WO2020196994A1 - 변압기 절연특성 시험장치 - Google Patents

변압기 절연특성 시험장치 Download PDF

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    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
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Definitions

  • the present invention relates to a transformer insulation characteristic testing apparatus, and more particularly, to a transformer insulation characteristic testing apparatus capable of testing the insulation characteristic of a winding part during a transformer manufacturing process.
  • Transformer tests include basic tests, insulation tests, characteristic tests, control panel tests, and other tests.
  • Insulation test one of the most important tests in the characteristic test, tests matters related to the safety of the transformer, including lightning shock, switching shock, commercial frequency withstand voltage test, induced withstand voltage test, and partial discharge test.
  • the conventional transformer insulation characteristic test apparatus is performed after completing the manufacture of the transformer. That is, the winding part and the iron core part are manufactured respectively, the winding part and the iron core part are assembled to each other, vacuum-dried and put in an enclosure, and then the insulation characteristics are tested.
  • the ultra-high voltage transformer takes about 3 to 6 months to manufacture depending on the specification.
  • transformer manufacturers secure insulation standards through insulation analysis techniques or insulation material tests using CAE (Computer Aided Engineering) to increase the consistency of insulation design, and have a lot of resources to derive measures for insulation reinforcement. Are putting in.
  • CAE Computer Aided Engineering
  • this method also has the disadvantage that it cannot be checked in advance for insulation problems during the manufacturing process, and can be checked through a test after manufacturing.
  • the inspection of insulation is by measuring the insulation thickness and distance according to the design proposal, and manufacturing errors can be reduced, but design errors cannot be reduced.
  • the problem to be solved by the present invention in consideration of the above problems is to provide an insulation property test apparatus capable of testing insulation properties in the manufacturing process of a transformer.
  • Another object of the present invention is to provide an insulation characteristic test apparatus applicable to various sizes of the winding unit.
  • the insulation characteristic testing apparatus of the present invention for solving the above technical problem is a low-voltage winding part and a high-voltage winding part, which are concentrically arranged with each other, and the low-voltage winding part and high-voltage winding part are combined, the low-voltage winding part and the high-voltage winding
  • a test iron core portion capable of adjusting the height according to the height of the portion, a low-voltage terminal portion connected to both ends of the winding of the low-voltage winding portion, and a high-voltage terminal portion connected to both ends of the winding of the high-voltage winding portion.
  • it may further include an iron core shield unit positioned between the central iron core of the test iron core portion and the low pressure winding portion to adjust the distance between the low pressure winding portion.
  • the iron core shield portion includes an inner insulating portion disposed around the central iron core, a shield portion positioned on an outer surface of the inner insulating portion, an outer insulating portion surrounding the shield portion, and the shield portion. It may include a bus bar for electrical connection between the test iron cores.
  • the shield portion includes vertically long metal bars, and the diameter of the shield portion may be adjusted by adjusting the number of the metal bars.
  • the test iron core is divided into an upper yoke and a lower yoke, and may include a height adjusting part capable of adjusting a height between the upper yoke and the lower yoke.
  • the height adjustment unit has a structure divided into a plurality of vertically, and the height of the test iron core may be adjusted according to the quantity of use of the divided height adjustment unit.
  • the upper yoke and the height adjustment portion, the height adjustment portion and the lower yoke may be coupled by mutually uneven structure.
  • the present invention allows the insulation characteristic test of a transformer to be performed during the transformer manufacturing process, thereby reducing the cost and time of manufacturing the transformer even when the insulation characteristic test is not passed.
  • the insulation characteristics test in a state in which the test iron core is separately manufactured and the winding part is manufactured, the insulation characteristics test can be performed in a state in which the test iron core and the winding are combined, thereby causing the capacitance between the winding and the core. It has the effect of performing an insulation characteristic test reflecting the potential vibration phenomenon.
