KR20210063367A - 쉘 형태 변압기용 내부 지지부 - Google Patents

Abstract

변압기 상들을 포함하는 3 상 변압기의 활성 부분을 수용하기 위한 쉘 형태 변압기용 변압기 탱크가 제공된다. 상기 탱크는, 바닥 플레이트와 벽들을 포함하는 바닥 탱크 부분 및 중간 탱크 부분, 커버 플레이트, 벽들에 결합된 보강 빔들, 상간 플레이트들 및 커버 플레이트를 강화하기 위한 강화 지지부들을 포함한다. 상간 플레이트들은, 인접한 변압기 상들 사이에서, 탱크의 하부 공간에 배열되고, 탱크의 일측 벽에서부터 반대측 벽으로 연장되고 상기 보강 빔들에 결합된다. 각각의 보강 지지부는, 상간 플레이트에 결합되고, 상간 플레이트와 커버 플레이트 사이의 탱크의 상부 공간에서 연장되어, 커버 플레이트와 협동한다. 3 상 쉘 형태 변압기 및 상기 변압기를 조립하는 방법이 또한 제공된다.

Description

쉘 형태 변압기용 내부 지지부

본 발명은 쉘 변압기용 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3 상 쉘 형태 변압기용 탱크에 관한 것이다.

본 출원은 2018년 11월 14일에 출원된 EP 18 382 802.9 의 이익 및 우선권을 주장한다.

변압기 탱크는, 일반적으로 예를 들어 약 0.09 mmHg 의 진공을 받으며, 이는 기계적 응력이 극한 인장 강도를 초과할 때 파괴되는, 커버와 같은 탱크의 특정 영역 또는 부분의 내측 변형을 야기할 수 있다.

또한, 전력 변압기는 내부 고장시 내부 아크 에너지를 받을 수 있다. 그 후, 변압기의 활성 부분을 둘러싸는 절연 유체는 기화되어 팽창 가스 버블을 생성할 수 있고, 이는 변압기 탱크를 외부로 파괴할 수 있는 과압을 야기한다.

내부 아크의 경우에, 결과적인 과압은 탱크의 적어도 특정 영역 또는 부분, 예를 들어 커버의 극한 인장 강도를 초과할 수 있는 탱크 내의 기계적 응력을 생성할 것이며, 이는 내부 아크에 대한 낮은 에너지 레벨에서, 허용가능하지 않은 변형을 받고, 변형하며 그리고/또는 파괴될 수도 있다.

어떤 경우든, 탱크의 파열은 기름 유출 및 화재 발생 위험을 야기할 수 있다.

따라서, 변압기 탱크는 작동 진공에 의해 야기되는 부하들 또한 내부 아크 결함에 의해 야기되는 기계적 응력들을 견디도록 설계된다.

내부 작동 진공에 의해 및/또는 내부 아크 결함의 경우에, 예를 들어 용접에 의해 외부 보강 빔 또는 리브를 추가함으로써 커버 플레이트를 강화시킴으로써, 탱크의 커버 플레이트의 변형 및/또는 파열의 문제를 해결하기 위해 일부 방안들이 개발되었다. 그러나, 외부 리브 또는 빔은 정비 직원들의 움직임을 방해할 수 있고, 심지어 변압기 커버 위를 걷는데 위험할 수 있다. 또한, 탱크의 커버를 보강하는 것은 덜 가요적인 기계적 구성을 갖는 무거운 구조물을 초래하고, 또한 높은 제조 비용을 수반한다. 주로 공기에 의해 냉각되는 이러한 방안은 또한 적절하게 설계되지 않는다면 고전류 리드 부근에서 과열 문제를 발생시킬 수 있다.

결론적으로, 경량의 구조물을 가지고 제조 비용이 낮으면서 동시에 안전하고 내파열성인 변압기 탱크를 제공하는 것이 바람직하다.

변압기 상들 (transformer phases) 을 포함하는 3 상 변압기의 활성 부분을 수용하기 위한 쉘 형태 변압기용 변압기 탱크가 제공된다. 상기 탱크는, 바닥 플레이트와 벽들을 포함하는 바닥 탱크 부분 및 중간 탱크 부분, 커버 플레이트, 벽들에 결합된 보강 빔들, 상간 플레이트들 및 커버 플레이트를 강화하기 위한 강화 지지부들을 포함한다. 상간 플레이트들은, 인접한 변압기 상들 사이에서, 탱크의 하부 공간에 배열되고, 탱크의 일측 벽에서부터 반대측 벽으로 연장되고 상기 보강 빔들에 커플링된다. 각각의 보강 지지부는, 상간 플레이트에 커플링되고, 상간 플레이트와 커버 플레이트 사이의 탱크의 상부 공간에서 연장되어, 커버 플레이트와 협동한다.

탱크 내부에 배열된 그러한 보강 지지부들을 사용함으로써, 작동 진공에 의해 야기되는 부하들 및/또는 응력들은 커버 플레이트로부터 시프트되고, 그 결과, 보강 지지부들은 응력들을 견디고 커버 플레이트의 변형 및/또는 파열을 방지하는 것을 도울 수 있다.

