KR200428263Y1 - 변압기용 코일 지지 프레임구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 변압기용 코일 지지 프레임구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기코어에 변압기코일이 감기는 변압장치를 고정하기 위하여 상부프레임과 하부프레임 및 양측프레임으로 구성되는 변압기용 코일 지지 프레임 구조에 있어서, 변압기코일이 감기는 변압기코어를 전 후방 한 쌍의 코어로 분할하는 변압장치와, 상기 변압장치의 변압기코일 내부 양측으로는 코일내부써포트를 내장하고 상기 변압기코일 중앙에는 코일중앙써포트를 내장하는 코일써포트부와, 상기 코일써포트부에 의해 써포트되는 변압기코일이 감기는 변압기코어의 상하측을 고정하도록 변압기코어의 상하측 전, 후방 및 중앙에 면접촉하는 상, 하측코어지지블럭으로 형성되는 코어지지부와, 상기 코어지지부와 코일써포트부에 의해 고정되는 변압장치의 양측으로 고정할 수 있도록 상하측 전후방으로 결합편을 형성하고 상하부 양측에는 결합공을 형성하며 내측으로는 상기 변압기코어의 전, 후방 및 중앙에 면 접촉하는 지지편을 내향 돌출형성한 한 쌍의 양측프레임과, 상기 측면프레임이 고정된 변압장치의 상하부를 내장하여 고정되도록 내측으로 상, 하부수용부를 형성하고 전후방으로는 측면프레임의 결합편과 대응되는 위치에 한 쌍의 상, 하부고정편을 형성하고 상, 하부양측면으로는 상, 하부고정공을 형성한 상, 하부프레임으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

변압기용 코일 지지 프레임구조{FRAME STRUCUTURE FOR TRANSFORMER}

도 1은 종래 변압기용 코일 지지프레임을 나타낸 사시도,

도 2는 종래 변압기용 코일 지지프레임이 적용된 상태의 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 변압기용 코일 지지 프레임구조를 나타낸 분해사시도,

도 4는 본 고안에 따른 변압기용 코일 지지 프레임구조를 나타낸 조립사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 변압기코어 20 : 변압기코일

30 : 변압장치 40 : 상부프레임

50 : 하부프레임 60 : 양측프레임

70 : 코일써포트부 80 : 코어지지부

본 고안은 변압기용 코일 지지 프레임구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기코어와 변압기코일로 구성되는 변압기의 코어를 양측으로 2등분 분할한 후 코어 내외측에 단면계수가 큰 평철로 형성된 다수의 써포트플레이트를 설치하여 단락사고시 전자기계력에 견딜 수 있어 변압기코일의 권선 상태를 유지함으로써 전력손실을 방지함은 물론 안전한 전력 수전을 할 수 있는 변압기용 코일 지지 프레임구조에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 송배전선로에 접속되는 전력용 변압기와 전자회로에 사용되는 결합용 변압기 등 여러 종류가 제공되고 있다.

이러한 변압기 중 전력용 변압기는 변압기로 교류회로에 가하여지는 어떤 전압을 그보다 높이거나 또는 낮은 전압으로 변화시킬 수 있으며 전력은 변하지 않는 것으로서 두개의 코어에 하나의 코일이 감기는 외철형과 한 개의 코어에 두개의 코일이 감겨지는 내철형 변압기가 있다.

상기와 같은 변압기에는 코어와 코일의 변형을 방지하며 전류의 단락시 기계적 강도에 견디기 위하여 프레임으로 코어와 코일을 고정하였다.

이러한 종래 전형적인 변압기용 코일 지지 프레임 구조가 도 1 내지 도 2에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 2에서 부재번호 1은 코일, 2는 코어, 3은 상측 프레임, 4는 하측프레임, 5는 상하체결볼트를 각각 가리킨다.

이에 도시된 바와 같이 1,2차 코일(1)을 코어(2)가 감싸고 있으며 상기 변압기코어(2)에 상하부 프레임을(3,4)을 덮은 상태에서 상하체결볼트(5)로 고정하였다.

