KR100637910B1

KR100637910B1 - 부하 배치 가능한 전기 분배 버스

Info

Publication number: KR100637910B1
Application number: KR1020047014293A
Authority: KR
Inventors: 리네한토마스; 스크로에더프레드; 존스톤토드; 칼라프존
Original assignee: 디-엠-이 컴퍼니
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2006-10-24
Also published as: ATE408254T1; MXPA04008423A; BR0307238A; CA2471901C; CN100347909C; CN1643735A; TW200412699A; US6674006B1; WO2004064199A1; AU2003261243B2; TWI221349B; EP1581983A1; AU2003261243A1; EP1581983B1; KR20040111399A; JP2006506040A; DE60323539D1; CA2471901A1; DK1581983T3

Abstract

전기 분배용 어셈블리는 6개 이상의 전도부를 포함하며, 분배부 및 전원 인가부를 형성하며, 상기 전도부의 부하 연결부는 상기 어셈블리의 분배부 내에 적층체로 배열된다. 각각의 전도부의 부하 연결부는 각각의 부하가 상기 어셈블리의 분배부에서 두 개의 전도부 사이에 연결되도록 상기 적층체 너머로 돌출한다. 각각의 전도부의 상기 전원 연결부는 적어도 하나의 연결 요소를 구비하고, 각각의 상기 전도부의 상기 전원 연결부는 모든 다른 전도부의 전원 연결부로부터 전기 절연된다. 상기 어셈블리는 3상 전원의 중성 기준점과의 연결을 위한 공통 전도부 및 전도부를 선택적으로 상호 연결하기 위한 전도성 스트랩을 더 구비하며, 상기 전도성 스트랩은 단상, 3상 Y 회로 및 3상 델타 회로 배치들 중의 하나에 따라 연결 부하를 전기적으로 배치한다.

Description

부하 배치 가능한 전기 분배 버스{LOAD CONFIGURABLE ELECTRICAL DISTRIBUTION BUS}

본 발명은 전기 설비의 전력 분배에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전력을 전원 연결 말단으로부터 복수의 부하에 분배하는 전기 설비 내의 버스 시스템에 관한 것이다.

적층된 도체 및 절연체를 구비하는 전기 버스 시스템을 제공하는 것이 공지되어 있다. 또한, AC 및 DC 전원의 연결에 적합하게 단일 버스 구성의 선택된 도체 쌍들의 상호 연결을 허용하는 적층형 버스 시스템을 제공하는 것이 공지되어 있다. 지금까지, 버스 시스템에 부하를 연결하는 “Y 회로”, “델타 회로” 또는 단상과 같은 배치는 부하에 대한 특정한 연결 구성을 필요로 한다. 3상 “Y 회로”, 3상 “델타 회로” 및 단상 배치 중의 이미 연결된 부하의 배치를 개장하기 위한 수단이 종래기술에서 제공되지 않았기 때문에, 부하를 버스 시스템에 연결하는 것을 사전 설정하는 것은 가능하지 않았다. 따라서, 적용된 전원이 요구하는 부하 전기 배치를 달성하도록 설비 설치 중에 부하를 전력 분배 버스 시스템에 연결할 필요가 있었다. 설비 설치 중에 부하를 버스 시스템에 연결해야 하므로, 전원 위상 중의 부하의 불균형이 발생하거나 부하가 원하는 동작을 위한 필요한 전력을 끌어내도록 연결되지 않는 연결 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 부하 연결의 형상을 원하는 바와 같이 Y 회로 또는 델타 회로 형태 또는 단상으로 하면서 버스 시스템에 대한 부하의 오접(mis-connection) 가능성을 감소시킬 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 전기 부하 연결용 전도부를 구비하는 전기 분배 어셈블리를 제공하는 것이다. 상기 어셈블리는 전원 인가부를 구비하며, 전도부 사이의 상호 연결은 연결 스트랩에 의해 선택적으로 이루어져 3상 “Y 회로”“델타 회로” 및 단상 배치들 중의 하나에 따라 연결 부하의 전기적 배치를 달성한다.

본 발명의 다른 목적과 장점을 첨부한 도면을 참조하여 상세한 설명에서 후술한다.

