KR20150125420A - 전력용 유입변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전력용 유입변압기는 변압기 본체 내의 권선과 상부 프레임 사이에 지그재그로 적층된 공통 링(common ring)을 배치하는 한편, 공통 링 사이로 절연유(insulating oil)가 흐르는 통로를 확보함으로써 권선으로부터 철심에 이르기까지의 연면 거리(creeping distance)를 확보하는 동시에 냉각 효과를 개선하기 위한 것으로, 내부에 절연유가 채워진 탱크; 상기 탱크의 내부에 수용되며, 자기회로를 형성하는 철심, 상기 철심의 둘레에 구비되는 권선, 그리고 상기 철심과 권선 사이를 지지하는 프레임으로 이루어진 변압기 본체; 및 상기 권선과 프레임 사이에 일정한 폭을 가진 절연 격리판이 지그재그로 적층되어 이루어진 공통 링을 포함한다.

Description

전력용 유입변압기{OIL IMMERSED POWER TRANSFORMER}

본 발명은 전력용 유입변압기에 관한 것이다.

변압기는 고압을 저압으로 혹은 저압을 고압으로 변환시키는 전기적 에너지 변환장치이다. 단순한 변압기는 도 1과 같이 자로(磁路)를 형성하는 하나의 철심(1) 주위에 2개 이상의 권선(2a, 2b)이 감긴 형태로 되어있다.

도 1은 변압기의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 1차 권선(2a)의 U, V에 전압이 인가되면 전자유도 법칙에 의하여 2차 권선(2b)에 전압이 인가되어 u, v의 전압이 나타나게 된다.

2차 권선(2b)의 u, v에 부하를 연결하면 권선(2a, 2b)에 전류가 흘러 열이 발생하는데, 이것이 바로 일부의 전기에너지가 열에너지로 변환하는 것이다. 대체로 이런 열에너지로 변환된 손실 에너지는 변압기의 총 에너지의 3% 이내 이다.

즉, 변압기의 특성 상 사용자가 특정의 전압으로 변압하고자 할 경우 이상적인 변압기라면 입력된 전압에 대하여 출력되는 변압된 전압의 비율이 1:1, 즉 100%로 되어 변압 시 손실이 발생하지 않게 된다.

그러나, 실제 변압 시에는 부하손(load loss)이나 무부하손, 즉 철손(iron loss) 등의 손실이 발생되어 100%의 변압효율을 기재한다는 것은 불가능하다.

이와 같은 변압기에는 철심에 감은 코일, 즉 권선을 절연유(insulating oil)로 절연한 유입변압기, 코일 주위에 전기적 특성이 큰 에폭시 수지를 고진공으로 침투시키고 그 주위를 기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 몰드변압기, 금속 혼합물을 이용하여 만들어진 비정질 자성재료를 이용한 아몰퍼스 변압기 등이 있다.

상기 변압기의 종류 중 유입변압기는 가격이 저렴하고 소음이 적으며, 실외에 설치가 가능하여 많은 장소에서 사용되고 있다.

유입변압기는 고압권선과 저압권선을 외함 또는 탱크(이하, '탱크'로 표기함)의 내부에 넣고, 외함의 내부를 절연유로서 충전한 형태의 변압기를 말한다. 상기 절연유는 고압권선과 저압권선 사이에서의 전기적 절연을 담당하는 동시에, 변압기의 작동 과정에서 발생된 열을 상기 절연유의 대류 작용을 통해서 외함의 외부로 발산되도록 함으로써 변압기가 정상 온도를 유지하도록 한다.

도 2는 일반적인 전력용 유입변압기의 구조 일부를 개략적으로 도시한 단면도로써, 탱크 내부에 수용되는 변압기 본체의 상측 일부를 예를 들어 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 일반적인 전력용 유입변압기의 본체 구조는 크게 권선(40a, 40b), 프레임(80), 코어 또는 철심(이하, '철심'으로 표기함)(30)으로 이루어져 있다.

