KR102082688B1 - 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인입전원선에서 공급되는 상용전원을 각각의 부하로 연결되는 분기전원으로서 분배하여 공급하는 분전함에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인차단기와 다수의 분기차단기를 부스바로 연결하고, 부스바를 통해 각각의 분기차단기로 인가되는 전력을 계측하는 계량기를 갖는 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함에 관한 것이다.
본 발명의 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함은 상용전원이 공급되는 인입전원선에 연결되는 메인차단기; 각각의 부하로 연결되는 분기전원선에 연결되는 다수의 분기차단기; 상기 메인차단기에서 인출되는 인출바와, 상기 인출바에서 분기되어 각각 상기 다수의 분기차단기로 인입되는 다수의 인입바를 포함하는 부스바; 상기 부스바의 인출바들 각각을 통해 상기 다수의 분기차단기 각각으로 인가되는 전력을 계측하는 계량기;를 포함하여 이루어진다.

Description

부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함{Power distribution box equipped with electric meter box linked busbar}

본 발명은 인입전원선에서 공급되는 상용전원을 각각의 부하로 연결되는 분기전원으로서 분배하여 공급하는 분전함에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인차단기와 다수의 분기차단기를 부스바로 연결하고, 부스바를 통해 각각의 분기차단기로 인가되는 전력을 계측하는 계량기를 갖는 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함에 관한 것이다.

건물로 인입되는 전기는 분전함을 통하여 옥내에 공급하도록 하고 있는데, 배전반으로부터 소정의 전력공급을 받아 분전함은 옥내배선에 있어서 간선으로부터 각 분기회로로 갈라지는 곳에 각 분기회로마다의 스위치를 설치해 놓아 주택이나 빌딩 내의 각 사무실, 공장 등의 전등, 전열, 동력부하 등 각종 부하에 맞게 전력을 배분 및 차단하여 주는 장치이다.

등록실용신안 제20-0431486호 "분전반용 메인차단기", 등록특허 제10-1090558호 "분전반", 등록특허 제10-0779233호 "분전반" 등에서 보는 바와 같이, 분전함은 상용전원을 공급하는 인입전원선에 연결되는 메인차단기와, 각 부하로 전원을 분기하여 공급하는 분기전원선에 연결되는 다수의 분기차단기와, 분전반을 통해 부하들에서 소비되는 전력을 계측하는 계량기를 포함하여 이루어진다.

종래기술에 따른 분전함은 메인차단기와 분기차단기를 케이블을 이용해 연결하고, 케이블이 접속되어 있는 부스바를 이용해 연결하고 있다. 그래서 좁은 함체 내부에서 케이블을 정리하기 불편한 단점이 있다.

그리고 종래기술에 따른 분전함의 계량기는 분전함을 통해 소비되는 전체 전력만을 계측하고, 각 부하에서 소비되는 전력을 개별적으로 계측하지 아니한다.

그리고 종래기술은 합체의 내부 공간이 좁아서 메인차단기, 분기차단기, 계량기 등을 설치하고, 유지보수를 위해 분해하는 등의 작업이 어렵다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 분전함의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 메인차단기와 분기차단기들을 케이블을 사용하지 않고 부스바로 연결하여 연결작업이 편하고, 케이블을 정리해야 하는 번거로움이 없고, 각각의 분기차단기를 통해 각 부하(예로 조명, 에어콘, 주방, 전열1, 전열2) 별로 소비되는 전력을 측정하여, 분기 선로별 전력 사용 패턴을 분석하고 이에 따른 효율적이고 구체적인 에너지 관리를 할 수 있고, 메인차단기, 계량기 등을 함체에 간편하고 신속하게 설치 및 해체할 수 있는 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함은

상용전원이 공급되는 인입전원선에 연결되는 메인차단기;

각각의 부하로 연결되는 분기전원선에 연결되는 다수의 분기차단기;

상기 메인차단기에서 인출되는 인출바와, 상기 인출바에서 분기되어 각각 상기 다수의 분기차단기로 인입되는 다수의 인입바를 포함하는 부스바;

상기 부스바의 인출바들 각각을 통해 상기 다수의 분기차단기 각각으로 인가되는 전력을 계측하는 계량기;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 메인차단기, 분기차단기 및 계량기가 장착되는 브라켓과,

