KR20090074931A - Air core type reactor with magnetic shield - Google Patents

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Abstract

An air core type magnetic shielding reactor is provided to perform installation in a small space without a magnetic influence in an electronic and electrical device or peripheral device. An air core type magnetic shielding reactor(100) includes a plurality of coils(110a-110c) and a magnetic shielding plate(120a,120b). The plurality of coils are arranged on a fixing base(118). The opened central axis of the plurality of coils are horizontally arranged. The magnetic shielding plate is arranged in both sides of the coil with the predetermined insulating distance. The magnetic shielding plate shields the magnetic flux generated in the air core magnetic shielding reactor. The magnetic shielding plate is manufactured to one among the silicon steel plate, an amorphous core, and a ferrite core. The magnetic shielding plate is formed by laminating the plurality of iron cores in a width direction or length direction.

Description

건식 공심형 자기차폐 리액터{Air Core Type Reactor With Magnetic Shield} Dry Core Type Magnetic Shield Reactor {Air Core Type Reactor With Magnetic Shield}

본 발명은 단상 및 삼상 송배전회로의 역율 보상용 캐패시터에 직렬로 연결하여 회로 전압파형의 왜곡을 경감하고, 캐패시터에 전기 투입시 발생하는 돌입 (突入電流,Inrush current)를 억제하는 데 사용하는 직렬 리액터[또는 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터]에 관한 것이다. 특히 주위에 있는 타 금속구조물이나 전자 및 전기기기 등에 자기적 영향을 주지 않게 하고, 좁은 공간에서도 설치 사용을 가능하게 하고자, 공심형 리액터 코일의 중심축을 수평방향으로 하여 그 리액터에서 유도되는 자속 중심축이 수평방향으로 되도록 하고, 또한 수평방향의 자로를 갖는 코일의 양측 단에는 일정의 절연(絶緣)거리를 두고 자기 차폐판을 설치한 건식 공심형 자기차폐 리액터에 관한 것이다.The present invention is connected in series with a power factor correction capacitor in a single-phase and three-phase transmission and distribution circuit to reduce distortion of a circuit voltage waveform, and a series reactor used for suppressing inrush current generated when electric power is supplied to a capacitor. Or to single-phase and three-phase reactors for power factor correction, current-limiting reactors for protecting power equipment, and direct current smooth reactors. In particular, in order not to have magnetic influences on other metal structures, electronics and electrical equipment around it, and to be able to install and use in a narrow space, the central axis of magnetic flux induced by the reactor with the central axis of the concentric reactor coil in the horizontal direction It relates to a dry air core type magnetic shielding reactor in which a magnetic shielding plate is provided at a horizontal direction and at both ends of a coil having a horizontal magnetic path at a predetermined insulation distance.

일반적으로 콘덴서는 뒤진 역율을 개선하여 전력손실을 저감(低減)할 목적으로 설치하지만, 전류 투입시 돌입전류 및 콘덴서로부터 발생하는 콘덴서 임피던스(용량성 리액턴스)와 전력회로 내에 있는 유도성 리액턴스가 병렬공진을 초래하여 이상전압을 발생시킬 우려 혹은 고조파(高調波) 전류의 확대 또는 공진에 의한 과 전류를 막기 위한 대책으로 콘덴서용 직렬 리액터를 설치하고 있음은 주지된 사실이다.In general, capacitors are installed for the purpose of reducing power loss by improving backward power factor, but inrush current at the time of current input and capacitor impedance (capacitive reactance) generated from capacitor and inductive reactance in power circuit are parallel resonance It is well known that a series reactor for capacitors is installed as a countermeasure to prevent an overvoltage caused by an expansion of resonance or expansion of harmonic currents.

