KR101169034B1 - 고주파 전선 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 전선 커넥터를 개시한다. 특히, 본 발명은 높은 주파수를 갖는 전류가 흐르는 전선과 전선, 또는 전선과 단자대 사이를 전기적으로 연결할 때, 연결 접촉부에서 발생하는 접촉저항을 줄임으로써 접촉저항에 의한 전력손실을 최소화하고, 커넥터 부피를 최소화 함으로서 좁은 공간에서도 전선 연결작업을 용이하게 하는 고주파 전선 커넥터에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 한쌍의 도체판과 이 사이에 구비되는 절연판을 포함하고 자유자재로 구부러질 수 있는 하나 이상의 박막형 전극부와, 이러한 전극부의 일 끝단과, 연결하고자 하는 각 전선의 일 끝단을 전기적으로 연결하는 소켓부를 포함하고, 각 전선의 전극부는 볼트 및 너트를 통해 체결되는 것을 특징으로 한다.
전술한 실시예에 따라, 본 발명의 고주파 전선 커넥터는 고주파수의 전류가 흐르는 두 전선을 연결하는 커넥터의 높은 접촉저항을 낮추어 전력손실을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고주파 전선 커넥터{High frequency line connector}

본 발명은 고주파 전선 커넥터에 관한 것으로, 특히 높은 주파수를 갖는 전류가 흐르는 전선과 전선, 또는 전선과 단자대 사이를 전기적으로 연결할 때, 연결 접촉부에서 발생하는 접촉저항을 줄임으로써 접촉저항에 의한 전력손실을 최소화하고 연결작업을 용이하게 하는 고주파 전선 커넥터에 관한 것이다.

종래, 전선과 전선간의 연결을 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이, 연결하고자 하는 각 전선(11, 13)의 일단을 절단하고 원 형태의 연결구를 갖는 커넥터(20, 30)를 부착 후, 볼트(41)와 너트(45)를 이용해 서로 연결하는 방식이 널리 이용되었다. 이와 같은 방식은 높은 주파수를 갖는 전류를 전송하면 표피효과에 의해 커넥터(20, 30)의 연결부(22, 32)의 접촉저항이 커져서 저항에 의한 전력손실이 증가하는 문제점이 있다. 또한 접촉저항을 줄이기 위해 연결부(22, 32)를 크고 넓적하게 만들면 커넥터 자체의 부피가 커져서 비좁은 공간에서의 전선 연결작업이 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 전술한 방식의 커넥터의 구조를 개선하여 전력손실을 감소시키고, 도선작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위한 다양한 형태의 커넥터가 제안되었으나, 기존의 커넥터는 단순히 커넥터간 접촉면적을 넓게 하여 접촉저항 문제를 극복하려고 함으로서 커넥터를 설치할 공간이 좁은 경우 커넥터의 부피가 커짐에 따라 전선 연결 작업이 어려운 문제점이 있고, 접촉저항을 대폭 줄이지 못함으로써 접촉저항을 상당히 작게 해야 하는 경우에 사용이 적절하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전선간 연결을 위한 커넥터의 접촉면적의 증가없이 표피효과 두께보다 얇은 한 쌍의 금속판과 금속판 사이에 절연체를 삽입한 구조를 주기적으로 여러 겹 사용한 형태로 구현하여 접촉저항을 감소시켜 전력손실을 줄이고 좁은 공간에서의 전선작업을 용이하게 하는 고주파 전선 커넥터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터는 한쌍의 도체판과 상기 도체판 사이에 구비되는 절연판을 포함하고 자유자재로 구부러질 수 있는 하나 이상의 박막형 전극부 및, 상기 전극부의 일 끝단과, 연결하고자 하는 각 전선의 일 끝단을 전기적으로 연결하는 소켓부를 포함한다.

상기 전극부는, 타 끝단에 소정크기의 홀을 구비하고, 상기 홀에 삽입되는 볼트 및 너트를 통해 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 전극부는, 러그의 내측으로 구비되어 상기 볼트 및 너트를 통해 상기 러그의 홀과 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 전극부는, 각각 전극부의 두께에 상응하는 거리로 이격되어 상기 소켓부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 소켓부는, 상기 도체판 및 절연판과, 상기 각 전선의 일 끝단과 납땜 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 도체판 및 절연판의 가로 및 세로의 길이가 l, w 이고, 높이가 각각 h1, h2 이며, 두 도체판 사이에 절연판이 구비된 경우의 높이를 N 이라 할 때, 저항값 R은, 이하의 수학식

