KR200470390Y1 - 계기용 변류기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기의 수배전반 등에 적용하여 고전류의 전기를 저전류의 전기로 변류하는 계기용 변류기로서, 고정과 분리가 간편할 뿐만 아니라 감전의 위험을 줄일 수 있는 고정 구조를 가지는 계기용 변류기에 관한 것이다. 본 고안의 계기용 변류기(1)는, 내부가 중공된 절연성 소재의 하우징(10); 고전류의 전기가 흐르는 배전부스바(3)가 관통하도록 상기 하우징(10)에 형성된 부스바통로(20); 상기 하우징(10) 내의 상기 부스바통로(20)의 둘레에 장착되는 2차 코일(31)이 권선된 코어(30); 및 상기 2차 코일(31)에 전기적으로 연결되고 상기 하우징(10)의 외부에 설치됨으로써 변류된 저전류의 전기를 외부로 인출하는 인출단자(40); 를 포함하는 계기용 변류기로서, 상기 하우징(10)의 상면으로부터 상기 코어(30)와 간섭되지 않는 위치에서 상기 부스바통로(20)로 관통하도록 형성된 피스공(50); 상기 피스공(50)에 회전 및 상하 이동 불가능하게 삽입 장착된 너트(60); 및 상기 피스공(50)에 삽입하여 상기 너트(60)에 나사 결합하고, 조이면 그 하단(71)이 상기 부스바통로(20)를 통과하는 상기 배전부스바(3)를 상기 하우징(10)에 가압하여 고정시키고, 그 헤드(72)는 상기 피스공(50) 내에 매몰되는 고정나사(70); 를 포함한다.

Description

계기용 변류기{Current Transformer}

본 고안은 계기용 변류기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전기의 수배전반 등에 적용하여 고전류의 전기를 저전류의 전기로 변류하는 계기용 변류기로서, 고정과 분리가 간편할 뿐만 아니라 감전의 위험을 줄일 수 있는 고정 구조를 가지는 계기용 변류기에 관한 것이다.

교류 전기의 수배전반에는 외부의 전원케이블로부터의 전류가 내부로 공급되는 것을 메인에서 단속하는 차단기를 설치하고 있고, 이런 차단기의 하류에는 고전류의 전기에 적합한 배전부스바(예, 막대 형상의 구리 막대)를 연결하고, 이로부터 내부의 필요한 곳으로의 배전을 하게 된다.

배전부스바를 통과하는 높은 정격 전류값(예, 100A, 200A, 500A, 1000A)의 1차 전류는, 내부의 목적하는 용도로 사용할 수 있도록 낮은 정격 전류값(예, 5A)의 2차 전류로 변류할 필요가 있으며, 높은 전류의 교류 전기를 낮은 전류의 교류 전기로 변류하는 전기기기가 계기용 변류기이다.

상기와 같은 수배전반에 사용하는 계기용 변류기는, 목적하는 변류 비율에 맞는 회전수로 2차 코일을 권선한 코어를 배전부스바(1차 코일)의 둘레에 설치함으로써, 배전부스바를 통하는 고전류의 전기에 의한 2차 코일에서의 전자기유도를 통해 저전류의 전기를 2차 코일에서 발생시키고, 2차 코일로부터의 저전류 전기를 목적하는 용도에 사용하게 된다.

계기용 변류기에 관한 종래 기술로서는 대한민국 등록실용신안 제20-0389367호(2005. 07. 01. 등록)의 "배선용 차단기 조합용 3상 계기용 변류기"와, 본 고안자가 제안한 대한민국 등록실용신안 제20-0452103호(2011. 01. 25. 등록)의 계기용 변류변압기 등이 있다.

그러나 종래의 계기용 변류기는 이를 수배전반 등에 고정 설치함에 있어서, 하우징(케이싱)의 바닥 쪽에 일체로 형성된 4개의 고정대에 각각 나사를 체결하여 그 아래의 배전함 등의 판에 고정하는 방식으로 설치하였음으로, 그 고정 및 분리가 불편한 문제가 있었다.

본 고안의 목적은, 수배전반의 차단기 등에 설치하여 배전부스바에 흐르는 고전류의 전기를 저전류의 전기로 변류하는 계기용 변류기에 관련하여, 그 고정과 분리가 간편할 뿐만 아니라, 감전의 위험을 줄일 수 있는 계기용 변류기의 구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안에 따라, 고전류의 전기를 저전류의 전기로 변류하는 계기용 변류기가 제공된다.