  • the present invention is applied by easily changing the structure of the core part to meet the design specifications of the winding part, and applying a shield part that can adjust the spacing between the core part and the winding part, and insulation characteristics for the winding part of various design specifications. It has the effect of making the test possible.
  • FIG. 1 is a block diagram of a transformer insulation characteristic testing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a test iron core for testing an insulation characteristic testing apparatus of a transformer according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a test iron core applied to the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view for explaining an iron core shield.
  • FIG. 6 is an exemplary configuration diagram of an iron core shield unit.
  • test iron core 110 upper yoke
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for testing insulation characteristics of a transformer according to a preferred embodiment of the present invention.
  • an apparatus for testing insulation characteristics of a transformer includes a low-voltage winding part 200 and a high-voltage winding part 300, which are concentrically arranged with each other, and the low-voltage winding part 200 and a high-voltage winding.
  • Doedoe 300 is coupled, a test iron core portion 100 capable of adjusting the height according to the height of the low-voltage winding portion 200 and the high-voltage winding portion 300, and both ends of the winding of the low-voltage winding portion 200 It is configured to include low-voltage terminal portions 410 and 420 to be connected, and high-voltage terminal portions 430 and 440 connected to both ends of the winding of the high-voltage winding portion 300.
  • the low-voltage winding part 200 and the high-voltage winding part 300 are coils wound and have a cylindrical shape as a whole, and the high-voltage winding part 300 and the low-voltage winding part 200 are respectively the primary side and the secondary side of the transformer or On the contrary, it can be the secondary side and the primary side.
  • a terminal portion for supplying current to the high-voltage winding unit 300 and the low-voltage winding unit 200 or drawing an induced current is formed. That is, low-voltage terminal portions 410 and 420 are connected to both ends of the low-voltage winding unit 200, and high-voltage terminal portions 430 and 440 are connected to both ends of the high-voltage winding unit 300.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a test iron core for testing an apparatus for testing insulation characteristics of a transformer according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2.
  • the test iron core 100 of the present invention connects the upper yoke 110, the lower yoke 120, and the upper yoke 110 and the lower yoke 120, It is configured to include an adjustable height adjustment unit 130.
  • the upper yoke 110 may have, for example, protrusions protruding downward from the center and both ends of the horizontal substrate, and specifically, a first horizontal substrate 111 horizontal to the ground, and a first horizontal substrate It may include a first central iron core 112 extending downward from the central portion of 111, and guide iron cores 113 and 114 extending downward from both ends of the first horizontal substrate 111.
  • the lower yoke 120 includes a second horizontal substrate 121 horizontal to the ground, a second central iron core 122 extending upward from the center of the second horizontal substrate 121, and a second horizontal substrate ( It includes guide iron cores 123 and 124 extending upward from both ends of 121).
  • the first central iron core 112 and the second central iron core 122 correspond to the concentric shafts of the low-voltage winding part 200 and the high-pressure winding part 300. That is, the first central iron core 112 and the second central iron core 122 are located at the inner center of the low-pressure winding portion 200 having a cylindrical structure.
  • the height adjustment unit 130 includes a third central iron core 131 connecting between the first central iron core 112 and the second central iron core 122, and guide iron cores 113 and 114 of the upper yoke 110 and lower portions, respectively. It includes guide iron cores 132 and 133 connecting the upper and lower guide cores 123 and 124 of the yoke 120.
  • the third central iron core 131 and the guide iron cores 132 and 133 may be provided in a vertically divided structure. That is, the third central iron core 131 and the guide iron cores 132 and 133 are made of a combination of a plurality of structures arranged vertically, and the height of the entire test iron core 100 can be adjusted by adjusting the number.
  • Adjusting the height of the test iron core 100 is to correspond to the height of the design specifications of the low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300, and the low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300 It is possible to adjust the height of the test iron core 100 to match the height of.
  • the low-voltage winding part 200 and the high-voltage winding part 300 are manufactured before the formal iron core part is manufactured, and then the insulation test is performed using the test iron core part 100.
