KR101826158B1 - 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기 - Google Patents

온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기에 관한 것으로; 복수의 전선을 평행하게 병렬 배치한 제1 급전코일과 제2 급전코일을 구간별로 병렬로 배치하는 제1단계 및 상기 제1 급전코일과 제2 급전코일의 복수의 전선이 안쪽과 바깥쪽으로 트위스트되도록 접속방향을 전환시켜 연결하는 제2단계로 구성되는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법과 이에 사용되는 연결기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 대전력 온라인 무선 전력 전송 시스템에서 급전을 위한 급전코일을 구성하는 복수의 전선을 평행(parallel)하게 병렬로 배치하고 일정 간격으로 복수의 전선이 트위스트(twist)되도록 하여 전류가 커 여러개의 전선을 병렬 연결해 사용할 경우 발생가능한 전선간 전류 불균형 문제 및 이에 따른 발열/뒤틀림/추가 손실 등을 개선할 수 있다.

Description

온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기 {POWER SUPPLY COIL WINDING METHODS FOR ONLINE WIRELESS POWER SYSTEM AND CONNECTOR FOR THE SAME }
본 발명은 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 전기에너지를 추진동력으로 활용하는 열차 등과 같이 비접촉식으로 필요한 대전력을 무선으로 전송하는 무선 전력 전송 시스템용 급전코일을 복수의 전선을 병렬연결하여 구성시 전선 간의 전류 불균형 문제를 해결할 수 있는 권선 방법 및 이를 위한 연결기에 관한 것이다.
최근 철도차량 분야에서 무선 전력 전송에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 등록특허 제10-1535284호, 공개특허 제10-2015-0050952호 등을 통해 다양한 시스템이 제안되고 있다.
이와 같은 온라인 무선 전력 전송시스템은 일반적으로 수 m 이상의 급전선로를 지면에 매설하고, 급전선로에서 수 ~ 수십㎝ 떨어진 픽업은 급전 선로에 흐르는 전류에 의해 발생된 자기장에 의해 유도되는 전압 전류를 이용해 무선으로 전력을 전달받는다.
이러한 급전선로에서 급전전류가 수백 A 이상의 대전류인 경우 여러개의 전선을 병렬 연결해 공급한다.
이 경우 종래 무선 전력 전송 시스템의 급전코일은 한 턴 이상의 코일을 만들기 위해 전선을 스파이럴(spiral) 형태로 배치한다. 또한, 대(大) 전력 시스템의 경우 전류 용량을 키우기 위해 동일 규격의 전선을 여러 개 병렬 연결해 제작한다. 이 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 급전코일(1)로부터 픽업(2)은 자기장을 전달받아 전류를 형성한다.
그런데, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 급전코일(1)을 동일 규격의 전선(1a,1b)을 여러 개 묶어 병렬 연결하는 경우 각 전선(1a,1b)에 흐르는 전류의 크기가 달라진다. 이는 내측에 배치되는 안쪽 전선(1a)의 인덕턴스와 임피던스가 작아서 안쪽 전선(1a)에 흐르는 전류는 커지고 외측에 배치되는 바깥쪽 전선(1b)에 흐르는 전류는 작아지기 때문이다.
도 4 및 도 5는 정격전류가 500Arms인 1턴 코일을 2개의 전선(1a,1b)을 내측과 외측에 나란하게 병렬연결하여 사용하는 경우 전류 분포(표면 전류 밀류: Surface current density)를 시뮬레이션한 경우를 도시한 도면들이다. 물론, 이의 시뮬레이션 모델은 도 1에 도시된 바와 같으며, 이를 통해 내측에 배치되는 안쪽 전선(1a)에는 약 277Arms가 흐르고 외측에 배치되는 바깥쪽 전선(1b)에는 약 223Arms가 흐르는 것을 알 수 있다.
이와 같은 안쪽 및 바깥쪽 전선(1a,1b)간 전류 불균형은 안쪽 전선(1a)의 발열을 크게 하여 전선의 수명에 악영향을 주고, 온도 그래디언트(gradient)에 의한 급전코일의 뒤틀림 등의 문제가 발생한다.
또한, 이러한 전류 불균형은 전류가 많이 흐르는 코일에서 큰 손실이 발생해 전체 시스템의 손실을 커지게 해 무선 급전시스템의 효율을 저하시키는 원인이 된다.
