KR100712769B1 - 전자 스위치기어 셀용 연결 조립체 - Google Patents

Abstract

전기를 분배 및 전달하는 과정에서 기어를 보호하고 작동시키는 모듈형 셀에 연결된 팬에 개별적으로 하우징된 독립 콘넥터 요소들로 구성되는데, 각 콘넥터 요소는 탄성 외측 마운트(1)로 구성되며, 내부에 전도성 링(3)에 꼭 맞춰지는데, 링(3)의 경로를 통과하는 여러개의 반도체 부품(5)에 축방향으로 배열되고, 상기 전도성 부품은 다발을 이루어 링에서 축방향으로 쉽게 이동할 수 있으며, 조립체에서 쉽게 회전할 수 있고, 인접한 셀에 속에 있고 절연 마운트(1)에 장착된 팬(7)에 연결되도록 제공된 터미널(6)에 연결된다.

Description

전자 스위치기어 셀용 연결 조립체{INTERCONNECTION ASSEMBLY FOR ELECTRICAL SWITCHGEAR CELLS}

본 발명은 전자 스위치기어 셀용 연결 조립체에 관련되는데, 특히 전자분배 및 전달센터에 사용되는 전자 스위치기어 셀 혹은 모듈을 연결하기 위한 시스템에 관련된다. 셀 간의 커플링이나 상호결연을 이용하며, 하우징되는 독립 콘넥터요소는 중간 부품으로써 팬에 연결되는데, 상기 팬은 결합될 전도성 요소가 구비된 셀이 제공된다.

본 발명의 목적은 전기가 분배 및 전달되는 상태에서 기어의 작동 및 보호 역할을 하는 셀을 연결시키는 커플링 시스템이나 연결 조립체를 제공하는 것이다. 실제 커플링이나 상호 연결은 기계적, 전자적으로 커플링의 불침투성을 유지하도록 수행되어서, 연결 작업시 이러한 형태의 기어가 갖는 보호가스가 새지 않도록 한다.

유럽 특허 No 0520933에 전달센터(transformation center)를 위한 스위치기어 모듈을 연결하는 커플링 시스템이 공지되어 있는데, 각 모듈 혹은 셀은 구멍이 있어서 가스가 새지 못하게 씰링 가스킷과 함께 팬에 꼭 끼워지며, 각 팬은 터미널과 접촉하도록 고정될 수 있는 구멍이 안쪽에 있다.

또한 상기 유럽특허에서는 한 쌍의 대향된 팬과 두 개의 인접한 모듈에 대해서 나타내며, 외측 절연 마운트에 의해 끝짤린 원뿔형태의 절연 마운트가 중간 커플링 요소 역할을 하는 것을 나타내는데, 전체 내부는 금속튜브가 종방향으로 들어가는데, 각 셀의 접촉 터미널로 구성된 부속물에서 연결되는 핑거 형태의 여러개의 전도성 부품이 하우징된다. 상기 전도성 부품 혹은 핑거는 주변에서 스프링이나 코일을 통해 접촉 터미널에 가까이 간다.

금속 튜브와 전도성 부품 사이에는 외측 절연 마운트의 안쪽에 탄성밴드가 있는데, 전도성 부품이 측면으로 약간 움직일 수 있도록 하여, 접촉 터미널 사이에 정렬이 잘못 된 것, 즉 팬이나 셀이 중심에서 벗어난 것을 바로잡을 수 있다.

유럽 특허에 공지된 커플링 시스템을 이용하여 본 발명에서는 여러 가지 개선점이 제시되었다.

전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체에서는 전도성 부품이 전도성 링의 방사형 경로에 장착되며, 그 외경은 절연마운트의 내경과 같다. 전도성 부품 패킷은 전도성 링과 마운트 사이의 접촉부로 절연 마운트의 내측에 고정되지만, 상기 패킷이 팬 안에 제공된 접촉 터미널에 대해서 방사상으로 이동할 수 있도록 하기 위해 기울어질 수 있다.

전도성 부품은 중앙홈과 접촉하는데, 전도성 부품에 하우징되는 링의 경로보가 폭이 좁아서 콘넥터 조립체가 터미널에 연결될 때 링의 안쪽에서 방사형으로 이동할 수 있다. 상기 전도성 부품은 스프링으로 링에 대해서 압축되어, 그 위치에서 종방향으로 움직이는 것이 방지되어 빠질 수 없게 되어 있다.

