KR20070009627A - 전기 부품용 지지체 플랫폼 및 상기 지지체 플랫폼을구비하는 모듈 - Google Patents

전기 부품용 지지체 플랫폼 및 상기 지지체 플랫폼을구비하는 모듈 Download PDF

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KR20070009627A
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루돌프 뮐러
하랄트 베터
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에프코스 아게
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Abstract

본 발명은 지지체 플랫폼 그리고 상기 지지체 플랫폼을 구비하는 모듈, 특히 조상기 또는 전원 필터의 기능을 충족시키는, 전원에 연결하기 위한 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 모듈은 하나의 공통 하우징에 접촉기, 커패시터 및 퓨즈와 같은 다양한 소자들의 집적율이 높은 것을 특징으로 하며, 상기 하우징은 합성 섬유 제작 재료로 이루어진 지지체 플랫폼 그리고 상기 지지체 플랫폼과 고정 결합되고 바람직하게는 금속으로 이루어진 적어도 하나의 후드를 포함한다. 상기 지지체 플랫폼 내부에는 외부 단자를 갖춘 도체 레일(1a, 2a, 3a, 11, 11a, 11b, 11c, 14) 그리고 바람직하게는 전기 라인도 소자와 상기 도체 레일(1a, 2a, 3a, 11, 11a, 11b, 11c, 14) 사이에 통합되어 있다.

Description

전기 부품용 지지체 플랫폼 및 상기 지지체 플랫폼을 구비하는 모듈 {SUPPORT PLATFORM FOR ELECTRICAL COMPONENTS, AND MODULE COMPRISING SAID SUPPORT PLATFORM}
본 발명은 지지체 플랫폼 그리고 상기 지지체 플랫폼 및 전자 부품들을 구비한 전기 모듈, 특히 전원-보상 장치로서 형성된 모듈에 관한 것이다.
지지체 플랫폼은 EP 0 387 845호에 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 고전류에 적합한 지지체 플랫폼을 제공하는 것이다.
지지체 플랫폼의 토대가 되는 아이디어는 전기 부품들, 특히 함께 하나의 기능 유닛을 형성하는 파워 전자 장치 및 에너지 분배 장치를 조립하기에 적합하고 전기 절연 기능하는 제작 재료로 이루어졌으며, 고전류용으로 사용 가능한 전류 라인이 통합될 수 있는, 안정적이고 효율적인 지지체 플랫폼을 제공하는 것이다. 상기 지지체 플랫폼의 제작 재료로서는, 외장용 유리 섬유 성분을 함유하는 합성 섬유 제작 재료가 선택될 수 있다. 합성 섬유 제작 재료로 이루어진 상기 지지체 플랫폼은 저렴한 압착 방식으로 제조될 수 있다.
합성 섬유 제작 재료에 함유된 외장용 유리 섬유로서는, 유리 섬유 대신에 다른 적합한 섬유들도 사용될 수 있다.
외장용 섬유 성분을 포함하는 합성 섬유 제작 재료를 함유하는 성형체를 구 비한 지지체 플랫폼이 제시된다. 상기 성형체 내부에는 콘택 소자를 통해 콘택팅 될 수 있는 적어도 하나의 도체 레일이 배치되어 있다.
한 바람직한 실시예에서 콘택 소자들은, 노출되었기 때문에 지지체 플랫폼의 외부로부터 접근할 수 있는 콘택 영역을 각각 하나씩 포함한다. 바람직하게 도체 레일들은 적어도 부분적으로 형상 결합 방식으로 성형체 내부에 통합되어 있거나 또는 성형체 내부에 매립되어 있다.
본 발명의 의미에서는 도체 레일들이 일체형의 전류 라인인 것이 바람직하다. 상기 전류 라인은 적어도 20 A, 바람직하게는 100 A의 전류 세기를 가질 수 있고 상기 전류 세기에 의해서 파괴되지 않는 전류 라인을 의미한다. 도체 레일 - 바람직하게 구리 레일 - 은 바람직하게 평탄 스트립 라인(flat strip lines)으로서 형성되었다.
기본적으로는 임의의 전류 라인, 다수의 부분으로 이루어진 전류 라인도 적어도 부분적으로 또는 완전히 성형체 내부에 통합될 수 있고, 특히 매립될 수 있다. 전류 라인의 통합, 특히 매립의 상황은 전류 라인이 원주 방향으로 모든 면에서 성형체 재료, 즉 합성 섬유 제작 재료에 의하여 둘러싸여 있다는 것을 의미한다. 전류 라인 또는 도체 레일은 임의로 형성된 횡단면, 특히 직사각형 또는 원형의 횡단면을 가질 수 있다.
바람직하게는 단지 하나의 도체 레일의 콘택 영역들만이 노출된다. 다시 말해서, 상기 콘택 영역들은 외부로부터 접근 가능하다. 도체 레일들 중 하나의 도체 레일은 바람직하게 콘택 스트립이다. 하나의 콘택 스트립은 횡단면이 평탄하거 나 또는 원형일 수 있는 도체 레일 그리고 바람직하게는 상기 도체 레일 상에 수직으로 서있거나 또는 세로 방향의 적어도 2개의 콘택 소자를 포함하며, 상기 콘택 소자는 바람직하게 상기 도체 레일의 다양한 단부에 또는 다양한 분기부에 배치되어 있고, 전자 부품들을 연결하기 위한 지지체 플랫폼의 특이한 내부 단자를 형성한다. 상기 콘택 소자는 전기적으로 그리고 예를 들어 용접에 의해서는 기계적으로 상기 도체 레일에 고정적으로 연결되어 있고, 적어도 부분적으로, 그러나 바람직하게는 노출된 콘택 영역에 이르기까지 전체적으로 플라스틱에 의해서 압착되거나 또는 플라스틱으로 주조된다.
플랫폼의 한 변형예에서는 별도의 세로 방향 콘택 소자가 없는데, 그 이유는 도체 레일 자체가 외부로부터 콘택팅 가능한 노출된 콘택 영역을 갖고, 상기 콘택 영역이 또한 콘택 소자로서도 이용될 수 있기 때문이다.
하나의 공급 라인은 부품을 콘택팅 하기 위하여 하나의 도체 레일 및 하나 또는 다수의 세로 방향 콘택 소자를 포함할 수 있다. 하나의 공급 라인은 또한 하나의 도체 레일 이외에 한편으로는 하나의 부품을 콘택팅 하기 위한 적어도 하나의 세로 방향 콘택 소자 그리고 다른 한편으로는 외부 콘택팅을 위한 하나의 외부 단자 또는 추가의 콘택 소자도 포함할 수 있다.
성형체 내부에는 바람직하게 콘택 소자가 부품을 연결하기 위한 내부 단자로서 통합되어 있다. 상기 성형체 또는 폐쇄된 하우징을 형성하기 위해 사용되는 후드의 구조적인 형상에 의해서, 특정 전기 소자들이 삽입될 내장 공간이 형성될 수 있다. 하나의 내장 공간에는 적어도 2개의 내부 단자가 할당되어 있다. 지지체 플랫폼의 성형체 상에는 외부 단자가 형성될 수 있다. 그러나 상기 외부 단자는 성형체 내부에 통합된 도체 레일 중에서 상기 성형체로부터 돌출하는 부분에 의해서도 형성될 수 있다.
다양한 소자들이 전기 공급 라인(전류 라인)에 의해서 상호 도전 접속되거나 또는 외부 단자와 도전 접속되며, 이 경우 상기 공급 라인의 적어도 한 부분은 적어도 부분적으로 형상 결합 방식으로, 예를 들면 캐스팅 방법 또는 프레싱 방법에 의해서 지지체 플랫폼 내부에 통합되어 있다.
모듈 내부에 포함된 부품을 연결하기 위한 내부 단자 또는 상기 모듈을 외부 결선하기 위한 외부 단자는 직접 공급 라인 또는 도체 레일에 연결될 수 있거나 또는 상응하는 도체 레일의 노출된 콘택 영역으로서 형성될 수 있다. 적어도 하나의 공급 라인을 예를 들어 위상-도체 레일로서 형성하는 것은 가능하며, 이 경우 상기 위상-도체 레일은 바람직하게 성형체로부터 돌출하는 자신의 양쪽 단부에 외부로부터 접근할 수 있는 외부 단자를 포함한다.
하나의 내장 장소에는 바람직하게 적어도 2개의 세로 방향 콘택 소자가 할당되어 있으며, 상기 콘택 소자는 바람직하게 부품을 조립하기 위한 조립 장치를 포함하거나 또는 심지어는 예를 들어 나사 결합 또는 삽입 결합에 의하여 상기 부품을 조립하기에 적합하다. 상기 세로 방향 콘택 소자는 바람직하게 원통형으로 형성되고, 암나사를 포함할 수 있다. 대안적으로 상기 세로 방향 콘택 소자는 각각 바람직하게 스프링 콘택을 구비한 부시의 형태로 형성될 수도 있는데, 상기 부시는 조립 장치로서 (하나의 부품의) 삽입 콘택들을 수용하기 위한 개구를 포함한다.
세로 방향 콘택 소자는 바람직하게 단지 상기 콘택 소자의 조립 장치만이 노출되도록 지지체 플랫폼의 바디 내부에 배치되어 있다. 상기 조립 장치는 예를 들어 고정 볼트, 플러그 또는 클립과 같은 고정 장치에 의해서 부품 단자에 연결된다.
대안적으로 상기 세로 방향 콘택 소자는 각각 성형체로부터 돌출하는 플러그 또는 나사 볼트로서 형성될 수도 있으며, 상기 플러그 또는 나사 볼트는 상응하게 형성된 고정 장치, 본 경우에는 부시 또는 나사 너트와 연결될 수 있다.
고정 장치를 이용한 기계적인 연결은 기본적으로 모놀리식 연결(바람직하게는 용접 연결)로 대체될 수 있고, 그 반대도 가능하다.
본 명세서에 기술된 지지체 플랫폼의 장점은, 공급 라인이 지지체 플랫폼의 성형체 내부에 통합되기 때문에 추가의 절연 외장이 전혀 필요치 않다는 것이다. 전류 라인이 지지체 플랫폼 내부에 통합됨으로써, 전기 연결부를 수동으로 조립하기 위한 복잡한 작업이 생략된다.
통합된 전류 라인과 지지체 플랫폼의 성형체 사이에서 이루어지는 형상 결합 방식의 고정 연결 - 특히 예를 들어 캐스팅, 접착 또는 프레싱에 의한 매립 - 은 상기 성형체의 높은 기계적 안정성 때문에, 플라스틱 하우징을 적용하기 위해 공지되고 다수의 부품으로 이루어진, 예컨대 삽입 연결부로서 구현된 관통 장치에 비하여 장점을 가지며, 상기 관통 장치는 하나의 기능 유닛의 외부 단자를 상응하는 소자의 단자에 도전 접속시킨다.
전류 라인, 특히 전기 관통 소자의 매립은, 밀폐된 또는 충분히 가스 밀봉된 모듈 영역이 만들어질 수 있다는 장점을 갖는다.
도체 레일을 지지체 플랫폼의 성형체 내부에 매립하는 것은, 상기 도체 레일 재료의 열 팽창 계수가 지지체 플랫폼 재료의 열 팽창 계수에 매칭되는 경우에, 다시 말하면 상기 팽창 계수들의 상대적인 편차가 예정된 한계값(β)을 초과하지 않는 경우에 특히 바람직하다. 적용예의 요구 조건에 따라, 상기 한계값(β)은 예를 들어 10 %, 20 % 또는 30 %일 수 있다. 이상적인 경우는, 상기 매립된 전류 라인의 금속의 팽창 계수와 상기 플랫폼 바디의 플라스틱의 팽창 계수가 서로 정확하게 매칭되는 경우이다(β ≤ 0.01).
합성 섬유 제작 재료는 바람직하게 폴리머 그리고 폴리머 매트릭스 내부에 매립된 유리 섬유 성분을 포함한다. 유리 섬유는 지지체 플랫폼에 기계적인 강도를 제공하는 한편, 유리 섬유의 연결을 위해서도 이용되는 폴리머는 플랫폼의 높은 절연 강도 및 밀봉성을 보증할 수 있다.
지지체 플랫폼은 바람직하게 (하우징의 부분으로서) 저전압 전원(low-voltage mains)의 에너지 품질을 개선하기 위한 모듈 방식 시스템을 구성할 목적으로 사용된다. 본 경우에는, 바람직하게 하우징이 제공된 모듈로서 구성된 무효 전력-조절 유닛으로서도 언급되는 전원-보상 장치가 취급된다. 상기와 같은 모듈은 바람직하게 전류 위상의 개수에 상응하는 개수의 외부 단자를 포함한다.