그러나 기존의 유입 공심형 리액터(Oil immersed type air core Reactor)는 절연유 탱크 속에 넣어 사용하는 구조이기 때문에 고장시 폭발하여 화재 등을 유발하는 위험성이 있다. 또한 이러한 문제 해소를 위하여 건식 공심형 리액터(Dry Type Air core Reactor)를 사용하고 있으나, 자속(磁束)발생의 중심축이 개방된 채로 되어 있어 발생한 자속이 주변의 타 금속구조물, 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키게 하는 요인이 되게 하고 있으며, 그 결과 상기 기기 등에 피해를 주지 않기 위해서 이들 기기들과 떨어져 있게 하는 보다 넓은 설치공간을 확보하지 않으면 안 되는 등의 사용상의 많은 제약이 따르고 있다.However, since the conventional oil immersed type air core reactor is used in an insulating oil tank, there is a risk of explosion and a fire. In addition, dry type air core reactors are used to solve these problems, but the central axis of magnetic flux generation remains open, so the magnetic flux generated by other metal structures, electronics and electrical equipment Induced obstacles are caused, and as a result, there are many restrictions in use such as a wider installation space to be separated from these devices in order to avoid damage to the devices.

따라서 본 발명의 목적은 주변에 자기장을 만들지 않게하여, 주변의 기기 손상이나 가열 또는 오동작을 없게 하는 경제적 이득을 얻게 하고, 또 좁은 공간에서도 설치하여 사용할 수 있는 공간활용성을 높게하고, 아울러 유입 공심형 리액터에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수가 용이한 편리성을 갖게 한 건식 공심형 자기차폐 리액터를 제공하는 데 있다.Therefore, the object of the present invention is to avoid the creation of a magnetic field in the periphery, to obtain an economic benefit of preventing damage to the surrounding equipment, heating or malfunction, and to increase the space utilization that can be installed and used in a narrow space, and also to the inlet air core It is to provide a dry concentric self-shielding reactor that maintains safety without explosion risk compared to the type reactor and has easy maintenance.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 건식 공심형 자기차폐 리액터는 청구항1 기재의 코일의 열린 중심 축을 수평으로 배치하여 코일에서 발생되는 자속의 중심축이 수평 방향이 되게 설치한 공심형 리액터; 상기 공심형 리액터의 코일 축의 양단에서 일정의 절연거리를 두고 입설되어 상기 리액터에서 발생하는 자속(磁束)을 차폐하는 자기 차폐판을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the dry concentric self-shielding reactor of the present invention comprises a concentric reactor which is installed so that the central axis of the magnetic flux generated in the coil is horizontally arranged by horizontally arranging the open central axis of the coil of claim 1; And a magnetic shield plate installed at both ends of the coil shaft of the air core reactor with a predetermined insulation distance to shield the magnetic flux generated in the reactor.

상기 자기 차폐판은 청구항2 기재의 규소강판,아몰포스(Amorphous)코아, 페라이트 코아 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The magnetic shield plate is characterized in that any one of the silicon steel sheet, Amorphous core, ferrite core of claim 2.

또한, 상기 자기 차폐판은 청구항3 기재의 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic shield plate is characterized in that the plurality of iron cores of claim 3 are laminated in a horizontal or longitudinal form to form a plate.

또, 상기 자기 차폐판은 청구항4 기재의 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 후, 그 적층 판들을 2개 이상 혼합하여 판체를 이루게 한 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic shield plate is characterized in that the plurality of iron cores described in claim 4 in a horizontally or longitudinally stacked to form a plate, and then mixed two or more of the laminated plate to form a plate body.

또한, 상기 자기 차폐판은 청구항5 기재의 기다란 철심을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic shield plate is characterized by winding the elongated iron core of claim 5 in the form of a coil to form a plate structure.

또 상기 공심형 리액터는 청구항6 기재의 직렬 리액터, 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The concentric reactor may be any one of a series reactor according to claim 6, a single-phase and three-phase reactor for power factor correction, a current-limiting reactor for protecting power equipment, and a direct current smooth reactor.

본 발명은 주변에 자기장을 만들지 않게 하여 주변 물체나 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키는 일이 없게 하는 효과가 있고, 또 좁은 공간이라도 쉽게 설치하여 사용하게 함으로써 공간 활용을 편리하게 하는 효과가 있으며, 유입 식에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수를 편리하게 하는 효과가 있 다.The present invention has the effect of not causing a magnetic field in the surroundings, so as not to cause inductive obstacles in the surrounding objects, electronics and electrical equipment, etc., and also to facilitate the use of space by easily installed in a narrow space, Compared to the inflow type, it has the effect of convenient maintenance while maintaining safety without the risk of explosion.

