KR102606754B1 - 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀 - Google Patents

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Abstract

몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀이 개시된다. 본 발명에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀에 의하면, 조립과 해체가 간편할 뿐만 아니라 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시킬 수 있고, 작업의 편의성과 공정 효율을 확보함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀{mold frame for joint of mold type busduct}
본 발명은 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조립과 해체가 간편하고, 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시킬 수 있는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 에너지를 전달하는 매개체로서 예전에는 케이블(cable)을 많이 사용해 왔으나, 최근에는 케이블의 대체품으로 부스덕트(bus duct)가 많이 사용되고 있다. 부스덕트는 케이블에 포함된 도체 심선과 같은 역할을 수행하는 부스바(bus bar)를 구비하고 있으며 대용량의 전류를 통전 가능한 장점이 있다.
원래, 전력 배선 방식에 있어서는 전선케이블에 의한 배선 방식이 널리 사용되어 왔으나, 고층 건물이나 대단위 공장 등의 배선 방식에서는 점차적으로 부스바(bus bar)를 구비하는 부스덕트(bus duct)에 의한 배선 방식을 채택하는 경우가 늘어나고 있다.
이러한 부스덕트와 케이블은 도체와 절연체를 가지는 점에서는 공통점이 있으나 케이블은 도체를 보호하거나 절연하기 위하여 비닐 또는 고무를 사용하지만 부스덕트는 대용량의 전류를 도체를 통해 전달하므로, 절연체로서 직접 보호하기 어려워서 절연체를 부스바에 피복함과 동시에 부스바를 금속 덕트 안에 내장하는 점에서 차이가 있다.
이러한 부스덕트는 증설과 이설이 용이할 뿐만 아니라 부스바의 전력배선 상에 이상이나 사고 발생 시 그 처리가 용이하여 신속하게 복구할 수 있으므로 비교적 많은 전력을 사용하는 장소에 널리 사용되고 있다.
더욱이 예전에 비해서 지금의 건축물의 전기공급 시스템은 점점 크고 다양한 용량의 에너지를 필요로 하고 있기 때문에 이러한 추세에 맞추어 안전하고 에너지 손실이 적은 부스덕트의 사용량이 급속하게 증가하고 있다.
예컨대, 부스덕트는 공장, 빌딩, 아파트, 대형 할인마트, 오피스텔, 연구단지, 백화점, 골프장, 터널, 반도체 및 LCD공장, 화학, 정유, 제철, 초고층빌딩, 초고압 변전소, LNG인수기지, 신공항, 항만 등의 다양한 분야의 시설물에 적용되고 있다.
부스덕트 내부에 구비된 부스바는 통상적으로 큰 전류가 흐르기 때문에 소정 크기의 덕트 내부에 외부와 격리된 상태로 구비되며, 이러한 부스바를 포함하는 부스덕트는 일정 길이를 갖는 단위 유닛(unit)으로 제조된 후 설치하고자 하는 시설 및 배전 설계에 맞추어 연결 시공된다.
그런데 최근에 안전에 대한 요구가 증가하면서 배전 설계에 대한 안전 기준이 강화되고, 플랜트와 같이 화재나 폭발의 위험이 있거나 습한 기후, 선박, 지하 공동구 등 가혹한 환경에서도 안정적인 전력공급을 수행할 수 있는 배전 설비의 필요성이 증대됨에 따라 전술한 통상적인 부스덕트만으로는 그러한 요구 조건을 만족하기가 어려운 실정이다.
이에 대한 대안으로서 물이나 분진에 대한 대비를 할 수 있고, 침식이나 부식 작용에도 강한 내구성을 발휘하며, 인화성 물질에 의한 화재나 폭발 등 비상 상황에서도 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있는 몰딩형 부스덕트가 적용범위를 넓혀가고 있다.
이러한 몰딩형 부스덕트는 하나 또는 그 이상의 부스바를 주형틀에 고정시킨 상태에서 주형재를 주입하여 부스바 외측에 몰딩부를 형성함으로써 제조되며, 단위 유닛(unit)으로 제조된 몰딩형 부스덕트를 접속부를 통해 연결하여 설치한다.
