KR20060126634A - 오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일 및 스텝 스위치에대해 공기의 습기를 제거하기 위한 방법 및 공기습기제거기 - Google Patents

오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일 및 스텝 스위치에대해 공기의 습기를 제거하기 위한 방법 및 공기습기제거기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기의 습기를 제거하기 위한 방법 및 공기 습기제거기에 관한 것이다. 이를 위해, 가열에 의해 재생될 수 있는 알갱이 형태의 재료로 채워지는 필터 요소가 제공된다. 이러한 가열을 발생시키기 위해, 습도 한계값이 초과하였다는 것을 습도 센서가 나타내고, 그 순간에 오일 팽창 탱크를 향한 공기의 흐름이 기록되지 않았다는 것을 상대 압력 센서 또는 그에 필적하는 기술적 수단이 나타낼 때에만 작동되는 가열 기기가 제공된다.
습도 센서, 상대 압력 센서, 오일 팽창 베젤, 가열 기기, 습기-흡수 알갱이

Description

오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일 및 스텝 스위치에 대해 공기의 습기를 제거하기 위한 방법 및 공기 습기제거기{METHOD FOR DEHUMIDIFYING AIR AND AIR DEHUMIDIFIER FOR OIL-INSULATED TRANSFORMERS, REACTANCE COILS AND STEP SWITCH}
본 발명은 오일 팽창 베젤 내에 유입된 공기의 습기제거를 위해 오일-절연 트랜스포머, 리액턴스 코일 및 스텝 스위치에 대한 공기 습기제거의 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 공기 습기제거에 적합한 공기 습기제거기에 관한 것이다.
오일 팽창 베젤은 통상적으로 온도 변화에 의해 야기된 절연 오일의 체적의 변화를 보상하기 위해 오일-절연 트랜스포머, 리액턴스 코일 또는 스텝 스위치에 제공된다. 유입된 공기가 수용 가능하지 않은 습도 함유량을 갖지 못하도록 하기 위해, 공기 습기제거기를 통해 공기를 건조시킨다. 이러한 공기 습기제거기는 EP 1313 112 A1에 공지되어 있다.
이러한 공지의 공기 습기제거기는 유입된 공기가 관통하여 흐르게 되는 습기 흡수 매질 또는 알갱이(granulate)가 내부에 배열되는 하우징을 포함한다. 알갱이는 재생 가능하다. 즉, 포화 상태에서 가열함으로써 습기 수용 상태로 반복적으로 복원 가능하다. 하우징 내의 가열 기기는 알갱이를 굽도록 작용하며, 알갱이를 먼 저 거친 공기가 습도 센서 주변을 흐르도록 하우징 위에 배열된 습도 센서에 의해 구동 제어된다. 습도 센서가 유입된 공기의 허용 불가한 습기 함유량 및 알갱이의 포화에 대한 신호를 보내면, 가열 기기가 작동되어, 알갱이가 구워져 다시 습기 흡수 상태로 복원된다. 또한, 습기 흡수 알갱이를 갖는 하우징과 그 위에 배열된 오일 용기 사이에 자기 밸브가 위치된다. 이 마그네틱 밸브는 전술한 굽기 과정 동안에는 폐쇄되며, 가열 기기가 오프로 스위칭된 후에 다시 개방 상태로 된다.
이 공지의 기술은 전술한 자기 밸브가 폐쇄되기 때문에 한편으로는 오일 팽창 베젤의 공극(air space) 사이의 공기 교환을 차단하고 다른 한편으로는 가열 동안에 주변 공기를 차단한다는 단점이 있다. 그 결과, 이러한 굽기 과정 동안에, 오일 팽창 베젤에 과도한 압력 또는 저압이 형성될 수 있어서, 자기 밸브를 개방한 후에 공기 습기제거기의 과도한 관통 흐름을 초래할 수 있다. 이 증가된 관통 흐름, 즉 증가된 공기 처리량은 관통 흐름 공기의 충분한 습기제거가 이루어질지의 여부가 의문시될 것이다. 그러나, 모든 경우에, 다습한 공기가 오일 팽창 베젤에 진입하는 것을 방지할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 불충분하게 습기 제거된 공기가 오일 팽창 베젤 내로 진입하는 것을 확실하게 방지하는 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이와 같은 습기 제거된 공기가 오일 팽창 베젤 내로 진입하는 것을 방지하는 공기 습기제거기를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 첨부된 청구범위 제1항의 특징을 갖는 방법이나 청구범위 제2항의 특징을 갖는 방법, 및 청구범위 제3항의 특징을 갖는 공기 습기제거기에 의해 달성된다. 종속청구항 제4항은 본 발명에 따른 공기 습기제거기의 특히 유용한 개발에 관련한다.
