KR102535131B1 - 디지털 보호 계전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전면 커버에 고정된 제1 인쇄회로기판 및 상기 제1 인쇄회로기판에 결합된 커넥터를 포함하는 백플레인 모듈 및 상기 커넥터에 결합되는 제2 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판에 설치되며, 상기 전면 커버와 결합되는 후면 커버와 접지 패스를 형성하는 핑거 접지를 포함하는 기능 모듈을 포함하고, 상기 핑거 접지는, 상기 접지 패스 형성 시, 상기 전면 커버와 상기 후면 커버의 결합에 의해 발생되는 탄성력을 상기 제2 인쇄회로기판으로 전달하는 디지털 보호 계전기를 제공한다.

Description

디지털 보호 계전기{Digital Protective Relay}
본 발명은 디지털 보호 계전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기능 모듈과 후면 커버 사이의 조립 공차를 보완하여 접지 패스를 형성하기 용이한 디지털 보호 계전기에 관한 것이다.
디지털 보호 계전기(Digital Protective Relay)는, 일반적으로, 전력 계통의 사고를 판단하여 차단기를 동작시킴으로써 사고의 전파를 방지하는 계전기를 의미한다. 예를 들어, 디지털 보호 계전기는, 전기 회로에 단락이나 맴돌이 전류 등의 이상 상태가 일어났을 때, 그 부분을 회로에서 절단시키는 명령을 내릴 수 있다.
일반적으로 디지털 보호 계전기는 백플레인 모듈 및 백플레인 모듈에 결합된 복수의 기능모듈을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 기능모듈은 백플레인 모듈에 수직으로 결합될 수 있다.
이때, 백플레인 모듈은 디지털 보호 계전기의 전면 커버에 결합되며, 전면 커버는 복수의 기능모듈의 이탈을 방지하는 후면 커버와 결합할 수 있다.
최근들어, 복수의 기능모듈 각각에 포함되는 인쇄회로기판과 후면 커버 사이의 결합 공차, 즉 조립 공차에 의해, 복수의 기능모듈이 백플레인 모듈의 커넥터와 이탈되는 현상이 빈번하게 발생되므로, 이탈을 방지하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 복수의 기능 모듈과 후면 커버 사이의 조립 공차를 보완하여 접지 패스를 형성하기 용이한 디지털 보호 계전기를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 전면 커버에 고정된 제1 인쇄회로기판 및 상기 제1 인쇄회로기판에 결합된 커넥터를 포함하는 백플레인 모듈 및 상기 커넥터에 결합되는 제2 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판에 설치되며, 상기 전면 커버와 결합되는 후면 커버와 접지 패스를 형성하는 핑거 접지를 포함하는 기능 모듈을 포함하고, 상기 핑거 접지는, 상기 접지 패스 형성 시, 상기 전면 커버와 상기 후면 커버의 결합에 의해 발생되는 탄성력을 상기 제2 인쇄회로기판으로 전달할 수 있다.
상기 핑거 접지는, 상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지(ground) 동박에 솔더 결합 또는 나사 결합될 수 있다.
상기 핑거 접지는, 상기 커넥터와 결합되는 상기 제2 인쇄회로기판의 제1 측면과 반대되는 제2 측면에 설치될 수 있다.
상기 핑거 접지는, 상기 커넥터와 결합되는 상기 제1 측면의 제1 위치에 대응하는 상기 제2 측면의 제2 위치에 설치될 수 있다.
상기 핑거 접지는, 상기 제2 측면에서 상기 제1 측면 방향으로 상기 탄성력을 전달할 수 있다.
상기 핑거 접지는, 상기 탄성력을 발생시키며, 상기 접지 패스를 형성하는 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 핑거 접지는, 제1 핑거 접지 및 상기 제2 핑거 접지와 이격된 제2 핑거 접지를 포함할 수 있다.