본 고안에 따른 계기용 변류기는, 내부가 중공된 절연성 소재의 하우징; 고전류의 전기가 흐르는 배전부스바가 관통하도록 상기 하우징에 형성된 부스바통로; 상기 하우징 내의 상기 부스바통로의 둘레에 장착되는 2차 코일이 권선된 코어; 및 상기 2차 코일에 전기적으로 연결되고 상기 하우징의 외부에 설치됨으로써 변류된 저전류의 전기를 외부로 인출하는 인출단자; 를 포함한다.

본 고안의 특징에 따라, 본 고안의 계기용 변류기는, 피스공, 너트, 및 고정나사를 포함한다.

상기 피스공은, 상기 하우징의 상면으로부터 상기 코어와 간섭되지 않는 위치에서 상기 부스바통로로 관통하도록 상기 하우징에 형성되어 있다.

상기 너트는, 상기 하우징의 상기 피스공에 회전 및 상하 이동 불가능하게 삽입 장착되어 있다.

상기 고정나사는, 상기 피스공에 삽입하여 상기 너트에 나사 결합하고, 조이면 그 하단이 상기 부스바통로를 통과하는 상기 배전부스바를 상기 하우징에 가압하여 고정시킨다. 상기 고정나사의 헤드는 상기 피스공 내에 매몰된다.

바람직하게, 상기 고정나사의 상기 하단은 침상이다.

바람직하게, 본 고안의 계기용 변류기는, 상기 하우징의 상기 피스공에 탈착 가능하게 결합되어 상기 고정나사의 상기 헤드의 노출을 차단하는 보호캡을 포함한다.

본 고안에 따른 계기용 변류기는, 상기 배전부스바가 상기 하우징의 상기 부스바통로를 통해 관통 삽입되게 한 상태에서 기본적으로 2개의 상기 고정나사만을 조이는 것으로 상기 배전부스바에 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 배전부스바를 따라 상하 이동시켜 적절한 위치에 고정시킬 수 있으므로, 그 고정과 분리가 매우 간편하며, 상기 배전부스바에 전기적으로 연결된 상기 고정나사가 상기 하우징에 매몰됨과 아울러 상기 피스공에 상기 보호캡을 장착하면 상기 고정나사에의 접촉이 원천적으로 차단됨으로, 상기 고정나사를 통한 감전의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 고안에 따른 예시적인 계기용 변류기가 장착된 차단기의 사시도,
도2는 본 고안에 따른 예시적인 계기용 변류기의 분해 사시도,
도3은 본 고안에 따른 예시적인 계기용 변류기의 개략 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 계기용 변류기를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 고안을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 계기용 변류기(1)는, 예를 들어 차단기(2)의 배전부스바(3)에 설치되고, 배전부스바(3)를 흐르는 고전류의 전기를 저전류의 전기로 변류하는 전기기기이다. 상기 차단기(2)는 외부의 전원케이블(4)의 전원을 단속하는 기기이다.

도2와 도3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 계기용 변류기(1)는, 종래의 계기용 변류기와 마찬가지로, 하우징(10), 부스바통로(20), 코어(30) 및 인출단자(40)를 기본적으로 포함한다.

도시된 구체예는 본 고안을 코어(30)가 3개 장착되는 3상 4선의 전기에 적용한 예이지만, 2개의 코어(30)가 장착되는 3상 3선의 전기에도 적용할 수 있음은 당연하다.

상기 하우징(10)은 본 고안에 따른 계기용 변류기(1)의 골격을 이루는 내부가 중공된 케이싱 부재로서, 플라스틱 합성수지와 같은 절연성 소재로 성형한다.

3상 4선의 전기에 적용된 도시된 하우징(10)은, 3개의 코어(30)를 전기적 간섭을 최소화한 상태로 공간 효율적으로 장착하기 위해 T자 형상으로 형성한 것이다.

도시된 구체예에서 3개의 코어(30)는, T자형 하우징(10)의 가로부(11)에 배치하되, 중앙의 코어는 T자의 세로부(12) 쪽으로 치우치게 배치하여 중앙의 코어가 좌우의 코어와 약간 중첩되면서 서로 엇갈리도록 배치한 예이다.

도2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 사출성형과 내부공간에의 코어(30)의 장착 등이 편리하도록 하기 위해 뚜껑(13)을 구비한 구조로 형성할 수 있다.

상기 부스바통로(20)는 차단기(2)에 전기적으로 연결된 고전류의 배전부스바(3)가 통과하는 통로로서, 도시된 바와 같이, 배전부스바(3)가 뻗어 있는 방향인 세로방향으로 하우징(10)을 관통하여 형성한다. 3상 4선의 전기에서 부스바통로(20)는 일정 간격으로 3개를 형성하고, 3상 3선의 전기에서는 2개를 형성한다.

