KR20190032211A - 회전 전기 - Google Patents

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KR20190032211A
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추안홍 판
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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

터미널 박스의 변형을 억제하기 위한 대책을 실시하지 않고, 터미널 박스의 높이를 낮게 할 수 있어, 높이 방향의 치수 제약에 대하여 여유도를 갖게 하는 것이다.
본 발명의 회전 전기는, 회전자와, 고정자와, 고정자 코일로부터의 전기를 기외로 출력하는 고압 부싱과, 고정자 코일과 고압 부싱을 연결하여 전기 경로를 형성하는 복수의 전력선과, 전력선을 지지하는 지지 애자와, 회전자, 고정자 및 고정자 코일과 전력선의 접속부를 적어도 수납하고, 내부에 수소 가스가 충만되어 있는 회전 전기 외장용 상자와, 회전 전기 외장용 상자와 연통하고, 회전 전기 외장용 상자의 하부에 설치됨과 함께, 지지 애자가 설치되며, 이 지지 애자에 지지되어 있는 부분의 전력선 및 이 전력선과 접속되는 고압 부싱의 일부를 적어도 수납하는 터미널 박스를 구비하고, 지지 애자는, 터미널 박스의 저면에 수직 방향으로 설치되고, 이 수직 방향으로 설치된 지지 애자와, 고압 부싱의 터미널 박스 내에 위치하는 부분은, 서로 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

회전 전기{ROTATING ELECTRIC MACHINE}
본 발명은 회전 전기에 관한 것이며, 특히 고정자 코일로부터 기외로 전기를 취출하는 고압 부싱의 주위를 냉각하고, 또한, 이 고압 부싱에 접속되어 있는 전력선을 지지하고 있는 지지 애자 등을 수납하고 있는 터미널 박스를 구비하고 있는 것에 적합한 회전 전기에 관한 것이다.
일반적으로, 화력발전의 발전기 등의 기내에 가압된 수소 가스를 충만하고 있는 대형 회전 전기에 있어서는, 고정자 코일로부터 기외로 전기를 취출함과 함께, 기내의 수소 가스를 밀폐하기 위해, 고압 부싱을 사용하고 있다. 이 고압 부싱 중에는, 내부의 도체를 냉각 가스로 직접 냉각하는 것이 있다. 또한, 고압 부싱에 접속되는 전력선의 전기자 리드 내부에, 수소 가스를 직접 흐르게 하여 냉각하는 것이 있다.
상기한 터미널 박스는, 전기자 리드, 이 전기자 리드를 지지하는 지지 애자, 고정자 코일의 전력 공급용 단자를 연결하기 위한 걸침선에 접속되는 리드선과 전기자 리드를 접속하는 플렉시블 리드 등이 수납되어 있다.
상기한 지지 애자는, 종래, 고압 부싱측의 전기자 리드와 고정자 코일의 접속선(걸침선)으로부터의 리드선을 접속하는 플렉시블 리드의 근방에, 터미널 박스에 수평으로 고정되어 설치되며, 전기자 리드를 지지하는 강도 부재임과 동시에, 냉각 가스의 냉각 유로로서의 역할도 하고 있다.
본 기술 분야의 배경 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 기술이 있다. 이 특허문헌 1에는, 이하의 특징이 기재되어 있다. 회전 전기의 리드 박스(터미널 박스)는, 출력 리드와 송전 모선의 접속부를 보호하는 커버이며, 리드 박스 상부는 회전 전기 외장용 상자의 하부에 설치되고, 그 각각의 내부는 연통되어 있다. 회전 전기의 출력 리드와 송전 모선의 접속은, 리드 박스 하부에 설치된 리드 부싱(고압 부싱)과 리드 박스 내의 리드 커넥션을 통해 행해지고 있으며, 그 출력 리드 커넥션 및 리드 부싱에는 비교적 고전압이 인가되므로, 최종 접속 후, 테이프 권취 절연을 실시하고, 아울러 절연 연면 거리, 전기적 공극도 확보할 필요가 있다. 또한, 회전 전기 외장용 상자와 리드 박스의 각각의 내부는 연통되어 있고, 리드 박스 내 통전부로부터의 방열에 의한 주위 온도 상승을 완화하기 위해, 회전 전기 외장용 상자 내의 냉각 가스를 리드 박스 내부로 유도하여, 출력 리드, 리드 커넥션 및 리드 부싱의 냉각을 행하고 있다.
