KR100752235B1 - 부스바의 적층식 절연구조를 갖는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반의 함체에 수직상으로 설치되는 메인 부스바에 겹치는 상태로 일체로 체결되어 부스바의 외부 노출이 없도록 함과 동시에 각 부스바의 간격유지와 완벽한 모선의 절연을 행할 수 있도록 하는 수배전반의 절연구조에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 상호 분리 구성되는 상태에서 전, 후방의 외부로 노출되게 위치되는 부스바에 결합되는 다수의 외부 절연체와 내부에 위치하는 부스바에 결합되는 다수의 내부 절연체로 절연구조를 구성하되 각 절연체에는 부스바의 전폭을 커버시키기 위한 절연 날개부와 이 절연 날개부와 부스바의 간격유지를 위한 간격유지용 돌부 및 부스바의 체결공에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 절연체와 상호 결속되기 위한 결속돌부를 구비토록 함으로써 각 부스바의 안정된 결속과 간격유지가 가능하고 부스바의 전, 후방으로의 외부 노출이 억제되어 외부적 요인에 의한 혼촉 및 단락방지는 물론 작업자의 접촉을 차단하여 감전사고를 미연에 방지할 수 있고 또한 사고시 2차적인 파손방지를 갖도록 하여 수배전반의 품질 향상과 신뢰성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

배전반, 부스바, 절연체, 절연 날개부, 간격유지용 돌부, 결속돌부.

Description

부스바의 적층식 절연구조를 갖는 수배전반{Switchgear with insulating structure of pile up type busbar}

도 1은 본 발명에 적용되는 내부 절연체의 일 구성 예를 보이는 사시도.

도 2는 도 1의 측면 예시도.

도 3은 도 1의 다른 구성 예를 보이는 측면 예시도.

도 4는 본 발명에 적용되는 외부 절연체의 일 구성 예를 보이는 사시도.

도 5는 도 4의 측면 예시도.

도 6은 도 4의 다른 구성 예를 보이는 측면 예시도.

도 7은 본 발명의 분리 단면도.

도 8은 도 7의 조립 단면도.

도 9는 본 발명에 적용되는 결속돌부의 다른 적용 예를 보이는 분리 단면도.

도 10은 본 발명을 배선차단기에 접속된 부스바와 결합시킨 상태를 보이는 사시도.

도 11은 도 10의 측면 예시도.

도 12는 본 발명을 부스바와 결합시킨 상태를 보이는 정면 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

B:부스바 10:내부 절연체

11:절연 날개부 12,12':전, 후 간격유지용 돌부

13,13':전, 후 결속돌부 20:외부 절연체

21:절연 날개부 22:간격유지용 돌부

23:결속돌부 30:받침 요입부

31:걸림 돌출부

본 발명은 수배전반의 함체에 수직상으로 설치되어 전원을 공급하는 메인 부스바에 겹치는 상태로 일체로 체결되어 부스바의 외부노출이 없도록 함과 동시에 각 부스바의 간격유지와 완벽한 모선의 절연을 행할 수 있도록 하는 수배전반 절연구조에 관한 것이다.

좀더 구체적으로는 상호 분리 구성되는 상태에서 전, 후방의 외부로 노출되게 위치되는 부스바에 결합되는 다수의 외부 절연체와 내부에 위치하는 부스바에 결합되는 다수의 내부 절연체로 절연구조를 구성하되 각 절연체에는 부스바의 전폭을 커버시키기 위한 절연 날개부와 이 절연 날개부와 부스바의 간격유지를 위한 간 격유지용 돌부 및 부스바의 체결공에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 절연체와 상호 결속 결속되기 위한 결속돌부를 구비토록 함으로써 각 부스바의 안정된 결속과 간격유지가 가능하고 부스바의 전, 후방으로의 외부 노출이 억제되어 이물질의 유입이나 작업자의 접촉을 차단하여 감전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하여 수배전반의 품질 향상과 신뢰성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피, 전력공급장치인 수배전반은 발전소, 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 스위치, 계기릴레이(계전기) 등이 필요로 하는 전력용량에 따라 다양하게 설치되는 것으로, 이는 주로 건축물 등의 옥내 배선에 있어 외부로부터 공급되는 전력을 배분하여 옥내의 각 요소로 재공급함과 동시에 공급전력을 개폐하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 수배전반에는 각각의 차단기들을 상호 전기적으로 연결하여 외부로부터 공급된 전력을 분배하기 위한 다수 개의 부스바(bus-bar)가 설치되며, 상기 부스바는 일측이 주차단기의 출력단자에 연결되어 전력을 유도하는 메인 부스바와, 상기 메인 부스바에 연결되어 분배받은 전력을 각각의 보조차단기에 공급하는 자선 부스바로 구성된다.