상기 권선(40a, 40b)은 자로를 형성하는 상기 철심(30)의 둘레에 소정의 턴수(회수)로 권선되는 1차 권선(40a)과 상기 1차 권선(40a)에 대해 소정의 권선 비로 권선되는 2차 권선(40b)으로 구성된다.

상기 프레임(80)은 상기 철심(30)을 지지하는 역할을 하며, 상기 철심(30)의 하부에 배치되는 하부 프레임(미도시)과 상기 철심(30)의 상부에 배치되는 상부 프레임(80)으로 구분된다.

상기 철심(30)은 다수의 강판을 절연 적층하여 형성된다.

상기 권선(40a, 40b) 상부와 프레임(80) 사이에는 절연을 위해 속이 찬 디스크 형태의 다수의 공통 링(70)이 적층되며, 그 사이 사이에 블록(block)(미도시)이 위치하게 된다.

이러한 공통 링(70)은 연면 거리(creeping distance) 확보를 위해서도 사용되지만, 상기 공통 링(70)을 사용하게 될 경우 상부 프레임(80)에서 철심(30)에 이르기까지 공통 링(70)이 위치하고 있어 절연유의 순환이 제대로 이루어지지 않을 가능성이 높다. 즉, 냉각 효과에 불리할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 변압기 본체 내의 권선 상부로부터 철심에 이르기까지의 연면 거리(creeping distance)를 확보하고 절연유(insulating oil)의 순환을 개선하도록 한 전력용 유입변압기를 제공하는데 목적이 있다.

기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 유입변압기는 내부에 절연유가 채워진 탱크; 상기 탱크의 내부에 수용되며, 자기회로를 형성하는 철심, 상기 철심의 둘레에 구비되는 권선, 그리고 상기 철심과 권선 사이를 지지하는 프레임으로 이루어진 변압기 본체; 및 상기 권선과 프레임 사이에 일정한 폭을 가진 절연 격리판이 지그재그로 적층되어 이루어진 공통 링을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 철심은 각 상의 권선이 권회(권선)되는 다수의 수직부와 상기 수직부의 상단 및 하단에 각각 수평으로 배치되는 수평부를 구비하여 사다리 형상을 가질 수 있다.

이때, 상기 프레임은 상기 철심의 하측에 배치되는 하부 프레임과 상기 철심의 상측에 배치되는 상부 프레임으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 상부 프레임은 그 내부에 상기 철심의 상측 수평부가 수용되어 지지되게 구성될 수 있다.

상기 공통 링은 상기 권선과 상부 프레임 사이에 지그재그로 적층되어 이루어져 상기 권선으로부터 철심에 이르기까지의 연면 거리를 확보할 수 있다.

상기 각각의 절연 격리판은 상기 철심의 수직부에 대해 축 대칭 구조를 가지는 한편, 상기 철심의 일측에서 서로 대칭이 되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 공통 링은 상기 철심의 일측 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층된 후에 다시 가장자리에서 중심 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층되어 이루어질 수 있다.

상기 공통 링은 상기 철심의 가장자리에서 일측 중심 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층된 후에 다시 일측 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층되어 이루어질 수 있다.

이때, 상부의 절연 격리판은 그 하부의 절연 격리판과 일부 오버랩되도록 적층될 수 있다.

상기 절연 격리판과 절연 격리판 사이에 구비되어 지지하는 블록을 추가로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력용 유입변압기는 변압기 본체 내의 권선과 상부 프레임 사이에 지그재그로 적층된 공통 링(common ring)을 배치하는 한편, 공통 링 사이로 절연유가 흐르는 통로를 확보함으로써 권선으로부터 철심에 이르기까지의 연면 거리를 확보하는 동시에 냉각 효과를 개선하는 효과를 제공한다.