아울러, 여러 턴 코일의 경우 안쪽 전선(1a)에 의해서 발생하는 자계와 바깥쪽 전선(1b)에 의해서 발생하는 자계의 불균형에 의해 근접 효과 손실(proximity-effect loss)이 심해져 큰 손실을 야기하며, 이러한 전류 불균형의 문제는 병렬 연결된 전선의 수가 많아질수록 심해진다.
참고문헌: 등록특허 제10-1535284호 참고문헌: 공개특허 제10-2015-0050952호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 열차 등과 같이 온라인으로 무선 전력 전송을 위해 복수의 전선을 병렬연결하여 급전코일을 구성시 전선 간의 전류 불균형 문제를 해결할 수 있는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 급전코일의 구성을 위해 복수의 전선을 병렬연결시 전류 불균형 문제를 해결할 수 있도록 설정된 구간별로 전선간의 상대적인 위치를 규칙적으로 바꿔줄 수 있는 연결기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법에 있어서,
복수의 전선을 평행하게 병렬 배치한 제1 급전코일과 제2 급전코일을 구간별로 병렬로 배치하는 제1단계; 및 상기 제1 급전코일과 제2 급전코일의 복수의 전선이 안쪽과 바깥쪽으로 트위스트되도록 접속방향을 전환시켜 연결하는 제2단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법을 제공한다.
이때, 상기 제1단계는, 제1 급전코일인 설정길이의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선을 평행하게 병렬로 배치하는 단계와, 상기 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선의 타단에 설정거리를 유지하며 제2 급전코일인 설정길이의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선을 평행하게 병렬로 배치하는 단계로 구성되고; 상기 제2단계는, 상기 제1 안쪽 전선의 타단부를 제2 바깥쪽 전선의 일단부와 연결하고, 제1 바깥쪽 전선의 타단부를 제2 안쪽 전선의 일단부와 연결하는 단계;인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2단계는, 상기 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선와 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선을 교차 결선하기 위해 연결기를 이용하여 일정 길이마다 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선의 연결 방향을 전환하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
복수의 전선으로 이루어지는 제1 및 제2 급전코일을 연결하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기에 있어서, 상기 연결기는 복수의 전선이 연결되는 일단부와 타단부가 바깥쪽에서 안쪽으로 방향이 전환되게 내향 연결부로 연결되는 내측전환용 부스바와, 복수의 전선이 연결되는 일단부와 타단부가 안쪽에서 바깥쪽으로 방향이 전환되게 외향 연결부로 연결되는 외측전환용 부스바와, 상기 내측전환용 부스바 및 외측전환용 부스바가 고정설치되는 몰드케이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기도 제공한다.
이때, 상기 내측전환용 부스바와 외측전환용 부스바는 양단의 높이가 동일하게 높게 형성되되, 상기 내측전환용 부스바의 일단부와 타단부를 연결하는 내향 연결부가 높게 형성되며, 상기 외측전환용 부스바는 일단부와 타단부를 연결하는 외향 연결부의 높이가 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 내측전환용 부스바 및 외측전환용 부스바의 일단부와 타단부에는 체결공이 각각 형성되어 제1 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선이 연결되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선의 단부에는 동 또는 알루미늄 재질의 접속단자가 결합되어, 상기 접속단자를 내측전환용 부스바와 외측전환용 부스바의 일단부와 타단부에 형성된 체결공에 상기 접속단자를 밀착시킨 후 체결수단으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 내측전환용 부스바 또는 외측전환용 부스바는 하나이상 몰드케이스에 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측전환용 부스바와 외측전환용 부스바의 일단부는 높게 형성되고 타단부는 낮게 형성되되, 상기 내측전환용 부스바의 일단부와 내향 연결부는 동일하게 높이 형성하고 상기 제1 내향 연결부와 연결되는 타단부는 낮게 형성하며, 상기 외측전환용 부스바의 일단부에서 낮게 절곡되어 외향 연결부는 낮게 형성하고 상기 외향 연결부와 타단부는 동일하게 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 몰드케이스의 일단부와 타단부에는 제1 급전코일의 전선과 제2 급전코일의 전선 단부 또는 접속단자를 지지하는 지지부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 몰드케이스의 상부에는 개폐가능한 커버가 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 대전력 온라인 무선 전력 전송 시스템에서 급전을 위한 급전코일을 구성하는 복수의 전선을 평행(parallel)하게 병렬로 배치하고 일정 간격으로 복수의 전선이 트위스트(twist)되도록 하여 전류가 커 여러개의 전선을 병렬 연결해 사용할 경우 발생가능한 전선간 전류 불균형 문제 및 이에 따른 발열/뒤틀림/추가 손실 등을 개선할 수 있다.