상기 제1, 2 핑거 접지는, 상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지(ground) 동박을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1, 2 핑거 접지 중 어느 하나는, 상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지 동박에 설치되어 상기 제2 인쇄회로기판과 접지 패스를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 백플레인 모듈에 결합된 기능 모듈에 핑거 접지를 결합하여, 기능 모듈의 이탈 및 보호하는 후면 커버와 기능 모듈 사이의 조립 공차가 발생하더라도 접지 패스를 형성하기 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 핑거 접지에 의해 기능 모듈과 후면 커버 사이에 접지 패스가 형성되는 경우, 후면 커버와의 접촉에 의해 발생되는 탄성력을 기능 모듈에 제공하여 백플레인 모듈 방향으로 밀어 넣을 수 있음으로써, 기능 모듈과 백플레인 모듈 사이의 결합력을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기능 모듈과 후면 커버 사이의 접지 패스를 형성하는 실시 예를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기능 모듈에 설치되는 핑거 접지에 대한 실시 예를 나타낸 도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1은 디지털 보호 계전기(100)의 전면 상단을 바라보는 사시도이며, 도 2는 디지털 보호 계전기(100)의 후면 상단을 바라보는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디지털 보호 계전기(100)는 전면 커버(1) 및 후면 커버(2)를 포함할 수 있다.
이때, 전면 커버(1)는 데이터 표시부(3) 및 데이터 표시부(3)의 하부에 사용자가 조작하는 복수의 기능 키(4)를 포함할 수 있다.
후면 커버(2)는 전면 커버(1)와 결합되는 백플레인 모듈(110) 및 백플레인 모듈(110)에 결합되는 복수의 기능 모듈(130)을 보호할 수 있도록, 전면 커버(1)와 결합될 수 있다.
여기서, 후면 커버(2)는 백플레인 모듈(110) 및 복수의 기능 모듈(130)의 둘레를 감싸며, 전면 커버(1)와 결합될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 디지털 보호 계전기(100)는 백플레인 모듈(110) 및 복수의 기능 모듈(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 백플레인 모듈(110)은 복수의 기능 모듈(130)을 전기적으로 연결시키는 역할을 하며, 복수의 기능 모듈(130)은 통상적으로 백플레인 모듈(110)에 결합되며 상호간에 교환하여 설치하는 것이 불가능할 수 있다.
먼저, 백플레인 모듈(110)은 제1 인쇄회로기판(112) 및 복수의 기능 모듈(130) 각각이 결합되는 복수의 커넥터(114)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 인쇄회로기판(112)는 복수의 기능 모듈(130) 각각을 전기적으로 연결시키도록 전자회로가 구현될 수 있다. 즉, 제1 인쇄회로기판(112)은 마더 보드(mother board)의 기능을 하는 회로판일 수 있다.
복수의 커넥터(114) 각각은 복수의 기능 모듈(130)을 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 복수의 기능 모듈(130) 각각이 고정되도록 할 수 있다.
복수의 기능 모듈(130)은 주기능모듈, 연산모듈, 통신모듈, 입출력모듈 및 계측 모듈 등일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다. 여기서, 상기 주기능모듈은 디지털 보호 계전기(100)의 동작 기능을 제어하는 중앙처리장치를 포함할 수 있으며, 상기 중앙처리장치는 백플레인 모듈(110)을 통해 상기 연산모듈, 상기 통신모듈, 상기 입출력모듈 및 상기 계측 모듈 등의 동작을 제어할 수 있다.
복수의 기능 모듈(130) 각각은 제2 인쇄회로기판(132) 및 핑거 접지(134)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 인쇄회로기판(132)은 각각의 기능을 수행하기 위한 전자 회로가 형성된 회로판일 수 있으며, 백플레인 모듈(110)에 결합된 복수의 커넥터(114) 중 하나에 결합되어 고정될 수 있다.
핑거 접지(134)는 도 1 및 도 2에서 기술한 후면 커버(2)에 접촉하여 제2 인쇄회로기판(132)에 형성된 전자 회로와 접지 패스를 형성할 수 있다. 또한, 핑거 접지(134)는 탄성력을 가지는 전도성 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 후면 커버(2)가 전면 커버(1)와 결합되는 경우, 제2 인쇄회로기판(132)와 후면 커버(2) 사이에 발생될 수 있는 조립 공차를 해소할 수 있다.
