KR840002052B1 - 유체 순환 펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유체 순환 펌프

제1도는 본 발명의 기술에 따라 만들어진 변압기의 일부는 절개되고 일부는 점선으로 도시된 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 변압기에 사용되며, 본 발명의 기술에 따라 만들어진 펌프의 단면도.

제3도는 제2도의 펌프에 쓰이는 비전도성 베어링의 확대 단면도.

제4도는 본 발명의 기술에 따라 베어링의 마모가 검출되었을때 펌프의 작동을 중단하는데 사용되는 회로의 개략도.

본 발명은 일반적으로 변압기와 같은 유체 냉각식 전기 장치에 관한 것이며, 특히 이같은 장치에 쓰이는 유체 순한 펌프에 관한 것이다.

변압기와 같은 전기 유도 장치는 보통 광물성 오일같은 절연 냉각 유전 유체로 냉각된다.

높은 KUA 정격의 전기 유도 장치는 제조, 선적 및 설치의 편의를 위해서 뿐만 아니라 경제적으로 합당한 크기를 갖도록 강제 냉각 장치를 구비하고 있다. 강제 냉각은 보통 외부의 방열기형 열 교환기로부터 오일을 순환시키고 그것을 변압기 탱크 혹은 밀봉체 안으로 강제로 보내는 펌프들에 의하여 이루어진다.

일반적으로, 이들 오일 순환 펌프들은 오일펌프와 펌프부분과 유통되는 모우터 부분을 가지고 있다. 다른 설계에 의하면 모우터가 공통축을 둘러싼 스터핑 박스(stuffing box)에 의하여 펌프로부터 밀폐될 수도 있다. 모우터 부분이 펌프부분으로부터 밀폐된 펌프는 본래부터 냉각과 윤활이 불충분하고 유지하기가 어렵다는 결점이 있다. 그 모우터는 다른 방법에 의해 냉각되어져야 한다. 공기 냉각식 모우터는 오일 냉각식보다훨씬 크며 주기적인 급유를 필요로 한다.

펌프장치의 임펠러 측으로부터 밀폐된 오일 냉각식 모우터는 냉각을 위해 고가의 밀봉된 기름과 기름, 혹은 기름과 공기를 매체로 하는 열 교환기를 필요로 한다. 또한 밀봉된 장치내에서 온도의 증가에 따라 오일의 팽창을 조절하는 설비가 필요하다. 따라서, 펌핑장치의 임펠러 측으로부터 밀폐된 오일 냉각식 모우터를 가진 펌프는 경제적인 측면에서 실용적이 아니다. 두 형태의 장치 모두 공통축을 밀봉하는 밀폐 장치의 주기적인 보수를 필요로 한다.

변압기는 비교적 보수할 필요가 없고 일반적으로 돌볼 필요가 없으므로, 임펠러나 펌프 부분과 유통되는 모우터 부분을 가진 펌프 장치는 편리하며 장점이 인정된다. 이같은 설계에 의해 축 밀봉장치와 근본적인 보수를 제거할 수 있다. 또한, 그 장치를 통하여 펌핑 되어지는 변압기 오일의 작은 부분이 냉각 및 윤활의 목적으로 모우터를 통하여 순환되어져서 위에서 말한 다른 것 보다 장치의 크기와 가격을 줄일 수 있다. 그러나, 이같이 설계한 펌프의 금속 부품의 마모로 인하여 미세한 크기의 도전성 입자들로 유전체 냉각 유체가 해롭게 오염되며, 그 미립자들은 펌프에 의하여 변압기 전체에 분포된다. 이 도전성 미립자의 오염은 이 도전성 미립자가 모이는 변압기 내의 어느 고체 유전체 재료뿐만 아니라 절연 냉각 유체의 유전 특성을 악화시키는 경향이 있다.

공통 하우징이 있는 베어링이 완전히 고장날 경우 축 밀봉 장치가 손상되어 모우터와 임펠러가 격리되게 설계한 경우에도 도전성 및 도전성 입자의 오염문제가 나타난다. 이같은 오염문제로 성가시지 않은 이미 공지된 단 하나의 구조는 별개의 모우터와 별개의 펌프가 조합된 것이다. 그러나, 이같은 구조는 이들의 축들을 함께 연결하는 유니버설 카플링이나 일정 속도 카플링 같은 장치를 가져야만 할 것이다. 이같은 구조에는 카플링 장치의 보수뿐만 아니라, 특수한 배열과정이 필요하다. 그러므로 별개의 모우터와 펌프를 조합시킨 장치는 현재 실제로 고려되고 있지 않다.