보강 지지부들은 커버 플레이트의 내측 편향에 대해 더 큰 강도를 제공하며, 이는 외부 지지부들을 불필요하게 할 수 있다. 커버 플레이트 상에 더 적은 장애물이 배열됨에 따라, 조작자가 예를 들어 탱크를 검사하는 경우 안전성이 증가된다. 또한, 커버 플레이트가 외부 지지부들을 필요로 하지 않고 보다 유연할 수 있기 때문에, 결과적인 구조물이 더 가벼워지고 제조 비용이 더 적게 든다.

보강 지지부들은, 커버 플레이트가 변형할 때, 예를 들어 커버 플레이트가 내부로 변형할 때 커버 플레이트와 접촉할 수 있다. 이러한 접촉은 직접 또는 중간 부분을 통해 이루어질 수 있다.

보강 지지부들은 또한 적어도 내측 변형을 방지하기 위해 커버 플레이트에 직접 또는 중간 부분을 통해 커플링될 수 있다.

예를 들어 과압의 경우에, 커버의 상당한 외측 변형이 또한 방지되는 경우에, 보강 지지부들의 실시형태들은 또한 이러한 내부 양압을 견디도록 설계될 수 있다.

예를 들어 내부 아크 과압의 경우에, 커버의 상당한 정도의 외측 변형이 허용될 필요가 있는 경우에, 보강 지지부들의 실시형태들은 이러한 변형을 허용하도록 설계될 수도 있다.

탱크의 벽들은 2 개의 대향하는 짧은 벽들 또는 측벽들, 및 2 개의 대향하는 긴 벽들 또는 전방 벽들을 포함할 수 있으며, 이에 의해 직사각형 단면의 4 개의 벽 구조물을 형성한다. 이러한 경우에, 보강 빔들은 또한 탱크의 측벽들, 즉 탱크 벽들 중 더 짧은 벽 상에 배열된 측면 빔, 및 전방 벽들, 즉 탱크 벽들 중 더 긴 벽들에 부착된 메인 빔들을 포함할 수 있다. 게다가, 인접한 변압기 상들 사이에서, 탱크의 하부 공간에 배열되는 상간 플레이트들은, 탱크의 일측 전방 벽에서부터 반대측 전방 벽으로 연장되고 메인 빔들에 커플링된다.

일 실시예에서, 보강 지지부는 중공 지지부이며, 이는 냉각제를 재순환시키기 위한 도관을 포함할 수 있고, 이에 의해 자속에 의해 야기되는 열을 감소시킨다.

일 실시예에서, 각각의 보강 지지부는 상간 플레이트에 커플링되는 제 1 부분 및 커버 플레이트와 협동하도록 배열되는 제 2 부분을 포함한다. 2 개의 부분들을 가진 보강 지지부를 사용하여, 예를 들어 탱크의 치수가 조립된 탱크의 운반을 가능하게 하지 않을 때 탱크의 운반 및 조립을 용이하게 한다.

일 실시예에서, 커버 플레이트는 보강 지지부와 협동하는 연결 피스가 배열될 수 있는 연결 하우징을 포함한다. 연결 피스는 T-형상 피스 또는 세장형 로드일 수 있으며, 이에 의해 지지부가 진공 및 과압 하에서 또는 추가적으로 커버가 각각 부분적으로 편향되도록 하는 진공 하에서만 작동할 수 있다.

일 실시예에서, 커버 플레이트는 외부 보강 리브들을 갖지 않고, 따라서 예를 들어, 입력/출력 연결들부에 대한 수리 또는 접근을 얻기 위해 커버 플레이트 상에서 걷는 조작자는 보다 편안하고 안전하게 작업할 수 있다.

제 2 양태에 따라서, 개시된 실시예들 중 어느 하나에 따른 변압기 탱크를 포함하는 3 상 쉘 형태 변압기가 제공된다.

제 3 양태에 따라서, 변압기 탱크를 조립하는 방법이 제공된다. 먼저, 각각의 보강 지지부는 상간 플레이트에 고정된다. 그 후, 각각의 보강 지지부의 원위 단부가 연결 하우징의 바닥 벽의 개구를 통해 도입되도록 커버 플레이트로 상기 탱크가 폐쇄된다. 그 후, 연결 피스가 각각의 보강 지지부의 원위 단부에 삽입되고, 각각의 연결 하우징의 제거가능한 커버가 폐쇄된다.

본원의 디바이스의 특정 실시형태들은 첨부된 도면을 참조하여 비한정적인 실시예들로서 이하에서 설명될 것이다.

도 1a 및 도 1b 는 실시예들에 따른 3 상 쉘 형태 변압기 및 탱크를 포함하는 시스템의 개략적인 단순화된 단면을 도시한다.
도 2 는 도 1a 및 도 1b 의 탱크의 개략적인 부분 단면을 도시한다.
도 3a 및 도 3b 는 실시예들에 따른 보강 지지부들의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b 는 실시예들에 따른 연결 하우징들의 매우 개략적인 단면을 도시한다.
도 5 는 일 실시예에 따른 변압기를 조립하는 방법의 순서도이다.

