KR20150024898A

KR20150024898A - 코로나가 없는 캡 조립체

Info

Publication number: KR20150024898A
Application number: KR1020157001596A
Authority: KR
Inventors: 젱 후앙; 밍 장; 진콴 양
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2015-03-09
Also published as: MX343067B; TW201405990A; CN103515918B; EP2865061A1; EP2865061B1; ES2661997T3; RU2014149577A; US20150136444A1; MX2014014870A; US9502160B2; BR112014032377A2; CN103515918A; EP2865061A4; JP2015523047A; CA2875775A1; WO2014003999A1

Abstract

원통형의 단부를 갖는 전기 장치 주위에 균일한 전기 응력 분포를 달성하기 위한 코로나가 없는 캡 조립체가 개시되고, 코로나가 없는 캡 조립체는 원통형 단부의 원주 방향을 따라 원통형 단부에 클램핑하도록 구성되는 클램핑 부재; 및 두 개의 개방 단부를 갖는 그레이딩 챔버를 구비하는 코로나가 없는 캡을 포함하고, 코로나가 없는 캡은 코로나가 없는 캡이 전기 장치에 탈착 가능하게 고정되고 전기 장치의 원통형 단부는 개방 단부의 하나를 통해 코로나가 없는 캡의 그레이딩 챔버 내에 적어도 부분적으로 연장되는 방식으로 그레이딩 챔버 내에 고정되고 클램핑 부재와 연결되도록 구성되는 연결 컴포넌트를 더 포함한다.

Description

코로나가 없는 캡 조립체{CORONA-FREE CAP ASSEMBLY}

본 발명은 코로나가 없는 캡 장치, 특히 변압기 단자에 유용한 코로나가 없는 캡 조립체에 관한 것이다.

국가 경제의 급속한 발전에 따라 도시들은 늘어나는 전력 부족에 직면하였다. 110㎸ 이상의 전압을 갖는 신축 변전소는 교외 지역, 경제 개발 구역 및 도심 지역에서 지속적으로 나타나고 있다. 브래킷 구조의 구식 야외 변전소는 도시 계획, 환경 보호, 토지 자원 보존, 일상적인 유지 보수의 감소 및 기타 요소들에 대한 고려때문에 요구 사항을 더 이상 충족할 수 없다. 반면에, 전기 장치 조립체는 작은 점유 면적과 옥내 배치 적합성이라는 장점으로 인해 널리 채용되고 있다.

전력 산업에서, GIS(Gas Insulated Switchgear, 이하 GIS라고 함)는 국제적으로 "가스 절연 금속 폐쇄형 개폐장치"로 알려진, 폐쇄형 육불화황 절연 전기 장치 조립체를 말한다. 그것은 차단기, 단로기, 접지 개폐기, 변압기, 변류기, 서지 피뢰기, 모선, 케이블 단자, 인입 및 인출 케이블 부싱(cable bushing) 등을 포함하는 변전소에서 변압기를 제외한 모든 주요 장비를 최적의 디자인의 통합 조립체에 결합한다. GIS는 또한 고전압 전원 분배 장치로 알려져 있다. GIS의 장점은 작은 점유 면적, 높은 신뢰성, 강한 안전성, 낮은 유지 보수 작업량 및 주요 구성 요소의 20년 이상의 긴 유지 보수 간격에 있다.

현재, 110㎸ 이상 전압의 GIS 개폐장치의 생산이 빠르게 증가하여 핫포인트가 되고 있다. 국립 고전압 스위치 협회의 통계에 의하면, 2006년 110㎸ GIS의 생산은 전년(2,671 베이) 대비 993 베이 증가하여 37.18%의 증가율을 보여 3,664 베이에 이르렀고, 15개의 GIS 제조업체가 있어 전년 대비 4개가 증가하였다. 110㎸ GIS의 급속한 발전은 주로 제조사의 제품에 대한 지속적인 수정 및 성능 개선 그리고 고객 수요의 급격한 증가에 기인한다. 110㎸ GIS 기술에서 큰 발전이 있었다. 그 구조는 분리 외함 내 3상에서 하나의 공통 외함 내 3상으로 개선되었다. 그 쉘 재료는 강판에서 주로 알루미늄 합금으로 진화되었다. 차단기는 파퍼형(puffer type)에서 자기소화형(self-extinguishing type)으로 진화되었다. 단로기 및 접지 개폐기는 세 위치 조합형으로 진화되었다. 그 운영 메커니즘은 유압 메커니즘에서 경량 스프링 작동 메커니즘으로 진화되었고; 보조 제어 시스템의 일부는 기존의 전자기형에서 지능형 전자형으로 진화되었다. 일부 전기 규격은 126㎸/2000A/31.5kA에서 145㎸/3150A/40kA로 진화되었다. 기술 발전으로 인해 126㎸ GIS는 크기의 소형화, 무게의 경량화, 신뢰도 향상 및 SF6 가스 소비의 감소화가 되었다. 따라서, 그것은 더 큰 시장 점유율을 얻고 더 많은 고객을 끌고 있다. 110㎸ 이상 전압의 GIS 시스템은 널리 대량으로 사용되어 왔고, 일부 국가와 지역에서 10년 또는 20년 동안 운영되어 왔다. 많은 운영 경력을 얻게 되었다. 제조사는 생산과 운영 경력을 바탕으로 110㎸ 이상 전압의 GIS를 끊임없이 개선시켜 오고 있다. 이러한 개선은 주로 GIS의 크기 소형화 및 성능의 향상을 위한 사양의 업그레이드 또는 구조의 혁신에 반영되었다.

