KR101147030B1 - 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터 - Google Patents

특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특고압 변압기와 인출 전선 간의 접속상태를 안정적으로 유지하면서도 저항열에 의한 변형 및 파손을 최소화하고 누전 및 합선으로 인한 송전기의 오작동을 방지하면서 안정적인 변압 및 송전환경을 조성하는 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 관한 것이며, 커넥터는 중심도체와 접속하고 부싱의 일측 끝단에서 패킹을 사이에 두고 원통 형상으로 설치되며 원통 형상은 길이 방향으로 연장되어 사각통 형상을 하는 몸체부; 몸체부의 일측 중간 부분에 돌출되고 상부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 1 선반부; 몸체부의 길이 방향을 따라 연장되면서 균일한 두께로 만곡된 제 1 접속부; 힌지부에 의하여 회동되고 몸체부의 길이 방향을 따라 연장되며 균일한 두께로 만곡된 제 2 접속부; 제 2 접속부의 외부 방향으로 돌출되며 하부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 2 선반부; 제 2 접속부가 몸체부와 회동 결합하는 중간 부분에서 돌출된 터치부; 제 1 접속부의 내부에 돌출된 제 1 돌기부; 제 2 접속부의 내부에 돌출된 제 2 돌기부; 탄성을 발생하여 제 2 선반부에 작용하는 스프링부를 포함하는 특징에 의하여 특고압 케이블과 접속하는 변압기 커넥터가 오랜 시간 동안 사용되어도 전기적 접속상태를 안정적으로 유지하고 누전과 합선이 발생하지 않는 동시에 파손이 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터{Connector of transformer for transmitting special high voltage}
본 발명은 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 특고압 변압기와 인출 전선 간의 접속상태를 안정적으로 유지하면서도 저항열에 의한 변형 및 파손을 최소화하고 누전 및 합선으로 인한 송전기의 오작동을 방지하면서 안정적인 변압 및 송전환경을 조성할 수 있는 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 관한 것이다.
화력 발전소, 수력발전소, 원자력 발전소 등이 포함되는 발전소에서 약 20,000V 정도의 전압으로 발전된 전기는 송전에 적합한 초고압(154 KV 또는 345 KV)으로 승압되며 승압된 전기는 초고압선로를 통하여 1차 변전소로 송전된다.
1차 변전소는 배전된 초고압의 전기를 특고압인 22.9 KV로 강하시켜 대용량의 수용가 근처에 위치한 2 차 변전소 또는 배전선로를 따라 일반적인 각 수용가로 송전 또는 배전한다.
1차 변전소 또는 2차 변전소로부터 배전된 전기는 가공배전선과 지중배전선으로 구성된 송배전계통을 통하여 각 수용가의 수전 설비로 송전 또는 배전되며 특고압 수용가, 고압수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 저압 수용가에까지 송배전 되어 산업용, 가정용 등으로 사용된다.
변압기에 설치되어 송배전 되는 특고압 케이블과 접속하는 커넥터는 그 접속상태가 안정적으로 유지되며 저항열이 발생하지 않고 변형 및 파손이 없어야 한다.
종래 기술에 의하여 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 관한 기술로는 특허등록 제10-388853호(2003.06.12.)에 의한 “주상변압기의 고압측과 저압측에 장착되는 부싱”이 있다.
도 1 은 종래기술에 의하여 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터의 구성도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 변압기(100)의 상부에 고정 설치되어 외부와 내부를 절연상태로 연결하는 부싱(10)의 중앙에는 중앙홀(11)이 관통된 상태로 형성되어 있다.
중앙홀(11)에는 중심도체(30)가 관통되어 설치되고 일측 끝단은 변압기(100)의 내부와 전기적으로 연결되며 다른 일측 끝단은 특고압이 송배전 되는 특고압 케이블과 연결되는 단자 또는 커넥터(50)가 설치되어 있다.
변압기(100)의 내부에는 입력된 전압과 출력된 전압의 레벨을 변환시키는 트랜스포머(transformer)가 설치되며 트랜스포머에 감긴 도체의 각 끝단에는 중심도체의 일측 끝단과 전기적으로 연결된다.
