KR200491993Y1 - 전력용 변압기의 압력조절 주유캡 - Google Patents

전력용 변압기의 압력조절 주유캡 Download PDF

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KR200491993Y1 KR2020200000392U KR20200000392U KR200491993Y1 KR 200491993 Y1 KR200491993 Y1 KR 200491993Y1 KR 2020200000392 U KR2020200000392 U KR 2020200000392U KR 20200000392 U KR20200000392 U KR 20200000392U KR 200491993 Y1 KR200491993 Y1 KR 200491993Y1
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Abstract

본 고안은 변압기 내부의 압력이 비정상적으로 상승할 경우에 그 압력을 배출하여 폭발하는 상황을 방지할 수 있는 전력용 변압기의 압력조절 주유캡에 관한 것이다. 그 구성은; 변압기본체의 덮개 상면에 설치되는 것으로서 상기 덮개에 마련되어 있는 주유구의 주위에 용접으로 고정 설치되며 암나사가 마련되는 주유관; 상기 주유관에 나사결합할 수 있도록 수나사가 마련되어 있는 통형상의 밸브베이스; 상기 밸브베이스의 상부로 끼워짐으로써 상기 밸브베이스의 상부 개구부를 폐쇄하는 밸브캡; 및 상기 밸브캡이 상기 밸브베이스를 향해 탄성적으로 압착되도록 함으로써 상기 주유구를 폐쇄하는 탄성지지수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력용 변압기의 압력조절 주유캡{Pressure Adjusting Oil Cap For Electric Transformer}
본 고안은 변압기에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 변압기 내부의 압력이 비정상적으로 상승할 경우에 그 압력을 배출하여 폭발하는 상황을 방지할 수 있는 전력용 변압기의 압력조절 주유캡에 관한 것이다.
전력용 변압기(MTR)는 전기설비에서 전자유도원리에 근거하여 교류전압을 상승 또는 하강시키는 장치로서 전력의 안정적인 공급을 위해 매우 중요한 장치이다. 전력용 변압기(이하 '변압기'라 한다)는 내부에는 절연유가 채워져 있는데, 이 절연유는 변압기 내의 권선에 습기나 먼지로 인하여 절연내력이 저하되는 것을 방지하며, 권선에서 발생되는 열을 방출시키는 냉각기능도 수행하며, 철심과 권선으로 하여금 고전압을 견디도록 한다.
변압기는 가동 중에 고압 및 고열을 발생시키기 때문에 안정적인 가동환경을 고려해 절연유를 알맞은 시점에 여과 또는 교체해주어야 한다.
그러나 어떠한 이유에서 절연유가 제기능을 하지 못하거나 다른 이유로 변압기에 과부하가 걸려 압력이 크게 상승하는 경우가 있을 수 있는데, 이 때문에 변압이의 폭발사고가 종종 생기고 있다.
이러한 문제 때문에 대한민국 특허출원 제10-2015-0071699호와 같이 광검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 절연유의 온도와 절연유에 열분해되어 용해된 가스 종류 및 농도를 측정하고, 측정결과를 출력장치를 통해 출력하는 장치가 제안되고 있다. 인가받은 신호에 따라서 관리자로 하여금 조치를 취할 수 있도록 하기 위한 것이다. 변압기는 대부분 강철판으로 만든 통체 안에 철심과 권선으로 된 변압장치를 설치하는 구조를 가지며 기타 각종 부속품을 포함하고 있다.
변압기 내부에 큰 순간압력이 발생하여 폭발하는 것을 방지하기 위하여 종래 일정압력을 넘어서면 순간압력을 저감시키고자 순간압력저감장치가 파손되도록 설계되고 있다(대한민국 특허출원 제10-2015-0066732호 참조). 그러나 이는 영구적 손상을 일으키므로 재사용이 어렵다는 문제가 있다.
