KR101085388B1 - 배선용 단자대를 구비한 영상변류기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 단자대를 구비한 영상변류기 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반내부에 별도로 설치되는 영상 변류기(Zero-phase Current Transformer)와 단자대를 일체화시키고, 온도감지 센서를 설치하여 검출된 영상전류와 온도를 화재경보기 및 누전경보기와 온도제어기 또는 차단기 등으로 신호를 인가하여 연동하는 것은 물론 단자대와 영상변류기가 결합되어 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부에 설치시 공간의 효율성과 연결 부스바의 완벽한 절연으로 아크발생에 의한 화재 위험성이 없고 오동작의 우려가 없도록 한 것이다.

Description

배선용 단자대를 구비한 영상변류기{TERMINAL BLOCK SATISFY ZERO-PHASE CURRENT TRANSFORMER)}

본 발명은 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부에 설치되는 영상 변류기(Zero-phase Current Transformer)와 단자대를 서로 일체화시키고, 온도감지 센서를 설치하여 검출된 영상전류와 온도변화를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 LED로 표시되게 하며, 특히 각 상(R.S.T.N)별 부스바가 관통하여 연결되는 부분의 구조를 각기 독립된 별개의 구조로 형성하여 절연구조에 따른 각 상부스바간의 전기적인 간섭이 없이 오동작 우려가 없으며, 열화 및 단락 사고 발생시 사고파급을 극소화시킬 수 있는 배선용 단자대를 구비한 영상변류기에 관한 것이다.

일반적으로 단자대는 용량 및 구조에 따라 매우 다양한 종류가 있으며, 대부분 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내에 설치된다.

상기와 같은 종래의 단자대는 옥외에서 옥내로 인입되는 인입선과 옥내에 배설되어 각종 부하에 전력을 공급하는 전선을 상호 연결하는 접속기구이다.

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전력 제어 유닛에 이용되는 단자대는 입력 및 출력 전류의 분기를 위해서 일측 및 타측으로 구획 분리된 복수의 단자를 구비하고, 이때 단자대의 일측에 형성된 복수의 단자에 제어용 전자소자군이 전기적으로 연결되고, 타측에 형성된 복수의 단자에 입력 전원 및 부하가 전기적으로 연결된다.

그러나 단자대의 접속불량 및 열화로 인한 화재가 발생하고, 결상 및 누전으로 기기가 손상되어 막대한 경제적 손실을 초래하고 있다.

따라서 모든 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부에는 단자대의 결상 내지는 접속불량등에 의한 온도상승을 검출하기 위해 온도센서와 전선에 의해 접속되는 영상변류기를 설치한다.

한편, 영상변류기는 3상 또는 4상 전력선 회로의 전류불평형, 상 단선, 합선, 누전 등 이상상태를 검출하는 변류기로서 통상적으로 R, S, T 3상 또는 R, S, T, N 4상의 케이블을 환형 코어 내부에 통과시킨 형태로 사용된다.

영상변류기는 누설전류가 생겼을 때 흐르는 영상전류를 검출하여 접지 계전기에 의하여 차단기를 동작시켜, 사고범위가 작아지게 하는 것으로 차단기의 전원에서 부하 측으로 통하는 전로를 영상변류기에 관통시켜 놓으면 회로가 정상인 경우에는 영상변류기에 발생한 자속은 서로 상쇄되어 전류는 발생하지 않으나 회로에 누전 등이 발생하면 영상변류기의 철심에는 누전전류에 의한 자속이 발생하여 2차 권선에 전압이 유기되면서 전로의 개폐 기구를 동작시키게 되는 것으로 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반에는 필수 구성품이다.

그러나 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부에는 단자대와 영상변류기를 별도로 설치하고, 이에 따른 배선작업이 이루어지는 바 배선작업시 전선의 길이로 인해 내부가 복잡하며 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.

또한, 전자소자군이 연결되는 단자대의 배선에 따른 협소한 내부 공간으로 인해 작업공정이 복잡함은 물론 단자대와 영상변류기를 별도로 제작하기 때문에 제조원가 상승의 비경제성을 가지고 있었다.
이러한 문제점을 감안하여 단자대와 영상변류기가 일체로 된 단자형 영상변류기가 대한민국 실용신안등록 제0356550호로 제안된 바 있었다.
그러나 상기 선등록고안은 입력단자대와 출력단자대 사이를 연결하는 각 상(R.S.T.N)별 4개의 철판이 영상변류기의 내부 공간부를 구획됨이 없이 그대로 통과하는 구조로 되면서 각 상별 철판이 서로 이격 설치되지 않고 내부에서 서로간에 노출이 되는 구조인 관계로 절연의 기능을 가질 수 없었다.
따라서 각 상의 연결 철판사이에 전기적인 간섭작용이 이루어져 오동작의 우려가 있으며, 특히 아크 발생에 의한 화재의 우려가 있는 등의 문제점을 가지고 있었다.