변압기(100)의 내부에는 22.9 KV의 특고압이 흐르므로 누전이 발생하지 않도록 절연시키는 전기절연유가 내장되어 있다.
전기절연유는 액체이므로 부싱(10)의 중앙홀(11)을 통하여 변압기(100)의 외부로 누유될 수 있으며, 누유를 차단하기 위하여 커넥터(50)와 부싱(10) 사이에는 패킹(70)이 설치되어 절연유의 누유를 차단한다.
커넥터(50)는 특고압 케이블과의 원활하고 정확한 접촉을 위하여 가운데 부분에 홈이 형성되어 있다.
종래기술에 의한 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(50)는 특고압 케이블과 접촉되어 특고압을 송배전할 수 있다.
그러나 특고압 케이블과 접속된 커넥터(50)는 시간이 지나면서 주변에서 자연적으로 발생하는 충격 및 진동에 의하여 접속상태가 느슨해지므로 접촉 불량이 발생하는 문제가 있다.
또한, 접촉 불량이 발생하면 접촉저항에 의하여 주변에서 발열하게 되고 발열에 의하여 커넥터(50)의 주변에 누적된 이물질 등을 가열시키면서 절연 성능이 저하되어 누전, 합선 등이 발생하는 동시에 파손되는 문제가 있다.
따라서 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터를 오랜 시간 동안 사용하여도 접속상태를 안정적으로 유지하며 누전, 합선 및 파손 등이 발생하지 않는 기술을 개발할 필요가 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 본 발명은 특고압 변압기에 특고압을 송배전하는 케이블과 접속하는 커넥터가 오랜 시간 동안 사용되어도 전기적 접속상태를 안정적으로 유지하며 누전, 합선 및 파손이 발생하지 않는 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터를 제공한다.
본 발명의 과제를 달성하기 위한 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터는 특고압 변압기(100)의 외형을 형성하는 함체를 관통하며 브래킷과 다수의 나사에 의하여 상기 특고압 변압기(100)의 상측에 고정되는 부싱(10)과 상기 부싱(10)의 내부를 관통하여 형성된 중앙홀(11)과 상기 중앙홀(11)을 관통하여 설치된 중심도체(30)와 상기 중심도체(30)가 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 노출된 일측 끝단에 설치되는 커넥터(50)와 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 노출된 상기 부싱(10)의 일측 끝단과 상기 커넥터(50)의 사이에 설치되어 상기 특고압 변압기의 내부에 채워진 절연유가 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 누유되지 않도록 차단하는 패킹이 포함된 특고압 변압기에 있어서, 상기 커넥터(1000)는 상기 중심도체(30)와 접속하고 상기 부싱(10)의 일측 끝단에서 패킹(70)을 사이에 두고 원통 형상으로 연결되어 고정 설치되며 상기 원통 형상은 길이 방향으로 연장되어 사각통 형상을 하는 몸체부(1100); 상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 일측 중간 부분에 균일한 두께로 돌출되어 형성되고 상부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 1 선반부(1200); 상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 타측 끝단에 상기 몸체부(1100)의 길이 방향을 따라 분리되지 않은 상태로 연장되면서 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된 제 1 접속부(1300); 상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 일측 끝단에서 분리되며 힌지부(1400)에 의하여 회동 상태로 결합되고 상기 몸체부(1100)의 길이 방향을 따라 연장되면서 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된 제 2 접속부(1500); 상기 제 2 접속부(1500)의 외부 방향으로 일측 중간 부분에서 상기 제 1 선반부(1200)와 동일한 길이와 방향이면서 균일한 두께로 돌출되며 하부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 2 선반부(1600); 상기 제 2 접속부(1500)가 상기 힌지부(1400)에 의하여 