공기 습기제거 방법 및 공기 습기제거기 양자에 기본이 되는 범용의 신규 개념은 종래 기술에 따른 자기 밸브를 제거하고, 그 대신에 습기제거기 내의 공기 흐름의 존재 및 옵션으로 그 흐름 방향을 검출하며, 종래 기술에 따라 습도 센서에 의해 전달되는 굽기 신호의 경우에 아무런 공기 흐름이 존재하지 않는 경우 또는 공기가 오일 팽창 베젤로부터 빠져 나오는 경우에만 가열 기기의 작동을 허용하는 것이며, 공기가 오일 팽창 베젤 내로 유입하는 동안에는 신호가 없다. 상업적으로 이용 가능한 공기 흐름 센서는 흐름의 검출 및 소정의 경우에는 흐름 방향의 검출에 이용 가능하다.
또한, 상대 압력 측정에 의해 간접적으로 전술한 흐름 및 그 흐름 방향을 결정하는 가능성이 있다. 그 경우, 압력은 공기 습기제거기의 전면에서의 압력, 즉 오일 팽창 베젤에 대한 파이프 덕트에서의 압력이 주변 공기의 압력과 비교된다. 이것은 공기 습기제거기의 하우징 내부를 충진하는 알갱이가 양방향에서 공기에 대한 소정의 흐름 저항을 나타내기 때문에 가능하다. 다시, 상대 압력 센서는 이러한 측정을 위해 상업적으로 이용 가능하다. 이러한 상대적인 압력 센서는 Huba Control 사에서 발행한 '401: OEM Druck-, Vakuum-, Differenzdruck-Transmitter 0-3/0-5 mbar'라는 제목의 사내 문헌으로부터 알려져 있다. 각각의 흐름 방향에 따라 스위칭 신호, 즉 상대적인 압력의 신호를 발행하는 센서의 추가의 변형예는 동일 회사의 또 다른 사내 문헌 '604: Differenz-, Vakuum-, Uberdruck-Wachter 0.2-0.5 mbar'에 개시되어 있다.
본 발명은 이하의 첨부 도면을 참조하여 예를 통해 보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 습기제거기의 개략도이다.
도 4는 공기 흡기제거기의 수평으로 90도 회전된 추가의 개략도이다.
공기 습도 Fr은 습도 센서에 의해 측정되며, 이 습도 센서는 본 기술분야에서 공지되어 있고, 공기 습기제거기의 알갱이 충진된 하우징과 오일 팽창 베젤 사이에 물리적으로 배치되고, 후속하여 소정의 한계값 Fmax와 비교된다. 이 한계값이 달성되거나 초과되는 경우, 자기 밸브가 폐쇄되는 종래 기술의 상태에 따르면, 가열 기기가 구동 제어되어 알갱이가 가열된다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 방법에서는 이러한 경우에 공기 흡기제거기에 공기 흐름이 제공되는지의 여부가 추가로 검사되고, 공기 흡기제거기에 공기 흐름이 제공된다면, 공기 흐름이 어느 방향으로 진행하는지가 검사된다. 공기 흐름이 나타나지 않거나 또는 공기 흐름이 외부로, 즉 자유 대기로 향한다면, 가열 기기가 작동된다. 가열 기기의 작동을 위한 습도 센서(공지의 것)의 정보는 공기 흐름에 대한 추가의 정보와 링크된다.
본 발명에 따른 추가의 방법이 도 2에 개략적으로 예시되어 있으며, 본 방법에서는, 측정된 공기 습도 Fr과 한계값 Fmax를 비교한 결과, 한계값이 도달되거나 초과된 경우, 공기 습기제거기의 전면에서의 파이프 덕트의 압력 Pu과 외부 압력 Pa의 비교가 추가로 행해진다. 과도한 공기 습도에 추가하여, 압력 Pu가 외부 압력 Pa보다 더 크거나 동일한 경우, 가열 기기가 작동되어, 알갱이가 가열되고 다시 습기 흡수 상태로 복원된다.
도면에서의 예시와 관련하여 한편으로는 공기 습도에 대한 정보를 검출하고 다른 한편으로는 상대 압력을 검출하는 순서를 바꾸거나, 이러한 비교를 병렬로 행하는 것은 본 발명의 사상 내에 있는 것임이 자명하다. 습도 한계값의 초과에 대한 관련 정보와, 공기 흐름의 존재 또는 오일 팽창 베젤로부터 외부로 향하는 공기 흐름의 방향에 대한 정보가 제공될 때에, 가열 기기가 온 상태로 전환된다는 점은 중요하다.
본 발명에 따른 공기 습기제거기가 도 3 및 도 4에 예시되어 있으며, 이하에서 더욱 구체적으로 설명된다.
