KR100906774B1 - 수배전반의 전력선용 부스바 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전율이 양호하고 저렴한 가격의 전력선용 부스바를 제공하기 위한 것으로써, 수배전반의 전력선용 부스바를 원통형의 관 형태이면서 구리 재질로 만들어진 외부관체와; 외부관체의 내주면에 밀착되며 중앙에 통기공이 구비되는 알루미늄 재질의 내부관체; 에 의해 부스바몸체를 이중관 구조로 형성하고, 그러한 부스바몸체의 양단은 수전선로상에 설치되는 기기들의 터미널과 접지되도록 판형의 접지부로 눌러 구성하며, 외부관체의 내주면과 내부관체의 외주면 사이에 다수의 냉각용 통기로를 형성한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 전체가 고가의 구리 재질로 된 종래의 막대형 부스바에 비해 가격이 저렴하여 원가절감이 되고, 동심원을 그리는 고압전류 전기장의 특성에 맞춰 구리 재질의 외부관체를 사용하므로 전도 효율이 증대되며, 강성이 좋은 내부관체에 의해 부스바몸체가 열을 받아도 쉽게 변형되지 않고 가벼워 작업성이 양호하며, 통기공 및 통기로에 의해 외부관체에서 발생하는 열을 쉽게 냉각시킬 수 있어 부스바의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

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Description

수배전반의 전력선용 부스바{Bus bar for a power line of a power electric switchgear}

본 발명은 수배전반의 도전율이 양호하고 저렴한 가격의 전력선용 부스바를 제공하기 위한 것으로써, 보다 상세히는 수배전반의 수전선로에 전력선용 부스바를 설치할 때 전기장 특성상 도전되는 도전율과 강성이 양호하면서도 가볍고 저렴한 가격의 전력선용 부스바에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반 설비에는 인입구 개폐기로 많이 사용되면서 전력퓨즈의 용단시 결상 방지를 목적으로 설치되는 부하개폐기(Load Breaker Switch: 이하 LBS로 약칭함)와 그 고장구간을 단속하기 위한 자동개폐기(Automatic section switch: ASS로 약칭함)가 설치되며, 그 외에도 부하개폐기(LBS), 기중차단기(ACB), 개방시 접촉자가 떨어지면서 발생하는 아크를 강한 압축공기로 불어서 소호하여주는 공기차단기(ABB), 피뢰기(LA), 파워퓨즈 등 여러 기기들이 설치된다.

여기서 일례로 상기 고장구간 자동개폐기(ASS)는 대부분 3상 일괄 조작형으로 구성되며, 1차고정접점(주접점)과 가동접점(아크접점)이 분리되어 있어서 차단 시 주접점인 1차고정접점의 손상이 발생되지 않도록 구성되고, 개폐조작 중 반 투입되거나 반개방 상태가 일어나지 않아야 하며, 진동 기타 원인에 의해 저절로 개폐되지 않아야 한다.

그리고 수전선로의 고압전류가 흐르는 각종 기기에는 대형 감전사고 등을 사전에 차단할 수 있도록 상기 부하개폐기(LBS) 및 자동개폐기(ASS)가 파워퓨즈와 더불어 2중의 보호회로로 설치된다.

그 일례로 상기 자동개폐기(ASS)는 정상적인 동작을 하였을 경우 고장구간에 의한 차단을 파워퓨즈보다 더 민감하게 동작하여 고장구간를 신속하게 차단하는 기능을 수행하여 대형사고를 사전 예방하고 있다.

그리고, 상기 수전선로에 설치되는 부하개폐기(LBS) 및 고장구간 자동개폐기(ASS) 등의 각종 기기들은 입력전원인 고압전류 인입 연결을 위해 대부분 부스바를 사용하고 있다.

그 일례로 도1 은 종래의 개폐기본체와 전압검출장치를 수전선로에 이격시켜 설치하고 부스바로 연결한 상태를 보인 측면도이다.

즉, 종래에는 수배전반의 수전선로상에 부하개폐기(LBS) 또는 고장구간 자동개폐기(ASS) 등의 개폐기본체(20)를 설치하고, 그 개폐기본체(20)와는 상당한 거리를 두고 전압검출장치(VD)(30)를 설치하였으며, 상기 개폐기본체(20)의 1차절연체에 설치된 1차터미널(21)과 전압검출장치(30)의 고압단자(31) 사이를 동판으로 된 막대형의 부스바(10)로 연결하였다.

도2 는 종래의 개폐기본체와 파워퓨즈 사이를 부스바로 연결한 상태를 보인 측면도로서, 개폐기본체(20)의 가동접점에 접속된 2차터미널(22)과 파워퓨즈(40) 사이를 동판으로 된 막대형의 부스바(10)로 연결한 상태이고, 도3 은 터미널과 종래의 막대형 부스바를 분리하여 도시한 사시도 이다.

