KR101801347B1 - 방폭형 케이블박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방폭형 케이블박스에 관한 것으로, 방폭형 케이블박스 상단 면에 다수 개로 형성되며, 방폭형 케이블박스 내부에 있는 부스바 및 케이블이 폭발할 경우, 발생하는 폭발가스를 외부로 배출하는 배출부를 포함한다. 이러한 방폭형 케이블박스는 케이블박스용으로 제작됨으로써, 대용량 변압기에 설치되는 케이블박스에도 사용될 수 있고, 케이블박스의 상단 면에 상대적으로 강도가 약한 방압변을 형성함으로써, 방폭형 케이블박스 내부에 있는 부스바 및 케이블의 폭발 시 폭발되어 나오는 폭발가스의 배출 방향을 위쪽 방향으로만 향하도록 할 수 있어, 폭발가스의 배출 방향을 예측할 수 있다.

Description

방폭형 케이블박스{EXPLOSION PROOF TYPE CABLE BOX}

본 발명은 방폭형 케이블박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 방압변을 구비하여, 케이블박스 내에서 부스바 및 케이블의 폭발이 발생할 경우, 발생되는 폭발가스를 방압변을 통하여 배출하게 하는 방폭형 케이블박스에 관한 것이다.

일반적으로 방폭형 케이스는 변압기의 외부에 형성되는데, 변압기의 내부에서 돌발적인 아크현상으로 인해 폭발현상이 발생할 경우, 폭발하는 부스바 및 케이블의 파편과 함께, 폭발 시 발생하는 폭발가스가 외부로 방출되는 것을 막아주는 역할을 한다.

한국등록특허 제10-1063163호는 방폭형 케이스에 관한 것으로서, 내부에 전자기기를 배치할 수 있는 금속제 수용부와, 전자기기를 삽입 설치할 수 있는 게이트와, 내부에 배치된 전자기기의 모니터를 관찰할 수 있는 투명창을 구비한 금속제 본체부, 상기 본체부 내부로 건조한 기체를 주입하기 위해 본체부를 관통하도록 형성된 가스 주입구, 상기 본체부 외부로 내부 기체를 방출하기 위해 본체부를 관통하도록 형성된 가스 방출구, 상기 가스 주입구에 연결되며 가스를 주입하거나 차단할 수 있는 주입밸브, 상기 가스 방출구에 연결되며 가스를 주입하거나 방출할 수 있는 방출밸브를 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 구조가 간단하며 확실한 방폭이 이루어지며 각종 전자기기의 방폭화가 저렴하게 달성된다는 장점이 있다.

그런데, 기존의 방폭형 케이스는 케이블박스용으로 제작되지 않는다는 문제점이 있었고, 또한 기존의 방폭형 케이스는 방폭형 케이스를 구성하는 재질의 강도가 전부 동일하여, 내부에 있는 부스바 및 케이블이 폭발할 경우, 폭발되어 나오는 부스바 및 케이블의 파편이 방폭형 케이스의 어느 부분을 뚫고 나올지 예측할 수 없다는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1063163호

본 발명의 일 실시예는 케이블박스에 방압변을 형성함으로써, 케이블박스 내부에서 폭발이 발생할 경우, 발생되는 폭발가스를 방압변을 통해 배출되도록 하는 방폭형 케이블박스를 제공하고자 한다.

실시예들 중에서, 방폭형 케이블박스는 방폭형 케이블박스 상단 면에 다수 개로 형성되며, 상기 방폭형 케이블박스 내부에 있는 상기 변압기가 폭발할 경우, 발생하는 폭발가스를 외부로 배출하는 배출부, 상기 방폭형 케이블박스 내부 벽면에 다수 개로 형성되며, 상기 변압기의 상단 면에 닿아, 상기 변압기로부터 발생되는 열을 흡수하여 방출하는 열방출부재를 포함한다.