대한민국 특허출원 제10-2015-0071699호 대한민국 특허출원 제10-2015-0066732호
위와 같은 문제에 대하여 본 고안은 변압기 내부에 이상고압이 발생할 경우, 그 내부의 압력을 낮춤으로써 변압기의 폭발을 방지할 수 있는 방안을 제공하는 것에 목적이 있다. 좀 더 구체적으로는 압력을 자동적으로 조절할 수 있으되, 부품에 영구적인 손상이 일어나지 않도록 하여 변압기 내지 그 부품의 지속적 사용을 가능하게 하는 변압기의 압력조절이 가능한 주유캡 장치를 제공하는 것에 목적이 있다. 본 고안의 또 다른 목적은 관리자로 하여금 이상 고압현상이 발생하였음을 시각적으로 알 수 있게 하는 방법을 제공하는 것에 있다.
위와 같은 목적은, 변압기본체의 덮개 상면에 설치되는 것으로서 상기 덮개에 마련되어 있는 주유구의 주위에 용접으로 고정 설치되며 암나사가 마련되는 주유관; 상기 주유관에 나사결합할 수 있도록 수나사가 마련되어 있는 통형상의 밸브베이스; 상기 밸브베이스의 상부로 끼워짐으로써 상기 밸브베이스의 상부 개구부를 폐쇄하는 밸브캡; 상기 밸브캡이 상기 밸브베이스를 향해 탄성적으로 압착되도록 함으로써 상기 주유구를 폐쇄하는 탄성지지수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 탄성지지수단은, 상기 밸브베이스의 상측에 설치되는 것으로서 코일스프링의 일단을 지지하기 위한 스프링지지대; 상기 스프링지지대에 끼워지는 것으로서 상기 밸브캡의 저면 중앙에 하방향으로 돌출되며 끝부분에는 탭공이 마련되어 있는 센터봉; 상기 센터봉의 탭공에 나사결합하는 체결볼트; 일단은 상기 스프링지지대에 지지되고 타단은 상기 체결볼트에 지지됨으로써 상기 밸브캡이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 코일스프링;을 포함할 수 있다.
본 고안의 다른 특징에 의하면, 변압기의 고압에 의하여 상기 밸브캡이 개방되었음을 확인할 수 있도록 상기 밸브캡에는 개방확인수단이 마련되되; 상기 개방확인수단은,
상기 밸브베이스에 고정되는 것으로서 상기 밸브캡이 통과되는 넓이의 통로를 제공하는 통형상의 캡홀더; 원터치식으로 분리 가능하게끔 상기 캡홀더의 상단에 결합되며, 상기 밸브캡이 상승할 때 그 힘에 밀려서 상기 캡홀더로부터 분리되는 팝업캡;을 포함할 수 있다.
본 고안의 또 다른 특징에 의하면, 상기 캡홀더와 팝업캡은 합성수지로 되어 있으며 연결끈에 의해 서로 연결되어 있어 상기 팝업캡이 분리되더라도 서로 연결되어 있게 된다.
본 고안의 또 다른 특징에 의하면 상기 밸브베이스의 원주벽으로부터 외측을 향해 치마와 같은 형태로 루프가 일체형으로 돌출 형성되며, 상기 루프는 방수를 위하여 상기 주유관을 덮어씌우는 형태로 마련될 수 있다.
위와 같은 구성에 의하면, 변압기 내부에 이상고압이 형성될 경우, 그 압력이 코일스프링의 탄성력보다 커질 경우에 상기 밸브캡이 상부로 들려지면서 주유구를 개방하게 된다. 따라서 압력의 배압이 이루어지게 되어 변압기의 폭발을 방지할 수 있게 된다.
또한 압력이 정상으로 돌아올 경우에는 코일스프링의 탄성력에 의하여 밸브캡이 다시 주유구를 밀폐시킨다. 이 과정에서 영구적으로 손상되는 부품이 없기 때문에 변압기의 지속적인 사용이 가능하다.
