KR200455399Y1 - 식물유 변압기용 요크절연물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 식물유 변압기용 요크절연물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 탱크에 내장되는 코어와 코어에 권선된 코일 사이에 설치되는 요크절연물의 내측면에서 횡방향으로 일정거리 이격되며, 수직방향으로 연장형성되는 다수개의 보강리브를 포함한다.

따라서, 코어와 코일주변의 식물유가 가열되어 상부로 이동하려 할 때에는 보강리브와 보강리브사이에 형성된 유로를 따라 수직으로 상승하게 됨으로써, 점도가 높은 식물유가 보다 빨리 또는 보다 원활하게 방열기측으로 순환되어 냉각되도록 하는 식물유 변압기용 요크절연물를 제공한다.

Description

식물유 변압기용 요크절연물{yoke-insulator for transformer}

도 1은 종래 변압기의 구조를 도시한 단면도.

도 2는 종래 변압기의 내부구조를 도시한 분해사시도.

도 3은 종래 변압기의 코어와 코일 및 요크절연물의 결합구조를 도시한 도 4의 A-A선 단면도.

도 4는 종래 변압기용 요크절연물의 구조를 도시한 사시도.

도 5는 본 고안에 따른 변압기의 코어와 코일 및 요크절연물의 결합구조를 도시한 도 6의 B-B선 단면도.

도 6은 본 고안에 따른 변압기용 요크절연물의 구조를 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 코어 102 : 코일

103 : 요크절연물 104 : 보강리브

105 : 유로 106 : 절곡부

일반적으로 변압기는 변전소로부터 고압케이블을 통해 배전된 고압의 전압을 가정이나 건물내부로 전력을 일정 전압으로 낮추어 분배 공급하도록 전주에 설치된 주상변압기가 있다.

통상적인 변압기 [變壓器, transformer]는, 전자기유도작용(電磁氣誘導作用)을 이용하여 교류전압이나 전류의 값을 바꾸는 장치 즉, 트랜스(trans)라고하며, 이는 송배전선로에 접속되는 전력용 변압기와 전자회로에 사용되는 결합용 변압기까지 많은 종류가 있다.

이러한 전력용 변압기는, 변압기로 교류회로에 가하여지는 어떤 전압을 그보다 높이거나 또는 낮은 전압으로 변화시킬 수 있으며 전력은 변하지 않는다. 전원에 연결하는 1차권선과 부하에 연결하는 2차권선은 같은 철심(鐵心) 위에 감겨지는 구조로, 상기 철심은 두께가 0.35 mm인 규소강판이나 퍼멀로이, 페라이트 등의 자성재료를 포개서 필요한 두께로 코어에 조립된다.

또한, 변압기의 실제 구조는 용량이나 전압에 따라서 각기 다르나, 주요한 부분으로서는 권선과 철심이며 이것을 탱크(tank) 안에 수용되어지며, 탱크내에는 절연유(絶緣油)가 상당량 충진된다.

상기 절연유의 사용은 권선의 절연물에 습기나 먼지가 들어가서 절연내력(絶緣耐力)을 저하시키기 때문에 이런 현상을 방지하고, 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류나 복사(輻射)에 의해 방열시키기 위함이다.

그러나, 종래의 상기한 절연유는 광유로서 인화점이 낮아 폭발의 위험이 있어 상기한 바와 같이 별도의 방열장비가 구비되어야 함은 물론, 폐기 시 생분해되 지 않기 때문에 환경문제의 큰 원인이 되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하고자 제시된 절연유로는 실리콘유가 있으나, 이 실리콘유의 경우 광유보다 인화점이 높아 사용상 폭발의 위험성이 광유보다 적으나 이 또한 인체에 유해할 뿐만 아니라 생분해되지 않는다는 문제 때문에 폐기 시 환경오염의 문제점을 야기시키므로 광유의 대체 절연유로는 부적합하다.

따라서, 상기한 광유와 실리콘유의 문제점을 해결하기 위한 대안으로는 식물유(식물성 기름)이 제시되는 바, 상기한 식물유는 인화점이 높아 폭발의 위험성도 없으며 독성이 없어 인체에 무해할 뿐만 아니라 폐기 시 2주 동안 75%가 생분해될 정도로 분해능이 우수하여 광유 및 실리콘유의 대체 절연유로 적합하다.

그러나, 상기한 식물유는 인화점이 높은 반면에 점도가 높아 순환이 용이하지 못하므로 냉각성능이 저하되는 문제점이 있었다.

도 1과 도 2는 변압기의 내부구조를 도시한 도면이고, 도 3과 도 4는 코아 및 코일과 요크절연물의 구조를 도시한 도면이다.

한편, 상기한 식물유를 절연유로 사용하는 종래의 변압기 구조를 도 1과 도 2를 참조하여 설명 변압기(10)의 구조를 간단하게 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 코어(2)의 하부가 탱크(3)의 내부 바닥면에 마련된 고정대(4)에 고정된다.