또 다른 개선점이라면 콘넥터 조립체의 외측 절연 마운트가 탄성재료로 되어 있어서 팬을 수용할 수 있도록 변형될 가능성을 갖고 있다. 그래서 셀의 팬과 콘넥터 사이의 기계적 씰링이 최적화된다.

또한 전술된 탄성 마운트 내측이 두 개의 튜브와 연결되어 마운트에 강성이 생김으로써 팬에 대한 씰링 특성이 좋아진다. 내측튜브는 마운트보다 길이가 짧아서 전도성 부품을 지지하는 전도성 링에 꼭 끼워지는 중앙부를 자유롭게 한다. 탄성 마운트의 금속내부강화 튜브는 탄성 마운트와 팬 사이에서 정렬이 잘못되는 것을 방지하여 마운트가 과도하게 변형되어 팬이 잘못 조정되고 마운트와 팬 사이의 접촉이 되지 않아서 씰링이 잘못되는 것을 방지한다.

또 다른 개선점으로써 팬에 연결된 캡을 들수 있는데, 전기적인 연결이 필요없을 때, 팬을 전기적으로 씰링하기 위해 제공된 캡은 하부에 제공된 접촉부를 절연시킨다.

내측 탄성소켓과 탄성재료로 된 절연 마운트와 함께 콘넥터와 비슷한 구조를 갖기 때문에 캡은 기계적, 전기적 씰링이 우수하다. 상기 소켓은 전기접촉을 일으키며, 적당한 강성을 나타내어서 외측 마운트와 함께 우수한 씰링 특성을 나타낸다.

또한 전술된 금속 소켓은 캡의 내부에 등전위 공간을 만들어서 부분적으로 방전되는 것을 막는다. 소켓의 아래쪽에서는 구멍이 있는데 셀의 터미널과 접촉하는 반도체 재료로 된 작은 돌출부가 통과하며, 소켓을 집어넣어 연결 터미널과 같 은 수준으로 안쪽에 공기를 유지한다. 상기 돌출부는 적당한 강성이 있어서 길이의 변화를 수용하며 전기 접촉 특성이 우수한다.

전술된 캡은 제 2 금속소켓과 연결되는데, 상기 소켓은 내부 소켓과 함께 커패시티브 디바이더(capacitive divider)로 구성되어서 외부 소켓의 금속탭을 통해 전압을 특정하기 위한 침을 연결할 수 있다.

또 다른 개선점으로써, 하나의 셀에 3개의 팬이 팬을 통해 전기장을 스크린하고 다시 가게하여 가장자리에 집중되는 것을 막는 3상 금속판으로 결합되는데, 팬에 삽입된 3상 팬은 팬의 안쪽으로 전기장을 통과시키도록 약간 굽어 있다.

상기 판은 팬의 안쪽에 전기장이 다시 분포되도록 하며, 실제 셀을 몰딩할 때 하나의 셀에 3개의 팬에 결합되고 용접으로 고정된다.

도 1은 팬에 하우징될 독립 콘넥터 요소를 형성하는 조립체에 대한 사시도인데, 상기 콘넥터 요소는 본 발명을 따른 커프링 혹은 연결 수단이 제공된다.

도 2는 결합될 두 개의 팬과 콘넥터 요소 조립체에 대한 횡단면도.

도 3은 외측 탄성 마운트의 안쪽에서 동축으로 놓인 반도체 부품에 꼭 끼워맞춰지는 전도성 링에 대한 정면도.

도 4는 본 발명을 따라 팬에 장착되는 캡의 횡단면도.

도 5는 전술된 도면에 도시된 조립체의 정면도.

도 6은 3상 금속판으로 결합되는 단일 셀에 있는 세 개의 팬을 도시한 평면도.

도 7은 전술된 도면의 3상 금속판의 횡단면도.

