KR20140112078A - 특히 긴 수직 경로들을 위한 버스바 시스템 - Google Patents

특히 긴 수직 경로들을 위한 버스바 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 긴 수직 경로들에 전기 에너지를 전달하기 위한 버스바 시스템에 관한 것이며, 이 버스바 시스템은 복수의 섹션을 포함하며, 이 섹션들은 각각 복수의 버스바와 하나의 고정편을 포함하며, 섹션들의 버스바는 각 고정편에 의해 고정되고 연결 부재를 통해 전기적으로 서로 연결되어 있다.

Description

특히 긴 수직 경로들을 위한 버스바 시스템{BUSBAR SYSTEM ESPECIALLY FOR LONG VERTICAL PATHS}
전기 배전 시스템들은 버스바 시스템으로서 형성될 수도 있다. 버스바 시스템들은 전기 에너지의 전달 및 분배에 이용된다. 버스바 시스템의 전형적인 과제들은 예컨대 메인 분배기를 통해 2차 분배기에 변압기를 연결하거나 대형 소비 장치에 전원을 공급하는 것이다. 마찬가지로 버스바 시스템들은 풍력 발전 설비에서 타워 헤드에서 생산되는 발전기의 전기를 타워 베이스에 보내는 데 사용된다. 일반적으로 버스바 시스템의 버스바들은 버스바 트렁킹 유닛 안에 수용되며, 버스바 트렁킹 유닛은 버스바들과 주변 환경 간 원하지 않는 전기 접촉의 발생 가능성을 억제한다. 이때, 한편으로 원하지 않는 전기 접촉을 억제하기 위해 간격들이 유지되고 다른 한편으로 버스바들이 버스바 트렁킹 유닛 안에서 자연 또는 강제 대류를 통해 냉각되도록 버스바 트렁킹 유닛은 치수를 갖는다.
이전 버스바 시스템들의 하우징들은 버스바들과 함께 하나의 기능 유닛을 형성하므로, 버스바 요소들의 치수 결정에, 그리고 시스템의 환기에 제약들이 생긴다. 예컨대 고층 건물들에서 또는 풍력 발전 설비에서처럼 특히 긴 수직 경로에 의해 에너지를 전달할 때, 버스바 트렁킹 유닛 내에서 환기 또는 대류의 제한 때문에 설치된 버스바 시스템의 상측 영역에서 열축적이 나타난다.
본 발명의 과제는 버스바 시스템의 하우징이 전류 전달 요소와 별도로 기능하는 버스바 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 과제는 제1항에 따라 해결된다. 전기 에너지를 전달하기 위한 버스바 시스템은 하나 이상의 제1의 섹션 및 제2의 섹션을 포함하고, 이 섹션들은 각각 제1의 횡단면을 갖는 하나 이상의 제1의 버스바 및 고정편을 포함하고, 각 섹션의 버스바들은 각 고정편에 의해 고정되고 연결 부재에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있다.
이 경우 유리하게는 버스바들이 크기 면에서 플렉시블하게 조정될 수 있는데, 이들은 치수 면에서 시스템 하우징을 통해 제한받지 않기 때문이다. 마찬가지로 잠재적 하우징에 대한 버스바들의 간격을 늘리면 열이 더 양호하게 하우징 안에서 발생될 수 있다. 이런 효과를 통해 열배출이 개선되고 버스바들의 전류 전송 용량이 증가한다.
일 개선점에서 섹션들은 전류 흐름의 방향으로 길게 형성된 각각 하나의 제1의 버스바를 포함한다.
그외 일 개선점에서 섹션들은 복수의 제1의 버스바들을 포함하며, 이들은 각 섹션에서 서로 평행하게 배치되어 있다.
그외 일 개선점에서 고정편들은 제1의 볼트 연결 부재를 포함하며, 각 섹션의 제1의 버스바들이 서로 전기적으로 연결되도록, 제1의 버스바들에서 이들의 단부는 평면적으로 서로 접하며 제1의 볼트 연결 부재에 의해 힘이 인가되며, 이 힘은 제1의 버스바들의 평면적으로 서로 접하는 단부들을 가압한다. 이 볼트 연결 부재에 의해 각 섹션의 제1의 버스바들을 연결하면 각 섹션들은 특히 간단하게 전기적으로 서로 연결될 수 있다.
