KR20090100252A

KR20090100252A - 전기적 접속 장치 및 커넥터

Info

Publication number: KR20090100252A
Application number: KR1020090021060A
Authority: KR
Inventors: 로베르트 자허; 볼프강 크납프
Original assignee: 에이비비 슈바이쯔 아게
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2009-09-23
Also published as: RU2481680C2; US20090239408A1; US7641506B2; CN101540448A; RU2009109695A; KR101520969B1; JP5350033B2; CN101540448B; JP2009224333A; EP2104183A1

Abstract

본 발명은 커넥터가 접속된 상태에서 전기적 접속부를 형성하기 위해서 각각 접촉 형성 요소 (4, 6; 25, 29) 를 갖는 제 1 커넥터 (2; 21) 및 제 2 커넥터 (3; 22) 를 갖는 특히 내구성이 우수한 플러그형 접속부인 접속 장치 (1; 20) 로서,

상기 커넥터 (2; 21, 3; 22) 는 접속된 상태에서 접속 영역에서 서로를 지탱하고,

적어도 하나의 커넥터 (2; 21, 3; 22) 가 각각 냉각제를 공급 및 배출하기 위한 하나 이상의 접근 지점 (9, 10) 을 갖는 냉각제 라인 (8; 27, 28) 을 포함하고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 사이의 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위하여 접촉 형성 요소에 제공되고,

냉각제 라인 (8; 27, 28) 의 모든 접근 지점 (9, 10) 은 접속 영역의 외부에 배열되어 있다.

Description

전기적 접속 장치 및 커넥터{ELECTRICAL CONNECTION DEVICE AND CONNECTOR}

본 발명은 특히 고전류를 전도하기 위한 전기적 접속부를 형성하기 위한 전기적 접속 장치 및 커넥터에 관한 것이다.

전기적 플러그형 접속부가 다양하게 사용되고 있다. 이들은 상호 상보적인 접속 요소들을 수동으로 함께 접합시킴으로써 전기적 장치 또는 조립체들을 접속시킬 수 있다. 상기 요소들이 큰 힘을 사용하지 않고 함께 접합될 수 있기 위해서, 요구되는 플러그인 결합력 (plug-in force) 이 가능한 한 작게 설계된다. 그러나, 이것은, 이러한 플러그형 접속부의 접촉력이 예컨대 나사형 접속부 또는 클램핑 접속부의 경우보다 작다는 것을 의미한다.

플러그형 접속부의 작은 접촉력은 전압 강하로 인해 전류가 흐르는 경우에 전력 손실이 발생되는 접촉 지점에서 접촉 저항을 증가시킨다. 이것은 플러그형 접속부의 접촉 지점을 가열시켜서, 사용된 접촉 재료의 구조의 변경 또는 산화로 인한 접촉 불량을 가속시켜서 결국 접촉부의 열적 분해 (thermal destruction) 를 가속시킨다.

접촉 지점의 과도한 가열의 단점을 피하는 가능한 방법은 플러그형 커넥터를 냉각시키는 것이다. 예를 들어, 문헌 US 2006/035488 은 접촉 지점의 가열을 감소시키기 위한 공냉식 (air-cooled) 플러그를 설명한다. 이 플러그는 접촉부에 열적으로 접속된 냉각 라미네이트를 갖는다. 하나의 불리한 점은 냉각 라미네이트가 플러그의 물리적 크기에 부정적인 영향을 준다는 것과 플러그의 절연을 더 어렵게 만든다는 것이다.

플러그형 접속부가 냉각수, 바람직하게는 물로 냉각될 때 접촉 지점의 냉각이 향상된다. 문헌 EP 0 401 640 은 상보적인 접속 요소를 갖는 이러한 액체 냉각식 플러그형 접속부를 개시하고 있다. 조립 동안에는, 접속 요소들 사이에 전기적 접속부 및 냉각제 접속부가 형성된다. 접속된 상태에서, 냉각제 접속부는 플러그형 접속부를 통해 냉각제 라인으로서 존재한다.

그러나, 하나의 단점은, 플러그형 접속부가 분리될 때, 액체 냉각제가 분리 전에 제거될 필요가 있기 때문에 전류 경로뿐만 아니라 냉각제 채널이 개방된다는 사실이다.

본 발명의 목적은 커넥터의 접촉 지점에서 충분히 냉각되고, 필요한 공간이 작고 어떠한 예비 수단 없이 함께 접합되거나 분리될 수 있는 개선된 접속 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1 에 따른 접속 장치 및 다른 청구항에 따른 커넥터에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 유리한 구성은 종속 청구항에서 설명된다.