무효 전력-조절 유닛 내부에서는, 전원에 연결될 수 있는 위상-도체 레일이 지지체 플랫폼의 바디에 전류 라인으로서 통합되어 있다. 상기 위상-도체 레일은 지지체 플랫폼의 바디에 바람직하게는 형상 결합 방식으로 통합되거나 또는 매립되 고, 모듈 소자까지 연결되는 공급 라인에 연결되어 있다. 상기 위상-도체 레일의 개수는 전원의 전류 위상의 개수에 상응한다. 그렇기 때문에, 3상의 적용예에서는 바람직하게 서로 평행하게 진행하는 3개의 위상-도체 레일이 지지체 플랫폼에 제공된다. 한 실시예에서는, 각각의 위상-도체 레일이 양쪽 단부에 연결 단자를 포함하고, 회로망 조작자와 회로망 소지가 사이에 있는 전원 케이블에 병렬 접속된다.
무효 전력-조절 유닛 내부에서는, 본 발명에 따른 지지체 플랫폼이 (바람직하게는 모든) 기능과 관련된 모듈 소자를 위한 하나의 공통 하우징의 토대를 형성하며, 이 경우 하우징 내부에 있는 소자들은 특히 "노출된 상태"이다. 다시 말하면, 개별 부품들을 감싸기 위한 재료 비용, 조립 비용 및 장착 부피를 줄이기 위하여, 자체적으로 하우징을 구비한 부품으로서 내장될 수 있다. 그렇기 때문에, 대부분의 또는 모든 부품들이 자체적으로 하우징을 구비하지 않는 것이 바람직하다.
더 나아가서는, 하나의 공통 플랫폼상에 하우징을 구비하지 않은 전기 소자들이 배치되어 있는 무효 전력-조절 유닛이 제시되며, 이 경우 상기 플랫폼상에는 상기 전기 소자들의 적어도 한 부분을 위한 공통의 하우징이 배치되어 있다. 이때 상기 플랫폼은 본 명세서에 상세하게 기술된 특성들을 반드시 가질 필요는 없다. 특히 제시된 모듈 내부에는 개별 하우징이 없는 커패시터 그리고 접촉기(contactor) 및 퓨즈가 배치될 수 있다. 퓨즈 및 접촉기도 또한 바람직하게는 개별 하우징을 구비하지 않고, 오히려 하우징이 없거나 또는 "노출된 상태"이다. 개별 하우징을 포기함으로써 그리고 그와 동시에 다수의 소자들을 위한 하나의 공통 하우징을 형성함으로써, 부피가 줄어들 수 있다. 더 나아가서는 중량도 감소될 수 있고, 추가적으로는 상기와 같은 모듈을 위한 제조 비용도 줄어들 수 있다.
비용적인 효과 이외에도 전술한 모듈은 표준화의 가능성을 제공하는데, 이것이 의미하는 바는 조절할 소정의 전기 파워에 적합한 표준화된 모듈이 규정된다는 것, 그리고 예정된 무효 전력을 조절하기 위해서 필요한 동일한 형태의 복수의 모듈들이 대형 전원-보상 장치에 간단히 직렬 접속될 수 있다는 것이다. 통상적인 소량 생산과 비교되는 상기와 같은 표준화 가능성의 장점은, 낮은 제조 비용으로도 산업적인 대량 생산이 가능해진다는 것이다.
본 명세서에 기술된 지지체 플랫폼의 토대 위에서는 예를 들어 역동적인 무효 전력-보상과 같은 새로운 기술적 해결책도 구현될 수 있다. 특히, 하우징을 구비하지 않은 반도체-스위칭 소자를 모듈 내에서 액티브한 무효 전력 보상을 목적으로 사용하는 것도 또한 가능하다.
지지체 플랫폼의 성형체 상에는 하우징을 형성하기 위하여 적어도 하나의 후드가 배치될 수 있다. 이와 같은 바람직한 변형예에서는, 성형체의 마주 놓인 면에 후드가 각각 하나씩 제공되어 있으며, 이 경우 제 1 후드는 바람직하게 예를 들어 특수강과 같은 금속으로 이루어진 밀폐 후드로서 형성되었고, 제 2 후드는 플라스틱으로 이루어지고 바람직하게는 분리 가능한 후드로서 형성되었다. 이와 같은 차별화된 하우징 디자인은 특히, 예를 들어 상기 금속 후드가 커패시터를 위한 하우징의 기능을 하기 위해서 사용되고, 상기 플라스틱 후드가 패시브 또는 액티브 스위칭 장치 혹은 스위칭 소자들을 위한 하우징의 기능을 하기 위해서 사용되는 경우에는, 사용될 소자들을 위한 최상의 경계 조건들을 만들 수 있다.
앞에서 제안된 파워 모듈 컨셉은 특별히 주요 내화 규정들 및 위치와 무관한 장착에 대한 요구의 충족을 보증해주며 환경 친화적이다.
무효 전력-보상 모듈의 기능 유닛은 바람직하게 다수의 기능 그룹들로 세분되는데, 상기 기능 그룹들은 각각 고유의 공동부 혹은 모듈 영역 내에서, 다시 말해 동일 모듈의 다른 기능 그룹들과 별도로 하우징에 의해 둘러싸여 있다. 각각의 기능 그룹에는 바람직하게 다른 모듈 영역들로부터 기계적으로 분리된 고유의 모듈 영역이 할당되어 있다.
하나의 기능 그룹은 바람직하게 전기적으로 상호 접속된, 바람직하게는 동일한 형태의 다수의 소자들을 포함하거나 또는 대안적으로는 특정 보상 회로의 적어도 한 부분을 구현하는 다수의 다양한 소자들을 포함한다. 또한 하나의 기능 그룹은 다양한 전류 위상에 할당된 소자들 또는 하나의 전류 위상에 할당된 회로 분기의 다수의 소자들을 포함할 수 있다. 바람직하게 파워 커패시터들은 고유의 (제 1) 기능 그룹을 형성하는 한편, 기능 유닛의 대부분의 혹은 모든 나머지 소자들은 자체적으로 하우징을 구비한 제 2 기능 그룹을 형성한다.
지지체 플랫폼상에 있는 고정점은 바람직하게 삽입물로서, 즉 관통부 혹은 팩 홀 및 암나사를 구비한 부시로서 형성되거나 또는 고정 영역의 형태와 같은 다른 방식으로도 형성될 수 있다. 자체적으로 하우징을 구비한 다수의 모듈 영역을 갖는 하나의 모듈의 지지체 플랫폼 내부에는 바람직하게, 모듈 영역들을 상호 접속시키는 전기 관통 소자들이 통합되어 있거나 또는 적어도 부분적으로 매립되어 있다.
한 실시예에서는 지지체 플랫폼의 성형체를 2개 부분으로 형성하는 것이 제안되며, 이 경우 상기 2개의 성형체 부분들 중 적어도 한 부분의 내부로 (즉, 다른 부분으로) 향하는 면에는 도체 레일, 특히 위상-도체 레일을 수용하기 위한 홈이 형성되어 있다. 상기 지지체 플랫폼의 부분들은 도체 레일의 배열 상태에 따라 서로 그리고 도체 레일과 예를 들어 접착되거나, 나사 결합되거나 또는 다른 방식으로 기계적으로 고정 결합될 수 있다.
조상기(phase modifier)의 기능을 갖춘 전원-보상 장치도 제공된다. 조상기-모듈은 전류 위상마다 적어도 하나의 커패시터, 예컨대 파워 커패시터를 포함하는 기능 유닛을 포함한다. 상기 기능 유닛은 또한 하나의 스위칭 장치 - 바람직하게는 접촉기 - 및 전류 위상마다 적어도 하나의 퓨즈를 포함할 수 있다.
전원 내부에서 전류와 전압간 위상 이동을 보상하기 위하여, 바람직하게는 자연 치유적인 3상 파워 커패시터가 사용되는데, 상기 파워 커패시터는 완전 주입된 상태로 또는 건조 기술로 제조될 수 있다.
본 명세서에 기술된 조상기-모듈 또는 전원 필터-모듈 내부에서는, 바람직하게 건조된 3상 MKK-커패시터(MKK = Metallisierte Kunststofffolie, Kompaktbauweise; 금속 코팅된 플라스틱 박막, 콤팩트 구조)가 파워 커패시터로서 사용된다. 오일이 채워진 커패시터 및 오일이 주입된 커패시터들도 사용될 수 있다. 하나의 커패시터는 라운드 권선, 층 권선 또는 평탄 권선으로서 형성될 수 있다. 소수의 커패시터 대신에 하나의 커패시터-권선 패킷이 상기 모듈의 커패시터로서 사용될 수도 있는데, 상기 커패시터-권선 패킷은 기계적으로 고정 결합되고 전류 라인에 의해서 상호 접속된, 예를 들어 3각형 또는 별 모양으로 형성된 특정 개수의 소수의 커패시터-권선을 포함한다.
3상의 경우에 하나의 패킷 내부에 있는 커패시터 권선의 개수는 바람직하게 3N이며, 이 경우 N = 1, 2 ... 이다. 이때 상기 커패시터-권선 패킷은 바람직하게 "노출된 상태"이다. 즉, 모듈 하우징 내부에서 자체적으로 하우징을 구비하고 있지 않으며, 바람직하게는 밀폐된 제 1 모듈 영역에 배치되어 있다. 하우징 부분들 사이, 즉 성형체와 금속 후드로서 형성된 후드 사이를 밀폐시키는 과정은 예를 들어 접착 또는 나사 결합에 의해서 그리고 적합한 밀봉제를 사용하여서 이루어질 수 있다.
특히 파워 커패시터들이 미리 충전된 다른 커패시터에 병렬 접속된 경우에는, 상기 파워 커패시터의 스위칭이 높은 피크 전압 및 높은 스위칭 전류를 야기할 수 있는데, 이와 같은 현상은 커패시터의 수명을 줄인다. 이와 같은 부하를 감쇠시키기 위하여, 예비 충전 저항을 갖춘 커패시터 보호 구조가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전반적으로 하우징이 장착되지 않은 상태로 사용될 수 있다. 상기 기능 소자 내부에는 방전 인덕턴스와 같은 커패시터-방전 장치 및/또는 방전 저항이 제공될 수 있으며, 이 경우 상기 방전 인덕턴스는 예를 들어 공심 코일(air-core coil)로서 구현될 수 있다.
퓨즈 소자는 홀더를 구비할 수 있으나, 바람직하게는 전반적으로 하우징 없는 상태로 구현되었다.
예를 들어 온도 센서 또는 과압-스위치와 같은 안전 장치들도 모듈의 기능 유닛 내부에 포함될 수 있고, 모듈 하우징 내에 배치될 수 있다. 이와 같은 바람직한 변형예에서는 모듈이 다수의 독립적인 안전 장치들을 제공한다: 과압 스위치 및 온도에 민감한 스위치. 경우에 따라서는 과압-차단용 퓨즈가 추가로 장착될 수 있다.
상기 과압-차단용 퓨즈는 모듈의 커패시터 영역에서, 예를 들어 후드가 과압의 경우에는 커패시터 영역에서, 특히 자연 치유되는 커패시터의 수명이 끝날 때에 또는 에러의 경우에 상기 퓨즈 와이어를 차단하기에 충분한 변형 경로 및 차단력을 이용하도록, 상기 퓨즈 와이어의 차단력 및 차단 경로가 선택됨으로써 구현될 수 있다.
특히 커패시터용 안전 장치가 제공되는데, 상기 안전 장치의 경우에는 온도 스위치가 높은 열적 파워의 포인트(핫-스팟(Hot-Spot)으로도 불림) 근처에 배치되어 있다. 상기 온도 스위치는 예를 들어 바이메탈 스위치를 토대로 하고 온도에 의존하는 마이크로 스위치일 수 있다. 커패시터가 과열되면, 상기 온도에 의존하는 마이크로 스위치가 스위치 오버 되어 예를 들어 본 명세서에 기술된 모듈에 사용된 접촉기 또는 다른 스위칭 장치를 작동시킬 수 있음으로써, 커패시터가 전원으로부터 분리되거나 또는 스위치-오프 될 수 있고, 그럼으로써 커패시터의 추가의 가열 및 전체 장치의 파괴가 방지될 수 있다.
온도 스위치가 커패시터의 코어 파이프 내부에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 상기 코어 파이프는 바람직하게 내부가 중공으로 형성되었고, 외부는 커패시터 권선으로 감겨 있다. 바람직하게 상기 안전 장치는 하우징을 구비하지 않는 커 패시터들에 사용되거나, 또는 하나 혹은 다수가 본 명세서에 기술된 모듈 내부에 장착되어 있는 커패시터들에 사용된다. 특히 커패시터 권선마다 12.5 내지 50 kvar의 무효 전력을 처리할 수 있는 커패시터들이 고려된다.
더 나아가 본 명세서에 기술된 안전 컨셉은 압력 조절 장치에 의해서 확장될 수 있는데, 상기 압력 조절 장치는 하우징을 구비하지 않은 다수의 개별 커패시터-권선을 갖는 하우징 또는 커패시터 하우징 내부의 압력을 감지하고, 마찬가지로 스위칭 장치와 결합되어 있다. 압력이 예정된 한계값을 초과하여 상승되는 경우에는 상기 압력 조절 장치가 스위칭 장치를 스위치-오프 하고, 상기 스위칭 장치는 재차 커패시터를 전원으로부터 분리시킨다.
