KR200435296Y1

KR200435296Y1 - 바이메탈이 내장된 단자대 및 이를 이용한 전기화재 감시용 단자대

Info

Publication number: KR200435296Y1
Application number: KR2020060018553U
Authority: KR
Inventors: 정근광
Original assignee: (주) 에스아이이
Priority date: 2006-07-08
Filing date: 2006-07-08
Publication date: 2007-01-16

Abstract

본 고안은 각상별로 구분된 구획을 가진 합성수지성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30)또는 평와샤(31)로 이루어진 단자대에 있어서, 그 연결부(20)에 일정온도 상승시 동작할 수 있는 바이메탈(60)을 부착하고, 바이메탈이 동작하여 폐 회로를 형성할 수 있는 접촉부(70)가 구성되어 지고, 바이메탈(60)에 의해 접촉부(70)가 폐회로로 구성되었을 때 폐회로 구성을 외부로 인출할 수 있는 전선(80)과, 바이메탈(60)동작에 의한 접촉부 폐회로 구성시 동작하는 LED LAMP(100)와 LED LAMP(100)에 공급되는 전원을 LED LAMP(100)동작전압으로 낮추어 주는 저항(110)으로 구성된 단자대를 구성하고, 각각의 상에서의 폐회로 구성시 각각 다른 전류값을 낼 수 있도록 각기 다른 저항(130)을 부착하여 이렇게 생성된 전류값을 읽을 수 있는 계측부(170)와 이를 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 연산하는 MAIN CPU(180)와 이를 MAIN CPU(180)의 명령에 의해 표시하는 표시부(190)로 이루어져, 시공단계에서의 부정확한 조임이나 운전상태에서의 클리프현상에 의해 발생하는 발열에 의한 전기화재사고를 미연에 방지할 수 있는 바이메탈이 내장된 단자대 및 이를 이용한 전기화재 감시용 단자대이다.

케이스(10),연결부(20), 스프링와샤(30), 고정볼트(40), 바이메탈(60), 접촉부(70), LED LAP(100), 저항(110), 연결전선(180)

Description

바이메탈이 내장된 단자대 및 이를 이용한 전기화재 감시용 단자대{Terminal Block with bimetal and Application electric fire supervison Terminal Block}

도 1은 종래의 단자대 연결 사시 도이다.

도 2는 종래의 단자대 전체 사시 도이다.

도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 단자대 연결 사시 도이다.

도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 단자대 연결부 후면 사시 도이다.

도 5는 본 고안의 실시 예에 따라 연결부(20) 일부분에 절연체(61)와 도전체(62)가 형성된 연결부 후면 사시 도이다.

도 6은 본 고안의 실시 예에 따라 자체 전원을 이용해 LED LAMP(100)을 동작시키는 단자대 정면 투시도이다.

도 7은 본 고안의 실시 예에 따라 외부전원을 이용해 LED LAMP(100)을 동작시키는 단자대 정면 투시도이다.

도 8은 본 고안의 실시 예에 따라 접촉부(70)에 직렬로 저항(130)을 연결한 단자대 정면 투시도이다.

도 9는 본 고안의 실시 예에 따라 자체상과 인접한 상의 전원을 이용해 LED LAMP(100)을 동작시키는 회로 구성도 일례이다.

도 10는 본 고안의 실시 예에 따라 자체상과 N상의 전원 이용해 LED LAMP(100)을 동작시키는 회로 구성도 일례이다.

도 11은 본 고안의 실시 예에 따라 릴레이(140)와 부져(150)등으로 경고와 표시를 하는 전기화재 감시용 단자대의 회로 구성도 일례이다.

도 12는 본 고안의 실시 예에 따라 자체전원을 이용하여 디지털 연산장치로 경고와 표시를 하는 전기화재 감시용 단자대의 회로 구성도 일례이다.

도 13은 본 고안의 실시 예에 따라 외부전원을 이용하여 디지털 연산장치로 경고와 표시를 하는 전기화재 감시용 단자대의 회로 구성도 일례이다.