제 1 양태에 따라, 특히 내구성이 우수한 플러그형 접속부 (heavy-duty plug-type connection) 인 접속 장치가 제공된다. 접속 장치는 커넥터가 접속된 상태에서 전기적 접속부를 형성하기 위해서 각각 접촉 형성 요소를 갖는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함한다. 커넥터는 접속된 상태에서 접속 영역에서 서로 지탱한다. 적어도 하나의 커넥터가 각각 냉각제를 공급 및 배출하기 위한 하나 이상의 접근 지점을 갖는 냉각제 라인을 포함한다. 냉각제 라인은 접촉 형성 요소 사이의 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위하여 접촉 형성 요소에 결합된다. 냉각제 라인의 모든 접근 지점은 접속 영역의 외부에 배열되어 있다.

본 발명의 일 개념은 접속 장치가 분리되고 조립됨으로써 냉각제 라인이 손상되지 않는, 접속 장치를 위한 적어도 하나의 커넥터에 냉각제 라인을 제공하여서, 접속 장치가 접속 또는 비접속 상태인지 아닌지에 상관없이 각각의 커넥터 내 부에서 냉각제를 유지하는 것으로 구성된다. 냉각제 라인은 접속 장치의 접촉 지점에 가까이 배열되어서, 거기에서 발생된 열이 냉각제 라인을 통해 이동하는 냉각제에 의해 멀리 이동되게 된다.

또한, 제 1 커넥터는 암형 커넥터의 형태이고 제 2 커넥터는 숫형 커넥터의 형태이다.

일 실시형태에 따라, 냉각제 라인은 적어도 하나의 커넥터의 접촉 형성 요소에 체결되는 별도의 냉각 유닛에 배열된다.

제 1 커넥터는 내부에 수용된 접촉 형성 요소를 갖는 하우징을 포함하고 있으며, 냉각제 라인의 구역이 상기 하우징과 상기 접촉 형성 요소 사이에 형성되어 있다. 하우징은 제 2 커넥터의 접촉 형성 요소를 수용하기 위한 통로를 가지며, 이 통로는 냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 접속 상태에서 제 2 커넥터의 접촉 형성 요소에 의해 폐쇄되도록 설계된다. 냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 비접속 상태에서 통로를 폐쇄하기 위해서 폐쇄 요소가 더 제공된다.

또한, 폐쇄 요소는 상기 통로를 폐쇄하기 위해 비접속 상태에서 이 통로 안으로 정지부에 대해 폐쇄 요소를 가압하는 스프링 요소에 의해 미리 압축 응력이 가해질 수 있다.

제 2 컨덕터의 접촉 형성 요소는 예컨대 원통형 형상을 갖는다.

통로에는 냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 통로를 밀봉하기 위해 밀봉 요소가 제공된다.

다른 실시형태에 따라, 냉각제 라인의 다른 구역이 접촉 형성 요소 내부에 형성된다.

다른 양태에 따라, 특히 내구성이 우수한 플러그인 전기적 접속부를 형성하기 위한 전기 커넥터가 제공된다. 전기 커넥터는 전기적 접속부를 형성하도록 접속된 상태에서 다른 커넥터의 다른 접촉 형성 요소와 접촉하기 위하여 접촉 형성 요소를 포함한다. 접속된 상태에서 다른 커넥터의 대응하는 다른 접속 영역을 지탱하기 위해 접속 영역이 제공된다. 커넥터는 각각 냉각제의 공급 및 배출을 위한 하나 이상의 접근 지점을 갖는 냉각제 라인을 더 포함한다. 냉각제 라인은 접촉 형성 요소에서 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위해 접촉 형성 요소에 결합된다. 냉각제 라인의 모든 접근 지점은 접속 영역의 외부에 배열된다.

또한, 냉각제 라인은 접촉 형성 요소에 체결된 별도의 냉각 유닛에 배열될 수 있다.

일 실시형태에 따라, 내부에 수용된 접촉 형성 요소를 갖는 하우징이 제공되어 있으며, 냉각제 라인의 구역이 상기 하우징과 상기 접촉 형성 요소 사이에 형성되고, 이 하우징은 다른 커넥터의 접촉 형성 요소를 수용하기 위한 통로를 갖는다. 비접속 상태에서, 냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 폐쇄 요소의 도움으로 통로가 폐쇄될 수 있다.

또한, 폐쇄 요소는 비접속 상태에서 통로 안으로 정지부에 대해 폐쇄 요소를 가압하는 스프링 요소에 의해 미리 압축 응력이 가해질 수 있다.