상기 몸체부(1100)와 회동상태로 결합하는 위치의 중간 부분에서 일부가 연장되고 돌출되어 형성된 터치부(1700); 상기 제 1 접속부의 만곡된 내부에 돌출되어 형성된 다수의 제 1 돌기부(1800); 상기 제 2 접속부의 만곡된 내부에 돌출되어 형성된 다수의 제 2 돌기부(1900); 상기 제 1 선반부(1200)와 상기 제 2 선반부(1600)의 사이에 설치되며 상기 제 1 선반부(1200)에 일측 끝 부분이 고정되며 타측 끝 부분은 상기 제 2 선반부(1600)에 고정되고 탄성을 발생하여 상기 제 2 선반부(1600)에 작용시키는 스프링부(2000); 를 포함하되, 상기 제 1 접속부(1300)는 상기 터치부(1700)가 회동하여 삽입되는 터치홀(1310)을 상기 터치부(1700)와 대응하는 위치에 형성하고, 상기 제 1 돌기부(1800)와 상기 제 2 돌기부(1900)는 칼날 형상과 송곳 형상 중에서 선택된 어느 하나 이상의 형상을 하며, 상기 몸체부(1100)는 상기 중심도체(30)와 나사결합하여 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면 상기와 같은 구성은 특고압 변압기의 특고압을 송배전하는 케이블과 접속하는 커넥터가 오랜 시간 동안 사용되어도 케이블과의 전기적 접속상태를 안정적으로 유지하고 누전과 합선이 발생하지 않는 동시에 파손이 발생하지 않을 수 있다.
도 1 은 종래기술에 의하여 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터의 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터가 개방된 상태의 도시도,
도 3 은 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터가 닫혀진 상태의 도시도,
그리고
도 4 는 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 특고압 케이블이 접속된 상태의 도시도 이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 설명에서 접속과 접촉은 전기적으로 연결된 상태를 표현하는 같은 의미로 사용하기로 한다.
또한, 본 발명의 설명에서 종래기술과 동일한 구성 및 기능을 하는 부분은 동일한 부호를 사용하기로 하고 명칭이 동일한 경우에는 구성과 기능이 상이하면 부호를 다르게 사용하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터가 개방된 상태의 도시도 이고, 도 3 은 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터가 닫혀진 상태의 도시도 이고, 도 4 는 본 발명의 일실시 예에 의한 것으로 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터에 특고압 케이블이 접속된 상태의 도시도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(1000)는 몸체부(1100), 제 1 선반부(1200), 제 1 접속부(1300), 제 2 접속부(1500), 제 2 선반부(1600), 터치부(1700), 제 1 돌기부(1800), 제 2 돌기부(1900), 스프링부(2000)를 포함하는 구성이다.
몸체부(1100)는 중심도체(30)와 나사결합에 의하여 접속하며 부싱(10)의 일측 끝단에서 패킹(70)을 사이에 두고 원통 형상으로 연결되어 고정 설치되며 원통형상은 길이 방향으로 연장되어 사각통 형상을 한다.
몸체부(1100)는 전기의 전도성이 우수한 재질로 구성되며 구리 또는 구리의 합금으로 구성하는 것이 바람직하다.
제 1 선반부(1200)는 몸체부(1100)의 사각통 형상의 일측 중간 부분에 균일한 두께로 돌출되어 형성되는 것으로 첨부된 도면에서의 오른쪽 위치에 돌출되어 형성되고 위쪽면(상부면)의 가운데 부분에 스프링부(2000)가 고정 설치될 수 있는 홈을 형성하는 것이 바람직하다.
제 1 접속부(1300)는 몸체부(1100)의 사각통 형상의 타측 끝단에서, 첨부된 도면에서는 왼쪽 위치에서, 몸체부(1100)의 길이 방향을 따라 분리되지 않은 상태로 연장되면서 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된다.
제 1 접속부(1300)는 몸체부(1100)와 동일하게 전기의 전도성이 우수한 재질로 구성되고 만곡된 내부에는 칼날 또는 송곳 형상으로 돌출된 다수의 제 1 돌기부(1800)가 규칙적으로 또는 불규칙하게 배열되어 형성되어 있다.