  • test iron core part 100 is divided into an upper yoke 110, a lower yoke 120 and a height adjustment part 130, so that the manufactured low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300 are incorporated into the lower yoke. It is located on the upper part of the 120, the second central iron core 122 is positioned in a state inserted in the center of the low-pressure winding portion 200.
  • the third central iron core 131 and the guide iron cores 132 and 133 constituting the height adjustment unit 130 are placed on the upper yoke 120 to match the height of the low-pressure winding unit 200 and the high-pressure winding unit 300.
  • Figure 4 is a configuration diagram of a test iron core according to another embodiment of the present invention.
  • a test iron core part according to another embodiment of the present invention includes an upper yoke 110, a lower yoke 120, and a height adjustment part 130.
  • the height adjustment unit 130 includes a third central iron core 131 and a guide iron core 132 and 133 each having a structure divided into a plurality of vertically.
  • the height adjustment unit 130 has an upper portion in contact with the upper yoke 110 and a lower portion in contact with the lower yoke 120, and may provide a structure that is physically coupled by a mating surface and an uneven structure for solid coupling. .
  • groove (b) is formed on the contact surface of the height adjustment unit 130 of the upper yoke 110, the third central iron core 131 of the height adjustment unit 130 and the upper portion of the guide iron cores (132, 133) groove (b) ) To be inserted into the protrusion (a) is provided to enable stable coupling to each other.
  • a concave groove (b) is formed on the surface in contact with the third central iron core 131 of the height adjustment part 130 and the lower yoke 120 of the guide iron cores 132 and 133, and the protrusion (a) of the lower yoke 120 ) Provides a structure that can be combined.
  • the present invention divides the test iron core part 100 into the structure of the upper yoke 110, the height adjustment part 130, and the lower yoke 120, and the manufactured low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300 Can be easily installed, and by increasing the coupling stability of the test iron core part 100 divided in the state where the low-voltage winding part 200 and the high-voltage winding part 300 are mounted, the occurrence of movement during the insulation test is prevented. Stability can be ensured.
  • the present invention provides the test iron core portion 100 configured as divided, so that the insulation test can be performed regardless of the height of the low-voltage winding portion 200 and the high-voltage winding portion 300 manufactured first.
  • the present invention may further include an iron core shield unit capable of maintaining a gap between the test iron core and the low-voltage winding portion in order to maintain an accurate distance between the core portion and the winding portion.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining the concept of an iron core shield unit.
  • a test iron core part 100 applied to the present invention includes a central iron core 400 and a guide iron core 500 positioned at a position symmetrical to each other with the central iron core 400 interposed therebetween.
  • the central iron core 400 may be understood as a combination of the first to third central iron cores 112, 122, 131 described above, and the guide iron core 500 includes the guide iron cores 113 and 114 of the upper yoke 110 and the lower yoke. It should be understood as a structure in which the guide iron cores 123 and 124 of 120) and the guide iron cores 132 and 133 of the height adjustment unit 130 are stacked.
  • the low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300 are coupled around the central iron core 400. At this time, the low-pressure winding part 200 and the high-pressure winding part 300 have a cylindrical structure, and the diameter is determined by design.
  • test iron core portion 100 applied to the present invention can adjust the height due to the application of the height adjustment portion 130, but since there is no means for adjusting the diameter of the central iron core 400 and There is a characteristic that it is difficult to keep the spacing between the low-pressure winding portions 200 constant.
  • an iron core shield part 600 may be further included between the central iron core 400 and the low-pressure winding part 200.
  • FIG. 6 is a partially cut-away perspective view of the iron core shield part 600.
  • the iron core shield part 600 includes a cylindrical inner insulating part 610 located at a predetermined distance apart from the circumference of the central iron core 400, and a plurality of outer surfaces of the inner insulating part 610. Electrical connection between the shield part 620 including the installed metal bars 621, the outer insulating part 630 covering the outer surface of the shield part 620, and the shield part 620 and the central iron core 400 It is configured to include a bus bar 640 for.