일 실시예들 중에서, 상기 배출부는 상기 방폭형 케이블박스 상단 면에 일정한 공간을 형성하고, 상기 공간을 덮는 방압변을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예들 중에서, 상기 방압변은 상기 방압변의 상단 면 또는 하단 면에, 일정한 길이를 가지는 다수 개의 파열홈을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예들 중에서, 상기 파열홈은 한쪽 말단부가 상기 방압변의 정 중앙에 모이도록 일정한 간격을 가지고 배열되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예들 중에서, 상기 열방출부재는 상기 방폭형 케이블박스 내부 뒤쪽 벽면에서 안쪽 방향으로 돌출되는 소정의 길이를 가지는 바 형상의 부스바로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예들 중에서, 상기 부스바는 상기 부스바의 하부 측면에서 상기 변압기의 상단 면 방향으로 다수 개의 돌출바가 더 형성되며, 상기 돌출바의 말단 면이 상기 변압기의 상단 면에 닿도록 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방폭형 케이블박스는, 케이블박스용으로 제작됨으로써, 대용량 변압기에 설치되는 케이블박스에도 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방폭형 케이블박스는, 케이블박스의 상단 면에 상대적으로 강도가 약한 방압변을 형성함으로써, 내부 변압기의 폭발 시 폭발되어 나오는 변압기의 폭발가스의 배출 방향을 위쪽 방향으로만 향하도록 할 수 있어, 폭발가스의 배출 방향을 예측할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭형 케이블박스의 구성을 설명하는 구성도이다.
도 2는 도 1에 있는 배출부의 구성을 설명하는 구성도이다.
도 3은 도 1에 있는 열방출부재의 구성을 설명하는 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭형 케이블박스의 구성을 설명하는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 방폭형 케이블박스(100)는 변압기(200)의 외부에 형성되고, 변압기(200)에서 돌출되는 부스바(210) 및 케이블(220)을 덮는데, 배출부(110)를 포함한다.

여기서, 변압기(200)는 특정 직류전압을 주파수 변경 없이 다른 전압으로 직류를 변환시킨다. 변압기(200)는 하나의 코일이 다른 코일에 전류를 유도할 수 있도록 해주는 마이클 패러데이의 상호 인덕턴스 원리를 이용한다. 입력 전류와 출력 전류 간 비율은 개별적인 코일 두 개에 위치한 루프의 숫자로 결정된다. 그러므로 전류는 낮은 전압에서 높은 전압으로 비교적 쉽게 흐를 수 있다.

또한, 변압기(200)는 단락 전류 및 고장전류 유입에 따라 아크현상이 발생할 수 있다.

여기서 아크현상은 변압기 내, 강한 전류가 흐르는 두 개의 도체 사이에 단락 전류 및 고장전류가 유입될 경우, 청백색의 강한 빛을 내는 아크가 발생한다. 이때, 발생하는 아크를 통하여 약 10암페어 ~ 500암페어의 큰 전류가 흐른다. 이 전류는 금속 증기와 그 주위의 각종 기체분자를 양전기를 띤 양이온 및 음전기를 띤 전자로 분리시키고, 각각 양이온은 음의 전극으로, 전자는 양의 전극으로 이동한다.

이때, 전자의 온도는 1000도 이상에서 3500도에 달하므로, 주위에 있는 금속 재를 용융시키며 폭발할 수 있다.

여기서, 부스바(121)는 열전도율이 높은 동 재질로 만들어진 파이프 형태의 바를 말하며, 내부는 비어있는 형태가 될 수도 있고, 속이 꽉 찬 형태가 될 수도 있다.

부스바(210)는 변압기(200)의 측면에서 방폭형 케이블박스(100)의 측면을 향해, 수평방향으로 돌출되고, 부스바(121)의 길이 및 굵기는 변압기(200)에서 발생되는 열의 정도에 따라 달라질 수 있으며, 대략 직경이 10cm 정도의 굵기로 형성되는데, 변압기(200)에서 발생되는 열이 많을 경우, 부스바(121)의 굵기는 굵게 형성될 수 있고, 변압기(200)에서 발생되는 열이 적을 경우, 부스바(121)의 굵기는 얇게 형성될 수 있다.

배출부(110)는 방폭형 케이블박스(100) 상단 면에 다수 개로 형성되며, 방폭형 케이블박스(100) 내부에 있는 부스바(210) 및 케이블(220)이 아크현상에 의해 폭발할 경우, 발생하는 폭발가스를 외부로 배출하는 역할을 하는데, 여기서 배출부(110)는 방폭형 케이블박스(100)의 상단 면에 일정한 공간(예를 들어, 방폭형 케이블박스(100) 상단 면 넓이의 1/4정도의 직사각형 또는 정사각형)을 형성하여, 폭발가스를 외부로 배출하며, 또한 이런 일정한 공간은 방폭형 케이블박스(100) 상단 면에 적어도 하나 이상 형성되어, 폭발가스를 더 잘 배출하도록 한다.