도 1a 및 도 1b 는 쉘 형태 변압기 (200), 예를 들어 3 상 (201) 및 자기 회로 (202) 를 갖는 3 상 쉘 형태 변압기 코어, 및 내부의 부압을 보장하기 위해, 폐쇄되면 진공, 예를 들어 약 0.09 mmHg 의 진공을 받을 수 있는 변압기 탱크 (100A, 100B) (본원에서 “탱크”) 를 포함할 수 있는 변압기 (1) 의 실시예들을 도시한다.

탱크 (100A, 100B) 는 바닥 탱크 부분 (104) 및 중간 탱크 부분 (103A, 103B) 을 포함할 수 있다. 바닥 탱크 부분 (104) 및 중간 탱크 부분 (103A, 103B) 은 바닥 플레이트 (130) 및 벽들 (120) 을 포함할 수 있고, 이에 의해 중공 공간 또는 공동을 한정한다. 따라서, 탱크 (100A, 100B) 는, 예를 들어 용접 또는 임의의 다른 적절한 방법에 의해, 함께 결합될 수 있는 4 개의 벽들 (120) 및 바닥 플레이트 (130) 를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 탱크 벽들은 상이한 길이들을 포함할 수 있고, 즉 탱크는 2 개의 짧은 벽들 또는 측벽들, 및 2 개의 긴 벽들 또는 전방 벽들을 포함할 수 있고, 이에 의해 직사각형 단면 탱크를 형성할 수 있다.

추가적으로, 탱크 (100A, 100B) 는, 예를 들어 중간 탱크 부분에서 탱크의 벽들 (120) 에 예를 들어 용접에 의해 결합될 수 있는 보강 빔들 (160) 을 포함할 수 있다. 보강 빔들 (160) 은 중공 공간 주위에 모두 배치되어, 링 형상 구조물을 형성할 수 있고 탱크에 강성을 제공할 수 있으며 또한 단락 부하 (short-circuit load) 를 견디는 것을 도울 수 있다.

일 실시예에서, 보강 빔들 (160) 은 탱크의 측벽들, 즉 짧은 벽들에 부착될 수 있는 측면 빔들 및 탱크의 전방 벽들, 즉 긴 벽들에 부착될 수 있는 메인 빔들을 포함할 수 있다. 따라서, 측면 빔들은 메인 빔들보다 더 짧을 수 있다.

탱크 (100A, 100B) 는 벽들 (120) 의 상부에 배치되어 탱크를 폐쇄하는 커버 플레이트 (110A, 100B) 를 더 포함할 수 있다. 커버 플레이트 (110A, 110B) 는 개별적으로 제조 및 취급될 수 있는 독립적인 부분일 수 있고, 이러한 부분은, 후속 단계에서, 벽들 (120) 및 바닥 플레이트 (130) 에 의해 형성된 구조물에 결합, 예를 들어 용접될 수 있다. 그 결과, 탱크 (100A, 100B) 는 소정의 위치로 부분적으로 분해되어 운반될 수 있다. 변압기의 활성 부분, 즉 상들 및 자기 회로는 하부 탱크 부분에 탑재되어 끼워질 수 있다. 이후, 중간 탱크 부분은 활성 부분 위에 장착될 수 있고, 이어서 중간 탱크 부분과 바닥 탱크 부분은, 예를 들어 용접에 의해 함께 결합될 수 있다. 또한, 보강 빔은 변압기의 활성 부분을 탑재한 후에 결합될 수 있다. 이러한 작업은 공장에서 이루어질 수 있다. 현장에서, 커버 플레이트는, 예를 들어 용접, 나사결합 또는 임의의 다른 적절한 방법에 의해 벽들에 결합될 수 있다. 이후, 입력/출력 연결부가 준비하고, 탱크는 냉각수로 충전될 수 있고, 진공을 인가할 수 있다.

커버 플레이트 (110A, 110B) 는, 예를 들어 생성된 전류, 냉각제의 주입/추출을 위한 입력/출력 등을 입력/출력하기 위한 복수의 개구들 및/또는 플러그들 (도시되지 않음) 을 포함할 수 있다. 추가적으로, 커버 플레이트 (110A, 110B) 는 측벽들 (141), 개구를 포함하는 바닥 벽 (142) 및 탈착가능한 클로저 (143) 를 포함할 수 있는 연결 하우징 (140) 을 포함할 수 있으며, 그리하여 공동 (도 2 참조) 을 규정한다. 클로저 (143) 는 제거가능할 수 있고, 탱크의 공동에 접근하기 위해, 예를 들어 스크루들에 의해 연결 하우징으로부터 부착/분리될 수 있다.

커버 플레이트 (110A, 100B) 는, 탱크를 안전하게 폐쇄할 수 있고 탱크 내의 작업 압력을 견딜 수 있지만 특정 응력 하에서 굽혀질 만큼 충분히 가요적인 재료, 예를 들어 탄소강 또는 다른 비금속 재료로 제조될 수 있다. 게다가, 커버 플레이트 (110A, 110B) 는 미리 정해진 두께, 예를 들어 약 2 ~ 3.5 cm 를 가질 수 있고, 이는 커버 플레이트가 그 자중 하에서 구부러지는 것을 방지할 수 있고, 커버 플레이트가 파괴없이 정상 작동 과압 및 진공을 견딜 수 있을 정도로 충분히 두꺼울 수 있다.