도 1은 변압기의 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 일반적인 전력용 유입변압기의 구조 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기의 A부분을 확대하여 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전력용 유입변압기의 구조 일부를 개략적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력용 유입변압기의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

그리고, 도 4는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기의 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.

이때, 상기 도 4는 축 대칭 구조의 일측(본 제 1 실시예에서는 우측) 단면을 개략적으로 도시하고 있다.

상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 변압기는 외함 또는 탱크(이하, '탱크'로 표기함)(110)와, 상기 탱크(110)의 내부에 수용되는 변압기 본체(120)로 구성될 수 있다.

상기 탱크(110)는 변압기의 하우징(housing)을 형성하는 부분이다.

상기 탱크(110)는 냉연강판을 사용하여 제작할 수 있으며, 내부압력에 충분히 견딜 수 있도록 하고, 수송 및 제반 충격에 대하여 변형이 생기지 않도록 충분한 기계적 강도를 고려하여 설계, 제작될 수 있다.

본 발명의 전력용 변압기는, 예를 들면, 상기 탱크(110)의 내부에 절연유(오일)가 수용되는 소위 전력용 유입변압기로 구성될 수 있다.

본 발명의 전력용 유입변압기는, 예를 들면, 5㎹A 이상의 전력용 유입변압기로 구성될 수 있다.

상기 탱크(110)의 일측, 예를 들면, 상측에는 오일탱크(112)가 구비될 수 있다.

상기 오일탱크(112)는 상기 탱크(110)와 연통 될 수 있다.

상기 오일탱크(112)의 하측에는 상기 오일탱크(112)와 상기 탱크(110)를 연결하는 연결관(114)이 구비될 수 있다.

상기 탱크(110)의 일측에는 제어부(116)가 구비될 수 있다.

상기 탱크(110)에는 고압측 단자(117) 및 저압측 단자(미도시)가 각각 구비될 수 있다.

상기 고압측 단자(117) 및 저압측 단자는 반드시 상부에 위치할 필요는 없으며, 측면에 설치될 수도 있다.

상기 탱크(110)의 일 영역에는 접지부(113)가 구비될 수 있다.

상기 접지부(113)는 일단이 지중(地中)에 매설된 접지 케이블(115)의 타단이 연결될 수 있다.

상기 탱크(110)의 내부에는 변압기 본체(120)가 수용될 수 있다.

상기 탱크(110)의 내부 일측에는 탭 절환기(118)가 구비될 수 있다.

상기 탭 절환기(118)는 부하(운전)시 탭 절환이 가능한 소위 오엘티시(On Load Tap Changer; OLTC), 엔엘티시(No Load Tap Changer; NLTC)로 구성될 수 있다.

상기 변압기 본체(120)는, 예를 들면, 자기회로를 형성하는 철심(130), 상기 철심(130)의 둘레에 구비되는 권선(140), 그리고 상기 철심(130)과 권선(140)을 지지하는 프레임(150)을 구비하여 구성될 수 있다.

상기 철심(130)은, 예를 들면, 경년 변화(aging)가 없는 고투자율의 전기강판(방향성 규소강판)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.

상기 철심(130)은 3상(예를 들면, A상, B상, C상)의 권선(140)이 권회(卷懷)될 수 있게 구성될 수 있다.

자세히 도시하지 않았지만, 상기 철심(130)은, 예를 들면, 각 상의 권선(140)이 권회(권선)되는 3개의 수직부와 상기 수직부의 상단 및 하단에 각각 수평으로 배치되는 수평부를 구비하여 대략 사다리 형상으로 구성될 수 있다.

상기 철심(130)의 주변에는 상기 철심(130)을 지지할 수 있게 프레임(150)이 구비될 수 있다.

상기 프레임(150)은, 예를 들면, 상기 철심(130)의 하측에 배치되는 하부 프레임(160)과 상기 철심(130)의 상측에 배치되는 상부 프레임(180)으로 구성될 수 있다.