다른 양태에 따라, 냉각제 라인을 통해 냉각제 펌프 및 열 교환기에 결합된, 하나 이상의 전기 커넥터를 갖는 접속 모듈이 제공된다.

본 발명에 따라, 커넥터의 접촉 지점에서 충분히 냉각되고, 필요한 공간이 작고 어떠한 예비 수단 없이 함께 접합되거나 분리될 수 있는 개선된 접속 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도면에서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 요소들을 나타낸다.

도 1a 및 1b 는 함께 플러그 접속 (plugged-together) 되거나 접합 (접속) 된 상태 (도 1a) 및 분리 (비접속) 된 상태 (도 1b) 에서 제 1 접속 요소 (커넥터; 2) 와 제 2 접속 요소 (3) 를 갖는 플러그형 접속부 (1) 를 도시한다.

제 1 접속 요소 (2) 는 컷아웃 (5) 주위에 배열되어 있는 두 개의 상호 마주하는 접촉 아암 (4) 을 갖는다. 접촉 아암 (4) 은 두 개의 접촉 아암 (4) 에서 서로를 향하는 돌출부로서 배열되어 있는 두 개의 접촉 형성 영역 (7) 을 갖는다. 제 2 접속 요소 (3) 는 접촉 핀 (6) 을 갖는다.

제 2 접속 요소 (3) 의 접촉 핀 (6) 은 접촉 아암 (4) 의 접촉 형성 영역 (7) 이 접촉 핀 (6) 을 따라 미끄러지도록 제 1 접속 요소 (2) 의 컷아웃 (5) 안으로 삽입될 수 있어서, 완전하게 접속된 상태에서 접촉 핀 (6) 의 각각의 접촉 면을 지탱하게 된다. 두 개의 접속 요소 (2, 3) 가 함께 플러그 접속될 때, 접촉 아 암 (4) 은 탄성적으로 편향되어서, 접촉 형성 영역 (7) 은 접촉 핀 (6) 의 각각의 접촉면에 대해 소정의 접촉력으로 가압된다. 그 결과, 접속 영역에서, 두 개의 접속 요소 (2, 3) 의 접촉 아암 (4) 과 접촉 핀 (6) 사이의 접촉 지점에서의 전기적 접속부가 형성된다.

일반적으로, 접속 요소 (2, 3), 즉 접촉 형성 영역 (7) 사이의 거리, 접촉 아암 (4) 의 탄성 및 접촉 핀 (6) 의 두께가, 큰 힘 없이 두 개의 접속 요소 (2, 3) 를 함께 수동으로 플러그 접속시킬 수 있도록 설계된다. 그러나, 이것은 접촉 형성 영역 (7) 과 접촉 핀 (6) 사이의 가능한 접촉력을 제한한다.

접촉 형성 영역 (7) 과 접촉 핀 (6) 사이의 접촉 지점에서의 접촉력은 플러그형 접속부의 전체 저항에 실질적으로 영향을 주는 접촉 저항을 결정하는 중요한 측정 기준이다. 이에 따라 특히 플러그형 접속부를 통해 고전류가 흐르는 경우의 접촉 지점에서 상당한 힘의 손실이 열의 형태로 발생한다. 열이 접촉 형성 영역 (7) 및/또는 접촉 핀 (6) 의 열화 (degradation) 또는 파괴 (destruction) 를 야기하지 않도록 하기 위해서, 상기 열은 적절한 방법으로 방산될 필요가 있다.

열을 방산시키기 위해서, 도 1a 및 1b 의 플러그형 접속부의 경우에, 본 발명은 냉각제 라인 (8) 의 형태인 냉각 장치가 제 2 접속 요소 (3) 에 일체되도록 한다. 냉각제 라인 (8) 은 유입구 (9) 와 방출구 (10) 를 갖고, 이들을 통해 냉각제가 공급되고 배출된다. 플러그형 접속부 (1) 의 작동 동안에, 냉각제는 냉각제 라인 (8) 을 통해 안내되어서, 제 2 접속 요소에 있는 열이 방산된다.

유입구 (9) 와 방출구 (10) 는, 플러그형 접속부 (1) 의 접속 상태와 상관없 이 접근가능하도록 제 2 접속 요소 (3) 에 배열된다. 즉, 접속 요소 (2, 3) 가 함께 플러그 접속되거나 함께 접합될 때, 제 2 접속 요소 (3) 에 위치된 냉각제 라인 (8) 의 유입구 (9) 또는 방출구 (10) 어느 것도 제 1 접속 요소 (2) 에 덮여지거나 수용되지 않는다. 또한, 제 1 접속 요소 (2) 에서 제 2 접속 요소 (3) 로 이어지는 냉각제 라인도 없다. 이것은 냉각제 사이클의 정지 없이 및/또는 냉각제가 접속 요소 (3) 외부로 새지 않으며 플러그형 접속부가 분리될 수 있도록 해준다.