바람직하게 상기 압력 조절 장치는 예를 들어 공간적인 이유에서 또는 제 1 기능 그룹의 열에 노출되지 않도록 하기 위하여 제 2 기능 그룹 내부에 배치될 수도 있다. 다시 말해서, 압력 조절 장치는 상기 제 1 기능 그룹에 마주 놓인 플랫폼의 면에 배치될 수도 있다. 이와 같은 배치 상태에서는, 커패시터와 과압 조절 장치의 압력 커플링이 플랫폼 내부에 삽입되는 삽입물을 통해서 이루어지는 것이 바람직하다. 가장 간단한 경우에는 상기 삽입물이 예를 들어 황동으로 이루어진, 관통 보어를 구비한 금속 부시일 수 있음으로써, 결과적으로 상기 제 1 기능 그룹 및 제 2 기능 그룹의 두 가지 부피가 결합될 수 있다. 압력 센서를 상기 삽입물 내부에 삽입할 때에 상기 압력 센서를 주변 환경에 대하여 밀봉시키기 위하여 사용되는 밀봉링과 같은 적합한 밀봉 조치에 의해서는, 바람직하게 커패시터를 포함하는 밀폐된 모듈 영역의 충분한 밀봉력도 보증될 수 있다.
모듈의 하우징 상에 또는 상기 하우징의 내부에는, 스위치 또는 센서를 위한 제어 라인 또는 신호 라인을 고정하기 위한 조립 장치들도 배치될 수 있다.
모듈은 "온/오프"와 같이 외부로부터 볼 수 있는, 상기 모듈의 작동 상태를 지시하는 표시를 갖춘, 바람직하게는 하우징 커버에 통합된 소자, 또는 예를 들어 적색 램프 혹은 녹색 램프와 같은 적어도 하나의 상응하는 발광 소자를 포함할 수 있다.
추가의 한 변형예에서는, 전원 필터의 기능을 갖춘 모듈이 전원-보상 장치로서 제공된다.
무효 전류-보상을 위해 제공된 장치와 마찬가지로 전원 필터로서 설계된 전원-보상 장치도 파워 커패시터 이외에 예를 들어 다음과 같은 소자들을 포함할 수 있다: 인덕턴스로서 기능하는 필터 원형 초오크 코일(choke coil), 스태틱 드레인(static drain) 초오크 코일 또는 방전 저항, 퓨즈 및/또는 부하 분리 스위치, 예컨대 온도 센서와 같은 제어 소자 및 예컨대 접촉기와 같은 스위칭 장치 또는 사이리스터와 같은 다이내믹 스위칭 소자.
더 나아가서는 무효 전류를 보상하기 위한 장치도 제공되는데, 상기 장치에서는 경우에 따라 매우 높은 전기 파워까지도 처리할 수 있는 하나 또는 다수의 커패시터 이외에 커패시터를 스위치-온 또는 스위치-오프 하기 위한 스위칭 장치가 추가로 제공된다. 이와 같은 스위칭 장치는 예를 들어 하나의 접촉기에 의해서 제공될 수 있다. 그러나 하나의 스위칭 장치는 하나 또는 다수의 사이리스터에 의해서도 구현될 수 있다. 사이리스터의 장점은, 사이리스터가 다이내믹 스위칭 과정 을 가능케 한다는 것인데, 다시 말하자면 커패시터가 어느 정도 "부드럽게(soft)" 전원에 연결된다는 것이다. 그럼으로써 전원 내에서의 과도 과정들, 즉 조파 진동(harmonic oscil1ation)의 발생이 전반적으로 회피될 수 있다. 더 나아가서 사이리스터 사용의 또 다른 장점은, 사이리스터가 단지 극도로 적게 마모됨으로써 커패시터의 접속 또는 차단을 위한 거의 임의의 개수의 스위칭 과정들이 실현될 수 있다는 것이다.
더 나아가서는 무효 전력 보상-모듈도 제공되는데, 상기 모듈은 부피가 매우 작은 경우에 그리고 중량이 매우 작은 경우에도 높은 무효 전력을 처리할 수 있다. 특히 20 kvar보다 큰 무효 전력을 처리할 수 있는 모듈이 제공된다. 특히 50 내지 100 그리고 100 kvar보다 큰 무효 전력을 처리할 수 있는 모듈이 제공된다. 이와 같은 모듈은 바람직하게 50 kg 미만의 중량을 가지며, 특히 20 내지 50 kg, 바람직하게는 33 내지 38 kg의 중량을 갖는 모듈이 제공된다. 본 명세서에 기술된 모듈은 또한 매우 작은 치수를 가지며, 특히 상기 모듈은 100 l보다 작은 개조된 용적를 필요로 한다. 특히 상기 필요한 용적은 20 내지 50 l, 바람직하게는 39 내지 53 l이다.
전기 파워, 중량 및 용적과 관련된 상기와 같은 특성 숫자들을 충족시키는 모듈은 예를 들어 본 명세서에 기술된 지지체 플랫폼을 하우징이 제공되지 않은 전기 파워 커패시터와 함께 그리고 경우에 따라서는 예를 들어 접촉기 또는 사이리스터와 같이 마찬가지로 하우징이 제공되지 않은 스위칭 소자들과 함께 사용함으로써 구현될 수 있다.
전원 필터로서 설계된 모듈은 바람직하게 초오크 코일이 제공된 커패시터, 즉 커패시터 및 바람직하게는 유도 코일(3상 전류 코일)로서 선택된 인덕턴스로 구성된 직렬 회로를 포함한다. 따라서 직렬 공진 회로가 형성되며, 상기 회로의 공진 주파수는 예를 들어 초오크 코일의 설계에 의해서, 바람직하게는 상기 공진 주파수가 한계 주파수, 예를 들면 제 5 조파 진동 주파수(250 Hz) 아래에 놓이도록 조절되었다. 기본적으로는 임의의 공진 회로 설계가 구현될 수 있다. 따라서, 상기 초오크 코일을 구비한 커패시터는 보다 높은 모든 조파 진동 주파수에 대하여 유도 작용을 하며, 이와 같은 사실은 주파수가 보다 높은 경우에는 커패시터와 전원 인덕턴스 사이에서 위험한 공진을 방지할 수 있다. 전술한 추가의 소자들도 전원 필터-모듈에 포함될 수 있다.
전원-보상 장치들은 무효 전력 조절기에 의해서 접속되며, 상기 조절기는 예를 들어 별도의 모듈로서 이용될 수 있고, 전원-보상 모듈에 연결될 수 있다.
더 나아가서는, 본 명세서에 기술된 지지체 플랫폼을 토대로 하여 형성된 모듈이 제공된다. 지지체 플랫폼에 추가하여, 경우에 따라 하우징 내부에 장착된 하나 또는 다수의 커패시터가 제공된다. 상기 커패시터로서는 바람직하게 파워 커패시터가 취급될 수 있다. 상기 모듈은 여러 가지 다양한 목적에 적용될 수 있고, 반드시 무효 전류를 보상하기 위해서 이용될 필요는 없다.
오히려 예를 들어 조파의 필터링 또는 조파 진동 필터의 사용과 같은 기능도 생각할 수 있다.
더 나아가서는, 하나의 전원의 전류와 전압 사이에서 위상을 이동하기 위한 모듈 방식의 장치가 제공된다. 상기 장치는 무효 전력 보상-장치로서도 사용될 수 있다. 이 장치는 직렬 접속된 하나 또는 다수의 조상기 모듈을 포함할 수 있다. 특별히 예를 들어 각각 50 내지 100 kvar의 무효 전력을 처리할 수 있는, 본 명세서에 기술된 조상기 모듈이 고려된다. 모듈 방식 구조의 장점은, 주어진 요구 조건에 유연하게 적응할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 200 kvar의 전력을 갖는 조상기-장치를 구성하기 위하여, 회로 설계에 의해서 각각 100 kvar의 전력을 갖는 2개의 조상기 모듈이 구성될 수 있다. 본 명세서에 기술된 콤팩트한 개별 모듈에 의해서는, 전체 조상기-장치도 또한 매우 공간 절약적으로 그리고 중량 절약적으로 구현될 수 있다. 상기 장치의 또 다른 장점은, 처리해야 할 보다 작은 무효 전력 또는 보다 큰 무효 전력에 대해서도 유연한 적응이 가능하다는 것이다.
전술한 장치들은 실시예 및 이 실시예에 속하는 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 각 도면들은 개략적이고 척도에 맞지 않는 도시에 의해서 다양한 예들을 보여준다. 동일한 부품 또는 동일한 기능을 하는 부품들은 동일한 도면 부호로 표기되었다.
도 1a, 1b, 1c는 각각 모듈의 개략적인 평면도이며,
도 1d는 지지체 플랫폼을 구비한 하우징의 한 변형예의 횡단면이고,
도 2는 3상 전류 커패시터, 스태틱 드레인 초오크 코일 또는 방전 저항, 3상 전류 초오크 코일, 퓨즈, 위상 전류 라인 및 커패시터 접촉기를 포함하는, 무효 전력을 보상하기에 적합한 기능 유닛의 블록 회로도이며,
도 3은 소수의 콤팩트한 LC-소자의 3각형-회로를 도시한 개략도이고,
도 4는 예로 든 LC-소자의 구조를 도시한 개략도이며,
도 5는 도 4에 따른 LC-소자의 개략적인 회로도이고,
도 6은 추가의 보상 모듈을 위상-도체 레일의 축에 대하여 수직으로 개략적으로 도시한 횡단면도이며,
도 7은 전기 공급 라인의 구조를 예로 도시한 개략도이고,
도 8은 도 9에 도시된 지지체 플랫폼을 부분 확대 방식으로 개략적으로 도시한 횡단면도이며,
도 9는 도 6에 따른 모듈을 위상-도체 레일의 축과 평행하게 그리고 상기 위상-도체 레일의 축이 놓여 있는 평면에 수직으로 개략적으로 도시한 횡단면도이고,
도 10은 도 6에 따른 모듈을 상기 위상-도체 레일의 축이 놓여 있는 평면과 평행하게 개략적으로 도시한 횡단면도이며,
도 11a는 추가의 모듈을 상기 위상-도체 레일의 축에 수직으로 개략적으로 도시한 횡단면도이고,
도 11b는 도 11A에 따른 모듈을 위상-도체 레일의 축과 평행하게 그리고 상기 위상-도체 레일의 축이 놓여 있는 평면에 수직으로 개략적으로 도시한 추가의 횡단면도이며,
도 12a는 지지체 플랫폼의 성형체에 통합된 상기 위상-도체 레일의 내부 단자의 구조를 도시한 사시도이고,
도 12b는 도 12A에 따른 배열 상태를 부분 확대 방식으로 도시한 추가의 사시도이며,
도 13a는 지지체 플랫폼에 매립된 전기 관통부의 예로 든 구조를 절단하여 도시한 개략도이고,
도 13b는 상기 통합된 위상-도체 레일의 내부 단자의 예로 든 구조를 도시한 개략도이며,
도 14는 모듈 방식으로 구성된 조상기-장치의 개략도이고,
도 15 및 도 16은 안전 컨셉을 보여주며,
도 17은 외장 유리를 갖는 폴리에스테르 수지의 다양한 혼합물을 위한, 유리 성분에 따른 열 팽창 계수(α)를 보여준다.
도 1a는 지지체 플랫폼으로서 기능하는 성형체(1), 제 1 후드(2) 및 제 2 후드(3)를 포함하는 모듈의 개략적인 평면도를 보여준다. 제 1 후드(2)는 바람직하게 금속으로 형성되었다. 제 2 후드는 금속 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.
지지체 플랫폼의 성형체(1)와 제 1 후드(2) 사이에는 바람직하게 밀봉 방식으로 폐쇄된 제 1 모듈 영역(1-1)이 배치되어 있으며, 상기 영역은 바람직하게 커패시터를 수용한다. 성형체(1)와 제 2 후드(3) 사이에는 제 2 모듈 영역(1-2)이 배치되어 있다. 2개의 모듈 영역은 도면에 도시되지 않은 전기 관통부 및 공급 라인에 의해서 상기 지지체 플랫폼을 부분적으로 관통하여 상호 그리고 위상-도체 레일(41, 42, 43)과 접속되며, 이 경우 상기 위상-도체 레일들은 지지체 플랫폼의 성형체(1)에 의해서 기계적으로 서로 분리되어 있다. 상기 위상-도체 레일(41, 42, 43)은 본 경우에는 서로 평행한 구리-플랫 스트립 라인으로서 형성되었다.
