KR101831934B1 - 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 수용공간이 형성되고, 복수의 영역으로 구획된 본체부; 상기 본체부 내부에 구획된 영역을 개폐할 수 있도록 각 영역별로 구비되는 도어; 상기 수용공간에 배치되고, 고압으로 공급된 전력을 개폐하는 부하개폐기 및 상기 수용공간에 배치되고, 사용 전력량을 계량하는 계기용 변압변류기를 포함하고, 상기 부하개폐기의 전원 인출부와, 상기 계기용 변압변류기의 전원 인입부는 상 배열이 서로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 수배전반을 제공한다.

Description

측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반{Distributing board}

본 발명은 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반에 관한 것으로, 특히 내부 수배전 설비와 변압설비를 연결하는 부스바의 결합위치를 개선하여 수배전반의 높이를 감소시킬 수 있는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 전력 제공자로부터 전력을 받는 역할과 전력소비가 필요한 설비에 전력을 공급하는 역할을 담당하는 것으로서, 수배전설비와 변압설비를 구비한 통상의 변전실의 관련 설비를 구축하고 있다.

예컨대, 상기와 같은 수배전반의 내부는 단계적으로 특고압측과 저압측으로 구분되며, 전력 제공자인 한국전력에서 전기를 받는 수전설비와, 상기 수전설비를 통해 수전된 전기를 사용자가 필요로 하는 전압 또는 용량으로 변경하여 공급하는 변압기 및 정전사고 등과 같은 사고로부터 전체 설비를 보호하는 차단기 등을 구비한 배전설비를 갖추고 있다.

이때 사용되는 수배전반은 사용하는 과정에서 인체의 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 외부와의 직접적인 접촉 제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어가 장착된 절연 본체, 즉 수배전반 몸체와 연속적이며 균일한 공급전압에 대한 신뢰성을 감안하여 본체 내부에 차단기나 피뢰기와 같은 각종 보호 장비가 필수요건으로 설치되고 있다.

그러나 종래의 수배전반은 내부에 구비된 수배전 설비와 변압설비 등의 전원을 연결하는 부스바가 상(R, S, T 또는 R, S, T, N)끼리 일정 간격을 이격하여 배치하기 위해 3축(x, y, z) 방향으로 절곡되어 서로 연결하도록 배치되면서 수배전반의 높이가 높아질 수 밖에 없는 구조를 취하고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 수배전반은 예컨대, 정면을 향해 전원 인출부가 배치된 수전설비와, 측면을 향해 전원 인입부가 배치된 배전설비를 부스바로 연결하기 위해서, 부스바(1)가 수전설비의 전원 인출부로부터 정면 방향(x축 방향)으로 결합되고, 연장되는 부분이 상측 방향(y축 방향)으로 올라가 천장에 애자에 의해 결합 지지되며, 다시 측면 방향(z축 방향)으로 이어져 배전설비의 전원 인입부에 연결되도록 결합된다.

이렇게 부스바(1)의 연결 거리가 멀어지면, 전력 손실이 발생하고, 또한 부스바가 상끼리 이격되어 연결되면서 이격 거리에 따른 수배전반의 높이(h)가 높아질 수밖에 없는 구조로 설계되는 문제점이 제기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 부스바를 통해 연결되는 인접한 전력 설비들 간에 전원 인입부와 인출부가 서로 대향하여 마주하도록 배치함으로써 불필요한 수배전반의 높이를 줄이고, 부스바의 연결거리를 감소시킬 수 있는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 수용공간이 형성되고, 복수의 영역으로 구획된 본체부; 상기 본체부 내부에 구획된 영역을 개폐할 수 있도록 각 영역별로 구비되는 도어; 상기 수용공간에 배치되고, 고압으로 공급된 전력을 개폐하는 부하개폐기 및 상기 수용공간에 배치되고, 사용 전력량을 계량하는 계기용 변압변류기를 포함하고, 상기 부하개폐기의 전원 인출부와, 상기 계기용 변압변류기의 전원 인입부는 상 배열이 서로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 제공한다.