공통 케이싱을 가진 모우터-펌프 장치가 마련될 경우, 불완전한 모우터-펌프 장치가 분리될 수 있게 베어링의 고장을 초기단계에 검출하는 것이 바람직하다. 따라서, 오일 핌프내에서 베어링의 고장을 초기에 검출할 수 있는 것이 바람직할 것이다. 또한, 베어링의 마모가 검출될 경우 도전성 입자들에 의한 오염을 방지하기 위하여 그리고 비도전성 입자에 의한 억제되지 않는 오염도 방지하기 위하여 모우터의 전력 공급을 끊는 것에 대비하는 것도 바람직하다.

요약하면, 본 발명은 액체 충전 변압기등의 유체 냉각식 전기 장치내에서 냉각/절연 유체를 순환시키기위한 새롭고 개선된 펌프에 관한 것이다. 이 펌프는 펌프부분과 유통되는 모우터 부분과, 이 두 부분 사이의 공통축을 지지하는 비도전성 비금속 베어링과, 베어링의 마모로 인한 축의 이동을 검출하는 장치를 가진다. 베어링의 슬리브와 쓰러스트 표면에 있는 요부내에 배치되는 도전성 접속링은 축과 축 위에 배치되는 쓰러스트 칼라를 통하여 전기 접속을 이루어서, 베어링 슬리브와 혹은 쓰러스트 표면의 마모로 인한 축의 어느 방항으로의 이동도 검출한다. 도전성 접속링과 모우터 전력 차단장치릍 연결하는 회로장치는 접속링이 미리 설정된 양의 베어링 마모를 검출할 때 모우터의 고정자의 전력차단을 대비한다.

본 발명은 모우터-펌프 장치에 의해 오염 미립자들이 순환 액체속으로 불필요하게 이동하는 것을 극소화시키는 장치를 포함하는 액체 냉각식 전기 장치내에서 액체를 순환시키기 위한 보호된 모우터-펌프 장치에 관한 것으로, 그 장치는, 전기 모우터와 펌프가 공통축을 가지며 공통 하우징내에 배치되고, 그 하우징은 펌프를 통과하는 액체의 일부가 전기 모우터를 냉각시키게 하는 액체통로를 가지고 있으며, 상기 축은도전성 재료로 구성되고, 베어링 장치는 비도전성 재료로 이루어지며 축을 방사상 및 축 방향으로 제각기 지지하는 제1 및 제2저어널 베어링 표면을 가지고 있으며, 적어도 제1 및 제2의 도전성 환상 부분이 있어서 제각기 상기 제1 및 제2베어링 표면내에 고정되게 배치되며 상기 환상 부분은 베어링 표면밑에 미리 설정된 마모 치수만큼 오목하게 들어가 있으며, 베어링 장치의 마모가 상기 규정된 마모 치수를 바로 넘을 때를 검출하는 전기 검출회로는 상기 도전성 축이 상기 제l 및 제2의 도전성 환상부와 선택적으로 접촉되게 하며, 상기 전기 회로는 상기 제1 및 제2환상 부분과의 결선으로 구성되고, 그 전기 회로는 경고하거나 트립핑하는 목적을 위해 사용된다.

본 명세서 전반에 걸쳐서, 동일 부품들은 동일 변호로 지시되며 유사부품들은 먼저 설명된 부품의 참조변호에 프라임 부호(')를 첨부하였다.

제1도를 보면, 일부는 절개되고 그리고 일부는 점선으로 도시된 전력용 변압기(10)의 사시도가 도시되며, 이 변압기에는 본 발명의 기술에 따라 만들어진 냉각 펌프가 포함되어 있다. 변압기(10)은 탱크(14)내에 배치되는 자기 철심-권선 조립체(12)를 포함하고 있다. 탱크(14)는 높이(16)까지 광물성 오일 같은 액체 절연 및 냉각 매체 혹은 유전체로 채워져 있다. 자기 철심-권선 조립체(12)는 액체 유전체내에 잠겨져 있으며, 이것은 여러 전기 도체들을 서로 그리고 접지로부터 절연시키는데 도움이 되며, 이 액체 유전체는 또한 변압기(10)을 냉각시키는 작용을 한다.