전술한 목적에 따른 어셈블리는 분배부 및 전원 인가부를 형성하고, 적어도 6 개의 전도부를 포함하며, 각각의 상기 전도부는 적어도 하나의 부하 연결부와 전원 연결부를 구비하며, 각각의 상기 부하 연결부는 상기 어셈블리 내에 적층체로 배열된다. 각각의 상기 부하 연결부는 각각의 부하가 상기 분배부에서 두 개의 전도부 사이에 연결되도록 상기 적층체 너머로 돌출한다. 각각의 전도부의 상기 전원 연결부는 적어도 하나의 연결 요소를 구비하고, 각각의 상기 전도부의 상기 전원 연결부는 모든 다른 전도부의 전원 연결부로부터 전기 절연된다. 상기 어셈블리는 3상 전원의 중성 기준점과의 연결을 위한 것으로서 세 개의 연결 요소를 갖는 전원 연결부를 구비하는 공통 전도부를 더 구비한다. 또한, 상기 어셈블리는 상기 전도성 스트랩은 단상, 3상 Y 회로 및 3상 델타 회로 배치들 중의 하나에 따라 연결 부하를 전기적으로 배치하도록 선택된 전원 연결부를 상호 연결하는 전도성 스트랩을 더 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리의 사시도이다.

도 2a 및 2b는 도 1의 버스 바 어셈블리의 전도부를 나타낸다.

도 3a 내지 3c는 도 1의 버스 바 어셈블리에 연결된 선택적인 전기 배치를 나타내는 전기 회로도이다.

도 4a 내지 4c는 도 3a 내지 3c에 도시된 부하 전기 배치를 위한 상호 연결 스트랩의 용례를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 기술하지만, 이들 실시예가 본 발명을 한정하거나 제한하는 것은 아니며, 본 발명은 첨부된 청구범위와 모든 균등물에 의해 정해진다.

도 1을 참조하면, 분배부(12)와 전원 인가부(14)를 절단한 상태의 버스 바 어셈블리(10)가 도시된다. 버스 바 어셈블리(10)는 6 개 이상의 전도부(20, 22, 24, 26, 28, 30)를 구비한다. 분배부(12)는 전도부(20)의 도면부호 32, 34, 36, 38, 40 및 42로 나타낸 부하 연결부를 포함하며, 이들은 부하의 연결이 용이하도록 어셈블리 너머로 돌출한다. 전원 인가부(14)는 선택된 부하 배치(load configuration)에 따라 전도부의 상호 연결을 위한 전원 연결 요소(50, 52, 54, 56, 58, 60)를 구비하는 전원 연결부를 포함한다. 또한, 전원 인가부(14)는 부하 배치를 위한 상호 연결에도 역시 채용되는 공통 연결 요소(64, 66, 68)를 갖는 공통 전도부(62)를 구비한다. 예컨대 주 전원으로부터의 전기 에너지원 전도부는 전원 인가부(14)에서 어셈블리(10)에 연결된다. 각각의 전도부(20-30)는 실질적으로 평평한 도체로 구성되며, 각각의 도체는 어셈블리(10) 내부의 각기 의도된 상대적 위치에 적합한 고유 형태를 갖는다. 전원 연결 요소(50-68)는 연결 요소와 전도부 사이가 전기 전도되도록 파스너(도시 생략)에 의해 각각의 전도부에 장착된다. 연결 요소와 부하 연결부의 연결 부위를 제외하면, 각각의 전도부는 어셈블리(10)에 장착된 전도부 사이의 전기 절연을 제공하도록 절연체로 피복되면 좋다. 절연 피복 이외에, 절연 시트(도시 생략)가 어셈블리(10)에 배열된 전도부 사이에 개재되면 유리하다. 절연 시트의 소재와 두께는 어셈블리(10)에 특정된 환경적인 동작 범위를 통해 전기 절연을 확보하도록 인가되는 전력의 특징에 따라 선택된다. 전도부(20-30)는 절연 시트가 있다면 그와 함께 어셈블리(10)에 결합되는데, 이들은 어셈블리(10)의 길이 방향으로 이격되어 볼트(46, 48)( 및 도시 생략한 너트)와 같은 부도체 파스너에 의해 결합된다.