특히, 본 발명은 연결기를 사용하여 급전 선로의 전선을 직접 밴딩하지 않고 트위스팅 할 수 있어, 전류분포의 불균형 문제, 불균형 발명에 의한 뒤틀림 문제, 그리고 근접 효과 손실(proximity-effect)에 의해 발생하는 손실문제를 개선할 수 있다.
아울러, 본 발명은 급전 선로의 전선을 권선시 연결기를 이용해 급전용 전선을 따로 밴딩하지 않고 연결기 만을 이용해 트위스팅하기 때문에 시공이 간편하다.
또한, 본 발명은 1턴 코일 뿐만 아니라, 여러턴의 집전코일을 권선시에도 연결기를 이용하여 턴과 턴 사이에 발생하는 근접 효과 손실(proximity-effect loss)을 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 1턴 코일, 2개의 전선이 병렬연결된 급전 선로를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 일반적인 1턴 코일, 2개의 전선이 병렬연결된 급전 선로와 픽업을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 정격전류가 500Arms인 1턴 코일을 2개의 전선을 병렬연결하여 사용하는 경우 전류 분포를 시뮬레이션한 경우를 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명에 따른 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법에 따라 1턴, 2개 전선을 연결기를 이용해 병렬 연결한 경우 시뮬레이션 모델을 도시한 도면이다.
도 8은 1턴, 2개 전선을 병렬시 안쪽과 바깥쪽을 연속적으로 크로스한 경우 전류 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 연결기의 적용유무에 따른 급전선로의 전류량을 시뮬레이션 결과를 비교한 그래프이다.
도 10은 연결기의 이용 유무에 따른 급전선로의 손실을 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연결기에 전선을 연결한 상태를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연결기를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법의 다른 예로서 1턴 코일, 3개 전선을 병렬 연결한 경우를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법의 또 다른 예로서 1턴 코일, 4개 전선을 병렬 연결한 경우를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연결기를 도시한 사시도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전선 연결기를 도시한 도면들이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전선 연결기를 도시한 도면들이다.
이하, 본 발명에 따른 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법 및 이를 위한 연결기를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 6을 참고하면, 본 발명은 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선시 여러개의 병렬연결된 전선의 임피던스를 동일하게 해주기 위해서 안쪽과 바깥쪽에 병렬로 배치되는 복수의 전선이 한 위치에만 있으면 안되고 서로의 위치를 동일한 횟수로 교환할 수 있도록 한다.
이 경우 대전류용 전선은 작은 반경으로 밴딩(bending)하는 것이 쉽지 않아 여러개의 전선을 직접 트위스트(twist)할 수 있지만, 직접 여러 개의 전선(1a,1b)을 트위스트하게 되면 전선의 직경에 전선수를 곱한것 만큼의 급전 시스템의 높이가 높아져 무선 급전 시스템에 적합하지 않다.
따라서, 본 발명에서는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일의 권선시 설정된 구간별로 전선간의 위치를 규칙적으로 바꿔줄 수 있는 연결기(100)를 이용해 구간별로 병렬로 배치되는 복수의 전선을 안쪽 및 바깥쪽의 위치를 규칙적으로 바꿔주어 전류 불균형의 문제를 해결한다.
먼저, 급전선로(10)는 외부로부터 전류를 전달받아 자기장을 발생시키기 위해 선로상에 설치되는 것으로, 급전코어와 급전을 위한 급전코일(11,12)을 포함한다.
이 경우 상기 급전코어가 상기 급전코일(11,12)로 권선되어 감아지고, 전류가 급전코일(11,12)에 흐르면, 급전코일(11,12)의 권선수 및 급전코어의 자성에 따라 일정 방향의 자기장을 발생시킨다.
이와 같은 급전코일(11,12)의 권선을 위해 본 발명은 구간별로 복수의 전선(11a,11b)(12a,12b)을 평행(parallel)하게 병렬로 배치하고, 그 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 복수의 전선(11a,11b)(12a,12b)이 트위스트(twist)되도록 한다.
도 6에 도시된 바를 참고하면 복수의 전선(11a,11b)(12a,12b)을 평행(parallel)하게 병렬 배치한 제1 급전코일(11)과 제2 급전코일(12)을 구성하는 복수의 전선들의 접속방향을 크로스(cross)시켜 연결한다.
