KR20100003384U - 건식 변압기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건식 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 코일이 감긴 코어에 탈부착이 용이하도록 수냉 방식의 방열수단을 설치함으로써, 상기 방열수단의 고장 시 교체가 용이하고, 코어에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하여 변압기의 효율성과 내구성을 향상시킨 건식 변압기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 건식 변압기는, 코어와, 상기 코어에 감겨진 복수의 코일과, 상기 코어의 상부에 고정된 한 쌍의 상부 브라켓과, 상기 코어의 하부에 고정된 한 쌍의 하부 브라켓을 포함하는 건식 변압기에 있어서, 상기 코어의 일면에 설치된 방열판과, 상기 방열판의 일면에 공급된 냉각수가 흐르도록 적어도 하나 이상 설치된 냉각수 라인과, 상기 냉각수 라인의 일면에 배치되고, 상기 상부 브라켓과 분리 가능하게 설치된 복수의 고정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

코어, 브라켓, 방열판, 냉각수 라인, 분리

Description

건식 변압기{DRY TRANSFORMER}

본 고안은 건식 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 코일이 감긴 코어에 탈부착이 용이하도록 수냉 방식의 방열수단을 설치함으로써, 상기 방열수단의 고장 시 교체가 용이하고, 코어에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하여 변압기의 효율성과 내구성을 향상시킨 건식 변압기에 관한 것이다.

변압기는 코어에 동선인 코일을 감아 전압을 변환하는 기기로써, 1차 코일에 흐르는 전류의 변화에 따른 자기력선의 증가 또는 감소에 의해 2차 코일에 전류가 유도되도록 하는 전자유도작용을 이용하는 장치이다. 따라서, 변압기의 내부는 전류의 자기작용으로 많은 열이 발생하며, 계속적으로 방치하게 되면 변압기의 내부 압력이 상승 및 과열되면서 폭발사고가 발생한다. 이를 방지하기 위해 코일에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 절연유를 이용한 유입식 변압기 방식과 바람을 이용한 건식 변압기 방식을 선택하여 사용한다.

본 고안은 그 중 건식 변압기에 관한 것이며, 도 3을 참조하면 종래 건식 변압기(10)는, 일정 간격으로 관통된 복수의 구멍을 갖는 코어(11)와, 복수의 구멍에 의해 형성된 코어(11)의 각각의 기둥에 감긴 복수의 코일(12)과, 코어(11)의 양단 의 측면에 고정된 한 쌍의 하부 및 상부 브라켓(13,14)을 포함한다.

그러나 종래 건식 변압기는, 대기의 자연바람을 이용하여 복수의 코일 및 코어에서 발생되는 열을 방열하는 것으로, 바람이 많이 불면 방열의 효과가 크지만 반대로 바람이 불지 않으면 원활히 방열할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 자연바람의 조건에 따라 변압기의 설치 제약이 따른다. 상기의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 자연바람과 같은 효과를 얻기 위해 인위적으로 팬을 이용하여 복수의 코일에 바람을 불어준다. 그러나, 이와 같이 복수의 코일에 불어줄 경우 코일의 외측 방열에는 효과가 있으나, 복수의 코일이 감긴 코어에는 바람이 통과하지 못하기 때문에 방열이 되지 않은 문제점이 있다.

따라서, 자연바람이나 팬을 이용할 경우 복수의 코일이 감긴 코어에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하지 못함으로, 상기 코어에서 국부발열이 일어나게 되고, 이와 같이 국부발열이 누적되거나 점차적으로 증가되면 변압기의 효율이 떨어지는 다른 문제점이 있다.

또한, 코어의 방열이 제대로 되지 않은 상태에서 계속적으로 사용하게 되면, 코어가 쉽게 파손되고, 이와 같이 파손된 코어 또는 변압기 전체를 교체해야하기 때문에 이에 따른 유지 관리비용이 증가되는 또 다른 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 코일이 감긴 코어에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 수냉 방식의 방열수단이 설 치된 건식 변압기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 수냉 방식의 방열수단을 코어에 설치하여, 상기 코어에서 발생되는 열을 신속하고 효과적으로 방열함으로써, 코어가 국부발열에 의해 파손되는 것을 방지하고, 내구성을 향상시켜 이에 따른 유지 관리비용을 절감할 수 있는 건식 변압기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 방열수단은 코어에 탈부착이 가능하도록 설치되기 때문에 고장 시 교체작업이 용이하고, 전체적으로 구조가 간단하여 장소의 제약 없이 설치 가능하여 이에 따른 작업효율이 개선된 건식 변압기를 제공하는 또 다른 목적으로 한다.

