KR200344987Y1 - 부스바 연결 상태 자기 진단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기 패널과 전기 패널 사이를 전기적으로 연결하는 부스바(bus-bar)의 연결상태를 감지하여 관리자에게 표시해 줄 수 있도록 하는 부스바 연결상태 자기 진단장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 부스바 연결부위의 부스바 양단 전압을 평활 검출하여 비교전압으로 만들고, 이를 기준전압과 비교기에서 비교하여 부스바의 양단전압이 전압강하가 발생하였는가를 검출한 후 상기 검출 출력에 따라 표시등을 점등시킴으로서 이루어지는 것으로, 부스바와 연결상태를 사전에 감지하여 알려주어 부스바 연결부위에서의 문제 발생소지를 사전에 차단시키는 것이다.

Description

부스바 연결 상태 자기 진단장치{Bus-bar connection state self-diagnosis device}

본 고안은 전기 패널과 전기 패널 사이를 전기적으로 연결하는 부스바(bus-bar)의 연결상태를 감지하여 관리자에게 표시해 줄 수 있도록 하는 부스바 연결상태 자기 진단장치에 관한 것이다.

고압전기를 수전하여 전압강하를 시킨 후 배전을 행하게 되는 배전반에서는 수 개의 전기패널을 연결하여 사용하고 있으며, 전기 패널과 전기 패널 사이의 전기적인 연결은 부스바를 이용하여 연결하고 있다.

상기 부스바는 전기패널의 상부에서 부스바 연결장치에 의해 서로 연결되어 지며, 상기 부스바 연결장치는 두 개의 부스바가 서로 맞닿은 상태로 위치시키고, 상기 부스바의 연결부위 상,하부에 연결대를 마주 대 준 후 상기 연결대와 부스바를 관통하여 고정볼트를 조여주도록 하므로서 부스바를 연결시키게 된다.

부스바 연결장치는 부스바를 연결할 때 연결부위에서의 저항을 줄이기 위하여 부스바와 동일 재질의 연결대를 사용하고 상기 연결대는 고정볼트로 조여주도록 하고 있으나, 장기간 사용시 부스바를 통한 전류의 흐름에 따라 열이 발생하게 되어 연결대와 부스바가 수축 이완작용을 하게 되어 고정볼트가 자연히 풀리게 되는 현상이 발생하게 된다.

부스바 연결장치의 고정볼트가 풀려 느슨하게 되면 전기적 접촉 저항이 증가하여 불필요한 전력손실이 발생하는 한편 화재가 발생할 수 있는 요인이 되므로, 6-12개월의 주기로 고정볼트를 조여주도록 하고 있으나, 현장에서는 위와 같은 고정볼트를 조여주는 작업을 거의 하지 않고 육안에 의한 확인에 의존하고 있는 실정으로서 부스바 연결 부위에서의 화재 위험을 초래하고 있는 실정인 것이다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 고안한 것으로, 부스바 연결장치에서 서로 연결되어 지는 부스바 양단의 미소전압 강하를 감지하여 전압강하가 발생한경우 고정볼트가 풀려 접촉저항이 증가된 것으로 판단하여 사전에 경고해 주도록 하므로서 부스바 연결이 느슨하게 되어 발생될 수 있는 사고를 사전에 방지하도록 한 것이다.

이러한 본 고안은 부스바 연결부위의 부스바 양단 전압을 평활 검출하여 비교전압으로 만들고, 이를 기준전압과 비교기에서 비교하여 부스바의 양단전압이 전압강하가 발생하였는가를 검출한 후 상기 검출 출력에 따라 표시등을 점등시킴으로서 이루어지는 것으로, 부스바와 연결상태를 사전에 감지하여 알려주어 부스바 연결부위에서의 문제 발생소지를 사전에 차단시키도록 하는 것이다.

도 1은 본 고안의 구성도

도 2는 본 고안의 진단장치 내부 구성도

도 3은 본 고안의 부스바 연결상태 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1,1',2,2',3,3' : 부스바 5 : 진단장치

6,7,8,9 : 표시등 10 : 가변볼륨

20,21,22 : 평활 안정화회로 30,31,32 : 비교기

40,41,42 : 드라이버 50 : 전원회로

60,61,62 : 기준전압

본 고안은 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압을 검출하여 기준전압(60)(61)(62)과 비교되게 하므로서 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압 강하를 검출할 수 있도록 한 후 상기 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 미소전압 강하가 감지된 경우 이를 외부에 표시해주어 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')를 연결하는 고정볼트(1a)(1a')를 조이도록 하므로서 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3') 연결부위의 접촉저항이 발생하지 않도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단에 콘넥터(4)를 통하여 전기적으로 연결되고, 외측으로 표시등(6)(7)(8)(9)이 설치되는 한편 가변볼륨(10)이 설치되는 진단장치(5)로 구성되며, 상기 진단장치(5)를 전기패널에 설치하되 표시등(6)(7)(8)(9)과 가변볼륨(10)이 전기패널의 외측에서 확인하거나 조작할 수 있도록 설치하므로서 작업자가 전기패널 전방에 노출되어 있는표시등(6)(7)(8)(9)을 보고 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 이상상태를 확인할 수 있도록 하여 조처가 빠르게 이루어질 수 있도록 한다.