좀 더 구체적으로 설명하면 제1 급전코일(11)로서 설정길이(예를 들어 수 ~ 20m)의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)을 평행(parallel)하게 병렬로 배치하고, 상기 제1 급전코일(11)의 타단에 설정거리(예를 들어 수 ~ 수십㎝)을 유지하며 제2 급전코일(12)로서 설정된 길이(예를 들어 수 ~ 20m)의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12b)을 평행(parallel)하게 병렬로 배치한 후, 제1 안쪽 전선(11a)의 타단부를 제2 바깥쪽 전선(12b)의 일단부와 연결하고, 제1 바깥쪽 전선(11b)의 타단부를 제2 안쪽 전선(12a)의 일단부와 연결한다.
이때, 상기 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)과 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12b)을 교차 결선하기 위해 연결기(Twisted-connector)(100)를 이용하며 이에 따라 일정 길이마다 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)과 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12b)의 연결 방향을 전환함에 따라 전류 불균형을 해소할 수 있다.
이와 같이 연결기(Twisted-connector)(100)를 이용하면 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 병렬연결된 전선에서 고른 전류 분포를 볼 수 있다.
이때, 도 7은 1턴, 2개 전선을 연결기(100)로 병렬 연결한 경우 시뮬레이션 모델을 도시한 도면이고, 도 8은 1턴, 2개 전선 병렬시 트위스트한 경우 전류 분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.
특히, 도 9는 도 7 및 도 8에서와 같이 연결기(100)를 이용하여 급전선로를 제작한 경우와 연결기(100)를 사용하지 않고 일반적으로 배치했을 경우 안쪽과 바깥쪽 전선에 흐르는 전류의 양을 시뮬레이션을 통해 계산한 결과로서, 도시된 바와 같이 연결기(100)를 사용하는 경우에는 안쪽과 바깥쪽 전선의 전류분포가 균일하게 250Arms을 이루지만, 연결기(100)를 사용하지 않는 경우에는 안쪽과 바깥쪽 전선의 전류분포가 각각 275Arms 및 225Arms을 이루게 되어 불균형을 이룸을 알 수 있다.
또한, 이러한 연결기(100)를 이용해 코일을 제작한 경우 전류분포가 균일해져 전류 불균형에 의한 손실이 줄어들어 도 10에 도시된 바와 같이 전선 연결기(100)를 이용해 교차 연결 유무에 따른 급전선로의 손실을 비교해 본 바 500Arms를 투입시 연결기(100)를 사용하지 않고 일반적으로 배치했을 경우에 비해 연결기(100)를 사용하여 교차되게 전선을 연결한 경우 급전 코일의 손실이 15% 정도 감소됨을 확인할 수 있다.
이에 따라 본 발명에서 적용되는 연결기(100)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 설정길이를 갖는 제1 및 제2 집전코일(11,12)을 설정간격으로 배치하고 연결기(100)를 이용해 제1 및 제2 집전코일(11,12)의 양단을 연결한다.
이와 같은 연결기(100)는 일단부(111)와 타단부(112)가 바깥쪽에서 안쪽으로 방향이 전환되게 내향 연결부(113)로 연결되는 내측전환용 부스바(110)와, 일단부(121)와 타단부(122)가 안쪽에서 바깥쪽으로 방향이 전환되게 외향 연결부(123)로 연결되는 외측전환용 부스바(120)와, 상기 내측전환용 부스바(110) 및 외측전환용 부스바(120)가 고정설치되는 몰드케이스(130)로 구성된다.
이때, 상기 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120)는 전기적인 접속이 이루어지지 않아야 한다. 이를 위해 도시된 바와 같이 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120)의 양단(111,112)(121,122)의 높이를 동일하며 높게 형성하는 경우 내측전환용 부스바(110)의 일단부(111)와 타단부(112)를 연결하는 내향 연결부(113)를 높게 형성시켜주며, 외측전환용 부스바(120)는 일단부(121)와 타단부(122)를 연결하는 외향 연결부(123)의 높이를 낮게 형성시켜주어 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120) 간의 전기적인 접속 및 간섭없이 방향을 전환할 수 있도록 한다.
