KR200460375Y1 - 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주상 변압기의 1차부싱의 밀봉구조에 관한 것이다. 본 고안에 따른 1차부싱의 밀봉구조는 O-링을 구비한 밀봉시트가 1차부싱의 상단과 단자클램프 사이에 설치되어 개스킷에 비틀림 또는 전단응력이 발생되는 것을 차단하면서 밀봉작용을 수행하여, 개스킷의 균열 및 노화를 방지하고 1차부싱에서의 누유 및 수분 유입을 감소시켜 밀봉특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

주상변압기의 1차부싱 밀봉구조{Sealing structure for primary bushing of pole transformer}

본 고안은 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조에 관한 것으로, 특히 누유 및 수분 유입을 감소시켜 주상 변압기의 수명을 크게 연장할 수 있는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조에 관한 것이다.

일반적으로 주상변압기는 외부의 13,200V의 1차전압을 입력받아 230V의 2차전압으로 변환하여 출력하는 전력설비로서, 이를 위하여 1차권선과 2차권선을 갖는 철심을 갖고 있고, 이들 1,2차 권선을 외부로 연결하는 1,2차부싱을 각각 갖고 있다. 즉, 1차부싱은, 변압기 외부의 13,200V의 1차 전선을 변압기 내부의 1차 권선과 전기적으로 연결하고, 또 변압기 몸체와 외부의 1차 전선 사이를 절연을 유지하는 구성이다. 그런데 주상변압기의 내부에는 절연유가 충전되어 있고, 또 1차부싱은 변압기의 외함 또는 뚜껑을 관통하여 설치되어 있어서, 이를 통하여 변압기 내부의 절연유가 유출되거나 또는 외부의 공기, 수분 등이 변압기 내부로 유입되지 않도록 밀봉되어야 한다.

여기서, 1차부싱(1)은 도 1에 도시된 바와같이, 외부의 1차권선(도시안됨)과 단자클램프(2)를 매개로 연결되는 상부 밀봉부(3)와, 1차부싱(1)이 주상 변압기의 뚜껑(4)과 결합하는 하부 밀봉부(5)를 갖는다. 그런데, 일반적으로 주상 변압기의 누유문제는 대부분 1차부싱(1)의 상부 밀봉부(3)에서 발생하고 있어, 이에 대한 해결책이 제시가 필요하다.

종래의 주상변압기의 1차부싱(1)의 상부 밀봉부(3)의 일예는, 도 2에 도시된 바와같이 1차부싱(1)의 상단과 단자클램프(2) 사이에 도우넛 형상 개스킷(6)이 삽입되고, 단자 클램프(2)에는 변압기의 1차권선(도시안됨)에 연결된 도체(7)가 연결되되, 이 도체(7)의 외주면에 형성된 회전방지날개(8)와 밀착되게 보조 개스킷(9)을 매개로 하여 나사체결식으로 결합된 구성으로 되어 있다. 따라서, 단자클램프(2)를 조여주면 도체(7)에 구비된 플랜지(7a)가 보조 개스킷(9)에 밀착될 때까지 도체(7)가 상승하고, 이어 단자클램프(3)를 계속 회전시키면 단자클램프(2)가 하강하면서 개스킷(6)을 압착하게되고, 이 개스킷(6)에 비틀림과 전단응력을 가하게 된다. 따라서, 개스킷(6)에는 접촉마모는 물론 비틀림과 전단응력에 의하여 나선형 균열이 발생하여 밀봉역할을 하지 못하게된다.

또한, 보조 개스킷(9)에서, 전선의 꼬임을 방지하기 위하여 설치된 회전방지날개(8)도 밀봉면적이 작아짐에 따라 수직압축력에 의한 응력집중이 발생하여 쉽게 손상되어, 밀봉기능을 제대로 수행하지 못한다는 결점이 있다. 따라서, 상기와 같은 구성의 주상변압기의 1차부싱(1)의 상부 밀봉구조는, 변압기 내부의 절연유가 누유되면 변압기를 교체하거나 정비를 하여야 하고, 또 외부의 수분 등이 변압기 내부로 침입하게되면 절연유 및 절연지의 수명을 단축하는 등의 문제가 발생한다는 결점이 있다.