본 고안의 진단장치(5)는 도 1 에 도시된 바와 같이 외측으로 표시등(6)(7)(8)(9)과 가변볼륨(10)이 설치되고 일측으로 콘넥터(4)를 설치하여 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단에 전기적으로 연결이 이루어지도록 하되 상기 표시등(6)(7)(8)(9)과 가변볼륨(10)은 전기패널의 외측에 노출될 수 있도록 설치한다.

진단장치(5)의 내부는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단 전압은 평활 안정화회로(20)(21)(22)에 인가되어 AC 전원이 평활되고 안정화되어 진 후 비교기(30)(31)(32)의 비교전압으로 인가되게 하고, 상기 비교기(30)(31)(32)는 기준전압(60)(61)(62)을 인가시켜 평활 안정화회로(20)(21)(22)에서 인가되는 비교전압과 비교되게 하며, 상기 비교기(30)(31)(32)의 출력은 표시등(6)(7)(8)(9)을 구동시키는 드라이브회로(40)(41)(42)에 인가되어 드라이브회로(40)(41)(42)의 구동을 제어하므로서 표시등(7)(8)(9)의 점등을 제어하도록 구성한다.

본 고안은 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압을 AC전원으로 인출하여 전원회로(50)에 인가시킴으로서 기준전압(60)(61)(62)을 출력시키도록 하고, 전원회로(50)는 AC입력을 전압 강하시켜 정류시킨 후 레귤레이터를 통과시켜 안정화된 전압으로 출력시키는 것으로, 전원회로(50)의 출력이 비교기(30)(31)(32)의 기준전압(60)(61)(62)으로 인가되게 하며, 전원회로(50)에서 기준전압(60)(61)(62)을 인가시킬 때 표시등(6)을 점등시켜 정상작동 상태임을 확인할 수 있도록 한다.

이때 기준전압(60)(61)(62)은 가변볼륨(10)에 의해 전압이 가변 될 수 있도록 설치하여 가변볼륨(10)의 조절에 따라 원하는 값을 갖는 기준전압(60)(61)(62)으로 비교기(30)(31)(32)에 인가될 수 있도록 한다.

그리고 본 고안에서 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')는 3상(R,S,T)입력에 따라 3개를 사용하게 되고 각 상별로 평활 안정화 회로(20)(21)(22)와 비교기(30)(31)(32) 및 드라이버(40)(41)(42)와 표시등(7)(8)(9)이 각각 설치되게 되며, 상기 3상 입력 중 2상의 입력을 선택하여 전원회로(50)의 입력으로 사용하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안에서 진단장치(5)는 전기패널의 전방에 표시등(6)(7)(8)(9)과 가변볼륨(10)이 노출되는 형태로 설치하고, 상기 진단장치(5)의 일측에 설치된 콘넥터(4)에는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')를 전기적으로 연결시키게 된다.

상기 콘넥터(4)와 전기적으로 연결되는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')는 고정볼트(1a)에 전선을 연결하거나 클립 등을 이용하여 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')에 연결할 수 있는 것으로, 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단 전압을 인출할 수 있는 정도면 족하다.

상기 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압은 각각 평활 안정화회로(20)(21)(22)에 인가되어 직류전압으로 변환되고 평활 되어 진 후 비교기(30)(31)(32)에 비교전압으로 인가되게 되며, 상기 비교기(30)(31)(32)는 기준전압(60)(61)(62)과 비교전압을 비교하게 된다.

상기 비교기(30)(31)(32)는 기준전압(60)(61)(62)에 비하여 비교전압이 높을 경우 드라이버(40)(41)(42)를 구동시키지 않도록 하고, 비교전압이 낮을 경우는 드라이버(40)(41)(42)를 구동시키도록 한다.

즉 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')를 고정시키는 고정볼트(1a)(1a')가 단단히 조여져 있을 경우는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압이 정상적으로 인가되고, 고정볼트(1a)(1a')가 풀리게 될 경우는 접촉저항의 증가로 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압이 강하되게 되므로, 기준전압(60)(61)(62)을 고정볼트(1a)(1a')가 단단히 조여져 있을 경우에 검출되는 양단전압 보다는 낮고 고정볼트(1a)(1a')가 풀려져 있을 경우에 검출되는 양단전압보다는 높게 설정할 경우 비교전압에 의해 드라이버(40)(41)(42)의 구동이 선택되는 것이다.