한편 상기 메인 부스바(이하 부스바라고 약칭함)는 동괴(銅塊)를 용해하여 인곳트(ingot)를 만든 다음 이 동 인곳트를 소정 규격으로 압출 가공하여 형성한 것으로, 순동(純銅) 재질로 제조하는 것이 일반적이다.

이때, 동(銅)은 융점(1083℃)이 높으며 산화가 되지 않고 전기 도전률이 뛰어난 성질을 갖고 있기 때문에 지금까지 대용량 송전용으로 가공 송배전선, 전기기기용 도체, 통신케이블 등에 널리 이용 되어오고 있으며, 상기와 같은 동 부스바에 대해서는 각국에서도 국제 규격(IEC, JIS, KS)으로 순동 부스바의 규격을 제정하여 사용하고 있는 실정이다.

한편, 상기와 같은 종래의 메인 부스바는 순동으로 제작되어 전기 도전률이 매우 우수하며 그 표면이 대기 중에 노출되어 있는 관계로, 상기 수배전함 내부에서 전기를 분전하기 위해 사용될 때 반드시 절연을 실시해야만 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

즉, 상기 부스바를 절연하지 않고 그대로 방치하는 경우에는 작업자가 수배전반을 보수 또는 점검하고자 하는 경우에 그 작업과정에서 노출된 부스바에 접촉되어 고압전류에 감전될 우려가 있었다.

또한, 감전사고의 위험을 방지하기 위해서는 수배전반에 설치된 차단기를 통해 공급전력을 차단한 후 작업을 수행해야하지만, 수많은 기계장치들이 설치된 대규모 공장 등의 경우에는 공급전력을 일시에 차단하게 되면 막대한 경제적 손실이 초래됨은 물론 기계장치의 고장 등이 유발되는 문제점이 있음은 물론 변압기에서 인입되는 높은 전압으로 인해 절연되지 않은 부위에서 전기장으로 인한 스파크가 발생할 우려가 높다는 문제점이 있기 때문에 당연히 절연을 필요로 하게 되는 것이다.

그런데, 종래 상기 부스바의 절연을 위해 절연기능을 갖는 열수축튜브로 피복하는 방법을 채택하고 있었다.

즉, 종래에는 각각의 부스바에 절연기능을 갖는 열수축튜브를 일일이 끼워서 삽입한 다음, 열을 가하여 밀착 고정시키는 방법을 사용하고 있었다.

그러나, 종래 상기와 같은 열수축튜브는 조사 가교된 고분자 합성수지 제품으로 열을 가할 경우 25% 에서 75%로 일정 비율 수축되어 절연하고자 하는 물체에 완전 밀착되어 전기 절연, 방수 및 소자 보호에 사용되는 첨단 제품으로서, 상대적으로 비싸기 때문에 가격 경쟁력이 떨어진다는 단점이 있었다.

또한, 상기 부스바를 열수축튜브로 피복하여 절연하는 방법은 부스바에 일일이 열수축튜브를 씌워서 열을 가하는 방법으로 사용하고 있어 생산성이 떨어진다는 단점이 있었다.

특히, 상기 수배전반에 사용되는 부스바의 경우, 변압기에서 인입되는 높은 전압으로 인해 연결부위 등에서 스파크가 발생할 우려가 높기 때문에 불에 잘 타지 않는 난연성을 높여 줄 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

그 외에 부스바를 절연하기 위한 구조로서 각 부스바의 양단부 사이에 절연성을 갖는 다수개의 스페이서를 볼트와 너트를 이용하여 체결 고정시키는 구조가 알려지고 있으나, 이는 각 부스바의 사이에 결합 설치되는 것이어서 전후방으로 노 출되는 외측의 부스바는 전체가 그대로 외부로 노출되어 작업자의 접촉에 의한 감전사고와 이물질의 개입이 용이하게 되며, 외부적 요인에 의한 혼촉과 단락의 문제점 및 또한 스페이서의 역할이 각 부스바를 서로 이격시켜 지지하는 정도에 불과하며 부스바 전체에서 스페이서와 접하여 절연되는 부분은 부스바의 양단부 일부에 국한되는 것이므로 나머지 대부분이 그대로 비 절연상태로 외부에 노출되게 되므로 상기에서 언급한 바와 같은 작업자의 접촉과 이물질의 개입에 의한 혼촉이 용이하게 되고 이상 전압의 발생 시 전기장으로 인해 스파크가 발생할 우려가 여전히 존재하여 완벽한 모선 절연구조가 되지 않는데 따른 많은 문제점을 내재하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 구조에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 각 부스바의 안정된 결속과 간격유지가 가능하고 부스바의 전, 후방으로의 외부 노출이 억제되어 이물질의 유입에 의한 혼촉이나 작업자의 접촉을 차단하여 감전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하여 수배전반의 품질과 안정성을 향상할 수 있는 수배전반용 메인 부스바의 절연구조를 제공함에 있는 것이다.