상기 부하개폐기의 전원 인출부와 상기 계기용 변압변류기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치될 수 있다.

상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반은 상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변압기를 더 포함할 수 있다.

상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부와 상기 계기용 변압기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치될 수 있다.

상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반은 상기 계기용 변압기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 진공차단기를 더 포함할 수 있다.

상기 계기용 변압기의 전원 인출부와 상기 진공차단기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치될 수 있다.

상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반은 상기 진공차단기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변류기를 더 포함할 수 있다.

상기 진공차단기의 전원 인출부와 상기 계기용 변류기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치될 수 있다.

상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반은 상기 본체부의 배면 또는 측면 상에 구비되어 상기 본체부 내부의 공기를 외부로 배출하는 환풍유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반은 상기 본체부의 내측 상부에는 구획된 영역들을 모두 연통하는 공조덕트를 더 포함하고, 상기 공조덕트는 상기 본체부 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬을 포함하는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치될 수 있다.

본 발명에 의한 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반에 따르면,

첫째, 상 배열이 서로 나란히 배치되어 수배전반의 높이를 줄일 수 있기 때문에 소형화, 경량화 할 수 있고,

둘째, 수배전반의 높이 감소로 인해 수배전반이 배치되는 전기실의 높이도 감소시킬 수 있으며,

셋째, 수배전반의 높이 감소로 인해 부하들의 각 위치 중심에 설치할 수 있어 배치 위치에 대한 설계가 자유롭고,

넷째, 부스바의 연결거리가 감소함에 따라서 전력손실이 감소할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래 수배전반의 내부에 부스바가 연결된 상태를 도시하는 참고도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 측면에서 바라본 내부를 간략하게 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반의 내부를 도시하는 배치도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 도시하는 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 도시하는 정면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반을 측면에서 바라본 내부를 간략하게 도시하는 단면도이며, 도 5는 도 4에 나타낸 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반의 내부를 도시하는 배치도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)은 내부에 수용공간(111)이 형성되고, 복수의 영역으로 구획된 본체부(110)와, 상기 본체부(110) 내부에 구획된 영역을 개폐할 수 있도록 각 영역별로 구비되는 도어(120)와, 상기 수용공간(111)에 배치되고, 고압으로 공급된 전력을 개폐하는 부하개폐기(LBS, Load Breaker Switch, 130) 및 상기 수용공간(111)에 배치되고, 사용 전력량을 계량하는 계기용 변압변류기(MOF, Metering Out Fit, 140)를 포함한다.

상기 본체부(110)는 수배전반 뿐만 아니라, 일반 분전반, 배전반, 모터 제어반 등에 적용이 가능하다.

또한 상기 본체부(110)는 내부에 복수의 영역으로 구획되고, 각 영역마다 내부를 개폐할 수 있도록 상기 도어(120)가 구비된다. 상기 본체부(110)의 내부에 구획된 영역은 특고압측 영역으로부터 저압측 영역까지 순차적으로 배치되는 것이 바람직하며, 영역별 순서는 이에 한정되지 않는다. 상기 본체부(110) 내부에는 영역별로 전류 또는 전압에 대응하는 수전설비와 배전설비 및 변압설비가 마련되며, 인버터 모듈이나 변압기 등이 구비된다.

상기 도어(120)는 상기 본체부(110)의 정면에 각 영역별로 나란히 배치되며, 여닫이 방식으로 개폐되는 도어(120)를 일 예로써 설명한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 도어(120)는 사용자가 내부를 확인할 수 있는 별도의 투명창이 구비될 수 있다. 또한 상기 도어(120) 상에는 내부에서 운전 중인 전원의 상태, 입력 및 출력단자의 정보, 이상 유무를 나타내는 디스플레이(미도시)가 구비될 수 있다. 물론 상기 디스플레이는 본체부(110) 내부에 배치될 수도 있다.

