건식 계기용 변압기 수지 충진 해석

초록

기존 유압식 변압기에서 운행중 발생하는 사고에 따른 문제 해결을 위해서 전기철도 환경에 적합한 몰드형 건식 계기용 변압기를 개발 중에 있다. 기존 계기용 변압기는 장치 내부에 절연유가 충진된 밀폐형으로 내부 압력이 상승시 폭발위험성이 있으나, 개발품은 몰드형이고 방압기능이 있어 폭발의 위험성이 적다. 몰드형 변압기 개발시 주의할 점은 절연용 에폭시 수지를 주입할 때 권선 코일이 감겨진 코어내에 기공 발생 없이 수지 함침이 되어야 하는 점이다. 기공은 여러 요인으로 발생할 수 있는데, 공정 이전에 이미 수지 내에 기공이 있는 경우와, 성형 중에 함침 구조물의 형태에 따른 기공발생 등을 들 수 있다. 현재 개발중인 코어 형태는 cavity가 존재하며 점도가 높은 에폭시 주입시 cavity 내부에 macro void 가 갇힐 위험이 있다. 기공확인을 위해 제품 몰딩 후 절단면을 살피는 방법도 있으나, 근본적으로 수지 충진 형태를 이해할 수 있는 유동특성에 관한 해석이 필요하며, 이번 연구에서 몰드 충진 해석을 진행하였다.