상기 브라켓을 내장하는 케이싱과,

상기 케이싱의 개구부를 개폐 가능하게 덮는 도어와,

상기 케이싱의 내부를 투시할 수 있도록 상기 도어에 구비되는 투시창을 포함하는 함체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 브라켓의 양측에 전후방향으로 구비되는 결합판과,

상기 케이싱의 양측 내벽에 결합되는 결합블럭과,

상기 결합블럭의 표면에 전후방향으로 형성되고, 후방으로 가면서 깊어지는 가이드홈과,

상기 가이드홈을 따라 이동하는 결합볼과,

상기 결합블럭을 덮는 커버를 포함하여 이루어져서,

상기 결합판이 상기 결합블럭과 커버 사이로 진입되어 후방으로 이동하면, 상기 결합볼이 상기 결합판에 접촉되어 상기 가이드홈을 따라 후방으로 밀려 결합판의 전진을 허용하고,

상기 결합판이 전방으로 이동하면, 상기 결합판에 접촉된 상기 결합볼이 상기 가이드홈을 따라 전방으로 이동하여 상기 결합판의 표면을 가압하여 후진을 불허하는

결합수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함은 메인차단기와 분기차단기를 부스바 만으로 연결하여 연결작업이 편리하고 케이블을 정리해야 하는 번거로움이 없다.

그리고 분기차단기를 통해 각각의 부하에서 소비되는 전력을 개별적으로 계측하여 각 부하별 전력의 사용패턴을 분석하고 그에 따라 효율적인 에너지 관리가 되도록 한다.

그리고 메인차단기, 분기차단기 및 계량기를 별도의 브라켓에 장착하고, 브라켓은 결합수단을 통해 합체에 간편하고 신속하게 결합되거나 분리되어서, 분전함의 설치와 유지보수 등의 작업이 매우 편리하다.

도 1 은 본 발명의 일례에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함의 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함의 사시도.
도 3 은 도2의 분해 사시도.
도 4 는 결합수단을 요부로 하는 사시도.
도 5 는 결합수단에 의해 브라켓과 케이싱이 결합되는 과정과 분해되는 과정을 설명하는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함을 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함은 메인차단기(10), 분기차단기(20), 부스바(30), 계량기(40), 함체(50) 그리고 결합수단(60)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 도1에 도시된 본 발명에 따른 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함의 전기적인 구성을 설명한다.

상기 메인차단기(10)의 입력측에는 인입전원선(1)이 연결되어 상용전원을 공급받고, 출력측에는 부스바(30)가 연결되어 공급되는 상용전원을 분기차단기(20)로 인가한다.

상기 메인차단기(10)는 인입전원선(1)을 통해 서지전압과 같은 과전압이 공급되거나 부하측에 과부하거 걸리는 경우에 인입전원선(1)을 차단하여 전기사고를 예방한다.

상기 분기차단기(20)의 출력측에는 분기전원선(3)이 연결되어 부하로 전원을 공급하고, 입력측에는 부스바(30)의 인입바(33)에 연결되어 부스바(30)로부터 분기된 전원을 공급받는다.

상기 분기차단기(20)는 해당하는 부하측에 과부하거 걸리거나 누전이 발생되면 분기전원선(3)을 차단하여 전기사고를 예방한다.

상기 부스바(30)는 상기 메인차단기(10)에서 인출되는 인출바(31)와, 상기 인출바(31)에서 분기되어 각각 상기 분기차단기(20)로 인입되는 다수의 인입바(33)를 포함하여 이루어진다.

상기 계량기(40)는 각각의 분기차단기(20)를 통해 각 부하별로 소비되는 전력과, 전체 부하에서 소비되는 전력을 계측하고, 누전을 검출하고, 전기요금을 연산한다.