한편, 제 1 접속부(1300)는 터치부(1700)가 회동하여 삽입되는 터치홀(1310)을 터치부(1700)와 대응하는 위치에 형성한다.
제 1 돌기부(1800)는 제 1 접속부(1300)와 동일하게 전기의 전도성이 우수한 재질로 구성될 수 있다.
제 2 접속부(1500)는 몸체부(1100)의 사각통 형상의 일측 끝단에서, 첨부된 도면에서는 오른쪽 위치에서, 분리되며 힌지부(1400)에 의하여 회동 상태로 결합된다.
제 2 접속부(1500)는 힌지부(1400)에 의하여 회동상태로 결합되면서 몸체부(1100)의 길이 방향으로 연장되고 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된다.
제 2 접속부(1500)도 몸체부(1100)와 동일하게 전기의 전도성이 우수한 구리 또는 구리 합금 등의 재질로 구성되며 만곡된 내부에는 칼날 또는 송곳 형상으로 돌출된 다수의 제 2 돌기부(1800)가 규칙적으로 또는 불규칙하게 배열되어 형성되어있다.
제 2 돌기부(1800)도 제 2 접속부(1500)와 동일하게 전기의 전도성이 우수한 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
제 2 선반부(1600)는 제 2 접속부(1500)의 외부 방향으로, 첨부된 도면에서는 오른쪽 방향으로, 일측 중간 부분에서 균일한 두께로 돌출되어 형성되며 아래쪽면(하부면)에 스프링부(2000)가 설치될 수 있는 홈을 형성한다.
제 2 선반부(1600)는 제 1 선반부(1200)와 같은 방향이면서 동일한 길이로 돌출된다.
터치부(1700)는 제 2 접속부(1500)가 힌지부(1400)에 의하여 몸체부(1100)와 회동상태로 결합하는 위치의 중간 부분에서 일부가 연장되고 돌출된 형상으로 형성된다.
스프링부(2000)는 제 1 선반부(1200)와 제 2 선반부(1600)의 사이에 설치되며 제 1 선반부(1200)에 형성된 홈에 일측 끝 부분이 고정되며 타측 끝 부분은 제 2 선반부(1600)에 형성된 홈에 고정된다.
스프링부(2000)는 탄성에 의한 탄력을 발생하여 제 2 선반부(1600)에 작용시키므로 제 2 선반부(1600)는 스프링부(2000)의 탄력에 의하여 제 1 접속부(1300)의 방향으로 이동한다.
상기와 같은 구성의 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(1000)는 변압기(100)의 상부에 설치된다.
특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(1000)는 변압기(100)가 단상이면 복수가 설치되고 3상이면 3 개가 설치되며 제 1 접속부(1300)와 제 2 접속부(1500)의 사이에는 특고압 케이블(3000)이 설치된다.
특고압 케이블(3000)이 제 1 접속부(1300)와 제 2 접속부(1500)의 사이에 설치되기 전의 터치부(1700)와 터치홀(1310)의 사이에는 스프링부(2000)의 탄력을 지탱하면서 강한 외력에 의하여 부서지는 지지대를 설치한다.
특고압 케이블(3000)이 제 1 접속부(1300)와 제 2 접속부(1500)의 사이에 위치하면 특고압 케이블(3000)은 터치부(1700)를 누르면서 지지대를 파괴하므로 제 2 접속부(1500)는 스프링부(2000)에 의하여 특고압 케이블(3000)에 접속한다.
제 1 돌기부(1800)와 제 2 돌기부(1900)는 특고압 케이블(3000)의 표면을 덮고 있는 피복을 파괴하면서 특고압이 송배전 되는 심선과 전기적으로 접속한다.
스프링부(2000)는 지속적으로 탄력을 발생하므로 시간이 오래 지난 상태에서도 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(1000)는 특고압 케이블(3000)과 안정적으로 접속된 상태를 유지하며 접촉저항이 발생하지 않는 장점이 있다.