도 1a 및 1b 에 도시된 실시형태에서, 유입구 (9) 및 방출구 (10) 는 제 2 접속 요소 (3) 의 측부에 배열되고, 이 측부는 접속 요소 (2, 3) 가 함께 접합되는 방향에 대해 실질적으로 평행하게 연장한다. 또한 유입구 (9) 와 방출구 (10) 는 제 2 접속 요소 (3) 의 각각 상이한 측면에 또는 접촉 핀 (6) 과 마주하는 제 2 접속 요소 (3) 의 후방면에 배열될 수 있다.

냉각제 라인 (8) 은 제 2 접속 요소 (3) 에서 루프식으로 배열될 수 있어서, 냉각제 라인 (8) 이 제 2 접속 요소 (3) 에서 사행 방식 (meandering manner) 으로 연장하게 된다. 그 결과, 냉각제 라인 (8) 과 주변 재료 사이의 계면이 증가되어서 열 방산이 향상될 수 있다.

도 2a 및 2b 에 도시된 바와 같이, 두 개의 접속 요소 (2, 3) 에는 대응하는 냉각제 라인 (8) 이 구비될 수 있어서 제 2 접속 요소 (3) 의 접촉 핀 (6) 및 제 1 접속 요소 (2) 의 접촉 아암 (4) 모두를 통해서 냉각이 발생할 수 있다. 냉각제 라인 (8) 은 동일하거나 상이하게 설계될 수 있다. 당연히 제 1 접속 요소 (2) 에만 냉각 장치가 제공될 수 있다. 오직 하나의 냉각 장치가 제공되는 경우에, 접속 요소 (2, 3) 에 상기 냉각 장치가 제공되어야만 하고, 접촉 지점으로부터 냉각 장치로의 더 나은 열 방산이 보장된다.

도 3a 및 3b 는 함께 플러그 접속된 상태 (도 3a) 및 분리된 상태 (도 3b) 의 플러그형 접속부 (14) 의 다른 변형을 도시한다. 도 3a 및 3b 의 플러그형 접속부 (14) 에는, 고 열전도성 재료로 만들어진 별도의 냉각 요소 (15) 의 형태인 냉각 장치가 도시된다. 냉각 요소 (15) 는 접속 요소 (2, 3) 중 하나에 체결되어서, 냉각 요소 (21) 를 통해 접촉 아암 (4) 과 접촉 핀 (6) 사이의 접촉 지점으로부터 열이 방산될 수 있다.

냉각 요소 (15) 는 냉각제 라인 (16) 을 갖는데, 이를 통해 냉각제가 유입구 (17) 를 통해 도입되고 냉각제가 방출구 (18) 를 통해 배출된다. 냉각제 라인 (16) 은 냉각제 라인 (16) 과 냉각 요소 (15) 의 재료 사이의 계면을 증가시키기 위해서 루프식으로 될 수 있어서, 냉각 요소 (15) 의 재료로부터의 열 방산이 향상된다. 대안으로서 또는 추가적으로, 냉각제 라인 (16) 과 냉각 요소 (15) 의 재료 사이의 계면을 확대하기 위한 예컨대 라미네이트 등의 다른 수단이 제공될 수도 있다.

냉각 요소 (15) 는 가능한 한 낮은 열저항을 갖는 제 2 접속 요소 (3) 에 체결된다. 예를 들어 클램핑 접속부 또는 나사형 접속부 (19) 등에 의해, 예컨대 접착 결합 또는 다른 기계적 접속부에 의해 체결이 발생할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 도 3a 및 3b 에 도시된 플러그형 접속부 (14) 는 두 개의 접속 요소 (2, 3) 에서 대응하는 냉각 요소 (15) 를 가질 수도 있다.

도 4a 및 4b 는 다른 플러그형 접속부 (20) 를 도시한다. 다른 플러그형 접속부 (20) 는 상보적인 제 2 접속 요소 (22) 에 접속될 수 있는 제 1 접속 요소 (21) 를 포함한다. 제 1 접속 요소 (21) 는 전기 전도성 컨덕터 요소 (24) 가 고정적으로 배열되어 있는 하우징 (23) 을 포함한다. 하우징 (23) 의 단면은 원형-원통형 (circular-cylinderical) 또는 4 변형일 수도 있거나 또는 다른 형태일 수도 있다.

