KR101463046B1

KR101463046B1 - 인출형 차단기용 크래들 터미널

Info

Publication number: KR101463046B1
Application number: KR1020130086974A
Authority: KR
Inventors: 김근의
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-11-18

Abstract

본 발명은 인출형 차단기용 크래들 터미널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류의 흐름에 적합하면서 재료비용을 감소시킨 인출형 차단기용 크래들 터미널에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기용 크래틀 터미널은 관체로 형성되고, 상기 부싱에 삽입되어 상기 안착부에 설치되는 터미널 몸체; 및 일측면에는 외주면을 따라 형성된 단차부에 의해 결합턱이 형성되어 상기 터미널 몸체의 일단부에 결합되고, 타측면에는 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 연결부가 형성되는 터미널 머리;를 포함하여 구성된다.

Description

인출형 차단기용 크래들 터미널{The Terminal of Cradle for Withdrawable Circuit Breaker}

본 발명은 인출형 차단기용 크래들 터미널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류의 흐름에 적합하면서 재료비용을 감소시킨 인출형 차단기용 크래들 터미널에 관한 것이다.

일반적으로 진공차단기는 고압 전력계통에 설치되어 단락이나 과전류 등의 위험상황이 발생할 경우 회로를 차단하여 전력계통을 보호하도록 구성된 회로차단기의 일종으로서 진공상태에서의 절연성능과 아크 소호력이 우수한 점을 활용하여 설계된 것이다.

이러한 진공차단기는 인출형과 고정형으로 구분된다. 즉, 차단기 본체만으로 구성되어 배전반 판넬에 고정적으로 설치되는 고정형 차단기와 차단기의 유지보수가 용이하도록 크레들(Cradle)이라는 외함이 구비되어 차단기 본체가 크래들에 인/입출이 가능하도록 구성된 인출형 차단기로 나누어진다.

도 1에 종래기술에 따른 진공차단기 본체가 도시되어 있다. 진공차단기 본체(1)는 크게 주회로부(2), 조작부(3), 이송부(4)로 구성되어 있다. 이 중에서, 회로 내의 전압과 전류를 통전 또는 차단시키는 동작을 수행하는데 있어서 핵심이 되는 부분은 주회로부(2)이다. 진공차단기 주회로부에 관한 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1158652호 '진공 차단기'를 참조할 수 있다. 선행문헌의 도 2에는 차단기 본체(100)가 크래들(200)에 인입되어 있는 상태가 나타나 있다. 여기서, 크래들(200)의 격벽(220)에 부싱 터미널(돌출 단자부(500))이 설치되고 부싱 터미널에는 주회로부의 튤립형 접촉자(끼움 접속자(300))가 이동함에 따라 결합되거나 분리된다(선행문헌의 도 3 및 도 4 참조).

도 2는 종래기술에 따른 인출형 진공차단기의 결합상태 측면도이다. 도 2에는 차단기 본체(1)가 크래들에 결합된 상태에서 전류의 흐름이 나타나 있다. 인입부스바(5a)를 통하여 인가된 전류는 크래들 터미널(부싱터미널, 6a)과 차단기의 접촉자(7a) 및 상부터미널(8a)를 거쳐 주회로부(2) 내부로 들어간다. 주회로부(2)로 들어간 전류는 주회로부(2) 내의 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter)를 거쳐 하부터미널(8b)과 접촉자(7b) 및 부싱터미널(6b)를 통과하여 부하측 인출 부스바(5b)로 나가게 된다.

도 3은 종래기술에 따른 부싱터미널의 종단면도 및 평면도가 도시되어 있고, 도 4에는 종래기술에 따른 부싱터미널의 전류밀도 분포를 측정한 결과가 나타나 있다. 부싱터미널(6)은 부싱(10)에 삽입되어 고정되는 것이 일반적이다. 부싱터미널(6)에 전류가 흐를 때 대부분의 전류는 외주면의 표피부에 집중적으로 흐르게 되고, 소정 깊이 이상은 전류량이 급격히 감소하며 중심부에는 거의 전류가 흐르지 않는 것으로 나타난다. 그런데, 종래기술에 따른 부싱터미널(6)은 속이 찬 봉 형태로 형성되어 있으므로 전류가 흐르지 않는 심부의 경우 재료적인 측면에서 손실을 가져오게 된다. 특히, 부싱터미널(6)은 전기전도도가 우수하여야 하므로 대개 동 재질을 사용하여 제작되는데 이에 따른 비용의 손실은 적지 않다. 또한, 봉 형태로 되어 있으므로 전류 통전으로 인해 발생되는 열도 높게 형성된다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 전류 흐름에 적합하면서 재료비용의 손실이 발생하지 않는 부싱터미널을 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 발생하는 열이 효율적으로 방출될 수 있는 구조의 부싱터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기용 크래틀 터미널은 관체로 형성되고, 상기 부싱에 삽입되어 상기 안착부에 설치되는 터미널 몸체; 및 일측면에는 외주면을 따라 형성된 단차부에 의해 결합턱이 형성되어 상기 터미널 몸체의 일단부에 결합되고, 타측면에는 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 연결부가 형성되는 터미널 머리;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 터미널 몸체 및 터미널 머리는 동(銅) 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널 몸체의 일단부에는 안착홈이 형성되어 상기 결합턱이 안착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널 몸체는 인발가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널 머리는 상기 터미널 몸체에 브레이징 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널 몸체에는 상기 안착부 좌우에서 각각 고정링이 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널 몸체의 외주면에는 고정홈이 형성되며, 상기 고정홈에 끼워지는 고정편에 의해 상기 고정링을 가압함으로써 상기 부싱에 고정적으로 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 연결부에는 나사결합을 위한 나사홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기 크래들용 터미널에 의하면, 전류흐름에 적합한 형태로 컴팩트하게 구성되어 재료비용이 감소하는 효과가 있다.