일 실시예에서, 탱크의 벽들 (120), 바닥 벽(130), 보강 빔들 및 커버 플레이트 (110) 는 동일한 재료, 예를 들어 탄소강으로 제조될 수 있다.

도 1a 의 실시예와 같이, 일부 실시예들에서, 커버 플레이트 (110A) 는 평판일 수 있다. 도 1b 의 실시예와 같이 대안적인 실시예들에서, 커버 플레이트 (110B) 는 편평한 부분 (111B), 플랜지들 (112B) 및 벽들 (120) 에 커버 플레이트 (110B) 를 결합하는 것을 용이하게 할 수 있는 외측 연장 부분 (113B) 을 포함할 수 있는 U-형상 커버일 수 있다.

탱크 (100A, 100B) 는 탱크 (100A, 100B) 의 하나의 벽에서부터 대향 벽 (120) 까지 연장되는 하부 공간에 배열될 수 있는 상간 플레이트들 (150) 을 더 포함할 수 있다. 탱크 벽들이 측벽들 및 전방 벽들을 포함하는 실시예들에서, 상간 플레이트들 (150) 은 탱크의 하나의 전방 벽에서부터 대향하는 전방 벽까지 연장될 수 있다.

상간 플레이트들 (150) 은, 예를 들어 용접에 의해 보강 빔 (160) 에 연결될 수 있다. 보강 빔들이 메인 빔들 및 측면 빔들을 포함하는 실시예들에서, 상간 플레이트들 (150) 은 메인 빔들에 결합될 수 있다.

사용 시에, 즉 변압기 상들이 탑재되자마자, 각각의 상간 플레이트 (150) 는 2 개의 인접한 변압기 상들 (201) 사이에 배열될 것이며, 각각의 상간 플레이트는 후속하여 메인 빔들에 부착, 예를 들어 용접될 수 있다. 일 실시예에서, 상간 플레이트들 (150) 은 금속, 예를 들어 탄소강으로 제조될 수 있는 편평한 그리고/또는 실질적으로 직사각형인 시트들일 수 있다. 상간 플레이트들 (150) 은 탱크에 강성을 제공하고 또한 단락 부하를 견디는 것을 돕는다.

일 실시예에서, 상간 플레이트들 (150) 은 상들의 자속을 수집하고 그리고 재배향시키기 위해 변압기 상들에 대면하는 각각의 표면 상에 자기 차폐부 (153) (도 2 참조) 를 포함할 수 있다.

도 1a 또는 도 1b 의 임의의 실시예들의 탱크 (100A, 100B) 는 탱크의 구조물을 강화하기 위해 세장형 보강 지지부들 (300, 400) 을 더 포함할 수 있다. 보강 지지부들 (300, 400) 은 근위 단부 (320, 420) 및 원위 단부 (330, 430) (도 3a 및 도 3b 참조) 를 포함할 수 있다. 근위 단부 (320, 420) 는 나사가공된 구멍과 같은 상보적인 커플링들을 포함할 수 있는 상간 플레이트 (150) 에 보강 지지부 (300, 400) 를 결합하기 위한 커플링 요소 (340, 440), 예를 들어 나사가공된 스터드를 포함할 수 있다. 보강 지지부들과 상간 플레이트들간의 협동은 커버 플레이트로부터 변위된 기계적 응력의 일부를 견딜 수 있게 한다. 따라서, 커버 플레이트 상의 부하들 및 이의 편향은 감소될 수 있고, 따라서 커버의 (외부) 표면 상에 보강 빔들 또는 리브들을 추가할 필요가 없을 수 있다.

일 실시예에서, 근위 단부 (320, 420) 는 보강 지지부 (300, 400) 와 상간 플레이트 (150) 사이의 결합시 유전 응력 (dielectric stress) 을 최소화하기 위해 라운딩처리될 수 있다.

보강 지지부들 (300, 400) 은 상간 플레이트와 커버 플레이트 사이의 탱크의 상부 공간에 배열될 수 있고, 커버 플레이트의 연결 하우징 (140) 과 정렬될 수 있으며, 이에 의해 보강 지지부는 커버 플레이트와 협동하도록 배열될 수 있다. 보강 지지부들 (300, 400) 은 바닥 벽 (142) 에 있는 개구를 통해 연결 하우징의 공동 내로 삽입될 수 있다 (도 4a 및 도 4b 참조). 또한, 연결 하우징 내의 보강 지지부의 적절한 조절을 보장하기 위해, 조절 요소 (700), 예를 들어 유리섬유 또는 임의의 다른 적절한 재료로 제조된 한 쌍의 편심부들 (701, 702) 이 보강 지지부 주위의 연결 하우징 내에 도입될 수 있다 (도 4a 및 도 4b 참조). 따라서, 조절 요소 (700) 는 보강 지지부와 연결 하우징 사이에 배열될 수 있다.

