KR20100137977A - 냉각장치를 구비한 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 저항에 의해 발열하는 부스바를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 구비한 배전반에 관한 것으로, 박스 및 상기 박스 내부에 설치되는 다수개의 차단기 및 부스바를 포함하되, 상기 부스바는 내부가 중공된 형상으로 이루어지며, 상기 박스의 일측에는 상기 부스바의 내부 중공과 연통하여 공기를 직접 송풍시키는 냉각송풍수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하므로 냉기가 발열하는 부스바의 내부로 직접 송풍되어 냉각 작용이 보다 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 송풍팬이 부스바의 온도변화에 따라 효율적인 송풍량을 제공하여 배전반에 대한 안전성과 전원공급의 안정성 및 신뢰성을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

배전반, 부스바, 냉각장치, 냉각송풍수단

Description

냉각장치를 구비한 배전반{Distributing board having cooling device}

본 발명은 냉각장치를 구비한 배전반에 관한 것으로, 특히 전기 저항에 의해 발열하는 부스바를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 구비한 배전반에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반은 한전으로부터 공급된 특별고압의 전기를 공장, 빌딩, 병원, APT단지, 및 각종 산업 시설 등에서 사용하는 각종 전기 시설문의 정격에 맞는 전압으로 변환시켜 주는 장치이다.

이하, 도 1을 참조하여 통상의 배전반에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 상기 배전반은 벽면의 내부에 삽입되거나 돌출되게 설치되는 박스(10)와, 상기 박스(10)내에 설치되는 부스바(20)와, 상기 부스바(20)의 단부에 연결되는 차단기(30)와, 상기 부스바(20)를 복수개 이상 연결하는 연결구(40)로 구성된다.

즉, 상기 배전반으로 공급되는 외부고압의 전력은 상기 부스바(20)와 차단기(30)를 순차적으로 거침으로써 정격에 맞는 안정된 전력으로 변환되게 된다.

한편, 상기 배전반이 전기 사용량이 많은 대규모 공장이나 통신업체에 설치될 경우, 상기 부스바(20)의 배치 및 연결구조도 함께 복잡해질 뿐만 아니라 전기저항으로 인한 과열현상에 의해 주변기기가 타서 붙는 현상이 발생하였다.

즉, 종래기술에 따른 배전반은 상기 부스바(20)가 발열하는 현상에 대하여 직접 냉각시킬 수 없는다는 문제점이 있었다.

구체적으로, 상기 부스바(20)로부터 발열되는 과열현상은 단순히 자연대류에 의한 공냉식에만 의존함에 따라 그 온도가 높아질수록 이에 비례하여 전력공급량은 감소함에 따라 전력이 변동적으로 공급되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 부스바의 과열된 온도에 대응하여 신속히 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 구비한 배전반을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 냉각장치를 구비한 배전반은,

박스, 및

상기 박스 내부에 설치되는 다수개의 차단기 및 부스바를 포함하되,

상기 부스바는 내부가 중공된 형상으로 이루어지며, 상기 박스의 일측에는 상기 부스바의 내부 중공과 연통하여 공기를 직접 송풍시키는 냉각송풍수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 냉각송풍수단은 제어부를 구비한 케이스와, 상기 케이스 내에 설치되는 송풍팬과, 일단이 상기 케이스에 연결되고 타단이 상기 부스바에 연결되는 중공의 연결부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스 내의 송풍팬 앞에는 냉각된 공기를 발생시키는 열전소자가 추가적으로 설치된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연결부재에는 부스바와 접촉하여 온도를 감지하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 송풍팬은 부스바의 온도 변화에 따라 단계적인 송풍력으로 작동하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 부스바의 온도가 50도를 넘을 경우에는 상기 열전소자가 가동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부스바의 일측에는 상기 연결부재가 연결되는 연결 결합공이 형성되며 타단 근방에는 순환배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 박스 내부에는 다수개의 부스바를 상호 연결시키는 연결구가 설치되며, 상기 연결구는 T자, L자, +자 형태으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 몸체의 외측에 냉각송풍수단을 설치함으로써, 냉기가 발열하는 부스바의 내부로 직접 송풍되어 냉각 작용이 보다 신속하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 송풍팬이 부스바의 온도변화에 따라 효율적인 송풍량을 제공하여 배전반에 대한 안전성과 전원공급의 안정성 및 신뢰성을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 배전반(1000)은 크게, 박스(100)와, 상기 박스(100) 내부에 설치되는 다수개의 차단기(200) 및 부스바(300)와, 상기 다수개의 부스바(300)를 상호 연결하는 연결구(400)와, 상기 부스바(300)를 냉각시키는 냉각송풍수단(500)을 포함한다.