상기 코어(30)는 하우징(10) 내에 설치되되, 부스바통로(20)의 둘레에 장착되고, 2차 코일(31)이 권선되어 있다.

따라서 코어(30)를 하우징(10)에 장착한 상태에서 하우징(10)의 부스바통로(20)로 배전부스바(3)를 삽입하면, 배전부스바(3)의 둘레에 코어(30)의 2차 코일(31)이 위치하게 되고, 이로써 배전부스바(3)에 고전류(예, 200A)의 전기가 흐르면 전자기유도에 의해 2차 코일(31)에서 저전류(예, 5A)로 변류된 전기가 흐르게 된다.

상기 인출단자(40)는 2차 코일(31)에 전기적으로 연결되어 하우징(10)의 외부에 설치된 단자로서, 변류된 저전류의 전기를 외부로 인출하는 단자이다.

결국, 외부의 전원케이블(4)로부터의 고전류의 전기는 차단기(2) 하류의 배전부스바(3)를 흐르는 과정에서 본 고안의 계기용 변류기(1)에 의해 저전류의 전기로 변류되고, 저전류의 전기는 인출단자(40)를 통해 필요한 곳으로 인출하여 사용한다.

이상에서 설명한 계기용 변류기(1)는 상대적으로 넓은 부스바통로(20)에 상대적으로 좁은 배전부스바(3)가 여유롭게 삽입되어 있는 상태이므로, 하우징(10)이 고정되어 있지 않고 유동할 수 있는 상태에 있게 되며, 종래의 경우에는 하우징(케이싱)에 일체로 형성된 고정대와 그 아래의 판에 걸쳐 다수의 나사를 체결함으로써 하우징을 아래의 판에 고정하였다.

본 고안의 특징에 따라, 본 고안의 계기용 변류기(1)는, 하우징(10)을 고정하기 위한 구조로서, 피스공(50), 너트(60) 및 고정나사(70)를 포함한다.

상기 피스공(50)은, 하우징(10)의 상면으로부터 코어(30)와 간섭되지 않는 위치에서 부스바통로(20)로 관통하는 구멍이며, 여기에는 후술하는 너트(60)와 고정나사(70)가 삽입된다. 도2의 구체예에서 피스공(50)은 하우징(10)의 상면과 그 직하방의 부스바통로(20)의 상면에 형성되어 있다.

상기 너트(60)는 피스공(50) 속의 하우징(10)에 회전 및 상하 이동 불가능하게 삽입 장착되며, 후술하는 고정나사(70)와 나사 결합된다. 도2에 도시된 구체예의 경우 너트(60)를 피스공(50)의 둘레에 형성한 장착구(14)에 삽입함으로써 회전 및 상하 이동 불가능하게 장착한 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도시된 구체예에서 장착구(14)를 뚜껑(13)에 형성한 것은 뚜껑(13)을 포함한 하우징(10)의 사출 성형이 용이하도록 하기 위한 것이다. 본 고안에 적용하는 너트(60)는 고정나사(70)와 나사 결합하는 부재로서, 와셔와 같은 다른 형태인 것도 배제되지 아니한다.

상기 고정나사(70)는 피스공(50)에 삽입하여 너트(60)에 나사 결합한다. 상기 고정나사(70)를, 드라이버와 같은 공구를 사용하여 조이게 되면, 장착구(14)에 고정된 너트(60)와의 나사결합이 깊어지면서, 그 하단(71)이 부스바통로(20)를 통과하는 배전부스바(3)를 위로부터 아래로 하우징(10)에 가압하고, 결과적으로 본 고안의 계기용 변류기(1)를 배전부스바(3)에 고정하게 된다.

따라서 고정나사(70)를 풀고 배전부스바(3)를 부스바통로(20)에 삽입하고 하우징(10)을 배전부스바(3)를 따라 상하로 이동시켜 적절한 위치에 위치시킨 상태에서 고정나사(70)를 조이면, 본 고안의 계기용 변류기(1)를 배전부스바(3)의 적당한 위치에 간편하고 견고하게 고정할 수 있게 된다.

너트(60)를 사용하지 않고 피스공(50) 둘레의 하우징(10) 자체에 나사부를 형성하여 하우징의 나사부에 고정나사(70)를 나사 결합할 수도 있을 것이나, 이럴 경우 반복적인 고정나사(70)의 조임과 풀림으로 인하여 플라스틱 합성수지인 하우징(10)의 나사부가 마모되면 고정나사(70)가 헛돌 수 있게 되어, 그 고정 작용이 상실될 수 있으므로, 본 고안에서는 마모에 강한 금속재질의 너트(60)를 장착구(14)와 같은 구조를 적용하여 피스공(50)에 회전 불가능하게 장착하여 나사 결합한다.

