KR900009181Y1

KR900009181Y1 - Transformer of mold type

Info

Publication number: KR900009181Y1
Application number: KR2019880001971U
Authority: KR
Inventors: 양태권
Original assignee: 동방전기공업 주식회사; 양우현
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1990-10-06
Also published as: KR890018179U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Mold transformer

제 1 도는 종래 권선부분의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional winding portion.

제 2 도는 본 고안에 의한 권선 부분의 단면도.2 is a cross-sectional view of the winding portion according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11, 21 : 도체 11, 22 : 절연피막11, 21: conductor 11, 22: insulating film

13, 23 : 절연체 14, 24 : 층간 절연체13, 23: insulator 14, 24: interlayer insulator

25 : 탄성체25: elastic body

본 고안은 일반적으로 변압기가 같은 전자유도(電磁誘導)기기, 더 구체적으로는 변압기의 권선부분의 구조에 관한 것이다.The present invention generally relates to the structure of the electromagnetic induction device of which the transformer is the same, more specifically the winding part of the transformer.

종래에는 주로 일반 유입식 변압기를 사용하여 왔으나 최근에는 도시기능의 복잡 다양화에 따라 과밀된 도시기능상 난연성, 내온성, 무공해 등의 고도의 안정성이 요구되고 또한 신뢰도가 우수한 몰드변압기(Mold Transformer)의 사용이 점차 늘어나고 있으며 이는 코아부분, 권선부분, 그리고 외함부분등로 구성되어 있다.Conventionally, a general inlet transformer has been mainly used, but recently, due to the diversification of urban functions, high density of flame retardancy, temperature resistance, pollution-free, etc. is required in overcrowded urban functions. Increasing use is made up of cores, windings, and enclosures.

몰드 변압기의 제조방법에는 주형 또는 비주형(함침)등의 여러 방법이 있으나 이 몰드 변압기의 제조에 있어서 가장 중요한 부분은 권선부분의 제조방법이다.There are various methods such as mold or non-mold (impregnation) in the manufacturing method of the mold transformer, but the most important part in the manufacture of the mold transformer is the manufacturing method of the winding part.

이 권선부분의 기능은 도체에 전류를 흘려서 자기유도를 발생시키는 것으로써 전류를 흐르게 하는 동(銅)이나 알루미늄등의 도체와 이를 타 부분과 절연시키는 절연체로 구성되어 있다. 그러나 몰드 변압기는 기능상 일반 변압기에 사용되는 절연유를 사용할 수 없으며 그 대신 절연체를 함침 또는 주형등의 방법으로 도체를 절연시켜 사용한다. 이 절연체로서는 보통 내열성 및 난연성이 우수한 에폭시 계통의 수지를 사용하고 있다.The function of this winding part is to consist of a conductor such as copper or aluminum which induces magnetic induction by flowing a current through the conductor, and an insulator that insulates it from other parts. However, molded transformers cannot use the insulating oil used in ordinary transformers for their functions. Instead, insulators are used to insulate conductors by impregnation or casting. As the insulator, epoxy resins having excellent heat resistance and flame retardancy are usually used.

종래의 몰드 변압기의 제조 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the conventional mold transformer is briefly described as follows.

