KR20200119552A - 변압기 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 변압기 지지장치는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 변압기의 외함에 연결될 몰드유닛을 수용하는 장치몸체; 및 상기 내부공간에서 상기 몰드유닛을 지지하는 탄성지지유닛;을 포함할 수 있다.

Description

변압기 지지장치{Supporting apparatus for transformer}

본 발명은 변압기 지지장치에 관한 것이다.

변압기는 외관을 형성하는 외함, 상기 외함 내부에 배치된 철심, 상기 철심에 감기는 권선을 포함하고, 그 내부에는 방열 등을 위하여 절연유가 채워져 있다.

상기 철심과 상기 철심에 감기는 권선, 상기 철심과 상기 권선을 지지하는 구조물들을 통틀어 변압기의 중신 구조(transformer core and coil assembly)라 한다.

그런데 변압기에 전압이 인가될 때, 상기 철심 내부에 형성되는 자속의 자기변형으로 인하여 철심이 진동하기도 하고, 로렌츠 힘(Lorentz force)에 의해 권선이 진동하기도 하며, 이러한 진동은 변압기의 소음을 유발하기도 한다.

뿐만 아니라, 변압기의 이동 등으로 인해서도 상기 중신 구조에는 진동 또는 충격이 가해지게 될 수 있다.

따라서, 변압기의 중신을 안정적으로 지지 또는 고정할 필요성이 있다.

KR 20-2003-0031415 (2003.10.07)

본 발명은 변압기 중신의 진동을 저감하고, 중신 구조를 안정적으로 지지 또는 고정하며, 중신의 지지 또는 고정 작업의 효율성 및 편의성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 변압기의 유지보수 작업의 신속성 및 용이성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은 변압기 지지장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 변압기 지지장치는 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 변압기의 외함에 연결될 몰드유닛을 수용하는 장치몸체; 및 상기 내부공간에서 상기 몰드유닛을 지지하는 탄성지지유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 몰드유닛은, 상기 외함의 하부에 연결될 몰드플레이트; 및 상기 몰드플레이트에 연결되고, 적어도 일부 영역이 상기 내부공간에 수용되는 몰드핀부재;를 포함하고, 상기 몰드플레이트는, 그 직경이 상기 몰드핀부재의 직경보다 크게 구비되어 그 외주가 상기 몰드핀부재의 외주 바깥에 존재하되, 상기 몰드핀부재의 외주에서부터 그 외주까지인 돌출영역;을 포함하고, 상기 탄성지지유닛은, 상기 돌출영역의 하부에서 상기 몰드유닛을 지지할 수 있다.

또한, 상기 탄성지지유닛은, 제1 탄성계수를 가지는 제1 탄성지지부재; 및 제2 탄성계수를 가지는 제2 탄성지지부재;를 포함하고, 상기 제1,2 탄성지지부재는, 상기 돌출영역의 하부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 탄성지지부재는, 상기 돌출영역의 하부에 배치되고, 상기 제2 탄성지지부재는, 상기 돌출영역의 하부에서 상기 제1 탄성지지부재의 하부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 몰드유닛은, 상기 몰드핀부재의 외주에서 돌출된 보조플레이트;를 더 포함하되, 상기 보조플레이트는, 상기 제1 탄성지지부재의 하부이면서 상기 제2 탄성지지부재의 상부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제2 탄성계수 값이 상기 제1 탄성계수 값보다 클 수 있다.

또한, 상기 몰드유닛은, 상기 몰드핀부재의 외주에서 돌출된 보조플레이트;를 더 포함하되, 상기 보조플레이트는, 상기 돌출영역의 하부에 배치되고, 상기 탄성지지유닛은, 상기 보조플레이트의 하부에 배치된 복수개의 탄성지지부재;를 포함할 수 있다.

본 발명은 변압기 중신의 진동을 저감하고, 중신 구조를 안정적으로 지지 또는 고정하며, 중신의 지지 또는 고정 작업의 효율성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 변압기의 유지보수 작업의 신속성 및 용이성을 향상시킬 수 있고, 변압기 소음을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변압기 지지장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 확대도이다.
도 3은 통상의 변압기를 지지하기 위해 수지를 경화한 상태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 와셔스프링을 도시한 것이다.

본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시 예에서 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.

본 발명은 변압기 지지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 중신을 지지하기 위해 활용될 수 있다. 다만, 본 발명의 지지장치는 반드시 변압기의 중신만을 지지하기 위한 것으로 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 변압기의 외관을 형성하는 외함(200)의 하부 일부 구조가 도시되어 있다. 상기 외함(200)의 내부에는 중신 구조가 존재하며, 절연유가 채워질 수 있다.