또한 이렇게 이상고압이 한번 발생한 경우에 관리자가 눈으로 확인할 수 있어서 고압이 생긴 원인을 찾고 그에 대한 조치(예를 들어, 절연유의 교체, 여과 등)를 취할 수 있게끔 함으로써 안전성을 더욱 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡이 설치된 상태의 변압기의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡의 분해단면도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡의 작용상태의 단면도이다.
도 6은 본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡의 분해사시도이다.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡이 설치된 상태의 변압기의 사시도이다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 6을 동시에 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다. 다만 특히 필요한 곳에서는 특정 도면을 인용하기로 한다.
본 고안의 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절 주유캡(이하, '주유캡'이라 한다)은 주상변압기를 포함하여 내부에 절연유가 충전되어 있는 각종 변압기에 사용될 수 있다. 도 1에는 변압기가 간략하게 도시되었다. 변압기는 변압기본체(1), 덮개(2) 및 애자(3)를 포함한다.
본 고안에 의한 주유캡(100)은 기본적으로 주유관(140), 밸브베이스(130), 밸브캡(120) 및 탄성지지수단을 포함한다.
내주면에 암나사가 마련되어 있는 주유관(140)은 변압기본체의 덮개(2) 상면에 설치된다. 주유관(140)은 덮개(2)에 타공되어 있는 주유구의 주위에 용접(W)으로 고정 설치된다. 엄밀히 하면 주유관(140)은 주유캡(100)을 설치하기 위한 기반을 제공하는 것으로서 주유캡(100)의 구성요소가 아닐 수도 있으나 본 설명에서는 포함하는 것으로 설명하고 있으며 이 차이에는 큰 의미가 없다. 주유관의 상단에는 제한턱(141, 도 4 참조)이 마련되어 후술되는 밸브베이스(130)가 그 위에 안착결합되도록 하고 있다.
통형상의 밸브베이스(130)는 주유관(140)에 나사결합할 수 있도록 외주면에 수나사가 마련되어 있다. 밸브베이스(130)의 주벽(131) 상측에는 루프(132)가 스커트 형태로 돌출 형성되고 있다. 루프(132)는 밸브베이스(130)와 주유관(140)의 체결 정도를 제한한다. 또한 밸브베이스(130)와 주유관(140) 사이에는 기밀 유지를 위한 하부패킹(138)이 개입된다. 하부패킹(138)의 설치를 위하여 루프(132)의 상단 저면에는 하부패킹안착홈(133)이 마련되어 있다. 루프(132)는 방수를 위하여 주유관(140)을 덮어씌우는 형태로 마련될 수 있다.
밸브베이스(130)의 상부 개구부를 폐쇄하는 밸브캡(120)이 밸브베이스(130)의 위로 끼워진다. 밸브캡(120)은 평평한 횡판(121)과 횡판(121)의 가장자리에서 하향 연장되는 링형상의 연장대(123)를 포함한다. 이 연장대(123)는 밸브베이스(130)의 상단을 감싸도록 되어 있다. 그리고 이 밸브캡(120)의 연장대(131)와 밸브베이스(130)의 상단 외주면 사이에도 기밀 유지를 위한 상부패킹(125)이 개입된다. 상부패킹(125)의 설치를 위하여 밸브베이스(130)의 상단 외주면에는 상부패킹안착홈(137)이 마련되어 있다.
밸브베이스(130)와 밸브캡(120)은 탄성지지수단에 의해 분리되지 않고 연결되어 있다. 나아가 밸브캡(120)은 탄성지지수단에 의해 일정한 크기를 초과하는 힘이 작용할 때 개방되도록 구성되어 있다. 탄성지지수단은 밸브캡(120)이 상기 밸브베이스(130)를 향해 탄성적으로 압착되도록 함으로써 주유구를 폐쇄하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의하면 탄성지지수단은 스프링지지대(134,136), 센터봉(122), 체결볼트(170) 및 코일스프링(150)을 포함한다.