도 2a와 2b를 참조하면, 도 1의 전도부(22, 28)에 각기 해당하는 완전한 전 도부의 예가 사시도로 도시된다. 비록 {도 2a의 연결부(32) 및 도 2b의 연결부(40)인} 네 개의 부하 연결부를 수용하는 길이로 도시하였지만, 부하 연결부의 수효와 각각의 전도부의 길이는 전력이 분배될 설비에 따른 설계의 문제일 뿐이다. 전도부(20-24)의 부하 연결부 내의 돌출형 연결부는 모든 전도부에 대해 어셈블리(10) 너머의 돌출 거리가 실질적으로 동일하도록 형성된다. 이와 마찬가지로, 전도부(26-30)의 부하 연결부 내의 돌출형 연결부는 어셈블리(10) 너머의 돌출 거리가 실질적으로 동일하도록 형성된다. 비록 어셈블리(10)에 직각으로만 돌출하는 것으로 도시하였지만, 연결부 또는 그 일부는 연결부에 연결되는 부하 전도부의 최종 만곡부 또는 굴곡부의 날카로움을 줄이기에 적절한 각도로 향하도록 유리하게 형성될 수 있다. 다른 방법으로서, 전도부 및 전도부(20-30)의 부하 연결부 내의 연결부의 형태는 도 1에 도시된 적층 방식으로 어셈블리를 수용하도록 형성된다. 그 점에 있어서, 돌출부는 전도부 가장자리 위 또는 아래의 전도부의 평면에서 연장되도록 형성될 수 있으며, 이 전도부 평면으로부터 돌출부는 어셈블리 내의 전도부로부터 유극(遊隙)을 제공하도록 돌출하고 그 위아래에서 돌출 연결부가 연장된다. 장점으로서, 상업적으로 공급되는 연결 탭(도시 생략)과 같은 특정한 연결 요소는 부하에 연결된 전도부에 부착되는 “누름 작동식 또는 푸시-온(push-on)” 러그와 같은 연결 요소와의 대응 연결을 위해 연결부 예컨대 연결부(32, 40)의 돌출단에 리벳 또는 다른 파스너에 의해 고정된다. 돌출형 연결부를 제외하면, 전도부(20-30)는 어셈블리(10)의 분배부(12) 내부에서 실질적으로 평탄하면서 긴 형태이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 전도부(22)는 전원 연결부 위쪽의 후방 돌출형 연장부(도 1에 띠줄로 도시한 연장부)가 유리하게 형성된다. 전도부(22)와 연결 요소(70)가 서로 전기 전도되도록 연결 요소(70)가 이 연장부에 부착된다. 이 연장부가 형성되므로, 연결 요소(70)는 어셈블리(10) 내의 전도부(62) 후방에서 전도부(62)로부터 전기적으로 격리될 수 있다. 유사한 방식으로, 각각의 전도부(20, 24)에는 후방 돌출형 연장부 및 연결 요소(도 1에 띠줄로 도시한 연장부)가 제공된다. 전도부(20, 24)의 대응하는 연결 요소와 함께 연결 요소(70)는 연결 요소(50-60, 64-68)에 대한 접근을 방해하지 않도록 주 전원으로부터 어셈블리(10)로의 전원 전달 전도부의 연결을 용이하게 해준다.

도 1에 도시한 바와 같이, 공통 전도부(62)와 전도부(20-30)의 전원 연결부에 의해, 연결 요소(50-60, 64-68)는 실질적으로 동일한 평면으로부터 돌출할 수 있다. 도 2a를 참조하면, 전도부(22)의 전원 연결부는 전원 연결 요소(50)용 베이스와 실질적으로 동일한 평면에 있고 그로부터 전기 절연된 전원 연결 요소(52)용 베이스를 제공하도록 형성된다. 마찬가지로, 전도부(24)의 전원 연결부는 전원 연결 요소(52)용 베이스와 동일한 평면에 있고 그로부터 전기 절연된 전원 연결 요소(54)용 베이스를 제공하도록 형성된다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 전도부(28)의 전원 연결부는 전도부(26, 30)의 유사한 베이스로부터 전기 절연된 전원 연결 요소(58)용 베이스를 제공하도록 형성된다. 전원 연결 요소(56, 60)용 베이스들과 전원 연결 요소(58)용 베이스는 전원 연결 요소(50-54)용 베이스들과 실질적으로 동일한 평면에 놓인다. 도 1을 도 2b와 함께 살펴보면, 전도부(28)의 긴 본체로부터 지지 요소(58)용 베이스로 돌출한 부분은 전도부 어셈블리 내의 전도부(28)의 상대적인 위치에 좌우된다. 마찬가지로, 각각의 전도부(26, 30)에 대해서, 긴 전도부의 본체로부터 연결 요소용 베이스로 돌출한 부분은 어셈블리(10) 내의 전도부의 상대적 위치에 따라 정해진다.