외함(200)의 내부에 존재하는 중신 구조의 일 실시 예로는 상기 외함(200)의 내부에 존재하는 철심(미도시), 상기 철심에 감기는 권선(미도시), 상기 철심과 상기 권선을 상기 외함 내부에서 결합하고 지지하는 지지구조물(미도시) 등이 포함될 수 있다.

이러한 외함(200)의 하부에는 변압기 지지장치(100)가 적어도 하나 마련될 수 있다.

다만, 변압기 지지장치(100)의 적용 개수는 변압기의 규격, 사양 등에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있고, 반드시 본 발명에 의해 한정되지 않는다.

또한, 변압기 지지장치(100)는 상기 중신 구조를 포함하여 변압기의 외함(200)을 전반적으로 지지 또는 고정(이하, '지지'로 통틀어 기재하도록 한다.)할 수 있다.

도 2에서 보이듯, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치는 외함(200)의 하부에 연결될 몰드유닛(110)을 그 내부공간(121)에 수용하는 장치몸체(120) 및 상기 장치몸체(120)의 내부공간(121)에서 상기 몰드유닛(110)을 지지하는 탄성지지유닛(130)을 포함할 수 있다.

탄성지지유닛(130)은 탄성을 가진 재질로 구비되어 상기 외함(200) 또는 상기 몰드유닛(110)을 탄성적으로 지지할 수 있다.

그리고 상기 내부공간(121)에 인입 또는 상기 내부공간(121)으로부터 인출될 수 있게 구비됨으로써, 변압기를 지지하는 작업에 소모되는 시간을 단축할 수 있게 하며, 그 작업의 편의성 및 용이성을 향상시킬 수 있다.

도 3에서 보이듯, 통상적으로는 변압기 외함(미도시)의 하부에 고정되는 몰드핀(20)을 수용하는 몰드컵(10)의 내부에 에폭시 등 경화성 수지를 채워넣어 경화성 수지에 의해 변압기를 지지할 수 있었다.

그러나 이러한 작업은 경화성 수지의 경화까지 많은 공정을 필요로 하고, 그에 소모되는 시간도 매우 길었다.

뿐만 아니라, 변압기의 유지보수 작업을 위해서는 몰드컵(10)을 분리해내었다가 추후에 다시 설치하면서 또 다시 수지의 경화작업을 수행해야 하므로, 작업의 신속성 및 효율성이 떨어지고, 유지보수 작업의 용이성이 떨어졌다.

이에, 본 발명의 일 실시 예에서는 도 4에서 보이는 장치몸체(120) 및 탄성지지유닛(130)을 제공한다.

보다 상세하게 상기 몰드유닛(110)은 외함(도 2의 200)의 하부에 연결될 몰드플레이트(111) 및 상기 몰드플레이트(111)에 연결되고, 적어도 일부 영역이 상기 내부공간에 수용되는 몰드핀부재(112)를 포함할 수 있다.

몰드핀부재(112)는 상기 몰드플레이트(111)에 결합 또는 분리되게 구비될 수 있고, 한편으로는 상기 몰드플레이트(111)와 일체형으로 구비될 수도 있다.

상기 몰드플레이트(111)는 그 직경(D₁)이 상기 몰드핀부재(112)의 직경(D₂)보다 크게 구비되어 그 외주가 상기 몰드핀부재(112)의 외주 바깥에 존재할 수 있다. 이에 의해 상기 몰드플레이트(111)는 상기 몰드핀부재(112)의 외주에서부터 그 외주까지인 돌출영역(113)을 포함할 수 있다.

몰드핀부재(112) 및 몰드플레이트(111)의 중력방향에 수직한 단면이 각각 원형일 때, 상기 돌출영역(113)은 중력방향으로의 단면 상에서 한 쌍이 존재할 수 있다.

상기 몰드핀부재(112)를 그 내부공간(121)에 수용하는 장치몸체(120)의 내부공간(121)의 너비는 상기 돌출영역(113)을 수용할 수 있도록, 상기 몰드플레이트(111)의 외주보다 넓을 수 있다.

따라서, 상기 몰드핀부재(112) 및 상기 몰드플레이트(111)는 장치몸체(120)에 간섭되지 않으면서, 상기 장치몸체(120)의 내부공간(121)에서 용이하게 이동할 수 있다.

한편, 탄성지지유닛(130)은 상기 돌출영역(113)의 하부에서 상기 몰드유닛(110)을 지지할 수 있고, 이에 의해 변압기 외함(도 2의 200) 및 외함(도 2의 200) 내부의 중신 구조(미도시)를 탄성적으로 지지할 수 있다.

