KR102011123B1 - 분전 단자함을 포함하는 주상변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분전 단자함을 포함하는 주상변압기에 관한 것으로, 저압부싱의 변경없이 저압부싱을 통해 공급되는 전기를 분전 단자함의 추가를 통해 2개 이상의 분전선으로 분전하여 공급하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 분전 단자함을 포함하는 주상변압기는, 전주에 고정되는 변압기 본체(1)와; 상기 변압기 본체에 형성되며 고압측 분전선이 연결되는 고압부싱(3)과; 상기 변압기 본체에서 저압으로 변압된 전기를 전달하는 저압부싱(2a,2b)과; 상기 변압기 본체에 설치되며 상기 저압부싱과 연결되는 한편 2개 이상의 분전선이 접속되는 분전 단자함(100)을 포함하여 저압 전기를 상기 분전 단자함을 통해 분전선으로 분전하고, 상기 분전 단자함은, 변압기 외함에 고정되는 베이스(10), 상기 베이스에 결합되며 상기 베이스와의 사이에 분전공간을 형성하는 커버(20), 상기 베이스에 고정되는 한편 변압기에 설치되는 저압부싱과 접속되며 2개 이상의 분전선이 각각 고정되어 상기 저압부싱을 통해 공급되는 전기를 상기 분전선에 분전하는 분전수단을 포함하며, 상기 분전수단은 상기 베이스에 고정되며 상기 분전선의 일측을 지지하는 제1분전플레이트(30), 상기 제1분전플레이트에 고정되며 상기 제1분전플레이트에 의해 지지되는 분전선의 반대쪽을 지지하는 제2분전플레이트(40), 상기 제1,2분전플레이트 중 일측 이상에 형성되어 상기 분전선들을 서로 분리하는 1개 이상의 격벽, 상기 제1,2분전플레이트에 의해 지지되는 분전선들을 개별적으로 상기 제1분전플레이트쪽으로 눌러 고정하는 분전선 고정구를 포함한다.

Description

분전 단자함을 포함하는 주상변압기{Pole transformer added terminal box for distribution}

본 발명은 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 주상 변압기에 분전단자함을 추가하여 저압부싱에 공급되는 전기를 2개 이상의 분전선을 통해 2곳 이상의 사용처에 공급하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

주상변압기는 전주 위에 설치되는 소규모 변압기를 말한다.

도 1은 기존 주상변압기(1)를 도시한 것이며, 주상변압기(1)는 변전소로부터의 고전압을 산업용이나 가정용의 저전압으로 낮추기 위하여 설치되는 것으로서, 저압측의 저압부싱(2) 및 고압측의 고압부싱(3)이 갖추어지고 전주(4)에 설치된다.

도 2는 저압부싱(2)의 일 예를 도시한 것이며, 절연체(2a), 절연체(2a)에 결합되는 클램프단자(2b), 클램프단자(2b)에 나사 체결되며 전선(5)을 고정하는 클램프 볼트(2d), 클램프단자(2b)에 일체 형성되는 도체봉(2c), 내측과 외측의 패킹 등을 포함하는 구성이다.

대부분의 변압기는 고압의 전기를 받아 저압의 전기로 변환한 다음 저압 전기를 분전기능이 있는 스위치야드 또는 저압 분전반을 통해서 전기가 필요한 다양한 선로로 분배된다. 그러나 주상변압기에는 스위치야드 또는 저압 분전반이 설치될 수 없어서 저압으로 변환된 전기는 하나의 저압부싱을 통하여 하나의 인하선에 의해 필요한 선로로 흘러가기 때문에 다음과 같은 문제점이 있다.

첫 번째 문제점은 저압부싱이 하나 밖에 설치되지 않으므로 하나의 인하선만 설치되고 모든 전기가 하나의 인하선으로 유출되므로 전기를 공급받으려면 인하선을 연결하여야 하고, 이를 위해 인하선을 공급받으려는 전선들과 접속하여야 하므로 접속 때마다 접속을 위해 피복을 벗겨야 하며 이 때, 접속용 슬리브가 찍히는 등 인하선이 많이 손상될 수밖에 없다. 두 번째 문제는 전기 흐름에 막힘이 없어야 함으로 상당구간 전선의 굵기를 유지해야 한다는 것이다.