  • the inner insulating portion 610 and the outer insulating portion 630 are used by rolling a plate-shaped structure into a cylindrical shape, and thus, the diameter can be adjusted.
  • the shield part 620 may be configured to be capable of adjusting the diameter by adjusting the number of metal bars 621 by combining the metal bars 621 in the vertical direction.
  • the diameter of the cylindrical iron core shield part 600 installed between the central iron core 400 and the low-pressure winding part 200 can be adjusted.
  • a bus bar 640 is connected to the shield unit 620 of the iron core shield unit 600, and the bus bar 640 is electrically connected to the iron core unit 100 for testing.
  • the present invention has the effect of substantially expanding the diameter of the central iron core 400, and can maintain a constant interval corresponding to the diameter of the low-voltage winding part 200, thereby improving the reliability of the insulation test.
  • the present invention has industrial applicability as a technology related to the structure of an insulation property test apparatus capable of reusing and adjusting size using natural laws.

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Abstract

본 발명은 변압기 절연특성 시험장치에 관한 것으로, 상호 동심 배치되는 저압권선부 및 고압권선부와, 상기 저압권선부 및 고압권선부가 결합되되, 상기 저압권선부와 고압권선부의 높이에 따라 높이의 조절이 가능한 시험용 철심부와, 상기 저압권선부의 권선 양단에 연결되는 저압 단자부와, 상기 고압권선부의 권선 양단에 연결되는 고압 단자부를 포함한다.

Description

변압기 절연특성 시험장치
본 발명은 변압기 절연특성 시험장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 변압기 제조 공정 중 권선부 절연특성을 시험할 수 있는 변압기 절연특성 시험장치에 관한 것이다.
최근 변압기 개발의 화두는 고효율 및 경량화이다. 변압기에 사용되는 주재료인 구리, 광유, 탄소강이 변경되지 않은 상태에서 경량화를 위해서는 주 재료의 사용량을 늘리거나, 절연 거리를 줄여야 한다. 특히 경량화를 위해 절연거리를 줄이는 것은 절연특성을 저하시키는 원인이 된다.
변압기의 시험은 기본시험, 절연시험, 특성시험, 제어반시험, 기타시험을 포함한다. 특성시험에서 가장 중요한 시험 중 하나인 절연시험은 뇌충격, 개폐충격, 상용주파수 내전압 시험, 유도내전압 시험, 부분방전 시험을 포함하여, 변압기의 안전성과 관련된 사항들을 시험하게 된다.
종래 변압기 절연특성 시험장치는, 변압기의 제작을 완료한 후에 이루어진다. 즉, 권선부와 철심부를 각각 제조하고, 권선부와 철심부를 서로 조립하고, 진공 건조 및 함체에 넣어 조립한 후, 절연특성을 시험하게 된다.
초고압 변압기는 사양에 따라 약 3 내지 6개월의 제작기간이 소요된다.
종래와 같이 변압기의 절연특성 시험을 변압기의 제작이 완료된 후에 실행하는 경우, 절연특성 시험을 통과하지 못하면 설계를 다시 변경해야 한다.
따라서 절연특성 시험을 통과할 때까지 그동안의 제작공정을 반복하여 초고압 변압기를 제작해야 하기 때문에 비용과 시간의 손실이 큰 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 따라서 변압기 제조사들은 절연설계의 정합성을 높이기 위하여 CAE(Computer Aided Engineering)를 활용한 절연해석 기법이나 절연재료 시험을 통하여 절연기준을 확보하고, 절연 보강을 위한 방안 도출에 많은 자원을 투입하고 있다.
하지만, 이러한 방법 또한 제작과정 중에 절연에 대한 문제를 사전에 점검할 수 없고, 제작 후 시험을 통해 점검할 수 있다는 단점을 가지고 있다.