또한, 터미널이 원통형의 몸체와 전원측 또는 부하측에 연결되는 머리부로 나누어져 있으므로 동 재질로 이루어진 터미널 몸체를 인발 작업에 의해 용이하게 가공할 수 있으므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.

한편, 터미널 몸체 내부에 중공부가 형성되므로 전류 통전으로 인해 발생하는 열의 방출에 효과적이다.

도 1은 종래기술에 따른 인출형 진공차단기 본체의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 인출형 진공차단기의 결합상태 측면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 크래들 터미널의 종단면도 및 평면도이다.
도 4에는 종래기술에 따른 크래들 터미널의 전류밀도 분포가 나타나 있다.
도 5는 본 발명에 따른 크래들 터미널의 종단면도 및 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 크래들 터미널의 분해도 및 결합도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 크래들 터미널은 인출형 차단기의 크래들 격판에 고정 설치되는 부싱(50); 관체로 형성되고, 상기 부싱(50)에 삽입 설치되는 터미널 몸체(20); 및 일측면에는 외주면을 따라 형성된 단차부(31)에 의해 결합턱(32)이 형성되어 상기 터미널 몸체(20)의 일단부에 결합되고, 타측면에는 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 연결부(34)가 형성되는 터미널 머리(30);를 포함하여 구성된다.

도 5는 본 발명에 따른 크래들 터미널의 종단면도 및 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 크래들 터미널의 분해도 및 결합도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

부싱(50)은 원통형으로 형성되고, 몸체부(51)와 머리부(52)로 이루어진다. 몸체부(51)와 머리부(52) 사이에는 플랜지부(53)가 형성된다. 부싱(50)은 플랜지부(53)가 크래들의 격판(취부판)에 결합됨으로써 크래들에 고정적으로 설치된다. 플랜지부(53)는 크래들에 설치하기 용이하도록 장방형으로 형성될 수 있다.

부싱(50)의 머리부(52)는 몸체부(51)보다 직경이 크게 형성될 수 있다. 머리부(52)는 외벽(52a)과 내벽(52b)의 이중벽으로 이루어질 수 있다. 외벽(52a)과 내벽(52b) 사이에는 강도를 증대시키기 위하여 리브(52c)가 형성될 수 있다.

부싱(50)의 머리부(52)와 몸체부(51) 사이에는 내측으로 안착부(54)가 돌출되어 형성된다. 안착부(54)는 링 형태로 형성되어 후술하는 터미널 몸체(20)가 삽입될 수 있도록 한다.

부싱(50)은 절연재료로 이루어진다. 부싱(50)은 터미널 몸체(20) 및 튤립형 접속자가 결합되는 공간을 형성할 뿐 아니라, 터미널 몸체(20) 및 튤립형 접속자를 외부로부터 전기적으로 보호하게 된다.

터미널 몸체(20)는 관체로 형성된다. 터미널 몸체(20)는 전기전도성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 예로 전기전도성이 우수하고 상대적으로 비용이 낮은 동(銅) 재질로 형성될 수 있다.

터미널 몸체(20)의 일단부에는 내측으로 안착홈(21)이 형성될 수 있다. 안착홈(21)에는 후술하는 터미널 머리(30)가 용이하게 삽입되고 안정적으로 결합되도록 한다.

터미널 몸체(20)의 외주면에는 둘레를 따라 고정홈(22)이 복수 개 형성된다. 일반적으로는 고정홈(22)이 두 개 형성되어 후술하는 고정편(45)이 각각 끼워질 수 있게 된다.

터미널 몸체(20)의 타단부에는 외주면에 경사부(23)가 형성될 수 있다. 경사부(23)의 형성으로 튤립형 접속자가 터미널 몸체(20)에 접속될 때 결합이 용이하게 이루어지게 된다.

터미널 몸체(20)는 봉재(棒材)의 내부를 절삭하는 방식으로 가공하는 것도 가능하며, 인발작업에 의해 가공하는 것도 가능하다. 특히, 터미널 몸체(20)가 동 재질로 이루어지는 경우 인발 가공 방식을 적용하는 경우 동 재료의 연성이 우수한 성질을 활용할 수 있으므로 생산성이 높아지고 생산비용이 절감되는 효과가 있다.

