KR20160072167A - 변압기 - Google Patents

Abstract

권철심과, 권철심의 하부에 배치되는 하부 금구(金具)와, 권철심과 하부 금구를 죄는 밴드를 적어도 구비한 변압기에 있어서, 하부 금구는, 권철심의 하부를 지지하는 평판부와, 평판부로부터 권철심의 외주측으로 또한 위쪽으로 연장되는 절곡(折曲)부를 갖고, 절곡부의 권철심 외주측의 단부(端部)는, 권철심의 외주와 동등하거나, 또는 그보다 외측까지 연장되어 있고, 밴드는, 상기 하부 금구의 평판부와 상기 절곡부를 따라 권철심과 하부 금구를 죄어 고정하고 있다. 이에 따라, 밴드의 죔에 의해 철심에 압축 하중이 걸려, 철심의 특성이 악화되는 것을 방지한다.

Description

변압기{TRANSFORMER}

본 발명은 변압기에 관한 것이다.

본 기술분야의 배경기술로서, 일본국 특개2006-294673호 공보(특허문헌 1)가있다. 이 공보에는, 해결 수단으로서 「코일(2) 내에 철심(1)을 삽입한 후, 철심(1)을 지지하는 하부 클램프(5) 및 철심(1)의 상부에 설치되는 상부 클램프(4)를 배치한 후, 철제 밴드(6)를 철심(1)과 코일(2) 사이를 삽입 통과하고, 상부 클램프(4) 및 하부 클램프(5)에 설치된 밴드 삽입 구멍(17a, 17b, 18a, 18b)을 통과한 후, 철제 밴드(6)를 죔으로써, 구성되는 변압기 중신(中身; content) 지지 장치에 있어서, 코일(2) 내에 삽입된 철심(1)과 코일(2) 사이의 철심(1)의 측면에, 길이 치수가 철심(1)의 철심 높이와 대략 동일 치수 또는 철심 높이보다 긴 지지판(7)을 삽입하고, 철제 밴드 죔시에 상부 클램프(4) 및 하부 클램프(5)와 이 지지판(7)이 상자 형상을 형성하도록 한 것이다. 밴드 죔시에 철심에 가해지는 압축 하중을 경감할 수 있는 변압기 중신 지지 장치를 얻는다.」라고, 과제로서 「밴드 죔시에 철심에 가해지는 압축 하중을 경감할 수 있는 변압기 중신 지지 장치를 얻는다.」라고 기재되어 있다(요약 참조).

일본국 특개2006-294673호 공보

밴드의 죔에 의해 철심에 압축 하중이 걸려, 철심의 특성이 악화된다.

상기 과제를 해결하기 위해, 예를 들면 특허청구범위에 기재된 구성을 채용한다. 본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면 「권철심과, 당해 권철심의 하부에 배치되는 하부 금구(金具)와, 당해 권철심과 하부 금구를 죄는 밴드를 적어도 구비한 변압기에 있어서, 상기 하부 금구는, 상기 권철심의 하부를 지지하는 평판부와, 당해 평판부로부터 상기 권철심의 외주측으로 또한 위쪽으로 연장되는 절곡(折曲)부를 갖고, 상기 절곡부의 권철심 외주측의 단부(端部)는, 상기 권철심의 외주와 동등하거나, 또는 그보다 외측까지 연장되어 있고, 상기 밴드는, 상기 하부 금구의 평판부와 상기 절곡부를 따라 상기 권철심과 상기 하부 금구를 죄어 고정하고 있는」것을 특징으로 한다.

밴드로 죔을 해도 철심의 특성이 악화되지 않는 변압기를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 변압기 중신의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 변압기의 단면 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 밴드 죔 구조의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 하부 금구와 밴드의 접촉면의 확대도.
도 5는 실시예 1에 따른 하부 금구의 사시도.
도 6은 실시예 2에 따른 하부 금구의 사시도.
도 7은 실시예 3에 따른 하부 금구의 사시도.
도 8은 종래의 변압기 중신의 사시도.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 이용하여 설명한다.