따라서 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 고정볼트(1a)(1a')가 단단히 조여져 있을 경우 평활 안정화회로(20)(21)(22)에서 검출되는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압이 기준전압보다 높게 되어 드라이버(40)(41)(42)를 구동시키지 않게 되고, 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 고정볼트(1a)(1a')가 풀리게 되어 접촉저항이 증가되는 경우는 평활 안정화회로(20)(21)(22)에서 검출되는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압이 전압강하로 인하여 기준전압보다 낮게 되어 드라이버(40)(41)(42)를 구동시키게 된다.

드라이버(40)(41)(42)가 구동되지 않으면 표시등(7)(8)(9)이 점등되지 않아 정상 상태임을 표시하게 되고, 드라이버(40)(41)(42)가 구동되면 표시등(7)(8)(9)을 점등시켜 비정상상태임을 표시하게 되므로서 작업자는 상기 표시등(7)(8)(9)의 점등 여부를 보고 표시등(7)(8)(9)이 점등되었을 경우 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 고정볼트(1a)(1a')를 단단히 조여 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 연결부위에서 문제가 발생되지 않도록 한다.

이때 표시등(7)(8)(9)은 하나의 발광다이오드로 3가지 색을 낼 수 있는 다이오드를 사용하여 정상적일 경우 녹색으로 점등되게 하고, 전압강하가 발생되었을 경우 적색으로 표시되게 할 수 있는 것으로, 표시등(7)(8)(9)의 점등여부 또는 색상을 이용하여 표시하더라도 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 느슨한 연결로 인하여 발생될 수 있는 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 효과는 같다.

한편 본 고안은 3상(R,S,T) 입력 중 두 가지 입력을 선택하여 기준전압을 생성하게 되는 것으로, 2상의 AC입력을 전원회로(50)에서 트랜스 포머를 이용하여 전압 강하시키고 정류 및 평활 회로를 거쳐 정류 평활시킨 후 레귤레이터를 거쳐 안정화된 기준전압(60)(61)(62)으로 출력시켜 비교기(30)(31)(32)에 인가시키도록 하며, 이때 기준전압(60)(61)(62)은 가변볼륨(10)을 이용하여 조정할 수 있도록 한다.

즉 전원회로(50)는 AC입력을 인가 받아 전압 강하시키고 정류 및 평활시킨 후 정전압 전원으로 출력시키게 되는 것으로, 본 고안은 상기된 정전압 전원을 가변볼륨(10)으로 변화시켜 비교기(30)(31)(32)의 기준전압(60)(61)(62)으로 사용할수 있도록 한 것이다.

상기 전원회로(50)가 작동하여 정상적으로 정전압 전원을 출력시킬 경우 표시등(6)을 점등시켜 정상적인 기준전압(60)(61)(62)이 생성되고 있음을 표시하도록 하고, 가변볼륨(10)은 기준전압(60)(61)(62)을 미세하게 설정하기 위하여 사용된다.

따라서 본 고안은 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 연결을 위한 고정볼트(1a)(1a')가 시간이 경과됨에 따라 풀리게 되어 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 연결이 느슨하게 되나, 사전에 표시등(7)(8)(9)을 이용하여 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 연결상태를 확인하여 고정볼트(1a)(1a')를 조여주도록 하므로서, 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 연결부위에서 열이 발생하여 불필요한 전력의 낭비나 화재가 발생할 경우를 없애게 되는 것이다.

본 고안은 전기패널과 전기패널 사이를 연결하는 부스바를 고정볼트 등으로 고정시킴에 있어서, 부스바의 양단전압을 검지하여 전압강하를 검출한 후 전압강하가 발생하였을 때 이를 표시해주도록 하여 부스바를 고정시키는 고정볼트를 단단히 조여주도록 하므로서 부스바의 연결부위가 느슨하게 풀어져 열이 발생하여 전력의 낭비가 발생되는 문제점과 함께 화재가 발생할 우려를 사전에 차단할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 고정볼트(1a)(1a')에 의해 조여지는 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')에 있어서, 상기 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단에 전기적으로 연결되어 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 양단전압을 비교전압으로 검출하는 평활 안정화회로(20)(21)(22)와, 상기 평활 안정화회로(20)(21)(22)의 비교전압을 기준전압(60)(61)(62)과 비교하여 비교전압의 이상을 검출하는 비교기(30)(31)(32)와, 상기 비교기(30)(31)(32)의 출력에 의하여 표시등(7)(8)(9)의 구동을 제어하는 드라이버(40)(41)(42)와, 부스바(1)(1')(2)(2')(3)(3')의 3상 입력 중 2상의 AC입력을 인가 받아 정전압 전원으로 출력시키고 상기 정전압 전원을 가변볼륨(10)에서 기준전압(60)(61)(62)으로 설정하여 비교기(30)(31)(32)에 인가시키는 전원회로(50)로 진단장치(5)를 구성한 것을 특징으로 하는 부스바 연결 상태 자기 진단장치.
2. 제1항에 있어서, 진단장치(5)는 전기패널에 설치되고 표시등(6)(7)(8)(9)과 가변볼륨(10)이 전기패널의 전면에 노출되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 부스바 연결 상태 자기 진단장치.