특히, 최근 변압기가 고효율, 경량화를 위해 좀 더 콤팩트한 절연설계를 원하고 있기 때문에 더욱 절연사고 발생 빈도가 높아지고 있다.
기존 제작 과정에서 절연에 대한 점검은 설계안에 따른 절연 두께 및 거리를 측정하는 것으로 제조상의 오류는 줄일 수 있으나, 설계상의 오류는 줄일 수 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 샘플 시료를 활용한 시험은 변압기 권선과 철심 사이의 커패시턴스에 의한 전위진동 현상을 반영하지 못하기 때문에 절연 설계의 건전성을 확인할 수 없는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
중국공개특허 CN108414876A
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 변압기의 제작 과정에서 절연특성을 시험할 수 있는 절연특성 시험장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 권선부의 다양한 크기에 적용할 수 있는 절연특성 시험장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 변압기의 절연특성 시험장치는, 상호 동심 배치되는 저압권선부 및 고압권선부와, 상기 저압권선부 및 고압권선부가 결합되되, 상기 저압권선부와 고압권선부의 높이에 따라 높이의 조절이 가능한 시험용 철심부와, 상기 저압권선부의 권선 양단에 연결되는 저압 단자부와, 상기 고압권선부의 권선 양단에 연결되는 고압 단자부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 시험용 철심부의 중앙철심과 상기 저압권선부의 사이에 위치하여, 상기 저압권선부와의 간격을 조절하는 철심쉴드부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 철심쉴드부는, 상기 중앙철심의 둘레에 배치되는 내측절연부와, 상기 내측절연부의 외면에 위치하는 쉴드부와, 상기 쉴드부를 감싸는 외측절연부와, 상기 쉴드부와 시험용 철심부 사이의 전기적 연결을 위한 부스바를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 쉴드부는, 상하로 긴 금속바들을 포함하며, 상기 금속바들의 수를 조절하여 쉴드부의 직경을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 시험용 철심부는, 상부요크와, 하부요크로 분할되며, 상기 상부요크와 하부요크 사이에서 높이의 조절이 가능한 높이조절부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 높이조절부는 상하로 다수 분할된 구조이며, 분할된 높이조절부의 사용 수량에 따라 시험용 철심부의 높이를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 상부요크와 상기 높이조절부, 상기 높이조절부와 상기 하부요크는 상호 요철 구조에 의해 결합되는 것일 수 있다.
본 발명은 변압기의 절연특성 시험을 변압기 제작 과정에서 수행할 수 있도록 함으로써, 절연특성 시험을 통과하지 못하는 경우에도 변압기 제작비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 시험용 철심부를 별도로 제작하여 권선부를 제작한 상태에서, 시험용 철심부와 권선부를 결합한 상태에서 절연특성 시험을 수행할 수 있도록 함으로써, 권선부와 철심부 사이의 커패시턴스에 의한 전위진동 현상을 반영한 절연특성 시험을 수행할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 권선부의 설계 사양에 부합하도록 철심부의 구조를 용이하게 변경하여 적용함과 아울러 철심부와 권선부 사이의 간격을 조절할 수 있는 쉴드부를 적용하여, 다양한 설계 사양의 권선부에 대한 절연특성 시험이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기 절연특성 시험장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기의 절연특성 시험장치의 시험용 철심부 결합상태 구성도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 시험용 철심부의 분해 사시도이다.
도 5는 철심쉴드부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 철심쉴드부의 일실시 구성도이다.