실시예 1

도 8은 종래의 변압기 중신의 사시도이다. 변압기 중신(101)은, 권철심(1)과, 이것에 감도록 부착된 코일(2)로 구성된다. 권철심(1)과 코일(2)의 상부에는 상부 금구(3)가 배치되고, 권철심(1)과 코일(2)을 사이에 두고 상부 금구(3)와 대향하는 위치에 하부 금구(21)가 배치된다. 코일(2)과 상부 금구(3) 사이에 상부 코일 지지부(8)가 배치되어 있고, 코일(2)과 하부 금구(21) 사이에 하부 코일 지지부(22)가 배치되어 있다. 또한, 권철심(1), 상부 금구(3), 하부 금구(21)가 철제 밴드(7)로 고정되어 있다. X축 방향으로 연장된 밴드(7)로 권철심, 상부 금구(3), 하부 금구(21)를 죄는 것으로, 권철심(1)의 코너부에서는, 직접적으로 밴드(7)가 권철심(1)과 접촉한 상태에서 죈 구조이다. 따라서, 철심 재료로서 압축 응력에 약한 아모퍼스 재료를 채용한 경우에는, 권철심이 이 밴드로부터 받는 응력에 의해 특성이 악화되게 된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 하부 금구(21)는 평판 형상의 부재이며, 판 두께가 얇은 판재로 하부 금구(21)를 구성한 경우에는 하부 철심(21)의 밴드로 죄인 영역 부근이 X축 방향을 따라 우묵해지는 것과 같이 변형하게 될 가능성이 있었다. 또한, 하부 금구(21)와 하부 코일 지지부(22)는 X축 방향으로는 고정되어 있지 않기 때문에, 지진 등으로 X축 방향의 흔들림이 생겼을 때에는, 코일 지지부(22)가 어긋날 가능성이 있었다.

도 1은 본 발명의 변압기 중신의 사시도를 나타낸다. 변압기 중신(100)은, 권철심(1)과 이것에 감도록 부착된 코일(2)로 구성된다. 권철심(1)과 코일(2)의 상부에는 상부 금구(3)가 배치되고, 권철심(1)과 코일(2)을 사이에 두고 상부 금구(3)와 대향하는 위치에 하부 금구(4)가 배치된다. 코일(2)과 상부 금구(3) 사이에 상부 코일 지지부(8)가 배치되어 있고, 코일(2)과 하부 금구(4) 사이에 하부 코일 지지부(9)가 배치되어 있다. 또한, 권철심(1), 상부 금구(3), 하부 금구(4)가 철제 밴드(7)로 고정되어 있다. 이 상부 코일 지지부(8)는, 밴드(7)로 권철심(1)을 죄었을 때, 권철심(1)에 직접적으로 응력이 가해지는 것을 방지한다. 하부 금구(4) 상에 변압기 중신(100)을 배치하면, 변압기 중신(100)의 자중(自重)에 의한 응력이 철심에 가해져 특성이 악화되지만, 이것을 방지하기 위해, 본 발명에서는 하부 코일 지지부(9)가 코일(2)의 위치를 높게 지지하며, 권철심(1)과 하부 금구(9)의 접촉을 피하는 구조로 하고 있다.

도 2는 본 실시예의 변압기의 단면 사시도를 나타낸다. 상부 금구(3)에 구비된 밴드 삽입 구멍(16)과 하부 금구(4)에 구비된 밴드 삽입 구멍(17)을 통과해 밴드(7)가 권철심(1), 상부 금구(3), 하부 금구(4)를 죄어 고정한다. 이것에 코일(2)이 감긴 상태의 것을, 스터드 볼트(14)로 탱크(10)에 더 고정한다. 탱크(10)는, 탱크 하부를 구성하는 바닥판(11), 바닥판(11)에 용접되어 바닥면에 고정되는 베이스(12)를 구비하고, 탱크의 상면에는 변압기 중신 전체를 덮는 커버(15)가 배치된다.

도 3은, 본 실시예의 권철심(1), 상부 금구(3), 하부 금구(9), 밴드(7)의 위치 관계를 나타내기 위해, 변압기 중신으로부터 코일을 제거한 것의 사시도이다. 도 2에서도 설명한 바와 같이, 밴드(7)는, 상부 금구(3)가 구비한 밴드 삽입 구멍(16)으로부터 삽입되며, 권철심(1)과 코일(2) 사이를 통과하고, 하부 금구(4)에 구비된 밴드 삽입 구멍(17)에 삽입되고, 하부 금구(4)의 바닥면을 따르고, 반대측의 상하 금구의 삽입 구멍(16 및 17)을 통해서 상부 금구(3)의 상면에서 죄어, 클램핑한다. 도 4는 본 실시예의 하부 금구(4)와 밴드(7)의 접촉면을 확대한 도면이다. 밴드(7)는 예를 들면 철제의 것을 사용할 수 있다. 밴드(7)를 강하게 죄면, 하부 금구(4)에는 밴드(7)의 죔력에 의해 Z축 방향의 힘이 가해지기 때문에, 하부 금구(4)가 굽힘 변형을 일으킬 가능성이 있지만, 본 실시예에서는 하부 금구(4)의 일부가 하부 코일 지지부(9)를 따르도록 접촉시켜 배치되어 있기 때문에, 하부 금구(4)의 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 하부 금구(4)를 통해 밴드의 죔 응력이 권철심(1)에 작용하는 것을 방지할 수 있다. 이 구조를 채용한 경우에는 구조적인 방법으로 변형을 억제할 수 있으므로, 하부 금구(4)의 판 두께를, 밴드(7)의 죔에 의해 변형되는 정도까지 얇은 판 두께로 할 수도 있다.