먼저, 상기 박스(100)는 건물 벽면에 설치되고 외부의 전력선이 연결되며 전면이 개폐되는 구조로 이루어진다.

이러한 상기 박스(100)는 절연이 우수한 합성수지제로 제작하는 것이 바람직하다.

상기 차단기(200)는 박스(100)의 내벽면에 설치되는 것으로, 외부전력과 직접 통전되고 공급받은 전류에 대하여 과전류가 흐르면 이를 차단하는 주차단기(210)와, 상기 주차단기(210)로부터 전원을 공급받아 전기부하장치(미도시)로 출력시키는 부차단기(220)로 구성된다.

또한, 상기 부스바(300)는 전술한 주차단기(210)와 부차단기(220)를 상호 연결시켜 통전시키는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 부스바(300)는 전기 사용량이 많은 대규모 시설물에 설치되는 하나의 모선만을 사용하여 연결된 구조로 이루어져 있으나, 가정용 등의 소규모에 적용되는 부스바(300)에는 그 일면과 교차하는 방향으로 연결되어 통전되는 자선부스바(미도시)가 포함될 수도 있다.

아울러, 상기 부스바(300)는 내부가 중공의 상태로 이루어지며, 그 외형은 사각형 또는 원통형의 형상으로 형성된다.

한편, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 상기 연결구(400)는 상기 부스바(300)들을 상호 연결시키는 것으로, 상기 부스바(300)를 수용할 수 있는 구조의 형상으로 이루어지며 아래쪽과 위쪽에 각각 배치되어 상호 착탈결합되는 제1 연결구(410)와 제2 연결구(420)로 구성된다.

이러한 상기 제1 연결구(410)와 제2 연결구(420)는 나사, 볼트, 리벳 등을 사용하여 고정결합 한다.

그리고, 도시한 바와 같이 상기 연결구(400)는 "T"자 및 "L"자형 외에도 "+"자의 형상으로 제작될 수 있다.

특히, 상기 연결구(400)는 복잡한 구조의 부스바(300)에 적용되었더라도 후술할 냉각송풍수단(500)으로부터 발생되는 냉기를 용이하게 전달시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 냉각송풍수단(500)은 부스바(300)가 전류의 전기저항에 의해 발 생되는 저항열을 신속히 냉가시키는 역할을 수행하는 것으로, BCS(Bus bar Cooling System)라고도 한다.

이러한 상기 냉각송풍수단(500)은 상기 박스(100)의 외측면에 설치하여 내부에서 발생되는 열기와의 접촉면을 최소화시키는 것이 바람직하다.

구체적으로, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 냉각송풍수단(500)은 제어부를 구비한 케이스(510)와, 상기 케이스(510) 내에 설치되는 송풍팬(520)과, 일단이 상기 케이스(510)에 연결되고 타단이 상기 부스바(300)에 연통되는 연결부재(530)로 이루어진다.

상기 송풍팬(520)은 제어부의 작동 지시값에 따라 단계적인 송풍력으로 회전하게 된다.

구체적으로, 상기 부스바(300)의 온도가 10 ~ 30도 사이 내에서는 저속으로 회전하며, 그 이상일 경우에는 고속으로 회전하게 된다.

특히, 상기 케이스(510)에는 부스바(300)에 대한 냉각 작용이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 열전소자(540)를 추가적으로 설치하는 것이 좋다.