따라서, 종래에는 저압부싱(2)에서 분전하지 못하기 때문에 도 3에서 보이는 것처럼, 저압부싱(2)에 하나의 전선(5)을 연결하고 주상변압기(1)로부터 떨어진 곳에서 이 전선(5)에 다른 전선(6)을 접속{슬리브(6a)에 의한 2개 전선(5,6)의 압착}하는 방법으로 분전하게 되므로 분전작업이 번거롭고 2개의 전선(5,6)이 접속되는 부분이 공중에 떠 있기 때문에 접속불량이 발생함과 아울러 단선의 문제점도 있다.

이 건 발명의 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌(특허출원 제10-2007-0019823호[주상변압기용 저압부싱])은 저압부싱 구조 개선에 관한 것으로 인하선과의 접속을 강화하기 위한 것이나 결국 하나의 인하선과 접속을 강화하는 것에 불과하다.

주상변압기는 다수의 전기사용자가 함께 이용하는 설비로써 각각의 전기사용자가 용이하게 접속할 수 있어야 한다. 따라서 주상변압기에서 전기를 분전해 줄 수 있는 설비가 필요하다. 예전에는 변대주에서 저압 배전선로를 통해 상당한 거리를 배전한 다음 인입선을 통해 전기를 공급하였으나, 최근에는 도시화의 확대와 건물의 고층화로 대형 전기사용자의 수가 늘어나면서 특히 변대주에서 배전선로를 거치지 않고 대형 인입 수용가가 늘어나면서 분전의 요구는 더욱더 늘어난다.

특허출원 제10-2007-0019823호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2선 이상의 전선을 주상 변압기의 저압측에 직접 접속하여 2곳 이상의 부하에 변압된 전기를 공급하고 특히 기존 주상변압기와 저압부싱을 그대로 사용하면서 분전하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 분전 단자함을 포함하는 주상 변압기는, 전주에 고정되는 변압기 본체와; 상기 변압기 본체에 형성되며 고압측 분전선이 연결되는 고압부싱과; 상기 변압기 본체에서 저압으로 변압된 전기를 전달하는 저압부싱과; 상기 변압기 본체에 설치되며 상기 저압부싱과 연결되는 한편 2개 이상의 분전선이 접속되는 분전 단자함을 포함하여 저압 전기를 상기 분전 단자함을 통해 분전선으로 분전하고, 상기 분전 단자함은, 변압기 외함에 고정되는 베이스, 상기 베이스에 결합되며 상기 베이스와의 사이에 분전공간을 형성하는 커버, 상기 베이스에 고정되는 한편 변압기에 설치되는 저압부싱과 접속되며 2개 이상의 분전선이 각각 고정되어 상기 저압부싱을 통해 공급되는 전기를 상기 분전선에 분전하는 분전수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 분전 단자함을 포함하는 주상변압기에 의하면, 저압부싱에 분전 단자함을 연결하여 저압부싱을 하나만 사용하여도 2선 이상의 전선을 통해 분전하는 것이 가능하므로 많은 전기 사용자에게 원활한 전기 공급이 가능한 효과가 있으며, 또한, 주상변압기와 전주 및 배선을 심플하게 유지하여 도시미관도 해치지 않는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 주상변압기와 저압부싱을 보인 도면.
도 2는 종래 기술에 의한 저압부싱의 예시도.
도 3은 종래 기술에 따른 전선의 분전을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 적용되는 분전 단자함의 설치 및 분전 상태를 보인 정면도.
도 5는 본 발명에 적용되는 분전 단자함의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 적용되는 분전 단자함의 평면도.
도 7은 본 발명에 적용되는 분전 단자함에 안전휴즈가 적용된 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 의한 분전 단자함을 포함하는 변압기에 2개의 분전 단자함이 연결구를 통해 서로 연결되는 예를 보인 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4 내지 도 7에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 분전 단자함을 포함하는 주상변압기는, 저압부싱과 연결되어 저압측 전력을 2개 이상의 사용처에 공급하기 위한 분전 단자함(100)을 포함한다.

분전 단자함(100)은, 분전공간을 형성하는 베이스(10)와 커버(20), 베이스(10)에 고정되며 저압부싱의 저압전압부싱(2-1) 및 중성선부싱(2-2)과 전선(7){저압인하선(7-1) 및 중성선(7-2)}으로 연결됨과 아울러 2개 이상(4개를 예로 들어 도시함)의 분전선(8)이 수용되어 저압으로 변압된 전기를 사용처에 공급하는 분전수단{제1,2분전플레이트(30,40), 분전선 고정구(50)}으로 구성된다. 즉, 분전 단자함(100)은 동일한 구성의 제품이 저압전압부싱(2-1) 및 중성선부싱(2-2)에 각각 사용되는 것이다.