스프링지지대(134,136)는 밸브베이스(130)의 주벽(131) 상측에 설치되는 것으로서 코일스프링(150)의 일단을 지지하기 위한 것이다. 스프링지지대(134,136)는 밸브베이스(130)의 상부 중간 지점에 위치되며 스프링안착홈(135)을 제공하는 허브(134)와, 이 허브(134)가 밸브베이스(130)의 중심부에 고정되도록 하는 브릿지(136)를 포함한다. 브릿지(136)는 밸브베이스(130)의 상하고 유체가 통과될 수 있는 공간을 허용하는 것을 조건으로 마련되며, 도 6에 도시된 바에 의하면 3개가 방사대칭 형태로 마련되고 있다. 허브(134)와 브릿지(136)는 밸브베이스(130)에 일체형으로 제작될 수 있다.
센터봉(122)이 밸브캡(120)의 횡판(121)의 저면 중앙에서 하방향으로 돌출된다. 센터봉(122)은 스프링지지대의 허브(134)의 중심을 관통한다. 센터봉(122)의 끝부분에는 후술되는 체결볼트(170)를 체결하기 위한 탭공(124)이 마련되어 있다.
체결볼트(170)는 센터봉의 탭공(124)에 나사결합한다. 코일스프링(150)은 일단이 스프링지지대, 특히 허브(134)의 스프링안착홈(135)에 끼워져 지지되고, 타단이 체결볼트(170)의 헤드 저면에 지지된다. 이 코일스프링(150)의 탄성력이 밸브캡(120)으로 하여금 닫힌 상태를 유지하도록 하는 것이다. 체결볼트(170)의 헤드 저면과 코일스프링(170) 사이에는 와셔(160)가 개입될 수 있다.
본 고안의 다른 특징에 의하면, 변압기의 고압에 의하여 밸브캡(120)이 개방되었음을 쉽게 눈으로 확인할 수 있도록(도 5 참조) 밸브캡(120)에는 개방확인수단(110)이 마련된다.
개방확인수단(110)은 캡홀더(112)와 팝업캡(111)을 포함할 수 있다. 캡홀더(112)는 밸브베이스(130)에 고정되는 것으로서 밸브캡(120)이 통과되는 넓이의 통로를 제공한다. 캡홀더(112)는 통형상의 되어 있다. 캡홀더(112)의 상단에는 외측으로 돌출되어 있는 걸림돌기(112a)가 돌출 형성되어 있고, 하단에는 내부를 향해 밸브고정턱(112b)이 돌출되어 있다.
팝업캡(111)은 원터치식으로 분리 가능하게끔 캡홀더(112)의 상단에 결합된다(도 3 참조). 팝업캡(111)은 밸브캡(121)이 상승할 때 그 힘에 밀려서 캡홀더(112)로부터 분리된다. 캡홀더(112)와 팝업캡(111)은 합성수지로 되어 있으며 연결끈(113)에 의해 서로 연결되어 있어 팝업캡(111)이 분리되더라도 서로 연결되어 있게 한다. 캡홀더(112)와 팝업캡(111)은 주유캡(100)을 감쌈으로써 누수 및 부식으로부터 보호하는 역할을 수행한다.
도 3은 정상상태를 도시하며, 도 5는 작용상태를 도시한다. 이하, 도 5를 참조하여 작용을 설명한다.
변압기 내부에 코일스프링(150)의 탄성력 보다 큰 압력(P)이 작용하게 되면, 이 압력(P)은 밸브캡(130)의 저면에 가압하여 코일스프링(150)을 압축시킴으로써 밸브캡(130)이 상방향(K)으로 들리면서 개방되도록 한다. 그러면 팝업캡(111)은 캡홀더(112)에서 화살표(C)로 표시된 것처럼 분리되게 된다. 압력은 주유구 및 밸브베이스(130)의 구멍을 통해 화살표(L) 방향으로 빠져나가게 된다. 이로써 변압기는 다시 정상압력으로 돌아올 수 있으며, 정상압력으로 돌아올 경우 도 3에 도시된 상태가 된다.
