KR20190125865A

KR20190125865A - 탭 체인저

Info

Publication number: KR20190125865A
Application number: KR1020180050211A
Authority: KR
Inventors: 이종근; 윤석준; 최장현; 김태균; 한화림
Original assignee: 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2018-04-30
Publication date: 2019-11-07
Also published as: KR102056244B1

Abstract

본 발명은 탭 체인저에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탭 체인저는 지지프레임;과, 상기 지지프레임에 배치되는 고정접점부재를 복수개 구비하는 고정탭유닛; 및 상기 고정접점부재와 접촉하는 가동접점부재를 구비하는 탭변환유닛;을 포함하되, 상기 탭변환유닛은, 상기 지지프레임을 따라 직선 이동하여 탭 변환을 수행하게 제공될 수 있다.

Description

탭 체인저{TAP CHANGER}

본 발명은 탭 체인저에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 탭(Tap)으로 불리우는 특정 접속부를 구비하는데 이러한 변압기의 탭은 다수의 턴(Turn)을 포함하는 주 권선, 2차 권선들 중 어느 하나를 따라 위치되며, 일종의 변압기의 전기 접속영역으로써의 역할을 한다.

따라서 변압기가 다수의 탭을 갖는 경우, 탭을 전환함으로써 권수비를 바꿀 수 있으며, 탭 전환 동작을 통해 변압기의 전압 비율을 변환하는 장치가 탭 체인저이다.

구체적으로, 탭 체인저는 1차 측 권선의 중간 단자를 인출하여 설치되며, 이를 조정하여 권수비를 바꿈으로써 2차 측 전압을 조정할 수 있는데 통상 탭 체인저의 탭 변환 시퀀스는 통전 부위에 해당하는 이동 전극이 다수의 고정 전극들 사이를 이동하며 이루어진다.

따라서 탭 체인저는 다수의 탭 리드 구조를 가지게 되는데 이들의 구조가 복잡하여 탭 리드를 체결하는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 이들을 설계하고 제작하는 데에도 많은 시간이 소요되며, 제작에 소모되는 비용도 높다는 문제가 있다.

KR 10-2014-0067835 A (2014.06.05)

본 발명은 탭 체인저 특히, 36kV 이하의 탭 체인저의 체결 구조를 간단히 하고, 체결 작업의 편의성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 탭 체인저 제작 시간 및 제작 비용을 줄이는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은 탭 체인저에 관한 것이다.

본 발명에 따른 탭 체인저는 지지프레임;과, 상기 지지프레임에 배치되는 고정접점부재를 복수개 구비하는 고정탭유닛; 및 상기 고정접점부재와 접촉하는 가동접점부재를 구비하는 탭변환유닛;을 포함하되, 상기 탭변환유닛은, 상기 지지프레임을 따라 직선 이동하여 탭 변환을 수행하게 제공될 수 있다.

또한, 상기 탭변환유닛은, 상기 가동접점부재를 구비하는 변환블럭; 및 상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하며, 상기 변환블럭을 상기 지지프레임을 따라 이동시키게 제공되는 구동수단;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동수단은, 상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하고, 기어 이를 구비하는 기어프레임;과, 상기 기어프레임의 상기 기어 이에 맞물려 회전하고, 상기 기어프레임을 이동시키는 기어부; 및 상기 기어부를 지지하고, 상기 기어부에 회전 동력을 제공하는 구동샤프트;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기어부는, 상기 기어프레임의 상기 기어 이가 형성된 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되어 형성된 제1 베벨기어 이를 구비하는 제1 웜기어부재; 및 상기 제1 베벨기어 이에 맞물려 회전하는 제2 베벨기어 이를 일면에 구비하고, 둘레방향으로 형성된 기어 이가 상기 구동샤프트에 접촉하는 제2 웜기어부재;를 포함하고, 상기 구동샤프트는, 상기 제2 웜기어부재의 둘레방향으로 형성된 상기 기어 이에 맞물리는 웜이 길이방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 변환블럭은, 상기 가동접점부재가 배치되는 제1 노치홈; 및 상기 지지프레임의 적어도 일부가 삽입되는 제2 노치홈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 변환블럭은, 상기 제2 노치홈에 상기 지지프레임의 적어도 일부가 삽입된 상태에서 상기 지지프레임을 따라 이동할 수 있다.

