KR200401160Y1 - 접속부 분기와 몸체 분기가 가능한 부스바 - Google Patents

Abstract

접속부 분기가 가능하며 은도금막이 밀착되게 형성되어 있어서 전기전도율이 양호할 뿐만 아니라 전기적 특성을 유지하면서도 기존 제품의 최대 단점인 부하의 증설, 이설시 대응력을 부하의 개소 및 위치에 관계없이 대응 가능한 부스바 및 이의 제조방법이 개시된다. 본고안에 의하면

전기에너지를 전달하는 부스바에 있어서,

부스바의 몸체는 알루미늄바이며, 상기 알루미늄바의 양단은 분기접속을 위한 접속부가 알루미늄바와 일체 또는 분기형으로 형성되고, 상기 양단의 접속부 사이에 분기를 위한 또다른 분기부가 하나 이상 형성되어 있음을 특징으로 하는, 접속부분기가 가능한 부스바가 제공됨으로써 그 목적이 달성된다.

Description

접속부 분기와 몸체 분기가 가능한 부스바{The bus bar possible for body branch and joint branch}

본 고안은 통전용 부스바(bus bar)에 관한 것으로서, 보다 상세하게 접속부 분기가 가능하고 전기전도율이 우수하며 경량이면서 경제적인 접속부분기가 가능한 부스바 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 부스바는 전기에너지를 전달하는 매개체로 종래의 케이블(cable) 대체품으로 현재 많이 사용되고 있는 전기에너지 전달 매개체이다. 이는 부스바가 케이블에 비해 같은 부피의 도체로 더 많은 전기 에너지를 전달할 수 있는 장점을 갖고 있기 때문이다.

종래의 케이블은 도체를 보호하고 절연을 위해 케이블 도체를 비닐이나 고무종류로 감싸 사용하지만, 부스바는 절연체가 직접 부스바를 덕트, 바람직하게는 금속덕트를 사용하여 도체와 절연체를 보호하는 형태로 사용하게 된다.

상기와 같은 부스바를 공장이나 빌딩, 아파트 등의 대용량의 전기에너지를 사용하는 곳에서 그 장점이 인식되면서 급속한 사용이 증가되고 있다.

이러한 통상의 부스바는 도 1에서와 같이, 표면에 보호필름(21)을 입힌 구리부스바(20)가 사용되고 있고, 이 통상의 부스바(20)는 덕트(10)로 보호되고 안내되어 원하는 위치에 전기를 공급할 수 있게 한다.

상기와 같은 통상의 부스바(20)는 전체적으로 구리(Cu)를 사용하고 있기 때문에 비경제적일 뿐 아니라, 구리의 큰 하중으로 인해 이를 보호하고 안내하는 덕트 역시 중량으로 하여야 하는 등 설치 및 사용에 있어서 번거롭고 경제적이지 못한 문제점을 갖고 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 대한민국 공개특허 제 10-2005-0038685 호에서는 통상의 구리바 대신에 알루미늄바를 사용하고, 알루미늄바의 표면에 은(Ag)를 도금한 은 도금된 통전용 부스바 및 이의 제조방법을 개시하고 있다. 여기서 상기 공개특허에서는 알루미늄바와 은도금막 사이에 구리 도금막을 더 형성시켜 강도보강용으로 하고 있으나, 구리도금막의 사용은 오히려 저항이 높아지고 접착력이 약해지는 단점이 있게 된다. 또한 상기 공개특허는 종래의 부스바 형태를 사용하고 있어서 접속부분기를 할 수 없는 문제점을 갖고 있다.

또한 부스바를 사용하여 통전시 가장 의미있는 것이 바로 전기(電氣)의 분기(分岐)인데, 종전의 단순한 전기에너지를 한쪽에서 다른쪽으로 이동만 하는 개념에서 직접 전기에너지를 사용 가능하게 한 것이 분기(分岐)가 가능한 부스바의 사용에 있다. 그러고 또한 이분기방식은 상기 공개특허 제 10-2005-0038685 호에서와 같이 양끝의 접속부 사이에서만 가능하였다.

그러나 이러한 분기방식은 특성임피던스의 증가와 전압강하의 증가라는 전기적 성능의 저하를 초래하며, 또한 사용도중 분기용량 및 분기개소의 증가 및 위치 변경시 향후 10년간 사용위치 용량을 미리 예측하여 원하는 곳에 원하는 개소만큼의 스페어(spare)분기를 준비한다는 것은 현실적으로 불가능하게 된다.

또한 모든 제품에 스페어분기를 준비하면 전기적 성능(특성임피던스, 전압강하)의 대폭 저하를 의미하게 됨으로 기술적으로 한계가 있어왔다.