도 2 는, 상간 플레이트 (150) 에 결합되고 연결 하우징 (140) 을 통해 커버 플레이트 (110A, 110B) 와 협동하도록 배열되는 보강 지지부 (300, 400) 의 간략화된 상세도를 도시한다. 상간 플레이트 (150) 는 2 개의 변압기 상들 (201) 사이에 배열될 수 있고, 변압기 상 (201) 에 대면하는 표면들 상에 자기 차폐부 (153) 를 포함할 수 있다. 보강 지지부 (300, 400) 는 상간 플레이트에 결합되는 커플링 요소 (340, 440), 예를 들어 나사가공된 스터드를 포함할 수 있다. 보강 지지부와 상간 플레이트 사이의 결합을 보호하기 위해, 유전 요소 (134) 가 커플링 주위에 추가될 수 있다.

커버 플레이트 (110A, 110B) 의 연결 하우징 (140) 은 제거가능한 클로저 (143), 측벽들 (141) 및 바닥 벽 (142) 을 포함할 수 있고, 이에 의해 공동을 한정한다. 연결 하우징은 보강 지지부의 편차를 보정하기 위해 조절 요소 (700) 를 포함할 수 있다.

보강 지지부들 (300, 400) 은 원위 단부 (도 3a 및 도 3b 참조) 에 리세스 (331, 431) 를 포함할 수 있고, 냉각제를 순환시키기 위한 도관 (350, 450) 을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일 실시예에서, 보강 지지부들 (300, 400) 은 자기 격리층 (도시하지 않음) 으로 코팅될 수 있다.

도 3a 는 근위 단부 (320) 및 리세스 (331) 를 포함할 수 있는 원위 단부 (330) 를 포함하는 단일 연속 피스일 수 있는 보강 지지부 (300) 를 도시한다. 근위 단부(320) 는 유전 응력을 최소화하기 위해 라운딩처리될 수 있고, 보강 지지부를 상간 플레이트에 고정하기 위한 커플링 요소 (340), 예를 들어 나사가공된 스터드를 포함할 수 있다. 보강 지지부 (300) 는 또한 냉각제, 예를 들어 오일을 순환시키기 위한 도관 (350) 을 포함할 수 있다.

일반적으로, 탱크 (100A, 100B) 는 공장에서부터, 예를 들어 트럭에 의해 작동 위치로 운반된다. 그러나, 예를 들어 국지적인 교통 제한 및/또는 트럭의 용량으로 인해서, 예를 들어 탱크가 최대 허용 크기를 초과하기 때문에, 탱크의 치수가 전체 (조립된) 탱크를 운반하기에 적절하지 않은 경우가 있을 수 있다.

이러한 경우에, 운반 요건을 준수하기 위해, 커버 플레이트는 도 1b 에서와 같이 U-형상 플레이트 (110B) 일 수 있고, 그리하여 플랜지들 (112B) 이 존재함으로써 커버가 편평하다면 중간 탱크 부분 및 바닥 탱크 부분이 가지는 높이에 대해 중간 탱크 부분 및 바닥 탱크 부분의 높이를 감소시킬 수 있다.

트럭에 탑재되기 전에, 상들 (201) 및 변압기의 자기 회로는 바닥 탱크 부분 (104) 에 적층될 수 있다. 그 후, 보강 빔들과 상간 플레이트들을 가진 중간 탱크 부분 (103B) 은 바닥 부분에 장착 및 결합될 수 있다. 그 후, 조립체는 냉각제로 충전되고 운반 커버 플레이트 (도시하지 않음) 로 폐쇄된 후 진공을 받으며 작동 위치로 운반될 수 있다. 일단 탱크가 현장에 있으면, 운반 커버 플레이트는 제거될 수 있고, U-형상 커버 플레이트 (110B) 는, 예를 들어 용접에 의해 부착될 수 있으며, 이에 의해 전체 탱크 (100B) 를 조립한다.

운반 동안, 냉각제에 의해 야기되는 진공 및/또는 표준 과압은 커버 플레이트 상에 응력을 야기할 수 있고, 이는 따라서 변형을 방지하기 위해 강화될 필요가 있을 수 있다. 유사하게, 일단 운반 커버 플레이트가 제거되고 커버 플레이트가 배치되면, 적어도 작동 압력, 즉 진공 및 냉각제 과압에 의해 야기된 응력을 또한 견뎌야 할 필요가 있을 수 있다. 이러한 목적을 위하여 본 발명에 따른 보강 지지부의 일 실시형태가 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 보강 지지부는 제 1 부분 및 제 2 부분으로 분할될 수 있다. 제 1 부분은 운반 중에 상간 플레이트와 운반 커버 플레이트 사이에 배열되기에 적합한 길이를 가질 수 있고, 제 1 부분에 결합되는 제 2 부분은, 일단 함께 조립되면, 상간 플레이트와 커버 플레이트 사이에 배열되기 위한 보강 지지부를 형성할 수 있다.

도 3b 의 실시예는, 상간 플레이트에 결합되는 제 1 부분 (401) 및 예를 들어 연결 피스 (도 4a 및 도 4b 와 관련하여 아래 참조) 를 통해 커버 플레이트 (110) 와 협동하도록 배열되는 제 2 부분 (402) 으로 분할될 수 있는 보강 지지부 (400) 를 도시한다. 제 1 부분 (401) 및 제 2 부분 (402) 모두는 양 부분들을 함께 단단하게 연결, 예를 들어 나사체결하기 위해, 그들의 대향 단부들에서 상보적인 커플링들 (425) 을 포함할 수 있다.