- 부호의 설명 -
100:시험용 철심부 110:상부요크
120:하부요크 130:높이조절부
200:저압권선부 300:고압권선부
400:중앙철심 500:가이드철심
600:철심쉴드부 610:내측절연부
620:쉴드부 630:외측절연부
640:부스바
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 절연특성 시험장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기의 절연특성 시험장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 변압기의 절연특성 시험장치는, 상호 동심 배치되는 저압권선부(200) 및 고압권선부(300)와, 상기 저압권선부(200) 및 고압권선부(300)가 결합되되, 상기 저압권선부(200)와 고압권선부(300)의 높이에 따라 높이의 조절이 가능한 시험용 철심부(100)와, 상기 저압권선부(200)의 권선 양단에 연결되는 저압 단자부(410,420)와, 상기 고압권선부(300)의 권선 양단에 연결되는 고압 단자부(430, 440)를 포함하여 구성된다.
상기 저압권선부(200)와 고압권선부(300)는 코일이 권선되어 있는 것으로 전체적으로 원통형상이며, 고압권선부(300)와 저압권선부(200)는 각각 변압기의 1차측과 2차측이 되거나, 반대로 2차측과 1차측이 될 수 있다.
이처럼 고압권선부(300)와 저압권선부(200)에 각각 전류를 공급하거나, 유도전류를 인출하기 위한 단자부가 형성되어 있다. 즉, 저압권선부(200)의 양단에는 저압 단자부(410,420)가 연결되고, 고압권선부(300)의 양단에는 고압 단자부(430, 440)가 연결되어 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변압기의 절연특성 시험장치의 시험용 철심부 결합상태 구성도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 2와 도 3을 각각 참조하면 본 발명의 시험용 철심부(100)는, 상부요크(110), 하부요크(120) 및 상기 상부요크(110)와 하부요크(120)를 연결하며, 높이의 조절이 가능한 높이조절부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 상부요크(yoke, 110)는 예를 들어 수평인 기재의 중앙과 양측단에서 하향으로 돌출된 돌출부를 가질 수 있으며, 구체적으로 지면과 수평인 제1수평기재(111)와, 제1수평기재(111)의 중앙부에서 하향으로 연장되는 제1중앙철심(112)과, 제1수평기재(111)의 양측단에서 하향으로 연장되는 가이드철심(113,114)을 포함할 수 있다.
이와 유사하게 하부요크(120)는 지면과 수평인 제2수평기재(121)와, 제2수평기재(121)의 중앙부에서 상향으로 연장되는 제2중앙철심(122)과, 제2수평기재(121)의 양측단에서 상향으로 연장되는 가이드철심(123,124)을 포함한다.
상기 제1중앙철심(112)과 제2중앙철심(122)은 상기 저압권선부(200)와 고압권선부(300)의 동심축에 해당하는 것이다. 즉, 제1중앙철심(112)과 제2중앙철심(122)은 원통형 구조의 상기 저압권선부(200)의 내측 중앙에 위치하게 된다.
상기 높이조절부(130)는 제1중앙철심(112)과 제2중앙철심(122) 사이를 연결하는 제3중앙철심(131)과, 각각 상부요크(110)의 가이드철심(113,114)과 하부요크(120)의 가이드철심(123,124)의 사이를 상하로 연결하는 가이드철심(132,133)을 포함한다.
상기 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)은 상하로 다수 분할된 구조로 제공될 수 있다. 즉, 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)은 상하로 배치되는 다수의 구조물의 결합으로 이루어지며, 그 수의 조절에 의해 전체 시험용 철심부(100)의 높이를 조절할 수 있다.
이와 같은 시험용 철심부(100)의 높이의 조절은 저압권선부(200)와 고압권선부(300)의 설계 사양 중 높이에 대응하기 위한 것으로, 저압권선부(200) 및 고압권선부(300)의 높이에 부합하도록 시험용 철심부(100)의 높이를 조절할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 정식의 철심부를 제작하기 전에 저압권선부(200)와 고압권선부(300)를 제조한 후, 시험용 철심부(100)를 사용하여 절연 시험을 수행하는 것으로 한다.
특히, 시험용 철심부(100)는 상부요크(110), 하부요크(120) 및 높이조절부(130)로 분할 구성하여, 제작된 저압권선부(200) 및 고압권선부(300)를 하부요크(120)의 상부에 위치시키되, 제2중앙철심(122)이 저압권선부(200)의 중앙에 삽입된 상태로 위치시킨다.