터미널 머리(30)는 기본적으로 원통체 형상으로 형성된다. 터미널 머리(30)이 외경은 터미널 몸체(20)의 외경과 동일하게 형성될 수 있다. 터미널 머리(30)의 일측면에는 외주면을 따라 단차부(31)가 형성되고, 이 단차부(31)에 의해 결합턱(32)이 돌출 형성된다. 결합턱(32)의 외경은 터미널 몸체(20)의 안착홈(21)의 내경과 동일하게 형성될 수 있다. 터미널 머리(30)의 결합턱(32)이 터미널 몸체(20)의 안착홈(21)에 삽입되어 결합됨으로써 터미널 몸체(20)와 터미널 머리(30)는 일체로 이루어질 수 있다.

터미널 머리(30)는 전기전도성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 터미널 머리(30)는 터미널 몸체(20)와 마찬가지로 전기전도성이 우수하고 상대적으로 비용이 낮은 동(銅) 재질로 형성될 수 있다. 터미널 몸체(20)와 터미널 머리(30)가 동일한 재질로 형성됨으로써 결합되어 사용되는 경우, 전기전도율의 변화가 없어서 통전성을 우수하게 유지하도록 할 수 있다.

터미널 몸체(20)와 터미널 머리(30)의 결합성을 높이기 위하여 용접 결합이 적용될 수 있다. 특히, 터미널 몸체(20)와 터미널 머리(30)가 동 재질로 이루어지는 경우 재료의 연한 성질을 고려하여 브레이징 용접에 의한 결합방식이 적용될 수 있다.

터미널 머리(30)의 타측면에는 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 연결부(34)가 형성된다. 연결부(34)는 나사홈으로 이루어질 수 있다.

터미널(20,30)은 상기 터미널 몸체(20)와 터미널 머리(30)가 결합된 일체로 이루어진다.

터미널(20,30)은 부싱(50)에 삽입되어 결합된다. 터미널(20,30)은 부싱(50)의 안착부(54)에 삽입되며, 대략적으로 두 개의 고정홈(22)의 중앙에 안착부(54)가 위치하도록 놓여진다. 터미널(20,30)에는 안착부(54)의 좌우로 각각 고정링(40)이 끼워지게 되고 각 고정링(40)은 터미널 몸체(20)의 고정홈(22)에 끼워지는 고정편(45)에 의해 고정된다. 이때, 고정편(45)은 안착부(54)를 향하여 고정링(40)을 각각 가압하게 되므로 고정링(40)은 압력을 받게 되고 이에 따라 터미널(20,30)을 안정적으로 지지하게 된다. 이러한 압력을 충분히 받을 수 있도록 고정링(40)의 폭은 적절하게 설계되는 것이 바람직하다. 고정편(45)은 링체로 형성되거나 링체의 일부로서 복수 개로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 크래들 터미널의 기능 및 작용에 대하여 설명하기로 한다.

터미널 몸체(20)는 관체로 형성되므로 전류가 통전되는 부분에 집중되어 형성되므로 통전량의 손실이 일어나지 않으면서도 재료 절감에 따른 원가 감소의 효과가 발생한다. 또한, 터미널 몸체(20)의 내부가 비어있으므로 전류 통전시 발생하는 열이 효과적으로 방출되게 된다. 더불어 터미널 몸체(20)를 인발이나 압출 작업에 의해 가공하는 것이 가능하므로 생산성이 향상되며 생산비용이 감소하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

20 터미널 몸체 21 안착홈
22 고정홈 23 경사부
30 터미널 머리 31 단차부
32 결합턱 34 연결부
40 고정링 45 고정편
50 부싱 51 몸체부
52 머리부 52a 외벽
52b 내벽 52c 리브
53 플랜지부 54 안착부

Claims

원통형으로 형성되고, 몸체부와 상기 몸체부보다 직경이 크게 형성되는 머리부 및 상기 몸체부와 머리부 사이에 형성되는 플랜지부로 이루어지는 부싱;
관체로 형성되며, 상기 부싱에 삽입되어 안착부에 설치되는 터미널 몸체; 및
원통체로 형성되며, 일측면에는 외주면을 따라 형성된 단차부에 의해 결합턱이 형성되어 상기 터미널 몸체의 일단부에 결합되고, 타측면에는 전원측 또는 부하측에 연결될 수 있는 연결부가 형성되는 터미널 머리;를 포함하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 터미널 몸체 및 터미널 머리는 동(銅) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 터미널 몸체의 일단부에는 안착홈이 형성되어 상기 결합턱이 안착되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 터미널 몸체는 인발 가공에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 터미널 머리는 상기 터미널 몸체에 브레이징 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 터미널 몸체에는 상기 안착부 좌우에서 각각 고정링이 삽입되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제6항에 있어서, 상기 터미널 몸체의 외주면에는 고정홈이 형성되며, 상기 고정홈에 끼워지는 고정편에 의해 상기 고정링을 가압함으로써 상기 부싱에 고정적으로 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.
제1항에 있어서, 상기 연결부에는 나사결합을 위한 나사홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 인출형 차단기의 크래들 터미널.