* 부호 설명 *

1 : 탄성 절연 마운트 2 : 금속튜브

3 : 전도성 링 4 : 방사형 경로

5 : 전도성 부품 6 : 전도성 터미널

7 : 팬 8 : 중앙 홈

9 : 스프링 10 : 절연 마운트

11 : 금속소켓 12 : 돌출부

13 : 외부소켓 14 : 금속탭

도 1,2에서 볼 수 있듯이, 두개의 인접한 팬에 연결하기 위해 각각의 독립 콘넥터 요소는 탄성재료로된 끝짤린 형태의 탄성 절연 마운트(1)로 구성되는데, 전체 길이가 마운트(1)보다 짧은 한 쌍의 금속 튜브(2)가 안쪽에 들어가고, 중간영역은 전도성 링(3)이 들어가는데, 여기에 여러개의 방사형 경로(4)가 형성되며, 각각은 핑거형태의 전도성 부품(5)으로 하우징된다. 전술된 전도성 링(3)의 외경은 탄성 마운트(1)의 내경과 동일하며, 상기 전도성 링(3)은 마운트(1)의 안쪽에 꼭 들어맞으며, 그 중심부에서 상기 탄성 마운트(1)의 내측에 있는 금속튜브(2)의 단부 사이에 삽입된다. 전도성 링(3)의 경로(4)에 하우징된 전도성 부품(5)으로 형성된 패킷은 마운트(1)의 내측면과 전도성 링(3) 사이에 접촉됨으로 인해서 탄성 마운트(1)의 안쪽에 단단히 고정되지만, 조립체가 잘못 정렬되었을 때 팬(7)의 안쪽에 있는 전도성 터미널(6)에 방사형으로 움직이도록 하기 위해 마운트(1)에 대해서 전도성 부품(5)이 쉽게 회전하도록 한다.

상기 전도성 부품(5)들은 중앙 홈(8)에 제공되는데, 상기 홈은 전도성 링(3)의 경로에서 전도성 부품(5)에 헐겁게 연결되도록 하여, 콘넥터가 터미널에 연결되었을 때 터미널의 정렬이 잘못되어 기울어지더라도 상기 전도성 부품(5)들이 방사상으로 움직일 수 있도록 한다.

전도성 부품(5)은 전도성 링(3)에 위치하고, 스프링(9)은 반도체 부품(5)의 단부 주변을 감싸도록 설치되어, 전도성 링(3)이 꽉 눌리도록 하며, 종방향으로 움직이지 않도록 하여 빠지는 것을 방지한다.

탄성 마운트(1)가 일체화되는 금속 튜브(2)는 어느 정도의 강성이 있어서 팬(7)에 씰링을 유지하게 된다.

도 5,6에 도시된 캡은 전기적인 연결이 필요없을 때 팬(7)에 끼워 맞춰질 수 있도록 되어 있다. 상기 캡은 팬을 막고 하측에 위치한 접촉부를 전기적으로 차단한다. 여기서 주목할 점은 전기적 기계적으로 잘 씰링된다는 것인데, 캡(10)은 전술된 콘넥터, 즉 절연 마운트(10)와 비슷한 구조를 하고 있으며, 탄성을 갖고 있고 금속 소켓(11)과 내부적으로 꼭 들어맞도록 접촉되고, 캡(10)의 몸체에 상응하는 외부 마운트의 탄성과 함께 어느 정도의 강성으로 인해서 씰링을 잘 유지한다.

상기 금속소켓(11)의 하측에 구멍이 있는데, 구멍으로 반도체 재료로 된 작은 돌출부(12)가 통과하며, 셀의 터미널(6)과 접촉하고, 금속소켓(11)을 집어 넣어서 터미널과 동일한 수준으로 내부에 공기를 갖는다. 상기 돌출부(12)는 가요성 재료로 되어 있어서, 길이의 변화를 수용할 수 있고 터미널과 잘 접촉된다.

또한 캡(10)은 외부에 금속소켓(11)과 함께 외부소켓(13)의 금속탭(14)을 통해 전압을 측정하도록 연결된 침으로 구성된다.

상기 캡(10)은 평평한 금속판(15)에 의해 차단된 상태에서 셀에 고정되는데, 금속판에는 한쌍의 타원형 구멍(16)이 있어서 나사 등으로 고정시킬 때 사용된다.

셀에 장착된 팬(7)을 보면 도 6에 도시된 바와 같이 3상 금속판(17)에 의해 하나의 동일한 셀에 세 개의 팬이 연결되는데, 상기 금속판은 팬(7)을 통해 전기장을 감소 및 스크린하는 역할을 하여, 가장자리에 전기장이 집중되는 것을 막는다. 상기 3상 금속판(17)은 팬(7)에 삽입되어, 전체 둘레를 용접하여 셀에 고정되며, 상기 판(17)은 팬에 삽입된 부분이 약간 굽어진 부분(18)으로 되어 있어서 전기장을 안쪽을 통해서 다시 들어가게 한다.