일본 특허 공개 소60-183950호 공보
그러나, 상술한 종래의 지지 애자를 터미널 박스에 수평으로 설치하는 구조에서는, 지지 애자를 설치하는 분만큼 터미널 박스의 높이를 높게 할 필요, 즉, 고압 부싱과의 절연 거리를 확보하는 것, 및, 고압 부싱의 메인터넌스를 위한 작업 공간을 확보할 필요가 있기 때문에, 지지 애자를 설치하는 분만큼 터미널 박스의 높이를 높게 할 필요가 있고, 터미널 박스의 높이를 높게 하면 강도면에서 불리하였다.
또한, 발전기(회전 전기) 내부에는, 가압된 냉각 가스가 충만되기 때문에, 터미널 박스의 변형을 억제하기 위해, 터미널 박스가 대형화되는 것에 수반하여 저판의 두께를 증가시키거나, 측면 및 저면에 리브를 설치하는 등의 대책이 필요하였다.
그런데, 상술한 특허문헌 1에는, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단에 대해서는, 아무것도 기재되어 있지 않다.
본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 터미널 박스의 변형을 억제하기 위한 대책을 실시하지 않고, 터미널 박스의 높이를 낮게 할 수 있어, 높이 방향의 치수 제약에 대하여 여유도를 갖게 할 수 있는 회전 전기를 제공하는 것이다.
본 발명의 회전 전기는, 상기 목적을 달성하기 위해, 회전자와, 해당 회전자와 소정의 간극을 두고 대향 배치되며, 고정자 철심 및 고정자 코일로 이루어지는 고정자와, 상기 고정자 코일로부터의 전기를 기외로 출력하는 고압 부싱과, 상기 고정자 코일과 상기 고압 부싱을 연결하여 전기 경로를 형성하는 복수의 전력선과, 해당 전력선을 지지하는 지지 애자와, 상기 회전자, 상기 고정자 및 상기 고정자 코일과 상기 전력선의 접속부를 적어도 수납하고, 내부에 수소 가스가 충만되어 있는 회전 전기 외장용 상자와, 해당 회전 전기 외장용 상자와 연통하고, 해당 회전 전기 외장용 상자의 하부에 설치됨과 함께, 상기 지지 애자가 설치되며, 이 지지 애자에 지지되어 있는 부분의 상기 전력선 및 이 전력선과 접속되는 상기 고압 부싱의 일부를 적어도 수납하는 터미널 박스를 구비하고, 상기 지지 애자는, 상기 터미널 박스의 저면에 수직 방향으로 설치되고, 이 수직 방향으로 설치된 상기 지지 애자와, 상기 고압 부싱의 상기 터미널 박스 내에 위치하는 부분은 서로 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 터미널 박스의 변형을 억제하기 위한 대책을 실시하지 않고, 터미널 박스의 높이를 낮게 할 수 있어, 높이 방향의 치수 제약에 대하여 여유도를 갖게 할 수 있는 회전 전기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 대상으로 되는 회전 전기의 전체 구성을 일부 파단하여 도시하는 사시도.
도 2a는 종래의 회전 전기의 단부 및 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우를 도시하는 단면도.
도 2b는 종래의 회전 전기의 단부 및 터미널 박스 주위의 구조를 축방향으로부터 본 경우를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2a에 도시한 종래의 회전 전기에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우의 상세를 도시하는 단면도.