이를 위하여 한국특허 제0632247호(변압기용 부싱)이 제안되어 있는바, 이는 볼 형상의 개스킷을 채용하고, 단자 클램프를 2개의 너트로 변경하여, 너트를 조여줄 때 볼 개스킷에 비틀림이나 전단응력이 발생하지 않도록 하고 있으나, 이는 통상적인 단자 클램프의 구조를 변경하여야 하고, 또 볼 개스킷과 도체 사이에 과도한 접촉으로 인하여 이에 손상이 발생할 가능성이 많다는 결점이 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 통상적인 단자 클램프를 사용하면서도 개스킷의 손상을 감소시켜 밀봉특성을 개선할 수 있는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 1차부싱에 개스킷을 매개로 결합된 단자클램프와, 이 단자클램프와 나사체결식으로 연결되면서 1차부싱에 관통설치된 연결단자를 포함하는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조에 있어서, 상기 단자클램프가 1차부싱의 상단을 수용하도록 연장부를 갖추고; 이 연장부에 O-링을 구비한 밀봉시트가 삽입되고; 이 밀봉시트와 1차부싱의 상단 사이에 개스킷이 삽입된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 고안은, 오링을 구비한 밀봉시트가 1차부싱의 상단과 단자클램프 사이에 설치되어 개스킷에 비틀림 또는 전단응력이 발생되는 것을 차단함으로써, 개스킷의 균열 및 노화를 방지하고 1차부싱에서의 누유 및 수분 유입을 감소시켜 밀봉특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 통상적인 1차부싱의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 1차부싱의 상부 밀봉구조에 대한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2에 대응되는 본 고안에 따른 1차부싱의 상부 밀봉구조에 대한 부분 단면도이다.
도 4는 본 고안의 변형예에 따른 개스킷의 평면도이다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 1차부싱(10)의 상부 밀봉구조에 대한 부분 단면도이다. 1차부싱(10)의 상부에 도우넛 형상의 개스킷(11)을 매개로 결합되는 본 고안에 따른 단자클램프(12)는, 그 하부에 소정 길이의 연장부(13)가 연장형성된다. 이 연장부(13)의 내주면에는 적어도 하나의 O-링(14)을 갖춘 원형단면의 밀봉시트(15)가 긴밀하게 수납되도록 되어 있다. 여기서, O-링(14)은 통상 1-2개 정도 구비되는 것이 바람직하고, 이 O-링(14)을 끼워 장착하도록 밀봉시트(15)에는 대응하는 요홈(15a)이 형성된다. 또한, 단자클램프(12)의 연장부(13)는, O-링(14)을 구비한 밀봉시트(15)와 개스킷(11) 및 1차부싱(10)의 상단을 덮어 감쌀 수 있는 길이로 충분히 연장형성된다.

한편, 상기 단자클램프(12)에는 종래 기술에서와 같이, 변압기의 1차권선(도시안됨)에 연결된 도체(16)가 나사체결식으로 결합된다. 즉, 단자클램프(12)의 중앙 오목부(12a)에는 암나사부(12b)가 형성되고, 이에 나사체결되도록 도체(16)의 상부에는 숫나사부(16a)가 형성된다. 그리고, 도체(16)는 1차부싱(10)의 상단과 개스킷(11), 밀봉시트(15)를 차례로 관통하여 단자클램프(12)에 나사식으로 체결되도록 된다.

그리고, 도체(16)는 그 하부에 플랜지(17)가 형성되고 이 플랜지(17)와 1차부싱(10)의 상단 내부 사이에 보조 개스킷(18)이 긴밀하게 삽입된다. 보조 개스킷(18)은, 도 2의 종래기술에서 회전방지날개(8)를 제거한 것으로서, 이에 따라 밀봉면적이 증가되고 아울러 보조 개스킷(18)에 작용하는 응력집중 현상을 감소시켜 보조 개스킷(18)의 밀봉기능이 향상된다.