그런데 위와 같이 고압전류의 인입을 유도하는 종래의 부스바(10)는 몸체 전체가 순동 재질이면서 직사각의 막대형 판상으로 된 것이기 때문에 구리 사용량이 많아 고가이므로 설치비의 상승을 초래하는 요인이 되고, 무게가 많이 나가는 반면 강성이 약하기때문에 부스바를 설치할 때의 작업성이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.

그리고, 사각 막대형의 판상으로 된 종래의 부스바(10)는 고압전류가 흐를 때의 발열성으로 인해 과열되는 현상이 있고, 동심원을 그리는 전기장의 특성상 전 도되는 도전율이 떨어져 전압이 불안정하고 열을 받으면 설치상태가 쉽게 변형되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 막대형 부스바에 비해 가격이 저렴하여 원가절감을 이룰 수 있으면서도 전도율이 양호하고, 경량화를 이루어 작업성이 좋은 반면 강성이 양호하여 설치상태가 견고하게 유지될 수 있는 부스바를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고압전류가 흐르는 부스바 몸체에서 상당량의 열이 발생할 때 그 열을 이상적으로 냉각시켜 주어 부스바 몸체가 과열로 인해 변형되는 것을 방지할 수 있는 부스바를 제공하는데 있다.

위 목적 달성을 위해 본 발명은 수배전반의 전력선용 부스바를 구성할 때 원통형의 관(PIPE) 형태이면서 구리 재질로 만들어진 외부관체와; 외부관체의 내주면에 밀착되며, 중앙에 통기공이 구비되도록 알루미늄 재질로 만들어진 내부관체; 에 의해 부스바몸체를 이중관 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한 외부관체와 내부관체의 이중관 구조로된 부스바용 몸체의 양단은 판형으로 눌러서 수전선로상에 설치되는 기기들의 터미널과 접지되는 접지부로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 위에서 언급된 통기공과 더불어 외부관체의 내주면과 내부관체의 외주면 사이에 다수의 냉각용 통기로를 형성하여 전도체인 외부관체에서 발생되는 열을 냉각시켜 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 부스바를 원형의 이중관체로 형성하되 고압전류의 대부분이 흐르는 외부관체만을 고가인 구리재질로 형성하고, 내부관체는 강성이 좋고 가벼우면서 가격이 저렴한 알루미늄 재질로 형성한 것으로서 다음과 같은 효과가 있다.

첫째: 전체가 고가의 구리 재질로 된 종래의 막대형 부스바에 비해 가격이 저렴하여 원가절감의 효과가 있다.

둘째: 동심원을 그리는 고압전류 전기장의 특성에 따라 구리 재질의 외부관체를 동그란 관체로 형성하여 전도율의 효율이 증대되는 효과가 있다.

셋째: 내부관체를 가볍고 강성이 좋은 알루미늄 재질로 형성하여 연질의 외부관체 강성을 증대시켜 주므로 부스바의 설치된 상태가 견고하게 유지되고 부스바의 경량화를 이룰 수 있어 작업성이 증대되는 효과가 있다.

넷째: 내부관체에 구비된 중앙 통기공 및 외부관체와 내부관체 사이의 주면을 따라 형성한 다수의 통기로가 고압전류의 전도체인 외부관체에서 발생하는 열의 상당 부분을 이상적으로 냉각시켜 주므로 부스바의 과열됨을 방지하는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 구성 및 작용을 실시예별로 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.

도4 는 본 발명이 실시된 부스바의 구조를 일례로 보인 일부 단면 사시도이고, 도5 는 도4 에 도시된 본 발명의 부스바를 사용하는 상태를 보인 측면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 수배전반의 전력선용 부스바를 구성함에 있어서, 원통형의 관(PIPE) 형태이면서 구리 재질로 만들어진 외부관체(110)와; 외부관체(110)의 내주면에 밀착되며, 중앙에 통기공(121)이 구비되도록 알루미늄 재질로 만들어진 내부관체(120); 에 의해 부스바몸체(100)가 이중관 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 외부관체(110)와 내부관체(120)의 이중관 구조로된 부스바몸체(100)의 양단은 판형으로 눌러서 수전선로상에 설치되는 기기들의 터미널(200)과 접지되는 접지부(101)로 구성한 것을 특징으로 한다. 도면중 미설명 부호 (102)는 접지부(101)에 형성된 결착공이고, (140)은 내부의 통기공(121)으로 공기가 통하게 하는 구멍 이다.

이와 같이 형성된 본 발명은 알루미늄에 비해 고가인 구리 재질로 외부관체(110) 만을 형성하고, 그 내부에는 구리보다 저렴한 가격의 알루미늄 재질로 된 내부관체(120)를 이중관으로 형성한 것으로서 고가의 구리를 최소한으로만 사용하고서도 도전율은 양호하게 유지할 수 있고 원가절감을 이룰 수 있으므로 일거 양득이라고 할 수 있다.

즉, 부스바몸체(100)를 통과하는 전류는 전기장의 특성상 동심원을 그리면서 통과하게 되는데, 이때 본 발명은 관체형 부스바몸체(100)의 표피를 구성하는 외부관체(110)가 도전율이 양호한 구리 재질로서 원형의 관체를 이루고 있으므로 전기장의 동심원 파장이 양호하게 유도됨에 따라 도전율 상승으로 효율이 증대된다.

