KR20040015101A - 모듈 랙을 포함하는 스위치기어 캐비닛을 위한 연결장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스위치기어 캐비닛(1)의 모듈 랙을 길게 뻗은 케이블용 고정 단자와 연결시키기 위한 연결장치(8)에 관한 것이다. 상기 연결장치(8)는 랙 바닥(6) 아래에 설치되는 접속도체(17)용 챔버를 구비한 평면 하우징(15)을 갖는다. 상기 하우징(15) 밖으로 돌출한 상기 접속도체(17)의 단부(20, 21)는 케이블 연결 공간(11) 내에서 케이블용 단자 또는 모듈 랙과 상호작용하는 분리 콘택 피이스를 형성한다. 높은 정격전류 또는 특유의 사용자 회로를 제조하기 위해서는 상기 접속도체를 포함하는 두 개의 하우징(15)이 결합될 수 있다.
Description
본 발명은 저전압 스위치기어 캐비닛의 모듈 랙을 케이블 연결 공간 내에 있는 길게 뻗은 케이블용 고정 단자와 연결시키기 위한 연결장치에 관한 것이며, 상기 모듈 랙은 스위치기어의 프레임 내에 배치된 랙 바닥상에서 가이드되고 상기 연결장치는 절연물로 이루어진 하우징, 상기 하우징 내에 배치되어서 상기 모듈 랙과 상호작용하는 분리 콘택 피이스 및 접속도체를 갖는다.
상기 방식의 연결장치는 예컨대 EP 0 695 470 B1에 공지되어 있다. 상기 연결장치는 모듈 랙을 큐비클 버스바(cubicle busbar)에 연결시키기 위한 도체 레일 및 상기 모듈 랙의 출력부를 고정 단자와 연결시키기 위한 도체 레일을 포함하며, 상기 고정 단자에는 사용자 회로쪽으로 이어지는 케이블이 연결된다. 본 발명은 단지 고정 단자와 모듈 랙의 출력부의 연결만을 다루며 이를 위해서 특히 높은 정격전류에 적합하고 기술적이고 경제적으로 바람직한 해결법을 추구한다.
본 발명에 따르면 상기 목적은 상기 연결장치의 하우징이 랙 바닥 아래에 설치되기 위해서 평평하게 형성되고, 상기 접속도체가 하우징으로부터 돌출한 단부에 의해서 케이블 연결 공간 내에 놓인 단자, 그리고 모듈 랙과 상호작용하는 분리 콘택 피이스를 형성함으로써 달성된다. 이러한 연결장치의 장점 및 특징들은, 하우징이 저가의 플라스틱 부분으로 이루어지고 분리 콘택 피이스 및 도체를 포함하는 접속도체가 통상의 프로필 재료 또는 박판으로 제조될 수 있다는데 있다.
상기 하우징은 두 개의 서로 중첩되는 하우징 부분으로 이루어질 수 있고, 상기 하우징 부분 중 하우징 하부는 접속도체를 위한 채널 형태의 챔버를 가지며 상기 하우징 부분 중 하우징 상부는 접속도체의 직각 단부를 관통시키기 위한 개구를 갖는다. 이와 유사한 하우징(평면형 도체용은 아님)이 전술한 EP 0 695 470 B1에 따른 부품들을 갖는다.
스위치기어 내에 사용된 모듈 랙은 전력 및 정격전류의 크기에 따라서, 그리고 스위칭 목적(일반적인 결선 또는 스타델타 결선)에 따라서 서로 다를 수 있다. 본 발명에 따른 연결장치에 있어서 상기 두 개의 특징들은, 하우징 상부의 개구와 일직선상에 놓여있는 개구가 하우징 하부에 배치됨으로써, 하부 하우징의 접속도체의 직각 단부가 그 위에 배치된 하우징 상부를 관통할 수 있게 됨으로써 보장된다. 우선 상기 연결장치가 높은 정격전류에 맞게 제공되어야만 할 경우를 보자. 이를 위해서 본 발명의 한 실시예에 따르면 하우징의 관통개구가 직각 단부의 두께의 적어도 두 배에 상응하는 폭을 가질 수 있으므로, 두 배의 도체 횡단면을 갖는 연결장치를 형성하기 위해서 서로 중첩된 두 개의 하우징의 접속도체의 동일한 직각 단부들이 상기 두 개의 하우징 중 상부 하우징의 관통개구를 함께 관통할 수 있게 된다. 따라서 상응하는 접속도체를 갖는 동일한 하우징 부분들이 결합될 수 있다.