시스템의 변압기 케이블의 단자에서, 코로나가 없는 캡은 일반적으로 변압기 단자와 변압기 단자의 단부에서 도전성 패널 주변의 전계 분포를 개선하는 데 사용되기 때문에 이에 따라 그들의 단열 수준이 증가된다. 종래의 코로나가 없는 캡은 일반적으로 연결 인터페이스(일반적으로 중공 캐비티)가 에폭시 절연체 상의 도전성 패널과 동일한 크기를 갖도록 설계된다. 따라서, 변압기 단자가 변압기 장비에 전기적으로 접속될 때, 첫째로 할 것은 그것이 도전성 패널과 직접 접촉할 수 있도록 전기 접속용 단자를 에폭시 절연체 상의 도전성 패널 위에 배치하는 것이다. 이어서, 코로나가 없는 캡의 연결 인터페이스는 단자 위에 배치되어 단자와 접촉할 수 있게 된다. 마지막으로, 코로나가 없는 캡과 단자는 연결 볼트와 함께 도전성 패널에 고정된다. 그러나, 종래의 코로나가 없는 캡은 설치 시 단자 위에 설치되어야 한다. 그 결과, 코로나가 없는 캡은 단자를 설치하는 동안 단자가 코로나가 없는 캡과 접속되기 전에 제거되어야 한다. 그러므로, 종래의 코로나가 없는 캡 장치의 설치는 다소 불편하다. 또한, 변압기 장비가 공장 밖으로 운송되기 전에 단자가 이미 연결배선과 연결되어 있다면 단자와의 접합부의 외경이 코로나가 없는 캡의 중심의 보어(bore) 크기보다 크기 때문에 단자를 설치하기 어려운 곤란한 상황이 발생할 것이다.

[발명의 개요]

본 발명은 종래의 기술적 해결책에서 상술한 바와 같이 적어도 하나 이상의 기술적 문제를 극복 또는 완화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 새로운 변압기 케이블 단자용 코로나가 없는 캡 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러므로, 본 발명의 적어도 하나의 목적은 단자가 연결되어 있어도 코로나가 없는 캡을 분해하지 않고도 변압기 단자 제품과의 전기적 접속을 용이하게 하는 코로나가 없는 캡 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 관점에 의하면, 원통형 단부를 갖는 전기 장치 주위에서 균일한 전기 응력 분포를 달성하기 위한 코로나가 없는 캡 조립체가 제공된다. 코로나가 없는 캡 조리체는, 원통형 단부의 원주 방향을 따라 원통형 단부를 클램핑(clamping)하도록 구성되는 클램핑 부재; 및 두 개의 개방 단부를 가진 그레이딩 챔버(grading chamber)를 포함하는 코로나가 없는 캡을 포함한다. 코로나가 없는 캡은 그레이딩 챔버 내부에 고정되고 코로나가 없는 캡이 전기 장치 상에 탈착 가능하게 고정되는 방식으로 클램핑 부재와 연결된 연결 컴포넌트를 더 가지며, 전기 장치의 원통형 단부는 개방 단부 중 하나의 단부를 통하여 코로나가 없는 캡의 그레이딩 챔버 내로 적어도 부분적으로 연장된다.

