창(22)을 통해 외부로 드러나는 케이스부(21) 안쪽면에는 적정유량의 상하한을 나타내는 상하한 지시선(211)(212)이 표시되어 있다.

상술한 바와 같은 종래의 유면계에 의하면 외함(101)에 충진된 절연유가 상하 인입관부(23)(23')의 유로(23a)(23a')를 통해 케이스부(21) 내의 공동(21a)으로 자유롭게 유동되기 때문에, 외함(101)과 케이스부(21)에서 동일한 유면을 형성하게 되어, 관리자는 케이스부(21)의 관측창(22)을 통해 나타나는 유면높이를 통해 외함(101)내의 절연유 충진량을 파악하게 되는 것이다.

즉, 관측창(22)을 통해 파악되는 유면이 상한 지시선(211)과 하한 지시선(212) 사이에 있으면 절연유의 양이 적정하게 유지되고 있으며, 유면이 하한 지시선(212)에 근접하거나 그 아래에 있으면 절연유가 누유되거나 기타 이유로 부족한 상태라는 것을 알 수 있는 것이다.

그러므로, 이러한 종래 유면계에 의하면 외함(101)내의 절연유와 케이스부(21)내의 절연유가 서로 유동되기 때문에 충진된 절연유의 유량변동을 즉각 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 직접 절연유를 보고 그 상태 또한 파악할 수 있기 때문에 변압기(10)를 효과적으로 관리할 수 있게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 종래기술에 의하면 절연유 자체가 일종의 지침 역할을 하게 되는데, 대개의 경우 절연유는 색상이 옅고, 케이스부(21)와 비슷한 색상이기 때문에 케이스부(21) 내부면과의 경계가 명확하지 않아 절연유의 유면을 정확히 관찰하기 위해서는 관리자가 변압기(10)에 상당히 근접하여야 한다.

그런데, 변압기에는 항상 높은 전압이 인가되어 있는 상태이므로 관리자가 유면계(20)를 체크하기 위해 변압기(10)에 근접할 경우에는 감전의 위험이 있으며, 특히 우천시와 같은 경우에는 습도가 높아 감전의 위험성이 커짐에도 불구하고, 관측창(22)의 시계가 흐려지기 때문에 변압기에 더욱 근접하여야 하는 등, 변압기 관리안전상의 커다란 문제점이 유발된다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 변압기의 절연유 충진량을 원거리에서도 확실하게 체크할 수 있도록 함으로써 변압기 관리상의 안정성을 높일 수 있는 변압기의 유면계 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 변압기를 나타낸 사시도이다.

도 2는 종래 변압기의 유면계 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 종래 변압기의 유면계에 나타난 유량측정 예시도이다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 변압기의 유면계를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 변압기 101: 외함

20: 유면계 21: 케이스부

211: 상한 지시선 212: 하한 지시선

213: 상하 적정기준선 21a: 공동

22: 관측창 23: 상부 인입관부

23': 하부 인입관부 23a: 상부 유로

23a': 하부 유로 24: 표시구

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 변압기의 유면계는 내부에 공동(空洞)을 형성하며 전면이 부분적으로 개방되고 개방된 부위가 유리 등에 의해 차단됨으로써 관측창이 갖추어진 구조의 케이스부와, 상기 케이스부의 후면에 아래위로 소정간격을 두고 형성되며 케이스부 내의 공동과 연통되는 유로를 구비하고 외함내로 인입되는 상하 인입관부과, 상기 케이스부에 내장되며 상기 인입관부의 유로를 통해 공동속으로 유입된 절연유에 의해 부유됨으로써 유면의 높이 변화에 의해 그 위치가 달라지는 표시구(表示球)와 같은 유면표시수단을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 표시구는 야간식별 가능토록 형광도색 처리되며, 케이스부의 외면에는 절연유의 충진량이 최적정상태일 경우의 유면높이를 나타내는 상하 적정기준선이 서로 소정의 간격을 두고 표시된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도 4를 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 고안의 실시예에 따른 변압기의 유면계는, 도면에 나타난 것과 같이 내부에 공동을 형성하며 전면이 부분적으로 개방되고 개방된 부위가 유리 등에 의해 차단됨으로써 관측창(22)이 갖추어진 구조의 케이스부(21)와, 상기 케이스부(21)의 후면에 아래위로 소정간격을 두고 형성되며 케이스부(21) 내의 공동(21a)과 연통되는 유로(23a)(23a')를 갖춘 상하 인입관부(23)(23')와(도 2 참조), 상기 케이스부(21)에 내장되어 공동(21a)속으로 유입된 절연유에 의해 부유됨으로써 유면을 확실하게 표시하는 유면표시수단을 포함하여 이루어진다.

여기서, 유면표시수단은 절연유의 팽창, 수축, 누설 등의 이유로 높이가 달라지는 유면에 의해 그 위치가 달라지는 표시구(表示球)(24)로 이루어지는데, 상기 표시구(24)는 절연유 보다 비중이 가볍고, 내유 내열 내오존성이 있는 재질로서, 절연유 및 케이스부(21)와 차별화되고, 눈에 잘 띄는 색상(붉은색, 노란색 등)을갖도록 구성된다.

그리고, 상하한 지시선(211)(212)은 관측창(22) 안쪽에서 케이스부(21) 외면 앞부분에까지 연장 형성되며, 케이스부(21) 외면의 상하한 지지선(211)(212) 사이에는 절연유의 충진량이 최적정상태일 경우의 유면높이에 해당하는 위치를 나타내기 위한 상하 적정기준선(213)이 소정의 간격을 두고 표시된다.