물론, 이를 위해 상기 외측전환용 부스바(120)만 절곡하여 외향 연결부(123)를 낮게 형성할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 내측전환용 부스바(110)의 일단부(111)에는 제1 급전코일(11)의 제1 바깥쪽 전선(11b)이 연결되고, 상기 내측전환용 부스바(110)의 타단부(112)에는 제2 급전코일(12)의 제2 안쪽 전선(12a)이 연결되고, 상기 외측전환용 부스바(120)의 일단부(121)에는 제1 급전코일(11)의 제1 안쪽 전선(11a)이 연결되고, 상기 외측전환용 부스바(120)의 타단부(122)에는 제2 급전코일(12)의 제2 바깥쪽 전선(12b)이 연결된다.
한편, 상기 내측전환용 부스바(110) 및 외측전환용 부스바(120)의 일단부(111,121)와 타단부(112,122)에는 체결공(111a,121a)(112a,122a)이 각각 형성되어 제1 급전코일(11)의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)과 제2 급전코일(12)의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12b)이 연결된다.
이 경우 제1 급전코일(11)의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)과 제2 급전코일(12)의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12b)의 단부에는 동 또는 알루미늄 재질의 접속단자(또는 압착단자)(11c,11d)(12cc,12d)가 결합되어 접속단자(11c,11d)(12cc,12d)를 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120)의 일단부와 타단부에 형성된 체결공(111a,121a)(112a,122a)에 밀착시킨 후 나사 등의 체결수단(111b,121b)(112b,122b)으로 결합해주어 일체로 연결해주게 된다.
한편, 본 발명은 1턴 2개 전선 병렬연결시 뿐만 아니라 여러개의 전선을 병렬 연결하는 경우 및 여러 턴의 코일을 2개 이상의 전선으로 병렬 연결 시에도 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 확장 적용이 가능하다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이 1턴 코일, 3개 전선 병렬 연결하는 경우에는 2개의 내측전환용 부스바(110)와 하나의 외측전환용 부스바(120)를 몰드케이스(130)에 고정한 연결기(100)를 이용할 수 있으며, 도 14에 도시된 바와 같이 1턴 코일, 4개 전선 병렬 연결하는 경우에는 3개의 내측전환용 부스바(110)와 하나의 외측전환용 부스바(120)를 몰드케이스(130)에 고정한 연결기(100)를 이용할 수 있다.
도 15는 1턴 코일, 3개 전선을 병렬 연결하는 경우의 연결기 구조를 설명하기 위해 도시한 도면으로, 연결기(100)는 일단부와 타단부가 바깥쪽에서 안쪽으로 방향이 전환되게 내향 연결부로 연결되는 2개의 내측전환용 부스바(110,110')와, 일단부와 타단부가 안쪽에서 바깥쪽으로 방향이 전환되게 외향 연결부로 연결되는 외측전환용 부스바(120)와, 상기 내측전환용 부스바(110,110') 및 외측전환용 부스바(120)가 고정설치되는 몰드케이스(130)로 구성된다.
이 경우 2개의 내측전환용 부스바(110,110')와 1개의 외측전환용 부스바(120)로 이루어지되, 2개의 내측전환용 부스바(110,110')는 일단부에서 타단부로 한칸씩 내측으로 이동하며 방향을 전환하며, 1개의 외측전환용 부스바(120)는 일단부에서 타단부로 2칸 외측으로 이동하며 방향을 전환하는 구조로 이루어진다.
물론, 내측전환용 부스바(110,110')와 외측전환용 부스바(120)의 연결부위는 중첩시 전기적인 접속 및 간섭을 배제하기 위해 높이차를 갖도록 절곡 형성된다.
한편, 도 16 및 도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전선 연결기를 도시한 도면들이다. 이는 1턴 코일, 2개 전선 병렬 연결하는 경우로서 도 11 및 도 12의 변형 예이다.
이에 의하면, 연결기(100)를 구성하는 상기 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120)는 일단부(111,121)와 타단부(112,122)의 높이차를 갖도록 하는 구조로서, 내측전환용 부스바(110)와 외측전환용 부스바(120)의 일단부(111,121)는 높게 형성하고 타단부(112,122)는 낮게 형성한다.
이 경우 내측전환용 부스바(110)의 일단부(111)와 내향 연결부(113)는 동일하게 높이 형성하고 상기 내향 연결부(113)와 연결되는 타단부(112)는 낮게 형성하며, 외측전환용 부스바(120)의 일단부(121)에서 낮게 절곡되어 외향 연결부(123)는 낮게 형성하고 상기 제2 외향 연결부(123)와 타단부(122)는 동일하게 낮게 형성된다.
