KR101175255B1 - 조립식 분전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정 거리 간격져 병행 배열된 다수 상의 모선 부스바 모듈에 차단기와 같은 전기요소에 전기적으로 접속시키기 위한 조립식 분전반에 있어, 상기 모선 부스바 모듈이 삽입 가능하도록, 난연성 절연물로 일측에 개방된 다수의 접속구를 갖는 형상으로 형성되고, 다수의 벽에 의해 일정공간으로 구획된 다수의 챔버를 갖는 다수의 병렬배열형 분기접속형 케이스와, 상기 분기접속형 케이스의 양측면으로부터 돌출 가능하게 상기 분기접속형 케이스 내에 삽입된 다수의 커넥터와, 상기 모선 부스바 중 1상을 상호 접속하는 제1 조임부재와, 분기 차단기 1차측과 연결되도록 돌출된 상기 다수의 커넥터 중 하나와 접속 결합되도록 상기 제1 조임부재와 대향하여 형성된 제2 조임부재가 탄력적으로 맞물려 상기 상호 접속 결합 기능을 수행하도록 된 탄성 클램프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하여, 별도의 접속 요소를 필요없이 모선 부스바와 분기접속형 케이스의 커넥터를 상호 조임결속 방식으로 간단하게 조립되도록 하여, 상시 통전 성능을 극대화할 수 있도록 하였다.

Description

조립식 분전반{FABRICATED CABINET PANEL}

본 발명은 공장 및 대형건물, 대형주거지역 등에 사용되는 산업용 조립식 분전반에 관련한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 접속 요소를 필요없이 모선 부스바와 분기접속형 케이스의 커넥터를 상호 조임결속 방식으로 간단하게 조립되도록 만든 조립식 분전반에 관한 것이다.

일반적으로, 모선 부스바와 분기 부스바의 연결방법은 모선부스바에 Hole가공, Tap가공, 절연물 코팅작업, 절연물 박피작업 등을 거치고 분기 부스바 또한 같은 방법으로 분기 부스바를 절곡하고, Hole가공, Tap가공, 절연물 코팅작업, 절연물 박피작업을 하여 볼트로 모선 부스바와 분기 부스바를 직접 체결하는 번거로운 방식을 채용하여 복잡한 제조공정을 필요로 하였고 특정설비(부스바 가공기계 등)를 갖춘 곳만이 제작이 가능한 실정이다. 또한 충전부가 노출되어 철재(Steel)로 제작한 보호커버(P-cover)를 사용하여야 하는데도 불구하고 제작상의 어려움 등으로 인해 그 또한 아크릴로 단순하게 충전부를 덮는 경우가 있다. 이는 화재발생 시 아크릴로 인해 유독성 가스를 발생시키는 원인이 된다.

또한 철재(Steel)재질의 보호커버(P-cover)를 사용하였다 하더라도 점검 시 충전부가 노출되어 위험한 것은 마찬가지이며 충전부에서 이물질 등으로 인해 발생되는 단락사고 및 지락사고 등을 막을 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 산업용 분전반 및 배전반의 제작을 용이하게 함은 물론 모선 부스바와 분기 부스바에서 발생하는 인명의 감전사고, 단락사고, 지락사고, 화재 등의 사고를 미연에 방지함에 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명은, 일정 거리 간격져 병행 배열된 다수 상의 모선 부스바 모듈에 차단기와 같은 전기요소에 전기적으로 접속시키기 위한 조립식 분전반에 있어서,

상기 모선 부스바 모듈이 삽입 가능하도록, 난연성 절연물로 일측에 개방된 다수의 접속구를 갖는 형상으로 형성되고, 다수의 벽에 의해 일정공간으로 구획된 다수의 챔버를 갖는 다수의 병렬배열형 분기접속형 케이스와,