그외 일 개선점에서 섹션들의 고정편들은 버스바 시스템을 장착하기 위한 고정 수단으로서 이용된다. 이 경우 유리하게는 제1의 버스바들에 대한 홀더로서 그리고 버스바 시스템을 장착하기 위한 고정 수단으로서의 고정편의 이중 기능을 통해 재료 및 부품이 절약될 수 있다.
그외 일 개선점에서 버스바 시스템의 개별 섹션들은 추가로 제2의 횡단면을 가지는 하나 이상의 제2의 버스바를 포함한다. 제1의 버스바들의 제1의 횡단면은 제2의 버스바들의 제2의 횡단면과 다를 수 있다. 이 경우 유리하게는 고정편이 제1의 횡단면 및 제2의 횡단면을 갖는 버스바들을 공동으로 지지한다. 이 경우에도 마찬가지로 재료 및 부재들이 절약된다.
버스바 시스템의 섹션들은 복수의 제2의 버스바를 포함할 수 있으며, 이들은 각 섹션에서 서로 평행하게 배치되어 있다. 하나의 섹션 안에서도 마찬가지로 제1의 버스바들과 제2의 버스바들은 서로 평행할 수 있다.
본 발명의 그외 일 개선점에서 고정편들은 제2의 볼트 연결 부재를 포함하며, 각 섹션의 제2의 버스바들이 서로 전기적으로 연결되도록, 제2의 버스바에서 이들의 단부는 평면적으로 서로 접하며 제2의 볼트 연결 부재에 의해 힘이 인가되며, 이 힘은 제2의 버스바들의 평면적으로 접하는 단부들을 가압한다. 이 경우 유리하게는 제2의 볼트 연결 부재에 의해 특히 간단하게 제2의 버스바들이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
그외 일 개선점에서 각 섹션의 제1의 버스바들과 제2의 버스바들은 각각 단일의 볼트 연결 부재를 통해 서로 연결되어 있다.
그외 일 개선점에서 각 섹션의 버스바들에 홀더들이 부착되고, 여기에 커버가 장착된다. 그런 경우 하우징 또는 버스바 트렁킹 유닛은 가능한 한 적은 부품으로 버스바에 직접 부착된다.
본 발명의 그외 일 개선점에서 커버는 섹션들의, 버스바 시스템을 장착하는 쪽의 반대편 쪽에만 부착된다.
본 발명의 그외 일 개선점에서 제1의 버스바들과 제2의 버스바들을 가지는 버스바 시스템은 추가로 어댑터를 포함하며, 이 어댑터는 제1의 버스바들과 제1의 외부 버스바 시스템을 연결할 수 있고 또 제2의 버스바들과 제2의 외부 버스바 시스템을 연결할 수 있다. 이 어댑터는 서로 평행한 제1의 그리고 제2의 버스바들을 제1의 및 제2의 외부 버스바 시스템의 버스바들과 직각 형태로 연결하도록 형성될 수 있다.
하기에서, 다음의 도면들을 참고하여 본 발명을 상술한다.
도 1a는 제1의 섹션 및 제2의 섹션을 포함하는 버스바 시스템에 대한 제1의 투영도이다.
도 1b는 제1의 버스바 및 제2의 버스바를 포함하는 버스바 시스템의 섹션에 대한 제2의 투영도이다.
도 2a는 제1의 섹션과 제2의 섹션 및 커버를 포함하는 버스바 시스템에 관한 도이다.
도 2b는 제1의 볼트 연결 부재 및 제2의 볼트 연결 부재를 포함하는 고정편의 상세도이다.
도 3은 제1의 섹션 및 제2의 섹션을 포함하는 버스바 시스템에 대한 제3의 투영도이다.
도 4는 버스바 시스템용 어댑터에 관한 도이다.
도 1a에는 버스바 시스템을 위에서 본 제1의 투영도로서 전기 에너지를 전달하기 위한 버스바 시스템이 도시되어 있다. 이 버스바 시스템은 제1의 섹션(701) 및 제2의 섹션(702)을 포함한다. 이 섹션들(701, 702)은 각각 제1의 횡단면을 갖는 제1의 버스바들(101, 102, 103, 104) 및 고정편(500, 501)을 포함하며, 각 섹션(701, 702)의 버스바들은 각 고정편(500, 501)에 의해 고정되어 있으며 연결 부재(510, 520)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있다. 도 1a에 따르면 고정편(500)은 제1의 섹션(701)에 할당되어 있으며 고정편(501)은 제2의 섹션(702)에 할당되어 있다. 연결 부재(510, 520)는 제1의 섹션과 제2의 섹션의 제1의 각 버스바들(101, 102, 103, 104)을 연결한다.