이때, 접속부 외측에도 몰딩부를 형성하여 절연 및 방수와 방진 기능을 확보하여야 하므로, 주형틀에 주형용 절연수지를 주입하여 경화시킴으로써 접속부 몰딩부를 형성한다.
그런데 기존의 접속부용 주형틀은 설치와 해체에 작업 시간이 많이 걸리기 때문에 전체 공정의 효율성을 감소시키는 요인이 되었다.
따라서 조립과 해체가 간편하고, 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시킬 수 있는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시예들은 조립과 해체가 간편한 접속부용 주형틀을 제공하고자 한다.
또한, 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시키고자 한다.
또한, 작업의 편의성과 공정 효율을 확보함으로써 생산성을 향상시키고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 몰딩형 부스덕트를 접속하는 접속부 외측에 몰딩부를 형성하기 위한 접속부용 주형틀에 있어서, 상기 접속부용 주형틀은 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임을 포함하고, 상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 적어도 하나 이상에는 프레임 삽입부가 구비됨으로써 나머지 프레임이 삽입되어 조립되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀이 제공될 수 있다.
상기 프레임 삽입부는 상기 상부 프레임과 하부 프레임에 구비되고, 상기 복수의 측면 프레임이 상기 프레임 삽입부에 삽입되어 조립되도록 구성될 수 있다.
상기 상부 프레임과 하부 프레임은 상기 프레임 삽입부 형성을 위한 내측벽을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 측면 프레임은 강도 보강을 위한 적어도 하나 이상의 리브(rib)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 내측벽은 상기 리브가 삽입되어 결합하는 적어도 하나 이상의 가이드홈을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임은 볼트체결을 위한 적어도 하나 이상의 볼트체결홀을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 어느 하나는, 부스덕트가 수평으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제1 주입구를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제1 절취부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 어느 하나는, 부스덕트가 수직으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제2 주입구를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제2 절취부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임은 내부 공간이 좁아지면서 부스덕트의 몰딩부에 밀착할 수 있는 밀착부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들은 조립과 해체가 간편한 접속부용 주형틀을 제공할 수 있다.
또한, 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시킬 수 있다.
또한, 작업의 편의성과 공정 효율을 확보함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 덕트가 분리된 상태를 나타낸 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 몰딩부, 몰딩지지부, 베이스지지부의 구성을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 몰딩부, 몰딩지지부, 베이스지지부의 구성을 도시한 측면도
도 5는 도 4의 A-A'의 다양한 변형예를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부를 위에서 바라본 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부를 아래서 바라본 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부에 볼트가 결합되는 상태를 위에서 바라본 사시도
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부에 볼트가 결합되는 상태를 아래서 바라본 사시도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트가 접속된 상태를 도시한 사시도
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 설치된 상태를 도시한 사시도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 위에서 바라본 분해사시도
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 아래서 바라본 분해사시도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트가 접속되는 과정을 도시한 사시도
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속부재가 체결되는 과정을 도시한 사시도
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 조립하는 과정을 도시한 사시도
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀에서 제1 절취부를 절취한 상태를 도시한 사시도
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 수직으로 설치된 경우에 제2 절취부를 절취한 상태를 도시한 사시도
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 에폭시와 필러의 혼합과정을 도시한 구성도
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀의 제1 주입구를 통해 혼합된 에폭시와 필러를 주입하는 과정을 도시한 구성도
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 수직으로 설치된 경우에 제2 주입구를 통해 혼합된 에폭시와 필러를 주입하는 과정을 도시한 구성도
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 덕트가 분리된 상태를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 몰딩부, 몰딩지지부, 베이스지지부의 구성을 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 몰딩부, 몰딩지지부, 베이스지지부의 구성을 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4의 A-A'의 다양한 변형예를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부를 위에서 바라본 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부를 아래서 바라본 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부에 볼트가 결합되는 상태를 위에서 바라본 사시도이며, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 연결매립부에 볼트가 결합되는 상태를 아래서 바라본 사시도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 몰딩형 부스덕트(10) 내부에는 전력을 공급할 수 있는 부스바(20)가 다수 구비되는데, 상기 부스바(20)는 구리나 알루미늄 등의 금속재질의 도체로 이루어질 수 있다. 상기 부스바(20)의 도체가 구리인 경우에는 도전율 99% 이상의 재질을 사용하고, 알루미늄인 경우에는 도전율 61% 이상을 사용한다.