컨덕터 요소 (24) 는 각각에 접촉 형성 영역 (26) 이 제공된 접촉 아암 (25) 을 갖는다. 접촉 아암 (25) 은 컷아웃을 둘러싸고, 제 2 접속 요소의 접촉 핀 (29) 은 다른 플러그형 접속부 (20) 의 접속 상태로 수용된다. 다른 플러그형 접속부 (20) 의 접속된 상태에서, 접촉 형성 영역 (26) 은 접촉 지점에서 접촉 핀 (29) 과 접촉하여서 전기적 접속부를 형성한다. 도 4a 및 4b 의 실시형태에서는, 접속 요소 (21, 22) 가 접속된 상태에서 서로를 지탱하는 면들이 접속 영역을 나타낸다.

컨덕터 요소 (24) 에 있어서, 냉각제를 전달하기 위한 제 1 냉각제 라인 구역 (27) 이 제공된다. 하우징 (23) 의 내벽과 컨덕터 요소 (24) 사이의 공간은 또한 제 2 냉각제 라인 구역 (28) 으로서 사용되고, 이를 통해 냉각제가 전달된다. 제 2 냉각제 라인 구역 (28) 은 주변 주위 (접속 방향에 대해 접선방향으로) 또는 특정 영역에서만 이동하도록 제공될 수 있다. 바람직하게는, 가능한 한 효율적으로 접촉 지점에서 발생된 열을 방산시킬 수 있도록 제 2 냉각제 라인 구역 (28) 의 일부가 하우징 (23) 과 하나 이상의 접촉 아암 (25) 사이에 형성된다. 제 1 냉각제 라인 구역 (27) 과 제 2 냉각제 라인 구역 (28) 은 냉각제 라인의 일부이고 이를 통해 접촉 지점에서 발생된 열을 방산시키기 위해서 냉각제가 전달된다. 냉각제 라인 구역 (27, 28) 에서의 냉각제의 유동 방형은 본질적으로 원하는 대로 된다.

하우징 (23) 은 수용구 (34) 의 형태인 통로를 갖고, 접속 요소 (21, 22) 가 함께 플러그 접속될 때 이 통로를 통해 제 2 접속 요소 (22) 의 접촉 핀 (29) 이 컷아웃 안으로 수용될 수 있다. 수용구 (34) 는 실질적으로 접촉 핀 (29) 의 단면을 가져서, 접촉 핀 (29) 은 유극이 거의 없이 수용구 (34) 에 수용될 수 있다. 접촉 핀 (29) 이 수용구에 수용될 때 냉각제의 손실을 방지하도록 수용구 (34) 를 밀봉하기 위해서 수용구 (34) 에는 또한 밀봉 요소 (35) 가 더 제공될 수 있다.

다른 플러그형 접속부 (20) 가 접속된 상태에서, 접촉 핀 (29) 은 접촉 아암 (25) 사이의 수용구 (34) 를 통해 도달하여서, 접촉 아암 (25) 의 접촉 형성 영역 (26) 이 접촉 핀 (29) 과 접촉하고 소정 접촉력으로 접촉 핀 (29) 을 측방향으로 (접속 방향에 대해) 가압하게 된다. 예를 들어 접촉 핀 (29) 이 수용될 때 접촉 아암 (25) 의 탄성 편향에 의해 접촉력이 발생될 수 있다.

다른 플러그형 접속부 (20) 가 분리된 상태에서 냉각제 라인에 제공된 냉각제가 흘러나오는 것을 방지하기 위해서, 폐쇄 구역 (37) 및 정지부 (38) 를 갖는 폐쇄 요소 (36) 가 제공된다. 폐쇄 요소 (36) 는 다른 플러그형 접속부 (20) 가 분리된 상태에서 수용구용 폐쇄부로서 작용한다.

폐쇄 구역 (37) 은 스프링 (39) 의 도움으로 하우징 (23) 의 수용구 (34) 안으로 가압되고, 폐쇄 요소 (36) 의 정지부 (38) 는 폐쇄 요소 (36) 가 하우징 (23) 에서 유지되도록 한다. 다른 플러그형 접속부 (20) 의 비결합 상태에서, 정지부 (38) 는 예컨대 적절한 억제 요소에 의해 컨덕터 요소 (24) 에 지탱될 수 있다. 대안으로서, 한쪽 또는 양쪽의 접촉 아암 (25) 의 접촉 형성 영역 (26) 이 폐쇄 요소 (36) 를 위한 억제 요소로서 작용할 수 있다.