을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터는 한쌍의 도체판과 상기 도체판 사이에 구비되는 절연판을 포함하는 하나이상의 전극부; 상기 전극부의 일 끝단과, 연결하고자 하는 각 전선의 일 끝단을 전기적으로 연결하는 소켓부; 및, 상기 전선의 일부분과, 상기 소켓부를 둘러싸는 절연부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고주파수의 전류가 흐르는 두 전선을 연결하는 커넥터의 높은 접촉저항을 낮추어 전력손실을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 러그의 내측으로 커넥터를 실장하고, 볼트를 이용하여 체결 및 고정함으로서 비좁은 공간에서도 전선간의 간섭없이 전선설비 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 두 전선을 연결하기 위한 전선 커넥터의 연결구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 연결구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 저항값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터에 전선이 연결되는 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절연처리된 고주파 커넥터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절연처리된 고주파 커넥터의 일 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 비좁은 작업공간내에서 전선간 간섭없이 다수의 전선들을 연결하기 위해 러그(lug)를 이용하여 커넥터의 연결 및 고정하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 구조를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 구조를 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해설되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것을 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 연결형태를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 고주파 전선 커넥터(300)는, 연결하고자 하는 두 전선(100)의 일단에 구비되어 볼트 및 너트(200)를 통해 연결되는 것으로, 전선과 전기적으로 연결되어 길이방향으로 연장되는 도체판(310)과, 상하 도체판(310)사이에 구비되는 절연판(320) 및, 전선과 도체판을 이어주는 소켓부(330)를 포함한다.

상세하게는, 본 발명의 고주파 전선 커넥터(300)는, 절연판(320)을 사이에 두고 상하로 구비된 도체판(310)이 소켓부(330)를 통해 전선(100)의 일 끝단과 전기적으로 연결되며, 두 전선(100)은 도체판(310) 및 절연판(320)이 맞물린 상태에서 볼트 및 너트(200)를 통해 체결된다. 이러한 도체판(310)은 길이방향이 마주보는 전선(100)방향으로 긴 금속판 형태인 것이 바람직하다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 고주파 전선 커넥터의 도체판(310) 및 절연판(320)의 가로 및 세로 길이가 l, w 이고, 높이가 각각 h1, h2 이며, 두 도체판(310) 사이에 절연판(320)이 구비된 경우의 높이를 N 이라 할 때, 커넥터의 저항값 R은 이하의 수학식 1을 만족한다. 하기의 수학식 1에서 ρ는 도전율(conductivity)의 역수이고, δ는 침투깊이(skin depth)를 의미한다.

전술한 수학식 1에 대응하여 본 발명의 고주파 전선 커넥터는 연결부위에서 종래보다 낮은 접촉저항값을 갖게 된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터에 전선이 연결되는 구조를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 고주파 전선 커넥터(300)는 연결하고자 하는 전선(100) 일 끝단의 피복을 벗겨내어 내부 도체선(120)을 드러내고, 도체판(310) 및 절연판(320)이 연결된 소켓부(330)의 중앙부분과 내부 도체선(120)을 면접촉하여 납땜하는 방식으로 구현될 수 있다.

전술한 구조는 일 전선(100)에 연결된 도체판 및 절연판이 타 전선의 도체판 및 절연판과 체결되기 위해 체결부분에서 소정각도로 구부러져 결합되어야 하며, 이하의 설명에서는 커넥터의 각 판이 구부러짐 없이 수평적으로 연결되는 일 예 및 절연처리된 커넥터의 일 예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터를 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이 고주파 전선 커넥터는 한쌍의 도체판 및 절연판이 이루는 제1 전극부(415)와, 동일 소켓부(430)에 연결되는 제2 전극부(416) 및 기타 전극부는, 각 전극부의 두께와 동일한 간격(a)으로 이격되어 형성된다. 따라서, 전선을 연결하기 위해 서로 다른 소켓부에 연결된 전극부의 결합시, 각 전극부(415, 416)의 구부러짐없이 수평적으로 연결가능하다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절연처리된 고주파 커넥터의 일 예를 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이 전선(610)의 일부분 및 소켓부(630)를 둘러싸는 절연부(650)를 씌운 구조의 일 예이다. 이러한 절연부(650)는 고무튜브 또는 플라스틱 등의 절연물질로 구성되며, 커넥터를 체결하기 전에 전선(610)과 소켓부(630)를 연결한 뒤 전극부 방향으로부터 삽입하는 방식으로 구성할 수 있다. 여기서, 전술한 절연부(650)는 전선(610)의 길이방향으로 이동이 용이하며, 별도의 절연처리 작업없이 커넥터의 볼트체결 후 절연부(650)의 위치를 이동하여 외부로 노출되는 전극부를 덮는 방식으로 절연작업을 수행할 수 있다.