도 2는 도 1에 있는 배출부의 구성을 설명하는 구성도이다.

도 2를 참조하면, 배출부(110)는 일정한 공간을 덮도록 하는 방압변(111)을 포함한다.

여기서 방압변(111)은 럽쳐디스크(Rupture Disc)라고도 하는데, 특정 압력 이상의 파열압력을 받는 경우, 정해진 파열 압력에서 파열되어, 내부 가스를 방출하는 역할을 하며, 방압변(111)의 종류로는 역돔형, 역돔형 위드 나이프블레이드(with Knife-Blade), 돔형, 평면형, 쓰레드 앤 유니온 타입(Thread & Union Type) 등이 있다.

방압변(111)은 배출부(110)를 덮기 위해, 배출부(110)의 크기와 동일하게 형성되고, 방압변(111)의 두께는 파열압력에 따라, 두껍거나 얇게 형성될 수 있다.

방압변(111)의 상단면 또는 하단 면에는, 일정한 길이(예를 들어, 방압변(111)의 대각선길이의 반 정도의 길이)를 가지는 다수 개의 파열홈(111-1)을 형성하는데, 파열홈(111-1)은 방압변(111)을 더 잘 파열되도록 하는 역할을 하며, 파열홈(111-1)의 깊이는 방압변(111)의 두께의 반 정도의 깊이로 형성된다.

파열홈(111-1)의 간격은 약 1mm~5mm 정도로 형성되며, 파열홈(111-1)의 간격도 파열압력에 따라, 넓거나 좁게 형성될 수 있다.

또한, 파열홈(111-1)은 한쪽 말단부가 방압변(111)의 정 중앙에 모이도록 일정한 간격을 가지고 배열되는데, 이때, 파열홈(111-1)의 다른 쪽 말단부는 파열홈(111-1)이 형성된 면의 모서리부분을 향한다. 그리고 방압변(111)의 정 중앙에 모인 파열홈(111-1)의 말단부는 방압변(111)에 있어서, 가장 내구도가 약한 부분이므로, 방폭형 케이블박스(110) 내부에 있는 부스바(210) 및 케이블(220)이 폭발할 경우, 가장 먼저 파열되면서 폭발방향과 반대방향으로 휘어진다.

일 실시예에서, 파열홈(111-1)이 4개 이상으로 형성될 경우, 기본적으로 4개의 파열홈(111-1)은 한쪽 말단부를 방압변(111)의 모서리를 향하게 하면서 다른 말단부를 방압변(111)의 정 중앙에 모이도록 배열하고, 남은 파열홈(111-1)들은 기 배열된 4개의 파열홈(111-1) 사이에 일정한 간격으로 배열되도록 한다. 이때, 기 배열된 4개의 파열홈(111-1) 사이에 배열되는 파열홈(111-1)들의 한쪽 말단부는 방압변(111)의 정 중앙에 모이도록 형성한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 방폭형 케이블박스
110 : 배출부
111 : 방압변
111-1 : 파열홈
200 : 변압기
210 : 부스바
220 : 케이블

Claims (4)

1. 변압기의 외부에 형성되고, 상기 변압기에서 돌출되어 나온 부스바 및 케이블을 덮는 방폭형 케이블박스에 있어서,
   상기 방폭형 케이블박스 상단 면에 다수 개로 형성되며, 상기 방폭형 케이블박스 내부에 있는 상기 부스바 및 케이블이 폭발할 경우, 발생하는 폭발가스를 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 방폭형 케이블박스.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 배출부는
   상기 방폭형 케이블박스 상단 면에 일정한 공간을 형성하고, 상기 공간을 덮는 방압변을 포함하는 것을 특징으로 하는 방폭형 케이블박스.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 방압변은
   상기 방압변의 상단 면 또는 하단 면에, 일정한 길이를 가지는 다수 개의 파열홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 방폭형 케이블박스.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 파열홈은
   한쪽 말단부가 상기 방압변의 정 중앙에 모이도록 일정한 간격을 가지고 배열되는 것을 특징으로 하는 방폭형 케이블박스.
   

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