상기 위상-도체 레일들은 구리 레일로서 형성될 수 있다. 바람직하게 상기 위상-도체 레일들은 30 mm의 폭 및 15 mm의 두께를 갖는다. 그럼으로써, 충분한 전류 용량에 도달하게 되고(공칭 전류가 50 Hz인 경우에 720 A), 구리 레일들은 500 kvar의 최대 전체 무효 전력에 적합하다. 이와 같은 내용이 의미하는 바는, 다수의 무효 전류-보상 모듈이 직렬 접속된 모듈 방식의 구조에서는 상기와 같은 모듈이 5개까지 병렬 접속될 수 있다는 것이며, 이 경우 각각의 모듈은 100 kvar의 전기 파워를 갖는다. 다른 실시예에서는 두께가 단지 10 mm 또는 5 mm일 수도 있다.
다수의 모듈이 병렬 접속되지 않은 조상기-모듈을 위해서는, 도체 레일이 예를 들어 30 mm의 폭 그리고 5 mm의 두께를 갖는 상대적으로 작은 횡단면을 갖는 것으로 충분하다.
구조적인 치수들은 전술한 숫자 값에만 한정되지 않으며, 오히려 폭 또는 두께가 상기 숫자 값으로부터 벗어나지만 횡단면은 대략 전술한 값들에 상응하는 구리 레일도 고려된다. 기본적으로 전류 용량은 횡단면 비율에 따라서 결정된다. 다시 말해, 횡단면이 도체 레일의 2배인 경우에는 2배의 전류도 수용할 수 있다.
횡단면은 바람직하게 약 160 A의 전류 용량에 상응하게 5 x 20 mm2를 초과해서는 안 된다.
성형체(1) 내부에는 제 1 위상-도체 레일(41), 제 2 위상-도체 레일(42) 및 제 3 위상-도체 레일(43)의 한 부분이 매립되어 있다.
성형체는 바람직하게, 하나 또는 다수의 도체 레일 이외에 예를 들어 관통부 또는 삽입물과 같은 추가의 금속 소자들이 상기 도체 레일 내부에 매립되도록 형성될 수 있다. 성형체는 또한 상기 성형체 내부에 배치된 홈에 결합되는 후드에 의해서 커버될 수 있다. 커버 기능하는 후드와 함께 상기 성형체 또는 전체 지지체 플랫폼에 의해 형성된 공동부의 지속적인 밀봉을 충분한 정도로 보장하기 위해서는, 관련된 다양한 재료들의 길이 팽창 계수가 상호 매칭되는 것이 바람직하다.
성형체의 제조를 위해서는, 특히 외장 유리(예를 들어 E-유리 섬유) 그리고 대부분 포화되지 않은 폴리에스테르 또는 비닐에스테르로 이루어진 매트릭스가 성분으로서 고려된다. 성형체는 또한 무기질 충전재 성분을 더 함유할 수 있다.
CTI의 값이 600 이상인 경우도 또한 바람직하다. 이 경우 CTI는 전문 용어 "Comparative Tracking Index"의 축약어이다. CTI는 누설 경로(leakage path) 형성의 지수(index)이다. 전류의 누설 경로가 오염물 또는 습기에 의해서 그 표면에 형성되면, 절연 재료들은 자신의 절연 목적을 더 이상 충족시키지 못하게 된다. CTI는 50 방울의 오염된 물이 절연 재료상에서 누설 경로의 형성을 전혀 야기하지 않는 경우에는 - 볼트로 측정된 - 최대 전압이다. 이와 같은 검사는 IEC 112에 정해져 있다.
더 나아가서는, 지지체 플랫폼 또는 성형체가 적절하게 분류된 내화 규정 NFF 16 101/102를 충족하는 경우도 바람직하다.
전술한 요구 조건들은 예를 들어 "유리 섬유 보강된 폴리에스테르"라는 명칭을 갖는 합성 섬유 제작 재료를 사용하여 특히 경제적으로 충족될 수 있다. 특히 바람직하게는, SMC(= Sheet Molding Compound) 또는 BMC(= Beetle Molding Compound)를 위한 요구 조건을 충족시키는 재료가 사용된다. 금속과 플라스틱 사이에서 장시간 유지되는 밀봉 접착부 - 본 경우에는 특히 플랫폼의 한 면에 있는 금속 후드가 사용됨 - 를 위해서는, 관련 재료들의 길이 팽창 계수가 상호 적응되는 것이 중요하다. 상기 길이 팽창 계수의 적응을 보다 상세하게 설명하기 위하여, 아래의 표에서는 가능하면서 결론적으로 언급되지 않은 관련 재료들의 길이 팽창 계수에 대한 데이터가 예로서 기재된다:
재료 (제작 재료) 길이 팽창 계수 (α)(10 -6 /K)
강철 13
황동 18
구리 16, 8
외장 유리 5 - 8
폴리에스테르수지 30 -45
플랫폼의 제 1 실시예에서는 상기 플랫폼이 강철 후드로 커버된다. 성형체를 위해서는 합성 제작 재료의 형태로 된 폴리에스테르수지와 외장 유리의 혼합물이 선택되며, 이 경우 상기 제작 재료 내에는 30 %의 수지 및 70 %의 외장 유리가 포함되어 있다. 상기 수지가 35 x 10-6/K의 길이 팽창 계수(α)를 갖고, 상기 외장 유리가 6 x 10-6/K의 길이 팽창 계수를 갖는 것을 전제로 하면, 상기 합성 제작 재료의 길이 팽창 계수는 약 14 x 10-6/K에 이르게 된다.
지지체 플랫폼의 다른 팽창 형태에서는, 길이 팽창 계수가 도체 레일(구리 라인)에 적응될 수 있다. 이 경우에는 50 %의 수지 및 50 %의 외장 유리로 이루어진 혼합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이때 상기 수지에 대해서는 30 x 10-6/K의 열 팽창 계수(α)가 적용되고, 상기 외장 유리에 대해서는 5 x 10-6/K의 열 팽창 계수가 적용된다. 그 경우 하나의 합성 제작 재료는 대략 10-6/K의 길이 팽창 계수(α)를 갖는다.
추가의 설명을 위해서 도 17의 그림이 참조된다. 그곳에는 합성 제작 재료의 팽창 계수가 상기 합성 제작 재료에 함유된 유리 성분의 백분율에 따라서 도시되어 있다. 상기 합성 제작 재료는 또한 수지 성분도 함유하는데, 이 경우 2개의 상이한 수지 재료를 위해서는 개별 수지에 의해서 제조된 합성 제작 재료의 유리 성분에 대한 의존성이 도시되어 있다. 도 17은 제 1 수지 조성을 위한 곡선 A 및 제 2 수지 성분을 위한 곡선 B를 보여준다. 상기 두 가지 조성은 순수한 상태, 즉 유리가 없는 상태에서는 길이 팽창 계수가 서로 상이하다.
상기 그림이 보여주는 내용은, 특히 바람직하게 상기 팽창 계수를 조절하는 과정이 상기 합성 제작 재료에 유리 성분을 첨가함으로써 유리 성분과 팽창 계수(α) 사이에 가정된 선형의 관계를 통하여 실행될 수 있다는 것이다. 유리 성분 이외에, 이용되는 전체 수지 그룹으로부터 적합한 수지를 선택하는 것에 추가의 자유도가 존재한다. 도 17에는 두 가지 상이한 수지 재료들이 단지 예로서만 설명되어 있다.
더 나아가서는, 상대적으로 적게 길이 팽창되는 수지가 오히려 깨지기 쉬운 재료 특성을 갖고, 그럼으로써 모세 균열(hair crack)을 형성하는 경향(곡선 A 참조)이 있다는 사실이 발견되었다. 그에 비해 약간 더 많이 길이 팽창되는 수지(곡 선 B 참조)의 경우에는, 모세 균열을 형성하는 경향이 오히려 더 적었다. 따라서, 요구 조건에 따라서는 경우에 따라 보다 큰 길이 팽창 계수를 갖는 수지가 선호된다.
다른 면에서는, 단지 공정 기술적인 이유에서, 성형체 내부에 매립된 다른 재료에 대한 길이 팽창 계수의 정확한 적응이 완전하게 이루어질 수는 없다. 그러나 길이 팽창 계수의 충분한 적응이 충족된다. 다시 말해서, 한편으로는 성형체의 길이 팽창 계수와 다른 한편으로는 강철 캡, 황동-삽입물 또는 구리 레일의 길이 팽창 계수 사이의 약간의 차는 확실하게 허용된다는 것이다.
특히 바람직한 실시예에서는, 27 %의 유리 성분이 적합한 수지와 함께 사용된다. 상기와 같은 유리 성분으로 제조된 플랫폼 또는 성형체는 대략 23 x 10-6/K의 길이 팽창 계수(α)를 갖는다. 그로부터 10 x 10-6/K의 강철 재료, 5 x 10-6/K의 황동 재료 및 약 6 x 10-6/K의 구리 재료에 대한 적응 에러가 나타난다. 이와 같은 적응 에러는 지지체 플랫폼의 한 바람직한 실시예에 상응한다. 경우에 따라서는 적응 에러가 더 클 수도 있는데, 예를 들면 플랫폼이 더 큰 길이 팽창 계수를 가질 수도 있다.
상대적으로 적은 유리 함량, 특히 20 x 10-6/K 미만의 길이 팽창 계수를 조정하기 위하여 반드시 필요한 양(이에 대해서는 도 17을 참조할 것)보다 적은 유리 함량을 사용하는 것은 성형체의 통합 성분으로서 기능하는 금사(金絲) 세공된 구조 를 형성하기에 특히 바람직하다. 특별히 소자들 사이의 절연을 목적으로 사용되고, 지지체 플랫폼상에 수직으로 서있는 미세한 리브(ribs)를 형성하기 위해서는, 상대적으로 낮은 유리 함량이 바람직하다.
특히 바람직하게 열 팽창 계수의 적응시에는 구리 재료에 대한 가급적 우수한 적응에 도달하기 위한 시도가 이루어진다. 강철 재료는 상대적으로 중요치 않은데, 그 이유는 플랫폼과 강철 캡 사이에 경우에 따라서 또 하나의 탄성 접착 재료가 배치될 수 있기 때문이며, 상기 접착 재료는 작은 길이 팽창 차이들을 우수하게 보상할 수 있다. 열 팽창 계수를 황동 재료에 적응시키는 경우에는, 상기 황동 재료가 플랫폼의 바람직한 실시예에서 단지 소형 삽입물의 형태로만 존재함으로써, 이 경우에도 열 팽창 계수의 작은 차는 상대적으로 중요치 않다는 점을 고려해야만 한다. 도체 레일에서는 다른 특성이 나타난다.
지지체 플랫폼의 특히 바람직한 실시예에서는, 합성 섬유 제작 재료의 유리 함량이 25 내지 35 중량%이다.
바람직하게 이 경우에 미리 주어진 폴리에스테르 수지에서의 유리 함량 그리고 그와 더불어 도 17의 실시예를 고려하여 고정적으로 미리 주어진 상기 폴리에스테르 수지의 길이 팽창 계수에서의 유리 함량보다 약간 더 낮게 선택된 유리 함량은, 구리 재료에 열 팽창 계수를 정확하게 맞추기 위해서 필요한 유리 함량이다. 가장 낮은 유리 함량에 의해서는 처리될 플라스틱의 유동 능력이 개선될 수 있고, 그럼으로써 성형체를 금사 세공 형태로 형성하는 것이 가능해진다. 그에 의해서는 특히 좁은 간격을 두고 나란히 배치된 가느다란 다수의 리브의 형성이 쉬워진다.
한 변형예에서 후드(2) 내부에는 개구(8)가 형성되어 있으며, 상기 개구는 고정 부재 또는 외부 제어 장치의 단자들과 같은 추가의 소자를 수용하기 위한 개구로서 또는 주입용 개구로서 제공될 수 있다. 소자를 고정하기 위한 개구들은 바람직하게 적어도 하나의 후드 벽에 배치되어 있거나 또는 상기 후드의 마주 놓인 다른 측벽에 배치되어 있다. 그러나 상기 소자들은 지지체 플랫폼과 고정 결합될 수도 있다.
후드(2)는 바람직하게 관통 보어(bore)가 형성된, 구부러질 수 있는 고리(shackle)를 구비한다. 상기 고리는 예를 들어 나사 결합에 의해서 성형체(1)와 기계적으로 고정 결합되어 있다. 상응하는 교차 부분들은 상황에 따라서 기밀 방식 혹은 유밀 방식으로 추가로 밀봉될 수 있다. 후드(3)도 마찬가지로 유사한 방식으로 성형체에 고정될 수 있다. 대안적으로는, 적어도 하나의 후드가 분리되거나 또는 2개의 후드 모두 분리될 수도 있다.
도 1b는 도 1a에 따른 모듈의 개략적인 평면도를 보여준다. 제 2 후드(3) 내부에 배치된 개구 내에는 도 2에 따른 스위칭 장치(16)를 제어하기 위한 제어 단자(7)가 배치되어 있다. 위상-도체 레일(41, 42 및 43)은 도면에 도시되지 않은 지지체 플랫폼으로부터 양면에서 돌출하고, 제 1 외부 단자(51, 52, 53) 그리고 제 2 외부 단자(61, 62, 63)를 포함한다. 상기 위상-도체 레일의 외부 단자들은 고정 부재들을 수용하기 위한 보어 또는 개구를 갖는다.