베이스(10)는 다수의 분전선(8)들을 고정하기 위한 면적의 판재이며, 좌우 양측에 절곡에 의해 단차지는 고정부(11)가 구성될 수 있다. 고정부(11)는 볼트홀이 구비되며 변압기의 외함에 고정되는 너트(12)에 지지되면서 볼트(13)를 통해 고정된다.

너트(12)는 변압기의 진동이 전달되지 않도록 탄성재질로 이루어질 수 있다.

베이스(10)는 제1분전플레이트(30)의 고정을 위한 볼트가 체결되는 암나사부(14)가 포함된다. 암나사부(14)는 베이스(10)에 구멍을 천공한 후 이 구멍의 내주면에 나사선을 가공한 형태, 베이스(10)에 구멍을 천공한 후 이 구멍과 통하는 너트를 결합한 형태가 가능하다.

베이스(10)는 저압전압부싱(2-1)과 중선선부싱(2-2)에 걸리는 행거를 통해 고정되는 것도 가능하다. 상기 행거는 바람직하게 저압전압부싱(2-1)과 중선선부싱(2-2)을 감싸는 고리나 유(U) 형태의 봉이며, 가고정일 수 있으며, 본 고정{볼트(13)를 체결하는 고정} 전에 분전단자함을 고정하여 볼트(13)의 체결 작업이 용이하다.

커버(20)는 베이스(10)를 향해 개방되는 공간을 갖는 형태로서 분전공간을 형성하며, 가장자리가 베이스(10)의 둘레부에 형성되는 단차부분에 끼움될 수 있다.

커버(20)는 저압인하선(7-1) 및 중성선(7-2)과 2개 이상의 분전선(8)이 내부와 외부에 걸쳐 배선되는 부분이며, 예를 들어 상부에는 저압인하선(7-1) 및 중성선(7-2)이 관통하는 저압부싱측 배선홀(21)이 구비되고 저부는 분전선(8)이 관통하는 분전선 배선홀(22)이 갖추어지고, 이 때, 저압부싱측 배선홀(21)을 제외한 부분은 폐쇄구조가 바람직하며 분전선 배선홀(22)은 분전선(8)이 2개 이상인 점을 감안할 때 커버(20)의 저부 전체가 개방되는 것도 가능하다.

커버(20)는 외부에서 내부를 확인할 수 있도록 투명의 투시부가 포함될 수 있다.

제1분전플레이트(30)는 분전선의 일측을 지지하는 역할을 하며, 베이스(10)에 고정을 위하여 다수의 볼트홀(31)이 구비된다.

제1분전플레이트(30)는 표면에 분전선의 일부분 또는 전체가 삽입되는 홈이 구성될 수 있다.

제2분전플레이트(40)는 제1분전플레이트(30)와 함께 분전선을 지지 즉, 제1분전플레이트(30)의 반대쪽에서 분전선(8)을 지지한다.

제1,2분전플레이트(30,40) 중 하나 이상은 저압부싱으로부터 전달되는 전기를 분전선(8)에 전달하기 위하여 도체를 재질로 하거나 분전선과 접촉되는 표면이 도체로 처리된다.

제1분전플레이트(30)가 평평한 판재인 경우 분전선의 직경을 감안하여 제2분전플레이트(40)는 분전선을 덮는 캡의 형태이고, 예를 들어 좌우 양쪽을 단차지게 하여 중앙부에 공간을 형성하는 형태이다.

본 발명은 제1,2분전플레이트(30,40)가 볼트(32)를 통해 서로 고정되면서 이 볼트(32)가 베이스(10)의 암나사부(14)에 체결되는 방식으로 조립되며, 따라서, 베이스(10)에 제1분전플레이트(30)를 고정하고 제1분전플레이트(30)에 제2분전플레이(40)를 별도로 고정하는 것보다 작업이 용이하다.

볼트(32)는 도면에 도시되지는 않았지만 베이스(10)의 뒤쪽에서 나사부가 밖으로 관통하도록 고정(용접 등)되고 제2분전플레이트(40)측에서 너트가 조립되는 것도 가능하고, 이 때 볼트(32)의 머리부가 베이스(10)의 뒤쪽에 마련된 빈 공간에 수용되므로 설치 시 제약을 일으키지 않는다.

제1,2분전플레이트(30,40)는 분전선을 양쪽에서 감싸 고정하는 방식이며, 적정의 힘으로 분전선을 고정하기 위하여 제1,2분전플레이트(30,40)의 사이에 탄성부재(고무, 스프링 등)가 적용될 수 있다. 상기 탄성부재는 예를 들어 볼트(32)의 둘레부에 끼워지는 코일스프링이다.