상기 부스바(20)의 구성은 몰딩형 부스덕트(10)의 설치대상이나 설치환경, 공급하는 전력용량 등에 따라 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어 상기 부스바(20)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, R, S, T의 3개 상으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 R, S, T, N의 4개 상의 부스바(20)로 이루어져 4개가 구비되거나, R, S, T 및 2개의 N을 합쳐 5개의 부스바(20)로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 다수의 부스바(20) 각각의 외측에는 몰딩부(30)가 형성된다. 즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼 하나의 부스바(20)마다 개별적으로 몰딩부(30)가 감싸는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 몰딩부(30)는 주형틀(미도시)에 부스바(20)를 배치한 후 주형용 절연수지를 투입하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 여기서 상기 주형용 절연수지는 예를 들어 에폭시(epoxy)를 적용할 수 있다.
상기 몰딩부(30)는 부스바(20)의 보호와 절연의 역할을 동시에 수행함으로써 전력 공급의 안정성을 높일 뿐만 아니라 방수 및 방진 성능을 기본적으로 발휘할 수 있다.
일반적으로 3.3kV 내지 24kV가 MV(medium voltage)급 즉, 고압으로 분류되고, 그 이하가 LV(low voltage)급 즉, 저압으로 분류된다. 그리고 고압의 경우에는 상간 간격 즉, 부스바(20) 사이의 간격을 저압보다 더 크게 하여 절연거리를 충분히 유지할 필요가 있다.
따라서 본 발명에 따른 몰딩형 부스덕트(10)는 각각의 부스바(20) 외측을 주형에 의해 일체로 형성된 몰딩부(30)로 둘러싸는 구조로 이루어지고, 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼 3개의 몰딩부(30)가 서로 간에 일정 간격 이격된 상태로 배치된다.
상기 몰딩부(30) 하부에는 상기 몰딩부(30) 형성 시 일체로 형성되어 몰딩부(30)를 지지하는 적어도 하나의 몰딩지지부(40)가 구비될 수 있다. 상기 몰딩지지부(40)는 상기 몰딩부(30)의 일부분이 하방으로 일정 길이 연장된 형상으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 상기 몰딩지지부(40)는 하나의 몰딩부(30)에 그 길이 방향을 따라 4개가 형성되었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 몰딩지지부(40)의 개수는 상기 몰딩부(30) 길이나 설치 환경 등에 따라 증감 가능하다.
상기 몰딩지지부(40)는 상기 몰딩부(30)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 몰딩부(30)를 주입하기 위한 주형틀에는 상기 몰딩부(30)뿐만 아니라 상기 몰딩지지부(40)도 함께 형성될 수 있도록 몰딩지지부(40)의 형상도 함께 적용될 수 있다. 따라서 주형틀에 부스바(20)를 배치한 후 주형용 절연수지를 투입하면 상기 몰딩부(30)와 몰딩지지부(40)가 함께 경화되어 일체로 형성될 수 있다.
한편, 상기 몰딩지지부(40)의 폭은 상기 몰딩부(30) 폭의 90% 내지 110%로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 몰딩지지부(40)의 폭(W2)은 도 5(a)에 도시된 것처럼 상기 몰딩부(30)의 폭(W1)과 동일하게 이루어지는 것이 바람직하지만, 도 5(b)에서 보는 바와 같이 몰딩부(30)의 폭(W1)보다 크게 이루어지는 것도 가능하다. 그러나 상기 몰딩지지부(40)의 폭(W2)이 너무 커지면 경우에는 주형용 절연수지의 사용량이 증가하고, 몰딩형 부스덕트(10)의 중량이 너무 커지기 때문에 몰딩부(30)의 폭(W1)보다 110%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
그리고 도 5(c)에서 보는 바와 같이 상기 몰딩지지부(40)의 폭(W2)은 상기 몰딩부(30)의 폭(W1)보다 작게 이루어지는 것도 가능하다. 그러나 상기 몰딩지지부(40)의 폭(W2)이 너무 작아지면 몰딩지지부(40)의 강도를 충분히 확보하지 못하여 지지력이 약화되는 문제가 있으므로, 몰딩부(30)의 폭(W1)이 90%보다 작아지지 않도록 한다.