이는, 부스바(300)의 온도가 50도 이상일 경우 송풍팬(520)에 의한 냉각 작용은 한계가 있으므로 열전소자(540)에서 발생되는 냉각된 공기를 통해 보다 효율적으로 상기 부스바(300)를 냉각시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 상기 열전소자(540)는 전기 저항값을 전달받은 금속의 일단이 발열작용하고 타단은 냉각작용하는 공지된 기술로써 그 외 구체적인 작용설명은 생략한다.

그리고, 상기 열전소자(540)는 송풍팬(520) 전방에 배치되는 것이 효과적이다.

아울러, 상기 연결부재(530)의 타단은 주차단기(210)와 가깝게 연결된 쪽의 부스바(300)에 설치되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 주차단기(210)와 연결된 부스바(300)의 일단이 타단보다 고온의 상태를 유지함에 따라 가장 높은 쪽의 온도를 먼저 냉각 함으로써, 상기 부스바(300) 전체에 대한 냉각 작용이 보다 빠르고 효과적으로 이루지도록 하기 위함이다.

여기서, 상기 연결부재(530)는 열전도율이 좋은 구리, 알루미늄 등을 사용하거나 내열성이 우수하고 신축작용이 우수한 합성수지를 사용한다.

그리고, 상기 연결부재(530)의 타단에는 부스바(300)와 접촉하여 온도를 감지하는 온도센서(531)를 추가적으로 설치한다.

상기 온도센서(531)는 케이스(510) 내에 설치된 제어부와 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 부스바(300)에는 상기 연결부재(530)가 결합되는 연결 결합공(301)이 형성된다.

또한, 상기 부스바(300)의 타단에는 상기 연결 결합공(301)을 통해 공급된 냉기가 원활하게 순환될 수 있도록 하는 순환배출구(302)를 형성하는 것이 좋다(도 2참조).

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉각장치를 구비한 배전반(1000)은 몸체(100)의 외측에 냉각송풍수단(500)을 설치함으로써, 상기 냉각송풍수단(500)으로부터 발생되는 냉기가 발열하는 부스바(300)의 내부로 직접 전달되고 그 길이방향 내부를 따라 이동하는 과정에서 냉각작용을 실시한 후 상기 순환배출구(302)를 통해 배출되는 일련의 작용을 반복적으로 수행함으로써 부스바(300)에 대한 냉각 작용을 보다 신속하고 효과적으로 수행한다.

도 1은 종래기술에 따른 배전반의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 배전반을 나타낸 개략 정면도이다.

도 3은 도 2의 연결구를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 2의 냉각송풍수단의 구성을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 박스 200 : 차단기

300 : 부스바 400 : 연결구

500 : 냉각송풍수단

Claims (8)

1. 박스, 및

   상기 박스 내부에 설치되는 다수개의 차단기 및 부스바를 포함하되,

   상기 부스바는 내부가 중공된 형상으로 이루어지며, 상기 박스의 일측에는 상기 부스바의 내부 중공과 연통하여 공기를 직접 송풍시키는 냉각송풍수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉각송풍수단은,

   제어부를 구비한 케이스와,

   상기 케이스 내에 설치되는 송풍팬과,

   일단이 상기 케이스에 연결되고 타단이 상기 부스바에 연결되는 중공의 연결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
3. 제2항에 있어서,

   상기 케이스 내의 송풍팬 앞에는 냉각된 공기를 발생시키는 열전소자가 추가적으로 설치된 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
4. 제2항에 있어서,

   상기 연결부재에는 부스바와 접촉하여 온도를 감지하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
5. 제2항에 있어서,

   상기 송풍팬은 부스바의 온도 변화에 따라 단계적인 송풍력으로 작동하는 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
6. 제3항에 있어서,

   상기 부스바의 온도가 50도를 넘을 경우에는 상기 열전소자가 가동되는 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부스바의 일측에는 상기 연결부재가 연결되는 연결 결합공이 형성되며 타단 근방에는 순환배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전 반.
8. 제7항에 있어서,

   상기 박스 내부에는 다수개의 부스바를 상호 연결시키는 연결구가 설치되며,

   상기 연결구는 T자, L자, +자 형태으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각장치를 구비한 배전반.

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