먼저 일정한 형틀에 독본(dog bon)이나 프레스 보드(press board)로 취부시키고 그 위에 유리섬유시트(sheet)로 수회감는다. 그 위에 대체로 재질이 동(Cu) 또는 알루미늄(Al)인 환선, 각선 또는 판(sheet)으로 된 도체를 감는다. 보통 환선에는 에나멜 등으로 코팅절연하거나 노막스페이퍼(nomax paper)로 절연된 것을 사용한다. 그 위에 층간 절연을 위해 노막스 페이퍼나 유리섬유 시트로 1-2회 정도 감아 절연시킨 후 다시 도체를 감는다. 다시 층간 절연을 시킨다. 이상과 같은 방법으로 권선을 시작하여 마치면 그위에 유리섬유 시트등으로 수회 감고 다시 그 위에 독본(dog bon)이나 프레스 보드로 취부하면서 유리섬유를 테이프로 단단히 감고 마친다. 이상과 같은 과정이 끝나면 비 주형 몰드 인 경우는 절연체인 에폭시 수지를 함침시켜 권선 부분의 작업을 끝내며, 주형 몰드인 경우는 일정한 형틀에다 절연체인 에폭시수지를 진공 함침시키고 형틀을 제거하여 원하는 형상으로 제작완료한다.First, it is mounted on a mold with a dog bon or press board and wound several times with a fiberglass sheet on it. On it, a conductor, usually made of copper (Cu) or aluminum (Al), of round wire, square or sheet is wound. Usually, the wire is coated or insulated with enamel or insulated with nomax paper. On top of it, insulate 1-2 times with no-max paper or glass fiber sheet to insulate it, and then insulate the conductor again. Insulate the layers again. Start and finish the winding in the same way as described above, wind the fiberglass sheet on it several times, and then wind the glass fiber tightly and finish it while attaching it on a dog bon or press board. After the above process, the non-mold mold is impregnated with epoxy resin, which is an insulator, to finish the work of the winding part.In the case of mold mold, the mold is vacuum-impregnated and the mold is removed to form the desired shape. To complete.

따라서, 몰드 변압기의 경우에는 에폭시 수지가 도체 주변을 감싸고 있는 형상이 된다. (제 1 도 및 제 2 도 참조)Therefore, in the case of a mold transformer, the epoxy resin is a shape surrounding the conductor. (See FIGS. 1 and 2)

그러나, 몰드 변압기의 경우에 도체 및 절연체를 부하 변동 및 주변온도에 따른 온도 변화로 인하여 각각 그 저항 및 체적이 변화를 일으키게 되므로 몰드 변압기의 성능 및 수명에 치명적인 영향을 미치게 된다.However, in the case of a mold transformer, the resistance and the volume of the conductor and the insulator are changed due to the load variation and the temperature change according to the ambient temperature, respectively, which has a fatal effect on the performance and the life of the mold transformer.

이를 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the drawings.

제 1 도에 있어서 (11)은 전류가 흐르는 도체, (12)는 도체를 감싸고 있는 절연피막, (13)은 권선을 마친후 함침 또는 진공 함침에 의하여 형성된 절연체, 그리고(14)는 층간 절연체이다.In Fig. 1, reference numeral 11 denotes a conductor through which a current flows, 12 denotes an insulating film surrounding the conductor, 13 denotes an insulator formed by impregnation or vacuum impregnation after the winding is finished, and 14 denotes an interlayer insulator. .

도체(11)에 고전류가 흐르게 되면 도체가 지니는 자체 저항으로 말미암아 열이 발생하고 이 열은 주위에 절연피막(12), 절연체(13) 및 층간절연체(14)등으로 전달되어지며 어느정도 시간이 흐르면 이들은 평형을 이루게 된다. 한편, 도체(11)에 전류가 흐르지 않으면 도체(11)에서의 열이 발생하지 않으므로 다시 상온으로 되돌아 가게된다. 이러한 과정이 되풀이 되는 동안에 변압기의 핵심부인 권선부분에 치명적인 영향을 주는 것은 도체(11)와 이를 감싸고 있는 절연체(13)간의 열팽창율이다. 이 상이한 열팽창으로 인하여 크랙(crack) 현상이 발생하고 이로써 몰딩 자체가 금이 가거나 파손되어 절연체의 절연특성을 잃게 되며, 변압기 자체는 계속 사용할 수 없게 된다.When a high current flows through the conductor 11, heat is generated by the resistance of the conductor, which is transferred to the insulation film 12, the insulator 13, and the interlayer insulator 14, and when time passes, They are in equilibrium. On the other hand, if a current does not flow in the conductor 11, heat is not generated in the conductor 11, and the temperature is returned to normal temperature again. During this process, it is the coefficient of thermal expansion between the conductor 11 and the insulator 13 that surrounds it. This different thermal expansion causes a crack, which causes the molding itself to crack or break, losing the insulation properties of the insulator, and the transformer itself remains unusable.