(18)과 (20)으로 도시된 열 교환기 혹은 냉각기는 유체 연결장치를 거쳐 탱크(14)에 연결되며 액체 유전체가 강제 순환에 의해 그를 통해 순환되어 자기 철심-권선 조립체(12)로 부터 수집한 열을 액체 유전체로부터 빼앗는다.

이 예에서 변압기(10)은 철심형 3상 변압기이지만, 본 발명은 금속 또는 비금속 입자로 오염되지 않고 유전 유체의 이동이 필요한 변압기, 원자로, 접촉기 및 다른 장치등의 어떠한 형태의 유체 냉각식 전기장치에도 적용될 수 있음을 이해해야할 것이다.

특히, 변압기(10)은 자기 철심(22)와 자기 철심(22)의 권선 각부 주위에 배치되는 위상권선 조립체(24),(26) 그리고 (28)을 포함한다. 각 위상권선 조립체는 자기 철심의 권선 각부 주위에 동심으로 배치되는 저전압 및 고전압 권선들을 포함하며, 고전압 권선들은 고압부싱들에 연결되고, 그중에 2개의 부싱(30)과 (32)는 제1도에 도시되며, 제3 고압부싱은 개구(34)에 설치된다. 만일 결선으로 된다면, 저전압 권선들은 그 중립단들이 중립부싱(36)에 연결되고, 그들의 다른 단부들은 제1도에서 절단된 탱크 카버의 부분에 배치되어 있는 저압부싱에 연결된다.

변압기(10)은 방벽(46) 밑에서 탱크(14)로 들어가는 액체 유전체를 탱크의 상부로 순환시켜서 냉각되며, 이 방벽은 권선 내의 도관을 통하여 미리 설정된 방식으로 액체 유전체를 상부로 보낸다. 이 액체 유전체는 탱크의 상부에 배치된 개구(48)을 통하여 탱크 밖으로 나와 열 교환기(18)과 (20)(이곳에서 열은 액체 유전체로 부터 제거된다)을 통하여 밑으로 흐르며 그 다음에 다시 방벽(46)밑의 탱크로 되돌아간다. 예를 들어 열 교한기(20)과 같은 각 열 교환기는 여러개의 속이 비고, 납작하며, 얇은 형태의 부품(40)을 포함하고 있으며, 이 부품들은 상부와 하부헤더(42)와 (44)에 제각기 유통된다. 구조를 제대로 도시하기 위해 제1도에는 충분한 수의 부품(40)과 헤더(42) 및 (44)가 도시되었는데, 그 이유는 각 철심 혹은 열 교환기에 보통 이같은 부품들의 열이 많이 있기 때문이다. 또한, 열 교환기들은 그 장치 특유의 정격 및 냉각 조건에 따라 변압기의 한쪽 혹은 여러쪽에 배치된다.

상부헤더(42)는 유체 연결장치를 통하여 탱크(14)에 직접 연결되며, 반면에 수집을 위한 하부헤더(44)는 유체 펌프(50)을 포함하고 있는 유체 연결 장치를 통하여 탱크(14)에 연결된다. 펌프(50)은 적절한 유체 연결장치를 거쳐서 헤더(44)에 연결되는 입구(52)와, 탱크(14)에 연결되는 출구(54)를 포함한다.

변압기는 비교적 보수가 불필요한 장치이며, 일반적으로 주의를 받지 않으므로, 펌프(50) 같은 부품의 설계는 신뢰성을 보장할 수 있고 보수를 거의 혹은 전혀 필요하지 않도록 해야한다. 이러한 목적으로, 펌프(50)은 펌프 자체와 유통되는 전체가 밀봉된 모우터로 만들어지며, 따라서 축 밀폐 장치와 근본적인 보수가 필요없게 된다. 펌핑된 소량의 변압기 오일이 세어나와 모우터를 통하여 순환되어 모우터를 냉각시키고 윤활시켜서 모우터를 보수할 필요없이 만들며 또한 다른 형태의 모우터 보다 외형 치수를 작게할 수 있다. 이러한 형태의 펌프의 잠재적인 문제는 유전 유체가 펌프에 의하여 순환될 때 모우터 부위에서 생겨서 모우터를 냉각하는데 사용되는 오일에 의해 변압기 오일로 운반되는, 베어링, 회전자 및 고정자 등으로 부터의 금속이나 도전성 입자로 오염되는 것을 방지하는 것이다.

