KR20090115451A - 모터 컨트롤 센터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 컨트롤 센터(Motor Control Center)에 관한 것으로서, 특히 MCC유닛과 1차측 부스바의 접속구조를 개선하여 1차측 부스바의 노출에 따른 감전사고를 방지 및 그로 인한 작업자의 심리적 불안감을 해소할 수 있고, 1차측 및 2차측의 접속부재로 동일한 구조의 커넥터를 이용함으로써 생산성과 MCC유닛의 공간효율성을 높일 수 있는 모터 컨트롤 센터를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 1차측 부스바가 다수 내장된 캐비닛에 서랍식으로 설치되어 1차측 부스바로부터 전원을 공급받아 2차측 전원으로 출력하는 MCC유닛을 포함하며, 상기 부스바와 MCC유닛의 사이에 설치되는 절연판과, 상기 절연판에 고정되어 상기 부스바와 각각 전기적으로 접속된 상태를 유지하는 다수의 암커넥터와, 상기 MCC유닛에 고정되어 상기 암커넥터들과 서로 전기적으로 연결 및 이탈되는 다수의 수커넥터를 포함하는 모터 컨트롤 센터가 개시된다.

MCC유닛, 부스바, 암/수커넥터, 절연판

Description

모터 컨트롤 센터{Motor control center}

본 발명은 모터 컨트롤 센터(Motor Control Center)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MCC유닛과 1차측 부스바의 접속구조를 개선하여 1차측 부스바의 노출에 따른 감전사고를 방지 및 그로 인한 작업자의 심리적 불안감을 해소할 수 있고, 1차측 및 2차측의 접속부재로 동일한 구조의 커넥터를 이용함으로써 생산성과 MCC유닛의 공간효율성을 높일 수 있는 모터 컨트롤 센터에 관한 것이다.

모터 컨트롤 센터(Motor Control Center:MCC)는 다양한 산업시설에 설치되는 전동기와 관련 부하장치를 안전하게 보호하는 것으로, 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 전동기로 배분 및 과전류가 흐르는 것을 감시 및 차단하는 기능을 수행한다.

도 1은 이러한 모터 컨트롤 센터(MCC)의 일례로써(대한민국 특허출원번호 제10-2003-0032226호), 전압강하 및 전류 트랜스포머, 개폐기, 릴레이, 자동 차단기, 퓨즈, 타이머, ECOR(electronic over current relay) 등과 같은 각종 전동기 제어용 부품을 장착한 다수의 MCC유닛(unit)(100)이 그 부품의 유지보수 및 교체가 용 이하도록 다층 형태의 캐비닛(400)에 서랍식으로 각각 수납되어 있다.

그리고 MCC유닛(100)의 후면과 캐비닛(400)의 후방에는 전원공급을 위한 1차측 커넥터(145)와 수직 부스바(220), 전원출력을 위한 2차측 잭(141)과 플러그(241), 신호전달을 위한 3차측 잭(143)과 플러그(243)가 각기 서로 대응 연결되도록 설치되어 있다.

따라서 MCC유닛(100)을 전방으로 잡아당기면 전원공급을 위한 1차측 커넥터(145)가 부스바(220)와 분리되고, 2차측 잭(141)과 플러그(241)도 동시에 분리되면서 캐비닛(400)의 전방으로 인출되게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 모터 컨트롤 센터는 높은 전류가 흐르는 수직 부스바(220)가 무방비 상태로 노출되어 MCC유닛(100)의 넣거나 빼내는 동작에 따라 1차측 커넥터(145)와 전기적으로 접속 및 접속해제 상태를 유지하기 때문에 자칫 누전이나 감전 등 안전사고의 우려가 매우 높은 데다, 이에 따른 작업자의 심리적 부담으로 인해 부품의 유지보수 및 교체작업에 상당한 어려움이 있었다.

또한, MCC유닛(100)과 수직 부스바(220)는 직접적인 접촉이 차단되어야 하기 때문에 종래에는 1차측 커넥터(145)를 불필요하게 크고 길게 형성하여 서로 간의 간격을 일정하게 유지하도록 하였다. 이에 따라 캐비닛(400)의 설치공간이 넓어지거나 MCC유닛(100)의 폭이 상대적으로 좁아지게 되어 공간효율성이 떨어질 수밖에 없었다.

더욱이 1차측 커넥터(145)는 도 2에 도시된 바와 같이, 단자(145a)가 막대기(bar) 형태의 부스바(220)와 전기적으로 접속되면서 판스프링(145b)의 탄성변형 력에 의해 클램핑 되는 구조적 특성상 2차측 잭(141) 및 플러그(241)와 별도로 제작하여야만 하고, 이로 인해 제조원가의 상승 및 작업공정의 증가 등 생산성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라, 외력에 취약하므로 캐비닛(400)에서 MCC유닛(100)을 넣거나 빼내는 일이 잦거나 또는 장시간 사용할 경우에는 단자(145a) 및 판스프링(145b)이 쉽게 변형되어 부스바(220)와 전기적인 접속이 안정적으로 이루어지지 않는 심각한 문제점이 발생되었다.