도 1a 및 1b로부터는, 예로 도시된 무효 전력-보상 모듈의 구조적인 치수를 알 수 있다. 도 1a에 따르면, 후드(2)에 의해서 둘러싸인 부피의 높이(h1)는 대략 260 mm이다. 상기 장치의 전체 높이(h)는 대략 400 mm이다. 모듈의 폭(b)은 대략 360 mm이고, 깊이(t)는 대략 260 mm이다. 전체적으로 볼 때, 100 kvar의 무효 전력을 갖는 조상기 모듈을 위해 필요한 약 39 l의 부피가 얻어진다.
도 1c는 도 1a에 따른 모듈의 개략적인 추가의 측면도를 보여준다. 성형체(1)의 측벽의 홈(10)에는 삽입물(18c)이 형성되어 있다. 상기 삽입물(18c)은 바람직하게, 고정 부재를 수용하기 위해서 이용되고 예를 들어 나사에 의해서 고정각과 연결될 수 있는 나사 부시(screw bush)이다.
성형체의 외벽은 바람직하게 적어도 삽입 영역에서는 (종-)축에 대하여 또는 성형체의 바닥면에 대하여 직각으로 형성되어 있다. 다시 말해서, 상기 영역은 성형 경사부를 전혀 포함하지 않는다. 이와 같은 형상은 고정각을 적용할 때에 장점을 갖는다.
도 1d에는, 모듈의 모든 파워 전자 소자들이 바람직하게는 폐쇄된 단 하나의 공동부(20) 내부에 배치될 수 있다는 내용이 나타나 있다.
후드(2)는 바람직하게 절단 나사로서 구현된 고정 나사에 의해서 성형체(1) 상에 고정되어 있다. 상기 성형체는 후드(2)의 고정을 위해 이용되는, 예컨대 적합한 형태로 형성된 상응하는 고정부를 가질 수 있다. 상기 성형체의 고정부는 고정 나사를 수용하기 위한 개구를 가질 수 있으며, 이 개구는 바람직하게 보어가 형성된 상기 후드의 고정용 고리에 마주 놓여 있다.
성형체(1) 내부에는 또한 후드(2)가 그 내부로 돌출하는 홈(18)이 제공되어 있다. 상기 홈(18)은 바람직하게 성형체와 후드의 교차 부분을 밀봉시키는 접착제 또는 밀봉제를 수용하기 위하여 적합한, 주변을 둘러싸는 샤프트(또는 주변을 둘러싸는 그루우브)로서 형성되었다. 밀봉제로서는 또한 고무 또는 고무링도 사용될 수 있으며, 이와 같은 가능성은 캐스팅 방법에 비해 후드가 한편으로는 우수하게 밀봉되고(즉, 기밀 방식 또는 유밀 방식으로), 다른 한편으로는 분리될 수 있는 상태로 유지된다는 장점을 갖는다.
상기 교차 부분은 목표 파괴 장소로서 이용될 수 있으며, 이 경우 후드의 전술한 고정 장치의 고정 해제 파워는 바람직하게 규정된 과압-한계값이 초과된 경우에 상기 후드가 파괴되도록 선택되었다.
모듈의 기능 유닛은 예를 들어 조상기로서 또는 전원 필터로서 설계될 수 있다. 조상기 내부에서는 파워 커패시터가 바람직하게 3각형 회로를 형성하며, 상기 회로의 노드(node)들은 각각 바람직하게 퓨즈(15) 또는 스위칭 장치(16)를 통하여 위상 전류 라인(41 - 43)에 연결될 수 있다(도 2 참조). 상기 파워 커패시터는 대안적으로 서로 직렬 접속될 수 있으며, 이 경우 상기 파워 커패시터의 자유 단자들은 각각 위상-전류 라인에 연결될 수 있거나 또는 상기 기능 유닛의 상응하는 회로 분기에 연결될 수 있다.
퓨즈(15)는 바람직하게 단락 퓨즈이다.
도 2는 무효 전력을 보상하기 위해 적합한 또는 전원 조파 진동을 필터링 하기 위해 적합한 기능 유닛의 블록 회로도를 보여준다. 커패시터(C)(파워 커패시터)는 3각형으로 서로 접속되어 있으며, 이 경우 상기 3각형 회로의 각각의 전기 노드는 - 상응하는 전류 위상에 할당된 - 회로 분기에 연결되어 있다. 회로 분기 들은 각각 하나의 퓨즈(15), 3상 스위칭 장치(16)의 스위칭 소자 - 이 스위칭 소자는 예컨대 접촉기일 수 있음 - 그리고 3상 전류 초오크 코일(L)을 포함하며, 이 경우 전술한 소자들은 회로 분기 내부에서 직렬 접속되어 있다. 상기 회로 분기들은 각각 - 모듈에 통합된 - 위상-도체 레일(41, 42 또는 43)에 연결되어 있다. 도면 부호 (PEN)은 제로 도체(zero conductor)를 지시한다.
한 바람직한 변형예에서는, 커패시터(C)에 방전 저항(R) 및 방전 인덕턴스(L')가 병렬 접속되어 있다. 상기 방전 저항(R) 또는 방전 인덕턴스(L')가 하나의 파워 커패시터에 통합될 수 있다.
대안적으로, 파워 커패시터들은 하나의 전원 필터 내부에서 별 모양으로 상호 접속되어 상응하는 회로 분기에 연결될 수도 있다.
도면에서 예를 들어 좌측에 배치되어 있는 전원의 회로망 조작자 측에서, 전류와 전압 사이의 위상차(φ)를 모니터링 하기 위한 각각의 전류 라인에는 도면에 도시되지 않은 모니터링 유닛이 연결되어 있으며, 상기 모니터링 유닛은 위상 이동의 미리 주어진 한계값이 초과하는 경우에 무효 전력-보상 모듈의 기능 유닛을 스위칭 장치(16)의 작동에 의하여 전원에 연결한다.
하나의 모듈의 기능 유닛 내부에는, 접촉기의 대안으로서 특히 다이내믹한 다른 스위칭 장치, 예컨대 다이내믹한 무효 전력 보상을 위한 또는 기능 그룹을 전원으로부터 분리하기 위한 사이리스터 모듈이 제공될 수 있다. 3개의 스위칭 소자를 갖는 접촉기 스위치 대신에, 상기 기능 유닛의 각각의 회로 분기 내부에는 바람직하게 "노출된 상태의" 반도체 회로가 사이리스터의 형태로 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 소자들(커패시터 및 인덕턴스)은 무효 전력-보상 모듈의 한 변형예에서 다수의 상호 접속된 (콤팩트한) LC-소자들로 구성된 하나의 기능 그룹을 형성할 수 있다(도 3 내지 도 5 참조). '콤팩트한'이라는 용어의 의미는, 하나의 구성 부품(LC-소자(W1, W2, W3))이 자체적으로 하우징을 구비한 또는 바람직하게는 하우징을 구비하지 않은, 전기 콘택(31, 32)을 갖는 별도의 부품으로서 형성되어 있다는 것이다. 상기 LC-소자들은 제 1 또는 제 2 모듈 영역에 배치되어 있고, 바람직하게는 각각 부하 커패시터(CL1, CL2, CL3)와 접속되어 있다. 상기 부하 커패시터(CL1, CL2, CL3)는 별도의 권선 커패시터(wound capacitor)로서 형성될 수 있거나 또는 경우에 따라서는 함께 2개의 분리 위치를 갖는 3상 권선 커패시터로서 형성될 수 있다. 각각의 부하 커패시터는 병렬 접속된 다수의 커패시터에 의해서 형성될 수 있다.
무효 전력-보상 회로는 모듈 방식으로 구성된 소자들을 포함할 수 있으며, 상기 소자들은 각각 다수의 회로 소자들, 바람직하게는 커패시터와 인덕턴스의 조합 형태를 포함한다. 이와 같은 LC-소자는 바람직하게 건조된 및 경우에 따라서는 코어 파이프 상에 동심으로 감긴 커패시터 권선에 의해서 구현될 수 있다.
커패시터(C) 및 인덕턴스(L)로 이루어진 도 2에 도시된 3각 성형 회로는 기본적으로 콤팩트한 LC-소자들로 구성된 회로로 대체될 수 있다. 하나의 전류 위상에는 바람직하게 각각 하나의 LC-소자가 할당되어 있다.
도 3에는, 상호 접속되어 콤팩트하게 형성된 3개의 LC-소자(W1, W2, W3)를 포함하는 하나의 기능 유닛이 부분 확대 방식으로 개략적으로 도시되어 있으며, 상기 LC-소자들은 각각 하나의 부하 커패시터와 접속되어 있다. 하나의 LC-소자는 바람직하게 하나의 자기 회로(magnetic circuit)를 포함한다. 상기 LC-소자들은 대칭의 기본 회로 내부에서 3개의 위상 단자(L1, L2, L3)들과 접속되어 있다. 전류 위상마다 바람직하게는 상호 병렬 접속되고 하나의 부하 커패시터를 구비한 다수의 LC-소자들이 제공될 수도 있다.
한 바람직한 변형예에서는, 외부 용량성 부하와 접속된 하나의 LC-소자가 UU-자기 회로(즉, 2개의 결합된 U자형 자기 코어를 갖는)를 구비한 LC-권선으로서 형성될 수 있다. 이 경우 상기 LC-권선은 바람직하게 2개의 직렬 접속된 LC-부분 권선(W1a, W1b)에 의해 2개 부분으로 형성되었다(도 4 참조).
상기 외부 용량성 부하는 바람직하게 제 1 모듈 영역에 배치되어 있는 모듈의 파워 커패시터이거나 또는 커패시터(C)이다. 상기 LC-소자는 바람직하게 하우징을 구비하고, 마찬가지로 제 1 모듈 영역 내부에 배치되어 있다. 본 경우에 상기 LC-소자 또는 상응하는 LC-권선은 바람직하게 오일 주입되었고 자체 치유되지 않는다.
지지체 플랫폼의 성형체 내부에서는, LC-권선 또는 다른 소자들 그리고 모듈의 U자형 자기 코어 또는 다른 소자들을 지지하기 위해 상응하게 형성된 추가의 성형물 또는 샤프트를 수용하기 위한 홈(공동부)이 형성될 수 있다.
하나의 LC-소자는 바람직하게 단 하나의 소자, 본 경우에는 4개의 전기 단자(31, 32, 33, 34)에 상응한다. 제 1 LC-소자(W1)의 전기 단자(31 및 32)는 1차 단자(즉, 2개의 전류 위상 사이에 LC-소자를 연결하기 위한 위상 방향으로 배치된 시스템 단자)로서 제공되었다. 상기 제 1 LC-소자(W1)의 전기 단자(33 및 34)는 부하 커패시터(CL1)를 콘택팅 하기 위한 2차 단자로서 제공되었다. 그와 유사하게, 제 2 및 제 3 LC-단자(W2, W3)도 또한 1차 단자 및 2차 단자를 포함한다.
상기 1차 단자는 위상 단자(L1, L2, L3)와 접속된다. 상기 2차 단자는 바람직하게 외부 부하 커패시터(CL1, CL2, CL3)와 접속된다. 부하 커패시터는 바람직하게 자연 치유되는 커패시터로서 형성되었다.
LC-권선으로서는 다른 무엇보다도 나선형으로 감겨진 박막 커패시터가 사용되며, 이 경우 2개 커패시터 박막 - 금속 박막(B1 및 B2)- 의 처음과 끝은 4개의 단자점(31, 33)(처음에서) 및 단자점(32', 34')(끝에서)과 콘택팅 된다.
부하 커패시터는 바람직하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 LC-부분 권선(W1a)의 박막 처음에 그리고 제 2 LC-부분 권선(W1b)의 박막 끝에 접속된다. 이 경우 박막 끝으로서는 상기 금속 박막(B1 또는 B1'(또는 B2 또는 B2'))의 내부로 향하는 끝이 언급된다. 박막 처음으로서는 상기 금속 박막의 외부로 향하는 끝이 언급된다. 이와 유사하게, 제 1의 1차 단자(31)는 금속 박막(B2)의 처음에 접속되어 있고, 제 2의 1차 단자(32)는 금속 박막(B2)의 끝에 접속되어 있다.
L/C-비율을 적합하게 선택함으로써, 부하 커패시터(CL1)와 LC-소자(W1)의 결선에 의해서는 예를 들어 250 Hz의 공진 주파수가 설정될 수 있다.
한 바람직한 변형예에서는, LC-소자가 예를 들어 자기 철로 이루어진 자기 코어상에 구성될 수 있다(도 4 참조).
도 4에 개략적으로 도시된 LC-소자(W1)는 2개의 LC-부분 권선(W1a, W1b)으로 구성된 직렬 회로에 의해서 형성되었다.
상기 제 1 LC-부분 권선(W1a)은 유전성 박막(93)에 의해서 전기적으로 상호 절연된 2개의 도전 박막 - 금속 박막(B1 및 B2) - 을 포함한다. 본 실시예에서 각각의 박막은 3개 층으로 이루어진 금속 박막, 바람직하게는 Al-박막으로 이루어진다. 본 경우에 상기 유전성 박막(93)은 2개 층으로 형성되었다.