또한, 핑거 접지(134)는 후면 커버(2)와 접지 패스를 형성하는 경우, 후면 커버(2)에 의해 발생되는 탄성력을 제2 인쇄회로기판(132)에 제공하여, 제2 인쇄회로기판(132)는 커넥터(114)가 위치한 방향으로 상기 탄성력에 대응하는 힘이 작용되어 커넥터(114)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
핑거 접지(134)는 제2 인쇄회로기판(132)에 패터닝된 접지(ground) 동박에 솔더 결합 또는 나사 결합될 수 있으며, 핑거 접지(134)에서 발생된 상기 탄성력이 상기 솔더 결합 또는 나사 결합된 제2 인쇄회로기판(132)으로 제공할 수 있다.
또한, 핑거 접지(134)는 커넥터(114)와 결합되는 제2 인쇄회로기판(132)의 제1 측면과 반대되는 제2 측면에 설치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다. 즉 핑거 접지(134)는 상기 제2 측면이 아닌 제2 측면에 인접한 제2 인쇄회로기판(132)의 전면 및 후면 중 적어도 한 면에 결합될 수 있다.
핑거 접지(134)는 커넥터(114)가 위치한 방향으로 상기 탄성력이 제2 인쇄회로기판(132)으로 제공되게, 커넥터(114)와 결합되는 인쇄회로기판(132)의 제1 위치에 대응하는 제2 위치에 결합될 수 있다. 즉 핑거 접지(134)는 상기 제1 위치와 대응하는 상기 제2 위치에 결합함으로써, 상기 탄성력이 상기 제1 위치에 작용되게 할 수 있다.
핑거 접지(134)는 제2 인쇄회로기판(132)의 외측 방향으로 돌출되게 결합될 수 있으며, 후면 커버(2)와의 접촉시 탄성력이 발생할 수 있는 형상일 수 있다.
실시 예에서, 핑거 접지(134)는 곡면을 갖는 휜 형상으로 설명하지만, 적어도 2이상의 곡면을 갖는 형상일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 기능 모듈과 후면 커버 사이의 접지 패스를 형성하는 실시 예를 나타낸 도이다.
도 4를 참조하면, 백플레인 모듈(110)은 제1 인쇄회로기판(112) 및 커넥터(114)를 포함하고, 기능 모듈(130)은 제2 인쇄회로기판(132) 및 핑거 접지(134)를 포함할 수 있다.
도 4(a)는 제2 인쇄회로기판(132)이 커넥터(114)에 결합된 상태이며, 후면 커버(2)가 제1 인쇄회로기판(112)이 위치한 방향으로 전면 커버(1)와의 결합을 위해 이동하는 것을 나타낸다.
이때, 핑거 접지(134)는 제2 인쇄회로기판(132)의 일 측면을 기준으로 제1 거리(d1) 만큼 돌출될 수 있다. 이때, 제1 거리(d1)는 후면 커버(2)가 전면 커버(1)와 결합 시 제2 인쇄회로기판(132)으로 탄성력을 제공하며, 제2 인쇄회로기판(132)과 후면 커버(2) 사이의 조립 공차가 발생되더라도 제2 인쇄회로기판(132)과 후면 커버(2) 사이에 접지 패스를 형성할 수 있다.
도 4(b)는 도 4(a)에서 이동된 후면 커버(2)가 전면 커버(1)에 결합된 상태를 나타낸다.
이때, 도 4(b)의 핑거 접지(134)는 제1 형상에서 제2 형상으로 가변되며, 제2 인쇄회로기판(132)과 후면 커버(2) 사이에 접지 패스를 형성할 수 있다.
즉, 핑거 접지(134)는 제1 각도(θ1)로 휜 상기 제1 형상에서 제2 각도(θ2)로 휜 상기 제2 형상으로 가변될 수 있으며, 제2 각도(θ2)는 제2 인쇄회로기판(132)과의 결합 면을 기준으로 제1 각도(θ1)보다 클 수 있다.
이때, 핑거 접지(134)는 상기 제2 형상으로 가변된 경우, 제2 인쇄회로기판(132)와 후면 커버(2) 사이의 제2 거리(d2) 및 재질에 대응되게 제2 인쇄회로기판(132)으로 발생된 탄성력(F)을 제공할 수 있다. 여기서, 제2 거리(d2)는 제2 인쇄회로기판(132)과 후면 커버(2) 사이의 조립 공차에 대응할 수 있다.