따라서 0.9W1≤W2≤1.1W1의 관계를 만족하는 범위 내에서 몰딩지지부(40) 폭(W2)의 값을 결정한다.
한편, 상기 몰딩지지부(40)의 횡단면적(A2)은 상기 몰딩부(30) 횡단면적(A1)의 20% 내지 40%로 이루어질 수 있다. 상기 몰딩지지부(40)의 폭(W2)의 범위와 마찬가지 이유로 0.2A1≤A2≤0.4A1를 만족하는 범위 내에서 상기 몰딩지지부(40) 횡단면적(A2)의 값을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 몰딩지지부(40) 하부에는 상기 복수의 몰딩부(30)를 가로지르면서 상기 몰딩지지부(40)를 지지하는 다수의 베이스지지부(50)가 구비될 수 있다.
그리고 상기 몰딩부(30)와 몰딩지지부(40) 및 베이스지지부(50) 외측을 둘러싸는 덕트(60)가 구비될 수 있다. 상기 덕트(60)는 상부에 구비되는 상부패널(62)과, 하부에 구비되는 하부패널(64) 및 측면에 구비되는 복수의 측면패널(66)이 결합하여 일정한 내부 공간을 형성할 수 있다.
상기 상부패널(62), 하부패널(64) 및 측면패널(66)의 결합은 볼트체결, 리벳체결, 접착이나 용접 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
상기 덕트(60)는 외기와 연통되는 적어도 하나의 방열홀(69)을 구비할 수 있다. 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 덕트(60)를 구성하는 상부패널(62), 하부패널(64) 및 측면패널(66)에는 각각 다수의 방열홀(69)들이 형성된다.
도체인 부스바(20)가 몰딩부(30)에 둘러싸여 절연 및 방수, 방진 기능이 확보되므로, 덕트(60)에 외기가 연통될 수 있는 방열홀(69)을 형성하는 것이 가능하며, 그에 따라 열원인 부스바(20)로부터 생성되는 열을 외부로 방출함으로써 덕트(60) 내부의 온도가 올라가는 것을 억제하고 제품의 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있다.
한편, 전술한 상기 베이스지지부(50)는, 상기 복수의 몰딩부(30)를 가로지르도록 연장되는 메인바(52)와, 상기 메인바(52) 상부로부터 절곡되어 연장되며, 상기 몰딩지지부(40)와 체결되는 상부절곡판(54)과, 상기 메인바(52) 하부로부터 절곡되어 연장되며, 상기 하부패널(64)과 체결되는 하부절곡판(56)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 베이스지지부(50)는 하나의 몰딩부(30)에 형성되는 몰딩지지부(40)의 개수에 대응되는 수만큼 배치되어 몰딩지지부(40)를 지지할 수 있다.
본 실시예에서 상기 베이스지지부(50)는 상기 메인바(52)와 상부절곡판(54) 및 하부절곡판(56)이 'ㄷ' 형상을 이루도록 구성되었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 몰딩지지부(40)와 하부패널(64) 사이에서 상기 몰딩지지부(40)를 지지할 수 있도록 다양한 형태로 변경 가능하다. 예를 들어 상기 베이스지지부(50)는 'エ' 와 같은 형상으로 이루어져 상기 베이스지지부(50)를 지지할 수 있다.
그리고 상기 다수의 베이스지지부(50)는 도 3과 도 4에 도시된 것처럼 상기 몰딩부(30)의 중앙부를 기준으로 상기 상부절곡판(54) 및 하부절곡판(56)이 서로 다른 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
즉, 도 4를 기준으로 설명하면, 좌측 두 개의 베이스지지부(50)는 상기 상부절곡판(54)과 하부절곡판(56)이 좌측을 향하여 연장되도록 배치되었고, 우측 두 개의 베이스지지부(50)는 상부절곡판(54)과 하부절곡판(56)이 우측을 향하여 연장되도록 배치되었다.