이러한 문제점들은 전기적 성능의 유지 및 부하의 용량 및 위치 대응성을 만족시키는 방법으로 행해지는 본 고안의 최대 3미터에 한번은 반드시 존재하는 접속부를 이용하여 분기를 실현하면 전기적 성능 및 분기대응력을 만족시킬 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 고안은 종래의 부스바와는 달리 유지보수 기간중이나 부하의 증설이설시 그 개소와 위치에 관계없이 부하대응이 가능하며, 가볍고 전기전도도가 우수한 접속부 분기형 부스바 및 이의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본고안의 목적을 달성하기 위하여, 본고안은, 전기에너지를 전달하기 위한 부스바에 있어서, 부스바의 몸체는 알루미늄바로 형성하고 통전부 접속부외의 알루미늄바는 절연피복으로 감싸되, 상기 알루미늄바의 통전부인 접속부는 알루미늄바의 양단과, 상기 알루미늄바의 양단사이에 적어도 하나 이상이 더 형성되어 있으며, 상기 통전부인 접속부는 은 도금막이 형성되어 있는, 접속부 분기가 가능한 부스바를 제공한다.

여기서 상기 알루미늄 부스바 사이에 도금처리된 Cu부스바가 삽입되어 접속부의 접촉저항을 감소시키는 역할을 겸하며 분기에 필요한 분기바의 기능을 갖게 할 수도 있다. 이러한 것은 종래의 부스바 재질이 Cu로 구성됨으로서 발생되는 분기용 부스바의 알루미늄 부스바 장착 및 착탈시 알루미늄 부스바의 기계적 손상을 방지할 수 있고 동일 재질인 Cu와 Cu의 결합으로 알루미늄 부스바의 손상을 억제할 수도 있게 한다.

여기서 상기 부스바를 보호하고 안내하는 덕트는 상기 알루미늄 바의 양단 사이에 형성되는 접속부에 또 다른 분기형 부스바 등을 접속시키기 위한 접속 홀을 형성시킴이 바람직하고, 상기 접속 홀은 상기 또 다른 부스바 등의 접속부가 접속할 수 있게 끼워지는 형태로 형성시킴이 바람직하다.

본 고안은 또한, 상기의 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 알루미늄 바를 일정 길이로 절단하여 양단의 접속부와 양단 사이에 통전부인 접속 부를 하나 이상 성형하여 전처리하는 단계(S1)와 :

상기 단계(S1)에서 전처리된 알루미늄 바를 1차세척 후 가성소다로 표면처리 하는 단계(S2)와 :

상기 단계(S2)에서 표면 처리된 알루미늄 바를 질산과 불산을 이용해 피막을 제거한 후 2차 세척하는 단계(S3)와 :

상기 단계(S3)에서 2차 세척된 알루미늄 바를 접착력 증대를 위해 피막 처리 후 3차 세척하는 단계(S4)와 : 그리고

상기 단계(S4)에서 3차 세척된 알루미늄 바에 은(Ag)을 도금한 후 4차 세척하여 은도금막의 변색 방지 처리하는 단계(S5)를 포함하는, 접속부 분기가 가능한 부스바의 제조방법을 제공한다.

상기 단계(S1)에서의 전처리는 알칼리 탈지로 행함이 바람직하고 상기 단계(S3)에서의 질산과 불산은 은 65% 원액의 질산과 5% 불산을 50%로하고 나머지는 물을 첨가하여 사용함이 바람직하다.

또한 상기 단계(S4)에서의 피막처리는 본달 피막처리로 알로이씰^(R) WA를 사용함이 바람직하다.

또한 단계(S5)에서의 은도금은 은스트라이크를 한 후 침적시켜 행한다.

상기와 같은 방법으로 제조되는 본고안의 부스바를 은도금 전에 동도금을 하지 않고 본달피막(알로이씰WT)을 형성시킴으로써 알루미늄 부스바와 은도금막의 일체화를 유지 · 밀착력을 양호하게 하여 은도금막의 유지 보존 및 전기전도율이 탈월한 성능을 보이게 된다.

이하에서는 첨부하는 도면을 참고하여 본고안의 바람직한 실시예를 통해 본고안을 보다 상세히 설명한다.

본고안의 접속부 분기가 가능한 부스바는 경제적임은 물론 경량이면서도 전기전도율이 우수하고 접속부의 분기가 가능하여 여러방향으로 전기를 전달할 수 있는 구조로서, 통상의 케이블이나 종래의 부스바에 의해 다양한 방법으로 사용할 수 있다.

도 2는 본고안 부스바(30)의 일예를 나타낸 것으로서, 일정길이의 알루미늄바 끝단이 일체형이거나 도 2 및 도 3에서와 같이 분기된 접속부(31) 형태로 될 수도 있고 도 3에서와 같이 부스바(30)를 이루는 알루미늄바의 양단 접속부(31) 사이에 하나 이상의 일반분기부(31´)를 더 형성시켜 분기를 원하는 방향으로 할 수도 있다.

상기와 같은 부스바(30)의 접속부(31)와 일반분기부(31´)에는 은이 도금되어 은도금막이 형성되어 있으며 접속부(30), 일반분기부(31´)외의 알루미늄바는 절연피복(33)으로 피복되어진다.