교대로 배치된 유전성 박막(93) 및 금속 박막(B1 또는 B2)의 층 결합체는 코어 파이프(92) 둘레에 나선형으로 감겨있다. 상기 층 결합체는 외부로 및/또는 내부로, 코어 파이프 쪽으로, 전기 절연된 하나의 층(94)을 추가로 포함할 수 있다.
코어 파이프(92)는 바람직하게 자성 코어 상에 형상 결합 방식으로 배치되어 있다. 본 실시예에서 제 1 LC-부분 권선(W1a)의 코어 파이프(92)는 (이중으로 슬롯이 형성된) 링형 코어의 제 1 레그 주변에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 링형 코어는 2개의 U자형 코어(91, 91') 및 그 사이에 배치된 자성 삽입물(98)에 의해서 형성되었다. 이와 같은 방식으로 형성된 링형 코어는 UU-코어로서도 언급된다.
제 2 LC-부분 권선(W1b)은 실제로 제 1 LC-권선(W1a)과 마찬가지로 구성되었고, 상기 링형 코어(UU-코어)의 제 1 레그에 마주 놓인 제 2 레그 주변에 배치되어 있다.
삽입물(98)은 코어 파이프(92) 내부에 배치되어 있다. 상기 삽입물(98) 및 UU-코어는 각각 상이한 자성 투과성을 갖는다.
하나의 LC-권선의 모든 층들, 특히 금속 박막(B1, B2), 유전성 박막(93) 및 절연층(94)은 기본적으로 각각 하나의 층 또는 다수의 부분 층들로 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 4에서 절연층(94) 및 유전성 박막(93)은 2개 층으로 형성되어 있다.
LC-부분 권선(W1a)의 제 1 금속 박막(B1)의 모든 권선들은 내부 단자(32')에 연결되어 있고, 상기 내부 단자는 상기 LC-부분 권선(W1a)의 제 1 정면에 배치되어 있다. 상기 LC-부분 권선의 제 2 금속 박막(B2)의 모든 권선들은 내부 단자(34')에 연결되어 있고, 상기 내부 단자는 상기 LC-부분 권선(W1a)의 제 2 정면에 배치되어 있다. 이와 유사하게, 하나의 정면에서는 제 2 LC-부분 권선(W1b)의 제 1 금속 박막(B1')이 내부 단자(33')에 연결되어 있고, 마주 보는 정면에서는 상기 제 2 LC-부분 권선(W1b)의 제 2 금속 박막(B2')이 내부 단자(31')에 연결되어 있다.
상기 소자의 한 면에서는, 상기 2개의 LC-부분 권선(W1a, W1b)의 내부 단자들(32' 및 33')이 전기 접속부(96)에 의해서 상호 접속되어 있다. 상기 소자의 다른 면에서는, 상기 2개의 LC-부분 권선(W1a, W1b)의 내부 단자들(31' 및 34')이 전기 접속부(97)에 의해서 상호 접속되어 있다.
그렇기 때문에, 상기 제 1 LC-부분 권선(W1a)의 제 1 금속 박막(B1)은 제 2 LC-부분 권선(W1b)의 제 1 금속 박막(B1')과 직렬 접속되어 있다. 그에 상응하게 상기 제 1 LC-부분 권선(W1a)의 제 2 금속 박막(B2)도 제 2 LC-부분 권선(W1b)의 제 2 금속 박막(B2')과 직렬 접속되어 있다.
하나의 LC-소자(W1) 내부에서 이루어지는 상기 개별 LC-부분 권선(W1a, W1b) 들의 접속은 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 도 5에 따라 형성된 3개의 LC-소자들은 성형(star) 회로를 형성할 수 있다.
도 4에는, LC-소자(W1)가 하우징(95)을 구비한 소자로서 형성될 수 있다는 내용이 암시되어 있다. 하우징(95)은 예를 들어 외부 단자(31 내지 34)를 포함하는 덮개를 갖는 알루미늄 컵의 형태로 제공될 수 있다.
하나의 LC-소자는 원칙적으로 콤팩트한 소자로서 형성된 단 하나의 LC-권선으로 이루어질 수 있다. 자성 코어는 축 방향으로 형성될 수 있다.
커패시터 권선이 동시에 초오크 코일로서 작용하는 LC-권선의 작용 원리에서는, 상기 커패시터 권선이 동시에 충분히 높은 인덕턴스가 될 수 있도록 하나의 자성 코어 주변에, 예를 들면 철심 주변에 감길 수 있다. 상기와 같은 충분히 높은 인덕턴스는 전류가 커패시터 권선의 전체 권선을 통해, 상기 철심 주변을 여러 번 흐름으로써 달성되며, 이와 동시에 하나의 초오크 코일의 권선이 형성된다. 도 4에 도시된 구조는 낮은 중량 및 저렴한 비용을 특징으로 한다.
도 6에는 예로 든 무효 전력-보상 모듈이 위상-전류 라인(41-43)의 축에 대하여 수직으로 개략적인 횡단면도로 도시되어 있으며, 이 경우 제 1 후드(2)와 성형체(1) 사이에는 제 1 공동부 또는 제 1 모듈 영역(1-1)이 형성되어 있고, 상기 공동부 또는 모듈 영역에는 파워 커패시터로 이루어지거나 또는 파워 커패시터를 포함하는 제 1 기능 그룹이 배치되어 있다. 제 2 후드(3)와 성형체(1) 사이에는 제 2 공동부 또는 제 2 모듈 영역(1-2)이 형성되어 있고, 상기 공동부 또는 모듈 영역에는 바람직하게 다극성 제어 단자(7)를 갖는 스위칭 장치(16) 및 퓨즈(15)를 포함하는 제 2 기능 그룹이 배치되어 있다. 성형체(1)의 마주 놓인 면들(도 6에서 상부면 및 하부면)은 소자를 수용하기 위한 홈을 각각 하나씩 포함한다.
관통부(13)는 한 면에서 도체 트랙(14)에 의해 제 1 기능 그룹과 연결되어 있다. 다른 면에서는 상기 관통부(13)가 제 2 기능 그룹과 접속되어 있다. 다시 말해서 2개의 기능 그룹들은 하나의 전기 관통부(13)에 의하여 서로 접속되어 있다. 이 경우 관통부(13)는 바람직하게 대부분 지지체 플랫폼의 성형체(1) 내부에 은폐되어 있다. 이때 상기 전기 관통부(13)는 제 3 전류 위상에 할당되어 있다. 바람직하게는 각각의 전기 위상에 대하여 하나의 고유한 전기 관통부(13)가 제공되어 있다.
상기 고유한 전기 관통부(13)는 특히 제 1 모듈 영역으로서도 언급되는, 바람직하게는 밀폐된 그리고 그렇기 때문에 접근이 어려운 커패시터 영역과 분리 가능한 후드를 구비한 그리고 그렇기 때문에 접근이 용이한 제 2 모듈 영역 사이에 하나의 전기 접속부를 제공할 수 있으며, 상기 제 2 모듈 영역은 스위칭 장치에 할당되어 있다.
전기 관통부, 전류 라인의 부분들 그리고 경우에 따라 성형체 내부에 통합된 추가의 금속 소자들은 기본적으로 삽입 가능하게도 형성될 수 있다. 플러그 소자로서 이용 가능한 상기 모듈의 소자들은 다수 개의 부분으로 형성될 수도 있고, 예를 들어 콘택 스프링과 같은 탄성 소자를 포함할 수 있다.
소자들, 즉 퓨즈(15), 커패시터(C) 및 스위칭 소자들은 공급 라인으로 통해 서로 접속되어 있다. 제 1 공급 라인은 도체 레일(11a, 11b, 11c 또는 14) 및 수 직 콘택 소자(12', 12")를 포함한다.
제 2 공급 라인은 도체 레일(11) 및 수직 콘택 소자(36)를 포함하고, 제 3의 위상-전류 라인(43)을 퓨즈(15)와 접속하기 위해서 이용된다.
하나의 공급 라인의 예로 든 구조는 도 7에 사시도로 도시되어 있다.
도 6에 도시된 퓨즈(15)는 수직 콘택 소자(12, 12')에 의해서 한편으로는 도체 레일(11)에 연결되어 있고, 다른 한편으로는 도체 레일(11b)에 연결되어 있다. 상기 도체 레일(11b)은 또한 수직 콘택 소자(12")에 의해서 스위칭 장치(16)의 스위칭 소자에 연결되어 있다. 상기 스위칭 장치(16)의 상응하는 스위칭 소자의 다른 콘택은 전기 관통부(13)에 연결되어 있다.
제 1 공급 라인의 도체 레일(11a, 11c)은 제 1 및 제 2 전류 위상에 할당된, 본 도면에 도시되지 않은 추가의 퓨즈 및 본 도면에 도시되지 않은 스위칭 장치(16)의 추가의 스위칭 소자에 연결되어 있으며, 이 경우 상기 추가의 스위칭 소자는 상응하는 파워 커패시터 또는 3상 파워 커패시터의 상응하는 권선에 접속되어 있다.
공급 라인, 특히 도체 레일(11 및 11a-11c)은 성형체(1) 내부에 완전히 은폐될 수 있다. 이 변형예에서는 도체 레일(14)이 제 1 공동부 내부에서 노출된다.
다상(multi phase) 또는 3상 적용예에서는 바람직하게 다수의, 도 8에서는 3개의 금속-코팅 평면(ME1, ME2 및 ME3)(= 전기 라인을 위한 평면)이 지지체 플랫폼 내부에 제공되며, 상기 금속 증착 평면은 소자들을 와이어 없이 서로 접속하거나 또는 위상-도체 레일과 접속하기 위한 와이어링 평면으로서 이용된다. 2개의 금속 증착 평면은 합성 섬유 제작 재료로 이루어진 유전체 층에 의해서 상호 분리되어 있다.
더 나아가서는 무효 전력-보상 유닛이 제공되는데, 상기 유닛의 경우에는 다수의 전기 소자, 예컨대 커패시터 또는 퓨즈, 접촉기 혹은 사이리스터 및 경우에 따라서는 안전 장치도 통합되어 있다. 상기 전기 소자들 중에서 적어도 소수의 소자들은 와이어 없이 서로 접속되어 있다. 이와 같은 와이어 없는 접속은 예를 들어 고정 장착된 도체 레일이 그 내부에 제공되어 있는 지지체 플랫폼들 중 하나의 지지체 플랫폼에 의해서 가능하다. 전기 소자들의 와이어 없는 접속은, 장치 또는 전류-보상 모듈을 제조하기 위한 조립 복잡성이 감소함으로써, 제조 비용이 줄어들 수 있다는 장점을 갖는다.
적용예에 따라, 후드는 예를 들어 접착 또는 캐스팅에 의해서 성형체와 밀봉 결합되거나 또는 분리 가능한 부분으로서 구현될 수 있다. 분리 가능한 후드의 장점은, 고장의 경우에 후드 아래에 배치된 부품을 교체하기가 쉽다는 것이다.
도 6에서는 제 1 후드(2)가 성형체(1)의 홈 내부로 돌출하여 캐스팅에 의해서 상기 홈에 고정된다. 후드, 특히 금속 커버와 성형체 사이의 지속적인 밀봉 접착 또는 밀폐는 상기 금속 커버 및 성형체의 열 팽창 계수를 적응시킴으로써 성취될 수 있다. 캐스팅의 팽창 계수도 적응되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 팽창 계수의 적응은, 이 팽창 계수의 상대적인 차가 적용에 의해 결정된 특정 값을 초과하지 않는다는 것을 의미한다.
제 2 후드(3)는 성형체(1)의 쇼울더(shoulder) 상에 올려져 있고, 기본적으 로 분리 가능하다. 원칙적으로는, 제 2 후드도 또한 성형체와 밀봉 결합될 수 있다.
커패시터의 교체 가능성이 요구되는 경우에는, 제 1 후드(2)도 또한 분리 가능하게 구현될 수 있다. 이 경우에는 커패시터 권선에 예를 들어 플러그 콘택이 장착될 수 있다.
도 7에서는 공급 라인이 콘택 스트립으로서 형성되었으며, 이 경우 수직의 콘택 소자(12', 12")는 바람직하게 용접에 의해서 도체 레일(11a, 11b 및 11c)에 고정되어 있다. 상기 수직의 콘택 소자(12', 12")는 공동부이며, 이 경우에는 하나의 중공 실린더가 바람직하게 암나사를 갖는다. 상기 수직의 콘택 소자는 황동으로 이루어질 수 있다.
특정 공급 라인의 수직의 콘택 소자(12')는 도 6, 9에 따라 제 1 장착 공간에 할당되어 있으며, 상기 제 1 장착 공간은 퓨즈(15)용으로 제공되었다. 수직의 콘택 소자(12")는 제 2 장착 공간에 할당되어 있으며, 상기 제 2 장착 공간은 스위칭 장치(16)의 상응하는 스위칭 소자용으로 제공되었다.