또한, 보강 지지부 (400) 의 제 1 부분 (401) 은, 예를 들어 나사가공된 구멍을 통해, 제 1 부분을 상간 플레이트 (150) 에 고정하기 위한 커플링 요소 (440), 예를 들어 나사가공된 스터드를 포함할 수 있다. 도 3a 의 실시예와 유사하게, 제 2 부분 (402) 은 리세스를 포함할 수 있고, 여기서 연결 피스 (500, 600) (도 4a 및 도 4b 와 관련하여 후술됨) 가 결합될 수 있다.

따라서, 보강 지지부 (400) 의 제 1 부분 (401) 의 길이는 상간 플레이트로부터 운반 커버 플레이트까지의 거리에 대응할 수 있다. 제 2 부분 (402) 은, 양 부분들 (401, 402) 이 함께 연결되면, 상간 플레이트들 (150) 로부터 커버 플레이트 (110B) 의 편평한 부분 (111B) 까지의 거리에 대응하는 길이를 가진 보강 지지부 (400) 를 얻을 수 있게 하는 길이를 가질 수 있다.

제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하는 보강 지지부를 사용함으로써, 상이한 길이로 된 2 개의 보강 지지부를 제조 그리고/또는 교체할 필요가 없을 수 있기 때문에, 제조 비용 및 조립 시간이 감소된다.

탱크 내에 배열될 수 있는 보강 지지부들 (300, 400) 의 개수는, 예를 들어 커버 플레이트의 치수에 따라 변할 수 있고, 즉 더 큰 표면은 더 많은 개수의 보강 지지부들을 필요로 할 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 상간 플레이트 (150) 는 내부에 배열된 보강 지지부 (300, 400) 를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 보강 지지부들은 탱크 벽들 사이에서, 예를 들어 실시예들에서 측벽과 전방 벽을 포함하는 측벽들 사이에서 실질적으로 중심맞춤될 수 있다.

일부 실시예들에서, 탱크의 각각의 상간 플레이트 (150) 는 2 개 이상의 보강 지지부를 포함할 수 있다.

탱크 (100) 는 독립적이고 분리된 연결 피스들 (500, 600) 을 더 포함할 수 있다. 각각의 연결 피스는 보강 지지부 (300, 400) 의 원위 단부 (330, 430) 의 리세스 (331, 431) 내에 결합될 수 있고, 이에 의해 내부 보강 구조물을 완성한다. 이러한 내부 보강 구조물은 상간 플레이트, 보강 지지부 및 연결 피스를 포함할 수 있고, 예를 들어 과압 또는 작동 진공의 경우에 커버 플레이트의 편향에 대해 더 큰 강도를 제공할 수 있다. 연결 피스들 (500, 600) 의 형태에 따라서, 연결 피스들이 커버 플레이트를 보강하는 조건은 상이할 수 있다.

일 실시예 (도 4a 참조) 에서, 연결 피스 (500) 는 T-형상 연결 피스일 수 있다. T-형상 연결 피스는 측방향으로 돌출하는 헤드 (502) 및 세장형 부분 (501) 을 포함할 수 있다. 이러한 연결 피스는, 작동 진공, 즉 내부로 당기는 힘 하에서, 그리고 또한 과압의 경우에, 즉 외부로 미는 힘 하에서, 효율적일 수 있고, 즉 커버 플레이트의 변형을 방지할 수 있다.

다른 실시예 (도 4b) 에서, 연결 피스 (600) 는, 특히 작동 진공 하에서 효과적일 수 있지만 과압의 경우에 커버 플레이트의 변형을 허용할 수 있는 세장형 로드일 수 있다.

도 4a 는 개구를 가진 바닥 벽 (142), 측벽들 (141) 및 예를 들어 스크루 (도시되지 않음) 에 의해 측벽들 (141) 에 고정될 수 있는 제거가능한 클로저 (143) 를 구비한 연결 하우징 (140) 의 공동의 매우 개략적인 단면을 도시한다. 연결 하우징 (140) 의 공동 내에, 보강 지지부 (300, 400) 의 원위 단부, 보강 지지부의 리세스들 (331, 431) 내에 삽입된 T-형상 연결 피스 (500), 및 보강 지지부의 원위 단부 주위에 결합된 조절 요소 (700), 예를 들어 한 쌍의 편심부들 (701, 702) 이 배열될 수 있다.

이 실시예에서, T-형상 피스 (500) 의 세장형 부분 (501) 은, 예를 들어 나사결합에 의해 보강 지지부 (300, 400) 의 리세스들 (331, 431) 에 결합될 수 있고, T-형상 피스의 헤드 (502) 는 조절 요소 (700) 상에 놓일 수 있다. 따라서, T-형상 피스는 보강 지지부에 고정적으로 결합될 수 있다.