상기 분기접속형 케이스의 양측면으로부터 돌출 가능하게 상기 분기접속형 케이스 내에 삽입된 다수의 커넥터와,

상기 모선 부스바 중 1상을 상호 접속하는 제1 조임부재와, 분기 차단기 1차측과 연결되도록 돌출된 상기 다수의 커넥터 중 하나와 접속 결합되도록 상기 제1 조임부재와 대향하여 형성된 제2 조임부재가 탄력적으로 맞물려 상기 상호 접속 결합 기능을 수행하도록 된 탄성 클램프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전기 접속 시의 신뢰성을 향상시켜 경제성을 향상시킨다. 이것은 단자 클램핑 부위에서 나타날 수 있는 반복적인 접속에 의한 볼트의 체결 해제로 비통전 발생 가능성을 차단하기 위하여 항시 탄성 조임력이 유지되는 상태로 하기 위한 쌍방향 조임부재가 형성된 탄성 클램프를 이용함으로써, 전기 통전 효율을 극대화시킬 수 있게 되는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 적용한 조립식 분전반에 채용되는 분기접속형 케이스를 상세히 외관을 도시한 사시 구조도.
도 2는 도 1에서의 조립식 분전반에서 모선 부스바와 커넥터 그리고 탄성 클램프가 접속되는 상태를 발췌하여 도시한 분해 사시 구조도.
도 3은 도 2의 분기접속형 케이스가 결합된 상태에서의 내부 결선 구조를 예시한 측면 구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 적용한 분기접속형 케이스에 내장되는 탄성 클램프의 외관을 상세히 도시한 사시 구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 분전반의 평면 구조도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 적용한 분기접속형 케이스에 내장되는 탄성 클램프의 외관을 상세히 도시한 사시 구조도.
도 7은 도 6에서의 탄성 클램프가 내설된 분기접속형 케이스의 외관을 도시한 사시 구조도.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 적용한 조립식 분전반에 채용되는 분기접속형 케이스를 상세히 외관을 도시한 사시 구조도이고, 도 2는 도 1에서의 조립식 분전반에서 모선 부스바와 커넥터 그리고 탄성 클램프가 접속되는 상태를 발췌하여 도시한 분해 사시 구조도이며, 도 3은 도 2의 분기접속형 케이스가 결합된 상태에서의 내부 결선 구조를 예시한 측면 구조도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예를 적용한 분기접속형 케이스에 내장되는 탄성 클램프의 외관을 상세히 도시한 사시 구조도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 분전반의 평면 구조도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 적용한 분기접속형 케이스에 내장되는 탄성 클램프의 외관을 상세히 도시한 사시 구조도이며, 도 7은 도 6에서의 탄성 클램프가 내설된 분기접속형 케이스의 외관을 도시한 사시 구조도이다.

본 발명은 일예로, 일정 거리 간격져 병행 배열된 다수 상의 모선 부스바(2, …) 모듈을 구비하는 분전반이나 배전반 등에 설치되어 모선 부스바(2)와 차단기와 같은 전기부하요소 간의 전기적인 결합의 용이화를 꾀한 조립식 분전반의 일환으로 안출된 것이다.

본 발명에 따른 조립식 분전반은, 상기 모선 부스바(2, …) 모듈이 삽입 가능하도록, 난연성 절연물로 일측에 개방된 다수의 접속구(21, …)를 갖는 형상으로 형성되고, 다수의 벽에 의해 일정공간으로 구획된 다수의 챔버를 갖는 다수의 병렬배열형 분기접속형 케이스(20)와, 상기 모선 부스바(2, …) 중 1상을 상호 접속하도록 연결 플레이트(130)의 일단측에 고정결합되어 상기 연결 플레이트(130)에 대하여 탄력적으로 조임력을 제공하는 제1 조임부재(110)를 구비하는 탄성 클램프(100)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 제1 조임부재(110)는 리벳팅 또는 용접 등의 체결수단을 통해 결합되는 구성으로 됨이 바람직하다.