펌프(50)은 유전체 냉각 매체가 도전성 입자에 의해 오염되는 문제를 없애고 전기적으로 비 도전성 입자로 오염되는 것을 극소화하며, 그들이 장치 전체를 통하여 순환되는 것을 방지하기 위하여 개발된 것이다. 근본적으로 이것은 마찰에 의해 마모되는 부품들을 가능한 한 모두 비금속 및 전기적으로 비도전성인 전료로 대체하므로서 이루어지며 비도전성 재료로 대체 불가능한 곳은 금속이나 도전성 부품에 의한 오염을 방지하게 하여 이루어진다. 이 두 번째 형태의 해결책은 베어링의 고장을 초기에 검출하여 미리 설정된 베어링의 마모량을 검출하면 언제나 그 장치를 차단하여서 금속 혹은 도전성 입자, 또는 비도전성 오염입자들로 오염된 냉각 절연 유체의 순환을 방지하는 장치를 발명하므로써 달성되었다.

제2도를 다시 참조하면, 비도전성 대체물을 사용하고 또 베어링이 마모되는 초기를 검출하는 장치를 사용한 본 발명의 기술에 따라 만들어진 펌프(50)의 단면도가 도시된다. 특히, 펌프(50)은 모우터 부분(62)와 펌프 부분(64)를 가진 하우징(60)을 포함한다. 모우터 부분(62)에는 모우터 챔버(70)내에 배치된 회전자(66)과 고정자(68)은 공지된 방식으로 전선(72)에 의해 전력 공급을 받으며, 3상 모우터에 필요한데로 3개의 전선이 도시되어 있다. 전선(72)는 유체에 대해 밀폐된 도관(74)를 통과하여 외부 전원에 접속되기에 적절한 단자(76)에서 끝난다. 펌프 부분(64)에는 임펠러 챔버(80)내에 배치된 임펠러 포트(89)를 가진 임펠러(78)이 포함되어 있다. 펌프(50)의 모우터 부분 (62)와 펌프 부분 (64)는 유체 통로(86)에 의해 서로 유통되며, 엔드-벨포트(88)은 모우터 챔버(70)와 임펠러 챔버(80)을 연결한다.

회전자(66)과 임펠러(78)은 하우징(60)의 모우터 부분(62)와 펌프부분(64)사이에 연장되는 회전 가능한 금속 축(90)위에 장착된다. 축(90)은 하우징(60)내에서 회전하기 위하여 제1 및 제2의 비도전성 베어링(92)와 (94)에 의하여 장착되며, 각각은 축 (90)에 방사상으로 인접되고 또 접촉되는 슬리브 표면(96)과 (98) 및 쓰러스트표면(100)과 (102)를 가진다. 쓰러스트 표면들은 슬리브 표면(96)과 (98)에 제각기 수직으로 배치되게 도시되었다. 그러나, 쓰러스트 표면은 쓰러스트 하중을 받아들이는 어떠한 각도로 될 수도 있음을 이해해야할 것이다. 베어링(92)와 (94)는 적절한 비도전성 수지, 적층 물질 혹은 구워지거나 구워지지않은 세라믹 재료로 만들어진다. 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀에서 MICARTA라는 상표로 판매되고있는 등급변호 HY-1806인 G7형 유리 실리콘 관이 본 발명의 실시예의 표본 실험에 성공적으로 사용되었다. 내유성이 좋고 온도 안정성이 있는 다른 비도전성 세라믹, 수지 및 라미네이트도 또한 적당하다.

제1 및 제2금속 쓰러스트 칼라(104)와 (106)은 제각기 쓰러스트 표면(100)과 (102)에 축 방향으로 인접되게 그리고 견고하게 접촉되도록 배치되어 있다. 축 (90)이 축 방향의 어느쪽으로도 이동하지 못하게 쓰러스트 표면(l00)과 (102)는 모두 내부로 향하고 쓰러스트 칼라(104)와 (106)은 모두 외부로 향한다. 물론, 쓰러스트 표면과 쓰러스트 칼라가 도시된 것과 반대로 되게 할 수 있으며, 중요한 사실은 축(90)이 축 방향으로 고정되기 위해 쓰러스트 표면이 반대 방향을 향한다른 것이다. 제2의 비도전성 베어링(94)로부터 비틀림 변형을 제거하고 임펠러(78)을 추가로 지지하기 위하여, 비도전성 마모 링(108)이 도시된 바와 같이 임펠러(78)과 하우징(60) 사이에 삽입된다. 마모 링(108)은 비금속 혹은 비도전정 베어링(92)와 (94)에 사용되는 것과 동일 재료로 만들어질 수 있다.