도 4는 종래의 회전 전기에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 상방향으로부터 본 경우를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 대상이 되는 회전 전기에 채용되는 고압 부싱을 도시하는 단면도.
도 6은 종래의 회전 전기에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우의 다른 예를 도시하고, 도 3에 상당하는 도면.
도 7은 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우의 단면도.
도 8은 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 축방향으로부터 본 경우의 단면도.
도 9는 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 상방향으로부터 본 경우의 평면도.
이하, 도시한 실시예에 기초하여 본 발명의 회전 전기를, 종래의 회전 전기와 비교하면서 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 부분에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.
우선, 도 1을 사용하여, 본 발명의 대상이 되는 회전 전기에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 수소 가스로 냉각되어 있는 회전 전기(발전기)(100)는, 일반적으로, 출력(용량)에 따라서 고정자 코일이 수랭되고, 기내가 수소 가스로 냉각되어 있는 수냉각 회전 전기, 기내가 수소 가스로 냉각되어 있는 수소 냉각 회전 전기, 기내가 공기로 냉각되어 있는 공기 냉각 회전 전기의 3종류로 크게 구별되고, 이 중 수냉각 회전 전기, 수소 냉각 회전 전기는, 기내에 가압한 수소 가스가 충만되어 있다. 도 1은 기내에 수소 가스를 충만한 회전 전기(100)를 나타내고 있다.
해당 도면에 도시한 회전 전기(100)는 회전자(1)와, 이 회전자(1)와 소정의 간극을 두고 대향 배치되며, 고정자 철심(2) 및 고정자 코일(3)로 이루어지는 고정자(4)와, 고정자 코일(3)로부터의 전기를 기외로 출력하는 고압 부싱(5)과, 고정자 코일(3)과 고압 부싱(5)을 연결하여 전기 경로를 형성하는 후술하는 걸침선(13), 리드선(14), 플렉시블 리드(15), 전기자 리드(16) 등의 전력선과, 이 전력선 중 전기자 리드(16)를 지지하는 후술하는 지지 애자(17)와, 회전자(1)와 고정자(4) 및 고정자 코일(3)과 전력선 중 걸침선(13)의 접속부가 적어도 수납되고, 내부에 수소 가스가 충만되어 있는 회전 전기 외장용 상자(6)와, 이 회전 전기 외장용 상자(6)와 연통하고, 회전 전기 외장용 상자(6)의 하부에 설치됨과 함께, 지지 애자(17)가 설치되며, 이 지지 애자(17)에 지지되어 있는 전기자 리드(16) 및 이 전기자 리드(16)와 접속되는 고압 부싱(5)의 기내측 단부가 수납되어 있는 터미널 박스(7)와, 회전 전기(100) 내를 수소 가스로 냉각하기 위한 수소 냉각기(8)와, 회전 전기 외장용 상자(6)의 축방향 단부를 폐색하는 엔드 브래킷(9)과, 로커 장치(10)와, 회전 전기(100)를 설치 고정하기 위한 다리(11)와, 고압 부싱(5)으로부터의 외부로의 출력 전류를 측정하는 변류기(12)로 개략 구성되어 있다.
예를 들어, 화력발전의 터빈 발전기에서는, 증기 터빈이나 가스 터빈의 회전에너지를 회전자(1)에 전달하고, 고정자 코일(고정자 권선)(3)의 내측에서 회전자(1)를 고속 회전시킴으로써 발전을 행하고 있다.
수소 냉각 터빈 발전기에 있어서의 고정자(4)는, 규소 강판을 축방향으로 적층하여 형성된 고정자 철심(2)과, 이 고정자 철심(2)에 장착된 고정자 코일(3)을 갖고, 그 밖에, 도 2a 및 도 2b에 도시한 고정자 코일(3)과 전력 공급용 단자를 연결하기 위한 걸침선(13)과, 기내에서 발전한 전기를 기외로 취출하기 위한 리드선(14), 플렉시블 리드(15), 전기자 리드(16), 고압 부싱(5) 및 전기자 리드(16)를 지지하는 지지 애자(17)로 구성되어 있다.