도 4에서 보이듯, 본 발명의 일 실시 예에서 탄성지지유닛(130)은 돌출영역(113)에 일대일 대응되게 구비될 수 있고, 장치몸체(120)의 내부공간(121)에 복수개가 마련될 수 있다.

또한 도 5에서 보이듯, 상기 탄성지지유닛(130)은 제1 탄성계수를 가지는 제1 탄성지지부재(131) 및 제2 탄성계수를 가지는 제2 탄성지지부재(132)를 포함할 수 있다.

상기 제1 탄성지지부재(131) 및 상기 제2 탄성지지부재(132)는 하나의 돌출영역(113)의 하부에 한 쌍이 되어 배치될 수 있고, 또 다른 돌출영역(113)의 하부에는 또 다른 제1 탄성지지부재(131) 및 또 다른 제2 탄성지지부재(132)가 한 쌍이 되어 배치될 수 있다.

제1 탄성계수와 제2 탄성계수는 서로 다른 값이고, 제1 탄성계수와 제2 탄성계수의 값은 변압기의 특성, 규격 등에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있다.

제1 탄성계수와 제2 탄성계수의 값을 다르게 하면 몰드플레이트(111)가 외함(도 2의 200)을 지지하는 과정에서 상기 외함으로부터 전해져오는 진동에 단계적으로 대응할 수 있게 된다.

즉, 탄성계수의 값이 큰 쪽은 변형량이 적고, 탄성계수의 값이 작은 쪽은 변형량이 큰 것을 이용하에 제1,2 탄성계수의 값을 선택할 수 있다.

이에 의하면, 변압기 지지 성능 및 소음차단 성능이 향상될 수 있으며, 변압기 및 변압기 지지장치의 내구성도 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 제1 탄성지지부재(131) 및 제2 탄성지지부재(132) 외에도 더 많은 개수의 탄성지지부재를 추가할 수도 있고, 이는 변압기의 사양, 규격, 사용환경 등에 의해 당업자에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.

다만, 사용되는 탄성지지부재들끼리 맞닿도록 배치하는 것이 바람직하고, 이때, 탄성지지부재들끼리의 내경 및 외경이 상호 꼭 동일해야만 할 필요성은 없다.

즉, 변압기의 사양, 규격, 사용환경 등에 의해 다양한 종류의 탄성지지부재가 상호 복합적으로 사용될 수 있다.

한편, 일 실시 예에서 도 6에서 보이듯, 제1 탄성지지부재(131)는 몰드플레이트(111)의 상기 돌출영역(113)의 하부에 배치되고, 상기 제2 탄성지지부재(132)는, 상기 돌출영역(113)의 하부에서 상기 제1 탄성지지부재(131)의 하부에 배치될 수 있다.

그리고 또 다른 돌출영역(113)의 하부에도 상기와 같은 구조가 적용될 수 있다.

이때, 제2 탄성지지부재(132)의 탄성계수가 제1 탄성지지부재(131)의 탄성계수보다 크게 하면 몰드플레이트(111)에 가해지는 진동 또는 하중에 따라, 제1,2 탄성지지부재(131,132)를 변형하게 할 수 있다.

즉, 상대적으로 적은 하중이 가해지는 경우에는 제1 탄성지지부재(131)의 선에서 진동 및 하중에 대응하는 반면, 상대적으로 큰 하중이 가해지는 경우에는 제2 탄성지지부재(132)도 제1 탄성지지부재(131)와 함께 변형되면서 진동 및 하중에 대응하게 될 수 있다.

또한, 제1 탄성지지부재(131) 역시 제2 탄성지지부재(132)에 의해 탄성 지지되므로 제1 탄성지지부재(131)에 가해지는 충격이 흡수될 수 있고, 제1 탄성지지부재(131)의 내구성 또한 향상될 수 있다.

한편, 도 7에서 보이듯, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 변압기 지지장치는 상기 몰드핀부재(112)의 외주에서 돌출된 보조플레이트(114)를 더 포함할 수 있다.

이때, 보조플레이트(114)의 하부에는 탄성지지유닛(130)이 위치할 수 있다.상기 탄성지지유닛(130)은 복수개의 탄성지지부재를 포함하며, 상기 탄성지지부재의 탄성계수는 모두 같은 것일 수 있다. 이러한 구조는 상대적으로 충격 및 변형의 정도, 회수가 적은 변압기를 지지함에 최적화된 구조일 수 있다.

또 다른 일 실시 예에서는 도 8에서 보이듯, 상기 보조플레이트(114)는, 상기 제1 탄성지지부재(131)의 하부이면서 상기 제2 탄성지지부재(132)의 상부에 위치할 수 있다.