상기 계량기(40)는

부스바(30)의 인출바(31)에서 각각의 분기차단기(20)로 연결되는 인입바(33)가 분기되는 지점의 전압을 검출하는 전압검출부(41)와,

부스바(30)의 각 인입바(33)에 접속된 변류기(CT)로부터 전류를 검출하는 전류검출부(42)와,

상기 전압검출부(41)와 전류검출부(42)에서 검출된 전압과 전류를 이용해 각각의 분기차단기(20)를 통해 각 부하에서 소비되는 전력을 계측하는 전력계산부(44)와,

상기 전압검출부(41)와 전류검출부(42)에서 검출된 전압과 전류, 상기 전력계산부(44)에서 계산된 소비전력을 전송 받아서, 각 부하별 그리고 부하전체에 대한 소비 전력과 전기요금, 그리고 각 부하의 누전여부 등을 분석하고, 분석한 정보를 메모리(46)에 저장하고, 모니터(47)를 통해 디스플레이하는 마이컴(45)과,

상기 마이컴(45)과 연결되어서 분석된 소비전력, 전기요금, 누전여부 등에 관한 정보를 관리자의 단말기(예; 스마트폰)으로 전송하거나, 인터넷통신망에 연결되어 관리자가 접속하여 원격 모니터링 할 수 있도록 하는 통신모듈(48)을 포함하여 이루어진다.

도2와 도3을 참조하면, 상기 함체(50)는 케이싱(51), 도어(53), 브라켓(57)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(51)은 내부에 상기 브라켓(57)과 메인차단기(10) 등을 내장하고, 상기 도어(53)는 상기 케이싱(51)의 개구부에 개폐 가능하게 결합되고, 상기 도어(53)에는 케이싱(51) 내부를 투시할 수 있도록 투시창(55)이 구비된다.

상기 케이싱(51)의 내부 공간은 그리 넓지 아니하여 내부 공간 안에 메인차단기(10), 다수의 분기차단기(20), 계량기(40) 등을 설치하고, 분해하는 작업은 불편하고 많은 시간이 소요된다.

그래서 본 발명은 브라켓(57)을 도입하여, 케이싱(51) 외부에서 브라켓(57)에 상기 메인차단기(10), 다수의 분기차단기(20), 계량기(40) 등을 설치하고, 브라켓(57)을 결합수단(60)을 통해 간편하게 케이싱(51) 내부에 결합시킬 수 있도록 하였다.

상기 브라켓(57)은 'ㄷ'자 모양으로 이루어져 내측에 상기 메인차단기(10), 다수의 분기차단기(20), 계량기(40)가 설치되고, 메인차단기(10)와 다수의 분기차단기(20)는 부스바(30)로 연결된다.

상기 결합수단(60)은 드라이버와 볼트 등의 체결도구 없이 상기 브라켓(57)이 상기 케이싱(51)에 간편하게 결합 및 분리되도록 한다.

도4를 참조하면, 상기 결합수단(60)은

상기 브라켓(57)의 양측에 전후방향으로 구비되는 결합판(61)과,

상기 케이싱(51)의 양측 내벽에 결합되는 결합블럭(62)과,

상기 결합블럭(62)의 표면에 전후방향으로 형성되는 가이드홈(63)과,

상기 가이드홈(63)의 바닥에 배치되며, 가이드홈(63)이 후방으로 가면서 깊어질 수 있도록 깊이를 조절하는 깊이조절판(66)과,

상기 가이드홈(63)을 따라 이동하는 결합볼(64)과,

상기 결합블럭(62)을 덮는 커버(65)를 포함하여 이루어진다.

상기 가이드홈(63)은 전방이 후방 보다 아래에 위치하여 가이드홈(63)에 위치한 결합볼(64)은 자중에 의해 전방으로 이동하려 하는 것이 바람직하다.

상기 커버(65)에는 상기 결합판(61)이 투입되어 전후진하는 투입홀(65a)이 형성되고, 상기 커버(65)는 상기 결합블럭(62)을 일정간격 이격되도록 덮어 그 사이로 상기 결합판(61)이 투입될 수 있도록 하고 상기 결합볼(64)이 상기 가이드홈(63)에서 분리이탈되지 않도록 한다.

상기 깊이조절판(66)의 전방측 내면에는 경사진 경사부(66a)가 돌출되어 형성되고, 상기 경사부(66a)의 경사면과 대응되는 경사면을 갖는 경사블럭(67)이 상기 가이드홈(63)의 바닥에 형성된 전후진홈(63a)에 전후진 가능하게 수용된다.