본 발명에 따른 공기 습기제거기는 상위 플랜지(1) 및 하위 클로져 캡(2)을 가지며, 하우징(5)이 그 사이에 배치되고, 이러한 용도로는 듀런 글래스(Duran glass)의 실린더가 특히 적합하다. 하위 클로져 캡(2)은 금속 또는 우수한 특정의 열전도율을 갖는 다른 재료로 구성되어 특별한 장점을 가지며, 깔때기 형태의 내부 외관을 갖는다. 우수한 특정의 열전도율을 갖는 하위 클로져 캡(2)의 구조에 의 해, 가열된 액체가 국부적으로 제한되어 응축된다. 이것은 듀런 글래스의 실린더(5)가 상당히 열악한 열전도율을 갖기 때문에 특히 더 그렇다. 응축된 액체가 아래로 배출되게 하는 브래스 풋(brass foot)을 갖는 소성된 동(bronze)으로 이루어진 필터(3)가 하위 클로져 캡(2)의 가장 깊은 지점의 중앙에 제공된다. 스위치 하우징(4)은 측면에 배치된다. 이 스위치 하우징(4)은 스프링 링(7) 및 실린더 스크류(15)를 통해 고정된다. 하우징(5)은 하위 하우징 캡(2)뿐만 아니라 플랜지(1)에 관련한 하위 및 상위 밀봉 링(8)에 의해 밀봉된다. 알갱이(23)로 채워지고 내부에 히터(10)를 갖는 알갱이 하우징(20)이 하우징(5) 내에 배치된다. 케이블 스쿠류 접속(11)은 스위치 하우징(4)의 아래에 위치된다. 플랜지(1)의 상단부에는 실린더 스크류(12)와 스페이서 와셔(21)를 통한 나사 접속이 제공되며, 아래로부터는 히터(10)를 갖는 알갱이 하우징(20)이 하위 클로져 캡(2)을 통해 수직으로 안내되는 스핀들(14)에 의해 유지된다. 수평 위치를 고정하는 것은 너트(16)를 통해 이루어지며, 각각의 락 와셔(24)가 추가로 삽입된다. 클로져 캡(2)의 하위의 조임은 스핀들(4) 상에 조여진 오돌도톨한 너트(18)에 의해 이루어진다. 또한, 절연 링(19)은 상위 영역에서 플랜지(1)의 아래에 제공된다. 도면 부호 "22"는 개략적으로 도시된 슬리브 플러그를 나타낸다. 하우징(5)의 외부에서, 플랜지(1)의 나사 접속과 협동하는 이중 나사 접속(25)이 상단에 위치되며, 나사 삽입형 나사 접속(26)이 이 나사 접속(26)에 의해 조여지는 접속 플랜지(27)와 함께 이중 나사 접속(25) 내에 제공되며, 그 결과 플랜지는 오일 팽창 베젤과의 접속을 생성한다. 종래 기술로 공지되어 있는 습도 센서(28)와 본 발명에 따른 상대 압력 센서(29)는 공동(hollow)의 내부로 각각 연장하기 위해 플랜지(1)의 상위 영역에 나사 끼워맞춤된다. 전기 접속 라인은 개략적으로 나타내어져 있다. 습도 센서(28)는 종래 기술에 공지되어 있는 바와 같이 자신의 주위를 흐르는 공기의 습도 상태를 검출한다. 검출된 습도가 소정의 한계값을 초과한다면, 이것은 알갱이 하우징(20)의 내부의 알갱이(23)가 적어도 거의 포화되어 더 이상 습기를 흡수하지 못하며, 따라서 건조되어야 한다는 것을 의미한다. 본 발명에 따라 추가로 설치된 상대 압력 센서(29)는 공기 습기제거기의 내부에서의 압력 Pu가 외부 압력 Pa보다 크거나 동일한지의 여부에 대한 추가의 정보를 제공한다. 공기 습기제거기의 내부에서의 압력 Pu가 외부 압력 Pa보다 크거나 동일하다면, 히터(10)를 온 상태로 스위칭하기 위한 추가로 필요한 조건이 충족되고, 알갱이(23)가 가열된다. 습도 센서(28)와 상대 압력 센서(29)의 협동에 의해, 습도 한계값이 초과되었다는 것에 대해 습도 센서(28)가 신호를 보내고, 공기 습기제거기에서 공기 흐름이 없거나, 즉 Pu가 Pa와 동일한 경우, 또는 오일 팽창 베젤로부터 밖으로 향하는 공기 흐름이 존재하는, 즉 Pu가 Pa보다 더 큰 경우에 대해, 상대 압력 센서(29)가 신호를 보낼 때에만, 공기 히터(10)가 온 상태로 스위칭된다. 상대 압력 센서(29)에 의해 검출된 이 추가의 조건이 충족되지 않는다면, 일반적으로 가열이 이루어지지 않지만, 내부의 공기의 습도가 높아지게 될 것이다. 본 발명에 따른 공기 습기제거기의 이러한 구조를 통해, 종래 기술에 따라 요구된 자기 밸브를 사용하지 않을 수도 있으며, 이에 의해 전술한 종래 기술의 단점이 제거되고, 비용과 공간 양측면에서 절감된다. 본 발명에 따라 공기 습기제거기에 대한 설명과 그 관련 도면에서, 스위칭 하우징(4)에 대 한 전기 접속 회선과 그 내부의 전기 스위칭 수단은, 이들이 본 기술분야에 공지되어 있거나 당업자들에게 널리 알려져 있기 때문에, 예시 및 설명되지 않았음을 유의하기 바란다. 또한, 습도 센서(28)와 상대 압력 센서(29)를 공기 습기제거기의 상이한 지점에 제공하는 것도 가능할 것이다. 이러한 2개의 서브어셈블리는 공기가 알갱이 하우징(20)을 통과한 후에 오일 팽창 베젤을 향해 공기가 통과하여 흐르는 지점에 위치된다는 점이 중요하다.