이에 본 발명자는 부스바에 의한 감전사고를 방지 및 심리적 불안감을 해소할 수 있는 모터 컨트롤 센터와, 그 모터 컨트롤 센터의 1차측 및 2차측 커넥터로 동시에 적용할 수 있는 범용성이 우수한 전기 접속부재를 다년간 예의 연구하여 왔으며, 그 결과로서 본 발명을 창안하였다.

따라서 본 발명의 목적은 1차측 부스바의 노출을 차단할 수 있도록 하는 모터 컨트롤 센터를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 접속이 안정적으로 이루어지고, 1차측 및 2차측 접속부재로 범용할 수 있도록 하는 커넥터 및 이를 적용한 모터 컨트롤 센터용 커넥터를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 1차측 부스바가 다수 내장된 캐비닛에 서랍식으로 설치되어 1차측 부스바로부터 전원을 공급받아 2차측 전원으로 출력하는 MCC유닛을 포함하며, 상기 부스바와 MCC유닛의 사이에 설치되는 절연판과, 상기 절연판에 고정되어 상기 부스바와 각각 전기적으로 접속된 상태를 유지하는 다수의 암커넥터와, 상기 MCC유닛에 고정되어 상기 암커넥터들과 서로 전기적으로 연결 및 이탈되는 다수의 수커넥터를 포함하는 모터 컨트롤 센터를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 본 발명은 부스바와 MCC유닛 사이에 절연판이 설치되어 있기 때문에 부품의 유지보수 및 교체 시 등에 작업자가 부스바와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 안정성을 확보할 수 있고, 이로 인해 작업자의 심리적 불안감이 해소되어 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 절연판에 의해 부스바와 MCC유닛 사이가 절연되므로 부스바와 MCC유닛 서로 간의 설치간격을 최소화할 수 있게 되고, 결과적으로 캐비닛이 소형화되어 설치장소의 공간효율성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 암/수커넥터는 스프링의 탄성변형력에 의해 서로 간의 접속 및 접속해제가 안정적이면서 원활하게 이루어지고, 1차측과 2차측에 범용적으로 사용할 수 있기 때문에 전기적인 안정성과 사용의 편의성을 동시에 확보할 수 있을 뿐만 아니라 MCC유닛의 공간효율성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터를 나타낸 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MCC유닛을 배면에서 바라본 요부 사시도이며, 도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터의 작동상태를 나타낸 요부 평단면도로서, 도 3 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터(1)는 캐비닛(10), MCC유닛(20), 절연판(30), 암/수커넥터(40,50)를 포함하여 구성된다.

먼저, 캐비닛(10)은 다수의 프레임 및 플레이트를 결합한 박스 형태의 함체로 이루어지며, 후방에는 외부로부터 삼상전원을 공급받는 1차측 부스바(11)가 설치되어 있고, 전방은 여러 개의 MCC유닛(20)이 다층으로 장착될 수 있도록 MCC유닛을 수납하는 공간이 다층으로 분리 형성되어 있다.

MCC유닛(20)은 바닥판 및 사방에 측면판을 갖는 박스 형태로 이루어지며, 캐비닛(10)에 서랍식으로 설치되어 1차측 부스바(11)를 통해 삼상전원을 공급받아 변환한 후 2차측으로 전원을 출력 및 3차측으로 신호를 전달하는 등 통상의 기능을 수행할 수 있도록 구비되어 있다.

이러한 MCC유닛(20)의 전면에는 전동기 전원을 온/오프하는 스위치, 잠금장치를 개폐하거나 차단기를 단속하는 레버, 캐비닛에 넣거나 빼내는 동작을 수월하게 하기 위한 손잡이 등이 설치되고, 내측에는 전동기 회로의 개폐 및 과부하를 방지하기 위한 전자개폐기, 스위칭을 위한 마그넷, 전동기 회로에 이상이 발생할 때 자동으로 회로를 차단하는 차단기 및 전원의 전류 및 전압을 계측하기 위한 계측기 등 각종 전동기 제어 회로 부품이 설치되며, 측면에는 캐비닛(10)에 넣거나 캐비닛으로부터 빼내는 동작을 보다 신속하고 원활하게 할 수 있도록 하는 레일 또는 롤 러가 캐비닛(10)과 서로 대응되게 설치되어 있고, 측면 상부에는 3차측 커넥터(70)가 장착되어 있다.