또한, 예를 들어 골판지 또는 프레스보드 (560) 로 제조된 층 또는 복수의 층들은 연결 하우징 내부에 T-형상 연결 피스를 꼭 맞게 끼우도록 연결 하우징 (140) 의 제거가능한 클로저 (143) 와 T-형상 피스 (500) 의 헤드 (502) 사이에 추가될 수 있다. T-형상 연결 피스를 꼭 맞게 끼움으로써, 헤드 (502) 와 제거가능한 클로저 (143) 사이의 직접적인 접촉이 가능하게 될 수 있고, 이는 양 표면이 접촉할 때 충격을 감소시킬 수 있다.

커버 플레이트 (110) 는, 작동 진공 하에서, 내부로 구부러지는 경향이 있다. 내측 변형은 연결 하우징의 제거가능한 클로저 (143) 가 골판지 (560) 및 따라서 연결 피스의 헤드 (501) 에 대해 가압하도록 할 수 있다. 연결 피스 (500) 의 헤드가 조절 요소 (700) 와 직접 접촉하고 보강 지지부에 고정될 수 있기 때문에, 응력은 커버 플레이트로부터 보강 지지부로 시프트될 수 있다. 따라서, 커버 플레이트 (110) 의 추가의 변형이 방지될 수 있다.

정상 과압의 경우에, 커버 플레이트 (110) 는 외부로 변형되는 경향이 있다. 조절 요소 (700) 는, 그 후 바닥 벽 (142) 에 의해 상향 가압될 것이고, 이는 조절 요소 (700) 가 연결 피스 (500) 의 헤드를 밀 수 있도록 할 수 있다. 연결 피스 (500) 가 보강 지지부에 고정될 수 있기 때문에, 커버 플레이트 (110) 의 부하는, 응력을 견딜 수 있고 따라서 커버 플레이트 (110) 의 추가 변형을 방지할 수 있는 보강 지지부 (300, 400) 로 시프트될 수 있다.

도 4b 의 실시예에서, 연결 하우징 (140) 의 공동의 매우 개략적인 단면이 도시되어 있고, 도 4a 의 실시예와 대조적으로 연결 피스 (600) 는 세장형 로드이다. 실시예에서, 보강 지지부 (300, 400) 의 원위 단부, 보강 지지부의 리세스들 (331, 431) 내에 삽입 및 나사결합된 세장형 로드 (600), 및 보강 지지부의 원위 단부 주위에 결합된 조절 요소 (700), 예를 들어 한 쌍의 편심부들 (701, 702) 이 연결 하우징 (140) 의 공동 내에 배열될 수 있다.

이 실시예에서, 예를 들어 골판지 또는 프레스보드 (660) 로 제조된 층 또는 복수의 층들이 연결 하우징 (140) 의 제거가능한 클로저 (143) 와 세장형 피스 (600) 사이에 추가될 수 있고, 따라서 양 표면들이 접촉할 때의 충격이 감소될 수 있다.

커버 플레이트 (110) 는, 작동 진공 하에서, 내부로 변형하는 경향이 있다. 따라서, 연결 하우징의 제거가능한 클로저 (143) 는 보강 지지부에 대하여 가압될 연결 피스 (600) 와 접촉하게 된다. 골판지 또는 프레스보드의 복수의 층을 포함하는 실시예들에서, 커버 플레이트 (143) 는 먼저 복수의 층들과 접촉할 것이다. 그 결과, 커버 플레이트의 응력은 부하를 견디는 보강 지지부로 이동될 수 있고, 따라서 커버 플레이트 (110) 의 보다 내측 변형이 방지될 수 있다.

과압의 경우에, 도 4a 의 실시예와 반대로, 연결 피스 (600) 에 의해 커버 플레이트 (110) 의 이동에 대한 제한이 가해지지 않고, 따라서 탱크의 커버 플레이트 (110) 가 외부로 구부러질 수 있다. 따라서, 탱크 및 커버는 내부 아크의 경우에 팽창된 가스의 에너지의 일부를 흡수하고 탱크의 파열을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 탱크 (100) 는 탱크를 더 보강하기 위해 외부 표면, 예를 들어 벽들의 외부 표면 상에 보강 구조물 (도시되지 않음), 예를 들어 보강 띠 (cincture), 복수의 보강 빔, 개별 C-형상 클램프들 등을 더 포함할 수 있다.

도 5 는 변압기를 조립하는 방법의 순서도이다. 일 실시예에서, 이러한 조립은, 예를 들어 트럭에 의해, 내부에 배열된 상간 플레이트들을 포함하는 조립된 바닥 탱크 부분 및 중간 탱크 부분을 영구 위치로 운반한 후, 또한 변압기의 활성 부분이 그 내부에 적층되면 일어날 수 있다.

먼저, 각각의 보강 지지부의 근위 단부는, 블록 (801) 에서, 예를 들어 커플링 요소에 의해 상간 플레이트에 고정될 수 있다. 보강 지지부가 제 1 부분 및 제 2 부분으로 분할되는 실시예들에서, 본 방법은 제 1 부분을 상간 플레이트에 고정한 후에, 제 2 부분을 제 1 부분에 결합함으로써 보강 지지부를 조립하는 것을 더 포함할 수 있다.