상기 본체부(110)의 내측 상부에는 각각의 구획된 영역들을 모두 연통하는 공조덕트(113)가 마련된다. 상기 공조덕트는 상기 본체부(110)의 길이방향을 따라서 각 구획된 영역 내부의 공기를 외부로 전달하는 기능을 제공하며, 내부 공기를 순환하도록 할 수도 있다. 이때 상기 공조덕트(113)의 일 측에는 상기 본체부 내부의 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 배기팬(114)이 구비된다. 따라서 각 구획된 영역별로 따로따로 배기장치를 구비할 필요가 없기 때문에 보다 효과적으로 내부 공기를 순환 또는 배출할 수 있는 효과가 있다.

상기 부하개폐기(130)는 고압 전력의 공급을 개폐하는 기능을 제공한다. 상기 부하개폐기(130)는 도면에 도시된 바와 같이 나이프의 회전에 의해 고압전력을 개폐하는 나이프형이 적용된 것을 일 예로 설명하며, 실린더의 왕복 이송에 의해 고압 전력을 개폐하는 실린더형이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 부하개폐기(130)의 전원 인출부(131)는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 길이방향에 대응하여 측방향에 위치한다. 그리고 사용전력량을 계량하는 상기 계기용 변압변류기(140)의 전원 인입부(141)는 상 배열이 서로 나란히 배치된다. 이때 상기 부하개폐기(130)의 전원 인출부(131)와 상기 계기용 변압변류기(140)의 전원 인입부(141)는 부스바(10)로 연결되되, 상기 부스바(10)는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되면서 연결된다. 또한 상기 부하개폐기(130)의 전원 인출부(131)와 계기용 변압변류기(140)의 상(R, S, T 또는 R, S, T, N) 배열이 동일 방향에 위치하기 때문에 부스바(10)가 2차원의 방향으로 절곡되어 연결이 이루어진다. 그러면 3차원의 방향으로 절곡되는 경우에 비하여 상과 상 사이에 z축 방향으로 이격되어야 하는 거리로 인하여 필수적으로 요구되는 공간이 필요 없기 때문에 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 높이를 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 예컨대, 실내 전기실에서 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 높이가 약 700mm 이상 감소할 수 있어, 대게 지하실에 전기실로 인한 높이(층고)가 증가되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 내부에는 전압치를 변성시키고, 상기 계기용 변압변류기(140)의 전원 인출부(142)에 대향하여 마주하도록 전원 인입부(151)의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변압기(PT, Potential Transformer, 150)가 마련된다. 마찬가지로, 상기 계기용 변압변류기(140)의 전원 인출부(142)와 상기 계기용 변압기(150)의 전원 인입부(151)는 부스바(10)로 연결되되, 상기 부스바(10)는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되면서 연결된다.

그리고 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 내부에는 대전류를 소전류로 변성시키고, 상기 계기용 변압기(150)의 전원 인출부(152)에 대향하여 마주하도록 전원 인입부(161)의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 진공차단기(VCB, Vaccum Circuit Breaker, 160)가 마련된다. 상기 계기용 변압기(150)의 전원 인출부(152)와 상기 진공차단기(160)의 전원 인입부(161)는 부스바(10)로 연결되되, 상기 부스바(10)는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되면서 연결된다.

그리고 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 내부에는 상기 진공차단기(160)의 전원 인출부(162)에 대향하여 마주하도록 전원 인입부(171)의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변류기(CT, Current Transformer, 170)가 마련된다. 상기 진공차단기(160)의 전원 인출부(162)와 상기 계기용 변류기(170)의 전원 인입부(171)는 부스바(10)로 연결되되, 상기 부스바(10)는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되면서 연결된다.