그러나 상기와 같은 프레임구조는 단락사고시 전자기계력의 수평상향의 힘과 수직방향의 힘에 취약하였으며 이를 보완하기 위하여 코일을 바니쉬에 함침하여 코일의 내구성을 향상시켰으나 바니쉬의 함침으로 코일내부의 냉각유로가 막혀 냉각통로가 좁아지면서 코일의 온도상승에 원인이 되었으며 절연물의 절연내력 또한 저하시키는 요인이 되었다.

또한, 바니쉬의 독성으로 인한 환경 오염 및 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 바니쉬 함침을 배제한 여러 가지 변압기용 코일 지지 프레임구조가 제공되고 있다.

이러한 변압기용 코일 지지 프레임구조 중 특허등록 제381900호의 변압기용 코일프레임은 계자철심이 안착 될 수 있도록 양측에 내면으로 절곡되어 형성되는 절곡부를 형성하고, 이 절곡부의 양측에 볼트공이 형성된 고정부를 구비하는 상, 하부프레임과, 상기 상, 하부프레임의 절곡부 양단측으로 결합되어 상, 하부프레임을 결속할 수 있도록 양측에 하부로 연속되고 계자철심의 측면을 지지하고 엔드플레이트를 지지함과 더불어 굽힘 강성을 갖도록 "ㄱ"형 앵글로 형성되며 상하단에 각기 볼트공을 갖는 지지바로 이루어진 측면프레임과, 상기 측면프레임의 내측에 구비되어 계자철심에 내부에 끼워 결합되는 트랜스코일의 외면과 계자철심 내면 사이에 개재되어 프레임의 가압력에 의하여 권선상태의 변형이 방지되게 지지하는 엔드플레이트를 포함하는 구성인 것입니다.

그러나 상기와 같은 프레임 구조는 상, 하부프레임과 측면프레임의 양측만 볼트로 고정을 하는 구성이며 상기 엔드플레이트는 트렌스코일의 양측면에 고정되 므로써 전후방의 수평방향의 힘에 취약하였으며 수직방향의 힘도 취약한 문제점이 있었다.

또한 공개특허공보 제 10-2006-25994호 주상변압기의 변압장치 프레임 구조는 내철형 변압기에 적용하는 프레임구조로서 이를 외철형 변압기에 적용한다고 하여도 양측만을 고정하는 프레임구조로 인하여 이 또한 전후방으로 가해지는 수평방향의 힘에 취약함은 물론 다수의 받침목부재를 이용하여 구조가 복잡하고 열에 취약한 문제점이 있었다.

한편, 실용신안등록 제371249호 변압기용 코일프레임은 상, 하부프레임의 내면에 지지대를 삽입하여 고정하는 프레임 구조로서 계자철심의 외부만을 고정하는 구조로서 전류의 단락시 각 방향에서 가해지는 하중을 다양하게 분산시키지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 프레임 구조들은 수직 기계력과 양측으로 가해지는 수평기계력에만 대응되는 구조로서 다양한 기계력에 대응하지 못하였다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 변압기코어와 변압기코일로 구성되는 변압기의 코어를 양측으로 2등분 분할한 후 변압기코어 내외측에 다수의 써포트플레이트를 설치하고 변압기코일에는 코일내부써포트를 삽입하여 내, 외부의 응축력에 대응하고 수직, 수평기계력에 대응할 수 있는 변압기용 코일 지지 프레임구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 변압기코어에 변압기코일이 감기는 변압장치를 고정하기 위하여 상부프레임과 하부프레임 및 양측프레임으로 구성되는 변압기용 코일 지지 프레임 구조에 있어서, 변압기코일이 감기는 변압기코어를 전 후방 한쌍의 코어로 분할하는 변압장치와, 상기 변압장치의 변압기코일 내부 양측으로는 코일내부써포트를 내장하고 상기 변압기코일 중앙에는 코일중앙써포트를 내장하는 코일써포트부와, 상기 코일써포트부에 의해 써포트되는 변압기코일이 감기는 변압기코어의 상하측을 고정하도록 변압기코어의 상하측 전, 후방 및 중앙에 면접촉하는 상, 하측코어지지블럭으로 형성되는 코어지지부와, 상기 코어지지부와 코일써포트부에 의해 고정되는 변압장치의 양측으로 고정할 수 있도록 상하측 전후방으로 결합편을 형성하고 상하부 양측에는 결합공을 형성하며 내측으로는 상기 변압기코어의 전, 후방 및 중앙에 면 접촉하는 지지편을 내향 돌출형성한 한쌍의 양측프레임과, 상기 측면프레임이 고정된 변압장치의 상하부를 내장하여 고정되도록 내측으로 상, 하부수용부를 형성하고 전후방으로는 측면프레임의 결합편과 대응되는 위치에 한 쌍의 상, 하부고정편을 형성하고 상, 하부양측면으로는 상, 하부고정공을 형성한 상, 하부프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 코일 지지 프레임구조를 제공한다.