펌프(50)의 작동중에, 임펠러(78)의 회전은 임펠러 챔버(80)의 흡입측(82) (제 I도의 입구(52)에 해당함)로부터 임펠러 챔버(80)외 압축 측(84)까지 펌핑될 유체를 이동시킨다.(제1도의 출구(54)에 해당하는 펌프(50)의 출구는 제2도의 단면도에 도시되지 않은 챔버(80)의 압축 측(84)의 부분을 따라 놓일것이다) 유체 통로(86)이 임펠러 챔버(80)의 압축 측(84)로 들어가기 위해 하우징(60)을 통과하므로, 모우터 챔버(70)안으로 세어들어가는 오일은 적은 양이 될 것이다. 이 오일이 모우터 챔버(70)내에서 순환되어 펌프(50)의 모우터 부분(62)를 냉각시키고 제1 및 제2의 비금속 혹은 비도전상 베어링(92)와 (94)에 급유를 하며 결국 하우징(60)의 엔드벨포트(88)과 임펠러 도관(89)를 통과하는 임펠러 챔버(80)의 흡입측(82)로 되돌아간다.

제3도를 보면, 베어링의 마모로 인하여 축이 어느 방향으로라도 이동하는 것을 검출하기 위한 검출 장치(110)을 도시한 제2의 비도전성 베어링(94)의 확대 단면도가 도시되어 있다. 검출 장치(110)은 제1 및 제2의 비도전성 베어링(92)와 (94)의 각 슬리브와 쓰러스트 표면에, 예를들어 제2의 비도전성 베어링(94)의 슬리브 표면(98)에 배치된 슬리브 요부(112)와 (114) 및 쓰러스트 표면(102)에 배치된 쓰러스트 요부(116)과 (118)과 같은 2개의 요부를 포함한다.

슬리브 요부(114)와 쓰러스트 요부(116)은 슬리브 요부(114)에 대응하는 슬리브 부분과 쓰러스트 요부(116)에 대응하는 쓰러스트 부분을 가진 부합 요부(130)을 형성하도록 슬리브 표면(98)과 쓰러스트 표면(102)의 인접 단부에 위치되어 진다. 검출장치(110)은 또한 각 요부에 배치되는 도전성 접속 링들을 포함하고 있다. 예를 들어, 도전성 접속 링(120,122) 및 결합 접속링(124)는 요부(112,118)과 부합 요부(130)에 제각기 배치된다. 결합 접속 링(124)는 쓰러스트 접속면(126)과 슬리브 접속면(128)을 가지고 있으며 슬리브 표면(98)과 쓰러스트 표면(102)의 인접단부에 놓이는 부합 요부(130)에 배치되어 진다. 검출장치(110)은 또한 비도전성 베어링(94)에 대해 사용한 동일 참조 변호에 프라임 부호(')만 첨부한 같은 형태를 가진, 제3도에 도시된 비도전성 베어링(92)의 슬리브와 쓰러스트 표면 각각에 배치되는 유사한 요부와 접속 링들을 포함한다.

본 발명의 기술에서 벗어나지 않고 분리된 접속 링들(도시되지 않음)이 제1 및 제2의 비도전성 베어링(92)와 (94)의 결합 접속 링 대신 비부합 요부에 배치되어질 수 있음을 이해해야 할 것이다. 그 밖에도, 접속링(120)과 (122)는 접속링(124)와 전기적으로 절연되어 있는 한, 하나의 부재에 결합되어질 수 있다.