-첨부도면의 주요번호에 다른 용어 설명-

10: 단자대 케이스 20: 연결부

30: 스프링 와샤 31: 평와샤

40: 고정볼트 50: 케이블 터미널

60: 바이메탈 70: 접촉부

80: 접촉부 인출전선 90: 연결부 접속구멍

100: LED LAMP 110: LED LAMP용 저항

120: 접촉부 인출전선용 단자 130: 접촉부 인출전선용 단자 연결저항

140: 릴레이 150: 부져

160: FALUT LAMP 170: 계측부

180: MAIN CPU 190: 표시부

본 고안은 케이블의 접속 및 분기를 위해 사용하는 단자대와 이를 이용한 전기화재 감시 시스템에 관한 것으로, 단자대 자체에 바이메탈을 내장하고 이상 발열시 LED LAMP를 점등하여 신속히 육안으로 확인할 수 있게 하고, 릴레이를 이용하여 부져를 울리거나 CPU를 이용한 감시시스템을 활용하여 자칫 대형화재사고로 이어질 수 있는 단자대의 전기화재사고를 미연에 예방하고자 고안된 것이다.

도 1, 2에서는 종래의 단자대에 대한 연결 사시도 및 전체 사시 도를 도시하고 있다. 종래의 단자대는 합성수지 성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30)와 평와샤(31)로 구성되어 있는데, 양쪽 고정볼트(40)에 케이블 터미널(50) 연결시 정확한 토크로 조여주지 못하면 배전반 내부의 진동이나 전류의 증감에 의해 발생하는 히트 사이클(Heat Cycle)을 받아 접속볼트가 서서히 풀리는 접속 풀림 현상이 누적되게 되고, 결과적으로 케이블 터미널(50)과 단자대 연결부(20) 사이에 열이 발생하게 되어 치명적인 전기화재 사고로 이어지고 있다. 이러한 전기화재 사고는 수배전반 내의 전기화재사고원인 중 매우 빈번한 화재사고 원인으로 그 대책이 매우 심각한 실정이다. 또한, 기존 단자대의 경우 상기와 같은 이상 발열 상태를 체크하기 위하여 관리자가 수시로 고가의 비접촉식 온도계를 사용하여 단자대의 온도상태를 측정하여야 하였으며, 배전반 내의 모든 단자대를 일일이 측정하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요되었다. 뿐만 아니라, 각 단자대의 온도를 측정하기 위하여 감전사고의 위험이 매우 높은 상태의 전기가 통전되고 있는 배전반 내부로 진입하여야만 하여 감전사고의 위험까지 상존하고 있었다. 이를 해결하기 위하여 특허출원 10-2005-0030507에서는 각 전력케이블 및 단자대 연결부에 바이메탈을 설치하고 이상신호 발생시 이를 RF송신기로 송신하고, 이 신호를 RF수신기로 수신하여 RF수신기와 유선망으로 연결되어 있는 감시컴퓨터가 경보를 발생하게 특허출원 하였으나 이를 실현하기 위해서는 고가의 RF수신기와 RF송신기를 사용하여야 하기 때문에 이상 발열을 감시하기 위하여 많은 경제적인 손실을 감수하여야 한다. 또한 RF송, 수신기가 고장이 나면 육안으로 이상발열 유무를 확인할 방법이 없게 될 뿐만 아니라 각 단자대에서 RF송신기까지 각 단자대의 상별로 전선이 연결되어야 하기 때문에 배선이 매우 복잡하게 되어 유지, 보수가 어려운 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 고가의 장비 없이도 간단하게 단자대의 이상발열 상태를 육안으로 확인이 가능할 뿐만 아니라 릴레이(140)를 이용하여 부져(150)를 울리거나 CPU를 이용한 감시시스템을 활용하여 언제든지 경보 및 차단기의 트립이 가능하게 하는 단자대와 이를 이용하여 간단한 배선만으로도 이상 발열 여부를 쉽게 알 수 있는 전기화재 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은,