다음에, 종래의 터빈 발전기(회전 전기)의 터미널 박스(7) 내의 하나의 구조의 예를 도 2a, 도 2b, 도 3 및 도 4를 사용하고, 고압 부싱(5)의 상세 구조를 도 5를 사용하여 설명한다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 플렉시블 리드(15), 전기자 리드(16), 고압 부싱(5)은 내부에 수소 가스를 통과시켜 냉각되는 구조이다. 도 3은 종래의 터빈 발전기에 있어서의 터미널 박스(7) 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 도면을, 도 4는 종래의 터빈 발전기에 있어서의 터미널 박스(7) 주위의 구조를 상방향으로부터 본 경우를 도시하고, 각각 냉각 가스의 터미널 박스(7) 내의 흐름에 대하여 설명한다.
우선, 고압 부싱(5)의 상세를 도 5에 도시한다. 해당 도면에 도시한 방법에, 고압 부싱(5)은 고압 부싱 냉각 가스 흡기구(5a)를 갖고 내부가 중공인 고압 부싱 절연통(5b)과, 이 고압 부싱 절연통(5b)의 외주를 소정의 공간을 두고 덮으며 고압 부싱 배기구(5c)를 갖는 외측 구리통(5d)과, 고압 부싱 절연통(5b)의 하부에 형성되며, 외측 구리통(5d)에 형성되는 공간과 연통하는 구멍부(5e)로 구성되어 있다.
그리고, 고압 부싱 냉각 가스 흡기구(5a)로부터 들어간 냉각 가스는, 고압 부싱 절연통(5b)의 내측을 통해 하부까지 흐르고, 고압 부싱(5)의 하부에서는, 고압 부싱 절연통(5b)에 구멍부(5e)가 개구되어 있기 때문에, 이 구멍부(5e)를 통과하여 외측 구리통(5d)과 고압 부싱 절연통(5b) 사이를 통해 상부로 향한다. 고압 부싱(5)의 외측 구리통(5d)과 고압 부싱 절연통(5b) 사이를 통해 상부로 향한 냉각 가스는, 상부에 있는 고압 부싱 배기구(5c)로부터 수평 방향으로 배기되어, 도 3에 도시한 수평 방향의 구리 파이프(18)로 흐른다. 수평 방향의 구리 파이프(18)를 흐른 냉각 가스는, 엘보관(19)에서 90° 상방으로 구부러져, 수직 방향의 구리 파이프(20)를 통해, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)으로 진행하고, 여기서, 플렉시블 리드(15)를 냉각한 상방으로부터의 냉각 가스와 합류한다. 또한, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)에서 90°로 구부러져 수평 방향으로 진행하여, 수평 방향으로 설치된 지지 애자(17)의 내측으로 진행한다. 지지 애자(17)를 나온 가스는, 90° 구부러져 통풍 파이프(22)에 들어간다. 도 4에 도시한 바와 같이, 통풍 파이프(22)에서, 인접하는 고압 부싱(5)으로부터의 냉각 가스가 T자관(23)에서 합류하여, 터미널 박스 벽에 설치된 터미널 박스 측면 덕트(24)에 들어간다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 수평 방향으로 배치된 3개의 고압 부싱(5)은 축방향으로 2열로 나열되어 있지만, 도 2a의 3개의 고압 부싱(5)으로부터의 냉각 가스는, 90° 구부러져 터미널 박스 측면 덕트(24)에 들어간 후, 도 3에 도시한 바와 같이, 터미널 박스 측면 덕트(24)의 하방향으로 향하고, 터미널 박스 측면 덕트(24)의 하부에서 다시 수평 방향으로 90° 구부러져, 터미널 박스(7)의 저판에 설치된 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)에서 수평 방향으로 흐른 후에 90° 상방으로 구부러져, 터미널 박스 측면 덕트(24)의 반대측의 벽에 설치된 터미널 박스 측면 덕트(26)에서 상방으로 흐른다.