또한, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절연처리된 고주파 커넥터의 일 다른 예를 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이 전극부의 도체판(720)의 외곽 모서리 부분(715)을 절연물질로 둘러싸는 형태로 절연처리한 일 예이다. 전술한 형태의 전극부는 고주파 전선 커넥터 연결시에 추가적인 절연작업이 필요하지 않다는 장점이 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 고주파 커넥터의 연결 및 고정방법을 설명한다. 도 8 및 도 9는 비좁은 작업공간내에서 전선간 간섭없이 다수의 전선들을 연결하기 위해 러그(lug)를 이용하여 커넥터의 연결 및 고정하는 일 예를 도시한 도면으로서, 먼저 도 8은 두 전선(100)의 전극부(315)를 볼트 및 너트(200)를 이용하여 지면과 평행한 방향인 러그(lug)(800)의 중앙에 배치된 홀(820)을 통해 체결되어 고정되는 구조를 도시한 도면이며, 또한 도 9는 러그(900)가 지면과 수직한 방향으로 배치되어, 전선(100)이 러그(900)의 내측으로 실장되어 양쪽으로 볼트 및 너트(200)를 통해 체결되어 고정되는 구조를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 연결하고자 하는 동일한 방향의 두 전선을 연결하기 위한 고주파 커넥터의 구조를 설명한다.

도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 고주파 전선 커넥터의 구조를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 두 전선(100)이 각각 동일한 방향으로 배치되는 경우, 각각의 전선(100)과 연결되는 소켓부(330)의 전극부(317)는 체결하고자 하는 방향으로 길게 형성된다. 이와 같은 구조에 따라, 동일방향의 두 전선(100)은 전극부(317)가 볼트 및 너트(200)를 통해 체결가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 기술사상과 다음에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 전선　　200 : 볼트 및 너트
300 : 고주파 전선 커넥터　　310 : 도체판
320 : 절연판　　330 : 소켓부

Claims (7)

1. 한쌍의 도체판과 상기 도체판 사이에 구비되는 절연판을 포함하고 자유자재로 구부러질 수 있는 하나 이상의 박막형 전극부; 및,
   상기 전극부의 일 끝단과, 연결하고자 하는 각 전선의 일 끝단을 전기적으로 연결하는 소켓부
   를 포함하는 고주파 전선 커넥터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전극부는,
   타 끝단에 소정크기의 홀을 구비하고, 상기 홀에 삽입되는 볼트 및 너트를 통해 체결되는 것을 특징으로 하는 고주파 전선 커넥터.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 전극부는,
   러그의 내측으로 구비되어 상기 볼트 및 너트를 통해 상기 러그의 홀과 체결되는 것을 특징으로 하는 고주파 전선 커넥터.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전극부는, 각각 전극부의 두께에 상응하는 거리로 이격되어 상기 소켓부에 연결되는 것을 특징으로 하는 고주파 전선 커넥터.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 소켓부는,
   상기 도체판 및 절연판과, 상기 각 전선의 일 끝단과 납땜 결합하는 것을 특징으로 하는 고주파 전선 커넥터.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 도체판 및 절연판의 가로 및 세로의 길이가 l, w 이고, 높이가 각각 h1, h2 이며, 두 도체판 사이에 절연판이 구비된 경우의 높이를 N 이고, ρ는 도전율(conductivity)의 역수, δ는 침투깊이(skin depth) 이라 할 때, 저항값 R은, 이하의 수학식
   

   

   
   을 만족하는 것을 특징으로 하는 고주파 전선 커넥터.
7. 한쌍의 도체판과 상기 도체판 사이에 구비되는 절연판을 포함하고 자유자재로 구부러질 수 있는 하나 이상의 박막형 전극부;
   상기 전극부의 일 끝단과, 연결하고자 하는 각 전선의 일 끝단을 전기적으로 연결하는 소켓부; 및,
   상기 전선의 일부분과, 상기 소켓부를 둘러싸는 절연부
   를 포함하는 고주파 전선 커넥터.
   
   

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