상기 베이스지지부(50)는 이웃하는 베이스지지부(50)가 서로 다른 방향으로 연장되도록 교번하여 배치하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(10)는 상기 몰딩지지부(40) 형성 시, 몰딩지지부(40) 내부에 매립되며, 상기 베이스지지부(50)와 볼트체결될 수 있는 하나 이상의 볼트인입부(72)를 구비하는 연결매립부(70)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 연결매립부(70)는, 도 6 내지 도 9에 도시된 것처럼 상기 몰딩지지부(40) 내측에서 접촉면적을 증가시키도록 상기 볼트인입부(72) 외측으로 일정 외형을 형성하는 제1 접촉면적 확장부(74)를 구비할 수 있다.
그리고 상기 제1 접촉면적 확장부(74) 상부에는 소정의 외형을 형성하는 제2 접촉면적 확장부(76)가 구비될 수 있다. 상기 제1 접촉면적 확장부(74)와 제2 접촉면적 확장부(76)는 몰딩지지부(40) 내측에서 주형용 절연수지와 접촉하는 접촉면적을 증가시킴으로써 절연수지와의 접착력을 높여 전체적인 강도와 결합력을 증가시키는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이 구성된 상기 연결매립부(70)는 주형용 절연수지를 주형틀에 주입하여 상기 몰딩부(30)와 몰딩지지부(40)를 형성할 때, 상기 몰딩지지부(40)를 이루는 부분에 매립되며, 주형용 절연수지가 경화되면서 몰딩지지부(40) 내측에 고정 설치될 수 있다.
여기서 상기 볼트인입부(72)는 몰딩지지부(40) 하면에 노출된 상태이므로, 상기 몰딩지지부(40)가 베이스지지부(50)의 상부절곡판(54)에 배치된 상태에서 볼트(78)를 상부절곡판(54)에 형성된 홀(미도시)을 관통하여 볼트인입부(72) 내측으로 돌려 끼움으로써 볼트체결할 수 있다. 이때, 결합력을 높이도록 와셔(79)가 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 몰딩부(30)와 몰딩지지부(40)는 하나의 주형틀에 주형용 절연수지를 주입하여 일체로 형성하며, 상기 주형용 절연수지로는 예를 들어 에폭시가 적용될 수 있다.
상기 몰딩부(30)에 포함되는 에폭시는 주제와 경화를 촉진하는 경화제가 혼합되어 구성될 수 있는데, 상기 주제와 경화제의 혼합비는 100:25 내지 100:35로 이루어질 수 있다.
경화제의 혼합비가 100:25보다 작은 경우에는 몰딩부(30) 경화에 장시간이 소요되는 문제가 있고, 100:35보다 큰 경우에는 경화 품질이 오히려 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로 주제와 경화제의 혼합비는 100:25 내지 100:35 범위 내에서 몰딩부(30)를 구성한다.
이때 상기 몰딩부(30)의 절연파괴전압은 24kV/mm 보다 크게 하여 안전성을 확보한다. 그리고 상기 몰딩부(30)의 인장강도는 25N/mm2 내지 35N/mm2 범위로 형성하는데, 통상적으로 약 30N/mm2 정도로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 몰딩부(30) 형성 시에는 상기 에폭시 외에 다양한 종류의 필러가 함께 혼합되어 포함될 수 있다. 상기 필러는 coarse ground sand, fine ground sand, fine silica powder, chalk 또는 micro glass ball 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있는데, 일반적으로 상기 5종의 필러를 적정한 비율로 함께 혼합하여 모두 첨가시킬 수 있다.
이때 상기 에폭시와 필러는 자동 계량을 통해 기 설정된 정량을 투입하여야 제품 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
한편, 상기 몰딩부(30)에 포함되는 필러와 에폭시의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위로 구성한다. 상기 필러의 혼합비가 70:30보다 작은 경우에는 에폭시의 비중이 증가하여 제조비용이 상승하는 문제가 있다. 그리고 혼합비가 80:20보다 큰 경우에는 경화 품질이 저하되고 몰딩부(30)의 기계적 강도 및 절연성능이 감소하는 문제가 있다. 따라서 상기 필러와 에폭시의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
상기 필러 중 coarse ground sand는 PH값은 5.3 내지 9.3이고, 비중은 0.78 내지 1.78인 제품을 적용하는데, 함유된 수분은 0.03% 이하를 유지하여야 한다. 그리고 상기 fine ground sand 경우에는 PH값은 4.8 내지 8.8이고, 비중은 1.09 내지 2.09인 제품을 적용하며, 함유된 수분은 0.05% 이하를 유지하여야 한다.