그리고 이때, 상기 제2 탄성지지부재(132)의 제2 탄성계수 값이 상기 제1 탄성지지부재(131)의 제1 탄성계수 값보다 클 수 있다.

이에 따르면, 상대적으로 작은 크기이면서 잦은 빈도로 일어나는 진동 및 하중은 제1 탄성지지부재(131)에 의해 지지하게 하면서, 상대적으로 큰 크기이면서 자주 일어나지 않는 진동 및 하중에 대해서는 제2 탄성지지부재(132)도 함께 지지하도록 할 수 있다.

따라서, 장치의 변압기 중신 구조를 더욱 안정적으로 지지할 수 있으면서, 변형이 단계적으로 일어날 수 있게 하므로 장치의 안정성 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에서 전술한 탄성지지유닛(130)은 도 9에서 보이는 와셔스프링(S)으로 구비될 수 있다.

와셔스프링(S)은 일정 곡률을 가진 원형이며, EGP 등의 재질로 구비되어 전기적 절연 성능을 호가보할 수 있다.

와셔스프링(S)은 별도의 경화 과정 없이 간단한 조립과정을 통해 설치완료될 수 있다. 또한, 지지하고자 하는 진동 또는 하중에 적합한 탄성계수를 선택함으로써 원하는 지지 성능을 확보할 수 있다.

와셔스프링(S)의 탄성계수값을 크게 할수록 지지강성은 높아지고, 변형률은 작아지며, 이에 더하여, 와셔스프링(S)의 두께가 두꺼워질수록, 곡률이 작아질수록, 외경이 작아질수록, 반경이 작어질수록 지지강성을 높일 수 있다.

도 5에 도시된 탄성지지유닛(130)의 제1,2 탄성지지부재(131,132)는 도 8에 도시된 제1,2 탄성지지부재(131,132)에 비해 그 반경을 작게한 것으로서, 다른 조건이 동일하다면, 도 5에 도시된 제1 탄성지지부재(131)의 지지강성이 도 8에 도시된 제1 탄성지지부재(131)의 지지강성 보다 클 수 있다.

따라서, 변압기의 사양, 작업 환경 등에 의해 적절한 형태의 와셔스프링(S)을 채택하여 적용할 수 있다.

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 : 변압기 지지장치 110 : 몰드유닛
111 : 몰드플레이트 112 : 몰드핀부재
113 : 돌출영역 114 : 보조플레이트
120 : 장치몸체 121 : 내부공간
130 : 탄성지지유닛 131 : 제1 탄성지지부재
132 : 제2 탄성지지부재

Claims (7)

1. 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 변압기의 외함에 연결될 몰드유닛을 수용하는 장치몸체; 및
   상기 내부공간에서 상기 몰드유닛을 지지하는 탄성지지유닛;을 포함하는 변압기 지지장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 몰드유닛은,
   상기 외함의 하부에 연결될 몰드플레이트; 및
   상기 몰드플레이트에 연결되고, 적어도 일부 영역이 상기 내부공간에 수용되는 몰드핀부재;를 포함하고,
   상기 몰드플레이트는,
   그 직경이 상기 몰드핀부재의 직경보다 크게 구비되어 그 외주가 상기 몰드핀부재의 외주 바깥에 존재하되, 상기 몰드핀부재의 외주에서부터 그 외주까지인 돌출영역;을 포함하고,
   상기 탄성지지유닛은,
   상기 돌출영역의 하부에서 상기 몰드유닛을 지지하는 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성지지유닛은,
   제1 탄성계수를 가지는 제1 탄성지지부재; 및
   제2 탄성계수를 가지는 제2 탄성지지부재;를 포함하고,
   상기 제1,2 탄성지지부재는,
   상기 돌출영역의 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 탄성지지부재는,
   상기 돌출영역의 하부에 배치되고,
   상기 제2 탄성지지부재는,
   상기 돌출영역의 하부에서 상기 제1 탄성지지부재의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 몰드유닛은,
   상기 몰드핀부재의 외주에서 돌출된 보조플레이트;를 더 포함하되,
   상기 보조플레이트는,
   상기 제1 탄성지지부재의 하부이면서 상기 제2 탄성지지부재의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 탄성계수 값이 상기 제1 탄성계수 값보다 큰 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 몰드유닛은,
   상기 몰드핀부재의 외주에서 돌출된 보조플레이트;를 더 포함하되,
   상기 보조플레이트는,
   상기 돌출영역의 하부에 배치되고,
   상기 탄성지지유닛은,
   상기 보조플레이트의 하부에 배치된 복수개의 탄성지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기 지지장치.
   

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