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상기와 같은 목적 및 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은 입력 및 출력 전류의 분기를 위해서 일측 및 타측으로 구획 분리된 복수의 입력 및 출력 단자(단자대 부스바) 사이 중간에 배선용 단자대를 구비한 영상변류기를 제공하되, 영상변류기 몸체에 각 상별 부스바가 관통하여 연결되는 부스바 관통홀을 각기 독립된 구조로 형성하여 매우 확실하게 이격 설치되어 완벽한 절연이 이루어지게 하였다.

또한, 본 발명은 단자대의 온도를 감지할 수 있는 감지센서를 설치하여 온도를 검출하여 LED의 표시수단으로 손쉽게 육안으로 확인할 수 있게 하였다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 단자대에 영상변류기와 온도감지센서를 일체로 형성하여 영상전류와 온도를 검출한 신호를 다른 기기에 인가하면서 경보를 발생하여 관리자에게 통보하고, 단자대와 영상변류기의 일체화에 따른 공간 활용의 효율성과 함께 배선길이를 짧게 하여 원자재 절감과 설치작업을 단축시킬 수 있는 경제적 이점이 있다.
특히 본 발명은 입력측 단자대와 출력측 단자대 사이를 연결하는 각 상별 부스바가 영상변류기 몸체에 형성된 각기 독립된 관통홀에 의하여 이격 설치되기 때문에 각 상간에 매우 확실한 절연이 이루어지고 전기적인 간섭과 영향을 받지 않아 오동작의 우려가 없이 매우 효율적으로 영상변류기를 사용할 수 있는 작용효과가 있다.

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도 1은 본 발명 단자대의 사시도.
도 2a는 본 발명 단자대의 평면도.
도 2b는 본 발명 단자대의 측면도.
도 3은 본 발명 단자대의 정면도.
도 4a는 본 발명 영상변류기의 분리 사시도.
도 4b는 본 발명 영상변류기의 사시도.
도 5는 본 발명 단자대와 차단기의 접속상태를 도시해 보인 평면도.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 단자대를 도시해 보인 사시도 이고, 도 2a는 본 발명 단자대를 도시해 보인 평면도이며, 도 2b는 본 발명 단자대를 도시해 보인 측면도이다.

본 발명은 3상 또는 4상으로 연결되는 단자대(100)의 중간에 영상변류기(6)와 온도감지센서(14)를 설치하여 영상전류 및 단자대(100)의 온도를 검출하고, 상기 검출된 신호를 화재경보기 및 누전경보기와 온도제어기 또는 차단기 등으로 인가 연동하여 관리자에게 통보 및 경고하는 기능이 있다.

따라서 종래에 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부에 별도로 설치되는 단자대(100)와 영상변류기(6)를 일체로 형성하기 위해서는 판 형상의 단자대 몸체(1)에는 입력 및 출력 전류의 분기를 위해서 일측 및 타측으로 구획 분리된 복수의 입력 및 출력 단자대 단자판(2)이 마련되고, 상기 입력 및 출력 단자대 단자판(2) 사이 중앙에는 영상변류기가 일체로 형성된다.

상기 단자대 몸체(1)의 입력 및 출력 단자대 단자판(2)에는 전자소자군이 외부에 위치한 접속단자를 전선에 의해 연결하고, 고정할 수 있도록 단자 조임볼트(3)가 체결됨은 물론 단자대 몸체(1)의 양단에는 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 등에 설치할 수 있도록 단자대 취부홀(5)을 형성하며, 단자대(100)의 상면으로는 단자대 커버(4)가 씌워져 결합한다.

상기와 같이 단자대(100)의 중앙에 영상변류기(6)가 위치하는 이유는 입력 및 출력 단자대 단자판(2)와 연결되는 부하배선용 전선(9)의 길이를 최소화하여 배선을 간결하게 처리하여 공간을 최대한 활용하기 위함이다.

또한, 단자대 몸체(1)의 일측에는 과전류에 의한 온도상승 및 현재 온도를 관리자가 육안으로 확인할 수 있도록 온도를 표시하는 온도표시용 LED(15)가 설치되어 있다.

한편, 단자대 몸체(1)의 중앙에 위치하는 영상변류기(6)의 상면에는 온도감지 센서(14)와 연결되는 온도감지 센서 단자(13)와, 영상변류기 출력단자(7)가 형성되어 외부기기와 연결되도록 한다.

또한, 단자대 몸체(1)의 저면으로 온도감지센서(14) 및 외부기기로 신호전송을 하기 위한 회로기판(PCB)(16)를 설치하여 보다 효율적으로 사용할 수 있게 하였다.

도 3은 본 발명 단자대를 도시해 보인 정면도면으로 단자대 몸체(1)에 단자 조임볼트(3)가 체결된 단자대 단자판(2)와 중앙에 영상변류기(6)가 일체로 형성하며, 영상변류기(6)의 상면 양측에는 온도감지 센서 단자(13)와 영상변류기 출력단자(7)를 형성한다.

도 4a는 본 발명 영상변류기를 도시해 보인 분리 사시도이고,

도 4b는 본 발명 영상변류기를 도시해 보인 사시도이다.

상기 영상변류기(6)는 크게 영상변류기 절연커버 몸체(10)와 영상변류기 코어(11), 영상변류기 절연커버(17)로 구성된다.