터미널 박스 측면 덕트(26)에서 상방으로 흐른 냉각 가스는, 터미널 박스(7)의 상부의 냉각 가스 합류방(27)에 들어간다. 2개의 덕트 터미널 박스 측면 덕트(24, 26)의 냉각 가스 및 배기구측의 3개의 고압 부싱(5)으로부터의 냉각 가스는, 냉각 가스 합류방(27)에서 합류하여, 복수개의 배기 통풍관(28)을 통해 배기된다.
도 6은 종래의 회전 전기에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우의 다른 예를 도시하고, 도 3에 상당하는 도면이다.
해당 도면에 도시한 바와 같이, 본 예에서는, 고압 부싱(5)으로의 냉각 가스가 고압 부싱(5)의 외주측으로부터 들어가, 도 5의 외측 구리통(5d)과 내부의 고압 부싱 절연통(5b) 사이에서 하향(도 3의 예에 대하여 역방향)으로 흘러, 저부의 고압 부싱 절연통(5b)의 구멍부(5e)를 통과한 후, 고압 부싱 절연통(5b)의 내측에서 상방(도 3의 예에 대하여 역방향)으로 향하고, 고압 부싱(5)의 상부로부터 고압 부싱 배기구(5c)를 통해 수평 방향으로 배기되어 구리 파이프(18)로 흐른다. 구리 파이프(18)로부터의 냉각 가스는, 엘보관(19)에서 90° 상방으로 구부러져 수직 방향의 구리 파이프(20), 플렉시블 리드(15)를 통과하여, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)으로 진행한다. 이후는, 도 3 및 도 4에서 설명한 예의 통풍 패턴과 동일하다.
[실시예 1]
도 3, 도 4 및 도 6에서 도시한 종래의 터미널 박스 내의 구조에 대해, 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 내의 구조를, 도 7, 도 8 및 도 9를 사용하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 가로 방향으로부터 본 경우의 단면도, 도 8은 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 축방향으로부터 본 경우의 단면도, 도 9는 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 주위의 구조를 상방향으로부터 본 경우의 평면도이다.
우선, 도 7 및 도 8을 사용하여, 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 내의 구조를 설명한다.
해당 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 내 구조는, 지지 애자(17)가 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 수직 방향으로 설치되고, 이 수직 방향으로 설치된 지지 애자(17)와, 고압 부싱(5)의 터미널 박스(7) 내에 위치하는 부분이 평행하게 배치되어 있다.
그리고, 고압 부싱(5)의 상부에는 고압 부싱 냉각 가스 흡기구(5a)가 형성되어 있고, 이 고압 부싱 냉각 가스 흡기구(5a)로부터 들어간 냉각 가스는, 상술한 도 3과 마찬가지로, 고압 부싱 절연통(5b)의 내측을 통해 하부까지 흐르고, 고압 부싱(5)의 하부에서는, 고압 부싱 절연통(5b)에 구멍부(5e)가 개구되어 있기 때문에, 이 구멍부(5e)를 통과하여 외측 구리통(5d)과 고압 부싱 절연통(5b) 사이를 통해 상부로 향한다.
또한, 고압 부싱(5)의 상부에는, 외측 구리통(5d)과 고압 부싱 절연통(5b) 사이를 통해 상부로 향한 냉각 가스를 배기하는 고압 부싱 배기구(5c)가 형성되어 있고, 이 고압 부싱 배기구(5c)가 엘보관(19)과 접속되고, 엘보관(19)이 수평 방향의 구리 파이프(20)를 통해 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)과 접속되어 있다.
이 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)에서는, 수평 방향의 구리 파이프(20)로부터의 냉각 가스와 플렉시블 리드(15)를 냉각한 상방으로부터의 냉각 가스가 합류하여, 상술한 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 수직 방향으로 설치된 지지 애자(17)로 유도하는 것이다.