스타델타 결선용으로 적합한 연결장치를 제공하려고 하는 또다른 목적은, 서로 중첩된 두 개의 하우징의 접속도체의 직각 단부들이 모듈 랙의 이동 방향으로볼 때 중간 챔버와 나란히 놓이게 되도록 하우징이 관통 개구를 가짐으로써 달성된다.
확대된 관통개구 및 추가의 관통개구를 갖는 하우징은 명백하게 모든 목적에 부합되기 때문에, 모든 연결장치에 맞는 하우징 형태가 사용되는 것이 바람직하다.
스위치기어 캐비닛이 우선 랙 바닥이 스위치기어 캐비닛의 프레임 내에 설치되는 방식으로 형성될 수 있을지라도, 랙 바닥 및 적어도 하나의 연결장치가 모듈 랙의 이동 방향으로 하우징을 지지하는 크로스빔(crossbeam)에 의해서 조립이 끝난 하나의 유니트로 연결되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 접속도체의 직각 단부를 위한 관통개구를 갖는 후방측 하우징 부분 및 단자를 포함하는 단부를 갖는 측면 하우징 부분이 후면과 측면에서 랙 바닥 위로 돌출한다.
본 발명은 하기 도면에 도시된 실시예에 의해서 더 자세히 설명된다.
도 1은 랙 바닥 및 연결장치를 구비한 모듈 랙용 스위치기어 캐비닛을 도시하고,
도 2는 랙 바닥 및 연결장치로 이루어진 조립이 끝난 유니트를 도시하며,
도 3은 4극형 연결장치를 도시하며, 이때 각 극 마다 하나의 접속도체가 제공되고,
도 4는 두 개의 하우징 및 각 극 마다 두 개의 접속도체를 갖는 증가된 정격전류용 연결장치를 도시하며,
도 5는 도 4와 동일한 연결장치이지만, 여기서는 접속도체의 형상 및 배열을 보여주기 위해서 상부 하우징의 커버가 제거되며,
도 6은 마찬가지로 서로 중첩된 두 개의 하우징을 갖는 스타델타 결선용 연결장치의 또다른 실시예이며,
도 7은 도 6과 동일한 연결장치이지만, 여기서는 접속도체의 형상 및 배열을 보여주기 위해서 상부 하우징의 커버가 제거된다.
도 1에 도시된 저전압 스위치기어의 캐비닛(1)은 공지된 바대로 프레임(2)을 가지며, 상기 프레임(2)은 수직 프레임 부재(3), 상부에 수평으로 배치된 메인 버스바(main busbar)(4) 및 수직 큐비클 버스바(cubicle busbar)(5)를 포함한다. 상기 수직 프레임 부재(3)에는 지지부로서의 랙 바닥(6), 그리고 자체 공지된 적합한 모듈 랙(도시되지 않음)을 위한 가이드 수단이 고정되며, 상기 랙 바닥의 후면에는 분리 콘택들이 제공된다.
상기 랙 바닥(6) 간의 간격은, 두 개의 랙 바닥(6) 사이에 있는 공간을 모듈 랙의 높이에 맞추기 위해서 상이하다. 낮은 랙 칸이 도 1의 가장 하부에 위치한 두 개의 랙 바닥(6) 사이에 형성되며, 이 정도만으로도 상응하는 낮은 정격전류용 모듈 랙을 수용하기에 충분하다. 여기에 특히 적합한 연결장치(7)는 "Anschlussvorrichtung fuer einen Geraeteeinschub eines Niederspannungs-Schaltfeldes"라는 제목의 다른 특허 출원에서도 다루어지므로 자세히 설명하지 않겠다. 상기 낮은 랙 칸 위에 위치한 랙 칸은 높은 전력의 모듈 랙용으로 제공되고 이에 상응하여 높은 정격전류용 연결장치를 갖는다. 이러한 연결장치(8, 9, 10)에 관해서는 앞으로 더 자세히 설명할 것이며, 연결장치(10)는 도 6 및 도 7에서 별도로 도시된다.