합성수지성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접 속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30)와 평와샤(31)로 이루어진 단자대에 있어서, 그 연결부(20)에 일정온도 상승시 동작할 수 있는 바이메탈(60)을 부착하고, 바이메탈이 동작하여 폐회로를 형성할 수 있는 바이메탈 접촉부(70)가 구성되어 지고, 바이메탈(60)에 의해 접촉부 (70)가 폐회로로 구성되었을 때 폐회로 구성을 외부로 인출할 수 있는 전선(80)과, 바이메탈(60)동작에 의한 접촉부(70) 폐회로 구성시 동작하는 LED LAMP(100)와 LED LAMP(100)에 공급되는 전원을 LED LAMP(100)동작전압으로 낮추어 주는 저항(110)으로 구성된 것을 특징으로 하는 단자대가 있으며, 각각의 상에서의 폐회로 구성시 각기 다른 전류값을 낼 수 있도록 각기 다른 저항(130)을 부착하여 이렇게 생성된 전류값을 읽을 수 있는 계측부(170)와 이를 미리 입력되어 있는 데이타와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 연산하는 MAIN CPU(180)와 이를 MAIN CPU(180)의 명령에 의해 표시하는 표시부(190)가 있는 전기화재 감시시스템으로 이루어져 있다. 이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의하여 자세히 설명하기로 한다.

도 4,6에서 도시한 바와 같이 연결부(20)에 바이메탈(60)의 일부분을 용접 또는 볼트 조임 등의 다양한 방법에 의해 부착하고 그 하단에 발열에 의하여 동작 된 바이메탈(60)이 폐회로를 구성될 수 있도록 한 금속 재질의 접촉부(70) 를 형성하고, LED LAMP(100)에 공급되는 전압을 LED LAMP(100)의 동작전압으로 낮추어 주는 저항(110)과 LED LAPM(100)가 직렬로 연결되어 폐회로 구성되는 접촉부(70)에 의하여 LED LAPM(100)가 동작하는 것을 특징으로 하는 단자대가 형성되어 있다. 나아가 이상 발열에 의한 바이메탈(60) 동작은 폐회로 구성되는 접촉부(70)에 의하여 도 11에서처럼 단자대 내부에 릴레이(140)를 구성하고 그러한 릴레이(140)를 동작하여 부져(150)와 FAULT LAMP(160)을 동작시킬 수 있다. 도 5에서는 도 4와 달리 바이메탈(60)에 자체 전원이 인가되지 않도록 바이메탈(60)의 끝 부분에 절연체(61)를 삽입하고, 다시 금속도전체(62)를 부착하여 이상발열에 의한 바이메탈(60)동작시 무전원 폐회로가 구성될 수 있도록 하였다. 도 5의 상세적용내용은 도 7에 자세히 도시되어 있는데, 그 구성은 LED LAMP(100)와 그와 직렬 연결된 저항(110)을 바이메탈 접촉부(70)와 연결하고 이것을 다시 외부전원에 연결하여 자체전원의 공급 없이도 LED LAMP(100)의 전원공급이 가능하도록 구성하였다. 그리고 도 8과 도 13에서는 이상 발열에 의하여 동작한 바이메탈(60)이 절연체(61)와 금속도전체(62)에 의하여 접촉부(70)에 접촉되어 무전원 폐회로를 구성하고, 이렇게 구성된 폐회로는 접촉부(70)와 직렬로 연결된 저항(130)에 의하여 외부로 인출되게 된다. 이때 도 13에서처럼 N개(다수)의 단자대의 각 상마다 각기 다른 저항값을 갖는 저항(130-1 ~ 130-n3)을 삽입한 후 계측부를 통해 전압 V를 공급하게 되면 In=V/Rn 에 의하여, 각 상의 바이메탈(60) 동작시 각 단자대의 각상에서 각기 다른 전류값을 발생하게 되고 이때 MAIN CPU(180)에서는 계측부(170)에서 읽어들인 전류값을 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 쉽게 알 수 있게 되고, 설령 바이메탈(60)이 2개이상 작동된다 할지라도 대부분 시차를 두고 작동하게 되므로, 먼저 작동하여 계측된 단자대의 전류값을 In1이라고 할때 In1을 읽어 먼저 표시한후 다시 추가로 작동하는 단자대의 전류값을 In2라고 할때 회로에 흘러 계측부에서 계측되는 최종 전류I는 I=In1+In2 이고 In2는 다음의 수식처럼 In2=I-In1 으로 연산하여 알수있다. 즉, 최종계측전류인 I에서 최초 동작전류인 In1을 배제하여 다음 동작전류인 In2를 알수 있고 이리하여 여러 단자대에서 발생한 바이메탈(60)의 동작상황ㅇ르 정확히 알수 있는 것이며, 이를 표시부(190)를 통하여 경보나 상태를 표시할 수 있게 된다. 또한, 도 9과 도 12에서는 상기 도 8과 도 13의 외부전원 이용방식과는 달리 단자대 내부의 내부전원 이용방식에 대하여 도시하고 있는데 그 구성은 다음과 같다.