이로써, 상기 탄성 클램프(100)는, 상기 하나의 대응 모선 부스바(2) 및 대응 커넥터(14)를 상호 역방향에서 조임결합하도록 중앙에 연결 플레이트(130)를 매개로 상하부에서 탄력적으로 외팔보 운동하는 제1 조임부재(110) 및 제2 조임부재가 일체로 중앙의 연결 플레이트(130)와 함께 ㄹ 자형 종단면 형상을 가지도록 일체로 구성되어 하나의 탄성 클램프(100)를 형성하는 구조를 취하게 되는 것이다.

물론, 상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120)는 상기 연결 플레이트(130)의 상하면 대향측에 리벳팅, 보울트 또는 용접 등의 체결수단(140)을 통해 일체로 결합되는 구성으로 되어도 좋다.

또, 상기 탄성 클램프(100)의 제1 및 제2 조임부재(110, 120)는 끝단이 라운딩이나 벤딩 가공처리된 상기 연결 플레이트(130)로부터 멀어지는 방향을 지향하는 물결형태의 종단면 구조로 형성되어 있다.

상기 연결 플레이트(130)의 타측은 상기 하나의 모선 부스바(2)에 대응하여 전기적으로 연결되는 대응 커넥터(14)를 일체로 형성하도록 연장하여 상기 분기접속형 케이스(20)의 외부로 돌출하는 연장부를 구비하는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 연결 플레이트(130)의 연장부는 몸체(131)와, 이 몸체(131)로부터 하향 절곡된 제1 절곡부(133)와, 이 제1 절곡부(133)로부터 수평향으로 절곡된 제2 절곡부(135)를 포함하여 이루어진다.(도 7 참조)

또한, 상기 연결 플레이트(130)의 타측은 상기 하나의 모선 부스바(2)에 대응하여 전기적으로 연결되는 대응 커넥터(14)를 조임결합하도록 탄력적으로 외팔보 운동하는 제2 조임부재(120)를 구비하는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 탄성 클램프(100)의 제1 조임부재(110) 및 연결 플레이트(130)의 선단은 라운딩이나 경사 벤딩 가공처리된 상부를 지향하는 확개 형태의 종단면 구조로 형성되어 있다.

또한, 상기 분기접속형 케이스(20)에 접속 고정된 제2 조임부재(120)들은 커넥터(14) 또는 상기 연장부를 매개로, 상기 분기접속형 케이스(20)에 크로스 연결되는 결합박스에 접속 고정되고, 일단부가 상기 분기 차단기 등의 전기부하요소와 연결되는 커넥터(14)에 전기적으로 각각 연결되는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120) 중 어느 하나는 고정적인 집게동작을 가이드하여, 통전 성능을 장기간 그대로 유지할 수 있도록, 일정 거리 간격져 절결되어 병행 배열된 다수의 제1 및 제2 분기부(110a, 110b, 110c, 120a, 120b, 120c)를 구비하는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 분기부(110a, 110b, 110c, 120a, 120b, 120c)의 상부 또는 하부에는, 상기 모선 부스바(2, …)와의 접촉압력을 유지할 수 있도록 상기 케이스에 접압부(25)가 돌출 형성되어 있다.

또, 상기 체결수단(140)은, 상기 연결 플레이트(130)로부터 일체로 벤딩 가공되거나 지그 돌기가 상향으로 가압 돌출되어, 상기 연결 플레이트(130)에 용이하게 체결 또는 용접고정되는 구조를 채용함이 바람직하다. 여기에서, 용접 고정 방식은 용량이 높거나 낮은 사용처에서 두께를 가감 조정할 수 있도록 별개 구성요소로 채용되어도 좋다.

또한, 상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120) 중 어느 하나는 일정 두께를 갖는 다수의 판상부재가 절곡되어 이루어짐이 바람직하며, 이는 전기적인 접속 시 가능한 많은 통전점을 확보하기 위한 조치이다.