그리고 팝업캡(111)은 개방된 상태를 유지하게 되므로 관리자는 변압기가 도 5의 과정을 겪었다는 것을 확인하고 조치할 수 있게 된다.
부족한 절연유의 보충 및 절연유의 교체는 밸브베이스(130)를 열고 실시하면 된다. 코일스프링(150)의 탄성력은 체결볼트(170)을 이용하여 조정이 가능하다.
한편, 도 7은 본 고안의 다른 실시예에 의한 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡이 설치된 상태의 변압기의 사시도로, 본 실시예는 변압기본체가 원통인 경우 외에 다양한 형상에 적용될 수 있음을 예시적으로 나타낸 것이다.
이상에서 설명된 것들은 본 고안의 기술적 사상에 의거한 몇가지 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 고안의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 위에 설명된 모든 실시예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 고안의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.
1 : 변압기본체 2 ; 덮개
3 : 애자 100 : 주유캡
110 : 개방확인수단 111 : 팝업캡(pop-up cap)
112 : 컵홀더 120 : 밸브캡
122 : 센터봉 123 : 연장대
124 : 탭공 130 : 밸브베이스
131 : 주벽 132 : 루프
133 : 하부패킹안착홈 134 : 허브
136 : 브릿지 137 : 상부패킹안착홈
140 : 주유관 150 : 코일스프링
160 : 와셔 170 : 체결볼트

Claims (5)

  1. 변압기본체의 덮개 상면에 설치되는 것으로서 상기 덮개에 마련되어 있는 주유구의 주위에 용접으로 고정 설치되며 암나사가 마련되는 주유관;
    상기 주유관에 나사결합할 수 있도록 수나사가 마련되어 있는 통형상의 밸브베이스;
    상기 밸브베이스의 상부로 끼워짐으로써 상기 밸브베이스의 상부 개구부를 폐쇄하는 밸브캡; 및
    상기 밸브캡이 상기 밸브베이스를 향해 탄성적으로 압착되도록 함으로써 상기 주유구를 폐쇄하는 탄성지지수단;을 포함하되,
    상기 탄성지지수단은;
    상기 밸브베이스의 상측에 설치되는 것으로서 코일스프링의 일단을 지지하기 위한 스프링지지대;
    상기 스프링지지대에 끼워지는 것으로서 상기 밸브캡의 저면 중앙에 하방향으로 돌출되며 끝부분에는 탭공이 마련되어 있는 센터봉;
    상기 센터봉의 탭공에 나사결합하는 체결볼트; 및
    일단은 상기 스프링지지대에 지지되고 타단은 상기 체결볼트에 지지됨으로써 상기 밸브캡이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 코일스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    변압기의 고압에 의하여 상기 밸브캡이 개방되었음을 확인할 수 있도록 상기 밸브캡에는 개방확인수단이 마련되되; 상기 개방확인수단은,
    상기 밸브베이스에 고정되는 것으로서 상기 밸브캡이 통과되는 넓이의 통로를 제공하는 통형상의 캡홀더; 및
    원터치식으로 분리 가능하게끔 상기 캡홀더의 상단에 결합되며, 상기 밸브캡이 상승할 때 그 힘에 밀려서 상기 캡홀더로부터 분리되는 팝업캡;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캡홀더와 상기 팝업캡은 합성수지로 되어 있으며 연결끈에 의해 서로 연결되어 있어 상기 팝업캡이 분리되더라도 서로 연결되어 있게 되는 것을 특징으로 하는 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밸브베이스의 원주벽으로부터 외측을 향해 치마와 같은 형태로 루프가 일체형으로 돌출 형성되며,
    상기 루프는 방수를 위하여 상기 주유관을 덮어씌우는 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 전력용 변압기의 압력조절용 주유캡.
KR2020200000392U 2020-01-30 2020-01-30 전력용 변압기의 압력조절 주유캡 KR200491993Y1 (ko)

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