본 발명에 따른 버스바 시스템의 버스바들은 전류 흐름의 방향으로 길게 형성되어 있다. 도 1a에 따르면 이는 전류 흐름이 수직 방향이므로 버스바 역시 마찬가지로 수직 방향으로 길게 형성되어 있음을 의미한다. 각 섹션들(701, 702)의 제1의 개별 버스바들(101, 102, 103, 104)은 서로 병렬로 배치되어 있다.
도 1b에는 제2의 투영도로서 본 발명에 따른 버스바 시스템이 도시되어 있다. 도 1a에 비해, 도 1b의 표현은 전류 흐름에 대해 수직 방향으로 선택되었다. 고정편(500)은 제1의 버스바들(100)을 고정하고 그 외에도 장착 수단(590)을 가지며, 이 장착 수단은 버스바 시스템을 장착하기 위한 고정 수단으로서 이용된다. 장착 수단(590)은 예컨대 나사로서 형성될 수도 있으므로, 이 섹션들은 나사들(590)을 이용해 예컨대 벽에 또는 캐리어에 장착될 수 있다.
도 1a에는 마찬가지로 섹션(701)에 홀더들(610, 620)이 도시되어 있으며, 이들은 직접 버스바들에 직접 부착되어 있다. 도 2a에 도시된 것처럼, 이 홀더들(610, 620)에 커버(650)가 고정될 수 있다. 홀더들(610, 620)은 버스바의 진행 방향에 대해 수직 방향으로 형성되어 있는 아암(621, 622)을 가지며 커버(650)를 지지할 수 있다. 이때, 홀더들(610, 620)의 아암들(621, 622)은 커버(650) 내 개구들을 관통하므로 이것을 고정할 수 있다. 커버(650)의 풀림을 억제하기 위해, 커버(650)가 버스바 시스템 위에 놓인 후, 커버는 나사, 리벳 또는 다른 장착 수단들로 고정될 수 있다.
도 2b에는 고정편(500)이 더 상세하게 도시되어 있다. 고정편(500)은 제1의 섹션(701)과 제2의 섹션(702)을 연결한다. 제1의 섹션(701)은 제1의 버스바들(101, 102, 103, 104)을 포함한다. 제2의 섹션(702)은 제1의 버스바들(101', 102', 103', 104')을 포함한다. 섹션들(701, 702)의 제1의 버스바들이 서로 전기적으로 연결되도록, 제1의 버스바들에서 이들의 단부는 평면적으로 서로 접하고 제1의 볼트 연결 부재(510)에 의해 힘이 인가되고, 이 힘은 제1의 버스바 시스템들의 평면적으로 접하는 단부들을 가압한다. 각 섹션(701, 702)의 제1의 버스바들의 단부는 한쪽에서 후크 형상으로 형성될 수 있고 다른 쪽에서 천공부를 가질 수 있으므로, 고정편(500, 501)의 볼트 연결 부재가 이 천공부를 통해 지나간다. 제1의 버스바들의 단부 형상을 이와 같이 선택하면 섹션들(701, 702)은 특히 쉽게 조립될 수 있다. 고정편들(500, 501)의 조립 후 후크들은 볼트 연결 부재 안에서 회전될 수 있고 볼트 연결 부재가 조여진다.
또한, 제1의 섹션(701)은 제2의 횡단면을 갖는 제2의 버스바들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)을 포함하고, 이 횡단면은 제1의 버스바들(101, 102, 103, 104)의 제1의 횡단면과 다를 수 있다. 제1의 버스바들(100)과 제2의 버스바들(200)의 횡단면들은 도 1b에서 다르게 도시되어 있다. 제2의 버스바들 역시 마찬가지로 각 섹션(701, 702)에서 서로 평행하다. 도 1a, 도 2a 및 도 2b에 따르면 제1의 버스바들(101, 102, 103, 104) 및 제2의 버스바들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)이 서로 평행하다.