특히, 관통 개구부는 연결 컴포넌트 상에 형성되고, 관통 개구부는 전기 장치의 원통형 단부에 맞추어져 개구부를 통과하도록 되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 연결 컴포넌트는 그레이딩 챔버의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버의 내면에 고정된 적어도 실질적으로 링형상부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의하면, 연결 컴포넌트는 그레이딩 챔버의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버의 내면에 고정된 적어도 두 개의 원호부를 또한 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 클램핑 부재는 링 본체와 클램프력 조정부(clamp force adjusting mechanism)를 포함할 수 있다. 클램프력 조정부는 원통형 단부 상에 클램핑된 링 본체를 조임/해제하도록 되어 있고, 클램프력 조정부는 간극과 조정 수단을 포함한다. 간극은 링 본체에 구비되어 두 개의 단부를 형성함과 동시에 조정 수단은 원통형 단부에 클램핑 부재에 의해 가해지는 클램프력을 조정하기 위한 간극 크기를 변경하기 위해 구비된다. 또한, 조정 수단은 나사 구멍, 비나사 구멍 및 나사 조임부를 포함한다. 나사 구멍은 링 본체의 하나의 단부에 위치하고, 비나사 구멍은 링 본체의 다른 단부에 위치한다. 나사 구멍과 비나사 구멍은 동축으로 설계됨과 동시에 나사 조임부는 나사 구멍과 비나사 구멍을 연결하도록 설계된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의하면, 클램핑 부재는 제1 및 제2 원호 본체와 각 조정 수단이 제1 원호 본체의 하나의 단부와 제2 원호 본체의 하나의 단부를 함께 연결하여 클램핑 부재가 원통형 단부 상에 클램핑되도록 하는 두 개의 조정 수단을 또한 포함할 수 있다. 또한 각 조정 수단은 나사 구멍, 비나사 구멍 및 나사 조임부를 포함한다. 나사 구멍은 제1 및 제2 원호 본체 둘 모두의 하나의 단부를 통해서 연장되고 비나사 구멍은 제1 및 제2 원호 본체 둘 모두의 다른 단부를 통해 연장되며, 나사 구멍과 비나사 구멍은 동축으로 설계됨과 동시에 나사 조임부는 나사 구멍과 비나사 구멍을 연결하도록 설계됨으로써 제1 및 제2 원호 본체의 대응하는 단부가 함께 연결된다.

본 발명의 어떤 실시예에 의하면, 클램핑 부재는 하나 이상의 장력 노치를 또한 포함할 수 있고, 하나 이상의 장력 노치는 클램핑 부재에 형성되고 클램핑 부재가 전기 장치의 원통형 단부 상에 클램핑될 때 클램핑 부재의 장력을 해제하도록 구성되어 있다.

본 발명의 어떤 실시예에 의하면, 연결 컴포넌트는 복수의 제1 연결 구멍과 복수의 조임부를 더 포함할 수 있고, 복수의 제1 연결 구멍은 연결 컴포넌트에 형성되고 클램핑 부재에 형성된 복수의 제2 연결 구멍과 각각 정렬하도록 구성되어 있고; 동시에 복수의 조임부가 제1 연결 구멍과 대응되는 제2 연결 구멍을 함께 조이는 데 제공된다.

특히, 본 발명의 어떤 실시예에 의하면, 전술한 코로나가 없는 캡 조립체에 있어서, 전기 장치는 부분적으로 절연체로 피복된 전기 케이블일 수 있고, 동시에 원통형 단부는 전기 케이블을 외부 전기 장치와 전기적으로 연결하도록 구성되어 있는 절연체의 전기자 헤드(armature head)이다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 케이블 단자 조립체가 제공된다. 케이블 단자 조립체는 전기 케이블, 전기 케이블의 적어도 일부를 피복하도록 구성되어 있고 원통형 단부를 가진 절연체 및 절연체에 탈착 가능하게 고정되고 절연체 주위에 균일한 전기 응력 분포를 얻을 수 있도록 구성된 전술한 코로나가 없는 캡 조립체를 포함한다.

본 발명은 적어도 다음과 같은 기술적 효과를 가지고 있음을 상기로부터 알 수 있다: 변압기 케이블 단자에 새로운 코로나가 없는 캡 조립체를 제공함. 코로나가 없는 캡 조립체는 주로 연결 컴포넌트(연결 인터페이스)와 클램핑 부재를 갖는 코로나가 없는 캡을 포함한다. 특히, 완전히 새로운 연결 방식이 코로나가 없는 캡 조립체에 채용되는데 즉, 클램핑 부재를 먼저 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)의 외주에 고정시킨 다음, 조임 기구로 연결 컴포넌트(연결 인터페이스)와 클램핑 부재를 함께 조임으로써 코로나가 없는 캡이 클램핑 부재에 고정될 수 있도록 한다. 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널) 위의 볼트 구멍은 단자와 연결하는 데 사용될 것이다. 따라서, 본 발명에 의해 제공되는 코로나가 없는 캡 조립체는 독립된 클램핑 부재를 사용하여 코로나가 없는 캡이 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들어, 도전성 패널)의 외주에 고정될 수 있도록 해 준다. 이러한 방식으로, 단자와 연결하기 위한 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)의 볼트 구멍은 코로나가 없는 캡이 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)와의 연결을 달성할 때는 사용되지 않을 것이다. 따라서, 코로나가 없는 캡을 분해하지 않고도 변압기 단자 제품과 전기적으로 용이하게 연결할 수 있다.