결과적으로, 핑거 접지(134)는 제2 인쇄회로기판(132)과 후면 커버(2) 사이의 접지 패스를 형성함과 동시에 커넥터(114)가 위치한 방향으로 탄성력(F)을 제공하여 제2 인쇄회로기판(132)이 커넥터(114)에서 이탈되는 것을 간접적으로 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기능 모듈에 설치되는 핑거 접지에 대한 실시 예를 나타낸 도이다.
도 5는 핑거 접지(134)에 대한 실시 예를 나타낸 것으로 이에 한정을 두지 않는다.
도 5(a)에 나타낸 핑거 접지(134)는 제2 인쇄회로기판(132)과 결합되는 본체(135), 제1 방향(x1)으로 휜 제1 휨부(136) 및 제1 방향(x1)과 다른 제2 방향(x2)으로 휜 제2 휨부(137)를 포함할 수 있다.
제1, 2 휨부(136, 137)은 후면 커버(2)과 제2 인쇄회로기판(132) 사이의 접지 패스 형성 시, 제2 인쇄회로기판(132)의 휨이 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 5(b)에 나타낸 핑거 접지(134)는 서로 이격된 제1, 2 핑거 접지(138, 139)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 제1, 2 핑거 접지(138, 139)는 인쇄회로기판(132)의 동일한 면에 서로 이격되어 결합된 것으로 설명하지만, 서로 반대되는 면에 서로 이격되어 결합될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 제1, 2 핑거 접지(138, 139)는 제2 인쇄회로기판(132)에서 결합되고 제1 방향(x1)으로 휜 형상일 수 있다. 이때, 제1 핑거 접지(138)는 제1 크기로 휜 형상일 수 있으며, 제2 핑거 접지(139)는 상기 제1 크기보다 작거나 또는 큰 제2 크기로 휜 형상일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 핑거 접지(138, 139)의 휜 형상은 커넥터(114)의 위치에 따라 크기가 서로 가변될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
1: 전면 커버 2: 후면 커버
110: 백플레인 모듈 130: 기능 모듈

Claims (9)

  1. 전면 커버에 고정된 제1 인쇄회로기판 및 상기 제1 인쇄회로기판에 결합된 커넥터를 포함하는 백플레인 모듈; 및
    상기 커넥터에 결합되는 제2 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판에 설치되며, 상기 전면 커버와 결합되는 후면 커버와 접지 패스를 형성하는 핑거 접지를 포함하는 기능 모듈을 포함하고,
    상기 핑거 접지는,
    상기 접지 패스 형성 시, 상기 전면 커버와 상기 후면 커버의 결합에 의해 발생되는 탄성력을 상기 제2 인쇄회로기판으로 전달하고,
    상기 핑거 접지는,
    상기 제2 인쇄회로기판과 결합되는 본체, 상기 본체로부터 제1 방향으로 휜 제1 휨부, 및 상기 본체로부터 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 휜 제2 휨부를 포함하고,
    상기 제1 휨부는 상기 후면 커버와 제1 접지 패스를 형성하고, 상기 제2 휨부는 상기 후면 커버와 제2 접지 패스를 형성하는,
    디지털 보호 계전기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지(ground) 동박에 솔더 결합 또는 나사 결합되는,
    디지털 보호 계전기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    상기 커넥터와 결합되는 상기 제2 인쇄회로기판의 제1 측면과 반대되는 제2 측면에 설치된,
    디지털 보호 계전기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    상기 커넥터와 결합되는 상기 제1 측면의 제1 위치에 대응하는 상기 제2 측면의 제2 위치에 설치되는,
    디지털 보호 계전기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    상기 제2 측면에서 상기 제1 측면 방향으로 상기 탄성력을 전달하는,
    디지털 보호 계전기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    상기 탄성력을 발생시키며, 상기 접지 패스를 형성하는 금속 재질로 형성된,
    디지털 보호 계전기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거 접지는,
    제1 핑거 접지; 및
    상기 제1 핑거 접지와 이격된 제2 핑거 접지를 포함하는,
    디지털 보호 계전기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1, 2 핑거 접지는,
    상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지(ground) 동박을 통하여 전기적으로 연결된,
    디지털 보호 계전기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1, 2 핑거 접지 중 어느 하나는,
    상기 제2 인쇄회로기판에 패터닝된 접지 동박에 설치되어 상기 제2 인쇄회로기판과 접지 패스를 형성하는,
    디지털 보호 계전기.
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