이하 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 고안에 따른 변압기용 코일 지지 프레임구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 변압기용 코일 지지 프레임구조를 나타낸 조 립사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 변압기용 코일 지지 프레임구조는 변압기코어(10)에 변압기코일(20)이 감기는 변압장치(30)를 고정하기 위하여 상부프레임(40)과 하부프레임(50) 및 양측프레임(60)으로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 변압기용 코일 지지 프레임구조는 변압장치(30)에서 변압기코일(20)이 감기는 변압기코어(10)를 전 후방 한쌍의 코어 즉 4개의 코어로 분할 형성한다.

이와 같이 분할된 변압기코어(10)에 감기는 변압기코일(20) 내부에는 변압기코일(20)의 내부응축력에 대응하기 위하여 코일써포트부(70)를 형성한다.

상기와 같은 코일써포트부(70)는 변압기코일(70)의 내부 양측으로 "ㄷ"자 형상의 코일내부써포트(71)를 내장하고 상기 변압기코일(20) 중앙에는 코일중앙써포트(72)를 내장한다.

이러한 상기 코일써포트부(70)에 의해 써포트 되는 변압기코일(20)이 감기는 변압기코어(10)의 상하측을 고정하도록 코어지지부(80)를 형성하되 상기 코어지지부(80)는 변압기코어(10)의 상하측 전, 후방 및 중앙에 면 접촉하도록 평판의 상, 하측코어지지블럭(81,82)으로 형성된다.

또한, 상기 코어지지부(80)와 코일써포트부(70)에 의해 고정되는 변압장치(30)의 양측으로 고정할 수 있도록 양측프레임부(60)를 형성한다.

상기와 같은 양측프레임부(60)는 상하측 전후방으로 결합편(61)을 형성하고 상하부 양측에는 결합공(62)을 형성하며 내측으로는 상기 변압기코어(10)의 전, 후 방 및 중앙에 면 접촉하는 지지편(63)을 내향 돌출 형성한다.

이러한 상기 측면프레임(60)이 고정된 변압장치(30)의 상, 하부를 내장하여 고정되도록 상부프레임(40)과 하부프레임(50)을 형성한다.

상기와 같은 상부프레임(40)과 하부프레임(50)의 내측으로는 상, 하부수용부(41,51)를 형성하고 전후방으로는 측면프레임(60)의 결합편(61)과 대응되는 위치에 한쌍의 상, 하부고정편(42,52)을 형성하며 상, 하부양측면(43.53)으로는 상, 하부고정공(44,54)을 형성한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전후방으로 이등분한 한쌍의 변압기코어(10)에 변압기코일(20)을 권선하여 변압장치(30)를 형성한 후 전자기계력에 대응하기 위하여 실시하는 바니쉬 함침과정은 생략하고 상, 하부프레임(40.50)과 양측프레임(60) 및 코일써포트부(70), 코어지지부(80)에 의하여 변압기용 코일 지지 프레임구조는 내, 외부의 응축력에 대응하고 수직, 수평기계력에 대응하도록 조립된다.

상기와 같은 변압장치(30)의 변압기코일(20) 내부 양측으로는 한쌍의 코일내부써포트(71)를 내장하고 중앙으로는 코일중앙써포트(72)를 내장하여 변압기 코일의 내, 외부 응축력에 대응하도록 한다.