또한, 지진 등의 X방향의 흔들림이 발생한 경우의 권철심(1)의 X축 방향으로의 어긋남 방지에 대해, 본 실시예에서는 하부 금구(4)가 권철심(1)의 하면을 따른 단순한 평판이 아닌 절곡부(18a)를 구비하고 있기 때문에, Y축 방향뿐만 아니라 X축 방향에 대해서도, 권철심(1) 및 하부 코일 지지부(9)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 지진 재해시에 권철심(1)에 큰 응력을 걸지 않고 강고하게 고정할 수 있어, 내진성이 향상된다.

또한, 하부 금구(4)에 절곡부(18a)를 구비함으로써, 탱크(10)의 바닥판(11)에 압출부를 갖고 있는 경우여도, 변압기 중신(100)을 수용하는 것이 가능하다. 이렇게 바닥판(11)에 압출 성형을 실시해서 변압기 중신을 아래로 들어간 형상으로 함으로써, 변압기 전체를 저(低)중심화할 수 있다. 또한, 바닥판(11)이 권철심(1)의 형상을 따른 형상으로 함으로써, 이 바닥판(11)에서 권철심(1)의 X축 방향의 흔들림을 억제하는 기능을 구비할 수 있어, 내진 특성의 향상이 도모된다.

도 5는 본 실시예에 따른 하부 금구의 사시도이다. 하부 금구(4)의 일부는 절곡부(18a)를 갖고, 앞서 기술한 바와 같이, 압출 성형된 바닥판(11)을 갖는 변압기에 있어서도 수용할 수 있다. 또한, 절곡부(18a)에는 삽입 구멍(17)이 이루어져 있고, 밴드 죔시 밴드(7)가 하부 금구의 모서리에 접촉하여 파단되지 않도록 하기 위해 밴드 맞닿음부(19)를 설치하여, 밴드(7)가 이것을 따르도록 하고 있다. 또한, 절곡부(18b)를 형성하고, 여기에 당해 권철심(1)과, 당해 하부 코일 지지부(9)를 협입함으로써, 철심 단면(端面) 방향(Y축 방향)으로의 흔들림에도 강한 구조로 되어 있다. 종래 구조에서는 절곡부(18b)만 형성되어 있기 때문에, 하부 코일 지지부(9)를 지지하기 위해 절곡부(18b)에는 어느 정도 길이가 필요했지만, 절곡부(18a)를 형성함으로써, X축 방향에서도 코일 지지부를 지지하여, Y축 방향의 쓰러짐을 억제하는 것이 가능해지기 때문에, 절곡부(18b)의 길이를 짧게 할 수 있어, 재료비 삭감으로 이어진다. 또한, 종래의 변압기에서는, 하단 금구가 평평했기 때문에, 금구의 두께가 얇을 경우, 밴드 죔에 의해 금구가 Y축 방향으로 변형하고, 코일 지지부에 불균일한 하중이 가해지거나, 철심 단면의 누름도 약해지지만, 본 실시예에서는, 금구의 일부에 절곡부(18a)가 들어감으로써 강성이 높고 밴드 죔의 힘을 받아도 금구가 변형하기 어렵기 때문에, 코일 지지부를 균등하게 죌 수 있다. 그 결과, 절곡부(18b)가 외측으로 개방되어, 철심의 형태가 무너짐으로써 특성 악화되는 것을 방지할 수 있다.

실시예 2

도 6은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 하부 금구의 사시도이다. 본 실시예에서는, 전용의 형(型)을 사용하지 않는 하부 금구의 구조의 예를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 나타난 구성과 동일한 부호 및 기능을 갖는 부재에 대해서는, 설명을 생략한다.

실시예 1에서는 절곡부(18a)에 밴드 삽입 구멍(17)을 형성하고, 여기에 밴드 맞닿음부(19)를 구비하고 있었지만, 본 실시예에서는, 절곡부(18a)의 외측에 절곡부(19)를 형성하고 있는 점이 상이하다.