각상의 바이메탈 접촉부(70)에 연결되어 있는 외부 인출전선(80)에 각각에 다른 저항값을 갖는 저항을 삽입하고, 이러한 각기 다른 저항값의 저항에 의하여 생성된 각상의 다른 전류값을 읽어 들이는 계측부(170)와 이를 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 연산하는 MAIN CPU(180)와 이를 MAIN CPU(180)의 명령에 의해 경보나 상태를 표시하는 표시부(190)가 있는 전기화재 감시시스템을 구성하고 있다. 도 10에서는 본 고안의 단자대 내의 LED LAPM(100)의 전원공급 방법을 도 9과 다른 방법으로 구현하고 있다. 도 9에서는 온도상승에 의한 바이메탈(60)의 접촉부(70) 폐회로 구성시 인접하는 각 상의 전원을 이용하여 저항(110)과 직렬로 연결된 LED LAPM(100)가 동작하게 하였으나 도 10에서는 저항(110)과 직렬로 연결된 LED LAPM(100)가 N상과 연결되어 접촉부(70) 폐회로 구성시 전원을 인가받을 수 있도록 구성하였다.

본 고안은 상기에 기재된 적용범위에 한정되는 것이 아니라 실시 예를 기준으로

청구범위 내에서 변경이나 변형할 수 있는 것은 물론이다.

본 고안에 따르면 이상 발열시 동작되는 바이메탈(60)에 의해 외부의 릴레이 또는 디지털 연산장치를 동작시켜 상시로 이상상태를 감시할 수 있을 뿐만이 아니라, 각 기기의 고장 시에도 단자대 자체에 구성되어 있는 LED LAPM(100)를 통해 육안확인이 가능하여 저렴하면서도 편리하고 유지 관리가 용이한 단자대 및 전기화재 감시용 단자대를 구성할 수 있다.

Claims

각상별로 구분된 구획을 가진 합성수지성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30) 또는 평와샤(31)로 이루어진 단자대에 있어서,

그 연결부(20)에 일정온도 상승시 동작할 수 있는 바이메탈(60)을 부착하고, 발열에 의하여 동작 된 바이메탈(60)이 폐회로를 구성될 수 있도록 한 금속 재질의 접촉부(70) 를 형성하고, 바이메탈(60)이 도 4에서처럼 접합부착된 연결부(20)의 바깥쪽으로 동작되어 폐회로를 형성될수 있게 구성하고, LED LAMP(100)에 공급되는 전압을 LED LAPM(100)의 동작전압으로 낮추어 주는 저항(110)과 LED LAPM(100)가 직렬로 연결되어 폐회로 구성되는 접촉부(70)에 의하여 LED LAPM(100)가 동작하는 것을 특징으로 하는 단자대.
제 1항에 있어서, 바이메탈(60)에 의해 접촉부 (70)가 폐회로로 구성되었을 때 폐회로 구성된 전원을 외부로 인출할 수 있는 전선(80)이 부착된 단자대.
제 2항에 있어서, 전선(80)의 접속을 원활하게 하기 위한 접속볼트가 케이스의 일 측면에 형성된 단자대.
각상별로 구분된 구획을 가진 합성수지성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30) 또는 평와샤(31)로 이루어진 단자대에 있어서,