제1 및 제2의 비도전정 베어링(92)와 (94)의 고장의 시작은 방사상 베어링 내부 직경의 어느 한정된 확대(예를 들어 0.15에서 0.25mm로)와, 쓰러스트 베어링의 두께의 어떠한 한정된 변화(예를 들어 0.25에서 0.50mm로)로 생각된다. 이들 치수는 베어링이 지나치게 마모되면 도전성 재료가 단단한 마모면과 접촉되지 않게 선택되어야 한다. 따라서, 금속 접속 링(120)과 (122)같은 도전성 접속 링은 슬리브와 쓰러스트 표면으로부터 제각기 미리 설정된 공 차내에서 그들 요부내의 깊이까지 배치되어야 한다. 결합 접속 링(124)와 같은 결합된 접속 링들은 부합 요부(130)과 같은 일치하는 요부내에 배치되어서, 슬리브 접속면(128)같은 슬리브 접속면과 쓰러스트 접속면(126)같은 쓰러스트 접속면의 슬리브와 쓰러스트 표면으로부터의 깊이는 이들 공차내에 있어야 한다. 결합된 접속 링들의 접속 링들과 접속면들에 대한 그들의 각 베어링 도면으로부터의 일정한 깊이 0.25mm가 본 발명의 실시예의 작동에서 성공적이라는 것이 판명되었다.

작동에 있어서, 미리 설정된 베어링의 마모량(접속 링이 그들의 각 요부내에 배치된 깊이에 의하여 결정된 양)이 발생하면, 축(90)은 그에 해당하는 방사상 혹은 축 방향의 변위가 일어나고, 금속 축(90)과 접속링(120,122) 같은 도전성 접속 링 및 결함에 영향을 준다. 접속 링이 전기적으로 릴레이, 플립-플롭 회로 또는 공지된 어떤 검출 회로에 연결되면, 상기 언급한 축 및 접속 링의 배열은 베어링 마모에 기인한 어떤 방향으로의 축 변위를 측정하기 위한 효과적인 검출 장치를 구성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 그때 검출장치는 필요한 기능을 수행하기 위해 이미 공지된 경보회로, 펌프 차단 회로 또는 다른 보호 회로와 같은 측정 장치에 응답하는 장치와 상호 연결될 수 있다. 이리하여 오일이 들어가는 비도전성 재료의 최소량을 한정하게 될 뿐만 아니라 도전성 재료가 발생되는 것을 막을 것이다.

전형적인 보호 회로 및 그의 검출 회로에의 연결 뿐만 아니라 도전성 접속 링의 전기적 상호 연결을 도시하는 제1 및 제2비금속 베어링의 단면적등이 제4도에 도시되어 있다. 제4도에서 차단회로(130)은 펌프 고정자 단자(76)에 상응하며 연결하기에 적당한 단자(134)에 의해 펌프 고정자 전선(72)에서 종료하는 도체(132)를 포함하고 있다. 도체(132)는 (136)으로 도시된 전원에 의해 작동된다. 도체(132)는 펌프 고정자에 전원을 끊기 위해 설치된 접점(138)을 두 개 가지고 있다.(세 개의 도체와 정상적일때 폐쇄된 두 개의 접점이 3상 펌프 모우터 용으로 도시되었지만 단지 두 개의 도체와 정상적일때 폐쇄된 하나의 접점이 단상 펌프 모우터에 필요하다는 것을 알아야 한다)

접속 링(124) 사이의 전기적 접속 차단회로(130)은 도체(142)와 (144)에 의하여 검출 회로 (140)과 상호연결되며 또 응답한다. 검출 회로(140)에는 또한 솔레노이드(148)에 연결되는 정상개방 접점(146)이 포함된다. 정상 개방 접점(146)과 정상 폐쇄 접점(138)은 그 솔레노이드(148)이 전기 기계적인 작동자가 되는 릴레이(150)과 기계적으로 결속되며 또 그것에 응답한다. 도체(152)와 (154)는 정상 개방 접점(146)과 병렬로 도전성 접속 링 회로(156)을 연결한다. 링 회로(156)은 도체(154)에 연결되는 접속 링(124)와 (124')의 병렬 결선과 도체(152)에 연결되는 접속 링(120,120',122 및 122')의 병렬 결선을 포함한다.

펌프(50)의 작동중에, 제1 및 제2베어링 슬리브 혹은 쓰러스트 표면의 어느 것이라도 지나치게 마모되면, 측(90)이나 쓰러스트 칼라(104)나 (106)은 도전성 접속 링의 금속 축 및 쓰러스트 칼라와의 물리적 접촉을 통하여 제4도에 점선으로 도시된 외형적 접속 링 회로(160)의 하나를 이룬다. 이같은 두 금속 접속 링들 사이의 회로가 이루어질 때, 도체(152)와 (154)는 정상 개방 접점(146)을 분로시켜서 솔레노이드(148)에 전력을 공급하고 릴레이(150)을 작동시킨다. 릴레이(150)이 정상 폐쇄 접점(138)을 개방 작동시킬때, 고정자(68)이 전력 공급이 중단되고 펌프(50)이 차단된다. 동시에 정상 개방 접점(146)이 닫혀서 릴레이(150)을 봉하고 펌프(50)의 작동을 억제한다.