이하,첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 보다 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a more specific embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터를 정면에서 보아 표시한 정면도이고, 도 2의 도 1의 우측면도이고,도 3은 동도(同圖)의 평면도이다.1 is a front view of a dry concentric self-shielding reactor according to the present invention as viewed from the front, a right side view of FIG. 1 of FIG. 2, and FIG. 3 is a plan view of the same figure.

도 면표시와 같이, 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터(100)는 코일들(110a~110c)을 구비하고 있다. 코일들(110a~110c)은 도체와 층간 절연물을 내측에서부터 권선(捲線)을 시작하여 동심원(同心圓)을 이루게 감고 있는데, 동심원의 구조는 도 4a 및 도4b의 표시와 같이, 원형 혹은 타원형을 이루게 할 수 있다. 본 발명에서는 두 가지 구조를 모두 적용할 수 있으며, 본 발명에 따른 실시 예에서는 편의상 원형의 동심원을 이루게 한 것을 일 예로 들어 설명한다. As shown in the drawing, the dry concentric self shielding reactor 100 according to the present invention includes coils 110a to 110c. The coils 110a to 110c are wound around the conductor and the interlayer insulator from the inside to form a concentric circle. The concentric circles have a circular or oval shape as shown in FIGS. 4A and 4B. It can be done. In the present invention, both structures can be applied, and in the exemplary embodiment of the present invention, a circular concentric circle for convenience will be described as an example.

도체는 일반적으로 전류의 크기에 따라 냉각을 고려하여 단일도체 또는 2개 이상의 병렬도체로 감도록 함이 바람직하다. 선로측 인입단자는 바같쪽 끝단자(112a~112c)를 사용하고, 인출 또는 공통단자는 내측 시작단자(114a~114c)를 사용한다. 본 발명에서의 특징은 상기 코일들(110a~110c)을 후술하는 고정베이스(118)의 위에 그 코일들(110a~110c)의 열린 중심축(x)을 수평을 이루게 배치하여 자속의 중심축이 상하방향으로 향하지 않고 수평방향으로 되도록 한 구조에 있다. 상기 고정베이스(118)는 상기 코일들(110a~110c)의 열린 중심축(x)이 수평을 이루게 배치함에 충분한 넓이를 이루고 있으며, 또한 코일들(110a~110c)은 고정베이스(118) 위에 절연 지지대들(115a~115c)을 개재하여 견실하게 고정하고 있다.In general, the conductor is preferably wound into a single conductor or two or more parallel conductors in consideration of cooling depending on the magnitude of the current. Line inlet terminals use the same end terminals 112a to 112c, and withdrawal or common terminals use inner starting terminals 114a to 114c. A feature of the present invention is that the central axis of the magnetic flux is arranged so that the open central axis (x) of the coils (110a ~ 110c) to the horizontal on the fixed base 118 to be described later to the coils (110a ~ 110c) The structure is such that it does not face in the up and down direction but is in a horizontal direction. The fixed base 118 is wide enough to arrange the open central axis x of the coils 110a to 110c in a horizontal manner, and the coils 110a to 110c are insulated on the fixed base 118. It is firmly fixed via the supports 115a to 115c.

상기 고정베이스(118)의 양측 즉, 상기 코일들(110a~110c)의 열린 중심축(x)과 대면하는 코일들(110a~110c)의 양측에는 자기 차폐판들(120a,120b)이 일정한 절연거리를 두고 설치되어 있다. 자기 차폐판들(120a,120b)은 상기 코일들(110a~110c)의 열린 부분의 전(全) 넓이를 막을 수 있는 크기를 이루게 하고 있는데, 그 이유는 수평방향으로 유도되는 자속을 외부로 전달되지 않도록 차폐하기 위함이다.Magnetic shielding plates 120a and 120b are uniformly insulated on both sides of the fixed base 118, that is, both sides of the coils 110a to 110c facing the open central axis x of the coils 110a to 110c. It is installed at a distance. The magnetic shield plates 120a and 120b have a size that can prevent the entire width of the open portions of the coils 110a to 110c, because the magnetic flux induced in the horizontal direction is transmitted to the outside. This is to prevent the shielding.