도 3a 내지 3c를 참조하면, 부하의 전기 배치는 3상 “Y 회로”, 3상 “델타 회로” 및 단상으로 각각 도시된다. 전기 회로도에서, 부하는 Z1, Z2 및 Z3으로 표시하며, 어셈블리(10)의 전도부(20-30)는 B1, B2, B3, B4, B5 및 B6과 동일하며(대응 관계가 표 1에 기재), 전원은 전도부(20, 22, 24)의 전원 연결부 내의 전원선(L1, L2, L3)용 연결부에 인가된다{예컨대 도 2a의 연결 요소(70)참조}. 도 3a( 3상 “Y 회로”)에서, 전원선(L1, L2, L3)에 추가하여 전원의 전기적 중성점(“N”)에 대한 연결이 제공된다. 전원 중성점을 어셈블리(10)에 연결하는 것은 부착된 연결 요소(72)에 의해 공통 전도부(62)에 이루어진다. 전원선(L1-L4) 중의 부하의 연결은 전도성 스트랩(S1, S2, S3)(3상 구성) 및 전도성 스트랩(S1, S2, S3, S4)(단상 배치)을 사용하여 전원 연결부에서 이루어진다. 각각의 Z1, Z2 및 Z3으로 표시되는 실제 부하는 통상 전도부(20-30)의 복수의 부하 연결부에 걸쳐 분배되는 복수의 장치이며, 전도부(20-30)의 실제 연결의 목적은 전원선(L1, L2, L3) 중의 부하 전류의 평형을 달성하는 것이다. 도 3a의 “Y 회로” 배치에서, 모든 부하의 일단은 전도부(B4, B5, B6)를 모두 함께 연결하는 스트랩(S1, S2, S3)에 의해 중성점 “N”에 연결되고, 전원 중성점에 연결된다. 도 3b의 “델타 회로”에서, 부하(Z1)는 전도성 스트랩(S2)에 의해 전원선(L1, L2) 사이에 연결되고, 부하(Z2)는 전도성 스트랩(S3)에 의해 전원선(L2, L3) 사이에 연결되며, 부하(Z3)는 전도성 스트랩(S1) 에 의해 전원선(L2, L3) 사이에 연결된다. 도 3c의 단상 배치에서, 전원선(L2, L3)은 스트랩(S3)에 의해 서로 연결되며, 부하(Z1)는 스트랩(S4, S3)에 의해 전원선(L1, L2) 사이에 연결되며, 부하(Z2)는 스트랩(S2, S1)에 의해 전원선(L2, L1) 사이에 연결되며, 부하(Z3)는 스트랩(S3, S1)에 의해 전원선(L2, L1) 사이에 연결된다.

도 3a-3c의 전기 회로도에 도시한 바와 같이, 부하(Z1, Z2, Z3)로 나타낸 실제 부하는 3상 “Y 회로”, 3상 “델타 회로” 또는 단상으로 전기적으로 배치되는 가의 여부와 무관하게 전도부(B1-B6)에 연결된다. 연결된 부하의 실제 수효와 무관하게, 어셈블리(10)에 대한 부하 연결은 적용된 전원에 제공되는 바와 같이 부하의 전기적인 균형(부하에 전달된 전류의 대략적인 균등화)을 허용하도록 이루어진다. 연결은 적용된 전원에 의해 부하에 요구되는 전기적 배치와 관계없이 설비 내의 부하 및 전력 분배 전도부 사이에 이루어진다. 전원에 의해 요구되는 전기적 배치에 부하를 맞추는 것은 전도부 스트랩(S1-S4)을 사용하면 용이하며 어셈블리(10)의 부하와 전도부 사이의 연결을 재배열할 필요가 없다.

전도부(도 1)	연결 요소	전도부(도 3a-3c)	전원선
20	50	B2	L2
22	52	B3	L3
24	54	B1	L1
26	56	B4
28	58	B5
30	60	B6

