KR20110031682A - 몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비표면적을 증가시켜서 절연내력을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 완충, 흡음 및 진동 감쇄 성능이 향상된 몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조를 제공하기 위하여, 상·하측 수평면과 각 수평면을 잇는 벽면을 가진 몰드변압기용 스페이서에 있어서, 일측 수평면에 코일조립체(3)와 접하도록 마련된 제1평면부(11) 및 제2평면부(12)와; 상기 제1평면부(11)와 제2평면부(12) 사이의 수평면에서 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌기(17)와; 상기 상하측 수평면을 잇는 벽면 일측에 형성된 제1경사면(13)과; 상기 벽면에 수평하게 내측으로 패인 복수 개의 그루브(14)를 포함하여 이루어진 몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조가 개시된다.

Description

몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조{SPACER OF TRANSFORMER, AND BUFFER STRUCTURE USING THEREOF}
본 발명은 비표면적을 증가시켜서 절연내력을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 완충, 흡음 및 진동 감쇄 성능이 향상된 몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조에 관한 것이다.
일반적으로 변압기는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치로서, 트랜스라고도 하며 대게 전압을 필요한 값으로 변환시키기 위해 사용된다.
그 기본 구조는 철심의 양쪽에 코일을 감아서 1차 권선과 2차 권선으로 구분하고, 철심은 자속의 통로로 사용되며, 1차권선에 교류전원을 접속하면 전류가 흐르고 철심에는 교번자속(交番磁束)이 발생한다, 이 자속은 2차권선과 쇄교(鎖交)하고 또한 교류전류의 주파수에 따라서 교번적으로 변화하기 때문에 2차권선에 전압이 발생하며, 1차 및 2차 권선된 코일에 따라 전압을 조절할 수 있다.
여기서 철심에 감겨진 코일의 권선 부분을 에폭시(Epoxy) 수지로 몰딩하여 절연한 변압기를 건식변압기라 하며, 건식변압기는 절연유 대신에 난연성(難練性) 에폭시를 사용하므로써 화재의 우려가 없고 구조가 간단하며 경량(輕量)이기때문에 빌딩, 아파트, 지하철, 선박 등 여러 분야에 설치되고 있으며, 또한 에폭시 수지로 피막처리되기 때문에 습기, 먼지로 부터 부식을 방지할 수 있어 수처리 설비에 설치될 수 있다.
도 1은 이러한 몰드변압기의 개략적인 구조를 보인 도면으로서, 도 1을 참조하는 바와 같이, 코일이 권선된 코일 조립체(3)는 베이스(1)와 프레임(2), 그리고 그 사이를 연결한 철심 주변에 형성되어 있으며, 상기 코일조립체(3) 내부는 코일이 권선된 상태에서 에폭시수지로 몰딩되어 있다.
이때, 상기 베이스(1)와 코일조립체(3) 사이, 그리고 프레임(2)과 코일조립체(3) 사이에는 각각 스페이서(10)가 설치되며, 상기 스페이서(10)는 고압권선과 저압권선 사이의 간격, 즉 코일조립체(3)와 프레임(3) 사이의 절연거리를 유지시켜 주고, 또한 코일조립체(3)에서 발생한 소음이나 진동을 감쇄, 차단하는 기능을 통해서 전기적, 기계적 충격에 의해 발생할 수 있는 코일의 이탈을 방지하는 역할을 하므로, 이러한 측면에서 스페이서는 전기적으로 충분한 절연내력을 가져야만 한다.
그러나 종래 스페이서는 실리콘 등의 러버(rubber) 소재를 성형하는 점을 감안하여 그 제조의 용이성을 위해 표면이 민자인 육면체 형태의 스페이서를 사용하고 있으며, 이러한 민자 형태의 스페이서는 비표면적이 크지 않기 때문에 스페이서에 어느 정도의 전압이 가해지면 쉽게 대전류가 흘러서 절연이 파괴되는 등 절연내력이 낮은 결점이 있다.
또한, 단순히 육면체 형태의 스페이서는 전기적, 기계적 충격이나 진동을 충분히 흡수하거나 차단할 수 없는 구조적 단점 때문에 변압기 구조물의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
이와 같이 종래 스페이서는 변압기 구조물의 내구성을 저하시키는 동시에 절연내력이 충분하지 않기 때문에 점검 및 교체주기가 짧고 이로 이해 유지비용이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있다.
이에 따라 상기의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 비표면적을 증가시켜서 절연내력을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 완충, 흡음 및 진동 감쇄 성능이 향상된 몰드변압기용 스페이서 및 이를 이용한 완충구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 몰드변압기용 스페이서는, 상·하측 수평면과 각 수평면을 잇는 벽면을 가진 몰드변압기용 스페이서에 있어서, 일측 수평면에 코일조립체(3)와 접하도록 마련된 제1평면부(11) 및 제2평면부(12)와; 상기 제1평면부(11)와 제2평면부(12) 사이의 수평면에서 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌기(17)와; 상기 상하측 수평면을 잇는 벽면 일측에 형성된 제1경사면(13)과; 상기 벽면에 수평하게 내측으로 패인 복수 개의 그루브(14)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 형태로서 상기 제1경사면(13)의 대향하는 벽면에 제2경사면(15)이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(1) 또는 프레임(2)을 향하는 평면에 평활한 안착홈(16)이 더 형성될 수 있으며, 이때 상기 스페이서(10)의 제1, 2평면부(11)(12)의 면적 합과, 안착홈(16)의 면적은 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스페이서를 이용한 완충구조의 제1측 면은, 상기 스페이서의 제1 및 제2평면부(11)(12)에 각각 육면체의 제1 및 제2완충부재(21)(22)가 개재되어 제1 및 제2완충부재(21)(22)가 코일조립체(3)와 접하게 된 것을 특징으로 한다.