스프링 (39) 은 폐쇄 요소 (36) 와 유지 에지 (40) 사이에서 컨덕터 요소 (24) 에 배열되고 바람직하게는 미리 압축 응력이 가해진다. 유지 에지 (40) 는 예컨대 제 1 냉각제 라인 구역 (27) 의 단면의 계단식 확장에 의해 형성될 수 있다.

접속 요소 (21, 22) 가 함께 플러그 접속될 때, 접촉 핀 (29) 의 단부면이 폐쇄 요소 (36) 의 단부면을 가압하고 스프링 (39) 에 의해 가해지는 스프링력에 대해 제 1 접속 요소 (21) 의 컷아웃 내로 폐쇄 요소를 가압한다. 이 경우에, 단부면은 서로 맞닿아 있다. 그 결과, 접촉 핀 (29) 은 하우징 (23) 의 수용구 (34) 에서 폐쇄 요소 (36) 를 대신하고, 이때 냉각제가 수용구 (34) 를 통해 하우징 (23) 의 외부로 흘러나갈 수 없다. 대안으로서, 폐쇄 요소 (36) 와 접촉 핀 (29) 의 단부면에는 상호 상보적인 위상 (topology) 이 제공될 수 있고, 특히 접속 요소가 함께 플러그 접속될 때 단부면들이 상호 멀어지게 미끄러지지 않도록 상보적인 원뿔형 형상을 가질 수 있다.

바람직하게는, 하우징 (23) 과 같이, 폐쇄 요소 (36) 는 전기적으로 부전도성 재료로 형성되기 때문에, 다른 플러그형 접속부 (20) 가 접속되지 않은 상태에서 충분히 절연될 수 있다.

도 5 에서, 복수의 플러그형 접속부를 갖는 접속 시스템 (50) 이 제공된다. 제 1 접속 모듈 (52) 에는 제 1 접속 요소 (51) 가 제공되고 제 2 접속 모듈 (54) 에는 제 2 접속 요소 (53) 가 제공된다. 제 1 접속 요소 (51) 와 제 2 접속 요소 (53) 각각은 상기에 기술된 방식 중 하나로 구성될 수 있다. 접속 요소 (51, 53) 는, 접속 방향으로 플러그 접속됨으로써 상보적인 접속 모듈에 접속될 수 있도록 각각의 접속 모듈 (52, 54) 에 배열된다.

제 1 접속 요소 (51) 는 제 1 냉각제 라인 (60) 을 통해 제 1 냉각제 펌프 (55) 에 결합되어서, 제 1 접속 모듈 (52) 의 각각의 제 1 접속 요소 (51) 에 있는 냉각제 채널이 냉각제 사이클에 대해 연속 방식으로 (in serial fashion) 접속된다. 제 1 냉각제 펌프 (55) 는 제 1 접속 모듈 (52) 내부 또는 그로부터 분리되어 배열될 수 있다. 제 1 냉각제 라인 (60) 은, 제 1 접속 요소 (51) 로부터 방산된 열을 방산시키기 위해서 제 1 열 교환기 (62) 를 통과한다.

제 2 접속 요소 (53) 는 제 2 냉각제 라인 (61) 을 통해 제 2 냉각제 펌프 (56) 에 결합되어서, 제 2 접속 모듈 (54) 의 각각의 제 2 접속 요소 (53) 에 있는 냉각제 채널 또한 냉각제 사이클에 대해 연속 방식으로 접속된다. 제 2 냉각제 펌프 (56) 는 제 2 접속 모듈 (52) 내부 또는 그로부터 분리되어 배열될 수 있다. 제 2 냉각제 라인 (61) 은, 제 2 접속 요소 (53) 로부터 방산된 열을 방산시키 기 위해서 제 2 열 교환기 (63) 를 통과한다.

접속 모듈 (52, 54) 의 각각의 접속 요소 (51, 53) 사이의 충분한 전기적 절연을 보장하기 위해서, 비전도성 냉각제 라인 (60, 61) 또는 접속 요소로부터 충분하게 절연된 것들, 및 비전도성 냉각제가 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 물, 오일, 불소화 액체 등의 전기적 절연 액체가 많은 양의 열을 흡수함과 동시에 고전기 전압을 절연할 수 있다.

도 5 에 도시된 설계의 변형으로서, 접속 시스템 (50) 의 오직 하나의 접속 모듈 (52, 54) 에 냉각 장치 또는 냉각제 펌프가 제공될 수 있다.