이 절곡부(19)는, 철심의 코너부보다 X축 방향의 외측에 형성함으로써 권철심(1)에는 압축 하중을 가하지 않는 구조로 하고 있다. 또한, 절곡부(18a)의 일부에 노치(20)를 형성함으로써, 코일 지지부(9)와 하부 금구(5) 사이의 극간이 작아도 조립이 가능하게 되어 있다. 또한, 밴드 맞닿음부(19)를 형성함으로써, 실시예 1의 하부 금구(4)보다 하부 금구(5) 전체로서의 Y축 방향의 굽힘 응력에 대한 강도가 강화되어 있기 때문에, 밴드 죔에 의한 Y축 방향의 변형을 억제할 수 있다. 본 실시예의 하부 금구(5)는 실시예 1과는 달리 삽입 구멍이 뚫려 있지 않기 때문에, 전용의 형이 없어도 제작할 수 있다.

실시예 3

도 7은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 하부 금구의 사시도의 예이다. 본 실시예에서는, 절곡부(18a)를 철심 코너부를 따르는 원호 형상으로 한 하부 금구의 구조의 예를 설명한다.

실시예 3의 하부 금구(6)에 있어서는, 철심의 코너부를 따르도록 절곡부(18a)를 형성하고 있다. 절곡부(18a) 선단의 모서리에 밴드가 접촉하지 않도록 굽힘(R)을 조정함으로써, 실시예 1, 실시예 2의 밴드 삽입 구멍이나, 밴드 맞닿음 부위를 형성하지 않고, 철심 코너부에 압축 하중을 가하지 않는 구조가 가능하다. 또한, 철심 코너부의 R을 따라 굽힘(R)을 조정함으로써, 수송시의 철심 형상의 붕괴를 억제할 수 있다. 또한, 바닥판 압출부에 가까운 R로 함으로써 운송시 등에 변압기 중신이 진동했을 경우에도, 바닥판에 접촉하는 흔들림을 보다 적게 조정할 수 있다.

이상, 실시예별로 설명해왔지만, 각 실시예의 구성을 조합하여 실시하는 것도 가능하다.

100 … 변압기 중신 101 … 변압기 중신(종래 구조)
1 … 권철심 2 … 코일
3 … 상부 금구 4 … 하부 금구
5 … 하부 금구 6 … 하부 금구
7 … 밴드 8 … 상부 코일 지지부
9 … 하부 코일 지지부 10 … 탱크
11 … 바닥판 12 … 베이스
13 … 매달기용 이어 14 … 스터드 볼트
15 … 커버 16 … 밴드 삽입 구멍
17 … 밴드 삽입 구멍 18a … 절곡부
18b … 절곡부 18c … 절곡부
19 … 밴드 맞닿음부 20 … 노치
21 … 종래 구조의 하부 금구 22 … 종래 구조의 하부 코일 지지부

Claims (8)

1. 권철심과, 당해 권철심의 하부에 배치되는 하부 금구(金具)와, 당해 권철심과 하부 금구를 죄는 밴드를 적어도 구비한 변압기에 있어서,
   상기 하부 금구는, 상기 권철심의 하부를 지지하는 평판부와, 당해 평판부로부터 상기 권철심의 외주(外周)측으로 또한 위쪽으로 연장되는 절곡(折曲)부를 갖고,
   상기 절곡부의 권철심 외주측의 단부(端部)는, 상기 권철심의 외주와 동등하거나, 또는 그보다 외측까지 연장되어 있고,
   상기 밴드는, 상기 하부 금구의 평판부와 상기 절곡부를 따라 상기 권철심과 상기 하부 금구를 죄어 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 변압기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 금구는, 상기 절곡부의 일부를 더 절곡한 밴드 맞닿음부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변압기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 절곡부는, 일부에 밴드를 관통시키는 구멍을 구비하고, 당해 구멍의 상기 권철심 내주(內周)측에 상기 밴드 맞닿음부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 변압기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 밴드 맞닿음부는, 상기 절곡부 중 상기 권철심의 최외주측에 구비한 것을 특징으로 하는 변압기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하부 금구는, 상기 권철심의 축 방향 단면(端面)을 따르는 방향으로 상기 평판부로부터 절곡된 절곡부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 변압기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 금구는, 상기 절곡부의 상기 권철심 외주측의 일부에 노치를 설치한 것을 특징으로 한 변압기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 절곡부는 곡면 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 변압기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   코일을 더 구비하고, 상기 하부 금구와 상기 코일 사이에 당해 코일을 지지하는 코일 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변압기.

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