(57)【要約】  変圧器を構成する外函の変形限度を上昇させ急激な圧力上昇を１次的に減少させて、単位面積当たりの破裂板の個数を増加させ、アークが外函のどこで発生しても外函の破裂を防止させる変圧器の外函破裂防止装置を提供する。  変圧器に具備され変圧器内部の急激な圧力増加による外函の破裂を防止する破裂防止装置において、磁気場を吸収する遮蔽板が前記変圧器の外函に直接付着しないよう外函の内部に設けられ遮蔽板を固定する固定具と、前記外函から外部に延長するよう設置された多数個のパイプ等に各々設置され外函の内部圧力が設定された圧力に至ると破裂され油路を開放する多数個の破裂板等と、前記変圧器の隣りの位置に垂直に設置され、前記パイプ等と連結され流出される絶縁油が保存される空間を提供する多数個のリリーフタンク等、及び前記リリーフタンクの内部底面部に設置されリリーフタンクに絶縁油の流入時に信号を発生し前記破烈板の破裂及び絶縁油の流出を管理者に知らせる油面計とを含む。
2009539243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器に具備され変圧器内部の急激な圧力増加による外函の破裂を防止する破裂防止装置において、
磁気場を吸収する遮蔽板が前記変圧器の外函に直接付着しないよう外函の内部に設けられ遮蔽板を固定する固定具と、
前記外函から外部へ延長するよう設けられた多数個のパイプ等に各々設置され外函の内部圧力が設定された圧力に至ると破裂し油路を開放する多数個の破裂板等と、
前記変圧器の隣の位置に垂直に設置され、前記パイプ等と連結し流出する絶縁油が保存される空間を提供する多数個のリリーフタンク等と、
前記リリーフタンクの内部底面部に設けられリリーフタンクに絶縁油の流入時に信号を発生し前記破烈板の破裂及び絶縁油の流出を管理者に知らせる油面計とを有することを特徴とする変圧器の外函破裂防止装置。
【請求項２】
請求項１において、前記固定具は、
その前面に前記遮蔽板が溶接され固定されて、変圧器の内部圧力が前記破烈板に伝達するよう前記パイプの位置に対応し圧力伝達用ホールが形成されて、４隅の一定の長さ部分が後面方向へ折り曲がってなり、変圧器内壁に溶接固定される溶接部を有することを特徴とする変圧器の外函破裂防止装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記多数個のリリーフタンク等は連結パイプにより相互連結して、
前記各リリーフタンクは、
内部底面が前記油面計方向に傾斜した形態から構成されて、絶縁油と共に流入される燃焼ガスの排出のための開口が上端部に具備され、前記開口を通じた異物質と昆虫類及び小さな生き物が入り込むことを防止する鉄網を有することを特徴とする変圧器の外函破裂防止装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記パイプは自由に変形可能なフレキシブル管により前記リリーフタンクと連結されたことを特徴とする変圧器の外函破裂防止装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記変圧器に電流を供給するブッシングタレットから前記リリーフタンクに連結される補助パイプがさらに設けられて、
前記補助パイプに破裂板を設けて構成されることを特徴とする変圧器の外函破裂防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は破裂防止装置に関するもので、特に変圧器を構成する外函の変形限度を上昇させ変圧器の内部で発生する圧力を減少させると共に単位面積当りの破裂板の設置個数を増やし圧力を解消する変圧器の外函破裂防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に変圧器は発電所から送られてきた高い電圧を使用者が使用可能に適正な電圧に変換するもので、これら変圧器は絶縁物の種類により油入式と乾式等があり、普通は、絶縁油が内部に入った油入式変圧器が大部分使用されている。前記油入式変圧器は高圧巻線、低圧巻線、鉄芯、絶縁油、外函などから構成される。
【０００３】
一方、前記油入式変圧器はブッシングタレットに装着されているブッシングを通じて電流が供給される構造を備え、落雷または開閉サージ等による異常電圧により変圧器の内部に絶縁破壊が発生しアークが発生すると、変圧器の絶縁及び冷却により外函の内部に入っていた絶縁油の一部が瞬間的に燃焼する。このような絶縁油の燃焼により変圧器内部の圧力が急激に増加し、このように発生した圧力により変圧器の外函が破裂し破裂部位を通して流入した空気がアーク発生部位に供給され火災が発生したりする。また、破裂した外函の外に絶縁油が流れ出て環境汚染の原因になったりもする。
【０００４】