본 고안에 따른 건식 변압기는, 코어와, 상기 코어에 감겨진 복수의 코일과, 상기 코어의 상부에 고정된 한 쌍의 상부 브라켓과, 상기 코어의 하부에 고정된 한 쌍의 하부 브라켓을 포함하는 건식 변압기에 있어서, 상기 코어의 일면에 설치된 방열판과, 상기 방열판의 일면에 공급된 냉각수가 흐르도록 적어도 하나 이상 설치된 냉각수 라인과, 상기 냉각수 라인의 일면에 배치되고, 상기 상부 브라켓과 분리 가능하게 설치된 복수의 고정 브라켓을 포함한다.

또한 본 고안은, 상기 방열판은, 일면에 일정 간격으로 단부에 나사산이 형성된 복수의 가압볼트가 설치되고, 상기 복수의 고정 브라켓은, 상기 복수의 가압볼트의 단부가 관통되도록 대응되는 면에 관통구멍이 형성되며, 상기 고정 브라켓의 관통구멍을 통해 노출된 가압볼트의 단부에 각각 설치된 가압너트를 포함한다.

또한 본 고안은, 상기 방열판은, 열전달이 높은 금속으로 제조된다.

본 고안에 의하면, 복수의 코일이 감긴 코어에서 발생되는 열을 설치된 수냉 방식의 방열수단에 의해 효과적으로 방열할 수 있다. 따라서, 코어가 국부발열에 의해 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 코어에서 발생되는 열을 신속하고 효과적으로 방열함으로써, 건식 변압기의 전체적인 내구성이 향상되고 이에 따른 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

또한, 수냉 방식의 방열수단은 코어에 탈부착 가능하도록 설치되기 때문에 고장 시 교체작업이 용이하고, 전체적으로 구조가 간단하여 장소의 제약 없이 설치할 수 있으므로 이에 따른 작업효율이 개선된 효과가 있다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 건식 변압기의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건식 변압기의 방열수단의 분해사시도이다.

본 고안에 따른 변압기(100)는, 코어(110)와 코일(120) 그리고 하부 및 상부 브라켓(130,140)과 수냉 방식의 방열수단(150)을 포함한다.

코어(110)는, 철심이라고도 하며 자성재료(磁性材料)를 사용한다. 본 고안의 건식 변압기(100)는, 코어(110)에 복수의 기둥이 3개 있고 각각의 기둥에 코일(120)이 감겨있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

코일(120)은, 코어(110)의 수직으로 세워진 각각의 기둥에 1차 코일과 2차 코일이 순차적으로 감겨있으며, 코어(110)에 감긴 1차 코일과 2차 코일 사이에 전류나 열이 통과하지 못하도록 절연부재가 설치되어 있다.

코일(120)이 감긴 코어(110)의 양단에는 ㄷ자형상의 단면을 갖는 복수의 브라켓이 설치되어 있으며, 본 고안에서는 코어(110)의 양단 측면의 길이방향으로 한 쌍의 하부 및 상부 브라켓(130,140)을 구비하고 있다.

또한 코어(110)의 일면 즉, 상부면에는 수냉 방식의 방열수단(150)이 설치되어 있다.

상기 방열수단(150)은, 방열판(151)과 냉각수 라인(153) 그리고 복수의 고정 브라켓(154)을 포함한다.

방열판(151)은, 코어(110)의 상부면에 밀착되는 것으로, 접촉 면적을 넓게 하기 위해 판재 형상으로 제조되고, 열전달이 좋은 금속으로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 방열판(151)의 상부면에는 일정 간격으로 행과 열을 맞춰 돌출된 복수의 가압볼트(152)가 설치되어 있으며, 가압볼트(152)의 단부에는 나사산이 형성되어 있다. 또한, 방열판(151)은 코어(110)에 분리되지 않도록 고정 설치될 수도 있지만, 파손에 따른 교체의 용이성을 위해 분리 가능하게 설치되는 것이 좋다.