본 발명의 상기와 다른 관점 및 효과를 좀더 명확히 하고 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위하여, 이하 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 추가로 설명한다.
도 1은 그레이딩 챔버의 내부 구조를 도시하기 위해 코로나가 없는 캡이 절개된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체의 예시적인 설치 도면.
도 2는 본 발명의 상술한 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체에서의 코로나가 없는 캡의 예시도.
도 3은 코로나가 없는 캡이 절개된 본 발명의 상술한 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체에서의 코로나가 없는 캡의 다른 예시도.
도 4는 본 발명의 상술한 바람직한 실시예에 따른 전기 장치의 원통형 단부 상에 클램핑될 때, 코로나가 없는 캡 조립체에서의 클램핑링의 예시도.
도 5는 본 발명의 상술한 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체에서의 클램핑링의 예시도.
도 6은 본 발명의 상술한 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체에서의 클램핑링의 다른 예시도.
도 7은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 코로나가 없는 캡 조립체에서의 클램핑링의 예시도.
일부 예시도, 구성 요소의 형상 뿐만 아니라 수량 및 재료 및 구성 요소 간의 상대적인 관계 등은 일부 예시적인 실시예를 도시함으로써 상기에 간략히 개시되어 있다; 그러나, 본 발명의 보호 범위는 이에 한정되지 않는다.
실시예
본 발명의 예시적인 실시예들은 이하에서 도면을 참조하여 상세히 설명할 것이고, 상세한 설명 전반에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 부분을 나타낸다. 그러나, 본 개시 내용은 여러 가지 상이한 실시예들을 가질 수 있으며, 다음의 개시 내용은 본 명세서에서 상세히 설명된 실시예에 한정되지 않는다. 한편, 이들 실시예 및 발명의 포괄적이고 철저한 설명은 당업자가 본 발명의 개념을 완전히 이해하는 데 도움을 주기 위해 제공된다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 코로나가 없는 캡 조립체를 제공한다. 코로나가 없는 캡 조립체는 원통형 단부(31)를 갖는 전기 장치(30) 주위에서 균일한 전기 응력 분포를 달성하기 위해 사용된다. 특히, 코로나가 없는 캡 조립체는 주로 클램핑 부재(20)와 코로나가 없는 캡(10)을 포함한다. 클램핑 부재(20)는 원통형 단부(31)의 원주 방향을 따라서 원통형 단부(31)를 클램핑하도록 구성된다. 코로나가 없는 캡(10)은 두 개의 개방 단부(14, 16)를 갖는 그레이딩 챔버(15)를 포함하고; 한편, 코로나가 없는 캡(10)은 연결 컴포넌트(11)를 또한 포함한다. 연결 컴포넌트(11)는 그레이딩 챔버(15) 내부에 고정되고 클램핑 부재(20)와 연결되어 코로나가 없는 캡(10)이 전기 장치(30)에 탈착 가능하게 고정되고, 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)는 개방 단부(14, 16) 중 하나의 단부(16)를 통해 코로나가 없는 캡(10)의 그레이딩 챔버(15)로 적어도 부분적으로 연장된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 그레이딩 챔버(15)는 대안으로 소정의 기울기를 갖는 중공의 원뿔대일 수 있고, 중공의 원뿔대는 더 작은 직경의 개방 단부(14)와 더 큰 직경의 개방 단부(16)를 갖는다는 것을 주목해야 한다. 개방 단부(16)는 적어도 부분적으로 그레이딩 챔버(15) 내로 연장되도록 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)에 사용되는 반면에, 개방 단부(14)는 단자(40)와 같은 외부 장치가 통과하는 데 사용된다. 물론, 다른 실시예에서는 그레이딩 챔버(15)는 다른 형태(예를 들면, 원통형)를 갖는 중공의 물체도 될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 컴포넌트(11)는 코로나가 없는 캡(10)의 그레이딩 챔버(15)의 내부에 형성된다. 