본 실시예에 따른 유면계가 실외용 변압기에 적용되는 경우에는 표시구(24)가 자외선에 의해 탈색되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시구(24)는 야간에도 별도의 조명기구를 사용하지 않고 식별 가능토록 형광도색 처리되는데, 이때 사용되는 형광도료는 고온의 절연유에 의해 용해되지 않고 도색상태가 오래 지속되는 특성을 갖는 것이 사용되어야 한다.

상술한 바와 같은 본 고안의 실시예에 의하면 케이스부(21)의 공동(21a)내로 유입된 절연유의 유면을 따라 표시구(24)가 아래위로 움직이게 되므로, 상기 표시구(24)를 보고 절연유의 유면 높이를 파악하게 되며, 특히 상하한 지시선(211)(212)이 케이스부(21) 외면에까지 연장되어 있기 때문에 표시구(24)의 상대적인 위치를 더욱 용이하게 파악할 수 있게 된다.

즉, 표시구(24)가 상한 지시선(211)과 하한 지시선(212) 사이에 위치되어 있으면, 절연유의 양이 적절한 상태임을 알 수 있으며, 표시구(24)가 하한 지시선(212)에 근접하거나 그 아래에 있으면, 절연유의 충진이 필요한 상태인 것을 알게 된다.

그러므로, 본 실시예에 의하면 종래에 비해 주간은 물론 야간에도 훨씬 원거리에서 상기 표시구(24)를 통해 변압기에 충진된 절연유의 양을 알 수 있기 때문에 관리자가 절연유의 충진량을 체크하기 위해 위험을 감수하면서 변압기에 근접할 필요가 없게 된다.

또한, 본 실시예에 따르면 표시구(24)와 상하 적정기준선(213)과의 위치관계를 통해 외부 온도변화에 따른 절연유의 부피변화까지 고려하여 절연유의 충진량을 보다 세밀하게 최적의 상태로 유지할 수 있는데, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 절연유과 같은 유류는 기온에 따른 부피변화가 크기 때문에, 특히 기온변화가 심한 여름철에는 이같은 특성을 고려하여 충진작업 시 충진량을 세밀하게 조절하여야 하며, 그렇지 않을 경우 절연유의 부피변화로 인한 문제가 발생할 수 있다.

예를 들어, 여름철 한낮에 절연유를 충진하면서, 기온저하에 따른 부피감소를 고려하지 않고 충진량을 정적기준선에 맞추게 되면 밤이 되면서 기온이 내려가고 절연유의 부피 또한 감소되어 결과적으로 절연유 부족 현상이 발생할 가능성도 있는 것이다.

따라서, 본 실시예에 의하면 기온이 높은 상태에서 절연유를 충진할 때에는 유면이 적정기준선(213)을 약간 초과하는 정도로 맞추고, 기온이 낮은 상태에서 충진할 때는 유면이 적정기준선에 약간 못미치는 정도로 맞추어, 기온 변화에 따른 절연유의 부피변화에 대비할 수 있게 된다.

즉, 표시구(24)가 상하 적정기준선(213) 사이에 있으면 절연유가 적정 충진량을 정확하게 유지하고 있는 것이므로, 표시구(24)가 상기 상하 적정기준선 범위를 벗어나지 않고 평행을 유지하도록 기온변화를 예상하여 충진량을 조절함으로써, 절연유가 불필요하게 많이 충진되거나 적게 충진되는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같은 본 고안의 실시예에 따른 유면계는 절연유를 필요로 하는 모든 구조의 변압기에 적용 가능할 뿐만 아니라, 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내의 다양한 변형은 본 고안의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 변압기의 유면계는, 케이스부 내부에서 유면 높이 변화에 따라 아래위로 움직이는 표시구를 포함하여 이루어지기 때문에, 원거리에서는 물론 야간 및 우천시와 같은 악조건에서도 보다 확실하게 절연유의 양을 체크할 수 있게 된다.

따라서, 종래와 같이 관리자가 절연유의 충진량을 체크하기 위해 변압기에 근접할 필요가 없기 때문에 감전사고를 미연에 방지할 수 있는 등, 변압기 관리상의 안전성이 향상된다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 내부에 공동(空洞)을 형성하며 전면이 부분적으로 개방되고 개방된 부위가 유리 등에 의해 차단됨으로써 관측창이 갖추어진 구조의 케이스부와,

   상기 케이스부의 후면에 아래위로 소정간격을 두고 형성되며 케이스부 내의 공동과 연통되는 유로를 구비하고 변압기의 외함내로 인입되는 상하 인입관부와,

   상기 케이스부에 내장되며 인입관부의 유로를 통해 공동속으로 유입된 절연유에 의해 부유됨으로써 유면의 높이 변화에 의해 그 위치가 달라지는 표시구(表示球)와 같은 유면표시수단

   을 포함하는 변압기의 유면계.
2. 제1항에 있어서, 상기 표시구는

   야간식별 가능토록 형광도색 처리된 것을 특징으로 하는 변압기의 유면계.
3. 제1항에 있어서,

   상기 케이스부의 외면에는 절연유의 충진량이 최적정상태일 경우의 유면높이를 나타내는 상하 적정기준선이 서로 소정의 간격을 두고 표시된 것을 특징으로 하는 변압기의 유면계.
4. 제3항에 있어서, 상기 상하 적정기준선은

   야간식별 가능토록 형광도색 처리된 것을 특징으로 하는 변압기의 유면계.