아울러, 상기 코어(2)의 양측에는 도 2에 도시된 바와 같이 고정브라켓(5)가 고정대(4)에 기립설치되어 코어(2)를 고정하며, 상기 고정브라켓(5)의 상단에 결합된 고정볼트(6)가 클램프(11)의 통공(7)으로 관통되어 고정너트(8)에 체결됨으로써, 코어(2)를 고정시킬 수 있게 된다.

그러나, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 코일(9)과 코아(2)의 절연을 위해 설치되는 종래의 요크절연물(12)의 내측면에는 횡방향으로 보강리브(13)가 형성되어 도 3과 같이 코일(9)에 근접설치되는 바, 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 코일(9)과 코아(2) 주변의 식물유가 가열되면 대류현상에 의하여 가열된 식물유가 상부로 이동되어야 하는데도 불구하고, 요크절연물(12)의 내측면에 형성된 횡방향의 보강리브(13)에 의하여 방해를 받게 된다.

따라서, 인화점이 높은 식물유라 할지라도 내부에서 그 순환이 자유롭지 못한 식물유는 점차 과열될 수밖에 없어 폭발의 위험성을 내포할 수밖에 없다는 문제점으로 지적되고 있다.

상기한 바와 같은 식물유의 순환저하 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은, 요크절연물의 내측면에 형성되는 보강리브를 수직으로 형성되도록 함과 동시에 보강리브와 보강리브 사이에 식물유가 흐를 수 있는 유로가 형성되게 함으로써, 식물유의 순환효율을 향상시켜 냉각효율이 동반상승되게 하는 식물유 변압기용 요크절연물를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 탱크에 내장되는 코어(101)와 코어(101)에 권선된 코일(102) 사이에 설치되는 요크절연물(103)의 내측면에서 횡방향으로 일정거리 이격되며, 수직방향으로 연장형성되는 다수개의 보강리브(104)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물유 변압기용 요크절연물(103)의 구조에 의해 달성된다.

이하, 본 고안에 따른 요크절연물(103)의 구조 및 작용을 첨부된 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에 따른 식물유를 절연유로(105) 사용하는 변압기의 구성 및 구조는 종래의 구성 및 구조와 동일하므로, 이하에서는 변압기의 구성 및 구조의 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있으므로 종래의 기술설명을 통하여 설명된 것으로 간주하고 생략하기로 한다.

아울러, 본 고안의 구조 및 작용의 설명은 도 5에 도시된 바와 같이 코어(101) 및 코일(102)에 설치되는 요크절연물(103)의 결합구조와 요크절연물(103)의 구조에 대한 부분으로 한정하여 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 요크절연물(103)은 내측면에 수직방향으로 보강리브(104)가 형성되어 있으며, 보강리브(104)는 일정한 길이로 연장형성되며, 인접한 보강리브(104)와는 일정거리 이격된 상태로 다수개 형성되어 보강리브(104)와 보강리브(104)사이에 유로(105)가 형성될 수 있게 한다.

여기서, 본 고안의 요크절연물(103)의 상단과 하단에 절곡형성된 절곡부(106) 내측면에도 보강리브(104)가 형성되며, 이 보강리브(104)와 보강리브(104)사이에도 유로(105)가 형성되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 코일(102)에 밀착설치되는 요크절연물(103)은, 내측면의 보강리브(104)가 코일(102)에 밀착됨으로써, 요크절연물(103)의 내측면과 보강리브(104) 및 코일(102)의 외측면 사이에는 식물유가 유통할 수 있는 유로(105)가 형성될 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 요크절연물(103)의 보강리브(104)와 보강리브(104)사이에 유로(105)가 형성되면, 코일(102) 및 코어(101)주변의 식물유가 가열되어 대류현상에 따라 상부로 올라갈 때, 유로(105)를 따라 수직상상하게 됨으로써, 가열된 식물유는 상부로 떠오르고, 상부의 식물유는 방열기(도시하지 않음)측으로 유입되며, 방열기에서 냉각된 식물유는 탱크(도시하지 않음, 종래의 탱크와 동일)의 하측 내부로 유입될 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안은 코어 및 코일의 절연을 위해 밀착설치되는 요크절연물이 가장 빨리 가열되는 식물유의 흐름을 방해하지 않고, 보강리브와 보강리브사이에 형성되는 유로를 따라 보다 빨리 또는 보다 원활하게 순환될 수 있게 함으로써, 점도가 높은 식물유의 순환효율을 상승시키고 이에 따라 방열기를 통한 냉각효율이 상승될 수 있게 하는 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 탱크에 내장되는 코어와 코어에 권선된 코일 사이에 설치되는 요크절연물의 내측면에서 횡방향으로 일정거리 이격되며, 수직방향으로 연장형성되는 적어도 두 개 이상의 보강리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물유 변압기용 요크절연물.

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