또한 다른 대안에 따라, 두 개의 접속 모듈 (52, 54) 을 통한 냉각 액체의 순환을 보장하는 오직 하나의 냉각제 펌프 (55 또는 56) 가 제공될 수 있다. 그 다음 냉각제 펌프 (55) 는 접속 모듈 (52, 54) 로부터 개별적으로 또는 두 개의 접속 모듈 (52, 54) 중 하나에 배열될 수 있다. 그 다음 접속 모듈 (52, 54) 은 경계면으로서 완전한 분리를 위해 냉각제 라인 (전방 유동 및 회수 유동) 에서 대응하는 추가 분리 지점을 갖는다.

도 1a 및 1b 는 접속 및 비접속 상태에서, 접속 요소에 냉각제 라인이 제공되는 플러그형 접속부의 개략도이다.

도 2a 및 2b 는 접속 및 비접속 상태에서, 두 개의 상보적인 접속 요소에 냉각제 라인이 제공된 플러그형 접속부의 개략도를 도시한다.

도 3a 및 3b 는 접속 및 비접속 상태에서, 별도의 요소로서 냉각제 라인을 갖는 냉각 유닛이 접속 요소에 장착된 플러그형 접속부의 개략도이다.

도 4a 및 4b 는 접속 및 비접속 상태에서 냉각제가 접촉 지점 주위를 직접 유동하는 플러그형 접속부의 개략도이다.

도 5 는 각각의 냉각제 펌프에 접속되어 있는 복수의 플러그형 접속부를 갖는 플러그형 접속부 시스템을 도시하는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 플러그형 접속부

2: 제 1 접속 요소

3: 제 2 접속 요소

4: 접촉 아암

5: 컷아웃

6: 접촉 핀

7: 접촉 형성 영역

8: 냉각제 라인

9: 유입구

10: 방출구

14: 플러그형 접속부

15: 냉각 요소

16: 냉각제 라인

17: 유입구

18: 방출구

19: 나사형 접속부

20: 플러그형 접속부

21: 제 1 접속 요소

22: 제 2 접속 요소

23: 하우징

24: 컨덕터 요소

25: 접촉 아암

26: 접촉 형성 영역

27: 제 1 냉각제 라인 구역

28: 제 2 냉각제 라인 구역

29: 접촉 핀

34: 수용구

35: 밀봉 요소

36: 폐쇄 요소

37: 폐쇄 구역

38: 정지부

39: 스프링

50: 접속 시스템

51: 제 1 접속 요소

52: 제 1 접속 모듈

53: 제 2 접속 요소

54: 제 2 접속 모듈

55: 제 1 냉각제 펌프

56: 제 2 냉각제 펌프

60: 제 1 냉각제 라인

61: 제 2 냉각제 라인

62: 제 1 열 교환기

63: 제 2 열 교환기

Claims

커넥터가 접속된 상태에서 전기적 접속부를 형성하기 위해서 각각 접촉 형성 요소 (4, 6; 25, 29) 를 갖는 제 1 커넥터 (2; 21) 및 제 2 커넥터 (3; 22) 를 구비한 특히 내구성이 우수한 플러그형 접속부인 접속 장치 (1; 20) 로서,

상기 커넥터 (2; 21, 3; 22) 는 접속된 상태에서 접속 영역에서 서로를 지탱하고,

적어도 하나의 커넥터 (2; 21, 3; 22) 가 각각 냉각제를 공급 및 배출하기 위한 하나 이상의 접근 지점 (9, 10) 을 갖는 냉각제 라인 (8; 27, 28) 을 포함하고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 사이의 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위한 접촉 형성 요소에 제공되는 접속 장치 (1; 20) 에 있어서,

냉각제 라인 (8; 27, 28) 의 모든 접근 지점 (9, 10) 은 접속 영역의 외부에 배열되고,

상기 제 1 커넥터 (21) 는 그 안에 수용되는 접촉 형성 요소 (24) 를 갖는 하우징 (23) 을 포함하고, 하우징 (23) 과 접촉 형성 요소 (24) 사이에는 냉각제 라인 (28) 의 구역이 형성되고, 상기 하우징 (23) 은 제 2 커넥터 (22) 의 접촉 형성 요소 (29) 를 수용하기 위한 통로를 갖고,

냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 제 2 커넥터 (22) 의 접촉 형성 요소 (29) 에 의해 접속된 상태에서 폐쇄되도록 통로 (34) 가 형성되며,

냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 비접속 상태에서 상기 통로 (34) 를 폐쇄하기 위해서 폐쇄 요소 (36) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 접속 장치 (1; 20).
커넥터가 접속된 상태에서 전기적 접속부를 형성하기 위해서 각각 접촉 형성 요소 (4, 6; 25, 29) 를 갖는 제 1 커넥터 (2; 21) 및 제 2 커넥터 (3; 22) 를 구비한 특히 내구성이 우수한 플러그형 접속부인 접속 장치 (1; 20) 로서,