절연판(30)은 합성수지 등과 같은 절연성 재질로 이루어져 1차측 부스바(11)와 MCC유닛(20)의 사이에 설치되어 절연벽 역할을 하는 것으로, 내측에는 암커넥터(40)를 고정하기 위한 고정홀(31)이 1차측 부스바(11)와 동일선 상에 동일한 개수로 형성되어 있고, 전방에는 2차측 전원출력을 위한 2차측 잭(60)이 2차측 암커넥터(40-1)와 전기적으로 접속 가능하게 형성되어 있다.

이러한 절연판(30)은 1차측 부스바(11)와 MCC유닛(20)이 전기적으로 직접 접촉되는 것을 차단할 뿐만 아니라, MCC유닛(20)에 내장된 여러 부품의 유지보수 및 교체 시 등에 작업자가 높은 전류가 흐르는 1차측 부스바(11)와 접촉되는 것을 방지하여 작업의 안정성을 확보 및 작업 시 심리적 불안감 등을 해소할 수 있다.

아울러 1차측 부스바(11)와 MCC유닛(20) 서로 간의 간격을 최소화할 수 있기 때문에 캐비닛(10)의 소형화를 유도할 수도 있다.

암커넥터(40)는 절연판(30)에 고정되어 1차측 부스바(11)와 각각 전기적으로 접속되는 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 양측으로 개구된 절연성 재질의 하우징(41) 내부에 서로 대응되는 형상을 갖는 한 쌍의 단자(44a/44b)가 대향되면서 각기 중심부에 형성된 장착홀(45a/45b)이 서로 겹쳐진 상태로 장착되어 있다.

그리고 하우징(41)의 외측 둘레에는 외력에 탄력적으로 변형되면서 절연판의 고정홀(31) 및 2차측 잭(60)에 용이하게 결합되도록 하고, 그 결합상태를 견고하게 유지할 수 있도록 하는 후크(42)가 다수 형성되어 있다.

또한, 단자들(44a/44b)의 1차측 부스바(11)와 결합되는 쪽은 안정적인 접속을 위해 하우징(41)으로부터 돌출 형성되어 있고, 단자들(44a/44b)의 양측은 외향으로 갈수록 서로 간의 간격이 협소하게, 즉 단자들의 간격이 1차측 부스바(11) 및 수커넥터의 단자(54) 폭 보다 약간 좁게 위치될 수 있도록 형성되어 있으며, 장착홀(45a/45b) 내부에는 단자들(44a/44b)이 1차측 부스바(11) 또는 수커넥터(50)와 결합 시 외력에 탄력적으로 대응하도록 하는 스프링(47)이 삽입 장착되어 있다.

그리고 수커넥터(50)와 접속되는 쪽 단자들(44a/44b)의 하우징(41) 내측면과 대향하는 면에는 수커넥터(50)가 삽입될 때 단자들(44a/44b) 간의 서로 마주하는 간격이 일정범위 이상으로 넓어지는 것을 방지하기 위한 스토퍼홈(46a/46b)이 각각 형성되어 있고, 이와 대응하는 하우징(41)의 내측면에는 스토퍼(43)가 각각 형성되어 있다.

여기서, 스프링(47)은 단자들의 간격을 탄성변형력에 의해 자동으로 조절하여 1차측 부스바(11) 또는 수커넥터(50)와 견고한 접촉상태가 유지되도록 하기 위해 코일스프링을 사용하는 것이 바람직하나 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.

이러한 암커넥터(40)는 하나의 하우징에 한 쌍의 단자가 상하로 복수개 배열되도록 하고, 이와 대응하는 수커넥터(50) 또한 복수개로 배열하여 상호 접속이 이루어지도록 형성할 수도 있음은 물론이다.

수커넥터(50)는 MCC유닛(20)의 후면에 고정되어 암커넥터(40)와 각각 전기적인 결합이 가능한 것으로, MCC유닛(20)과 접촉되는 부분은 암커넥터의 하우징(41)과 마찬가지로 절연성 재질로 형성되어 있고, 내부에는 암커넥터(40)의 단자들 및 MCC유닛에 내장된 여러 부품으로 전원을 공급하는 케이블과 전기적으로 연결되는 단자(54)가 구비되어 있으며, 그 단자(54)의 단부는 암커넥터(40)와 접속 및 접속해제가 원활하게 이루어질 수 있도록 뾰족하게 형성되어 있다.

이러한 수커넥터(50)를 2차측 접속부재인 제2수커넥터(50-1)로 사용하여 MCC유닛에 내장 설치하고, 절연판(30)에 장착된 2차측 잭(60)에 암커넥터(40)를 2차측 접속부재인 제2암커넥터(40-1)로 사용하여 결합함으로써, 2차측의 전기적인 접속에도 이용할 수도 있다.