이하, 첨부되는 도면에 의거 본 발명의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 적용되는 내부 절연체의 일 구성 예를 보이는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면 예시도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 외부 절연체의 일 구성 예를 보이는 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면 예시도를 보이는 것으로, 본 발명은 내부 절연체(10)와 외부 절연체(20)를 포함하여 구성되며,

상기 내부 절연체(10)는 일정 폭과 길이를 갖는 절연 날개부(11)와, 상기 절연 날개부(11)의 전후 양면 중간에 대향되게 돌출 구성되며 절연 날개부(11)와 부스바(B)의 간격유지를 위한 전, 후 간격유지용 돌부(12)(12')와;

상기 전, 후 간격유지용 돌부(12)(12')에 각각 돌출되게 구성되며 부스바(B)의 체결공(BH)에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 내, 외부 절연체(10)(20)의 결속돌부와 상호 결속 결속되도록 암 또는 수의 결합방식을 갖는 전, 후 결속돌부(13)(13')로 구성되며,

상기 외부 절연체(20)는 일정 폭과 길이를 갖는 절연 날개부(21)와, 상기 절연 날개부(21)의 일측면 중간에 대향되게 돌출 구성되며 절연 날개부(21)와 부스바(B)의 간격유지를 위한 간격유지용 돌부(22)와;

상기 간격유지용 돌부(22)에 돌출되게 구성되며 부스바(B)의 체결공(B')에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 내부 절연체(10)의 전, 후 결속돌부(13)(13')와 상호 결속 결속되도록 암 또는 수의 결합방식을 갖는 한 조의 결속돌부(23)를 포함하여 구성된다.

한편 도 3과 도 6은 도 1과 도 4의 다른 구성 예를 보이는 측면 예시도로서, 각 내부 절연체(10) 또는 각 외부 절연체(20)끼리 도 10 및 도 12에서와 같이 부스바(B)에서 수평으로 이어서 설치하는 경우 인접되는 각 단부가 맞대기식으로 연결되지 않고 입체적으로 상하로 겹쳐질 수 있도록 마주하는 연결 단부에 받침 요입부(30)와 외향으로 돌출되는 걸림 돌출부(31)를 구비하여서 된 것이다.

또한 도 9는 각 내부 절연체(10) 및 외부 절연체(20)에 구성되는 전, 후 결속돌부(13)(13') 및 결속돌부(23)에 있어, 도 7과 다른 결합방식을 갖도록 한 예를 도시한 것으로, 작용 효과면에서는 도 7의 경우와 동일함을 밝혀 두며 상기 결속돌부(13)(13') 및 결속돌부(23)의 형태는 암 또는 수의 특정한 결합형태로 한정되는 것은 아니며 단지 부스바(B)와의 안정된 결합이 충족되는 조건하에서 필요에 따라 자유롭게 변경시켜 적용하여도 무방함은 물론이다.

※ 도면 중 미 설명 부호 ※

(40)는 배선차단기이며, (41)는 접속 컨넥터를 보이는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 내, 외부 절연체(10)(20)는 도 8에서와 같이 체결용 볼트를 통해 베이스판(미도시)에 다수의 부스바(B)와 교호로 결합 설치되는 것으로, 외부 절연체(20)는 전 후방에 위치된 부스바(B)를 커버하는 상태로 결합되고 내부에 위치된 부스바(B)는 각 내부 절연체(10)의 사이사이에 결합 설치된다.