상기와 같은 부스바(30)는 도 2 및 도 4에서와 같이 덕트(40)로 보호되고 안내되어 사용되어진다. 여기서 본 고안에 사용하는 덕트(40)는 도 3의 접속부(31)에 또 다른 분기를 위한 접속부가 접속될 수 있도록 접속홀(41)이 형성되어 있는데 이는 접속부(31)가 접속되는 형태로 형성되어 있으므로 다 방향 접속 분기가 가능하게 된다.

상기와 같은 본 고안의 접속부 분기가 가능한 부스바의 제조 방법은 다음과 같다.

먼저 알루미늄 바를 준비하여 양끝을 도2 및 도3에서와 같이 알루미늄 바의 양단에 일체형이나 분기형의 접속부를 형성하고 또 알루미늄 바의 양단사이에 하나 이상의 분기 접속부를 형성 하도록 알루미늄 바를 성형 한다.

성형된 알루미늄 바는 표면의 이 물질을 제거하기 위해 전처리를 행하는데 알크린페이스트 10~20%, 황산(H₂SO₄)10~20%에 물 70~80%가 혼합된 알크린페이스트로 알칼리 탈지를 행하는데 약 60~70℃의 온도에서 30초~3분 동안 행한다.

그 다음 수세한 후 가성소다를 65~75℃의 물과 혼합하여 표면처리 후 질산 65%와 불산5%, 나머지 물을 혼합한 혼합액으로 상기 전처리 단계에서의 알루미늄 표면에 생성된 수머트 제거 및 활성화를 위한 피막 제거를 위해 15~30℃℃의 온도에서 약 30초 내지 1.5분간 침지하여 피막을 제거한다.

그 후 2차 세척을 거친 다음 물과 본달 알로이씰(상표명)이 1:1로 혼합된 혼합액에 넣고 PH를 13.4~13.8로 하고 온도는 16~30℃, (또는 주석이 함유된 알루미늄 바인 경우 40℃) 이상으로 하여 20초~2분 동안 침지시켜 접착력 증대를 위한 알로이씰 본달피막 처리를 한 후 3차 세척 후 은도금을 실시한다.

여기서 은도금전 청화은 5%에 물 95%를 섞은 액에서 은스트라이크를 한 후 은도금을 행한다. 은도금이 행해진 알루미늄 바는 세척 후 변색방지 처리를 행하는데 통상의 상품명 "CF707"로 행한다.

그 후 건조하여 코팅 및 절연처리 한 후 접속홀이 형성된 덕트에 안내하고 체결하여 사용한다.

상기와 같이 제조되는 본 고안의 부스바는 종래의 구리도금 대신에 알로이씰 본달피막을 행함으로써 부스바와 은도금 막의 밀착성이 향상되므로 은도금의 밀착성 및 전도율이 향상되므로 불량이 방지되어 제조 불량을 현저히 감소시킬 수 있다.

또한 제조방법에서 알칼리 탈지, 표면처리 및 피막 제거를 통해 본달피막 후 은도금을 행하므로 은도금의 밀착성 향상으로 본 고안의 부스바는 전기전도율을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 본 고안의 부스바는 양끝단의 접속부에 더해 중간에 형성된 하나 이상의 접속부를 통해 다방향 분기가 가능하고 본달피막 후 은도금을 행함으로써 은도금이 알루미늄 바에 밀착되는 밀착성이 향상되어 전기 전도에서의 전도율 향상은 물론 제조 단계에서의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.

상기에서는 본 고안을 바람직한 실시 예를 통하여 설명 하였지만 본 고안의 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하므로 본 고안은 이하의 청구 범위내로 한정되지 않음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래부스바 및 이의 설치 상태 개략도

도 2는 본고안의 부스바 단부 접속부를 나타낸 개략도

도 3은 본고안의 부스바 개략도

도 4는 본고안의 부스바가 덕트로 안내되어 있는 설치 개략도.

<주요부분에 대한 부호 설명>

30 : 부스바 31 : 접속부

31´: 일반분기부 32 : 접속부 분기바

33 : 절연피복 34 : 절연스페이서

40 : 덕트 41 : 접속홀

Claims (4)

1. 전기에너지를 전달하는 부스바에 있어서,

   부스바의 몸체는 알루미늄바이며, 상기 알루미늄바의 양단은 분기접속을 위한 접속부가 알루미늄바와 일체 또는 분기형으로 형성되고, 상기 양단의 접속부 사이에 분기를 위한 또다른 분기부가 하나 이상 형성되어 있음을 특징으로 하는, 접속부분기가 가능한 부스바.
2. 제1항에 있어서, 상기 부스바의 분기부에는 은도금막이 형성되어 있음을 특징으로 하는, 접속부분기가 가능한 부스바.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부스바의 분기부 외에는 절연피복이 형성되어 있음을 특징으로 하는, 접속부분기가 가능한 부스바.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 접속부의 은도금막 형성은 알루미늄바에 본달피막층을 형성한 다음에 행하여진 것임을 특징으로 하는, 접속부분기가 가능한 부스바.