이를 보다 상세히 살펴보면, 도체(11)로서 주로 사용되는 동선(銅線)의 경우는 선팽창계수 α=15×10^-5/℃, 알루미늄선의 경우는 α=21.3×10^-5/℃인데 반하여, 절연체(13)로서 주로 사용되는 에폭시 수지의 경우는 α=8.3×10^-6/℃이다. 즉, 도체(11)와 이를 감싸고 있는 절연체(13)간의 선팽창계 수가 180%내지 256%차이가 생기고, 부피 팽창계수 β는 물질의 조직 형태에 따라 선팽창계수 α의 약 3배 (즉, β=3β단, 이 경우 조직 형태는 등방체(等方體)이다)에 까지 도달하게 됨을 고려해보면 몰드 변압기에서 발생되는 크랙현상을 쉽게 이해할 수 있다.In more detail, in the case of a copper wire mainly used as the conductor 11, the coefficient of linear expansion α = 15 × 10 ⁻⁵ / ° C., and in the case of aluminum wire, α = 21.3 × 10 ⁻⁵ / ° C., the insulator In the case of epoxy resin mainly used as (13), it is (alpha) = 8.3 * 10 <^-6> / ^degreeC . That is, a difference in the coefficient of linear expansion between the conductor 11 and the insulator 13 surrounding the conductor 11 is 180% to 256%, and the volume expansion coefficient β is about three times the coefficient of linear expansion α depending on the structure of the material (that is, β = 3β, in this case, the tissue form is isotropic (等方体), considering that it is easy to understand the crack phenomenon occurring in the mold transformer.

따라서, 몰드 변압기의 이러한 크랙현상을 방지하기 위하여 여러가지 연구가 진행되고 있으며 그 대표적인 예는 절연체로 사용되는 에폭시 수지의 열팽창 계수를 도체의 열팽창 계수와 동일하게 하는 것이다. 여기에는 에폭시 수지 자체의 절연특성을 유지함과 동시에 열팽창 계수를 도체의 열팽창 수준에 까지 높여야 하는 기술적인 어려움이 뒤따르고 있다. 이를 해결하기 위하여 선진각국에서 특수용도의 에폭시 수지를 수입하여 사용하고 있으나 열팽창으로 인한 크랙 현상을 근본적으로 해결하지는 못하고 있다.Therefore, various studies have been conducted to prevent such cracking of the mold transformer, and a representative example thereof is to make the thermal expansion coefficient of the epoxy resin used as the insulator equal to the thermal expansion coefficient of the conductor. This is accompanied by technical difficulties in maintaining the insulation properties of the epoxy resin itself while increasing the coefficient of thermal expansion to the level of thermal expansion of the conductor. To solve this problem, advanced countries have imported and used special-purpose epoxy resins, but they cannot fundamentally solve the crack phenomenon caused by thermal expansion.

이에 본 고안자는 도체와 절연체 사이에 열팽창으로 인한 도체부피의 팽창을 흡수할 수 있는 탄성체를 삽입시켜 줌으로써 상기와 같은 종래의 문제점을 단번에 해결하기에 이른 것이다.Accordingly, the present inventors have solved the above-mentioned conventional problems at once by inserting an elastic body that can absorb the expansion of the conductor volume due to thermal expansion between the conductor and the insulator.

이를 도면에 의해서 설명하면 다음과 같다.This will be described with reference to the drawings.

제 2 도에 있어서, (21)은 전류가 흐르는 도체(22)는 도체를 감싸고 있는 절연피막, (23)은 권선을 마친후 함침 또는 진공함침에 의하여 형성된 절연체(24)는 층간 절연, 그리고(25)는 도체(21)와 절연체(23) 사이에 설치된 탄성체이다.In Fig. 2, reference numeral 21 denotes a conductor 22 through which an electric current flows, an insulating film surrounding the conductor, 23 denotes an insulator 24 formed by impregnation or vacuum impregnation after winding is completed, and 25 is an elastic body provided between the conductor 21 and the insulator 23.