상기와 같이 결합된 상태에서는 외부 절연체(20)의 결속돌부(23)가 내부 절연체(10)의 결속돌부(13)(13')중 마주하는 하나에 암수 결합 상태로 결합되고 각 부스바(B)는 상호 끼워진 상태에서 외부에 위치하는 결속 돌부에 체결공(B')을 통해 끼워져 지지됨과 동시에 간격유지용 돌부(12)(12')(22)중 서로 마주하는 간격유지용 돌부 사이에 위치되어 부스바(B)끼리는 내부 절연체(10)의 높이만큼 이격되고 부스바(B)와 절연 날개부(11)(21)는 상기 간격유지용 돌부(12),(12'),(22)의 높이만큼 이격되는 상태를 유지하게 된다.

또한 절연 날개부(11)(21)는 부스바(B)의 폭보다 크게 구성되어 폭 방향으로도 여유 있게 커버, 절연할 수 있게 되며 상기 각 내, 외부 절연체(10)(20)는 부스바(B)에 비해 짧은 길이로 구성되어 필요 시 부스바(B)의 길이에 맞게 원하는 만큼 다수 개를 이어서 조립하는 것으로, 부스바(B)의 길이방향으로도 여유 있게 커버, 절연할 수 있게 된다.

또한 도 3 및 도 6에서와 같이 마주하는 연결 단부에 받침 요입부(30)와 외향으로 돌출되는 걸림 돌출부(31)를 구성하면 각 내부 절연체(10) 또는 각 외부 절연체(20)끼리 도 10 및 도 12에서와 같이 부스바(B)에서 수평으로 이어서 설치하는 경우 인접되는 각 단부를 맞대기식으로 연결되지 않고 입체적으로 상하로 겹쳐질 수 있어 틈새 발생을 완벽하게 방지할 수 있어 보다 확실하면서 완전한 절연 효과를 기할 수 있게 된다.

한편 도 8에서와 같이 본 발명의 내, 외부 절연체(10)(20)와 결합되는 부스 바(B)는 도 10에서와 같이 배선차단기(40)에 결합되는 접속 컨넥터(41)와 결합되어 부스바(B)의 전원을 배선차단기(40)로 공급하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시 예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 발명은 각 부스바의 안정된 결속과 간격유지가 되면서 완벽한 절연효과를 가질 수 있는 것이고, 각 단위 부스바 간에 전기장에 의한 간섭을 완전히 차단하여 주어 안정적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 부스바의 전, 후방으로의 외부 노출이 되지 않기 때문에 이물질의 유입에 의한 혼촉을 방지할 수 있으며 작업자의 접촉을 완벽하게 차단할 수 있게 됨으로써 감전 사고를 미연에 방지할 수 있어 수배전반의 완벽한 절연성에 의한 품질과 신뢰성을 향상사칼 수 있는 효과를 발휘하게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 상호 분리 구성되는 상태에서 전, 후방의 외부로 노출되게 위치되는 부스바에 결합되는 다수의 외부 절연체(20)와 내부에 위치하는 부스바에 결합되는 다수의 내부 절연체(10)를 이용하여 절연구조를 구성하되,

   상기 내부 절연체(10)는 일정 폭과 길이를 갖는 절연 날개부(11)와, 상기 절연 날개부(11)의 전후 양면 중간에 대향되게 돌출 구성되며 절연 날개부(11)와 부스바(B)의 간격유지를 위한 전, 후 간격유지용 돌부(12)(12')와;

   상기 전, 후 간격유지용 돌부(12)(12')에 각각 돌출되게 구성되며 부스바(B)의 체결공(BH)에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 내, 외부 절연체(10)(20)의 결속돌부와 상호 결속 결속되도록 암 또는 수의 결합방식을 갖는 전, 후 결속돌부(13)(13')로 구성되며,

   상기 외부 절연체(20)는 일정 폭과 길이를 갖는 절연 날개부(21)와, 상기 절연 날개부(21)의 일측면 중간에 대향되게 돌출 구성되며 절연 날개부(21)와 부스바(B)의 간격유지를 위한 간격유지용 돌부(22)와;

   상기 간격유지용 돌부(22)에 돌출되게 구성되며 부스바(B)의 체결공(B')에 끼워져 지지됨과 동시에 인접되는 내부 절연체(10)의 전, 후 결속돌부(13)(13')와 상호 결속 결속되도록 암 또는 수의 결합방식을 갖는 한 조의 결속돌부(23)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 부스바의 적층식 절연구조를 갖는 수배전반.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각 내부 절연체(10) 및 각 외부 절연체(20)의 마주하는 연결 단부에는 연결되는 양 단부가 상하로 겹쳐질 수 있도록 받침 요입부(30)와 외향으로 돌출되는 걸림 돌출부(31)를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 부스바의 적층식 절연구조를 갖는 수배전반.

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