물론, 상기 연결기(100)를 구성하는 몰드케이스(130)의 일단부와 타단부에는 제1 급전코일(11)의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선(11a,11b)과 제2 급전코일(12)의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선(12a,12a)의 단부 또는 접속단자(11c,11d)(12c,12d)가 안정적으로 지지될 수 있는 지지부(132,133)가 더 형성된다.
또한, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 외부로부터의 이물질 유입으로 인한 사고를 방지하기 위해 몰드케이스(130)의 상부에는 개폐가능한 커버(140)가 장착된다.
이에 따라 연결기(100)를 이용해 제1 및 제2 집전코일(11,12)을 구성하는 전선들(11a,11b)(12a,12b)간의 방향이 전환되도록 연결하고 커버(140)를 장착함으로서 외부의 물리적 충격 및 이물질 유입 등의 사고를 미연에 방지할 수 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 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 급전선로 11: 제1 급전코일
12: 제2 급전코일 100: 연결기
110: 내측전환용 부스바 120: 외측전환용 부스바
130: 몰드케이스 140: 커버

Claims (11)

  1. 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법에 있어서,
    내측에 급전코어가 위치하도록 권취되는 복수의 전선을 평행하게 병렬 배치한 제1 급전코일과 제2 급전코일을 구간별로 병렬로 배치하는 제1단계; 및
    상기 제1 급전코일과 제2 급전코일의 복수의 전선이 안쪽과 바깥쪽으로 트위스트되도록 접속방향을 전환시켜 연결하여 안쪽과 바깥쪽 전선의 전류의 불균형을 해소하도록 하는 제2단계;로 이루어지고,
    상기 제1단계는, 제1 급전코일인 설정길이의 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선을 평행하게 병렬로 배치하는 단계와, 상기 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선의 타단에 설정거리를 유지하며 제2 급전코일인 설정길이의 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선을 평행하게 병렬로 배치하는 단계로 구성되고;
    상기 제2단계는, 상기 제1 안쪽 전선의 타단부를 제2 바깥쪽 전선의 일단부와 연결하고, 제1 바깥쪽 전선의 타단부를 제2 안쪽 전선의 일단부와 연결하는 단계;로 이루어지며,
    상기 제2단계는, 상기 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선을 교차 결선하기 위해 연결기를 이용하여 일정 길이마다 제1 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 안쪽 및 바깥쪽 전선의 연결 방향을 전환하는 단계인 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 복수의 전선으로 이루어지는 제1 및 제2 급전코일을 연결하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기에 있어서,
    상기 연결기는 복수의 전선이 연결되는 일단부와 타단부가 바깥쪽에서 안쪽으로 방향이 전환되게 내향 연결부로 연결되는 내측전환용 부스바와, 복수의 전선이 연결되는 일단부와 타단부가 안쪽에서 바깥쪽으로 방향이 전환되게 외향 연결부로 연결되는 외측전환용 부스바와, 상기 내측전환용 부스바 및 외측전환용 부스바가 고정설치되는 몰드케이스로 구성되고,
    상기 내측전환용 부스바 또는 외측전환용 부스바는 하나이상 몰드케이스에 고정 설치되고,
    상기 내측전환용 부스바와 외측전환용 부스바의 일단부는 높게 형성되고 타단부는 낮게 형성되되, 상기 내측전환용 부스바의 일단부와 내향 연결부는 동일하게 높이 형성하고 상기 내향 연결부와 연결되는 타단부는 낮게 형성하며, 상기 외측전환용 부스바의 일단부에서 낮게 절곡되어 외향 연결부는 낮게 형성하고 상기 외향 연결부와 타단부는 동일하게 낮게 형성되며,
    상기 몰드케이스의 상부에는 개폐가능한 커버가 장착되는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 내측전환용 부스바 및 외측전환용 부스바의 일단부와 타단부에는 체결공이 각각 형성되어 제1 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선이 연결되는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선과 제2 급전코일의 안쪽 및 바깥쪽 전선의 단부에는 동 또는 알루미늄 재질의 접속단자가 결합되어, 상기 접속단자를 내측전환용 부스바와 외측전환용 부스바의 일단부와 타단부에 형성된 체결공에 상기 접속단자를 밀착시킨 후 체결수단으로 결합하는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 몰드케이스의 일단부와 타단부에는 제1 급전코일의 전선과 제2 급전코일의 전선 단부 또는 접속단자를 지지하는 지지부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 온라인 무선전력 시스템의 급전코일 권선용 연결기.
  11. 삭제
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