고정나사(70)가 배전부스바(3)에 접한 상태에서 고정나사(70)의 헤드(72)는 피스공(50) 내에 매몰됨으로써, 노출된 고정나사(70)에의 신체적 접촉에 의한 감전을 방지할 수 있다.

또한, 고정나사(70)의 하단(71)을 평평한 형상으로 할 경우, 고정나사(70)를 조일 때, 배전부스바(3)에 접한 고정나사(70)의 하단(71)이 중심을 잡지 못하고 원형의 궤적을 따라 이동할 수 있으며, 이럴 경우에 고정나사(70)의 고정 작용이 저하되고, 피스공(50)의 파손이나 너트(60)의 위치이탈 등을 유발할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 고정나사(70)의 하단(71)은 뾰족한 침상의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

고정나사(70)의 하단(71)을 침상으로 형성하면, 고정나사(70)를 조일 때 배전부스바(3)에 접한 고정나사(70)의 하단(71)이 중심을 잡고 하나의 포인트에서만 회전하게 되어 전술한 문제점을 방지할 수 있다.

추가하여 본 고안의 계기용 변류기(1)에는 피스공(50)에 탈착 가능하게 결합되어 고정나사(70)의 헤드(72)의 노출을 차단하는 보호캡(80)을 더 포함할 수 있으며, 고정나사(70)를 조여 본 고안의 계기용 변류기(1)를 배전부스바(3)에 고정한 후에 피스공(50)에 보호캡(80)을 결합하면, 고정나사(70)에의 접근을 원천적으로 차단하여, 고정나사(70)의 노출에 기인한 감전 사고를 더욱 예방할 수 있다.

도시된 구체예와 같이, 3개의 부스바통로(20) 중에 양측의 2개의 부스바통로(20)의 위치에 각각 피스공(50)을 형성하고 각각 고정나사(70)를 체결함으로써, 하우징(10)을 일정 거리 이격된 2개의 지점에서 각각의 배전부스바(3)에 고정하는 것이 가장 바람직하지만, 비록 바람직하지는 않더라도 한 개 또는 세 개의 피스공, 너트 및 고정나사로 하우징을 고정하도록 변형하는 것도 본 고안의 범위를 벗어나는 것으로 의도되지 아니한다.

1: 본 고안의 계기용 변류기 2: 차단기
3: 배전부스바 10: 하우징
11: 하우징의 가로부 12: 하우징의 세로부
13: 하우징의 뚜껑 14: 장착구
20: 부스바통로 30: 코어
31: 2차 코일 40: 인출단자.
50: 피스공 60: 너트
70: 고정나사 71: 고정나사의 하단
72: 고정나사의 헤드 80: 보호캡

Claims (3)

1. 내부가 중공된 절연성 소재의 하우징(10);
   고전류의 전기가 흐르는 배전부스바(3)가 관통하도록 상기 하우징(10)에 형성된 부스바통로(20);
   상기 하우징(10) 내의 상기 부스바통로(20)의 둘레에 장착되는 2차 코일(31)이 권선된 코어(30); 및
   상기 2차 코일(31)에 전기적으로 연결되고 상기 하우징(10)의 외부에 설치됨으로써 변류된 저전류의 전기를 외부로 인출하는 인출단자(40); 를 포함하는 계기용 변류기에 있어서,
   상기 하우징(10)의 상면으로부터 상기 코어(30)와 간섭되지 않는 위치에서 상기 부스바통로(20)로 관통하도록 형성된 피스공(50);
   상기 피스공(50)에 회전 및 상하 이동 불가능하게 삽입 장착된 너트(60); 및
   상기 피스공(50)에 삽입하여 상기 너트(60)에 나사 결합하고, 조이면 그 하단(71)이 상기 부스바통로(20)를 통과하는 상기 배전부스바(3)를 상기 하우징(10)에 가압하여 고정시키고, 그 헤드(72)는 상기 피스공(50) 내에 매몰되는 고정나사(70);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정나사(70)의 상기 하단(71)은 침상인 것을 특징으로 하는 계기용 변류기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 피스공(50)에 탈착 가능하게 결합되어 상기 고정나사(70)의 상기 헤드(72)의 노출을 차단하는 보호캡(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계기용 변류기.
   

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