또한, 제2측면은 상기 스페이서에 안착홈(16)이 형성된 경우, 육면체의 제3완충부재(30)가 개재되어 제3완충부재(30)가 베이스(1) 또는 프레임(2)을 지지하게 된 것을 특징으로 한다.
이때 상기 각 완충부재는 스페이서보다 경도가 무른 소재인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 스페이서의 외면이 경사면을 이루는 동시에 요철 형태로 굴곡이 진 복수 개의 그루브(groove)가 형성되어 있기 때문에 민자 형태의 스페이서보다 비표면적이 넓어지므로 절연내력과 충격 감쇄성능이 향상되는 이점이 있다.
또한 복수 개의 그루브가 형성된 스페이서는 절연내력이 향상되면서도 부피가 감소하여 소형화가 가능하기 때문에 설치가 용이하고, 또한 스페이서의 상단과 하단에 각각 스페이서의 경도보다 무른 종류의 실리콘 완충부재를 설치하는 경우 충격이나 진동, 소음을 혁신적으로 감소시키는 이점이 있다.
따라서 스페이서의 점검이나 교체주기가 연장되므로 관리, 유지비용이 절감되는 효과를 수반한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 보인 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설 명하며, 첨부된 도면의 예시 구조는 본 발명의 가장 바람직한 형태일 뿐이므로, 본 발명을 제한하는 것으로 의도하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 몰드변압기의 스페이서부 구조를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 몰드변압기용 스페이서의 사시도이다.
설명에 앞서 본 발명의 이해를 돕기 위해 '수평면'과 '벽면'이란 용어를 사용한다. 상기 '수평면'은 도 1을 참조하는 바와 같이 베이스(1) 또는 프레임(2)에 접하는 면으로서 스페이서(10)의 상단 혹은 하단면을 지칭하고, '벽면'은 스페이서(10)의 상단과 하단을 잇는 대략 수직한 면을 지칭한다.
도 2 및 도 3을 참조하는 바와 같이, 본 발명의 몰드변압기용 스페이서(10)는 코일조립체(3)의 상부와 코일의 철심과 연결된 상부 프레임(1) 사이에 개재된 것으로, 스페이서(10) 구조는 일측 수평면, 즉 도면상 하단에 코일조립체(3)와 접하도록 마련된 제1평면부(11)와 제2평면부(12)가 형성되어 있다.
또한 상기 제1평면부(11)와 제2평면부(12) 사이에는 하측으로 돌출된 돌기(17)가 형성되어 있으며, 상기 돌기(17)는 코일조립체(3)의 상부에서 하측으로 삽입되어 스페이서(10)가 측면으로 밀리는 현상을 방지하도록 하는 기능을 가진다. 상기 돌기(17)는 코일 조립체(3)의 상부 요철 형태에 따라 하나 또는 도면과 같이 2개를 가질 수 있으며, 요철이 많은 경우 3개 이상 설치하는 것도 가능하다.
또한 상기 각 평면부(11)(12)와 대향하는 수평면(도 3에서 상단면)은 베이스(1) 또는 프레임(2)을 향하는 평면이다. 즉 스페이서(10)가 코일조립체(3)의 상부에 설치되는 경우 수평면은 프레임(2)을 향하는 면이 되고, 코일조립체(3)의 하 부에 설치되는 경우 수평면은 베이스(1)를 향하는 면이 된다.
한편 상기 상·하측 수평면을 잇는 벽면의 일측에는 제1경사면(13)이 형성되고, 상기 벽면에는 수평 방향으로 형성된 그루브(14)가 형성되며, 상기 그루브(14)는 스페이서(10)의 내측으로 패인 형태이다. 스페이서(10)의 비표면적을 늘려서 절연내력을 크게 하기 위해서는 상기 그루브(14)를 2개 혹은 그 이상으로 하여 복수 개를 평행하게 하는 것이 바람직하다.
상기 제1경사면(13)의 대향하는 벽면에 제2경사면(15)을 더 형성하는 것도 가능한 한편, 상기 베이스(1) 또는 프레임(2)을 향하는 수평면에는 수평면과 평행한 상태로 평활한 형태의 안착홈(16)이 더 형성될 수 있고, 이 부분에는 후술하는 제3완충부재(30)가 안착되는 용도로 사용되는데, 이에 대한 작용은 후술하여 상세하게 설명한다. 상기 제1경사면(13)과 제2경사면(15)을 형성함으로써 코일조립체(3)에서 발생하는 진동이나 소음을 보다 더 감쇄시킬 뿐만 아니라 변압기의 구조를 간단하고 경량화시킨다.