상기 필러가 fine silica powder를 포함하는 경우에는 상기 fine silica powder의 PH값은 5 내지 8이고, 비중은 1.6 내지 3.6인 제품을 적용한다. 이때 상기 fine silica powder의 모스(Mohs) 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 10um 내지 15um 로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 필러가 chalk를 포함하는 경우에는 상기 chalk의 PH값은 6.8 내지 10.8 범위의 제품을 적용한다. 이때 상기 chalk의 모스 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.35% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 9um 내지 13um 로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 chalk의 백색도 즉, whiteness는 90% 내지 94%인 제품을 적용한다. 상기 chalk는 microdol로 대체될 수 있다.
상기 필러가 micro glass ball를 포함하는 경우 상기 micro glass ball의 비중은 1.5 내지 3.5 범위의 제품을 적용한다. 여기서 상기 micro glass ball의 백색도는 90% 내지 94%, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 한다.
필러 : 에폭시 (76 : 24)
주제 0.17700
경화제 0.06300
coarse ground sand 0.23800
fine ground sand 0.25000
find silica powder 0.14000
chalk or microdol 0.04200
micro glass ball 0.09000
계 1.0000
표 1은 전술한 몰딩부(30)의 주요 구성의 실제 적용 혼합비를 예로 나타낸 것이다. 물론 필러와 에폭시의 비는 상기한 76:24에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 75:25로 적용할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 70:30 내지 80:20 범위 내에서 변형 실시하는 것이 가능하다.
한편, 상기 몰딩부(30)에는 전술한 에폭시 및 필러 외에도 배전 설치 시 주변 색상과 맞출 수 있도록 색소가 함께 혼합되어 적용될 수 있다.
이와 같이, 상기 몰딩형 부스덕트(10)는 상기 부스바(20)와 몰딩부(30) 및 덕트(60)를 포함하는 최대 3.5m 길이의 단위 유닛(unit)으로 제조한 후 후술할 접속부(100, 도 10 참조)를 통해 연결 설치함으로써 배전설비로 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트가 접속된 상태를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 위에서 바라본 분해사시도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 아래서 바라본 분해사시도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀(200)은 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230)을 포함하고, 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230) 중 적어도 하나 이상에는 프레임 삽입부(212, 222)가 구비됨으로써 나머지 프레임이 삽입되어 조립되도록 구성될 수 있다.
여기서 설명의 편의를 위해 몰딩형 부스덕트(10)는 접속부(100)와 관련된 구성만을 도시하며 나머지 구성은 생략하고 설명하기로 한다.
본 실시예에서 상기 프레임 삽입부(212, 222)는 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)에 구비되고, 상기 복수의 측면 프레임(230)이 상기 프레임 삽입부(212, 222)에 삽입되어 조립되도록 구성된다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 양측 측면 프레임(230)에 프레임 삽입부(212, 222)가 형성되고, 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)이 이에 삽입되어 조립되도록 구성하는 것도 가능하다.
상기 프레임 삽입부(212, 222)가 형성되도록 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)에는 내측벽(214, 224) 형성되며, 그에 따라 외측 프레임과 내측벽(214, 224) 사이에 측면 프레임(230)이 삽입될 수 있는 프레임 삽입부(212, 222)가 형성된다.
상기 프레임 삽입부(212, 222)는 양측에 두 개가 형성되므로, 두 개의 측면 프레임(230)이 양측에 각각 삽입됨으로써 접속부용 주형틀(200)이 조립될 수 있다.
상기 측면 프레임(230)은 강도 보강을 위한 적어도 하나 이상의 리브(234a, rib)를 구비할 수 있다. 상기 리브(234a)는 도 12와 도 13에 도시된 것처럼 상기 측면 프레임(230)의 좌우 방향을 따라 다수 개가 형성될 수 있다.