제1,2분전플레이트(30,40) 사이에는 2개 이상의 분전선이 고정되며, 이들 분전선을 설치위치에 유지하고 또한 설치 시 이미 고정되어 있는 분전선과 간섭을 일으키지 않도록 격벽이 구성되고, 도면에는 캡 형상의 제2분전플레이트(40)에 격벽(41)이 있는 것을 예로 들어 도시하였다. 즉, 격벽은 제1분전플레이트(30)에만 형성되는 것도 가능하고 또한 제1,2분전플레이트(30,40) 모두에 절반의 크기로 형성되는 것도 가능하다.

격벽(41)은 제2분전플레이트(40)의 안쪽 면에 분전선의 배선 방향을 따라 상하 종방향을 따라 형성되는 돌기의 형태이고, 1개가 길게 형성되는 것, 2개 이상이 상호 간에 일정 간격을 두고 형성되는 것 모두가 가능하다.

격벽(41)에 의해 다수의 분전공간이 구획 형성되며 이 중에서 1개는 인하선이 고정되고 나머지는 분전선이 고정되어 인하선의 전기가 제1,2분전플레이트(30,40)를 통해 분전선(8)들에 전달된다.

이와 같이 조립식의 제1,2분전플레이트(30,40)는 유지보수가 용이한 이점이 있다.

분전선 고정구(50)는 각각의 분전선을 제1분전플레이트(30)에 밀착시켜 분전선(8)의 이탈로 인한 전기 공급 차단을 막는 역할을 하며, 바람직하게 볼트 형태이고 이에 맞춰 제2분전플레이트(40)에는 암나사부(직접 가공 또는 너트 고정)가 구성된다.

분전선 고정구(50)는 분전선의 1곳 또는 2곳 이상을 제1분전플레이트(30)에 밀착시키도록 구성되고 도면에는 상하 2개가 적용된 것으로 도시되었다.

분전의 효율성을 높이기 위하여 접속증대바(60)가 더 구성될 수 있다.

접속증대바(60)는 막대(띠)의 형태로서 제1분전플레이트(30) 안에 삽입되는 분전선(8)의 접속부 전체와 접촉되는 면적이 바람직하고 평면도 가능하지만 분전선(8)이 삽입되는 라운드 형태(반원형)의 홈이 형성되는 것도 가능하다.

접속증대바(60)는 제2분전플레이트(40)의 격벽(41)들 사이에 형성되는 분전선(8)의 수용공간(홈) 안에 수납되어 사용되고, 이 수용공간 안에서 이탈되지 않아야 하며, 그 방법으로는 예를 들어 제2분전플레이트(40)에 형성된 수용공간의 좌우측 벽에 홈을 형성하고 접속증대바(60)의 좌우 양쪽 가장자리를 상기 홈에 삽입하여 분전선(8)을 향해 이동 가능한 구조가 있다.

접속증대바(60)는 분전선 고정구(50)의 전진에 의해 분전선(8)으로 이동하는 것이 보다 자연스러운 탄성 재질이나 유연성 재질도 가능하다.

접속증대바(60)는 분전선(8)을 저부에서 삽입할 때 간섭을 일으키지 않도록 하단으로 가면서 경사{제2분전플레이트(40)를 향하는 방향}지게 형성되는 삽입유도부가 포함될 수도 있다.

본 발명의 분전 단자함(100)은 저압인하선(7-1)에 안전휴즈(7a)가 적용되는 것도 포함된다.

본 발명에 의한 분전 단자함에 따른 분전 상태는 도 4에서 보이는 바와 같으며, 분전 단자함(100)의 저압인하선(7-1) 및 중성선(7-2)이 주상변압기(1)의 저압전압부싱(2-1) 및 중성선부싱(2-2)과 연결되어 있고 분전선(8)들은 분전 단자함(100)에 연결되어 있다.

분전선(8)의 연결 작업은 다음과 같다.

커버(20)를 베이스(10)에서 분리한다. 분전선(8)이 이미 고정되어 있어도 분전선(8)은 각각의 분전선 고정구(50)에 의해 고정되어 있기 때문에 커버(20)를 분리하여도 분전선(8)은 고정 상태를 유지한다.

이와 같이 2개의 분전선(8)을 분전 단자함(100)에 연결하는 경우, 주상변압기(1)가 100kW 용량인 경우 분전선(8)들을 통해 50kW씩 분전되므로 분전선(8)은 50kW를 흘릴 수 있는 가는 전선이 사용된다.