검출 회로(140)은 전원(136)을 도체(132)로부터 분리시켜서 리셋트될 수 있다. 펌프를 재시동 시키려고할 때, 베어링이 수선되지 않았으면 앞에 설명한 바와 같이 검출 회로(140)을 다시 가동시킨다. 본 실시예의 변압기 장치에서 유통 게이지 경보는 변압기가 전력 공급을 받고 있고 펌프의 차단으로 인해 유전 유체의 순환이 정지되었을 때 울린다. 본 발명을 달리 응용하기 위해 추가된 접점이 릴레이(150)에 의하여 작동될 수 있으며 혹은 경보나 다른 보호 장치를 작동시키기 위해 추가된 릴레이가 릴레이(150)과 병렬로 놓일수도 있다.

결과적으로, 지금까지 설명된 것은 냉각, 유전 유체의 오염으로 유체 매체의 유전 강도가 감소되며 또 그리하여 그 장치의 작동에 해가되는 유전 유체 냉각 전기 장치용의 개선된 유체 순한 펌프이며, 본 발면은 또한 지나친 비도전성입자 오염이 바람직하지 않은 곳에도 쓰인다. 본 발명의 새롭고 개선된 유체 순환 펌프는 가능한 도전성 부품들은 모두 대체하고 축 베어링의 마모를 검출하기 위한 장치를 제공하여서 펌프 축 베어링의 마모가 미리 설정된 정도로 되는 것을 검출하고, 손상되기 전에 펌프가 차단되어 이같은 오염의 가능성을 배제한다. 비록 여기에 설명된 본 발명의 실시예가 변압기 업계내의 어떤 문제를 해결하기 위해 개발되었지만, 본 발명은 이같은 변압기의 응용이나 특유한 형태의 펌프 설계에 국한되는 것이 아니다. 오히려, 본 발명은 오염되지 않은 냉각 액체나 절연 유전 유체가 순환되는 것이 필요한 어떠한 전기 장치에도 널리 적용된다. 비록 본 실시예의 펌프가 원심력 혹은 혼합유통 펌프이지만, 동일 원리가 축 방향 유통형펌프나 혹은 다른 형태에도 적용됨을 이해해야 할 것이다. 더우기, 본 발명은 단지 전기적으로 비도전성인 베어링을 가지는 유체 순환 펌프에 국한되는 것이 아니다. 베어링의 마모를 검출하는 장치는, 만일 도전성접속 링을 도전성 베어링이 들어가는 요부로부터 절연하기 위해 적절한 조치가 취해진다면, 도전성 베어링을 가진 유체 순환 펌프에도 역할을 다한다는 것을 쉽게 알 수 있다.

Claims (1)

1. 오염입자가 모우터-펌프 장치에 의해 순한 액체 속으로 이동하는 것을 최소하 시키는 장치를 포함하고있는, 액체 냉각식 전기장치에서 액체를 순환시키는 모우터-펌프 장치에 있어서,

   도전성 재료로 된 공통축을 가지며, 펌프를 통과하는 액체의 일부가 전기 모우터를 냉각 시킬 수 있도록 액체 통로를 포함하고 있는 공통 하우징 내에 설치된 펌프 및 전기모우터와,

   전기적으로 비도전성 재료로 구성되며 축을 방사상과 축 방향으로 각각 지지하기 위해 적어도 제1 및 제2의 베어링 표면을 가지는 베어링 장치와,

   상기 제1 및 제2의 베어링 표면에 각각 고정되어 설치되며 그 베어링 표면 밑이 미리 설정된 마모 치수만큼 홈이 파져 있는 적어도 제1 및 제2의 도전성 환상 부분과,

   베어링 장치의 마모가 상기 미리 설정된 마모 치수를 넘는 즉시 검출하여 도전성 축이 제1 및 제2의 도전성 환상 부분과 선택적으로 접속되게 하고, 상기 제1 및 제2환상 부분으로의 결선을 포함하며, 경보 혹은 트립핑하기 위해 사용되는 전기 검출 회로 장치 등으로 구성된 것을 특징으로 하는 유체 순환 펌프.

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