한편, 본 고안의 개스킷(11)의 변형예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 개스킷(11) 자체의 내경을 증가시킴과 더불어 그 외주면에 복수의 돌기(19)를 구비할 수도 있다. 이는 단자클램프(12)의 체결작동 동안에, 개스킷(11)의 내경부위가 도체(16)의 외주면에 과도하게 접촉되어 마모되는 것을 방지하고, 또 개스킷(11) 설치시에 개스킷(11)이 중앙에 정확히 설치되도록 하기 위한 것이다. 돌기(19)는 3개 이상이 구비되는 것이 바람직하고, 또 돌기(19)사이의 간격 또는 각도는 동일하게 하는 것이 좋다.

다음은 상기와 같은 구성으로된 본 고안에 따른 1차부싱(10)의 상부 밀봉구조의 작동을 설명한다.

먼저, 단자클램프(12)를 조여주면 이에 나사식으로 체결된 도체(16)가 상승하게 되는데, 이러한 도체(16)은 상승이동은 도체(16)의 하부에 갖춰진 플랜지(17)가 보조 개스킷(18)과 함께 1차부싱(10)의 내부 상단에 밀착될 때까지 계속된다. 이때 보조 개스킷(18)은 종래기술에서의 회전방지날개(8)가 제거됨으로써 밀봉면적이 증가되어 1차부싱(10)의 내부 상단과의 밀봉기능이 대폭 향상된다.

다음, 도체(16)가 더 이상 상승할 수 없게되면, 단자클램프(12)가 하강하면서 O-링(14)을 매개하여 밀봉시트(15)를 가압하게된다. 따라서, 밀봉시트(15)가 하강하면서 개스킷(11)을 압착하게되는데, 이때 순수한 압축력으로만 개스킷(11)을 가압하게 되므로, 종래에서와 같이 이에 비틀림과 전단응력은 가해지지 않게된다. 따라서, 개스킷(11)에 균열 등의 발생이 감소되므로 그 내구성이 향상됨은 물론 밀봉기능도 증진된다.

그런데 단자클램프(12)의 가압작동에 의하여 O-링(14)이 압축되는바, 이때 O-링(14)은 전단응력에 강한 특성을 갖고 있으므로, 단자클램프(12)의 가압에 의해서도 비틀림 또는 전단이 발생하지 않고 효과적으로 밀봉기능을 수행한다. 따라서, 개스킷(11)의 밀봉기능에 추가하여 O-링(14)에의한 밀봉작용으로 1차부싱(10)의 밀봉기능이 크게 향상되는 것이다.

상기 기재는 본 고안의 바람직한 일실시예를 기술한 것으로서 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 본 고안의 범위 내에서 여러 변경, 수정이 가능함을 이해하여야 한다.

본 고안은, 1차부싱의 상단과 단자클램프 사이의 밀봉구조를 개선하여 누유 및 수분 유입을 감소시킴으로써, 주상변압기의 수명을 연장함은 물론 그 보수 및 교체비용을 크게 절감할 수 있다.

10; 1차부싱 11; 개스킷
12; 단자 클램프 13; 연장부
14; O-링 15; 밀봉시트
16; 도체 17; 플랜지
18; 보조 개스킷

Claims (3)

1차부싱(10)에 개스킷(11)을 매개로 결합된 단자클램프(12)와, 이 단자클램프(12)와 나사체결식으로 연결되면서 1차부싱(10)에 관통설치된 도체(16)를 포함하는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조에 있어서,
상기 단자클램프(12)는, 1차부싱(10)의 상단을 수용하도록 연장하는 연장부(13)가 형성되고;
상기 연장부(13)의 내주면에 적어도 하나의 O-링(14)을 구비한 밀봉시트(15)가 결합되며;
상기 밀봉시트(15)와 1차부싱(10) 사이에 개스킷(11)이 장착되고 또 이 개스킷(11)의 외주면에 적어도 3개 이상의 돌기(19)가 동일한 간격으로 형성되며;
상기 밀봉시트(15)와 1차부싱(10)의 상단 내부에 보조 개스킷(18)이 삽입된 것을 특징으로 하는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조.

제1항에 있어서, 상기 단자클램프(12)의 연장부(13)는, O-링(14)을 구비한 밀봉시트(15)와 개스킷(11) 및 1차부싱(10)의 상단을 덮어 감쌀 수 있는 길이로 연장형성된 것을 특징으로 하는 주상변압기의 1차부싱 밀봉구조.

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