도 1의 오른쪽 전방에 놓인 수직 프레임 부재(1)는 케이블 연결 공간(11)의 내부를 보여주기 위해서 부러진 상태로 도시된다. 여기서 상기 케이블 연결 공간(11)은 랙 바닥(6)의 측면에서 프레임(2) 보다 위로 연장된다. 사용자 회로쪽으로 이어지는 케이블을 연결하기 위해서 상기 케이블 연결 공간(11) 내부로 상기 연결장치(7, 8, 9 및 경우에 따라서는 10)의 단자가 돌출한다.
도 2는 조립이 끝난 유니트를 도시하며, 상기 유니트는 랙 바닥(6), 연결장치(9) 및 두 개의 부재를 연결시키는 크로스빔(12)을 포함한다. 상기 랙 바닥은 측면 에지(13)를 가지며, 상기 측면 에지(13)는 작동위치 및 분리위치 및/또는 검사위치에서 모듈 랙(도시되지 않음)을 로킹하기 위한 위치 연결 링크(14)를 포함한다. 상기 연결장치(9)는 도 4 및 도 5에서 더 세부적으로 알 수 있다.
우선 도 3에는 연결장치(8)가 크로스빔(12)과 함께 도시된다. 상기 연결장치(8)는 본 발명에 따른 표준 형태이다. 상기 연결장치(8)는 하우징(15)을 가지며, 상기 하우징(15)은 접속도체(17)용 채널들(31)을 형성하기 위해 로드(rod) 또는 리브(rib)를 갖는 하우징 상부(16) 및 상기 채널들(31)을 커버하는 하우징 상부(18)로 이루어진다. 공지된 방식으로는 적합한 플라스틱으로 이루어진 하우징 부분들(16 및 18)이 스냅 노우즈(snap nose) 또는 스냅 텅(snap tongue)에 의해서, 또는 통상의 연결부재에 의해서 서로 연결될 수 있다. 상기 접속도체(17)는 하우징 부분(16, 18)의 조립에 의해서 마찬가지로 하우징(15) 내에 고정된다.
상기 접속도체(17)는 바람직하게는 통상의 평판 재료(구리판 또는 구리-직각 프로필)로 제조되고 그것의 단부(20 및 21)가 하우징(15) 밖으로 돌출할 정도의 치수를 갖는다. 상기 단부(20)는 케이블 연결 공간(11)(도 1) 내부로 돌출하고 길게 뻗은 케이블(도시되지 않음)용 단자를 형성하기 위해서 관통개구(22)를 갖는다. 상기 단부(21)는 분리 콘택 피이스를 형성하기 위해서 하우징(15) 평면에 대하여 직각을 이루며 도 2에 따르면 후방 에지에서 랙 바닥(6)의 평면 위로 돌출한다. 상기 단부(21) 자체가 분리 콘택 피이스로서 사용될 수 있긴 하지만, 도시된 예에서는 단부(21)와 동일한 두께의 지지 피이스(23)를 갖는다. 그 이유에 대해서는 설명할 것이다.
도 3에 도시된 하우징(15)의 하우징 상부(18)에는 4개의 직각 단부(21)에 대해서 각각 하나의 개구(25)가 제공된다. 이러한 개구(25)는 접속도체(17)의 재료 두께의 두 배에 상응하는 폭을 갖는다. 추가의 개구(25)는 하우징 상부(18)에서 모듈 랙의 이동 방향(도 2 및 도 3에서 화살표(26)로 표시됨)으로 볼 때 개구(24) 뒤에 배치된다. 이러한 개구(25)는 도 3에 따른 예(연결장치 8)에서는 필요하지 않지만, 본 발명의 또다른 형성예(도 4 및 도 5의 연결장치(9)와 도 6 및 도 7의 연결장치(10))에서는 중요하다.