상기 영상변류기 절연커버 몸체(10)는 함체 형상으로 전면은 개방된 상태에서 내부에는 4상(R, S, T, N)의 부스바 관통 홀(12)을 형성하고, 상기 부스바 관통 홀(12)의 전면부에는 온도를 감지하는 온도감지센서(14)가 각각 설치된다.

또한, 영상변류기 절연커버 몸체(10)의 외주면 상면 일측에는 온도감지센서(14)와 전선에 의해 접속되는 온도 감지 센서 단자(13)와, 타측에는 영상변류기 출력단자(7)가 형성된다.

또한, 영상변류기 코어(11)는 영상변류기 절연커버 몸체(10)의 내부로 끼워지며, 부스바 관통 홀(12)이 내부로 삽입 통과시킨 형태로 결합된다.

상기 영상변류기 절연커버 몸체(10)의 개방된 전면을 끼움 결합하여 밀폐하는 영상변류기 절연커버(17)는 부스바 관통 홀(12)이 형성되도록 다수개의 통공(18)이 형성된 구조이다.

도 5는 본 발명 단자대와 차단기의 접속 상태를 도시해 보인 평면도면으로서, 단자대 몸체(1)에 형성된 단자대 단자판(2)가 차단기와 부하 배선전선용 전선(9)에 의해 연결되고, 단자 조임볼트(3)에 의해 체결한 상태에서 온도 감지센서 단자(13)와 영상변류기 출력단자(7)를 전선에 의해 화재경보기 및 누전경보기와 온도제어기에 연결한 상태에서 평상시에는 단자대 몸체(1)에 형성된 온도표시용 LED(15)를 통해 관리자가 육안으로 온도를 확인하고, 단자대(100)에 누설전류가 생겼을 때 흐르는 영상전류를 영상변류기(6)에서 검출하여 차단기를 동작시켜, 전원을 차단함으로 인해 사고범위를 극소화 시킬 수 있으며, 단자대(100)와 영상변류기(6)를 일체화함으로 인해 고·저압배전반 및 분전반, 전동기제어반, 자동제어반 내부의 공간활용을 극대화 할 수 있다.
그리고 입·출력 단자대 사이를 연결하는 각 상별 부스바가 영상변류기(6) 몸체에 각기 독립된 구조로 형성된 부스바 관통홀(12)에 의하여 이격 설치되는 상태로 연결되기 때문에 각 상별로 매우 확실한 절연이 이루어지는 것이어서, 서로 간에 전기적인 간섭이나 영향을 주지 않게 되어 오동작의 우려가 없으며 아크발생에 의한 화재의 우려도 없게 된다.

1: 단자대 몸체 2: 단자대 단자판
3:단자 조임볼트 4: 단자대 커버
5: 단자대 취부홀 6: 영상변류기
7: 영상변류기 출력단자 8: 차단기
9: 부하배선용 전선 10: 영상변류기 절연커버 몸체
11: 영상변류기 코어 12: 부스바 관통 홀
13: 온도감지 센서 단자 14: 온도감지센서
15: 온도표시용 LED 16: 회로기판(PCB)
17: 영상변류기 절연커버 18: 통공

Claims (5)

1. 영상변류기에 있어서,
   입력 및 출력 전류의 분기를 위해서 일측 및 타측으로 구획 분리된 복수의 입력 및 출력 단자대 단자판(2)가 마련된 단자대 몸체(1)와;
   상기 입력 및 출력 단자대 단자판(2) 사이에는 영상변류기(6)가 단자대 몸체를 일체로 형성하되,
   상기 영상변류기(6)는 함체 형상으로 전면은 개방된 상태에서 내부에는 다수개의 부스바관통 홀(12)이 형성되고, 상기 부스바관통 홀(12)의 내부에는 온도를 감지하는 온도감지센서(14)가 각각 설치되고, 상기 함체의 외주면 상면 일측에는 온도감지센서(14)와 전선에 의해 접속되는 온도 감지 센서 단자(13)와, 타측에는 영상변류기 출력단자(7)가 형성된 영상변류기 절연커버 몸체(10)와;
   상기 영상변류기 절연커버 몸체(10)의 내부로 끼워지고, 부스바 관통 홀(12)이 내부로 삽입 관통되는 영상변류기 코어(11)와;
   상기 영상변류기 절연커버 몸체(10)의 개방된 전면을 끼움 결합하여 밀폐하되, 부스바 관통 홀(12)을 위한 다수의 통공(18)이 형성된 영상변류기 절연커버(17)와;
   단자대 몸체(1)에는 과전류에 의한 온도상승을 육안으로 확인하기 위한 온도표시용 LED(15)를 포함하여 됨을 특징으로 하는 배선용 단자대를 구비한 영상변류기.
   
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4. 제 1항에 있어서,
   상기 단자대 몸체(1)의 저면에는 단자대(100)와 영상변류기(6) 신호를 전송하는 회로기판(PCB)(16)이 부착되는 것을 특징으로 하는 배선용 단자대를 구비한 영상변류기.
   
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