변압기 철심의 형태

변압기 철심의 형태 철심은 자기회로를 형성하기 위한 것으로, 비투자율과 자기 저항율이 크므로 히스테리시스손이 작은 0.3-0.35mm 두께의 규소강판을 성층하여 사용한다. 변압기 본체의 구조는 내철형 및 외철형으로 대별된다. 양자는 각각의 특징을 갖고 있어 변압기의 사용목적, 요구사항, 출력용량, 전압, 전류의 대소에 따라 적용되나 본질적으로 우열이 없다. 특수한 경우를 제외하고 어느 형태에 있어서도 제작이 가능하다. 그러므로 설계의 주안점은 요구사항을 만족하고 성능을 극대화하고 신뢰성이 높고, 경제성이 있는 쪽으로 선택되어진다. 1. 내철형(Core type 3legs/limbs) 자기회로가 하나이고 권선은 이 자기회로인 철심 상에 감겨 있는 것으로 외형상 철심이 내측에 있다. 즉 내철형은 철심이 권선에 의해 둘러 쌓여 있어 냉각이 좋고 조립 후에도 권선의 형상을 외부에서 쉽게 관찰할 수 있다. 내철형에서는 동량을 절약하기가 유리하여 동손을 줄일 수 가 있으나, 철심의 양은 줄이기가 어려워 주로 중형 변압기 적용된다. 국내에서는 주로 154kV이하에서 사용되고 있다. 2.외철형(Shell type, 5legs/limps) 외철형은 권선이 2 이상의 자기회로인 철심에 의해 쌓여진 것으로 권선이 철심 내측에 있다. 고저압 상호 배치구조가 되므로 코일의 권수가 작게 되고 코일의 폭이 철심의 창 폭에 가깝게 치수가 넓다. 기계적강도가 크고 운반이 용이하며, 코일간의 대향 면적이 크므로 코일간 직렬 정전용량이 크고 대지정전용량이 적고, 충격전압침입에 대하여 권선내 전위분포가 내철형에 비하여 우수하다. 철심의 자기회로의 길이가 짧고 여자 전류를 작게 할 수 있어 철심의 양을 줄일 수 가 있으나 고장시 권선부분의 확인등 처리가 곤란하다. 외철형 변압기는 구조가 매우 간단한 반면 코일절연구조가 완벽하게 절연조립하기가 복잡하므로 설계의 주안점이 절연에 있다. 일반적으로 단상 30MVA이상 , 삼상 50MVA 이상, 170kV 고전압 변압기와 전기로용 등의 대전류 변압기, 전압탭이 광범위한 변압기, 다권선(多卷線) 변압기등에 적용되며, 국내에서 주로 345kV급의 변압기에 적용된다. 1) 적철심(積鐵心 laminate core) 규소강판을 모양에 맞게 절단한 것을 쌓아 압착한 것을 적철심형이라 하며, 철판을 조합해서 만들기 때문에 접속부위 근처에서 자로가 굴곡(끊겨)이 되어 철손이 증가한다. 2) 권철심(卷鐵心 Winding core) 연속규소강대를 연속으로 감은 형태로서 주로 주상(전주)에 설치하는 주상변압기의 대부분이 이것을 사용하고 있으며, 적철심형의 결점을 없애기 위하여 강대를 말아서 접속부위를 없앤 구조로서, 자로의 길이에 비해 접속부위의 영향이 큰 중소형 변압기에 적용된다. Core 의 끊어진(cut) 부분이 없으므로 여자전류 및 손실이 적다.