도 7에는, 상이한 제 1 공급 라인의 도체 레일(11a, 11b 및 11c)이 다양한 금속 코팅 평면에 배치될 수 있다. 이 경우 상이한 공급 라인의 수직 콘택 소자(12")는 다양한 높이를 가지며, 상기 콘택 소자가 자신의 표면에 이르기까지 완전히 지지체 플랫폼의 성형체(1) 내부에 포함되도록 정렬되어 있다. 상기 수직 콘택들이 플랫폼으로부터 외부로 부분적으로 돌출하여 예를 들어 추가의 조립 장치들을 지지하는 것도 또한 가능하다.
평행하게 진행하는 각각의 제 1 공급 라인들은 고유의 콘택 스트립을 형성한다. 여러 가지 콘택 스트립의 도체 레일들은 바람직하게 다양한 금속 코팅 평면에 배치되어 있고, 예를 들어 특정 전류 위상에 할당되어 있다. 여러 가지 공급 라인들을 평행한 평면에 배치하는 것은 모듈 내부에서의 콤팩트한 접속을 가능케 하며, 이 경우 특히 다양한 전류 위상에 할당된 공급 라인들은 위·아래로 겹쳐서 가이드 되고, 심지어는 수직 돌출부에서 교차할 수 있으며, 이때에는 그 사이에 있는 유전체 층에 의해서 단락의 위험이 방지된다.
하나의 도체 레일은 분기들과 동시에 단 2개 이상의 내부 단자 또는 수직 콘택 소자를 포함할 수 있다. 하나의 공급 라인의 도체 레일들은 또한 예를 들어 추가의 공급 라인의 도체 레일과 용접될 수 있거나 또는 위상-도체 레일과 용접될 수 있다.
도 9는 위상-도체 레일(41-43)의 방향과 평행하게 진행하고 상기 위상-도체 레일의 축이 있는 평면에 수직으로 진행하는 한 평면에 배치된 도 6에 따른 모듈의 개략적인 횡단면을 보여준다. 본 변형예에서는 전류 위상마다 2개의 퓨즈(15)가 제공되어 있으며, 상기 퓨즈들은 동일한 금속 코팅 평면에 연결되어 있다.
도 10은 위상-도체 레일의 축이 있는 평면과 평행하게 진행하는 한 평면에 배치된 도 6에 따른 모듈의 개략적인 횡단면을 보여준다.
도 10은 또한 분리용 웨브(100)(web)를 보여주는데, 상기 분리용 웨브는 지지체 플랫폼 내부에 통합되어 있고, 바람직하게는 성형체의 합성 섬유 제작 재료로부터 일체형으로 형성되었다. 상기 분리용 웨브(100)는 서로 평행하게 진행하고, 각각 상이한 접촉기 스위치(16)에 속하는 2개 단자 사이의 누설 경로를 연장한다.
도 11a는 추가의 모듈을 위상-도체 레일의 축에 수직으로 개략적인 횡단면도로 보여준다. 도 11b는 상기 모듈을 위상-도체 레일의 축과 평행하게 개략적인 횡단면도로 보여준다. 이 경우 제 1 모듈 영역에는 다수의 (총 12개의) 커패시터 권선이 배치되어 있고, 상기 커패시터 권선들은 하나의 커패시터-권선 패킷으로 통합되어 상기 모듈의 제 1 기능 그룹을 형성한다. 본 변형예에서는 상기 커패시터-권선 패킷이 바람직하게 금속 후드(2)로부터 절연됨으로써, 커패시터-권선 패킷, 지지체 플랫폼 및 제 1 후드(2) 사이에서 형성된 중간 공간은 예를 들어 분자 여과망-과립 충전부로 채워져 있다. 상기 충전부는 후드에 대한 상기 커패시터-권선 패킷의 우수한 열적 결합을 가능케 하고, 작동 중에 형성되는 열을 방출하기 위해서 이용된다. 상기 충전부는 또한 습기- 및 소음 방지부로서도 이용된다. 다른 적합한 충전재, 특히 밀봉 재료 혹은 수지 또는 과립도 또한 충전부로서 사용될 수 있다. 상기 과립 충전부는 도 11a에 해칭선으로 표시되어 있다.
열을 방출하기 위해서는, 상기 커패시터-권선에 연결된 판금부(sheet metal part)가 추가로 사용될 수 있다.
성형체(1)의 서로 마주 놓인 외벽에는 각각 2개의 삽입물(18c)이 매립되어 있다.
제 1 모듈 영역에는 온도 센서(81) 및 내부 압력을 모니터링 하기 위한 과압 센서(82)가 배치되어 있다. 상기 과압 센서(82) 또는 과압 스위치는 바람직하게 후드(2)의 영역에 배치되어 있다.
제 1 모듈 영역의 과압은 자연 치유되는 플래시 오버(flashover)로 인하여 형성되거나 또는 과부하시에 자연 치유되지 않은 플래시 오버로 인하여 형성되며, 그에 상응하게 제 1 후드(2)의 변형을 야기한다. 과압 센서는 외부 제어 유닛에 연결되어 있고, 상기 제어 유닛은 제 1 모듈 영역에서 과압이 나타날 때 예를 들어 기능 유닛을 스위치-오프 하기 위한 신호를 도 9에 따른 제어 단자(7)를 경유하여 스위칭 장치로 발송한다. 온도 센서(81)는 하나의 스위칭 유닛, 예를 들어 온도-스위칭 유닛에 할당되어 있으며, 상기 온도-스위칭 유닛은 열에 의한 과부하시에 예를 들어 마찬가지로 스위칭 장치(16)를 사용하여 모듈의 기능 유닛을 전원으로부터 분리시키기 위해서 이용된다.
모듈은 또한 예를 들어 과압-파괴 퓨즈를 포함할 수 있으며, 상기 과압-파열 방지 퓨즈는 내부 압력이 미리 주어진 한계값을 초과한 경우에 박막 또는 강철 케이블을 사용하여 예를 들어 후드(2)의 변형, 즉 제 1 모듈 영역에서의 과압 현상을 파괴 메커니즘을 개시하기 위한 동작으로 변환시킨다. 상기 과압-파괴 퓨즈는 바람직하게 커패시터에 연결된 전기 공급 라인 또는 배출 라인 내부에 배치되어 있다.
스위칭 장치(16)는 공급 라인(86)에 의해서 관통부(13)에 연결되어 있다.
도 11a에 제시된 모듈의 단면(A'-A')은 도 11b에 도시되어 있다. 커패시터-권선으로부터 열을 방출하기 위하여, 냉각 시이트(sheet)가 제공될 수 있다. 바람직하게 오일 주입되고 부하 커패시터를 갖춘 콤팩트한 LC-부재를 위한 설치 공간(77a)이 제공된다. 따라서, 상기 설치 공간은 바람직하게 유밀 방식으로 폐쇄되 어 있다.
관통부(13)의 예로 든 구조는 도 13a에 도시되어 있다.
도 12a는 위상-도체 레일(41, 42, 43)의 내부 단자들의 구조를 보여준다. 하나의 도체 레일(1a)은 자신의 한 단부에서 위상-도체 레일(41)과 용접되었다. 상기 도체 레일의 마주 놓인 단부에서는 도체 레일(1a)이 수직의 콘택 소자(1b)와 용접되었다. 위상-도체 레일(42 및 43)도 동일한 방식으로 도체 레일(2a 또는 3a)과 용접되어 있다. 상기 도체 레일(2a 및 3a)은 각각 하나의 수직 콘택 소자(2b 또는 3b)를 포함한다.
도체 레일(1a, 2a, 3a)은 한 투영면에서 상기 위상-도체 레일(41 내지 43)에 대하여 가로로 진행한다. 이 경우 도체 레일(1a, 2a 및 3a)은 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 도체 레일이 부분적으로 (특히 교차 영역에서) 상기 위상-도체 레일과 다른 금속 코팅 평면에서 진행함으로써 다른 위상-도체 레일들과 접촉되지 않도록 형성되었다. 도체 레일(1a 내지 3a)은 예를 들어 스페이서(101) 또는 베이스를 포함할 수 있으며, 상기 스페이서 또는 베이스는 상응하는 위상-도체 레일 상에 배치되어 있고, 상기 위상-도체 레일과 연결되어 있거나 또는 도체 레일(1a, 2a, 3a)과 연결되어 있다.
수직의 콘택 소자(1b 내지 3b)들은 바람직하게 상이한 높이를 가지며, 이 경우 각각의 수직 콘택 소자(1b, 2b 또는 3b)는 전류 위상에 상응하는 고유의 금속 코팅 평면에 대한 연결을 보증한다. 그러나 상기 수직 콘택 소자(1b 내지 3b)들은 또한 동일한 높이를 가질 수도 있고, 예를 들어 성형체의 표면으로부터 접근이 가 능한, 바람직하게는 소자의 조립을 위해서도 적합한 콘택 영역을 각각 하나씩 갖고 있다. 상기 수직 콘택 소자들은 예를 들어 하나의 소자, 바람직하게는 퓨즈(15)를 연결하기 위한 지지체 플랫폼의 내부 단자를 형성할 수 있다.
위상-도체 레일의 실시예는 예를 들어 공급 라인으로서 제공된 다른 도체 레일에도 아무 문제 없이 전용될 수 있다.
도 13a에는 지지체 플랫폼의 성형체(1) 내부에 부분적으로 매립된 관통부(13)가 도시되어 있다. 상기 관통부(13)는 플러그(83a) 및 지지체 플랫폼의 성형체(1) 내부에 매립된 부시(84)를 포함한다. 상기 플러그(83a) 상에는 부시(83b)가 설치되어 있으며, 상기 부시에는 커패시터 또는 제 1 모듈 영역으로 이어지는 공급 라인으로서 이용되는 도체 레일(14)이 연결되어 있다. 부시(83b)는 바람직하게 원형의 삽입 콘택으로서, 추후에 커패시터 권선의 교체 또는 수리를 가능케 한다.
관통부(13)의 부시(84)는 나사 결합된 나사 볼트(85)(threaded bolt)에 의해서, 제 2 모듈 영역에 배치되고 스위칭 장치(16)에 연결된 공급 라인과 전기적으로 및 기계적으로 고정 결합되어 있다.
도 13b는 제 1 위상-도체 레일(41)이 나사(44)에 의해서 도체 레일(11)과 어떻게 연결될 수 있는가를 보여준다. 성형체(1) 내부에는 위상-도체 레일(41)을 직접 콘택팅 하기 위한 리세스(49)가 제공되어 있다.
도 14는 모듈 방식으로 구성된 조상기-장치를 개략도로 보여준다. 컨트롤 박스(150)가 제공되는데, 상기 컨트롤 박스는 예를 들어 금속으로 이루어질 수 있 고, 다수의 개별 조상기-모듈(110, 111)을 위한 충분한 공간을 제공한다. 실제로 처리될 무효 전력으로 인하여 제공되는 필요한 개수의 조상기-모듈(110, 111)은 위·아래로 배치되고, 고정 부재(141)에 의하여 조립용 레일(132, 131)에 고정된다. 상기 고정 부재(141)는 바람직하게 개별 조상기-모듈의 하우징 내에 배치된 삽입물 내부에 고정될 수 있다. 상기 고정은 바람직하게 나사 결합에 의해서 이루어진다.
개별 조상기-모듈(110, 111)은 상호 간에도 콘택 부재(120)에 의해서 연결되어 있다. 상기 콘택 부재(120)는 특히 위상-도체 레일(41, 42, 43)들을 서로 연결한다. 특히, 상기 콘택 부재(120)를 위상-도체 레일과의 나사 결합을 위해 제공하는 것이 바람직하다.
도 15 및 16은 안전 컨셉을 개략도로 보여준다. 지지체 플랫폼의 성형체(1)는 후드(2)에 의하여 상부면이 밀봉되어 있다(단지 개략적으로 그리고 파선으로만 도시되어 있음). 상기 상부면, 즉 밀폐부에는 커패시터(C)가 배치되어 있다. 바람직하게는 4 내지 6 x 10-6 mbar x 리터/초의 누설율이 얻어진다.
커패시터로서는 예를 들어 고출력 커패시터가 사용된다. 상기 커패시터는 코어 파이프(160)의 외부에 감겨진 커패시터 권선(170)을 포함한다. 상기 코어 파이프는 내부가 비어 있고, 온도 센서(81)를 위한 공간을 제공한다. 온도 센서(81)는 대략 커패시터의 중앙에 있고, 상기 커패시터의 중앙은 전류가 흐를 때 커패시터의 온도가 최대인 장소이다. 상기 영역은 "핫-스팟"으로도 언급된다. 온도 센서(81)를 상기 핫-스팟 근처에 배치함으로써, 소정의 온도를 초과하는 경우에는 퓨 즈 메커니즘이 매우 신속하게 개시될 수 있다. 그때 형성되는 열은 아직까지는 열원으로부터 온도 센서(81)까지 도달하기 위한 시간 지연 경로를 남겨둘 필요는 없다.