또한, 주변에서 진동 등이 발생하는 경우에도 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터(1000)가 변형되거나 파괴되지 않으며 누전 및 합선이 발생하지 않고 송전기의 오동작을 방지하여 특고압의 안정적인 변압 및 송전환경을 조성하는 장점이 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1000 : 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터
1100 : 몸체부 1200 : 제 1 선반부
1300 : 제 1 접속부 1310 : 터치홀
1400 : 힌지부 1500 : 제 2 접속부
1600 : 제 2 선반부 1700 : 터치부
1800 : 제 1 돌기부 1900 : 제 2 돌기부
2000 : 스프링부 3000 : 특고압 케이블

Claims (1)

  1. 특고압 변압기(100)의 외형을 형성하는 함체를 관통하며 브래킷과 다수의 나사에 의하여 상기 특고압 변압기(100)의 상측에 고정되는 부싱(10)과 상기 부싱(10)의 내부를 관통하여 형성된 중앙홀(11)과 상기 중앙홀(11)을 관통하여 설치된 중심도체(30)와 상기 중심도체(30)가 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 노출된 일측 끝단에 설치되는 커넥터(50)와 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 노출된 상기 부싱(10)의 일측 끝단과 상기 커넥터(50)의 사이에 설치되어 상기 특고압 변압기(100)의 내부에 채워진 절연유가 상기 특고압 변압기(100)의 외부로 누유되지 않도록 차단하는 패킹(70)이 포함된 특고압 변압기에 있어서,
    상기 커넥터는
    상기 중심도체(30)와 접속하고 상기 부싱(10)의 일측 끝단에서 패킹(70)을 사이에 두고 원통 형상으로 연결되어 고정 설치되며 상기 원통 형상은 길이 방향으로 연장되어 사각통 형상을 하는 몸체부(1100);
    상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 일측 중간 부분에 균일한 두께로 돌출되어 형성되고 상부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 1 선반부(1200);
    상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 타측 끝단에 상기 몸체부(1100)의 길이 방향을 따라 분리되지 않은 상태로 연장되면서 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된 제 1 접속부(1300);
    상기 몸체부(1100)의 상기 사각통 형상의 일측 끝단에서 분리되며 힌지부(1400)에 의하여 회동 상태로 결합되고 상기 몸체부(1100)의 길이 방향을 따라 연장되면서 균일한 두께로 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡되어 형성된 제 2 접속부(1500);
    상기 제 2 접속부(1500)의 외부 방향으로 일측 중간 부분에서 상기 제 1 선반부(1200)와 동일한 길이와 방향이면서 균일한 두께로 돌출되며 하부면의 가운데 부분에 홈이 형성된 제 2 선반부(1600);
    상기 제 2 접속부(1500)가 상기 힌지부(1400)에 의하여 상기 몸체부(1100)와 회동상태로 결합하는 위치의 중간 부분에서 일부가 연장되고 돌출되어 형성된 터치부(1700);
    상기 제 1 접속부의 만곡된 내부에 돌출되어 형성된 다수의 제 1 돌기부(1800);
    상기 제 2 접속부의 만곡된 내부에 돌출되어 형성된 다수의 제 2 돌기부(1900);
    상기 제 1 선반부(1200)와 상기 제 2 선반부(1600)의 사이에 설치되며 상기 제 1 선반부(1200)에 일측 끝 부분이 고정되며 타측 끝 부분은 상기 제 2 선반부(1600)에 고정되고 탄성을 발생하여 상기 제 2 선반부(1600)에 작용시키는 스프링부(2000); 를 포함하되,
    상기 제 1 접속부(1300)는 상기 터치부(1700)가 회동하여 삽입되는 터치홀(1310)을 상기 터치부(1700)와 대응하는 위치에 형성하고,
    상기 제 1 돌기부(1800)와 상기 제 2 돌기부(1900)는 칼날 형상과 송곳 형상 중에서 선택된 어느 하나 이상의 형상을 하며,
    상기 몸체부(1100)는 상기 중심도체(30)와 나사결합하여 연결되는 것을 특징으로 하는 특고압 송배전을 위한 변압기 커넥터.
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