상기 상부 프레임(180)은 내부에 상기 철심(130)의 상측 수평부가 수용되어 지지되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 상부 프레임(180)은 상기 철심(130)의 상측 수평부의 전방, 후방 및 상측을 감싸게 구성될 수 있다.

상기 하부 프레임(160)은 상기 철심(130)의 하측 수평부가 수용되어 지지되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하부 프레임(160)은 상기 철심(130)의 하측 수평부의 전방, 후방 및 하측을 감싸게 구성될 수 있다.

상기 프레임(150)에는 접지를 위해 상기 탱크(110)와 연결을 위한 접지 연결부(182)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 접지 연결부(182)는 상기 상부 프레임(180)의 일측(본 제 1 실시예에서는 상측)에 상향 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 접지 연결부(182)는, 예를 들면, 접지 케이블(184)에 의해 상기 탱크(110)에 연결되게 구성될 수도 있다. 또한, 상기 접지 연결부(182)는 상기 탱크(110)에 직접 연결되게 구성될 수도 있다.

상기 철심(130)의 외측에는 연결플레이트(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 연결플레이트는 상기 철심(130)을 구성하는 복수의 전기강판의 외곽(외측)에 배치되어 상기 전기강판이 외측으로 이탈되는 것을 억제할 수 있다.

상기 연결플레이트는 상기 철심(130)의 각 수직부의 전방 및 후방에 각각 배치되어 총 6개로 구성될 수 있다.

상기 철심(130)의 각 수직부에는 각 상별 권선(140)이 구비될 수 있다.

상기 권선(140)은 전압을 변화시킬 수 있게 상호 소정의 권선 비를 가지는 1차 권선(140a) 및 2차 권선(140b)을 구비할 수 있다.

상기 철심(130)의 둘레에는, 예를 들면 2차 권선(140b)이 구비되고, 상기 2차 권선(140b)의 외측에는 1차 권선(140a)이 구비될 수 있다.

상기 1차 권선(140a) 및 2차 권선(140b)은 동심원적으로 배치될 수 있다.

이러한 권선(140)은 용량, 전압 및 용도에 따라 구조 및 방법이 다르다.

이렇게 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기는 변압기 본체(120) 내의 1차, 2차 권선(140a, 140b)과 상부 프레임(180) 사이에 지그재그로 적층된 공통 링(common ring)(170)을 배치함으로써 1차, 2차 권선(140a, 140b)으로부터 철심(130)에 이르기까지의 연면 거리(creeping distance)를 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공통 링(170)은 기존의 디스크 형태의 링 대신에 일정한 폭을 가진 절연 격리판(175)이 지그재그로 적층되어 형성됨으로써 1차, 2차 권선(140a, 140b)으로부터 철심(130)에 이르기까지의 연면 거리를 충분히 확보할 수 있게 된다.

변압기에 전원이 인가되면, 철심(130)과 1차, 2차 권선(140a, 140b) 사이에 있는 절연 격리판(175)과 같은 절연물을 타고 절연 파괴가 일어날 수 있는데, 이 거리가 충분히 확보됨에 따라 부분 방전 및 미세 아크 발생을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 각각의 절연 격리판(175)은 축 대칭 구조를 가지는 한편, 철심(130)의 일측에서 서로 대칭이 되도록 구성될 수 있다. 즉, 예를 들면, 철심(130)의 일측(본 제 1 실시예에서는 우측) 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 절연 격리판(175)이 적층된 후에 다시 가장자리에서 중심 쪽으로 순차적으로 적층될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이때, 상부의 절연 격리판(175)은 그 하부의 절연 격리판(175)과 일부 오버랩되도록 적층될 수 있다.

이때, 지지를 위한 블록(미도시) 등은 기존 방식 그대로 사용할 수 있으며, 이렇게 지그재그로 결합된 공통 링(170)에 있어, 절연 격리판(175)과 절연 격리판(175) 사이에도 블록으로 지지할 수 있다.