또한 자기 차폐판들(120a,120b)은 고정베이스(118)의 위에 입설(立設)된 지지각들(122a,122b)의 상단에 각각 분리가능하게 볼트 등으로서 견실하게 체결하고 있다. 자기 차폐판들(120a,120b)을 지지각들(122a,122b)로부터 각각 분리가능하게 볼트를 이용하여 체결하고 있는 이유는, 장기사용으로 인한 손상시 정비 및 교체 등을 쉽게 하기 위함이다. 자기 차폐판들(120a,120b)은 규소강판(Silicon Steel) 혹은 아몰포스(Amorphous)코아 또는 페라이트 코아로 만들어진 것이 사용된다. 또 자기 차폐판들(120a,120b)은 하나의 판체로 제작될 수 있으나, 도 5a~도5e의 표시와 같이, 기 제작된 철심들을 판 형태를 이루게 적층하여 제작할 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 도 5a~ 도 5e를 참조하여 설명한다.In addition, the magnetic shield plates 120a and 120b are firmly fastened with bolts or the like on the upper ends of the support angles 122a and 122b which are placed on the fixed base 118, respectively. The reason why the magnetic shield plates 120a and 120b are fastened using bolts separately from the support angles 122a and 122b is to facilitate maintenance and replacement in case of damage due to long-term use. The magnetic shield plates 120a and 120b are made of silicon steel, amorphous steel, or ferrite core. In addition, the magnetic shield plates 120a and 120b may be manufactured in a single plate body, but as illustrated in FIGS. 5A to 5E, the magnetic shield plates 120a and 120b may be manufactured by stacking pre-fabricated iron cores in a plate shape. Detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 5A to 5E.

도 5a~도5e는 도 1에 설치된 자기 차폐판에 대한 구조들을 각각 나타낸 도면들이다.5A to 5E are views illustrating structures of the magnetic shield plate installed in FIG. 1, respectively.

자기 차폐판들(120a,120b)을 다수개의 철심들을 이용하여 판 형태를 이루게 한 것인데, 도1에서 보아 좌우측 자기 차폐판들(120a,120b)의 구조가 모두 동일하여 이하에서는 편의상 자기 차폐판(120a)만을 예로 들어 설명한다.The magnetic shield plates 120a and 120b are formed using a plurality of iron cores, and as shown in FIG. 1, the left and right magnetic shield plates 120a and 120b have the same structure. Only 120a) will be described as an example.

도 5a 및 도 5b의 자기 차폐판(120a)은 잘게 분절된 수개의 철심(123a)들을 횡(橫) 혹은 종(縱)으로 밀집되게 적층하여 하나의 판을 이루게 한 것이다.The magnetic shield plate 120a of FIGS. 5A and 5B stacks several finely divided iron cores 123a horizontally or longitudinally to form a single plate.

도 5c 및 도 5d의 자기 차폐판(120a)은 다수개의 철심(123a)들을 횡 혹은 종으로 적층하여 하나의 판(124a)형태를 이루게 만든후, 그 판(124a)을 2개 혹은 그 이상으로 혼합하여 혼합 판체를 이루게 한 것이다. 혼합 판체의 구조는 판 형태를 이루게 한다면 도면 표시 이외의 어떠한 형태로 혼합하여도 무방하다.The magnetic shield plate 120a of FIGS. 5C and 5D stacks a plurality of iron cores 123a horizontally or longitudinally to form a single plate 124a, and then the plate 124a is two or more. It is made by mixing to form a mixing plate. The structure of the mixing plate may be mixed in any form other than the drawing as long as it forms a plate.