이후, 탱크는 커버 플레이트를 벽들 상에 배열하고 그리고 예를 들어 용접에 의해 고정함으로써 폐쇄될 수 있다. 탱크는 블록 (802) 에서 커버 플레이트로 폐쇄되어, 각각의 보강 지지부의 원위 단부가 연결 하우징의 바닥 벽의 개구를 통해 도입될 수 있다. 이에 의해, 보강 지지부는 커버 플레이트와 협동하도록 연결 하우징의 공동 내부에 배열될 것이다.

일 실시예에서, 조절 피스, 예를 들어, 한 쌍의 조립된 편심부들이 보강 지지부 주위에 결합될 수 있다. 조절 피스, 예를 들어 편심부는, 연결 하우징에 대한 보강 지지부들의 위치를 정확하게 조절하기 위해, 즉 임의의 편차를 보정하기 위해 조작될 수 있다. 그 후, 블록 (803) 에서, 연결 피스가 각각의 보강 지지부의 원위 단부, 예를 들어 리세스 내에 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 연결 피스는 또한 예를 들어 이를 나사결합함으로써 지지부에 고정될 수 있다. 각각의 연결 하우징의 제거가능한 클로저는, 블록 (804) 에서, 예를 들어 연결 하우징의 측벽들에 나사결합함으로써 폐쇄될 수 있다.

비록 다수의 특정 실시형태들 및 실시예들만이 본원에 개시되었지만, 개시된 혁신의 다른 대안적인 실시형태들 및/또는 사용들 및 이들의 명백한 변경들 및 균등물들이 가능하다는 것을 당업자라면 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 개시된 특정 실시형태들의 모든 가능한 조합들을 포함한다. 본 개시의 범위는 특정 실시형태들에 의해 제한되지 않아야 하며, 단지 후속하는 청구항들의 공정한 판독에 의해서만 결정되어야 한다.

Claims (15)

1. 변압기 상들 (transformer phases) 을 포함하는 3 상 변압기의 활성 부분을 수용하기 위한, 쉘 형태 변압기용 변압기 탱크로서,
   바닥 플레이트 및 벽들을 포함하는, 바닥 탱크 부분 및 중간 탱크 부분,
   커버 플레이트,
   상기 벽들에 결합된 보강 빔들,
   인접한 변압기 상들 사이에서, 상기 탱크의 하부 공간에 배열되는 상간 플레이트들 (interphase plates) 로서, 상기 탱크의 하나의 벽에서부터 반대측 벽으로 연장되고 상기 보강 빔들에 커플링되는, 상기 상간 플레이트들, 및
   상기 커버 플레이트를 강화하기 위한 보강 지지부들로서, 각각의 보강 지지부는 상간 플레이트에 커플링되고 상기 상간 플레이트와 상기 커버 플레이트 사이의 상기 탱크의 상부 공간에서 연장되어, 상기 커버 플레이트와 협동하는, 상기 보강 지지부들
   을 포함하는, 변압기 탱크.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는, 상간 플레이트에 커플링되는 근위 단부 및 상기 커버 플레이트와 협동하도록 배열되는 원위 단부를 가진 세장형 형상을 포함하는, 변압기 탱크.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는 중공 지지부인, 변압기 탱크.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는 냉각제를 순환시키기 위한 도관을 포함하는, 변압기 탱크.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는, 상간 플레이트에 커플링되는 제 1 부분 및 상기 커버 플레이트와 협동하도록 배열되는 제 2 부분을 포함하는, 변압기 탱크.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분을 함께 커플링시키기 위한 상보적인 커플링들을 더 포함하는, 변압기 탱크.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 지지부는 상기 상간 플레이트에 커플링되도록 근위 단부에 나사가공된 스터드를 더 포함하는, 변압기 탱크.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 지지부의 근위 단부는 유전 응력을 최소화하기 위해 라운딩처리되는, 변압기 탱크.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 지지부와 협동하기 위한 연결 피스 및 상기 커버 플레이트 상에 배열된 연결 하우징을 더 포함하는, 변압기 탱크.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 연결 피스는 T-형상 피스 또는 세장형 로드인, 변압기 탱크.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 외부 보강 리브들을 갖지 않는, 변압기 탱크.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크는 각각의 상간 플레이트와 커버 사이에 부착된 적어도 2 개의 보강 지지부들을 포함하는, 변압기 탱크.
13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 하우징과 상기 보강 지지부 사이에 배열되는 편심부들을 더 포함하는, 변압기 탱크.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 변압기 탱크를 포함하는 3 상 쉘 형태 변압기.
15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 변압기를 조립하는 방법으로서,
    각각의 보강 지지부의 근위 단부를 상간 플레이트에 고정하는 단계,
    각각의 보강 지지부의 원위 단부가 연결 하우징의 바닥 벽의 개구를 통해 도입되도록 커버 플레이트로 상기 탱크를 폐쇄하는 단계,
    각각의 보강 지지부의 원위 단부에서 연결 피스를 삽입하는 단계,
    각각의 연결 하우징의 제거가능한 커버를 폐쇄하는 단계
    를 포함하는, 변압기를 조립하는 방법.

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