또한, 상기 고정접점부재는, 상기 지지프레임을 관통하여 고정되는 접점샤프트; 및 상기 접점샤프트에 마련되고, 탭 리드가 연결되는 접점플레이트;를 포함하며, 상기 지지프레임에 중력방향으로 복수개가 구비될 수 있다.

또한, 상기 접점플레이트는, 상기 접점샤프트가 연장된 방향에 수직한 방향으로 돌출된 돌출영역;을 구비하고, 상기 돌출영역은, 중력방향으로 상호 어긋나게 배치될 수 있다.

한편, 상기 구동샤프트는, 상기 기어부에 접촉하여 상기 기어부의 이동을 제한하는 스토퍼;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동샤프트는, 일측에 회전핸들;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 탭 체인저의 체결 구조가 간소화되고, 탭 체인저 체결 작업의 편의성이 향상된다.

또한, 탭 체인저의 제작 시간 및 제작 비용을 현저히 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 탭 체인저의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탭 체인저의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탭 체인저의 부분평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 변환블럭의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 탭 체인저의 부분사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 탭 체인저의 부분사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 탭 체인저의 작동상태도이다.

본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.

도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 탭 체인저(100)가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 탭 체인저(100)는 지지프레임(110), 상기 지지프레임에 배치되는 복수개의 고정접점부재(120)로 제공되는 고정탭유닛 및 상기 고정접점부재(120)와 접촉하는 가동접점부재(도 2의 140)를 구비하는 탭변환유닛(150)을 포함할 수 있다.

지지프레임(110)은 백그라이트 성분으로 되어 변압기(미도시) 주변에 배치될 수 있고, 필요에 따라 고정부재(미도시) 등에 의해 고정되거나 지지될 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 지지프레임(110)의 고정 또는 지지 방법에 대해서는 구체적으로 언급하지 않으며, 이는 작업자 및 작업환경에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.

지지프레임(110)에는 복수개의 고정접점부재(120)가 일렬로 고정되는데 상기 고정접점부재는 플래그타입의 터미널이라고도 하여 변압기의 리드(미도시)가 연결되며, 바람직하게는 구리 재질로 구비될 수 있다.

탭변환유닛(150)은 지지프레임(110)을 따라 이동하도록 상기 지지프레임(110) 주변에 마련되고, 가동접점부재(140)를 수용하는 변환블럭(151) 및 상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하며, 상기 변환블럭을 상기 지지프레임을 따라 이동시키게 제공되는 구동수단(160)을 포함할 수 있다.

변환블럭(151)은 도전율이 없는 비자성체로 구비될 수 있고, 내부에는 구리로 된 가동접점부재(140)를 한 쌍 구비한다.

상기 가동접점부재(140)는 고정접점부재(120)를 사이에 두고 상호 마주보도록 상기 변환블럭(151)에 고정되며, 변환블럭(151)의 이동에 의해 가동접점부재(140)와 접촉하는 고정접점부재(120)는 변하게 된다.

즉, 이와 같이 변환블럭(151)의 이동에 의해 가동접점부재(140)가 이동하여 접촉하는 고정접점부재(120)가 변경됨에 따라 탭 전환 동작이 이루어지게 되는 것이다.

가동접점부재(140)는 2개의 고정접점부재(120)에 동시에 접촉하게 되며, 상기 가동접점부재(140)와 접촉하는 고정접점부재(120)가 적어도 1개만 바뀌어도 탭 전환 동작의 수행이 완료되게 된다.

이와 같은 이동이 가능하도록 상기 변환블럭(151)은 일면에 기어 이(161a)를 구비하는 기어프레임(161)에 고정된다.

기어프레임(161)은 절연물로 구비되며, 상기 기어 이(161a)가 구동샤프트(162)의 회전에 의해 동작하는 기어부(170)에 맞물려 상기 기어부(170)에 의해 상승 또는 하강 이동하게 구비된다. 따라서 이와 같은 기어프레임(161)의 이동에 의하여 상기 기어프레임(161)에 고정된 변환블럭(151)도 함께 이동하게 된다.

구동수단(160)은 상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하고, 기어 이를 구비하는 기어프레임(161), 상기 기어프레임의 상기 기어 이(161a)에 맞물려 회전하고, 상기 기어프레임을 이동시키는 기어부(170) 및 상기 기어부를 지지하고, 상기 기어부에 회전 동력을 제공하는 구동샤프트(162)를 포함한다.