도 2b에 따르면 고정편(500)은 제2의 볼트 연결 부재(520)를 포함한다. 제2의 볼트 연결 부재(520)를 통해 제1의 섹션(701)의 제2의 버스바들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)은 제2의 섹션(702)의 제2의 버스바들(201', 202', 203', 204', 205', 206', 207')과 전기적으로 연결될 수 있도록, 제2의 버스바들에서 이들의 단부는 평면적으로 서로 접하고 제2의 볼트 연결 부재(520)에 의해 힘이 인가되며, 이 힘은 제2의 버스바들의 평면적으로 서로 접하는 단부들을 가압한다.
여기에 도시된 실시예에 따르면 고정편들(500, 501)은 연결 부재들(510, 520)을 포함한다. 그러나 또 생각해 볼 수 있는 점으로서 섹션들(701, 702)의 각 버스바들을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재들(510, 520)이 고정편(500, 501)으로부터 분리되어 형성되는 것이다. 그런 경우 공간적으로 고정편들(500, 501)은 예컨대 버스바들의 중앙에 배치될 수 있는 반면, 연결 부재들(510, 520)은 버스바들의 단부에 위치한다.
도 3에는 제3의 투영도로서 본 발명에 따른 버스바 시스템이 도시되어 있다. 도 1a에 따르면 90°만큼 회전된 버스바 시스템의 측면도가 도시되어 있다. 이 버스바 시스템은 제1의 섹션(701)과 제2의 섹션(702)을 포함한다. 섹션들의 버스바들은 고정편(500)의 연결 부재들(510, 520)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있다. 고정편(500)은 버스바 시스템을 장착하기 위한 고정 수단(590)을 포함한다. 예컨대 고정 수단(590)에 의해 버스바 시스템은 벽(800)에 나사 체결될 수 있다. 버스바 시스템은 아암(611, 621)을 갖는 홀더(610, 620)를 포함하고, 여기에 커버(650)가 끼워져 고정될 수 있다.
커버(650)는 이것이 섹션(701, 702)의, 버스바 시스템을 장착하는 쪽의 반대편 쪽에만 부착되도록 형성될 수 있다. 도 3에 따르면 이는 커버가 벽(800)을 대향하는 하측에 있지 않고 오히려 단지 버스바들의 측면에 그리고 버스바들의 위에서 벽(800)에 대해 평행하게 연장해 있음을 의미한다. 도 1b에 따르면 이는 커버(650)가 3개의 섹션으로 이루어지고, 즉 즉 버스바들(100, 200)에 대략 평행한 섹션들(653과 651) 및 대략 벽(800)에 평행한 섹션(652)으로 이루어짐을 의미한다.
각 섹션(701, 702)의 제1의 버스바들(100) 및 제2의 버스바들(200) 역시 마찬가지로 단일의 볼트 연결 부재를 통해 서로 연결될 수 있다.
도 4에는 어댑터(900)가 도시되어 있으며, 이 어댑터는 본 발명에 따른 버스바 시스템과 종래 버스바 시스템을 연결하고 있다. 본 발명에 따른 버스바 시스템은 제1의 버스바들(100) 및 제2의 버스바들(200)을 포함하고, 이 둘은 어댑터(900)와 전기적으로 연결되어 있다. 연결 부재로서 다시 볼트 연결 부재들이 이용될 수 있다. 어댑터(900) 역시 마찬가지로 제1의, 외부 버스바 시스템(910)을 위한 단자들을 포함한다. 제1의 외부 버스바 시스템(910)은 본 발명에 따른 버스바 시스템의 제1의 버스바의 수와 같은 수의, 횡단면이 같은 버스바를 갖는다. 마찬가지로 어댑터(900)는 본 발명에 따른 버스바 시스템의 제2의 버스바들과 제2의 외부 버스바 시스템(920)을 연결한다. 제2의 외부 버스바 시스템(920)은 본 발명에 따른 버스바 시스템의 제2의 버스바들의 수와 같은 수의 버스바들을 포함하는 버스바 시스템이다. 마찬가지로 본 발명에 따른 버스바 시스템의 제2의 버스바들과 제2의 외부 버스바 시스템의 버스바들의 횡단면들이 동일하다.