상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120) 중 어느 하나, 일예로 제1 조임부재(110)는 고정적인 집게동작을 가이드하여, 통전 성능을 장기간 그대로 유지할 수 있도록 다수의 제1 분기부(110a, 110b, 110c)를 구비하여, 상기 부스바(2)와의 관계에서 다수 지점의 통전점을 확보할 수 있게 됨으로써, 통전 성능을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

물론, 상기 제2 조임부재(120)는, 상기 제1 조임부재(110)의 반대방향에 배치된 분기차단기(4) 등과의 접속 통전을 장기간 그대로 유지할 수 있도록 다수의 제2 분기부(120a, 120b, 120c)를 구비하는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 다수의 제1 분기부(110a, 110b, 110c)의 선단 상부는, 바깥방향으로 원만히 융기하는 곡선형으로 이루어져서, 상기 모선 부스바(2)와의 접촉압력을 유지할 수 있도록 상기 제1 분기부(110a, 110b, 110c)에 탄력적으로 탄성 지지되는 하나 또는 한 쌍의 접압부(25)가 상기 케이스(20)의 내부에 돌출 형성되는 구조로 되어, 상기한 제1 조임부재(110) 일정두께의 판상부재가 탄력적으로 면접 설치되는 구조로 이루어지기 때문에, 상기 부스바(2)와의 관계에서 다수 지점의 통전점을 확보할 수 있게 됨으로써, 통전 성능을 보다 향상시킬 수 있게 되어 있다.

또, 상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120)의 양단에는 상기 모선 부스바(2)와 커넥터(14)의 접속을 용이화하기 위한 상향으로 경사 절곡된 테이퍼 부위로 이루어져도 좋다.

미설명 부호(23)는 상기 분기접속형 케이스(20)의 개방부를 덮는 커버이며, 예시하지 않은 분기접속형 케이스의 구멍들은 종래의 경우와 같이 장볼트로 체결되는 체결구들이다.

이로써, 도면에 예시된 바와 같이, 탄성 클램프(100)의 제1 조임부재 및 제2 조임부재(110, 120) 중 어느 하나, 특히 제1 조임부재(110)의 하방 수축으로 인해, 상기 커넥터(14)와 모선 부스바(2)의 단부가 상호 조임 결속 고정되고, 상기 조임 결속 고정을 위한 외팔보 운동과 양쪽 단부의 맞물림을 위해 한 단부가 다른 단부와 대면하여 조임작동되는 일종의 맞물림 수단으로의 작동이 진행되게 되는 것이다.

다시 말해서, 상기 제1 및 제2 조임부재(110, 120)는 일단이 지지된 일단부를 중심으로, 상하 외팔보 운동하면서 상기 커넥터(14)와 모선 부스바(2)를 집게동작과 같은 방식으로 클램핑함으로써, 항시 탄성력을 유지하면서 양측단의 커넥터(14)와 모선 부스바(2)를 탄력적으로 파지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 제2 조임부재(120)이 소요되지 않는 연장부를 채용한 연결 플레이트(130)의 경우에는, 직결식 커넥터의 역할을 수행할 수 있는 구조로 채용 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전기 접속 시의 신뢰성을 향상시켜 경제성을 향상시킴과 더불어, 단자 클램핑 부위에서 나타날 수 있는 반복적인 접속에 의한 볼트의 체결 해제로 비통전 발생 가능성을 차단하기 위하여 항시 탄성 조임력이 유지되는 상태로 하기 위한 탄성 클램프를 모선 부스바와 커넥터의 결속에 이용함으로써, 조립의 간단화와 함께 장기간의 전기 통전 효율을 극대화시킬 수 있게 되는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