이러한 본 발명의 부스바는 고압전류의 동심원 파장을 유도하는 외부관체(110)만을 전도율이 좋은 구리 재질로 형성하고 그 내주면에는 구리보다 가격이 저렴하면서 강성이 좋은 알루미늄 재질의 내부관체(120)를 이중으로 형성한 것이므로 전체가 구리만으로 된 막대형의 종래 부스바에 비해 가격이 저렴하고, 알루미늄 재질로 된 내부관체(120)가 구리 재질로 된 외부관체(110)의 강성을 증대시켜 주므로 설치상태가 매우 견고하게 유지된다.

그리고 내부관체(120)를 구리보다 가벼운 알루미늄 재질로 형성함에 따라 전체가 구리로된 막대형의 종래 부스바에 비해 무게가 가벼워 부스바의 설치 작업성이 양호하며, 내부관체(120)의 중앙에 구비된 통기공(121)은 구멍(140)을 통해 외부의 공기가 통과되는 통로로서 전도되는 고압전류로 인해 외부관체(110)에서 발생하는 열의 상당 부분을 양호하게 냉각시켜 주는 역활을 하므로 부스바가 과열되는 것을 방지하여 준다.

도6a 와 도6b 는 본 발명의 다른 실시예로서, 외부관체의 내주면과 내부관체의 외주면 사이에 테두리를 따라 다수의 통기로가 구비된 상태를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 외부관체(110)의 내주면과 내부관체(120)의 외주면 사이에 다수의 통기로(130)를 형성한 것을 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명은 도6a 와 같이 외부관체(110)의 내주면에 통기로용 요입부(122)를 형성하여도 되고 또는 도6b 와 같이 내부관체(120)의 외주면에 통기로용 요입부(112)를 형성하여도 되며, 또는 외부관체(110)의 내주면과 내부관체(120)의 외주면 모두에 통기로용 요입부(112)(122)를 형성할 수도 있다.

이러한 본 발명은 고압전류가 외부관체(110)를 통과하면서 외부관체(110)에서 상당량의 열이 발생할 때 그 열이 내부관체(120)의 통기공(121)뿐만 아니라 외부관체(110)와 내부관체(120) 사이의 테두리에 요입부(112)(122)에 의해 형성된 다수의 통기로(130)를 통해 분산되어 발산되므로 구리 재질의 외부관체(110)에서 발생하는 열의 냉각 효율이 매우 좋아진다고 할 수 있다.

도1 은 개폐기본체와 전압검출장치를 수전선로에 이격시켜 설치하고 종래의 막대형 부스바로 연결한 상태를 보인 측면도

도2 는 개폐기본체와 파워퓨즈 사이를 종래의 막대형 부스바로 연결한 상태를 보인 측면도

도3 은 종래의 막대형 부스바가 터미널에 접속되는 상태를 도시한 사시도

도4 는 본 발명이 실시된 부스바의 구조를 일례로 보인 단면 사시도

도5 는 도4 에 도시된 본 발명의 부스바를 사용하는 상태를 보인 측면도

도6a 및 6b 는 본 발명의 다른 실시예로서, 외부관체의 내주면과 내부관체의 외주면 사이에 다수의 통기로가 구비된 상태를 보인 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 부스바몸체 101 : 접지부

110 : 외부관체 112,122 : 요입부

120 : 내부관체 121 : 통기공

130 : 통기로 140 : 구멍

200 : 터미널

Claims (4)

1. 원통형의 관(PIPE) 형태이면서 구리 재질로 만들어진 외부관체(110)로 부스바몸체(100)를 구성하고,

   부스바몸체(100)의 양단을 판형으로 눌러 수전선로상에 설치되는 기기들의 터미널(200)과 접지되는 접지부(101)로 구성한 수배전반의 전력선용 부스바에 있어서,

   외부관체(110)의 내주면에는 중앙에 통기공(121)이 구비되도록 알루미늄 재질로 만들어진 내부관체(120)를 밀착시켜서

   부스바몸체(100)가 내부에 통기공(121)이 구비되는 이중관 구조로 형성되게 한 것을 특징으로 하는 수배전반의 전력선용 부스바.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   이중관 구조로 부스바몸체(100)를 구성하는 외부관체(110)의 내주면과 내부관체(120)의 외주면 사이에는 다수의 통기로(130)를 형성하되

   외부관체(110)의 내주면과 내부관체(120)의 외주면 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 통기로용 요입부(112)(122)를 구비하여 통기로(130)가 구비되게 한 것을 특징으로 하는 수배전반의 전력선용 부스바.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   이중관 구조로 형성된 부스바몸체(100)에는,

   내부의 통기공(121)으로 공기가 통하게 하는 구멍(140)을 구비한 것을 특징으로 하는 수배전반의 전력선용 부스바.

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