온도 센서(81)는 라인(180)에 의해서 스위칭 장치(16)와 연결되어 있으며, 상기 스위칭 장치는 단지 예로 든 위상(P)을 위해서만 제공되었고, 상기 위상(P)을 커패시터에 연결한다. 실제로 상기 스위칭 장치(16)는 분리용 스위치로 이루어지며, 상기 분리용 스위치는 상응하는 스위칭 장치에서 커패시터(C)를 상기 위상(P)으로부터 그리고 그와 더불어 전원으로부터 분리시킨다. 온도 센서(81)가 작동하는 경우에는, 상기 온도 센서가 에러의 경우에 커패시터를 스위치-오프 하기 위한 신호를 상기 라인(180)을 통해 스위칭 장치(16)로 전달한다.
더 나아가 성형체의 하부면, 즉 반드시 필요하지는 않은 상기 장치의 밀폐부에 과압 센서가 설치되어 있다. 그러나 상기 과압 센서(82)는 각각의 다른 적합한 장소, 특히 상기 장치의 상부 용적의 내부에 배치되거나 또는 후드(2) 내부에 배치될 수도 있다.
과압 센서(82)의 커플링은 삽입물(190)에 의해서 이루어지며, 상기 삽입물은 플라스틱 재료 또는 합성 재료에 의해서 압착되어 상기 플라스틱 재료에 대하여 밀봉된다. 상기 과압 센서(82)는 또한 압력 센서(210)를 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 삽입물 내부에 삽입되어 밀봉부(200)에 의해서 밀봉된다. 다시 말해서 성형체(1), 삽입물(190), 압력 센서(210) 및 밀봉부(200)가 전체적으로 아랫부분으로부터, 즉 플랫폼의 하부 면으로부터 장치의 상부를 밀봉시킨다.
과압 센서(82)도 마찬가지로 라인(180)에 의해서 스위칭 장치(16)에 연결되어 있고, 그에 따라 과압이 발생하는 경우에 커패시터를 위상(P)으로부터 차단할 수 있다.
경우에 따라서는 또 하나의 퓨즈(15)가 스위칭 장치(16)에 직렬 접속될 수 있다.
전술한 장치들은 단지 소수의 실시예들만을 토대로 하여 도시되었으나, 상기 실시예에만 한정되지 않는다.
상기 장치들의 모든 양상 및 특징들은 임의로 서로 조합될 수 있고, 예를 들어 소자를 고정하기 위한 또는 관통부 소자 및 콘택 소자를 형성하기 위한 공지된 다른 조치들과도 조합될 수 있다. 전술한 소자들의 개수 및 별도로 형성될 모듈 영역들의 개수는 변동 가능하다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 성형체
1a, 2a, 3a, 11, 11a, 11b, 11c, 14: 도체 레일
1b, 2b, 3b, 12, 12', 12": 수직 콘택 소자
2: 제 1 후드 3: 제 2 후드
7: (다극성) 접촉기 제어 단자 8: 개구
10: 홈 13: 전기 관통부
15: 퓨즈 16: 스위칭 장치(접촉기 스위치)
18: 성형체 내부의 홈 18c: 고정 부재(삽입물)
20: 공동부 21: 고정용 고리
22: 고정용 고리(21) 내에 있는 보어
31, 32: LC-소자(W1)의 1차 단자
33, 34: LC-소자(W1)의 2차 단자
31', 33': 추가의 LC-부분 권선(W1a)을 연결하기 위한 LC-부분
권선(W1b)의 내부 단자
32', 34': 추가의 LC-부분 권선(W1b)을 연결하기 위한 LC-부분
권선(W1a)의 내부 단자
41: 제 1 위상-도체 레일 42: 제 2 위상-도체 레일
43: 제 3 위상-도체 레일 44: 나사
49: 지지체 플랫폼에 있는 리세스
51, 61: 제 1 위상-도체 레일의 외부 단자
52, 62: 제 2 위상-도체 레일의 외부 단자
53, 63: 제 3 위상-도체 레일의 외부 단자
77a: 인덕턴스를 위한 설치 공간
81: 온도 센서 82: 과압 센서
83a: 플러그 83b, 84: 부시
85: 나사 볼트 86: 공급 라인
91, 91': U자형 코어 91a, 91a': 코어 레드의 정면
92: 코어 슬리브 93: 유전성 박막
94: 절연 기능하는 층 95: 콤팩트한 LC-소자(W1)의 하우징
96: B1과 B1' 사이의 전기 접속부
97: B2와 B2' 사이의 전기 접속부
98: 자성 재료로 이루어진 삽입물
100: 분리용 웨브 101: 스페이서
110, 111: 조상기-모듈 120: 콘택 소자
131, 132: 조립용 레일 141: 고정 부재
150: 컨트롤 박스 160: 코어 파이프
170: 커패시터 권선 180: 라인
190: 삽입물 200: 밀봉부
210: 압력 센서 B1: 제 1 금속 박막
B2: 제 2 금속 박막 C: 커패시터
CL1, CL2, CL3: 부하 커패시터 L: 인덕턴스
L': 방전 인덕턴스 R: 방전 저항
L1, L2, L3: 3상 시스템의 전류 위상의 단자
W1, W2, W3: LC-소자 W1a: 제 1 LC-부분 권선
W1b: 제 2 LC-부분 권선 PEN: 제로 도체
ME1: 제 1 금속층 ME2: 제 2 금속층
ME3: 제 3 금속층 h, h1: 높이
b: 폭 t: 깊이
P: 위상 A: 제 1 수지 조성
B: 제 2 수지 조성 G: 유리 함량
α: 팽창 계수

Claims (35)

  1. 외장 유리 섬유가 함유된 합성 섬유 제작 재료를 함유하는 성형체(1)를 포함하는 지지체 플랫폼으로서,
    상기 성형체(1) 내부에 도체 레일(11a, 11b, 11c)이 배치되어 있고,
    각각의 도체 레일이 자신에게 할당된 콘택 소자를 통해 콘택팅 될 수 있는, 지지체 플랫폼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도체 레일(11a, 11b, 11c)이 적어도 부분적으로 상기 성형체(1) 내부에 매립되어 있는, 지지체 플랫폼.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나의 콘택 소자가 하나의 도체 레일(11a, 11b, 11c)의 구성 부품인, 지지체 플랫폼.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하나의 도체 레일(11a, 11b, 11c)이 성형체(1) 내부에 형상 결합 방식으로 매립되어 있는, 지지체 플랫폼.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형체와 도체 레일의 열 팽창 계수의 상대적인 차가 30 %를 초과하지 않는, 지지체 플랫폼.
  6. 제 5 항에 있어서,
    하나의 콘택 소자(12, 12')가 상기 도체 레일(11a, 11b, 11c)에 수직으로 서있는, 지지체 플랫폼.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나의 콘택 소자(12, 12')가 성형체(1) 내부에 형상 결합 방식으로 매립되어 있는, 지지체 플랫폼.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 도체 레일(11a, 11b, 11c)의 하나의 콘택 영역이 외부 단자로서 형성된, 지지체 플랫폼.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 콘택 소자가 하나의 전기 소자를 연결하기 위한 내부 단자로서 형성된, 지지체 플랫폼.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체(1)가 하우징을 형성하기 위하여 후드(2, 3)와 연결된, 지지체 플랫폼.
  11. 제 10 항에 있어서,
    전기 소자들을 구비하며, 상기 전기 소자들의 적어도 한 부분이 상기 후드(2)에 고정되어 있는, 지지체 플랫폼.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도체 레일(11a, 11b, 11c)이 합성 섬유 제작 재료로 캐스팅되거나 또는 합성 섬유 제작 재료에 의해서 압착되는, 지지체 플랫폼.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘택 소자(12, 12')가 적어도 부분적으로 합성 섬유 제작 재료로 캐스팅되거나 또는 합성 섬유 제작 재료에 의해서 압착되는, 지지체 플랫폼.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체(1)가 기계적으로 서로 고정 결합된 2개의 부분을 포함하며, 상기 부분들 중 적어도 하나의 부분에는 상기 도체 레일(11a, 11b, 11c)을 수용하기 위한 내부로 향하는 홈이 형성되었으며, 상기 지지체 플랫폼의 2개 부분이 도체 레 일과 기계적으로 고정 결합된, 지지체 플랫폼.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 도체 레일은 적어도 하나의 전류 위상을 갖는 전원에 연결하기 위한 외부 단자(51, 52, 53, 61, 62, 63)를 포함하는 위상-도체 레일(41, 42, 43)로서 형성되었으며, 상기 위상-도체 레일(41, 42, 43)의 개수는 상기 전류 위상의 개수에 상응하는, 지지체 플랫폼.
  16. 적어도 단상 전원에 연결하기 위한 모듈로서,
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 지지체 플랫폼 및 상기 성형체(1)와 고정 결합된 적어도 하나의 후드(2, 3)를 포함하는 하우징을 구비하고,
    전류 위상마다 적어도 하나의 커패시터(C)를 포함하는 기능 유닛을 구비하는, 모듈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 성형체(1)와 제 1 후드(2) 사이에 형성된 제 1 모듈 영역을 포함하고,
    상기 성형체(1)와 제 2 후드(3) 사이에 형성된 제 2 모듈 영역을 포함하며,
    적어도 커패시터를 포함하는 제 1 기능 유닛이 상기 제 1 모듈 영역에 배치되고,
    적어도 퓨즈(15)를 포함하는 제 2 기능 유닛이 상기 제 2 모듈 영역에 배치 된, 모듈.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    추가의 소자로서 인덕턴스(L)가 제공된, 모듈.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기능 그룹 또는 제 2 기능 그룹이 적어도 하나의 스위칭 장치(16)를 포함하는, 모듈.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    물리적 변수를 검출하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 센서가 제 1 모듈 영역에 배치되어 있는, 모듈.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서가 온도 센서(81)이거나 또는 과압 센서(82)인, 모듈.
  22. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가의 소자로서 방전 저항(R) 또는 방전 인덕턴스(L')가 제공되고, 상기 추가의 소자들이 각각 커패시터에 병렬 접속된, 모듈.
  23. 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 도체 레일의 열 팽창 계수가 상기 성형체(1)의 열 팽창 계수와 최대 4 %만큼 차이가 나는, 모듈.
  24. 제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 LC-권선을 구비한 콤팩트한 LC-소자(W1, W2, W3)를 포함하는, 모듈.
  25. 제 24 항에 있어서,
    적어도 하나의 LC-소자(W1, W2, W3)가 상호 접속된 2개의 LC-부분 권선(W1a, W1b)을 포함하며,
    상기 LC-소자(W1, W2, W3)가 하나의 자성 링형 코어를 포함하며,
    상기 LC-부분 권선(W1a; W1b)이 상기 링형 코어의 다양한 레그 둘레에 감겨진 금속 박막(B1, B1'; B2, B2')을 포함하는, 모듈.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 링형 코어는 UU-코어로서 형성되고,
    상기 UU-코어는 2개의 U자형 코어(91, 91')를 포함하고, 상기 U자형 코어들의 레그의 정면(91a, 91a')은 서로를 향하고 있는, 모듈.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 2개의 U자형 코어(91, 91') 사이에 자성 재료로 이루어진 삽입물(98)이 배치된, 모듈.
  28. 제 25 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LC-권선이 부하 커패시터와 접속된, 모듈.
  29. 외장 유리 섬유가 함유된 합성 섬유 제작 재료로 이루어진 성형체(1)를 포함하는 지지체 플랫폼으로서,
    상기 성형체(1) 내부에 도체 레일(11a, 11b, 11c)이 배치되어 있고,
    각각의 도체 레일이 자신에게 할당된 콘택 소자를 통해 콘택팅 될 수 있으며, 상기 콘택 소자들이 각각 하나의 노출된 콘택 영역을 포함하며,
    상기 도체 레일(11a, 11b, 11c)들 중 적어도 하나의 도체 레일이 적어도 부분적으로 성형체(1) 내부에 형상 결합 방식으로 통합된, 지지체 플랫폼.
  30. 지지체 상에 하우징을 구비하지 않은 전기 소자들이 배치되어 있고, 하우징을 구비하지 않은 다수의 소자들을 연결하는 하나의 공통 하우징이 제공된, 무효 전력-보상 장치.
  31. 온도 스위치가 커패시터의 감기지 않은 코어 파이프 내부에 배치되어 있는, 커패시터용 안전 장치.
  32. 커패시터를 전원에 스위칭하기 위한 사이리스터가 하나 또는 다수의 커패시터에 직렬 접속된, 무효 전력-보상 장치.
  33. 다수의 동일한 조상기 모듈이 연속으로 직렬 접속된, 무효 전력-보상 장치.
  34. 상기 전기 소자들이 와이어 없이 서로 접속된, 무효 전력-보상 장치.
  35. 중량이 50 kg 미만이고, 부피가 100 l 미만인, 20 kvar를 초과하는 무효 전력을 처리할 수 있는, 무효 전력-보상 장치.
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