냉각수 라인(153)은 외부에 설치된 순환펌프로부터 냉각수를 공급받아 코어(110)에 발생된 열을 방열하기 위해 방열판(151)의 상부면에 가로방향이나 세로방향으로 적어도 하나 이상 설치되어 있다. 이와 같이 설치된 냉각수 라인(153)은, 외부의 냉각수 라인과 연결되어 냉각수가 흐르도록 냉각수를 유입되는 유입구를 구비하고, 방열된 냉각수를 배출하기 위해 유출구를 구비하고 있다. 그리고, 방열판(151)의 상부면에 복수의 냉각수 라인(153)을 설치할 때, 방열판(151)의 복수의 가압볼트(152)와 간섭이 발생하지 않도록 배치한 다음 용접하여 고정하는 것이 바람직하다.

고정 브라켓(154)은, 방열판(151)에 용접된 냉각수 라인(153)이 코어(110)의 상부면에 밀착되어 움직이지 않도록 상부 브라켓(140)에 고정하기 위한 것으로, 복수의 냉각수 라인(153)의 상부면에 일정 간격으로 배치되어 있다. 이때, 고정 브라켓(154)은 방열판(151)에 설치된 복수의 가압볼트(152)의 단부와 대응되는 면에 각각 관통구멍(155)이 형성되어 있어서, 가압볼트(152)가 고정 브라켓(154)의 관통구멍(155)을 통과하여 설치되는 것이 바람직하다. 그러나, 복수의 가압볼트(152)가 없을 경우 냉각수 라인(153)의 상부면에 설치되어 분리되지 않도록 고정될 수도 있다.

또한, 고정 브라켓(154)의 관통구멍(155)을 통해 노출된 가압볼트(152)의 단부에 각각 가압너트(157)를 설치하며, 상기 가압너트(157)를 조이거나 풀게 되면, 방열판(151)이 코어(110)의 상부면에 더욱 밀착되거나 벌어져 방열효율에 따라 간격을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 상부 브라켓(140)에 고정되기 위해 고정 브라켓(154)의 양단에는 고정볼트(156)가 설치되어 있고, 이와 같이 설치된 고정볼트(156)는 상부 브라켓(140)의 관통구멍(141)을 통과하여 고정너트(158)에 의해 분리되지 않도록 고정되어 있다. 따라서, 방열수단(150)이 파손되어 교체할 경우 고정볼트(156)에 설치된 고정너트(158)를 풀면 상부 브라켓(140)으로부터 고정 브라켓(154)이 분리되고, 냉각수 라인(153)이 용접된 방열판(151)을 코어(110)로부터 분리 가능하여, 이에 따른 보수 작업이 용이하다.

본 고안의 건식 변압기(100)는, 코어(110)에서 발생된 열이 코어(110)의 상부면에 집중되어 효율을 저하시켜, 이를 효과적으로 방열할 수 있도록 방열수단(150)을 코어(110)의 상부면에 설치한다. 또한, 방열수단(150)은 냉각수를 이용하기 때문에 신속하고 빠르게 방열이 가능하여 코어의 손상을 방지하여 건식 변압기의 효율성과 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 고안의 일 실시예는, 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 건식 변압기의 일 실시예의 사시도

도 2는 도 1에 도시된 건식 변압기의 방열수단의 분해사시도

도 3은 종래 건식 변압기의 사시도

<도면 부호의 간단한 설명>

100 건식 변압기 110 코어

120 코일 130 하부 브라켓

140 상부 브라켓 141 관통구멍

150 방열수단 151 방열판

152 가압볼트 153 냉각수 라인

154 고정 브라켓 155 관통구멍

156 고정볼트 157 가압너트

158 고정너트

Claims (3)

1. 코어와, 상기 코어에 감겨진 복수의 코일과, 상기 코어의 상부에 고정된 한 쌍의 상부 브라켓과, 상기 코어의 하부에 고정된 한 쌍의 하부 브라켓을 포함하는 건식 변압기에 있어서,

   상기 코어의 일면에 설치된 방열판과,

   상기 방열판의 일면에 공급된 냉각수가 흐르도록 적어도 하나 이상 설치된 냉각수 라인과,

   상기 냉각수 라인의 일면에 배치되고, 상기 상부 브라켓과 분리 가능하게 설치된 복수의 고정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 변압기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방열판은, 일면에 일정 간격으로 단부에 나사산이 형성된 복수의 가압볼트가 설치되고,

   상기 복수의 고정 브라켓은, 상기 복수의 가압볼트의 단부가 관통되도록 대응되는 면에 관통구멍이 형성되며,

   상기 고정 브라켓의 관통구멍을 통해 노출된 가압볼트의 단부에 각각 설치된 가압너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 변압기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 방열판은, 열전달이 높은 금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 건식 변압기.

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