그레이딩 챔버(15)의 내부에는 관통 개구부(110)가 연결 컴포넌트(11) 상에 형성되고, 관통 개구부(110)는 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)가 통과하도록 되어 있다. 코로나가 없는 캡(10)의 연결 컴포넌트(11)의 주요 기능은 코로나가 없는 캡과 다른 컴포넌트들(본 발명의 클램핑 부재(20)과 같은) 사이의 연결 인터페이스를 제공하는 것이라는 데에 유의해야 한다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 연결 컴포넌트(11)는 그레이딩 챔버(15)의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버(15)의 내면(100)에 고정된 적어도 하나의 실질적으로 링형상부 즉, 고리부를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서는 연결 컴포넌트(11)는 그레이딩 챔버(15)의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버(15)의 내면(100)에 고정된 적어도 두 개의 원호부(미도시)도 될 수 있고, 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)는 적어도 두 개의 원호부에 의해 정의되는 중앙 영역을 통과할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 다른 코로나가 없는 캡 조립체에서 그 주요 특징 중 하나는 도 4에 도시된 바와 같이 독립된 클램핑 부재(20)를 제공하는 것이다. 클램핑 부재(20)는 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)의 외주에 설치되고, 원통형 단부(31)의 원주 방향을 따라 원통형 단부(31)를 클램핑하도록 되어 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 클램핑 부재(20)는 링 본체(21), 링 본체(21)에 의해 그 주위에 형성된 관통 개구부(22) 및 클램프력 조정부(23)를 포함한다. 링 본체(21)는 원통형 단부(31)의 외주를 클램핑하기 위해 제공될 수 있고 동시에 클램프력 조정부(23)는 원통형 단부(31)를 클램핑하는 링 본체(21)를 조임/해제하도록 되어 있다. 이 실시예에서, 클램프력 조정부(23)는 간극(231)과 조정 수단(232)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 간극(231)은 링 본체(21)에 형성되어 링 본체(21)가 두 개의 단부를 형성함과 동시에, 조정 수단(232)은 클램핑 부재(20)에 의해 원통형 단부(31)에 가해지는 클램프력을 조정하기 위한 간극(231)의 크기를 변경하기 위해 제공된다. 또한, 조정 수단(232)은 나사 구멍(2321), 비나사 구멍(2323) 및 나사 조임부(2322)를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 나사 구멍(2321)은 간극(231)에 인접한 링 본체(21)의 하나의 단부를 통해서 측면으로 연장되고, 비나사 구멍(2323)은 간극(231)에 인접한 링 본체(21)의 다른 단부에 위치하고, 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)은 동축이 되도록 설계되고; 동시에 나사 조임부(2322)는 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)을 연결하기 위해 제공되고, 조임용 나사 구멍(2321)의 나삿니와 맞물려 있다. 이런 방법으로, 나사 구멍(2321)을 나사 조임부(2322)와 맞물리게 함으로써, 클램핑 부재(20)의 간극(231)의 크기를 조정할 수 있으며, 그에 따라 클램핑 부재(20)에 의해 원통형 단부(31)에 가해지는 클램프력을 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 클램핑 부재(20)는 제1 및 제2 원호 본체(211, 212)와 두 개의 조정 수단(232)을 또한 포함할 수 있다. 클램핑 부재(20)에서, 각 조정 수단(232)은 제1 원호 본체(211)의 하나의 단부와 제2 원호 본체(212)의 하나의 단부를 함께 연결하여 클램핑 부재(20)가 원통형 단부(31) 상에 클램핑되도록 되어 있다. 마찬가지로, 실시예에서는 각 조정 수단(232)은 나사 구멍(2321), 비나사 구멍(2323) 및 나사 조임부(2322)를 포함한다. 