제 1 도에서와 같이 도체(21)에 전류가 흐르면 도체(21)자체의 저항으로 말미암아 열이 발생하고 이 열은 주위로 절달되어지며 이 열로 인하여 도체(21)의 부피와 절연체(23)의 부피등은 팽창하게 되어지며, 반대로 도체(21)에 전류가 흐르지 않게 되면 권선부의 온도는 다시 상온으로 되돌아가고 이들의 부피는 다시 수축하게 되어진다. 그러나 제 2 도에서는 도체(21)은 절연체(23)사이에 탄성체(25)를 설치함으로써 도체(21)의 부피팽창을 흡수하게 되므로 절연체(23)에 대한 부하를 제거시켜 크랙현상을 근본적으로 방지시켜 주게 된다.As shown in FIG. 1, when a current flows in the conductor 21, heat is generated due to the resistance of the conductor 21 itself, and this heat is transferred to the surroundings, which causes the volume of the conductor 21 and the insulator 23 to be reduced. When the volume and the like are expanded, on the contrary, when no current flows in the conductor 21, the temperature of the winding portion is returned to room temperature again and their volume is contracted again. However, in FIG. 2, the conductor 21 absorbs the volume expansion of the conductor 21 by providing an elastic body 25 between the insulators 23, thereby removing the load on the insulator 23, thereby essentially preventing cracks. Will let you.

이상과 같은 탄성체(25)는 도체(21)의 부피팽창을 흡수할 수 있는 재질이면 족하고, 탄성체(25)의 두께는 도체(21)의 절단면의 단면적에 비례하므로 도체(21)의 부피팽창을 고려하여 적절히 선택하면 된다. 이때 사용되는 도체(21)는 환선, 각선, 또는 판(sheet)상에 관계없이 모두 적용되어지며 도체(21)의 외주에 형성되어 있는 절연피막(22)은 본 고안에 있어서 그리 중요한 문제는 아니다. 즉, 절연피막(22)이 도체(21)의 외주에 형성되어 있지 않은 경우에도 적용되어지는 것이다.The elastic body 25 as described above may be a material capable of absorbing the volume expansion of the conductor 21, and the thickness of the elastic body 25 is proportional to the cross-sectional area of the cut surface of the conductor 21, thereby increasing the volume expansion of the conductor 21. What is necessary is to select suitably. At this time, the conductors 21 used are all applied irrespective of a round wire, a square wire, or a sheet, and the insulating film 22 formed on the outer circumference of the conductor 21 is not a very important problem in the present invention. . That is, it is applied also when the insulating film 22 is not formed in the outer periphery of the conductor 21.

상기와 같이 도체와 절연체 사이에 탄성체를 형성시킨 몰드 변압기에 있어서는, 고가의 특수용 에폭시 수지를 사용하지 않게 됨으로써 대폭적인 원가절감과 동시에 도체로서는 등선이외에도 각종의 금속재를 사용할 수 있게 되어 사용의 범위를 더욱 확장시키게 되며 무엇보다도 특수용에 폭시 수지를 사용하여도 해결하기 힘들었던 몰딩 자체의 크랙 현상을 근본적으로 방지함으로써 몰드 변압기의 수명을 반 영구화 시키게 된 것이다.As described above, in a mold transformer in which an elastic body is formed between a conductor and an insulator, expensive special epoxy resins are not used, thereby significantly reducing the cost and allowing a variety of metal materials to be used as conductors. It extends the life of the mold transformer by preventing the cracking of the molding itself, which is difficult to solve even by using epoxy resin for the special purpose.

Claims

In the structure of the winding part of the mold transformer which consists of a normal conductor and an insulator, the insulating film 22 of the conductor 21 is formed by forming the coating of the elastic body 25 in addition to the outer periphery of the insulating film 22 of the conductor 21. And a mold transformer, wherein an elastic body 25 is formed between the insulator 23 and the insulator 23.

The molded transformer according to claim 1, wherein an elastic body (25) is formed between the conductor (21) and the insulator (23) by forming a film of the elastic body (25) directly on the outer circumference of the conductor (21).