上記のような外函の破裂を防止するための方法として、従来は変圧器に供給される電気を遮断する方法が主に適用されてきた。しかし、電気の遮断以前に発生したアークによる圧力上昇だけでも外函の破裂が発生するため、機械的な圧力解消装置の必要性が台頭されてきたことから破裂板を利用し局部的な圧力を解消しようとした。しかし、大型変圧器の場合、アーク発生地点と破裂板の距離が遠い場合が発生するため、破裂板による圧力解消作用がなされる前に外函に破裂が発生したり、アークエネルギーに比べて破裂板の数量が十分でなく圧力解消作用がなされる以前に外函が破裂するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記のような問題点を考慮して案出されたもので、その目的は変圧器を構成する外函の変形限度を上昇させ急激な圧力上昇を一次的に減少させて、単位面積当たりの破裂板の個数を増加させアークが外函のどこで発生しても外函の破裂を防止する変圧器の外函破裂防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記のような目的を達成して従来の欠点を除去するための課題を解決する本発明は、変圧器に具備され変圧器内部の急激な圧力増加による外函の破裂を防止する破裂防止装置において、
磁気場を吸収する遮断板が前記変圧器の外函に直接付着しないよう外函の内部に設けられ遮蔽板を固定する固定具と、
前記外函から外部に延長して設置された多数個のパイプ等に各々設けられ、外函の内部圧力が設定された圧力に至ると破裂し油路を開放する多数個の破裂板と、
前記変圧器の隣りの位置に垂直に設けられ、前記パイプ等と連結され、流れ出る絶縁油が保存される空間を提供する多数個のリリーフタンク等、及び、
前記リリーフタンクの内部底面部に設けられ、リリーフタンクに絶縁油の流入時に信号を発生し前記破烈板の破裂及び絶縁油の流出を管理者に知らせる油面計とを有する変圧器の外函破裂防止装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上述したように変圧器を構成する外函の変形限度を増加させると共に単位面積当たりに配置される破裂板の個数を増加させ異常電圧の発生による内部圧力をより効果的に解消させることができるようになった。さらには、配置された破裂板から遠距離でアークが発生する場合にも外函の変形で圧力を解消させることにより安全な変圧器の製造が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面を参考に詳細に説明する。本発明の説明において、関連する公知機能あるいは構成について具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【０００９】
図１は本発明の望ましい実施例による破裂防止装置を示す構成図である。図２は図１に示す破裂防止装置が適用された変圧器の一部を示す正面図である。図３は図１に示す破裂防止装置が適用された変圧器の斜視図である。図４は本発明の固定具による遮蔽板の設置状態を示す斜視図である。図５は図４の‘Ａ’部分の詳細図を示す。
【００１０】
図１乃至図５を参照すると、本発明の望ましい実施例による破裂防止装置は、固定具１１０と、破裂板１２０等と、リリーフタンク１３０等と、油面計１４０とから構成される。このような破裂防止装置は急激な内部圧力の増加による変圧器の外函１０の破裂を固定具１１０による外函１０の変形限度増加と、多数個の破裂板１２０等により効果的に防止するよう構成される。
【００１１】
固定具１１０は変圧器を構成する外函１０の内面に装着され遮蔽板１１１を支持するものである。一方、変圧器の外函１０の内部には、磁気場を吸収するための遮蔽板１１１が設けられ、従来はこのような遮蔽板１１１が外函１０に直接設けられ外函１０の強性を増加させ圧力による外函１０の変形限度を減少させる。よって、本発明の固定具１１０は遮蔽板１１１が外函１０に直接設置されることを防止するよう外函１０の内面に装着され遮蔽板１１１を固定する。より具体的には、固定具１１０はその前面に遮蔽板１１１が溶接され固定されて、４隅の一定の長さ部分が後面方向に折れ曲がってなる溶接部１１３が変圧器の内壁に溶接固定され、破裂板１２０に圧力を伝達するための圧力伝達用ホール１１２が破裂板１２０が設置されたパイプ１２１と対応する位置に形成される。このような固定具１１０は、後面方向に折れ曲がって延長された溶接部１１３により変圧器の内壁との間に絶縁油が流れることができる空間を形成し変圧器の冷却を助け、遮蔽板１１１が外函１０に直接設置されることを防止し、外函１０が内部の圧力変化に敏感に反応できるようにする。一方、磁界の影響が大きくなくて遮蔽板が設置されている場合、前記遮蔽板及び固定具は省略できる。
【００１２】
破烈板１２０等は変圧器の内部圧力が設定圧力以上に増加する場合、破裂し内部圧力を解消することで、変圧器の外函１０から外部に延長するよう設けられた多数個のパイプ１２１等に各々設置される。この際、各々のパイプ１２１に設置される破裂板１２０は既に公知の技術であるため、その詳細な説明は省略する。一方、破烈板１２０の場合、既存は１個乃至３個を設置しているが、本発明はアーク発生時間である０．０８秒の間、変圧器の外函の変形が１次的に内部圧力を減少させ、解消されない圧力はほぼ同時に作動する破裂板により２次的圧力減少過程が進行し、発生圧力上昇の程度が外函の破裂圧力に至らないよう破裂板の個数を算出した。これは、既存の対比単位面積当たりの破裂板の個数が最小５倍以上増加されたことを意味し、アーク発生位置が破裂板と遠く離れていても、アーク発生位置に関係なく動作するよう変圧器全体面に等しく分布させて設置した。あわせて、本発明に適用された外函は、高強度の鉄板を適用し既存の対比２倍ぐらい増加された破裂限度圧力を備えるよう設計された。このような破裂板１２０は、変圧器に電流を供給するブッシングタレット２０の大きさが大きい場合、ブッシングタレット２０から発生する圧力を解消するよう設置することもできる。より具体的には、ブッシングタレット２０とリリーフタンク１３０を連結する補助パイプ１２２が設けられて、この補助パイプ１２２に破裂板１２０が設置されブッシングタレット２０の内部圧力が設定圧力以上に上昇する場合、破裂して圧力を解消する。