상기 리브(234a)는 수직 방향으로 길게 형성되기 때문에 상기 측면 프레임(230)이 프레임 삽입부(212, 222)에 끼워질 때, 내측벽(214, 224)과 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 상기 내측벽(214, 224)은 상기 리브(234a)가 삽입되어 결합하는 적어도 하나 이상의 가이드홈(214a, 224a)을 구비한다.
상기 가이드홈(214a, 224a)은 상기 리브(234a)와 대응되는 위치에 동일한 개수가 구비되며, 상기 리브(234a)가 삽입되어 끼워짐으로써 프레임 간의 결합력을 증가시키는 역할도 함께 수행한다.
상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230)에는 볼트체결을 위한 적어도 하나 이상의 볼트체결홀(216, 226, 236)이 구비될 수 있다. 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220)의 프레임 삽입부(212, 222)에 측면 프레임(230)을 끼워 조립한 후, 각각의 볼트체결홀(216, 226, 236)에 볼트(미도시)를 조여 프레임 간의 결합력을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230) 중 어느 하나에는, 몰딩형 부스덕트(10)가 수평으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제1 주입구(218a, 도 17 참조)를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제1 절취부(218)가 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제1 절취부(218)는 상부 프레임(210)에 형성된다. 상기 제1 절취부(218)는 칼집을 내어 용이하게 제거할 수 있도록 구비되며, 상기 제1 절취부(218)를 제거하면 제1 주입구(218a)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230) 중 어느 하나에는, 몰딩형 부스덕트(10)가 수직으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제2 주입구(219a, 도 18 참조)를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제2 절취부(219)가 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제2 절취부(219)는 상부 프레임(210)에 형성된다. 상기 제2 절취부(219) 역시 칼집을 내어 용이하게 제거할 수 있도록 구비되며, 상기 제2 절취부(219)를 제거하면 제2 주입구(219a)가 형성될 수 있다.
상기 상부 프레임(210)과 하부 프레임(220) 및 복수의 측면 프레임(230)은 내부 공간이 좁아지면서 몰딩형 부스덕트(10)의 몰딩부(30)에 밀착할 수 있는 밀착부(211, 221, 231)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 밀착부(211, 221, 231)가 몰딩부(30)에 밀착함으로써 접속부용 주형틀(200) 내부를 실링(sealing)하게 되고 그에 따라 주입된 주형용 절연수지가 새어 나오지 않고 내부에서 경화될 수 있다.
이하에서는 이와 같이 구성된 접속부용 주형틀(200)을 통해 접속부(100)를 형성하는 과정을 도면을 통해 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트가 접속되는 과정을 도시한 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속부재가 체결되는 과정을 도시한 사시도이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀을 조립하는 과정을 도시한 사시도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀에서 제1 절취부를 절취한 상태를 도시한 사시도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 수직으로 설치된 경우에 제2 절취부를 절취한 상태를 도시한 사시도이며, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 에폭시와 필러의 혼합과정을 도시한 구성도이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀의 제1 주입구를 통해 혼합된 에폭시와 필러를 주입하는 과정을 도시한 구성도이고, 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 접속부용 주형틀이 수직으로 설치된 경우에 제2 주입구를 통해 혼합된 에폭시와 필러를 주입하는 과정을 도시한 구성도이다.
도 14 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(10)의 접속과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 14에 도시된 바와 같이 서로 대응되는 부스바(20)를 연결 전에 상하, 좌우의 수평, 수직을 맞추어 정렬한다. 이때 기울어지거나 편심되지 않도록 주의하고 부스바(20) 표면에 이물질이 없는지 확인한다.
그 후 도 15에 도시된 것처럼 접속도체(120')를 사용하여 양쪽의 부스바(20)를 연결한다. 구체적으로 부스바(20) 양측에 각각 접속도체(120')를 체결하는데 부스바(20)와 접속도체(120')에 각각 형성된 관통공(22, 122')을 통해 볼트(82)와 너트(84) 및 접속편(83)을 사용하여 체결한다.