이러한 상태에서 변압기코어(10)의 상, 하부의 전, 방으로는 코어지지부(80)의 상측코어지지블럭(81)과 하측코어지지블럭(82)을 변압기코어(10)의 상, 하부 전방과 후방 및 중앙에 면 접촉하여 고정하므로써 전방의 수평기계력에 대응할 수 있다.

이와 같이 조립된 상태에서 변압장치(30)의 측면에 양측프레임(60)의 내측에 형성된 3개의 지지편(63)을 변압기코어(10)의 양측면의 중앙에 삽입되며 전, 방을 감싸도록 형성한다.

이와 같이 조립된 변압장치(30)의 상, 하부를 상기 상, 하부프레임(40,50)의 수용부(41,51)에 수용되도록 조립한다.

상기와 같이 조립된 변압장치는 상기 양측프레임(60)에 형성된 결합편(61)이 상, 하부프레임(40,50)에 형성된 상, 하부고정편(42,52)과 대응되며 결합공(62)은 양측면(43,53)에 형성된 고정공(44,54)에 일치하여 볼트(B)에 의해 고정하여 종래와 같이 냉각유를 충진한 외함에 내장하여 변압기를 생산한다.

상기와 같이 조립되는 변압기는 바니쉬의 침전 없이도 내부응축력에 대응하고 수직, 수평기계력에 대응할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 변압기코어를 폭방향으로 변압기 용량에 맞추어 적절하게 등분하고 코일써포트부와 코어지지부 및 프레임부의 전후방 및 양측에 볼트로 고정하여 단락시 변압기 코일이 이탈되지 않는 기계적 강도를 가지며 변압기 코어가 대형화 되어도 조립성이 우수하여 생산성을 향상시킬 수 있으며 변압기코아가 스트레스를 받지 않는 프레임구조로 철손을 최소화하여 변압기 효율을 증대하고 코어 및 코일의 냉각통로를 확대하여 온도상승을 방지할 수 있으며 바니쉬 함침 작업공정의 생략으로 작업환경 개선 및 환경오염방지 등의 효과가 있다.이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 변압기코어(10)에 변압기코일(20)이 감기는 변압장치(30)를 고정하기 위하여 상부프레임(40)과 하부프레임(50) 및 양측프레임(60)으로 구성되는 변압기용 코일 지지 프레임 구조에 있어서,

   변압기코일(20)이 감기는 변압기코어(10)를 전 후방 한쌍의 코어로 분할 형성하는 변압장치(30)와,

   상기 변압장치(30)의 변압기코일(20) 내부 양측으로는 코일내부써포트(71)를 내장하고 상기 변압기코일(20) 중앙에는 코일중앙써포트(72)를 내장하는 코일써포트부(70)와,

   상기 코일써포트부(70)에 의해 써포트되는 변압기코일(20)이 감기는 변압기코어(10)의 상하측을 고정하도록 변압기코어(10)의 상하측 전, 후방 및 중앙에 면접촉하는 상, 하측코어지지블럭(81,82)으로 형성되는 코어지지부(80)와,

   상기 코어지지부(80)와 코일써포트부(70)에 의해 고정되는 변압장치(30)의 양측으로 고정할 수 있도록 상하측 전후방으로 결합편(61)을 형성하고 상하부 양측에는 결합공(62)을 형성하며 내측으로는 상기 변압기코어(10)의 전, 후방 및 중앙에 면 접촉하는 지지편(63)을 내향 돌출형성한 한쌍의 양측프레임(60)과,

   상기 측면프레임(60)이 고정된 변압장치(30)의 상, 하부를 내장하여 고정되도록 내측으로 상, 하부수용부(41,51)를 형성하고 전후방으로는 측면프레임(60)의 결합편(61)과 대응되는 위치에 한쌍의 상, 하부고정편(42,52)을 형성하고 상, 하부 양측면(43.53)으로는 상, 하부고정공(44,54)을 형성한 상, 하부프레임(40,50)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 변압기용 코일 지지 프레임구조.

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