도 4 및 도 5에 도시된 연결장치(9)는 높은 전력의 모듈 랙 및 사용자 회로를 위해 제공되고 연결장치(8)에 비해 두 배의 도체 횡단면을 갖는다. 이는 두 개의 동일한 하우징(15)이 서로 중첩되고 상기 하우징 양 쪽에 접속도체가 제공됨으로써 달성된다. 이러한 경우에 하부 하우징(15) 내에 있는 접속도체는 도 3의 접속도체(17)에 상응하며, 상부 하우징(15) 내에 있는 접속도체(27)는 세부적인 부분을 제외하고는 상기 접속도체(17)와 거의 유사하다. 여기서 실제로는 직각단부(28) 및 케이블 연결 공간(11) 내부로 돌출한, 접속도체(27)의 단부(30)가 제공된다. 이에 관련하여 세부적인 사항들을 보여주기 위해서 도 5에서는 상부 하우징(15)의 상부가 생략되어 있다. 하우징(15)의 채널형태의 챔버(19) 내부에 수용된 접속도체는, 직각 단부(28)와 단부(21)가 평행하게 제공됨으로써 도 3에서와 동일한 두께의 분리 콘택 피이스가 형성되도록 형성된다. 상기 케이블 연결 공간(11) 내부로 돌출한, 상부 접속도체(27)의 단부(30)는 두 번 구부러지는데, 이때 상기 단부(30)는 접속도체(17)의 단부(20)와 간격을 두고서 하우징(15) 평면과 일직선상에 놓인다. 두 개의 단부(20 및 30)는 삽입된 U형 커플링 피이스(31)에 의해 연결된다. 단부(30)를 갖는 접속도체(27)의 형상을 더 잘 보여주기 위해서 도 5의 한 극에서는 커플링 피이스가 생략된다.
단부(20 및 30)의 확장에 의해 각 극 마다 두 개의 단자가 형성되며, 상기 단자는 케이블을 연결하기 위해서 다중으로 사용될 수 있다. 그러나 경우에 따라 단지 하나의 단자가 사용될 경우에는, 커플링 피이스(31)를 이용하여 양 접속도체(17 및 27) 상에 전류를 분포시키기 위해서 남아있는 단자에 고정나사를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 도 5에서 분리 콘택 피이스로서 사용되는 단부(21 및 28)를 포함하는 후방 영역에서는 하우징 하부(16)에 배치된 개구(32)를 볼 수 있다. 상기 개구(32)는 하우징 상부(18)에 있는 상응하는 개구(25)와 일직선상에 놓인다. 각각의 개구(24 및 25)에 대해 동일한 개구(32)가 배치된다(도 7 참조). 도 4 및 도 5에 따른 연결장치(9)에서는 접속도체(17)가 하부 하우징(15)으로부터 나와서개구(32)를 통해서 상부로 관통된다.
도 6 및 도 7에 따른 연결장치(10)는 스타델타 결선용으로 제공되고 마찬가지로 서로 중첩된 두 개의 하우징(15)을 갖는다. 하부 하우징(15)에는 접속도체(33)가 배치되며, 상기 접속도체(33)는 그것의 직각 단부(34)가 개구(32)(도 5) 및 하우징 상부(18)에 있는 후방 개구(25)를 통해 가이드된다는 점에서 도 3의 접속도체(17)와 구별된다. 케이블 연결 공간(11)(도 1) 내에 놓인 단부(35)는 접속도체(17)(도 3)의 단부(20)에 상응한다. 상부 하우징(15) 내에 있는 접속도체는 도 5의 접속도체(27)와 상응하고 이에 상응하는 도면부호를 갖는다.
연결장치(10)의 결선을 위해서는 접속도체(33 및 27)의 양 세트에 별도의 분리 콘택 피이스가 필요하다. 이는 접속도체(33)의 단부(34)가 각각 하나의 직각 피이스(36)를 가짐으로써 달성된다. 이러한 방식으로 단부(28)의 상부에 놓인, 즉 수직으로 평행하게 놓인 분리 콘택 피이스가 형성된다. 단부(28) 및 직각 피이스(36)에 부착된 지지 피이스(23)는 모듈 랙의 분리 콘택 피이스에 상응하는 두께를 갖는다.
도 6은 연결장치(10)의 바람직한 또다른 실시예로서 후측 절연 분리판(37) 및 지지대(38)가 도시되며, 이때 단부(28 및 34) 또는 직각 피이스(36)가 서로 일직선상에 놓인다.