보다 구체적으로 도 2에서 보이듯, 상기 기어부(170)는, 상기 기어프레임(161)의 상기 기어 이(161a)가 형성된 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되어 형성된 제1 베벨기어 이(171a)를 구비하고, 둘레 방향으로는 상기 기어 이(161a)에 맞물리는 제1 외부기어(171b)를 구비하는 제1 웜기어부재(171) 및 상기 제1 베벨기어 이에 맞물려 회전하는 제2 베벨기어 이(172a)를 일면에 구비하고, 둘레 방향으로 형성된 제2 외부기어(172b)가 상기 구동샤프트(162)에 접촉하는 제2 웜기어부재(172)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 구동샤프트(162)는, 도 1에서 보이듯, 상기 제2 웜기어부재(172)의 둘레 방향으로 형성된 상기 제2 외부기어(172b)에 맞물리는 웜(163)이 길이방향으로 형성될 수 있다.

이에 따라 도 2에서 보이듯, 구동샤프트(162)가 수동 또는 동력원(예를 들면 모터)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면 웜(도 1의 163)에 맞물린 제2 웜기어부재(172)가 회전하고, 제2 웜기어부재(172)의 회전에 의해 제1 웜기어부재(171)도 회전하며, 상기 제1 웜기어부재에 맞물린 기어프레임(161)이 상승 또는 하강 이동하게 되는 것이다.

그러면 상기 기어프레임(161)에 결합된 변환블럭(151)이 상승 또는 하강 이동하게 되어 가동접점부재(140)와 접촉하는 고정접점부재(도 1의 120)를 변경시켜 탭 변환 동작을 수행할 수 있게 된다.

이때, 제2 웜기어부재(172)가 구동샤프트(162)의 웜(도 1의 163)으로부터 이탈되지 않도록 상기 구동샤프트(162)에는 스토퍼(164)가 구비되어 제2 웜기어부재(172)의 이동거리를 제한할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에서 보이듯, 변환블럭(151)은 볼트 등의 고정부재(도 3의 155)에 의해 기어프레임(161)에 고정될 수 있다.

또한, 상기 변환블럭(151)은 가동접점부재(도 3의 140)가 배치되는 제1 노치홈(152), 지지프레임(도 3의 110)의 측면과 대면하는 제2 노치홈(153) 및 기어프레임(도 3의 161)이 삽입되는 제3 노치홈(154)을 포함할 수 있다.

이러한 제1,2,3 노치홈에 따르면 각각의 구성요소간의 결합을 보다 견고히 할 수 있고, 가동접점부재(140)의 결합 안정성이 향상되며, 변환블럭(151)이 지지프레임(110)에 대하여 상승 또는 하강 운동할 때, 변환블럭(151)의 운동 경로를 가이드할 수 있으며, 지지프레임(110)과 변환블럭(151)의 결합을 더욱 견고히 하는 효과가 있다.

한편, 도 5에서 보이듯, 고정접점부재(120)는, 상기 지지프레임(110)을 관통하여 고정되는 접점샤프트(121) 및 상기 접점샤프트에 마련되고, 탭 리드(미도시)가 연결되는 접점플레이트(122)를 포함한다.

그리고 상기 고정접점부재(120)는 상기 지지프레임(110) 상에서 중력방향으로 복수개가 구비되어 일렬로 배치될 수 있다.

이때, 상기 접점플레이트(122)는 접점샤프트(121)의 외부에서부터 접점플레이트(122)의 단부까지인 돌출영역(123)을 포함하는데 이 돌출영역(123)은 중력방향으로 상호 어긋나게 배치되도록 상기 고정접점부재(120)가 지지프레임(110) 상에 구비될 수 있다.

이에 따르면, 탭 리드(미도시)가 접점플레이트(122)에 결합될 때, 상, 하에 존재하는 탭 리드가 상호 간섭되는 것을 방지할 수 있고, 공간의 사용의 효율성을 극대화할 수 있다.

한편, 도 6에서 보이듯, 구동샤프트(162)가 수동으로 회전하게 구비될 때에는 상기 구동샤프트(162)의 일측 단부에는 회전핸들(165)이 마련되어 사용자의 회전 동작을 더욱 용이하게 할 수 있다.