도 1의 어셈블리(10)에 적용되는 바와 같이, 도 3a-3c의 전도부(B1-B6), 부 하(Z1-Z3) 및 전도성 스트랩(S1-S4)의 물리적인 배열은 도 4a-4c에 각각 도시된다. 도 4a에서, 전도성 스트랩(S1)이 연결 요소(56, 54) 사이에 장착되며, 전도성 스트랩(S3)은 연결 요소(60, 68) 사이에 장착된다. 모든 연결 요소(64, 66)가 전도부(62)에 연결되어 서로 전기적으로 연결되는 바와 같이, 모든 전도부(B4, B5, B6)는 전도성 스트랩(S1, S2, S3)에 의해 서로 그리고 전기적 중성점(도 3a에 도시)에 연결된다. 도 4b에서, (모두 도 3b에 도시되는 바와 같이) 스트랩(S1)은 전도부(B1, B6)를 연결하는 연결 요소(54, 60) 사이에 장착되고, 스트랩(S2)은 전도부(B2, B4)를 연결하는 연결 요소(50, 56) 사이에 장착되며, 스트랩(S3)은 전도부(B3, B5)를 연결하는 연결 요소(52, 58) 사이에 장착된다. 도 4c에서, 전도성 스트랩(S1)은 연결 요소(54, 60) 사이에 장착되고, 전도성 스트랩(S2)은 연결 요소(60, 58) 사이에 장착되며, 전도성 스트랩(S1, S2)은 전도부(B1, B6, B5)를 상호 연결하며; 전도성 스트랩(S3)은 연결 요소(50, 52) 사이에 장착되고, 전도성 스트랩(S4)은 연결 요소(50, 56) 사이에 장착되며, 전도성 스트랩(S3, S4)은 전도부(B2, B3, B4)를 상호 연결한다(도 3c에 도시). 도 4a-4c에 도시한 바와 같이, 전도부(B1-B6)의 전원 인가부 및 공통 전도부(62)의 연결 요소는 3열 3행의 행렬에 공간적으로 배치되며, 실질적으로 동일한 평면에서 돌출하여 전도성 스트랩(S1-S4)의 적용을 용이하게 한다. 장점으로서, 행렬 내의 연결 요소의 공간적 배치는 전도성 스트랩이 치수와 형태가 물리적으로 균일하게 되도록 이루어지며, 그에 따라 어떠한 전도성 스트랩이라도 인접한 열 또는 행의 연결 요소 사이에 적용할 수 있다.

Claims

주 전원의 전기 에너지를 분배하는 어셈블리에 있어서,

분배부 및 전원 인가부를 형성하고, 적어도 6 개의 전도부, 공통 전도부 및 복수의 전도성 스트랩을 포함하며,

각각의 상기 전도부는 적어도 하나의 부하 연결부와 전원 연결부를 구비하며, 각각의 상기 부하 연결부는 적층체로 배치되고, 상기 전도부는 서로 전기적으로 절연되고, 각각의 상기 부하 연결부는 각각의 부하가 상기 분배부에서 두 개의 전도부 사이에 연결되도록 상기 적층체 너머로 돌출하며, 각각의 상기 전원 연결부는 적어도 하나의 연결 요소를 구비하고, 각각의 상기 전도부의 상기 전원 연결부는 모든 다른 전도부의 전원 연결부로부터 전기 절연되며,

상기 공통 전도부는 세 개의 연결 요소를 갖는 전원 연결부를 구비하고, 3상 전원의 중성 기준점과의 연결을 위한 것이며,

상기 전도성 스트랩은 단상, 3상 Y 회로 및 3상 델타 회로 배치들 중의 하나에 따라 연결 부하를 전기적으로 배치하도록 선택된 전원 연결부를 상호 연결하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제1항에 있어서, 각각의 상기 전도부의 상기 부하 연결부는 적층체 너머의 돌출 거리가 모든 전도부에 대해 실질적으로 동일하게 되도록 형성되는 것을 특징 으로 하는 어셈블리.
제1항에 있어서, 각각의 상기 전도부는 전원 연결부 및 부하 연결부의 연결 부위를 제외하고는 절연층으로 피복되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제1항에 있어서, 각각의 상기 부하 연결부는 부하에 연결된 전도부의 연결 요소와의 대응 맞물림을 위해 배치된 특정 연결 요소를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 특정 연결 요소는 상기 부하 연결부에 고정 부착되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 공통 전도부의 세 개의 연결 요소 및 상기 전도부의 전원 연결부의 적어도 하나의 연결요소는 3열 3행의 정방형 행렬에 공간적으로 배치되며, 각각의 상기 스트랩은 상기 행렬의 열 또는 행에 놓인 두 개의 인접 연결 요소 사이의 거리만큼의 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 전도부 중의 세 개의 전도부의 전원 연결부는 상기 어셈블리의 전원 인가부 위쪽 후방으로 돌출한 연장부를 더 구비하며, 각각의 상기 연장부는 주 전원의 전도부의 연결을 위해 부착된 연결 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제7항에 있어서, 상기 공통 전도부는 상기 주 전원의 중성 기준점 전도부의 연결을 위해 부착된 제4 연결 요소를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.