이와 같이 개선된 공통 링(170) 구조에서 가운데 부분이 비어있는 것은 공통 링(170) 사이로 절연유(insulating oil)가 흐르는 통로를 확보하기 위한 것이다. 이러한 구조를 통해 연면 거리 확보는 물론 절연유의 흐름으로 절연 및 냉각 효과를 개선할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 절연 격리판은 철심의 가장자리에서 중심 쪽으로 순차적으로 적층된 후에 다시 일측 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 적층될 수도 있는데, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전력용 유입변압기의 구조 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이때, 상기 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전력용 유입변압기는 절연 격리판의 적층 형태를 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전력용 유입변압기의 구성과 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.

즉, 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전력용 변압기는 탱크와 상기 탱크의 내부에 수용되는 변압기 본체로 구성될 수 있다.

본 발명의 전력용 변압기는, 예를 들면, 상기 탱크의 내부에 절연유(오일)가 수용되는 소위 전력용 유입변압기로 구성될 수 있다.

상기 탱크의 내부에는 변압기 본체가 수용될 수 있다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 변압기 본체는, 예를 들면, 자기회로를 형성하는 철심(230), 상기 철심(230)의 둘레에 구비되는 권선(240a, 240b), 그리고 상기 철심(230)과 권선(240a, 240b)을 지지하는 프레임(280)을 구비하여 구성될 수 있다.

도시하지 않았지만, 상기 철심(230)은, 예를 들면, 각 상(예를 들면, A상, B상, C상)의 권선(240a, 240b)이 권회(권선)되는 3개의 수직부와 상기 수직부의 상단 및 하단에 각각 수평으로 배치되는 수평부를 구비하여 대략 사다리 형상으로 구성될 수 있다.

상기 철심(230)의 주변에는 상기 철심(230)을 지지할 수 있게 프레임(280)이 구비될 수 있다.

상기 프레임(280)은, 예를 들면, 상기 철심(230)의 하측에 배치되는 하부 프레임(미도시)과 상기 철심(230)의 상측에 배치되는 상부 프레임(280)으로 구성될 수 있다.

상기 상부 프레임(280)은 내부에 상기 철심(230)의 상측 수평부가 수용되어 지지되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 상부 프레임(280)은 상기 철심(230)의 상측 수평부의 전방, 후방 및 상측을 감싸게 구성될 수 있다.

상기 하부 프레임은 상기 철심(230)의 하측 수평부가 수용되어 지지되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하부 프레임은 상기 철심(230)의 하측 수평부의 전방, 후방 및 하측을 감싸게 구성될 수 있다.

상기 철심(230)의 각 수직부에는 각 상별 권선(240a, 240b)이 구비될 수 있다.

상기 권선(240a, 240b)은 전압을 변화시킬 수 있게 상호 소정의 권선 비를 가지는 1차 권선(240a) 및 2차 권선(240b)을 구비할 수 있다.

상기 철심(230)의 둘레에는, 예를 들면 2차 권선(240b)이 구비되고, 상기 2차 권선(240b)의 외측에는 1차 권선(240a)이 구비될 수 있다.

상기 1차 권선(240a) 및 2차 권선(240b)은 동심원적으로 배치될 수 있다.

이러한 권선(240)은 용량, 전압 및 용도에 따라 구조 및 방법이 다르다.

이렇게 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전력용 유입변압기는 변압기 본체 내의 1차, 2차 권선(240a, 240b)과 상부 프레임(280) 사이에 지그재그로 적층된 공통 링(270)을 배치함으로써 1차, 2차 권선(240a, 240b)으로부터 철심(230)에 이르기까지의 연면 거리를 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공통 링(270)은 기존의 디스크 형태의 링 대신에 일정한 폭을 가진 절연 격리판(275)이 지그재그로 적층되어 형성됨으로써 1차, 2차 권선(240a, 240b)으로부터 철심(230)에 이르기까지의 연면 거리를 충분히 확보할 수 있게 된다.