따라서 상기 부하개폐기(130), 계기용 변압변류기(140), 계기용 변압기(150), 진공차단기(160)에서 각각의 전원이 연결되는 방향은 서루 마주하도록 상 배열이 서로 나란히 배치되기 때문에 측방향을 따라서 부스바(10)가 각각 연결된다. 그러면 각 구성마다 결합되는 부스바(10)는 x축 방향으로 바로 연결되거나, x축 또는 y축 방향으로만 절곡되어 연결된다. 때문에 x축 또는 y축 방향으로 연결된 부스바(10)가 z축 방향으로 연장되면서 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 높이를 증가시키지 않아도 되는 장점이 있다.

그리고 상기 부스바(10)가 y축 방향으로 연장되어 인접한 다른 구성요소로 연장되는 경우, 애자(11)에 의해 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 천장에 결합되어 지지될 수 있다.

이렇게 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 높이가 감소하게 되면, 먼저 부스바(10)의 연결 길이가 짧아져 전력손실이 감소한다. 그리고 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100)의 높이가 낮으면, 태양광 모듈 어레이(미도시) 하부에 설치가 가능하기 때문에 수많은 태양광 모듈 어레이의 중심 위치에 설치가 가능한 효과가 있다. 이와 관련하여 태양광 모듈 어레이와 수배전반의 거리가 가까워지기 때문에 별도의 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 설치 위치가 필요치 않으며, 연결된 케이블에서 전력이 손실되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 내부에는 상기 본체부(110)의 배면 상에 구비되어 상기 본체부(110) 내부의 공기를 외부로 배출하는 환풍유닛(180)(Ventilator)이 마련된다.

상기 환풍유닛(180)은 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반(100) 내부의 공기를 각 구획된 영역별로 배면 방향으로 배출하여 내부 온도가 상승하는 것을 방지하고, 내부 습도가 높아지면서 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100 : 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반
110 : 본체부 120 : 도어
130 : 부하개폐기 140 : 계기용 변압변류기
150 : 계기용 변압기 160 : 진공차단기
170 : 계기용 변류기 180 : 환풍유닛
10 : 부스바

Claims (10)

1. 내부에 수용공간이 형성되고, 복수의 영역으로 구획된 본체부;
   상기 본체부 내부에 구획된 영역을 개폐할 수 있도록 각 영역별로 구비되고, 내부를 확인할 수 있는 투명창과, 전원의 상태 또는 이상 유무를 나타내는 디스플레이가 구비되는 도어;
   상기 수용공간에 배치되고, 고압으로 공급된 전력을 개폐하는 부하개폐기 및
   상기 수용공간에 배치되고, 사용 전력량을 계량하는 계기용 변압변류기를 포함하고,
   상기 부하개폐기의 전원 인출부와, 상기 계기용 변압변류기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상 배열이 서로 나란히 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치되며,
   상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변압기를 더 포함하고,
   상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부와 상기 계기용 변압기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치되며,
   상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 진공차단기를 더 포함하고,
   상기 계기용 변압변류기의 전원 인출부와 상기 진공차단기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치되는며,
   상기 진공차단기의 전원 인출부에 대향하여 마주하도록 전원 인입부의 상 배열이 서로 나란히 배치되는 계기용 변류기를 더 포함하고,
   상기 진공차단기의 전원 인출부와 상기 계기용 변류기의 전원 인입부는 부스바로 연결되되, 상기 부스바는 x축 또는 y축 방향으로만 절곡되도록 배치되며,
   상기 본체부의 배면 또는 측면 상에 구비되어 상기 본체부 내부의 공기를 외부로 배출하는 환풍유닛을 더 포함하고,
   상기 본체부의 내측 상부에는 구획된 영역들을 모두 연통하는 공조덕트를 더 포함하고, 상기 공조덕트는 상기 본체부 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기팬을 포함하며, 상기 공조덕트는 구획된 영역 내부의 공기를 외부로 전달하거나 내부 공기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 측방향으로 상 배열이 나란히 배치되는 수배전반.
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