그 다음, 높이조절부(130)를 이루는 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)을 저압권선부(200) 및 고압권선부(300)의 높이에 부합하도록 하부요크(120)의 상에 장착하고, 마지막으로 상부요크(110)를 덮어 도 1에 도시한 절연 시험이 가능한 시험장치의 구조를 만든다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시험용 철심부의 구성도이다.
도 4를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 시험용 철심부는, 상부요크(110), 하부요크(120), 높이조절부(130)를 포함한다.
높이조절부(130)는 앞서 설명한 바와 같이 각각 상하로 다수 분할된 구조의 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)을 포함한다.
상기 높이조절부(130)는 상부가 상부요크(110)에 접하며, 하부는 하부요크(120)에 접하는 것으로, 견고한 결합을 위하여 상대면과 요철 구조에 의해 물리적으로 결합되는 구조를 제공할 수 있다.
즉, 요홈(b)이 상부요크(110)의 높이조절부(130) 접촉면에 형성되고, 높이조절부(130)의 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)의 상부에는 요홈(b)에 삽입되는 돌출부(a)가 마련되어 상호 안정적인 결합이 가능하게 된다.
이와 동일하게 높이조절부(130)의 제3중앙철심(131)과 가이드철심(132,133)의 하부요크(120)와 접하는 면에는 요홈(b)이 형성되어, 하부요크(120)의 돌출부(a)가 결합될 수 있는 구조를 제공한다.
이처럼 본 발명은 시험용 철심부(100)를 상부요크(110), 높이조절부(130), 하부요크(120)의 구조로 분할하여, 제조된 저압권선부(200)와 고압권선부(300)를 용이하게 장착할 수 있으며, 저압권선부(200)와 고압권선부(300)가 장착된 상태에서 분할된 시험용 철심부(100)의 결합 안정성을 높여 절연 시험시 움직임의 발생을 방지하여 시험의 안정성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 분할 구성된 시험용 철심부(100)를 제공하여, 먼저 제작된 저압권선부(200)와 고압권선부(300)의 높이에 관계없이 절연 시험을 수행할 수 있다.
절연 시험에서 저압권선부(200)와 고압권선부(300)가 절연 특성이 요구치에 미치지 못하는 경우, 저압권선부(200)와 고압권선부(300)의 설계를 변경하여 다시 제작해야 한다.
이때 종래와는 다르게 철심부까지 설계 변경을 할 필요가 없기 때문에 비용과 시간의 소모량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 철심부와 권선부 사이의 정확한 거리를 유지하기 위하여 시험용 철심과 저압권선부 사이의 간격을 유지할 수 있는 철심쉴드부를 더 포함할 수 있다.
도 5는 철심쉴드부의 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 적용된 시험용 철심부(100)는 중앙철심(400)과, 중앙철심(400)을 사이에 두고 서로 대칭되는 위치에 위치하는 가이드철심(500)을 포함한다.
이때 중앙철심(400)은 앞서 설명된 제1 내지 제3중앙철심(112,122,131)이 결합된 것으로 이해될 수 있으며, 가이드철심(500)은 상부요크(110)의 가이드철심(113,114), 하부요크(120)의 가이드철심(123,124), 높이조절부(130)의 가이드철심(132,133)이 적층된 구조로 이해되어야 한다.
상기 중앙철심(400)을 중심으로 저압권선부(200)와 고압권선부(300)가 결합되어 있다. 이때 저압권선부(200)와 고압권선부(300)는 원통형의 구조이며, 설계상 직경이 결정되어 있다.
그러나 본 발명에 적용되는 시험용 철심부(100)는 높이조절부(130)의 적용으로 인해 높이의 조절은 가능하지만, 중앙철심(400)의 직경을 조절하는 수단이 없기 때문에 중앙철심(400)과 저압권선부(200) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 어려운 특징이 있다.