이때, 상기 각각의 절연 격리판(275)은 축 대칭 구조를 가지는 한편, 철심(230)의 일측에서 서로 대칭이 되도록 구성될 수 있다. 즉, 예를 들면, 철심(230)의 가장자리에서 중심 쪽으로 순차적으로 절연 격리판(275)이 적층된 후에 다시 일측(본 제 2 실시예에서는 우측) 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 적층될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이때, 상부의 절연 격리판(275)은 그 하부의 절연 격리판(275)과 일부 오버랩되도록 적층될 수 있다.

이때, 지지를 위한 블록(미도시) 등은 기존 방식 그대로 사용할 수 있으며, 이렇게 지그재그로 결합된 공통 링(270)에 있어, 절연 격리판(275)과 절연 격리판(275) 사이에도 블록으로 지지할 수 있다.

이와 같이 개선된 공통 링(270) 구조에서 가운데 부분이 비어있는 것은 공통 링(270) 사이로 절연유가 흐르는 통로를 확보하기 위한 것이다. 이러한 구조를 통해 연면 거리 확보는 물론 절연유의 흐름으로 절연 및 냉각 효과를 개선할 수 있게 된다.

한편, 상기 실시예에 대한 설명에 있어서, 상기 탱크 및 그에 구비된 변압기 본체 등의 구성은 기존부터 알려진 임의의 것을 채용할 수 있는 것이므로 반드시 도시된 것에 한하지 않는다. 요컨대, 본 발명은 상기 변압기 본체 내에 구비되는 공통 링에 관한 것이므로, 본 명세서 및 특허청구범위에 의해 정해지는 보호범위 내에 속하는 임의의 형태의 공통 링을 포함하는 경우 탱크 및 그에 구비된 변압기 본체 등의 형상과 무관하게 본 발명의 보호범위에 속하는 것임은 물론이다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

110 : 탱크 120 : 변압기 본체
130,230 : 철심 140 : 권선
140a,240a : 1차 권선 140b,240b : 2차 권선
150 : 프레임 170,270 : 공통 링
180,280 : 상부 프레임

Claims (10)

1. 내부에 절연유가 채워진 탱크;
   상기 탱크의 내부에 수용되며, 자기회로를 형성하는 철심, 상기 철심의 둘레에 구비되는 권선, 그리고 상기 철심과 권선 사이를 지지하는 프레임으로 이루어진 변압기 본체; 및
   상기 권선과 프레임 사이에 일정한 폭을 가진 절연 격리판이 지그재그로 적층되어 이루어진 공통 링을 포함하는 전력용 유입변압기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 철심은 각 상의 권선이 권회(권선)되는 다수의 수직부와 상기 수직부의 상단 및 하단에 각각 수평으로 배치되는 수평부를 구비하여 사다리 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임은 상기 철심의 하측에 배치되는 하부 프레임과 상기 철심의 상측에 배치되는 상부 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 프레임은 그 내부에 상기 철심의 상측 수평부가 수용되어 지지되게 구성되는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 공통 링은 상기 권선과 상부 프레임 사이에 지그재그로 적층되어 이루어져 상기 권선으로부터 철심에 이르기까지의 연면 거리를 확보하는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 절연 격리판은 상기 철심의 수직부에 대해 축 대칭 구조를 가지는 한편, 상기 철심의 일측에서 서로 대칭이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 공통 링은 상기 철심의 일측 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층된 후에 다시 가장자리에서 중심 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 공통 링은 상기 철심의 가장자리에서 일측 중심 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층된 후에 다시 일측 중심에서 가장자리 쪽으로 순차적으로 상기 절연 격리판이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
9. 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상부의 절연 격리판은 그 하부의 절연 격리판과 일부 오버랩되도록 적층되는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 격리판과 절연 격리판 사이에 구비되어 지지하는 블록을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력용 유입변압기.

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