개관을 용이함을 위해서 본 명세서에서는 연결장치(8, 9 또는 10)의 하우징(15) 내에 수용된 접속도체는 전체적으로는 그 형상이 다를지라도 동일한 도면부호를 갖는다. 상기 접속도체는 실질적으로 도면에 도시된 형상을 갖는다. 즉이 경우에 스위치기어 캐비닛의 정면으로부터 볼 때 케이블 연결 공간(11) 내에 단자가 나란히 배열되고 분리 콘택 피이스는 랙 바닥의 후방 단부에 나란히 배열된다. 따라서 상기 단자와 분리 콘택 피이스 사이에 배치된 접속도체의 섹션은 서로 다른 길이를 가지며 특히 도 5 및 도 7에서 볼 수 있듯이 서로 다른 직각 부분을 갖는다. 앞서 언급한 채널(19)은 이러한 직각 형태에 매칭되므로 추가의 고정부재없이도 발생하는 힘에 대해서 상기 접속도체를 지지한다.
Claims (6)
- 저전압 스위치기어 캐비닛의 모듈 랙을 케이블 연결 공간(11) 내에 배치된 길게 뻗은 케이블용 고정 단자와 전기적으로 연결시키기 위한 연결장치(8, 9, 10)로서, 상기 모듈 랙이 상기 스위치기어 케비닛(1)의 프레임(2) 내에 배치된 랙 바닥(6)상에서 가이드되고 상기 연결장치(8, 9, 10)는 절연물 및 상기 모듈 랙과 상호작용하는 분리 콘택 피이스 및 접속도체(17, 27, 33)로 이루어진 하우징(15)을 갖도록 구성된 연결장치에 있어서,상기 연결장치(8, 9, 10)의 하우징(15)이 상기 랙 바닥(6) 아래에 설치되기 위해서 평면으로 형성되고, 상기 접속도체(17, 27, 33)는 상기 하우징으로부터 돌출한 단부(20, 30, 35; 21, 28, 34)에 의해 상기 케이블 연결 공간(1) 내에 놓인 단자 및 상기 모듈 랙과 상호작용하는 분리 콘택 피이스를 형성하는 것을 특징으로 하는 연결장치.
- 제 1항에 있어서,상기 하우징(15)이 상기 서로 중첩되는 두 개의 하우징 부분으로 이루어지고, 상기 하우징 부분 중 하우징 하부(16)는 상기 접속도체(17, 27, 33)를 위한 채널 형태의 챔버(19)를 가지며, 상기 하우징 부분 중 하우징 상부(18)는 상기 접속도체(17, 27, 33)의 직각 단부(21, 28, 34)를 관통시키기 위한 개구(24, 25)를 갖는 것을 특징으로 하는 연결장치.
- 제 2항에 있어서,상기 하우징 하부(16)에는 상기 하우징 상부(18)의 개구(24, 25)와 일직선상에 놓인 개구(32)가 배치됨으로써 상기 하부 하우징(15)의 접속도체(17, 33)의 직각 단부(21, 34)가 상기 하부 하우징 위에 배치된 상부 하우징(15)을 관통할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 연결장치.
- 제 3항에 있어서,상기 하우징(15)의 관통개구(24)가 상기 직각 단부(21, 28) 두께의 적어도 두 배에 상응하는 폭을 가지며, 두 배의 도체 횡단면을 갖는 연결장치(9)를 형성하기 위해서 두 개의 서로 중첩된 하우징(15)의 접속도체(17, 27)의 동일한 직각 단부(21, 28)가 상기 두 개의 하우징(15) 중 상부 하우징의 관통개구(24)를 통해 함께 관통할 수 있는 것을 특징으로 하는 연결장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하우징(15)이, 두 개의 서로 중첩된 하우징(15)의 접속도체(17, 27)의 직각 단부(21, 28)가 상기 모듈 랙의 이동 방향(26)으로 볼 때 중간 챔버와 나란히 놓이게 되도록 또다른 관통개구(25)를 갖는 것을 특징으로 하는 연결장치.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 랙 바닥(6) 및 적어도 하나의 연결장치(8, 9, 10)가 하나 또는 두 개의 하우징(15)을 모듈 랙의 이동 방향(26)으로 지지하는 크로스빔(12)에 의해서 조립이 끝난 유닛으로 연결되며, 상기 접속도체(17, 33)의 직각 단부(28, 34)를 위한 개구(24, 25)를 갖는 후방 하우징 상부 및 상기 케이블 연결 공간(11)쪽으로 향한 측면 하우징 부분이 후면과 측면에서 상기 랙 바닥(6) 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 연결장치.
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