상기 커넥터 (2; 21, 3; 22) 는 접속된 상태에서 접속 영역에서 서로를 지탱하고,

적어도 하나의 커넥터 (2; 21, 3; 22) 가 각각 냉각제를 공급 및 배출하기 위한 하나 이상의 접근 지점 (9, 10) 을 갖는 냉각제 라인 (8; 27, 28) 을 포함하고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 사이의 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위한 접촉 형성 요소에 제공되는 접속 장치 (1; 20) 에 있어서,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 의 모든 접근 지점 (9, 10) 은 접속 영역의 외부에 배열되고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 적어도 하나의 커넥터 (2, 3; 21, 22) 의 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 에 체결되는 별도의 냉각 유닛에 배열되는 것을 특징으로 하는 접속 장치 (1; 20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 커넥터 (2; 21) 는 암형 커넥터의 형태이고 제 2 커넥터는 숫형 커넥터 (3; 22) 의 형태인 것을 특징으로 하는 접속 장치 (1; 20).
제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄 요소 (36) 는 통로 (34) 를 폐쇄하기 위해서 비접속된 상태에서 상기 통로 안으로 정지부에 대해 폐쇄 요소 (36) 를 가압하는 스프링 요소 (39) 에 의해 미리 압축 응력이 가해지는 것을 특징으로 하는 접속 장치 (20).
제 4 항에 있어서, 제 2 컨덕터 (22) 의 접촉 형성 요소 (29) 는 원통형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 접속 장치 (20).
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 통로 (34) 에는, 냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 통로 (34) 를 밀봉하기 위해 밀봉 요소 (35) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 접속 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각제 라인의 다른 구역 (27) 은 접촉 형성 요소 (24) 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 장치.
- 전기적 접속부를 형성하도록 접속된 상태에서 다른 커넥터의 다른 접촉 형성 요소와 접촉하기 위한 접촉 형성 요소,

- 접속된 상태에서 다른 커넥터의 대응하는 다른 접속 영역을 지탱하기 위해 제공된 접속 영역, 및

- 각각 냉각제의 공급 및 배출을 위한 하나 이상의 접근 지점 (9, 10) 을 갖는 냉각제 라인 (8; 27, 28) 을 포함하고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 에서 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위한 접촉 형성 요소에 제공되는, 전기적 접속부를 형성하기 위한 특히 내구성이 우수한 플러그인 전기 커넥터에 있어서,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 의 모든 접근 지점은 접속 영역의 외부에 배열되고,

내부에 수용된 접촉 형성 요소 (24) 를 갖는 하우징 (23) 이 제공되고, 냉각제 라인의 구역 (28) 이 상기 하우징과 상기 접촉 형성 요소 사이에 형성되고,

상기 하우징 (23) 은 다른 커넥터 (22) 의 접촉 형성 요소 (29) 를 수용하기 위한 통로 (34) 를 가지며,

냉각제의 돌발 사태를 방지하도록 비접속 상태에서 통로 (34) 를 폐쇄하기 위해서 폐쇄 요소 (36) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
- 전기적 접속부를 형성하도록 접속된 상태에서 다른 커넥터의 다른 접촉 형성 요소와 접촉하기 위한 접촉 형성 요소,

- 접속된 상태에서 다른 커넥터의 대응하는 다른 접속 영역을 지탱하기 위해 제공된 접속 영역, 및

- 각각 냉각제의 공급 및 배출을 위한 하나 이상의 접근 지점 (9, 10) 을 갖는 냉각제 라인 (8; 27, 28) 을 포함하고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소 (4, 6; 24, 29) 에서 접촉 지점으로부터 열을 방산시키기 위한 접촉 형성 요소에 제공되는 전기적 접속부를 형성하기 위한 특히 내구성이 우수한 플러그인 전기 커넥터에 있어서,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 의 모든 접근 지점은 접속 영역의 외부에 배열되고,

상기 냉각제 라인 (8; 27, 28) 은 접촉 형성 요소에 체결된 별도의 냉각 유닛에 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제 8 항에 있어서, 상기 폐쇄 요소 (36) 는 비접속 상태에서 통로 안으로 정지부에 대해 폐쇄 요소 (36) 를 가압하는 스프링 요소 (39) 에 의해 미리 압축 응력이 가해지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
냉각제 라인 (60, 61) 을 통해 냉각제 펌프 (55, 56) 및 열 교환기 (62, 63) 에 결합된, 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 전기 커넥터 (51, 53) 를 갖는 접속 모듈 (52, 54).