Claims (4)

  1. 오일 팽창 베젤 내로 유입된 공기의 습기제거를 위한 오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일, 및 셋업 스위치에 대한 공기 습기제거의 방법에 있어서,
    공기 습기제거기의 입자-충진된 하우징과 그 하우징에 접속된 오일 팽창 베젤 사이의 영역에서 공기 습도 Fr을 측정하며, 이에 후속하여 측정된 공기 습도 Fr과 소정 한계값 Fmax를 비교하여, 한계값이 초과된 경우, 하우징의 내부에서 습기-흡수 알갱이를 굽기 위한 전기 가열 기기가 작동되며,
    하우징(5)과 오일 팽창 베젤 간에 공기 흐름이 존재하는지의 여부를 추가로 검출하고, 하우징과 오일 팽창 베젤 간에 공기 흐름이 존재하는 경우, 이 공기 흐름이 어느 방향으로 흐르는지를 검출하여, 공기 흐름이 존재하지 않거나 또는 이 공기 흐름이 오일 팽창 베젤로부터 외부로 향하는 경우에만 전기 가열 기기가 온 상태로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 공기 습기제거 방법.
  2. 오일 팽창 베젤 내로 유입된 공기의 습기제거를 위한 오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일, 및 셋업 스위치에 대한 공기 습기제거의 방법에 있어서,
    공기 습기제거기의 입자-충진된 하우징과 그 하우징에 접속된 오일 팽창 베젤 사이의 영역에서 공기 습도 Fr을 측정하며, 이에 후속하여 측정된 공기 습도 Fr과 소정 한계값 Fmax를 비교하여, 한계값이 초과된 경우, 하우징의 내부에서 습기-흡수 알갱이를 굽기 위한 전기 가열 기기가 작동되며,
    하우징(5)과 오일 팽창 베젤 사이의 압력 Pu를 검출하여 외부 압력 Pa와 비교하며, 압력 Pu가 외부 압력 Pa보다 크거나 동일한 경우에만 전기 가열 기기를 온상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 공기 습기제거 방법.
  3. 상위 플랜지, 하위 클로져 캡 및 이들 사이에 배치된 하우징을 포함하는 오일 팽창 베젤에 유입된 공기의 습기제거를 위해 오일-충진된 트랜스포머, 리액턴스 코일, 및 스텝 스위치에 대한 공기 습기제거기에 있어서,
    유입된 공기가 관통하여 흐르는 습기-흡수 알갱이가 별도의 침투성 알갱이 하우징에 배열되고, 상기 알갱이는 포화 상태에서의 가열을 통해 습기-흡수 상태로 반복적으로 복원 가능한 재생 가능 매질이며, 상기 알갱이 하우징은 전기 가열 기기를 갖고, 또한 하우징을 이미 통과한 유입된 공기가 센서 주위를 흐르도록 배열된 습도 센서가 제공되고, 상기 습도 센서는 상기 전기 가열 기기를 제어하며,
    상대 압력 센서(29)가 제공되며, 상기 압력 센서는 상기 하우징(5)을 통해 상기 오일 팽창 베젤로 이미 안내된 유입 공기가 상기 상대 압력 센서 주위를 흐르도록 설치되며, 공기 습기제거기의 내부의 압력 Pu와 공기 습기제거기 외부의 압력 Pa 간의 압력차가 상기 상대 압력 센서(29)에 의해 규명되어, 압력 Pu가 외부 압력 Pa보다 크거나 동일한 경우에만 상기 전기 가열 기기가 온 상태로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 공기 습기제거기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징(5)은 열악한 열전도율을 갖는 재료, 바람직하게는 글래스로 구성되며, 상기 하위 클로져 캡(2)은 금속 또는 우수한 특정의 열전도율을 갖는 다른 재료로 구성되며, 상기 하위 클로져 캡(2)의 내부 형상은 깔때기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 습기제거기.
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