본 발명에 따른 분전반에 있어서, 케이스는, 3상(극) 교류의 R상, S상, T상과 N상의 중성 상(극)용을 구분할 수 있도록 상 구분 표시를 전면에 구비할 수 있으am로, 모선 부스 바에 상 별 분기 접속기구를 마련함에 있어 작업이 용이하고 오 접속이 최소화되어 제조 및 설치 시 작업 생산성이 향상되고 신뢰성이 향상되며, 숙련 작업자가 불필요한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 분전반에 있어서, 모선 부스 바는 수직방향으로 서로 전기적 절연 간격을 두고 적층하여 설치되는 구조이므로 모선 부스 바의 수평 배치 구조 대비하여 분전반의 수평적 크기를 소형화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 분전반에 있어서, 분기 부스바와 클립 접속자가 볼트와 탄성 클램프에 의해 간단히 접속 조립됨과 더불어 효과적으로 접촉 압력 및 접촉 면적이 유지될 수 있어 전기적인 접속 효율을 증대할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 따른 분전반에 있어서, 분기면접스프링에 의해 안정되게 탄성지지되므로 모선 부스 바의 접촉시 접촉력이 신뢰성 있게 유지되어 접촉불량에 의한 통전전류의 불안정 및 발열현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

2 : 모선 부스바(Bus bar)
14 : 커넥터 20 : 분기접속형 케이스
21 : 접속구 25 : 접압부
50 : 결합박스 100 : 탄성 클램프
110 : 제1 조임부재
110a, 110b, 110c : 제1 분기부
120 : 제2 조임부재
120a, 120b, 120c : 제2 분기부
130 : 연결 플레이트

Claims (7)

1. 일정 거리 간격져 병행 배열된 다수 상의 모선 부스바 모듈에 차단기와 같은 전기요소에 전기적으로 접속시키기 위한 조립식 분전반에 있어서,
   상기 모선 부스바 모듈이 삽입 가능하도록, 난연성 절연물로 일측에 개방된 다수의 접속구를 갖는 형상으로 형성되고, 다수의 벽에 의해 일정공간으로 구획된 다수의 챔버를 갖는 다수의 병렬배열형 분기접속형 케이스와,
   상기 모선 부스바 중 1상을 상호 접속하도록 연결 플레이트의 일단측에 고정결합되어 상기 연결 플레이트에 대하여 탄력적으로 조임력을 제공하는 제1 조임부재를 구비하는 탄성 클램프를 포함하고,
   상기 제1 조임부재는 고정적인 집게동작을 가이드하여, 통전 성능을 장기간 그대로 유지할 수 있도록, 일정 거리 간격져 절결되어 병행 배열된 다수의 제1 분기부를 구비한 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결 플레이트의 타측은 상기 하나의 모선 부스바에 대응하여 전기적으로 연결되는 대응 커넥터를 형성하도록 연장하여 상기 분기접속형 케이스의 외부로 돌출하는 연장부를 구비한 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결 플레이트의 타측은 상기 하나의 모선 부스바에 대응하여 전기적으로 연결되는 대응 커넥터를 조임결합하도록 탄력적으로 외팔보 운동하는 제2 조임부재를 구비하고,
   상기 제2 조임부재는 고정적인 집게동작을 가이드하여, 통전 성능을 장기간 그대로 유지할 수 있도록, 일정 거리 간격져 절결되어 병행 배열된 다수의 분기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 탄성 클램프의 제1 조임부재 및 연결 플레이트의 선단이 라운딩이나 경사 벤딩 가공처리된 상부를 지향하는 물결형태의 종단면 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 분기접속형 케이스에 접속 고정된 탄성 클램프들은 커넥터를 매개로, 상기 분기접속형 케이스에 크로스 연결되는 결합박스에 접속 고정되고, 일단부가 상기 분기 차단기와 연결되는 커넥터에 전기적으로 각각 연결되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
   
6. 청구항 1 또는 3에 있어서,
   상기 다수의 분기부의 상부에는, 상기 모선 부스바와의 접촉압력을 유지할 수 있도록 상기 케이스에 접압부가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 분전반.
7. 삭제

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