이 실시예에서는, 나사 구멍(2321)은 제1 및 제2 원호 본체(211, 212) 둘 모두의 하나의 단부를 통해서 연장되고; 비나사 구멍(2323)은 제1 및 제2 원호 본체(211, 212) 둘 모두의 다른 하나의 단부를 통해서 연장되고, 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)은 동축이되도록 설계되고; 동시에 나사 조임부(2322)는 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)을 연결하여 제1 및 제2 원호 본체(211, 212)의 대응하는 단부가 함께 연결되도록 제공된다. 따라서, 나사 구멍(2321), 비나사 구멍(2323) 및 나사 조임부(2322)를 맞물리게 함으로써, 클램핑 부재(20)의 간극(231)의 크기를 조정할 수 있고, 그에 따라 원통형 단부(31)에 가해지는 클램핑 부재(20)의 클램프력을 조정할 수 있다.
바람직하게는, 간극(231)을 통해서 연장되는 나사 구멍(2321)은 클램핑 부재(20)의 두 개의 단부에서 클램핑 부재(20)의 간극(231)에 반경 방향으로 동축으로 제공되므로, 두 개의 단부에 나사 구멍과 단차형 보어 구멍(stepped bore hole)이 각각 형성되고, 간극(231)과 멀리 떨어진 단차형 보어 구멍의 직경은 비교적 크다.
또한, 본 발명에 의하면, 클램핑 부재(20)는 원통형 단부(31)에 클램프력을 발생시키면서 자체의 응력을 조정하기 위한 응력 조정부를 더 포함한다. 특히, 본 발명에 의한 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 자체의 응력을 조정하기 위한 클램핑 부재(20)의 응력 조정부는 하나 이상의 장력 노치(233)를 포함한다. 하나 이상의 장력 노치(233)는 클램핑 부재(20) 상에 형성되고, 클램핑 부재(20)가 전기 장치(30)의 원통형 단부(31) 상에 클램핑할 때 클램핑 부재(20)의 장력을 해제하도록 되어 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 장력 노치(233)가 클램핑 부재(20)의 축 방향을 따라 형성되고, 클램핑 부재(20)의 반경 방향으로만 클램핑 부재(20)의 내부 원형 면으로 개방되지만, 외부면으로는 개방되지 않는다. 바람직하게는, 하나 이상의 장력 노치(233)가 간극(231)을 제외하고 클램핑 부재(20)의 링 본체(21)에 균등하게 구비된다.
본 발명에 의해 제공되는 클램핑 부재(20)는 바람직하게는 어느 정도의 유연성을 가지는 재료로 형성되는 것에 유의해야한다.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 코로나가 없는 캡 조립체에서, 클램핑 부재(20)는 복수의 제2 연결 구멍(52)을 포함하는 반면, 연결 컴포넌트(11)는 복수의 제1 연결 구멍(51)을 더 포함한다. 연결 컴포넌트(11)에 형성된 복수의 제1 연결 구멍(51)은 클램핑 부재(20) 상에 형성된 복수의 제2 연결 구멍(52)과 각각 정렬된다. 또한, 복수의 조임부(50)가 제공된다. 복수의 조임부(50)는 제1 연결 구멍(51)과 제2 연결 구멍을 각각 함께 조이는 데 제공되므로, 클램핑 부재(20)와 코로나가 없는 캡(10) 사이를 연결할 수 있다.
예시적으로, 상술한 코로나가 없는 캡 조립체에서, 전기 장치(30)는 절연체로 부분적으로 피복된 전기 케이블을 포함할 수 있는 동시에 원통형 단부(31)는 절연체의 전기자 헤드이고, 전기자 헤드는 전기 케이블을 외부의 전기 장치에 전기적으로 연결하도록 되어 있다.
따라서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 본 발명은 케이블 단자 조립체를 제공한다. 케이블 단자 조립체는 전기 케이블; 원통형 단부(31)를 갖는 절연체(30) - 절연체(30)는 전기 케이블의 적어도 일부를 덮도록 되어 있음 -; 및 상술한 코로나가 없는 캡 조립체를 포함하며, 여기서, 코로나가 없는 캡 조립체는, 절연체(30)에 탈착 가능하게 고정되고 절연체(30)의 주위에 균일한 전기 응력 분포를 달성하도록 되어 있다.
본 발명에 의해 제공되는 코로나가 없는 캡 조립체의 실질적인 적용의 예시적 예가 다음에 제공된다.
코로나가 없는 캡(10)과 클램핑 부재(20)의 설계:
본 발명에 따른 실시예에서 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 코로나가 없는 캡(10)은 원통형 구조이고, 개방 단부(14, 16)는 원통형 코로나가 없는 캡(10)의 두 개의 단부에 각각 형성된다. 개방 단부의 내경은 원통형 코로나가 없는 캡(10)의 최대 외경보다 작다. 원통형 코로나가 없는 캡(10)의 양 단부는 원통형 코로나가 없는 캡(10)의 최대 외경과 최소 내경 사이에서 매끄럽게 원호가 전환되는 모양이다. 원통형 코로나가 없는 캡(10)의 양 단부에서 최소 내경에 대응하는 레벨은 원통형 코로나가 없는 캡(10의) 양 단부에서 원호 전환의 최고 레벨보다 낮다. 또한, 코로나가 없는 캡(10)의 연결 인터페이스(즉, 연결 컴포넌트)(11)는 코로나가 없는 캡(10)과 일체화되고, 관통 개구부(110)는 연결 인터페이스(즉, 연결 컴포넌트)(11)의 중앙에 제공되며, 관통 개구부(110)의 내경은 에폭시 절연체(즉, 전기 장치)(30) 상의 도전성 패널(즉, 원통형 단부)(31)의 외경보다 크다. 연결 인터페이스(즉, 연결 컴포넌트)(11)의 관통 개구부(110)의 내경은 에폭시 절연체(즉, 전기 장치)(30) 상의 도전성 패널(즉, 원통형 단부)(31)의 최대 외경보다 크다.
도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 클램핑 부재(20)는 링형상 구조이고, 클램핑 부재(20)는 에폭시 절연체(즉, 전기 장치)(30) 상의 도전성 패널(즉, 원통형 단부)(31)에 클램핑하여 원통형 코로나가 없는 캡(10)을 고정하고, 코로나가 없는 캡(10)과 에폭시 절연체(30)의 도전성 패널(31) 사이에 전기적 도전을 얻도록 되어 있다.
간극(231)이 링형상 클램핑 부재(20)에 형성되고, 완전히 관통한 장력 노치(233)는 클램핑 부재(20)의 직경을 따라 간극(231)의 반대 위치에 축 방향을 따라 형성되어 있다. 장력 노치(233)는 링형상 클램핑 부재(20)가 반경 방향으로 어느 정도의 유연성과 압축성을 가질 수 있도록 즉, 링형상 클램핑 부재(20)의 직경이 변경 가능하여 링형상 클램핑 부재(20)가 외경 조건을 충족하는 어느 도전성 패널(31)에 완전히 고정될 수 있도록 제공된다. 링형상 클램핑 부재(20)의 내부 관통 개구부(22)의 최대 직경은 도전성 패널(31)의 최대 외경보다 커야 한다. 간극(231)에서 클램핑 부재(20)의 연결을 달성하고 나사 구멍(2321)과 나사 조임부(2322) 사이의 맞물림을 조정함으로써 클램핑 부재(20)와 도전성 패널(31) 사이에 클램핑 연결을 달성하기 위해 나사 구멍(2321)은 링형상 클램핑 부재(20)의 간극(231)의 양측에 형성되거나, 또는 그대신 나사 구멍이 일측에 형성되고 비나사 구멍이 타측에 형성된다.
상기로부터 본 발명은 새로운 변압기의 케이블 단자용 코로나가 없는 캡 조립체를 제공한다는 것을 볼 수 있다. 코로나가 없는 캡 조립체는 주로 연결 컴포넌트(연결 인터페이스)와 클램핑 부재를 갖는 코로나가 없는 캡을 포함한다. 특히, 코로나가 없는 캡 조립체에 완전히 새로운 연결 방식이 채용된다. 즉, 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)의 외주에 먼저 클램핑 부재를 고정하고, 그 다음 조임 기구로 연결 컴포넌트(연결 인터페이스)와 클램핑 부재를 함께 조임으로써 코로나가 없는 캡이 클램핑 부재에 고정된다. 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널) 상의 볼트 구멍은 단자와의 연결에 사용될 것이다. 따라서, 본 발명에 의해 제공되는 코로나가 없는 캡 조립체는 독립된 클램핑 부재를 사용하여 코로나가 없는 캡이 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)의 외주에 고정될 수 있도록 한다. 이러한 방법으로, 코로나가 없는 캡과 전기 장치(예를 들면, 절연체)의 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널)의 연결을 달성할 때에는 단자와의 연결을 위한 원통형 단부(예를 들면, 도전성 패널) 상의 볼트 구멍은 사용되지 않을 것이다. 따라서, 단자가 연결되어 있어도 코로나가 없는 캡을 분해하지 않고 변압기 단자 제품과의 전기적 연결을 용이하게 달성할 수 있다.
상기에서는 단지 몇 가지 예시적인 실시예를 도시 및 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 기술적 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 이러한 예시적인 실시예의 어떠한 변경 및 개선은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해하여야 한다. 본 발명의 청구항들의 보호 범위는 본 출원의 청구항 및 그 균등물로 정의되어야 한다.