Claims (6)

1. 전기를 분배하고 전달하는 단계에서 장치를 작동시키고 보호하는 모듈형 셀에 적용될 수 있는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체에서, 상기 조립체는 결합될 컨덕터 터미널에 상응하는 셀에 연결되었던 팬에 하우징된 독립 콘넥터 요소로 구성되는데, 콘넥터는 셀 터미널에 연결되기 위한 일련의 전도성 부품을 안쪽에 포함하고, 실제 콘넥터 요소는 컨덕터 터미널 사이에서 잘못 정렬된 것을 조절하는 장치를 갖는데 전기적인 연결이 필요없을 때 팬에 부착가능한 캡이 연결되고, 기계적 그리고 화학적으로 기밀 커플링을 하기 위해 캡의 하단에 있는 터미널을 전기적으로 절연시키는데 있어서, 독립 컨넥터 요소는

   a) 전기장을 잘 제어하기 위하여 외측에 반도체가 부분적으로 있는 탄성재료로 된 외측 마운트(1),

   b) 외측 탄성 마운트(1)의 중앙부를 자유롭게 하기 위해 가장 바깥쪽 부분에서 상기 마운트의 안쪽에 배치된 외측 탄성 마운트(1) 보다 전체 길이가 짧은 한 상의 금속튜브(2)

   c) 탄성 마운트(1)의 안쪽에 직접 하우징된 전도성 링(3) 및 금속링에 방사형으로 된 경로(4)에 축방향으로 장착된 한다발의 전도성 부품(5)으로 구성되는데, 상기 전도성 링(3)은 금속튜브(2)의 단부 사이 삽입되고 전도성 링(3)과 마운트(1) 사이에서 꼭 들어맞으며,

   금속튜브(2)와 전도성 부품(5) 사이에 충분한 공간이 있어서, 연결된 터미널(6) 사이가 잘못 정렬되는 것을 조절하기 위해 전도성 부품(5)에 의해 형성된 다발이 어느정도 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 전도성 부품(5)은 중앙홈(8)을 갖고 있어서, 홈(8)이 있는 부분은 높이가 전도성 링(3)의 경로(4) 혹은 구멍에 의한 것보다 낮고, 전도성 부품(5)과 튜브의 내측면(2) 사이에 공간이 남아 있어서, 터미널이 정렬되지 않아서 마운트(1) 내에 전도성 부품(5)의 회전할 때에도 콘넥터가 터미널에 연결되면 전도성 링(3)의 내측에 전도성 부품(5)의 방사상으로 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전도성 부품(5)의 가장 바깥쪽 영역에서 스프링(9)은 주변부에 장착되어 전도성 부품(5) 다발을 전도성 링(3)에 대해서 누르며, 전도성 부품의 홈과 함께 종축으로 전도성 부품(5)이 움직여 빠지지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.
4. 제 1 항에 있어서, 전자적 연결이 필요하지 않을 때 팬(7)에 꼭 맞춰지도록 제공된 캡은 탄성재(10)로 된 외측 절연 지지부로 구성되는데, 전기장을 잘 제어하기 위해 반도체가 제공되며, 내측 금속소켓(11)은 적당한 강성이 있어서 캡(10) 몸체의 탄성과 함께 우수한 불침투성을 나타내며, 상기 금속 소켓(11)은 캡(10)의 안쪽에 등전위 공간을 만들어, 부분적으로 방전되는 것을 방지하고, 가요성의 반도체 물질로 된 작은 돌출부(12)가 통과하는 금속소켓(11)의 하측에 구멍이 제공되는데, 상기 돌출부는 셀의 터미널과 접촉하게 되고, 금속소켓(11)을 넣어서 터미널과의 접촉을 잘 유지하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.
5. 제 4 항에 있어서, 캡(10)은 외부게 제 2 금속 소켓(13)을 갖는데, 내부 금속소켓(11)과 함께 커패시티브 디바이더를 결정하는데, 외부소켓(13)에 상응하는 금속탭(14)을 통해 전압을 측정하도록 침이 연결되도록 하며, 특히 상기 캡(10)은 타원형 구멍(16)이 있는 평평한 금속판(15)이 있어서 씰링된 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.
6. 제 1 항에 있어서, 하나의 셀에 세 개의 팬(7)은 3상 금속판(17)으로 결합되는데, 판은 팬(7)에 삽입되며, 약간 굽혀진 굽힘부(18)가 있어서 전기장이 팬(7)의 안쪽으로 다시가도록 하며, 상기 3상 금속판(17)은 몰딩할 때 팬(7)에 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 스위치기어 셀을 위한 연결 조립체.

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