즉, 암커넥터(40)와 수커넥터(50)를 1차측과 2차측 접속부재로 범용할 수 있기 때문에 전기적인 안정성과 사용의 편의성을 동시에 확보할 수 있다.

한편, 제2수커넥터(50-1)는 2차측 잭(60)이 갖는 길이만큼 MCC유닛(20)의 내부로 인입된 위치에 장착된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 암커넥터(40)의 단자를 1차측 부스바(11)에 삽입 고정할 경우, 단자들(44a/44b)의 간격은 1차측 부스 바(11)와 접촉 및 스프링(47)의 받침점 기능에 의해 약간 넓어지게 되는데, 이때 한쪽의 단자(44a)가 외향으로 이동하면 단자들의 장착홀(45a/45b)에 삽입된 스프링(47)의 반발력에 의해 다른 쪽의 단자(44b)가 동일한 방향으로 이동하다가 단자들(44a/44b)을 원래의 위치로 복귀시키기 때문에 1차측 부스바(11)와 견고한 결합상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수커넥터(50)의 단자를 암커넥터(40)의 내측으로 삽입할 경우에도, 단자들(44a/44b)의 간격은 수커넥터의 단자(54)와 접촉 및 스프링(47)의 받침점 기능에 의해 약간 넓어지게 되는데, 이때 한쪽의 단자(44a)가 외향으로 이동하면 단자들의 장착홀(45a/45b)에 삽입된 스프링(47)의 반발력에 의해 다른 쪽의 단자(44b)가 동일한 방향으로 이동하다가 단자들(44a/44b)을 원래의 위치로 복귀시키기 때문에 수커넥터(50)와 접속 및 접속해제가 쉽고 견고한 결합상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

아울러 암커넥터의 스토퍼(43) 및 단자들의 스토퍼홈(46a/46b)은 수커넥터(50)가 삽입될 때 일정범위 이상으로 단자들 간의 서로 마주하는 간격이 넓어지는 것을 방지하기 때문에 암커넥터(40)와 수커넥터(50)의 접속 및 접속해제에 따른 상호 간의 결합 및 이탈이 잦더라도 불안전 접속이나 접속 불량을 예방할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 종래의 모터 컨트롤 센터를 나타낸 사시도,

도 2는 종래의 MCC유닛과 부스바를 연결하는 1차측 커넥터를 나타낸 평단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터를 나타낸 요부 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MCC유닛을 배면에서 바라본 요부 사시도,

도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 모터 컨트롤 센터의 작동상태를 나타낸 요부 평단면도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 암/수커넥터를 나타낸 분해 사시도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 암커넥터의 요부단면 사시도,

도 8a 및 8b는 본 발명의 실시예에 따른 암/수커넥터의 결합상태를 나타낸 평단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 캐비닛 11: 부스바

20: MCC유닛 30: 절연판

31: 고정홀

40: 암커넥터 41: 하우징

42: 후크 43: 스토퍼

44a/44b: 단자 45a/45b: 장착홀

46a/46b: 스토퍼홈 47: 스프링

50: 수커넥터 60: 2차측 잭

70: 3차측 커넥터

Claims (3)

1차측 부스바가 다수 내장된 캐비닛에 서랍식으로 설치되어 1차측 부스바로부터 전원을 공급받아 2차측 전원으로 출력하는 MCC유닛을 포함하며,

상기 부스바와 MCC유닛의 사이에 설치되는 절연판과;

상기 절연판에 고정되어 상기 부스바와 각각 전기적으로 접속된 상태를 유지하는 다수의 암커넥터와;

상기 MCC유닛에 고정되어 상기 암커넥터들과 서로 전기적으로 연결 및 이탈되는 다수의 수커넥터;

를 포함하는 모터 컨트롤 센터.

제 1 항에 있어서,

상기 절연판의 전방에 장착되는 2차측 잭과;

상기 2차측 잭에 전기적으로 접속되는 제2암커넥터와;

상기 MCC유닛의 내부에 고정되어 상기 제2암커넥터와 각각 전기적으로 결합 및 이탈되는 제2수커넥터;

를 더 포함하는 모터 컨트롤 센터.

제 1 항에 있어서,

상기 암커넥터는,

양측이 개구되고, 외측 둘레에 후크가 다수 형성된 하우징과;

상기 하우징의 내부에 대향되게 장착하되, 중심부에 형성된 각각의 장착홀이 서로 겹쳐지도록 위치되고, 양측 외향으로 갈수록 서로 간의 간격이 협소하게 형성된 한 쌍의 단자와;

상기 단자들의 장착홀 내부에 삽입 장착되어 그 단자들의 간격을 탄력적으로 유지시키는 스프링;

을 포함하는 모터 컨트롤 센터.

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