어댑터(900)는 이것이 본 발명에 따른 버스바 시스템과 제1의 및 제2의 외부 버스바 시스템 간 직각 연결을 가능하게 하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 버스바 시스템에서 커버(650) 및 버스바들은 더 이상 유닛으로서 볼 수 없고 오히려 별도의 요소로서 보이기 때문에, 무엇보다도 하기의 장점들이 얻어진다. 버스바들은 크기적으로 플렉시블하게 조정될 수 있는 데, 이들이 더 이상 치수면에서 시스템 하우징을 통해 제한받지 않기 때문이다. 마찬가지로 버스바들의 수 및 버스바들의 횡단면은 가변적이며 개별적인 응용에 맞게 조정될 수 있다. 예컨대 하우징 안에 4개의 제1의 버스바 및 7개의 제2의 버스바를 포함하는 버스바 시스템이 수용될 수 있다. 커버를 위해 버스바들의 간격을 늘리면 커버 안에서 열이 더 양호하게 발생될 수 있다(굴뚝 효과). 이런 효과 때문에 열의 배출이 개선되고 버스바들의 전류 전송 용량이 향상된다. 커버 아래에서 횡단면이 다른 복수의 버스바들의 결합을 통해 부가적으로 비용 장점이 생긴다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 제1의 섹션(701) 및 제2의 섹션(702)을 포함하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템에 있어서, 섹션들(701; 702)은 제1의 횡단면을 가지는 하나 이상의 제1의 버스바(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')와 하나의 고정편(500; 501)을 각각 포함하며, 섹션들(701; 702)의 버스바들은 각 고정편(500; 501)에 의해 고정되고 연결 부재(510; 520)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 섹션들(701; 702)은 전류 흐름의 방향으로 길게 형성되어 있는, 각각 하나의 제1의 버스바(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')를 포함하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 섹션들(701; 702)은 각 섹션(701; 702)에서 서로 평행하게 배치되어 있는 복수의 제1의 버스바(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')를 포함하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정편들(500; 501)은 제1의 볼트 연결 부재(510)를 포함하며, 각 섹션(701; 702)의 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')이 서로 전기적으로 연결되도록, 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')의 단부가 평면적으로 서로 접하며 제1의 볼트 연결 부재(510)에 의해 힘이 인가되고, 상기 힘은 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')의 평면적으로 서로 접하는 단부들을 가압하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 섹션들(701; 702)의 고정편들(500; 501)은 버스바 시스템을 장착하기 위한 고정 수단(590)으로서 이용되는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 개별 섹션들(701; 702)은 제2의 횡단면을 가지는 하나 이상의 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')을 포함하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')의 제1의 횡단면은 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')의 제2의 횡단면과 다른, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 섹션들(701; 702)은 각 섹션(701; 702)에서 서로 평행하게 배치되어 있는 복수의 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')을 포함하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  9. 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')과 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')은 서로 평행하게 연장해 있는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 고정편들(500; 501)은 제2의 볼트 연결 부재(520)를 포함하며, 각 섹션(701; 702)의 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')이 서로 전기적으로 연결되도록, 제2의 버스바들(201; 202; 203; 204; 205; 206; 207)의 단부는 평면적으로 서로 접하며 제2의 볼트 연결 부재(520)에 의해 힘이 인가되고, 상기 힘은 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')의 평면적으로 접하는 단부들을 가압하는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 각 섹션들(701; 702)의 제1의 버스바들(101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104')과 제2의 버스바들(201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207')은 각각 단일의 볼트 연결 부재를 통해 연결되는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각 섹션들(701; 702)의 버스바들에는, 커버(650)가 장착되는 홀더들(610; 620)이 부착되는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 커버(650)는 섹션들(701; 702)의, 버스바 시스템을 장착하는 쪽의 반대편 쪽들에만 부착되는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 버스바 시스템은 제1의 버스바들(101; 102; 103; 104; 105; 106; 107)과 제2의 버스바들(201; 202; 203; 204; 205; 206; 207)을 포함하고, 그외에도 버스바 시스템은 어댑터(900)를 포함하며, 상기 어댑터는 제1의 버스바들(101; 102; 103; 104; 105; 106; 107)과 제1의 외부 버스바 시스템(910)을 연결할 수 있고 또 제2의 버스바들(201; 202; 203; 204; 205; 206; 207)과 제2의 외부 버스바 시스템(920)을 연결할 수 있는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 어댑터(900)는 서로 평행한 제1의 그리고 제2의 버스바들과, 제1의 그리고 제2의 외부 버스바 시스템들의 버스바들을 직각으로 연결하도록 형성되어 있는, 전기 에너지의 전달을 위한 버스바 시스템.
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