상기 경사블럭(67)은 상기 전후진홈(63a) 내에서 후방이 스프링(68)으로 탄성지지되어 평상시에는 전진되어 상기 경사부(66a)를 민다. 그리하여 상기 깊이조절판(66)은 전방측이 가이드홈(63)의 바닥에서 들려, 상기 가이드홈(63)은 전방에서 후방으로 가면서 깊이가 깊어진다.

상기 경사블럭(67)의 전방에는 레버(67a)가 연결되고, 상기 레버(67a)는 상기 결합블럭(62)과 커버(65)를 관통하여 노출된다. 노출된 상기 레버(67a)를 누르면 상기 경사블럭(67)은 전후진홈(63a) 내에서 후진하여 상기 깊이조절판(66)의 전방측에 바닥으로 내려갈 수 있도록 한다.

상기 결합볼(64)과 상기 결합판(61)은 마찰력이 강하도록 하여 결합볼(64)에 의한 결합이 임의로 해제되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 상기 결합수단(60)을 통해 상기 브라켓(57)과 케이싱(51)이 결합되는 과정과 분리되는 과정은 도5를 참조하여 설명하면 아래와 같다.

상기 브라켓(57)을 상기 케이싱(51)에 결합시킬 때에는 먼저, 상기 브라켓(57)의 결합판(61)을 상기 커버(65)의 투입홀(65a)로 투입시키고 민다.

도5의 [A]를 참조하면, 상기 투입홀(65a)로 투입된 결합판(61)은 상기 결합블럭(62)과 커버(65) 사이로 진입하여 후방을 향해 이동하고, 후방으로 이동하는 결합판(61)의 단부는 상기 결합볼(64)을 접촉하여 후방으로 밀게되는데, 도5의 [B]를 참조하면, 가이드홈(63)은 후방으로 가면서 깊어지기에 결합봉은 별다른 저항 없이 가이드홈(63)을 따라 후방으로 이동하여 결합판(61)의 이동을 허용하게 된다.

상기 결합판(61)은 상기 결합볼(64)을 지나 후방으로 더 이동을 하게 되고, 상기 결합볼(64)은 상기 가이드홈(63)의 후방에 막힌다.

상기 결합판(61)의 후방으로 이동이 완료되면, 상기 결합볼(64)은 자중에 의해 가이드홈(63)을 따라 전방으로 이동하고, 상기 결합판(61)과 접촉되는 위치에서 정지한다.

도5의 [C]를 참조하면, 이 상태에서 상기 브라켓(57)을 당기면, 즉, 상기 결합판(61)이 전방으로 이동하게 되면, 상기 결합볼(64)은 마찰력에 의해 가이드홈(63)을 따라 전방을 이동하게 되고, 가이드홈(63)은 전방으로 갈수록 깊이가 낮아지게 되어서 전방으로 이동하는 결합볼(64)은 상기 결합판(61)을 가압하여 밀고, 밀린 가압판은 상기 커버(65)를 가압하며 밀착된다. 상기 결합볼(64)이 가이드홈(63)의 전방으로 이동할 수록 가압력은 강해진다.

이처럼, 상기 결합판(61)을 상기 투입홀(65a)을 통해 결합블럭(62)과 커버(65) 사이로 별다른 저항 없이 투입되어서 브라켓(57)과 케이싱(51)을 결합시키고, 결합이 완료된 상태에서는 결합판(61)이 투입홀(65a)에서 조금만 이탈하여도 결합볼(64)이 결합판(61)을 강력하게 가압하여 더 이상 분리이탈하지 않도록 한다.

상기 브라켓(57)을 상기 케이싱(51)에서 분리시킬 때에는 상기 레버(67a)를 누르고서 상기 브라켓(57)을 잡아당기면 된다.