이를 보완하기 위하여 상기 중앙철심(400)과 저압권선부(200)의 사이에 철심쉴드부(600)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 철심쉴드부(600)의 일부 절개 사시도이다.
도 6을 참조하면 철심쉴드부(600)는, 상기 중앙철심(400)의 둘레에서 소정거리 이격되어 위치하는 원통형의 내측절연부(610)와, 상기 내측절연부(610)의 외면에 다수로 설치된 금속바(621)들을 포함하는 쉴드부(620)와, 상기 쉴드부(620)의 외면을 덮는 외측절연부(630)와, 상기 쉴드부(620)와 중앙철심(400)의 전기적 연결을 위한 부스바(640)를 포함하여 구성된다.
상기 내측절연부(610)와 외측절연부(630)는 판상 구조를 원통형으로 말아서 사용하는 것으로 하며, 따라서 직경의 조절이 가능한 것으로 한다.
또한, 쉴드부(620)는 수직방향의 금속바(621)들의 결합으로 금속바(621)의 수를 조절하여 역시 직경의 조절이 가능한 것으로 할 수 있다.
이처럼 도 5에 도시한 바와 같이 중앙철심(400)과 저압권선부(200) 사이에 설치되는 원통형의 철심쉴드부(600)의 직경을 조절할 수 있다.
따라서 철심쉴드부(600)와 저압권선부(200) 사이의 간격을 일정하게 조절 및 유지할 수 있게 된다.
또한, 철심쉴드부(600)의 쉴드부(620)에는 부스바(640)가 연결되어 있으며, 부스바(640)는 상기 시험용 철심부(100)와 전기적으로 연결된다.
따라서 본 발명은 실질적으로 중앙철심(400)의 직경을 확장하는 효과를 나타내며, 저압권선부(200)의 직경에 대응하여 일정한 간격을 유지할 수 있어, 절연 시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명은 자연법칙을 이용하여 재사용 및 크기의 조절이 가능한 절연특성 시험장치의 구조에 관한 기술로서 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (7)

  1. 상호 동심 배치되는 저압권선부 및 고압권선부;
    상기 저압권선부 및 고압권선부가 결합되되, 상기 저압권선부와 고압권선부의 높이에 따라 높이의 조절이 가능한 시험용 철심부;
    상기 저압권선부의 권선 양단에 연결되는 저압 단자부; 및
    상기 고압권선부의 권선 양단에 연결되는 고압 단자부를 포함하는 변압기 절연특성 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시험용 철심부의 중앙철심과 상기 저압권선부의 사이에 위치하여, 상기 저압권선부와의 간격을 조절하는 철심쉴드부를 더 포함하는 변압기 절연특성 시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 철심쉴드부는,
    상기 중앙철심의 둘레에 배치되는 내측절연부와, 상기 내측절연부의 외면에 위치하는 쉴드부와, 상기 쉴드부를 감싸는 외측절연부와, 상기 쉴드부와 시험용 철심부 사이의 전기적 연결을 위한 부스바를 포함하는 변압기 절연특성 시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 쉴드부는,
    상하로 긴 금속바들을 포함하며, 상기 금속바들의 수를 조절하여 쉴드부의 직경을 조절하는 것을 특징으로 하는 변압기 절연특성 시험장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시험용 철심부는,
    상부요크와, 하부요크로 분할되며,
    상기 상부요크와 하부요크 사이에서 높이의 조절이 가능한 높이조절부를 포함하는 변압기 절연특성 시험장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 높이조절부는 상하로 다수 분할된 구조이며, 분할된 높이조절부의 사용 수량에 따라 시험용 철심부의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 변압기 절연특성 시험장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부요크와 상기 높이조절부, 상기 높이조절부와 상기 하부요크는 상호 요철 구조에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 변압기 절연특성 시험장치.
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