KR200412235Y1 - 지그-재그 방식의 권선 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지그-재그 방식의 권선냉각구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 내부에 도체가 다층으로 권선되고, 도체의 층 사이에 절연유가 유동되는 유동로가 형성되되, 상기 실린더의 내주면상에 절연유의 유동방향이 반경방향으로 전환되도록 하는 다수의 오일가이드를 설치하므로서, 실린더 내의 절연유가 축방향으로 유동되지 않고 도체의 권선 층 사이를 통해 반경방향으로 유동됨에 따라 도체 권선의 방열면적이 증대되어 냉각효율이 향상됨은 물론 변압기 전체의 부피가 커지지 않도록 한 지그-재그 방식의 권선 냉각구조에 관한 것이다.

도체, 권선, 실린더, 절연유, 오일가이드, 지그-재그,

Description

지그-재그 방식의 권선 냉각구조{Zig-Zag type cooling structure for the transformer winding}

도 1 은 종래의 권선 냉각구조를 보인 도면.

도 2 는 본 고안의 지그-재그 방식의 권선 냉각구조를 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11: 도체, 12: 실린더,

13: 유동로, 14: 절연유,

15: 오일가이드,

본 고안은 지그-재그 방식의 권선냉각구조에 관한 것으로서, 특히 실린더 내의 절연유가 축방향으로 유동되지 않고 도체의 권선 층 사이를 통해 반경방향으로 유동됨에 따라 도체 권선의 방열면적이 증대되어 냉각효율이 향상됨은 물론 변압기 전체의 부피가 커지지 않도록 한 지그-재그 방식의 권선 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 유입식 전력용 변압기에는 도체가 권선되어 있으며, 상기 도체에 흐르는 전류에 의해 발생되는 주울(Joule)열을 냉각시키기 위한 변압기의 권선 냉각구조가 제공되고 있다.

도 1 은 종래의 권선 냉각구조를 도시한 것으로서,

실린더(2)의 내부에 도체(1)가 일정횟수 권선되는데, 상기 도체(1)의 중앙부에는 수직쿨링덕트(4)가 형성되어 있으며, 상기 수직쿨링덕트(4)를 중심으로 그외곽으로 도체(1)가 권선되고, 실린더(2)의 내부에는 절연유(5)가 유동로(3)를 따라 유동되면서 도체(1)를 냉각시키는 구조이다.

상기 수직쿨링덕트(4)를 사용하는 이유는 도체(1)의 반경방향 적층수(권선수)가 많아질 경우, 권선중앙부의 온도가 상승되어 절연물의 내열등급을 초과할 가능성이 존재하게되므로, 이러한 경우 상기와같이 권선의 두께가 커질경우 권선 중앙에 수직쿨링덕트(4)를 사용하여 권선을 분할시켜서 발열면적이 증대되도록 하는 것이다.

그러나, 종래의 권선냉각구조는 도체(1) 권선의 중앙부에 수직쿨링덕트(4)가 내장됨에 따라 상기 수직쿨링덕트(4)의 폭만큼 도체 권선의 반경이 커지게되고, 이로인해 변압기 전체 부피가 증가하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 실린더 내부에 도체가 다층으로 권선되고, 도체의 층 사이에 절연유가 유동되는 유동로가 형성되되, 상기 실린더의 내주면상에 절연유의 유동방향이 반경방향으로 전환되도록 하는 다수의 오 일가이드를 설치하므로서, 실린더 내의 절연유가 축방향으로 유동되지 않고 도체의 권선 층 사이를 통해 반경방향으로 유동됨에 따라 도체 권선의 방열면적이 증대되어 냉각효율이 향상됨은 물론 변압기 전체의 부피가 커지지 않도록 한 지그-재그 방식의 권선 냉각구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 고안은,

청구범위 제 1 항에 의하여,

실린더 내부에 도체가 다층으로 권선되고, 도체의 층 사이에 절연유가 유동되는 유동로가 형성되는 것에 있어서,

상기 실린더의 내주면상에 절연유의 유동방향이 반경방향으로 전환되도록 하는 다수의 오일가이드를 설치하여 절연유가 지그-재그 방향으로 유동되어 도체를 냉각시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 2 를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 12 는 실린더를 나타내고, 상기 실린더(12) 내부에는 도체(11)가 여러층으로 권선된다.

상기 도체(11)의 층 사이에는 절연유(14)가 통과할 수 있는 유동로(13)가 형성되는데,

본 고안에서는 상기 절연유가 지그-재그 방향으로 도체(1)의 상하부, 즉, 반경방향으로 유동되면서 도체(1)를 냉각하도록 구현한다.

이를위하여, 상기 실린더(12)의 내주면상에 복수개의 오일가이드(15)를 지그-재그로 설치한다.

상기 오일가이드(15)는 절연유(14)가 반경방향으로 유동되도록 안내하는 것으로서, 도면과같이 상기 오일가이드(15)를 지그-재그로 설치함에 따라 상승하던 오일이 상기 오일가이드(15)에 부딪혀 반경방향으로 유동되고, 반경방향으로 유동되었단 절연유가 다시 상승하다가 상부의 오일가이드(15)에 부딪히면서 다시 반경방향으로 유동되는 것이며, 이과정에서 절연유(15)가 도체(11)의 상하부에 접촉된 상태로 유동되므로 도체(11)의 방열면적이 증대되어 중심부에서의 과열까지도 효율적으로 냉각시킬 수 있게되는 것이다.

상기 설명과같이 본 고안에서는 도체(1)의 반경방향 적층수가 많아진 경우에서도 중심부에 수직쿨링덕트를 설치하지 않고 다수의 오일가이드(15)를 이용하여 절연유(14)가 지그-재그로 반경방향으로 움직이면서 도체(11)를 냉각함에 따라 도체(11)의 방열면적이 확대되어 효율적인 냉각을 구현할 수 있게되며, 수직쿨링덕트를 도체(1)의 중앙에 설치하지 않아도 되므로 도체(1)의 전체적인 권선부피가 줄어들게되어 변압기의 전체적인 부피가 줄어들게되는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 실린더 내부에 도체가 다층으로 권선되고, 도체의 층 사이에 절연유가 유동되는 유동로가 형성되되, 상기 실린더의 내주면상에 절연유의 유동방향이 반경방향으로 전환되도록 하는 다수의 오일가이드를 설치하므로서, 실린더 내의 절연유가 축방향으로 유동되지 않고 도체의 권선 층 사 이를 통해 반경방향으로 유동됨에 따라 도체 권선의 방열면적이 증대되어 냉각효율이 향상됨은 물론 변압기 전체의 부피가 커지지 않도록 한 지그-재그 방식의 권선 냉각구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (1)

1. 실린더 내부에 도체가 다층으로 권선되고, 도체의 층 사이에 절연유가 유동되는 유동로가 형성되는 것에 있어서,

   상기 실린더의 내주면상에 절연유의 유동방향이 반경방향으로 전환되도록 하는 다수의 오일가이드를 설치하여 절연유가 지그-재그 방향으로 유동되어 도체를 냉각시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 지그-재그 방식의 권선 냉각구조.

Images