그리고 도 16에 도시된 바와 같이 접속도체(120') 외측으로 접속부용 주형틀(200)을 조립하며, 몰딩형 부스덕트(10)가 수평으로 포설된 경우에는 도 17처럼 제1 절취부(218)를 제거하고, 수직으로 포설된 경우에는 도 18처럼 제2 절취부(219)를 제거한다.
그 후에는 도 19에 도시된 것처럼 에폭시와 필러를 섞어서 혼합한다. 여기서 혼합 전에 온도를 확인하여 25℃ 이상 유지하여야 하는데 저온 환경에서 믹싱할 경우에는 믹싱통을 보온 및 보양 처리하여 25℃ 이상을 유지하여야 한다. 수동으로 혼합을 완료한 후에는 이를 진공챔버에 넣고 교반기로 저어주면서 30분간 탈포를 진행한다.
에폭시와 필러의 혼합비, 필러의 재질과 재료 특성 등은 몰딩형 부스덕트(10)의 몰딩부(30)에서의 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
그 다음에는 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 에폭시를 접속부용 주형틀(200) 내에 주입한다. 몰딩형 부스덕트(10)가 수평으로 포설된 경우에는 도 20처럼 제1 주입구(218a)를 통해 주입하고, 수직으로 포설된 경우에는 도 21 처럼 제2 주입구(219a)를 통해 주입한다.
이때 주변 온도는 25℃ 이상 유지해야 하며, 저온 환경에서 몰딩할 경우에는 접속부용 주형틀(200)을 보온 및 보양 처리하여 25℃ 이상 유지하는 것이 바람직하다. 그리고 에폭시 주입 후 약 1시간 동안 상면으로 부풀어 오르는 기포를 제거한다.
그리고 최종적으로 접속부(100)의 이상 유무를 점검하여 접속을 완료한다. 상기 접속부용 주형틀(200)은 기존의 주형틀과 달리 따로 해체 작업을 수행하지 않고 그대로 사용할 수 있다.
상기 접속부용 주형틀(200)은 플라스틱 재질로 이루어져 자체적으로 절연 기능을 수행할 수 있고, 내부의 접속부 몰딩부(130)를 보호하는 기능도 수행할 수 있기 때문에 해체하지 않고 설치된 상태 그대로 이용하는 것이 더 바람직하다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의한 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀에 따르면, 조립과 해체가 간편할 뿐만 아니라 다양한 설치환경에서도 접속부 몰딩부를 용이하게 형성시킬 수 있고, 작업의 편의성과 공정 효율을 확보함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10 : 몰딩형 부스덕트 20 : 부스바
30 : 몰딩부 40 : 몰딩지지부
50 : 베이스지지부 60 : 덕트
70 : 연결매립부 100 : 접속부
200 : 접속부용 주형틀 210 : 상부 프레임
220 : 하부 프레임 230 : 측면 프레임

Claims (9)

  1. 몰딩형 부스덕트를 접속하는 접속부 외측에 몰딩부를 형성하기 위한 접속부용 주형틀에 있어서,
    상기 접속부용 주형틀은 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임을 포함하고,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 적어도 하나 이상에는 프레임 삽입부가 구비됨으로써 나머지 프레임이 삽입되어 조립되고,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 어느 하나는 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 주입구를 형성할 수 있도록 제거 가능한 절취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 삽입부는 상기 상부 프레임과 하부 프레임에 구비되고, 상기 복수의 측면 프레임이 상기 프레임 삽입부에 삽입되어 조립되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임은 상기 프레임 삽입부 형성을 위한 내측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측면 프레임은 강도 보강을 위한 적어도 하나 이상의 리브(rib)를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내측벽은 상기 리브가 삽입되어 결합하는 적어도 하나 이상의 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임은 볼트체결을 위한 적어도 하나 이상의 볼트체결홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 어느 하나는,
    부스덕트가 수평으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제1 주입구를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제1 절취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임 중 어느 하나는,
    부스덕트가 수직으로 설치되는 경우에 주형용 절연수지가 주입될 수 있는 제2 주입구를 형성할 수 있도록 제거 가능한 제2 절취부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 하부 프레임 및 복수의 측면 프레임은 내부 공간이 좁아지면서 부스덕트의 몰딩부에 밀착할 수 있는 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트의 접속부용 주형틀.
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