도 8은 본 발명에 적용되는 2개의 분전 단자함 즉, 저압전압부싱측(2-1) 및 중성선부싱(2-2)에 각각 연결되는 분전 단자함(100-1,100-2)들을 연결구(70)로 연결하는 예를 보인 도면이다.

연결구(70)는 예를 들어 육면체 형태의 블록이며 일면에 접착패드(71)가 구성되어 변압기 본체에 접착 고정되고 더불어 고정력 증대를 위하여 1개 이상의 볼트(72)가 구성될 수 있다.

연결구(70)는 좌우 양쪽에 각각 분전 단자함(100-1,100-2)들의 가장자리가 삽입되는 삽입부(73,74)가 구성된다.

삽입부(73,74)는 분전 단자함(100-1,100-2)들이 상부에서 하부로 슬라이딩 결합되는 구성이 가능하고 저부는 분전 단자함(100-1,100-2)이 빠지지 않도록 막힌 구조이다. 이 때, 삽입부(73,74)와 분전 단자함(100-1,100-2)들의 마주하는 부분은 분전 단자함(100-1,100-2)이 삽입부(73,74)에서 옆으로 이탈되지 않도록 더브테일 형태의 요철 구조가 적용될 수도 있다.

연결구(70)는 좌우 양쪽에 삽입부(73,74)가 벽의 형태로 돌출되어 삽입부(73,74)들 사이에 외부를 향해 개방되는 홈이 구비되는 구조도 가능하다.

삽입부(73,74)는 상기 홈쪽에서 조임구(볼트형)(75,76)가 나사 체결되도록 구성됨으로써 분전 단자함(100-1,100-2)들을 견고하게 고정한다. 즉, 상기 홈은 연결구(70)의 중량을 줄이는 효과, 조임구(75,76)가 외부에서 보이지 않도록 하는 효과가 있다.

이와 같이 구성된 연결구(70)에 따르면, 분전 단자함(100-1,100-2)들을 서로 결합하여 어느 하나가 고정력의 약화로 변압기 본체에서 떨어지려 하는 것을 막는 효과가 있고, 2개의 분전 단자함(100-1,100-2)을 연결하여 취급(보관, 운반 등)이 용이한 효과도 있다.

2-1 : 저압전압부싱, 2-2 : 중성선부싱
7-1 : 저압인하선, 7-2 : 중성선
8 : 분전선,
10 : 베이스, 20 : 커버
30 : 제1분전플레이트, 31 : 볼트홀
32 : 볼트,
40 : 제2분전플레이트, 41 : 격벽
50 : 분전선 고정구, 60 : 접속증대바
70 : 연결구,

Claims (4)

1. 전주에 고정되는 변압기 본체와;
   상기 변압기 본체에 형성되며 고압측 분전선이 연결되는 고압부싱과;
   상기 변압기 본체에서 저압으로 변압된 전기를 전달하는 저압부싱과;
   상기 변압기 본체에 설치되며 상기 저압부싱과 연결되는 한편 2개 이상의 분전선이 접속되는 분전 단자함을 포함하여 저압 전기를 상기 분전 단자함을 통해 분전선으로 분전하고,
   상기 분전 단자함은, 변압기 외함에 고정되는 베이스, 상기 베이스에 결합되며 상기 베이스와의 사이에 분전공간을 형성하는 커버, 상기 베이스에 고정되는 한편 변압기에 설치되는 저압부싱과 접속되며 2개 이상의 분전선이 각각 고정되어 상기 저압부싱을 통해 공급되는 전기를 상기 분전선에 분전하는 분전수단을 포함하며,
   상기 분전수단은 상기 베이스에 고정되며 상기 분전선의 일측을 지지하는 제1분전플레이트, 상기 제1분전플레이트에 고정되며 상기 제1분전플레이트에 의해 지지되는 분전선의 반대쪽을 지지하는 제2분전플레이트, 상기 제1,2분전플레이트 중 일측 이상에 형성되어 상기 분전선들을 서로 분리하는 1개 이상의 격벽, 상기 제1,2분전플레이트에 의해 지지되는 분전선들을 개별적으로 상기 제1분전플레이트쪽으로 눌러 고정하는 분전선 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 분전선 고정구에 의해 상기 분전선쪽으로 이동하여 분선선과 상기 제1분전플레이트 간의 접속면적을 넓히는 접속증대바를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 분전수단과 상기 저압부싱에 연결되는 인하선에 적용되는 안전휴즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 분전 단자함은 2개가 저압부싱의 저압전압부싱 및 중성선부싱에 각각 연결되면서 연결구를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 분전 단자함을 포함하는 주상변압기.
   
   

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