Claims

원통형 단부(31)를 갖는 전기 장치(30)의 주위의 균일한 전기 응력 분포를 목표로 하는 코로나가 없는 캡 조립체(corona-free cap assembly)로서, 원주 방향을 따라 원통형 단부(31) 상에 클램핑(clamping)하도록 구성되는 클램핑 부재(20); 및 두 개의 개방 단부(14, 16)가 있는 그레이딩 챔버(grading chamber)(15)를 가진 코로나가 없는 캡(10)을 포함하고, 코로나가 없는 캡(10)은 코로나가 없는 캡이 전기 장치(30)에 탈착 가능하게 고정되고 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)가 개방 단부(14, 16)의 하나의 단부(16)를 통해 코로나가 없는 캡(10)의 그레이딩 챔버(15) 내로 적어도 부분적으로 연장되는 방식으로 그레이딩 챔버(15) 내에 고정되고 클램핑 부재(20)와 연결되도록 되어 있는 연결 컴포넌트(11)를 더 갖는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항에 있어서, 관통 개구부(110)가 연결 컴포넌트(11) 상에 형성되고, 전기 장치(30)의 원통형 단부(31)를 관통하도록 되어 있는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 연결 컴포넌트(11)는 그레이딩 챔버(10)의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버(10)의 내면(100)에 고정된 적어도 실질적으로 링형상부를 갖는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 연결 컴포넌트(11)는 그레이딩 챔버(10)의 원주 방향을 따라 그레이딩 챔버(10)의 내면(100)에 고정된 적어도 두 개의 원호부를 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항에 있어서, 클램핑 부재(20)는 링 본체(21)와 클램프력 조정부(clamp force adjusting mechanism)(23)를 포함하고, 클램프력 조정부(23)는 원통형 단부(31)에 클램핑된 링 본체(21)를 조임/해제하도록 되어 있으며, 클램프력 조정부(23)는,
링 본체(21)에 제공되어 두 개의 단부를 형성하는 간극(231);
클램핑 부재(20)에 의해 원통형 단부(31)에 가해지는 클램프력을 조정하기 위해 간극 크기(231)를 변경하도록 제공되는 조정 수단(232)을 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제5항에 있어서, 조정 수단(232)은,
링 본체(21)의 하나의 단부에 위치하는 나사 구멍(2321); 및
링 본체(21)의 다른 단부에 위치하는 비나사 구멍(2323) - 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)은 동축으로 설계됨 -; 및
비나사 구멍(2323)을 나사 구멍(2321)과 연결시키도록 제공되는 나사 조임부(2322)를 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항에 있어서, 클램핑 부재(20)는 제1 및 제2 원호 본체(211, 212)와 두 개의 조정 수단(232)을 포함하고, 각 조정 수단(232)은 제1 원호 본체(211)의 하나의 단부와 제2 원호 본체(212)의 하나의 단부를 함께 연결하여 클램핑 부재(20)가 원통형 단부(31) 상에 클램핑되도록 되어 있는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제7항에 있어서, 각 조정 수단(232)은,
제1 및 제2 원호 본체(211, 212) 둘 모두의 하나의 단부를 통해 연장되는 나사 구멍(2321); 및
제1 및 제2 원호 본체(211, 212) 둘 모두의 다른 단부를 통해 연장되는 비나사 구멍(2323) - 비나사 구멍(2323)과 나사 구멍(2321)은 동축으로 설계됨 -; 및
비나사 구멍(2323)을 나사 구멍(2322)과 연결하여 제1 및 제2 원호 본체(211, 212)의 대응하는 단부가 함께 연결되도록 제공되는 나사 조임부(2322)를 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제5항 또는 제7항에 있어서, 클램핑 부재(20)는,
클램핑 부재(20) 상에 형성되고, 클램핑 부재(20)를 전기 장치(30)(31)의 원통형 단부(31) 상에 클램핑하는 동안 클램핑 부재(20)의 장력을 해제하도록 되어 있는 하나 이상의 장력 노치(233)를 더 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항에 있어서, 연결 컴포넌트(11)는,
그 위에 형성되고 클램핑 부재(20) 상에 형성된 복수의 제2 연결 구멍(52)에 각각 매칭되도록 되어 있는 복수의 제1 연결 구멍(51); 및
제1 및 대응하는 제2 연결 구멍을 함께 조이도록 제공되는 복수의 조임부(50)를 포함하는, 코로나가 없는 캡 조립체.
제1항에 있어서, 전기 장치(30)는 절연체로 부분적으로 피복된 전기 케이블을 포함하고 원통형 단부(31)는 절연체(30)의 헤드 전기자(31)이고, 연결 단부(31)는 전기 케이블을 외부 전기 장치와 전기적으로 연결하도록 되어 있는, 코로나가 없는 캡 조립체.
전기 케이블 단자 조립체로서,
전기 케이블(40),
원통형 단부(31)를 가지고 전기 케이블(40)의 적어도 일부를 피복하도록 되어 있는 절연체(30), 및
절연체(30)에 탈착 가능하게 고정되고 절연체(30) 주위에 균일한 전기 응력 분포를 목표로 하도록 되어 있는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 코로나가 없는 캡 조립체를 포함하는, 전기 케이블 단자 조립체.