다음에, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 회전 전기의 실시예 1에 있어서의 터미널 박스 내 구조의 통풍 패턴에 대하여 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 고압 부싱(5) 내의 통풍은, 도 5에서 설명한 고압 부싱(5)과 동일하지만, 고압 부싱 냉각 가스 흡기구(5a)로부터 들어간 냉각 가스는, 상술한 도 3과 마찬가지로, 고압 부싱 절연통(5b)의 내측을 통해 하부까지 흐르고, 고압 부싱(5)의 하부에서는, 고압 부싱 절연통(5b)에 구멍부(5e)가 개구되어 있기 때문에, 이 구멍부(5e)를 통과하여 외측 구리통(5d)과 고압 부싱 절연통(5b) 사이를 통해 상부로 향한다(도 5 참조).
고압 부싱(5)의 상부로 향한 냉각 가스는, 상부에 있는 고압 부싱 배기구(5c)에 수평 방향으로 진행하여, 수직 방향으로 설치되어 있는 고압 부싱 배기구(5c)로부터 엘보관(19)에 들어가고, 이 엘보관(19)에서 90° 수평 방향으로 구부러져, 수평 방향의 구리 파이프(20)를 통해, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)으로 진행하고, 여기서, 플렉시블 리드(15)를 냉각한 상방으로부터의 냉각 가스와 합류한다. 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)에서 합류한 냉각 가스는, 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 수직 방향으로 설치된 지지 애자(17)의 내측으로 진행한다.
지지 애자(17)를 나온 냉각 가스는, 터미널 박스(7)의 저판에 설치된 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)에서 수평 방향으로 흐른 후에 90° 상방으로 구부러져, 터미널 박스 측면 덕트(26)에서 상방으로 흘러, 복수의 배기 통풍관(28)을 통해 배기된다.
즉, 본 실시예에서의 고압 부싱(5)으로부터의 배기는, 종래예로서 설명한 도 3 및 도 6에서는 수평 방향인 것에 반해, 도 7 및 도 8에 도시한 본 실시예의 구조에서는, 고압 부싱 배기구(5c)를 통해 상향으로 배기된다. 그 후, 엘보관(19), 구리 파이프(20)를 통과하여, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)에서 상방으로부터의 플렉시블 리드(15)를 냉각한 가스와 합류하고, 플렉시블 리드(15)의 근본 부품(21)으로부터 하방향으로 향하여, 수직으로 설치된 지지 애자(17)를 통과하고, 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 설치된 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)에 들어간다.
도 9에 도시한 바와 같이, 6개의 지지 애자(17a, 17b, 17c, 17d, 17e 및 17f)로부터 배기된 냉각 가스는, 터미널 박스(7)의 저면(7a)에서 합류하여, 2개의 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)로 흐른다. 6개의 지지 애자(17a, 17b, 17c, 17d, 17e 및 17f) 중, 중앙의 2개의 지지 애자(17b, 17e)로부터의 냉각 가스는, 좌우로 나누어져, 터미널 박스(7)의 저면(7a)의 지지 애자 배기 합류용 덕트(29)를 통과하여, 단부의 지지 애자(17a, 17d 및 17c, 17f)로부터의 냉각 가스와 합류하고, 터미널 박스(7)의 저면(7a)의 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)로 진행한다. 그 후, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 터미널 박스 측면 덕트(26)를 수직 상향으로 흐른 후, 복수개의 배기 통풍관(28)을 통해 배기된다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 지지 애자(17)를 수직 방향으로 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 설치하고, 이 지지 애자(17)를 연결하는 터미널 박스 저판 직사각형 덕트(25)를 터미널 박스(7)의 저면(7a)에 설치하고 있으므로, 터미널 박스(7)의 높이를 낮게 할 수 있어(도 3의 L1보다 도 7의 L2가 작음), 높이 방향의 치수 제약에 대하여 여유도를 갖게 할 수 있다.