도5의 [D]를 참조하면,상기 레버(67a)를 누르면 상기 깊이조절판(66)이 전방측에 내려가 가이드홈(63)의 전방측 깊이가 깊어지고, 그에 따라 상기 결합홀이 가이드홈(63)으로 들어가 결합판(61)을 가압하지 않게 되면서 결합판(61)은 별다른 저항 없이 분리이탈된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 메인차단기 20 : 분기차단기
30 : 부스바 40 : 계량기
50 : 함체 51 : 케이싱
53 : 도어 57 : 브라켓
60 : 결합수단 61 : 결합판
62 : 결합블럭 63 : 가이드홈
64 : 결합볼 65 : 커버
66 : 깊이조절판 67 : 경사블럭

Claims (3)

1. 상용전원이 공급되는 인입전원선에 연결되는 메인차단기(10);
   각각의 부하로 연결되는 분기전원선에 연결되는 다수의 분기차단기(20);
   상기 메인차단기(10)에서 인출되는 인출바와, 상기 인출바에서 분기되어 각각 상기 다수의 분기차단기로 인입되는 다수의 인입바를 포함하는 부스바(30);
   상기 부스바(30)의 인출바들 각각을 통해 상기 다수의 분기차단기 각각으로 인가되는 전력을 계측하는 계량기(40);
   
   상기 메인차단기, 분기차단기 및 계량기가 장착되는 브라켓(57)과,
   상기 브라켓을 내장하는 케이싱(51)과,
   상기 케이싱의 개구부를 개폐 가능하게 덮는 도어(53)와,
   상기 케이싱의 내부를 투시할 수 있도록 상기 도어에 구비되는 투시창(55)을 포함하는 함체(50);
   
   상기 브라켓(57)의 양측에 전후방향으로 구비되는 결합판(61)과,
   상기 케이싱(51)의 양측 내벽에 결합되는 결합블럭(62)과,
   상기 결합블럭(62)의 표면에 전후방향으로 형성되는 가이드홈(63)과,
   상기 가이드홈(63)의 바닥에 배치되며, 가이드홈(63)이 후방으로 가면서 깊어질 수 있도록 깊이를 조절하는 깊이조절판(66)과,
   상기 가이드홈(63)을 따라 이동하는 결합볼(64)과,
   상기 결합판(61)이 투입되어 전후진하는 투입홀(65a)이 형성되고, 상기 결합블럭(62)을 일정간격 이격되도록 덮어 그 사이로 상기 결합판(61)이 투입될 수 있도록 하고 상기 결합볼(64)이 상기 가이드홈(63)에서 분리이탈되지 않도록 하는 커버(65)를 포함하여 이루어져서,
   상기 결합판(61)이 상기 결합블럭(62)과 커버(65) 사이로 진입되어 후방으로 이동하면, 상기 결합볼(64)이 상기 결합판(61)에 접촉되어 상기 가이드홈(63)을 따라 후방으로 밀려 결합판(61)의 전진을 허용하고,
   상기 결합판(61)이 전방으로 이동하면, 상기 결합판(61)에 접촉된 상기 결합볼(64)이 상기 가이드홈(63)을 따라 전방으로 이동하여 상기 결합판(61)의 표면을 가압하여 후진을 불허하는 결합수단(60);을 포함하여 이루어지고,
   
   상기 깊이조절판(66)의 전방측 내면에는 경사진 경사부(66a)가 돌출되어 형성되고, 상기 경사부(66a)의 경사면과 대응되는 경사면을 갖는 경사블럭(67)이 상기 가이드홈(63)의 바닥에 형성된 전후진홈(63a)에 전후진 가능하게 수용되고,
   상기 경사블럭(67)은 상기 전후진홈(63a) 내에서 후방이 스프링(68)으로 탄성지지되어 평상시에는 전진되어 상기 경사부(66a)를 밀어서, 상기 깊이조절판(66)은 전방측이 가이드홈(63)의 바닥에서 들려 상기 가이드홈(63)은 전방에서 후방으로 가면서 깊이가 깊어지고,
   상기 경사블럭(67)의 전방에는 레버(67a)가 연결되고, 상기 레버(67a)의 단부는 상기 결합블럭(62)과 커버(65)를 관통하여 노출되어서, 노출된 상기 레버(67a)를 누르면 상기 경사블럭(67)은 전후진홈(63a) 내에서 후진하여 상기 깊이조절판(66)의 전방측에 바닥으로 내려갈 수 있는 것을 특징으로 하는 부스바 일체형 계량기를 갖는 분전함.
2. 삭제
3. 삭제

Images