다만, 이는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자게 의해 적절히 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 탭 체인저(100)는 도 7에서 보이듯, 구동샤프트(162)의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전에 의해 기어프레임(161)이 상승 또는 하강하게 구비되며, 이에 따라 상기 기어프레임(161)에 연결된 변환블럭(151)이 지지프레임(110)에 대하여 상승 또는 하강 이동하면서 변환블럭(151) 내부에 마련된 가동접점부재(140)가 접촉하는 고정접점부재(120)를 변경시킬 수 있다.

즉, 가동접점부재(140)가 최초에 제1 고정접점부재(125) 및 제2 고정접점부재(126)에 접촉하고 있었다면 변환블럭(151)이 하강 이동하여 가동접점부재(140)가 제2 고정접점부재(126) 및 제3 고정접점부재(127)에 접촉하게 하여 탭 변환을 수행할 수 있고, 나아가 더 하강하여 가동접점부재(140)가 제3 고정접점부재(127) 및 제4 고정접점부재(128)와 접촉하게 하여 탭 변환을 수행할 수 있게 되며, 이는 지지프레임(110) 상에 마련된 모든 고정접점부재에 동일한 원리로 적용될 수 있는 사항이다.

이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100 : 탭 체인저 110 : 지지프레임
120 : 고정접점부재 121 : 접점샤프트
122 : 접점플레이트 123 : 돌출영역
140 : 가동접점부재 150 : 탭변환유닛
151 : 변환블럭 152 : 제1 노치홈
153 : 제2 노치홈 154 : 제3 노치홈
160 : 구동수단 161 : 기어프레임
162 : 구동샤프트 170 : 기어부

Claims

지지프레임;
상기 지지프레임에 배치되는 고정접점부재를 복수개 구비하는 고정탭유닛; 및
상기 고정접점부재와 접촉하는 가동접점부재를 구비하는 탭변환유닛;을 포함하되,
상기 탭변환유닛은,
상기 지지프레임을 따라 직선 이동하여 탭 변환을 수행하게 제공되는 탭 체인저.
제1항에 있어서,
상기 탭변환유닛은,
상기 가동접점부재를 구비하는 변환블럭; 및
상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하며, 상기 변환블럭을 상기 지지프레임을 따라 이동시키게 제공되는 구동수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제2항에 있어서,
상기 구동수단은,
상기 변환블럭에 연결되어 상기 변환블럭을 지지하고, 기어 이를 구비하는 기어프레임;
상기 기어프레임의 상기 기어 이에 맞물려 회전하고, 상기 기어프레임을 이동시키는 기어부; 및
상기 기어부를 지지하고, 상기 기어부에 회전 동력을 제공하는 구동샤프트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제3항에 있어서,
상기 기어부는,
상기 기어프레임의 상기 기어 이가 형성된 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되어 형성된 제1 베벨기어 이를 구비하는 제1 웜기어부재; 및
상기 제1 베벨기어 이에 맞물려 회전하는 제2 베벨기어 이를 일면에 구비하고, 둘레방향으로 형성된 기어 이가 상기 구동샤프트에 접촉하는 제2 웜기어부재;를 포함하고,
상기 구동샤프트는,
상기 제2 웜기어부재의 둘레방향으로 형성된 상기 기어 이에 맞물리는 웜이 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제2항에 있어서,
상기 변환블럭은,
상기 가동접점부재가 배치되는 제1 노치홈; 및
상기 지지프레임의 적어도 일부가 삽입되는 제2 노치홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제5항에 있어서,
상기 변환블럭은,
상기 제2 노치홈에 상기 지지프레임의 적어도 일부가 삽입된 상태에서 상기 지지프레임을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정접점부재는,
상기 지지프레임을 관통하여 고정되는 접점샤프트; 및
상기 접점샤프트에 마련되고, 탭 리드가 연결되는 접점플레이트;를 포함하며,
상기 지지프레임에 중력방향으로 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제7항에 있어서,
상기 접점플레이트는,
상기 접점샤프트가 연장된 방향에 수직한 방향으로 돌출된 돌출영역;을 구비하고,
상기 돌출영역은,
중력방향으로 상호 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 구동샤프트는,
상기 기어부에 접촉하여 상기 기어부의 이동을 제한하는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 구동샤프트는,
일측에 회전핸들;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 체인저.