또한, 터미널 박스(7)의 높이를 낮게 함으로써 측면의 강성이 높아져, 기내의 가스 압력에 의한 변형 및 운전 중의 진동 진폭을 저감할 수 있음과 함께, 터미널 박스(7)의 높이를 낮게 함으로써, 사용하는 재료를 저감시킬 수 있어 경제적이다.
또한, 지지 애자(7)를 수직 방향으로 설치한 통풍 구조에서는, 지지 애자(7)를 수평으로 설치한 경우에 비해 통풍로의 길이가 짧아지고, 통풍 저항이 작아져, 고압 부싱(5)의 주위의 냉각에 유리하다. 즉, 종래의 수평으로 설치한 지지 애자(17)를 경유하는 냉각 가스의 유로에서는, 고압 부싱(5)의 고압 부싱 배기구(5c)로부터 배기 통풍관(28)의 배기구까지의 유로가 길고 구부러짐이 많기 때문에 통풍 저항이 커서, 냉각면에서 불리하였지만, 본 실시예에서는 이것이 해소된다.
또한, 본 실시예에서는, 종래 구조의 지지 애자(7)의 출구 통풍 파이프(22) 및 T자관(23)(도 4 참조)을 없애고, 터미널 박스(7)의 저면(7a)과 일체화된 지지 애자(17)로부터의 배기 합류용의 지지 애자 배기 합류용 덕트(29)(도 9 참조)를 설치함으로써, 고압 부싱 배기구(5c)로부터 배기 통풍관(28)의 배기구까지의 유로의 거리가 짧아지고, 구조가 간단해지므로 통풍 저항을 감소시킬 수 있고, 이에 더하여, 터미널 박스(7)의 저판(7a)의 강성을 높여, 기내의 가스 압력에 의한 변형 및 운전중의 진동 진폭을 저감할 수 있다.
또한, 상기한 실시예는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시예의 구성의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시예의 구성의 일부에 대하여, 다른 구성의 추가ㆍ삭제ㆍ치환을 하는 것이 가능하다.
1 : 회전자
2 : 고정자 철심
3 : 고정자 코일(고정자 권선)
4 : 고정자
5 : 고압 부싱
5a : 고압 부싱 냉각 가스 흡기구
5b : 고압 부싱 절연통
5c : 고압 부싱 배기구
5d : 외측 구리통
5e : 구멍부
6 : 회전 전기 외장용 상자
7 : 터미널 박스
7a : 터미널 박스의 저면
8 : 수소 냉각기
9 : 엔드 브래킷
10 : 로커 장치
11 : 다리
12 : 변류기
13 : 걸침선
14 : 리드선
15 : 플렉시블 리드
16 : 전기자 리드
17, 17a, 17b, 17c, 17d, 17e, 17f : 지지 애자
18, 20 : 구리 파이프
19 : 엘보관
21 : 플렉시블 리드의 근본 부품
22 : 통풍 파이프
23 : T자관
24, 26 : 터미널 박스 측면 덕트
25 : 터미널 박스 저판 직사각형 덕트
27 : 냉각 가스 합류방
28 : 배기 통풍관
29 : 지지 애자 배기 합류용 덕트
100 : 회전 전기

Claims (8)

  1. 회전자와,
    해당 회전자와 소정의 간극을 두고 대향 배치되며, 고정자 철심 및 고정자 코일로 이루어지는 고정자와,
    상기 고정자 코일로부터의 전기를 기외로 출력하는 고압 부싱과,
    상기 고정자 코일과 상기 고압 부싱을 연결하여 전기 경로를 형성하는 복수의 전력선과,
    해당 전력선을 지지하는 지지 애자와,
    상기 회전자, 상기 고정자, 및 상기 고정자 코일과 상기 전력선의 접속부를 적어도 수납하고, 내부에 수소 가스가 충만되어 있는 회전 전기 외장용 상자와,
    해당 회전 전기 외장용 상자와 연통하고, 해당 회전 전기 외장용 상자의 하부에 설치됨과 함께, 상기 지지 애자가 설치되며, 이 지지 애자에 지지되어 있는 부분의 상기 전력선 및 이 전력선과 접속되는 상기 고압 부싱의 일부를 적어도 수납하는 터미널 박스를 구비하고,
    상기 지지 애자는, 상기 터미널 박스의 저면에 수직 방향으로 설치되고,