【００１３】
リリーフタンク１３０等は、破裂板１２０の破裂により形成された油路を通じて排出される絶縁油が保存される空間を提供することで、円筒形状に変圧器の隣りの位置に垂直に設けられ、パイプ１２１等により外函１１０と連結される。この時パイプ１２１の末端には自由に変形可能なフレキシブル管１２３が備えられ、リリーフタンク１３０と連結され、これによりリリーフタンク１３０とパイプ１２１の連結作業をより容易にすることができる。このようなリリーフタンク１３０等は、相互の連結パイプ１３１により連結され、これは多数個の破裂板１２０等の中からいずれか一部分の破裂板１２０等だけが破裂し油路が形成される場合、該当位置にあるリリーフタンク１３０に絶縁油が集中的に流入するため、これを分散させるためにリリーフタンク１３０等を連結パイプ１３１に連結することで、流出される絶縁油がいくつかのリリーフタンク１３０等に分散され保存される。
【００１４】
一方、各々のリリーフタンク１３０はその内部底面１３０ａが油面計１４０方向に傾斜して形成されて、これは油面計１４０がより早く絶縁油が流出したかどうかを感知可能にするためのものである。また、リリーフタンク１３０の上端部には、絶縁油と共に流入される燃焼ガスを排出するための開口１３２が形成され、このような開口１３２は予期せぬ作業者の安全事故予防のために変圧器１００側に向かうように形成される。また、異物質や昆虫類及び小さな生き物等が開口１３２を通じて入ることを防止するための鉄網１３３が開口１３２に設けられている。また、各リリーフタンク１３０の所定位置には内部点検及び油面計１４０の維持補修等の作業のために作業者が入れるようにマンホール１３４が設けられている。
【００１５】
油面計１４０は各リリーフタンク１３０の内部底面部に設置されリリーフタンク１３０に絶縁油が流入される時、これに対応し信号を発生することで、破裂板１２０の破裂及び絶縁油の流出を管理者に知らせるよう構成される。
【００１６】
次に、前記のように構成された変圧器の外函破裂防止装置の作用について説明する。
【００１７】
多様な原因により変圧器内部に絶縁が破壊され内部圧力の急激な上昇が発生すると、外函１０は膨張するよう変形し１次的に圧力を減少させる。これは、上述したように固定具１１０を利用し遮蔽板１１１が外函１０に直接設置されることを防止し、外函１０の変形限度を増加させることで可能になる。このような外函１０の変形による圧力減少作用と同時に一定の圧力に至ると破裂する破裂板１２０が動作しながら内部の燃焼気体及び絶縁油がパイプ１２１を通じてリリーフタンク１３０に排出されることで、変圧器内部に発生された圧力を解消する。一方、パイプ１２１を通じて流出される絶縁油がリリーフタンク１３０に流入されることにより油面計１４０は信号を発生して、このような信号を通じて管理者は変圧器の異常状態を迅速に感知できる。
【００１８】
本発明は、上述した特定の望ましい実施例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明が属する技術分野で通常の知識を備える者なら誰でも多様な変形実施が可能なことはもちろん、このような変形は請求の範囲に記載の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の望ましい実施例による破裂防止装置を示す構成図である。
【図２】図１に示した破裂防止装置が適用された変圧器の一部分を示す正面図である。
【図３】図１に示した破裂防止装置が適用された変圧器の斜視図である。
【図４】本発明の固定具による遮蔽板の設置状態を示す斜視図である。
【図５】図４の‘Ａ’部分の詳細図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    外函
２０    ブッシングタレット
１００  変圧器
１１０  固定具
１１１  遮蔽板
１１２  圧力伝達用ホール
１１３  溶接部
１２０  破裂板
１２１  パイプ
１２２  補助パイプ
１２３  フレキシブル管
１３０  リリーフタンク
１３１  連結パイプ
１３２  開口
１３３  鉄網
１４０  油面計
【図１】
2009539243.tif 000003
【図２】
2009539243.tif 000004
【図３】
2009539243.tif 000005
【図４】
2009539243.tif 000006
【図５】
2009539243.tif 000007
【国際調査報告】
2009539243.tif 000008
2009539243.tif 000009