이와 같이 형성된 스페이서(10)는 민자 육면체 형태의 스페이서에 비해 비표면적이 증가하여 절연내력을 향상시킬 수 있기 때문에 그 자체만을 사용하여도 무방하나, 흡음 및 완충력 향상을 위해 하기 실시예와 같이 다른 소재의 실리콘재와 병행하여 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰드변압기용 스페이서와 완충부재의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰드변압기용 스페이서와 완충부재의 조립사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 몰드변압기의 스페이 서부 구조를 보인 측면도로서, 이하의 설명을 통해 본 발명이 더욱 구체화될 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하는 바와 같이, 스페이서(10)의 제1 및 제2평면부(11)(12)에는 각각 육면체의 제1 및 제2완충부재(21)(22)가 개재될 수 있고, 상기 제1 및 제2완충부재(21)(22)는 코일조립체(3)의 상부와 접하게 된다.
또한, 전술한 바와 같이 스페이서(10)의 수평면 일측에 안착홈(16)이 형성된 경우, 안착홈(16)에도 육면체의 제3완충부재(30)가 개재될 수 있으며, 상기 제3완충부재(30)는 베이스(1) 또는 프레임(2)에 체결된 지지볼트(2b)와 접하여 지지된다.
이때, 상기 스페이서(10)의 제1, 2평면부(11)(12)와 각각 접하는 제1, 2완충부재(21)(22)의 면적의 합과, 상기 안착홈(16)과 접하는 제3완충부재(30)의 면적을 서로 동일하게 하면 스페이서(10)의 상하부에 작용하는 압력 크기를 동일하므로 스페이서의 어느 한 부분으로의 응력이 집중되지 않게 되어 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한 상기 스페이서(10)의 제1, 2평면부(11)(12)의 면적 합과, 안착홈(16)의 면적 합이 동일하도록 하기 위해 스페이서의 벽면에는 제1경사면(13)과 제2경사면(15)이 형성되며, 상기 각 경사면은 안착홈(16)이 형성된 방향으로 그 표면적이 점차 좁아지게 되어 있다.
한편, 상기 각 완충부재(21)(22)(30)는 스페이서(10)보다 그 소재의 경도가 무른 것이 바람직하며, 이는 스페이서(10)가 상대적으로 경도가 큰 소재로 하여 코 일조립체(3)를 상·부에서 지지하는 동시에 절연내력을 향상시키는 기능을 수행하도록 하고, 상대적으로 경도가 무른 소재의 완충부재는 자체의 탄성을 통해 충격이나 진동 혹은 소음을 감쇄시키는 기능을 수행하도록 하여 각자의 역할을 분담하도록 하기 위함이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능함을 이해해야 하고, 그에 따라 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위 및 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상까지 포함하는 것이다.
도 1은 일반적인 몰드변압기 구조를 개략적으로 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 몰드변압기의 스페이서부 구조를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 몰드변압기용 스페이서의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰드변압기용 스페이서와 완충부재의 분해사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰드변압기용 스페이서와 완충부재의 조립사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 몰드변압기의 스페이서부 구조를 보인 측면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1... 베이스
2... 프레임
3... 코일조립체
10... 스페이서(spacer)
11... 제1평면부
12... 제2평면부
13... 제1경사면
14... 그루브(groove)
15... 제2경사면
16... 안착홈
17... 돌기
21... 제1완충부재
22... 제2완충부재
30... 제3완충부재

Claims (7)

  1. 상·하측 수평면과 각 수평면을 잇는 벽면을 가진 몰드변압기용 스페이서에 있어서,
    일측 수평면에 코일조립체(3)와 접하도록 마련된 제1평면부(11) 및 제2평면부(12)와;
    상기 제1평면부(11)와 제2평면부(12) 사이의 수평면에서 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 돌기(17)와;
    상기 상하측 수평면을 잇는 벽면 일측에 형성된 제1경사면(13)과;
    상기 벽면에 수평하게 내측으로 패인 복수 개의 그루브(14)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1경사면(13)의 대향하는 벽면에 제2경사면(15)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스(1) 또는 프레임(2)을 향하는 평면에 평활한 안착홈(16)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스페이서(10)의 제1, 2평면부(11)(12)의 면적 합과, 안착홈(16)의 면적은 동일한 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조.
  5. 청구항 1의 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조에 있어서,
    제1 및 제2평면부(11)(12)에 각각 육면체의 제1 및 제2완충부재(21)(22)가 개재되어 제1 및 제2완충부재(21)(22)가 코일조립체(3)와 접하게 된 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조.
  6. 청구항 3의 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조에 있어서,
    안착홈(16)에 육면체의 제3완충부재(30)가 개재되어 제3완충부재(30)가 베이스(1) 또는 프레임(2)을 지지하게 된 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 각 완충부재는 스페이서보다 경도가 무른 소재인 것을 특징으로 하는 몰드변압기용 스페이서를 이용한 완충구조.
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