    이 수직 방향으로 설치된 상기 지지 애자와, 상기 고압 부싱의 상기 터미널 박스 내에 위치하는 부분은, 서로 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력선은, 상기 고정자 코일에 접속되는 걸침선과, 상기 고압 부싱에 접속되는 전기자 리드와, 상기 걸침선과 상기 전기자 리드를 접속하는 리드선으로 이루어지고,
    상기 지지 애자는, 상기 전기자 리드를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드선과 상기 전기자 리드는, 플렉시블 리드를 통해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고압 부싱은,
    흡기구를 갖고 내부가 중공인 절연통과,
    해당 절연통의 외주를 소정의 공간을 두고 덮으며 배기구를 갖는 외측 구리통과,
    상기 절연통의 하부에 형성되며, 상기 절연통과 상기 외측 구리통 사이에 형성되는 상기 공간과 연통하는 구멍부로 이루어지고,
    상기 절연통의 흡기구로부터 들어간 냉각 가스는, 상기 절연통의 중공부를 통해 하방으로 흐름과 함께, 상기 냉각 가스가 상기 구멍부를 통해 상기 절연통과 상기 외측 구리통으로 형성되는 상기 공간에서 상부로 흘러, 상기 외측 구리통의 상기 배기구로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전기자 리드는,
    상기 외측 구리통의 상기 배기구에 접속되며, 상기 냉각 가스의 흐름 방향을 수직 방향으로부터 수평 방향으로 변경하는 엘보관과,
    해당 엘보관에 일단이 접속되고, 타단이 상기 플렉시블 리드의 근원 부품에 접속되어 수평 배치된 구리 파이프로 이루어지고,
    상기 외측 구리통의 상기 배기구로부터 상방으로 배기된 상기 냉각 가스는, 상기 엘보관에 유입되어 수직 방향으로부터 수평 방향으로 흐름이 변경되고, 상기 구리 파이프를 통해 상기 플렉시블 리드의 근원 부품에 들어가고, 상기 플렉시블 리드를 냉각한 상방으로부터의 냉각 가스와 해당 플렉시블 리드의 근원 부품에서 합류하여 하방으로 향하고, 수직 방향으로 설치된 상기 지지 애자를 통과하는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 터미널 박스의 저면에는, 축방향으로 덕트가 설치되고,
    상기 지지 애자를 통과한 냉각 가스는, 상기 덕트에 들어가고,
    해당 덕트에 들어간 상기 냉각 가스는, 상기 터미널 박스의 측면에 설치된 측면 덕트에서 상향으로 흘러, 상기 터미널 박스의 상방에 설치된 배기 통풍관을 통해 배기되는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고압 부싱은, 상기 회전 전기의 수평 방향으로 3개 배치된 것이 축방향으로 2열로 나란히 배치되고,
    6개의 상기 지지 애자를 통과한 냉각 가스는, 상기 터미널 박스의 저면에서 합류하여 2개의 상기 덕트로 흐르는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  8. 제7항에 있어서,
    6개의 상기 지지 애자 중 중앙의 2개의 상기 지지 애자로부터의 냉각 가스는, 좌우로 나누어져, 상기 터미널 박스의 저면에 수평 방향으로 설치된 지지 애자 배기 합류용 덕트를 통과하여, 6개의 상기 지지 애자 중 단부의 4개의 상기 지지 애자로부터의 냉각 가스와 합류하여, 상기 덕트로 진행하고, 그 후, 상기 측면 덕트에서 상향으로 흘러, 상기 배기 통풍관을 통해 배기되는 것을 특징으로 하는 회전 전기.
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