그 연결부(20)에 일정온도 상승시 동작할 수 있는 바이메탈(60)을 부착하고, 발열에 의하여 동작 된 바이메탈(60)이 폐회로를 구성될 수 있도록 한 금속 재질의 접촉부(70)를 형성하고, 바이메탈(60)이 도 4에서처럼 접합부착된 연결부(20)의 바깥쪽으로 동작되어 폐회로를 형성될수 있게 구성하고, 이러한 접촉부(70)에 직렬로 연결되어 일정한 전류값이 발생할 수 있도록 한 저항(130)이 구성된 것을 특징으로 하는 단자대.
제 4항에 있어서, 바이메탈(60)에 의해 접촉부 (70)가 폐회로로 구성되었을 때 폐회로 구성된 전원을 외부로 인출할 수 있는 전선(80)이 부착된 단자대.
제 4항에 있어서, 전선(80)의 접속을 원활하게 하기 위한 접속볼트가 케이스의 일 측면에 형성된 단자대.
각상별로 구분된 구획을 가진 합성수지성분의 케이스(10)와 양쪽 케이블의 터미널(50)을 접속하기 위한 접속구멍(90)을 가진 전기가 통할 수 있는 금속재질의 연결부(20)와 케이블 터미널(50)을 고정하기 위한 고정볼트(40)와,고정볼트의 부정확한 조임을 방지하기 위한 스프링 와샤(30) 또는 평와샤(31)로 이루어진 단자대에 있어서,

그 연결부(20)에 일정온도 상승시 동작할 수 있는 바이메탈(60)을 부착하고, 바이메탈(60)이 도 4에서처럼 접합부착된 연결부(20)의 바깥쪽으로 동작되어 폐회로를 형성될수 있게 구성하고, 발열에 의하여 동작 된 바이메탈(60)이 폐회로를 구성될 수 있도록 한 금속 재질의 접촉부(70)를 형성하되, 상기의 바이메탈(60)의 일부분에 절연체(61)를 구성하고 다시 절연체(61)에 금속도전체(62)를 구성하여 외부전원을 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 단자대.
제 7항에 있어서, 바이메탈(60)에 의해 접촉부 (70)가 폐회로로 구성되었을 때 외부 전원을 내부로 공급할 수 있는 전선(80)이 부착된 단자대.
제 7항에 있어서, 전선(80)의 접속을 원활하게 하기 위한 접속볼트가 케이스의 일 측면에 형성된 단자대.
제 2항에 있어서, 단자대에 릴레이(140)를 구성하고, 구성된 릴레이접점(141)에 의해 동작하는 부져(150) 또는 FAULT LAMP(160)로 경보 또는 표시를 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 전기화재 감시용 단자대.
제 6항에 있어서, 각 상에 각기 다른 저항값의 저항(130)에 의하여 생성된 각상의 다른 전류값을 읽어 들이는 계측부(170)와 이를 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 연산하는 MAIN CPU(180)와 이를 MAIN CPU(180)의 명령에 의해 경보나 상태를 표시하는 표시부(190)가 있는 전기화재 감시용 단자대.
제 7항에 있어서, 각 상에 각기 다른 저항값의 저항(130)을 삽입하고 각기 다른 저항값의 저항(130)에 의하여 생성된 각상의 다른 전류값을 읽어 들이는 계측부(170)와 이를 미리 입력되어 있는 데이터와 비교하여 어느 단자의 어느 상인지를 알 수 있게 연산하는 MAIN CPU(180)와 이를 MAIN CPU(180)의 명령에 의해 경보나 상태를 표시하는 표시부(190)가 있는 전기화재 감시용 단자대.