도 5e의 자기 차폐판(120a)은 기다란 철심(123a)을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것이다. 판 형태를 이루게 한다고 하면 도 5e 표시 이외의 어떠한 형태 예컨대,사각 코일 형태를 이루게 하여도 무방하다.The magnetic shield plate 120a of FIG. 5E winds the elongated iron core 123a in a coil form to form a plate structure. The plate may be formed in any form other than the display shown in FIG. 5E, for example, in the form of a square coil.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 주변에 자기장을 만들지 않게 하여 주변에 놓이게 되는 계측기와 같은 기구 등이나 전자 및 전기기기 등에 유도장애를 일으키는 일이 없는 경제적인 이점을 부여하며, 또 좁은 공간이라도 설치하여 사용할 수 있는 공간 활용에 대한 유용성을 갖게 하고, 기존의 유입식에 비하여 폭발 위험성이 없는 안전성을 유지하면서도 유지보수를 편리하게 하는 산업상 이용 가능성이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an economical advantage without causing inductive obstacles to devices such as measuring instruments or electronics and electrical appliances that are placed in the vicinity without making a magnetic field in the periphery. There is industrial applicability which makes it useful for utilizing the available space and which makes maintenance easy while maintaining safety without explosion risk compared to conventional inflows.

도 1은 본 발명에 따른 건식 공심형 자기차폐 리액터를 정면에서 보아 표시한 정면도이고,1 is a front view showing the dry concentric self-shielding reactor according to the present invention as viewed from the front,

도 2의 도 1의 우측면도이고,2 is a right side view of FIG. 1,

도 3은 동도(同圖)의 평면도이고,3 is a plan view of the same road,

도 4a~도4b는 도 1의 리액터에서 코일만을 분리하여 그 감긴 형태를 각각 표시한 도면들이고, 4A and 4B are diagrams showing the wound form of the coils separated from the reactor of FIG. 1, respectively;

도 5a ~도5d는 도1 에서 자기 차폐판만을 분리하여 구조들을 각각 나타낸 도면들이다.5A to 5D are diagrams illustrating structures of only the magnetic shield plate in FIG. 1, respectively.

*도면의 주요부호에 대한 부호의 설명* * Description of Symbols for Major Symbols in Drawings *

100 : 건식 공심형 자기차폐 리액터 110a~110c : 리액터 코일100: dry concentric self shielding reactor 110a ~ 110c: reactor coil

120a,120b : 자기 차폐판 120a, 120b: magnetic shield plate

Claims (6)

코일의 열린 중심 축을 수평으로 배치하여 코일에서 발생되는 자속의 중심축이 수평 방향이 되게 설치한 공심형 리액터; 및An air core reactor which horizontally arranges the open center axis of the coil and installs the center axis of the magnetic flux generated in the coil in a horizontal direction; And 상기 공심형 리액터의 코일 축의 양단에서 일정의 절연거리를 두고 입설되어 상기 리액터에서 발생하는 자속(磁束)을 차폐하는 자기 차폐판을 포함하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.And a magnetic shield plate which is installed at both ends of the coil axis of the air core reactor at a predetermined insulation distance to shield the magnetic flux generated in the reactor. 제1항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 규소강판, 아몰포스(Amorphous)코아, 페라이트 코아 중 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.The dry concentric self shielding reactor of claim 1, wherein the magnetic shield plate is made of one of a silicon steel sheet, an amorphous core, and a ferrite core. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.The dry hollow core shielding reactor according to claim 1 or 2, wherein the magnetic shield plate is formed by densely stacking a plurality of iron cores horizontally or longitudinally to form a plate shape. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 다수개의 철심들을 판 형태를 이루게 횡 또는 종으로 밀집되게 적층한 후, 그 적층 판들을 2개 이상 혼합하여 판체를 이루게 한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.The magnetic shielding plate of claim 1 or 2, wherein a plurality of iron cores are stacked in a horizontal or longitudinal manner to form a plate shape, and then two or more laminated plates are mixed to form a plate body. Dry concentric self-shielding reactor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 차폐판은 기다란 철심을 코일 형태로 감아서 판 구조를 이루게 한 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.The dry hollow core magnetic shielding reactor according to claim 1 or 2, wherein the magnetic shield plate is formed by winding an elongated iron core in a coil form to form a plate structure. 제1항에 있어서, 상기 공심형 리액터는 직렬 리액터, 역율 보상용 단상 및 삼상 리액터, 전력 기기 보호용 한류 리액터,직류 평활리액터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건식 공심형 자기차폐 리액터.The dry core-type self-shielding reactor according to claim 1, wherein the concentric reactor is any one of a series reactor, a single-phase and three-phase reactor for power factor correction, a current-limiting reactor for protecting power equipment, and a direct current smooth reactor.
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