KR20170051656A - Distribution panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자연대류에 의해 냉각되는 부스바를 구비하는 배전반에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 배전반은 발전소나 변전소, 건물 등에서 전류를 받고 보내는 등의 전력의 송배전을 관리 할 수 있는 설비이다. Generally, the switchboard is a facility that can manage transmission and distribution of electric power such as receiving electric current from a power plant, substation, building or the like.
이러한 배전반 중에서 폐쇄배전반(MCSG, Metal Clad Switch Gear)은 고압의 전기를 수전하여 각 수용가의 부하에 적합하게 감압한 후 배전하도록 전기기기나 회로를 감시 및 제어하기 위한 계기류, 계전기류, 변성기류, 차단기(CB), 단로기(DS) 등과 같은 개폐기류, 부스바 등을 하나의 장소에 집중해서 설치한 설비이다. Among these switchboards, Metal Clad Switch Gear (MCSG) is a switchgear that is designed to receive high-voltage electricity, depressurize it appropriately to the load of each customer, and then to monitor and control electric devices and circuits to distribute the electricity, relays, Switchgear (CB), disconnector (DS), etc., and busbars are installed in one place.
도 1에는 일반적인 폐쇄배전반의 개략적인 구성이 개시되어 있으며, 도 2에는 종래의 기술에 의한 폐쇄배전반에 설치되는 부스바의 구조가 개략적으로 도시되어 있다. FIG. 1 shows a schematic configuration of a general closed switchboard, and FIG. 2 schematically shows a structure of a bus bar installed in a closed switchboard according to the related art.
도 1을 보면, 일반적으로 폐쇄배전반은 외함(10), 차단부(20) 및 부스바(30)를 포함한다. 1, a closed switchboard typically includes an
여기서, 외함(10)의 하단부에는 흡기부(12)가 구비되고 외함의 상단에는 환기부(14)가 구비됨으로써, 외함(10) 내부에 공기가 대류에 의해 하측에서 상측으로 순환되며 외함(10) 내부의 기기들을 냉각시킨다. The
그러나, 종래의 기술에 의한 폐쇄배전반은 도 2에 도시된 바와 같이 모선측 부스바(30a)와 계기용 변류기측 부스바(30b)가 수평방향으로 면적이 넓은 형태로 배치되므로, 외함(10) 내부에서 대류하는 공기에 의한 냉각 효과가 떨어진다는 단점이 있다.However, in the closed switchboard of the related art, as shown in FIG. 2, the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 공기에 의한 냉각 효과가 향상될 수 있는 구조의 부스바를 구비하는 배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to at least partially solve the problems of the prior art as described above, and to provide an electrical switchboard having a bus bar having a structure capable of improving the cooling effect by air.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 상측에 환기부를 구비하는 외함과, 상기 외함의 내부에 구비되어 통전경로를 구성하며 단면이 직사각형인 판상의 부스바를 포함하는 배전반에 있어서, 상기 부스바는 넓은 면이 양측을 향하고 좁은 면이 상하를 향하도록 수직하게 배치되는 배전반을 제공한다. According to one aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle including an enclosure having a ventilation part on an upper side thereof, and a plate-like bus bar provided inside the enclosure and constituting a current carrying path and having a rectangular cross- Wherein the bus bar is vertically disposed such that the wide side faces both sides and the narrow side faces up and down.
일 실시예에서, 상기 부스바는 수직으로 배치되며 서로 이격되게 수평방향으로 중첩되는 복수의 판상의 도체를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment, the busbars may comprise a plurality of plate-shaped conductors disposed vertically and spaced apart from one another in a horizontal direction.
또한, 일 실시예에서, 상기 판상의 도체는 단면이 직사각형이되, 좁은 면이 외측으로 볼록하게 라운드질 수 있다. Further, in one embodiment, the plate-shaped conductor may have a rectangular cross-section, and the narrow plane may be rounded outwardly convexly.
또한, 일 실시예에서, 상기 외함에는 서로 다른 상의 전류가 통전되는 복수의 상기 부스바가 서로 이격되어 구비되고, 서로 다른 상의 전류가 통전되는 상기 복수의 부스바가 수평방향으로 나란하게 배치되는 구간이 형성될 수 있다.In one embodiment, the enclosure includes a plurality of the busbars spaced apart from each other, through which currents of different phases are energized, and the plurality of busbars through which currents of different phases are energized are arranged in a horizontal direction .
또한, 일 실시예에서, 상기 외함의 하측에 상기 외함 내부로 공기가 유입되는 흡기부가 구비될 수 있다.Further, in one embodiment, an intake unit for introducing air into the inside of the enclosure may be provided under the enclosure.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 부스바와 공기 간의 열교환 면적이 증대되고, 부스바가 대류하는 공기에 저항하는 면적이 감소되어 외함 내부의 공기 순환이 원활해 짐으로써, 배전반의 냉각효율이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention having such a configuration, the area of heat exchange between the busbars and the air is increased, the area of the busbars against the air convected by the busbars is reduced, air circulation inside the enclosures is smooth, Can be improved.
도 1은 일반적인 폐쇄배전반의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 종래의 기술에 의한 배전반에 설치되는 수평하게 배치된 부스바 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반에 포함되는 수직하게 배치된 부스바 구조의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반의 내부 구성을 도시한 개략도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 수평하게 배치된 부스바와 수직하게 배치된 부스바의 온도분포(a)와 부스바 주변의 공기의 흐름(b)을 비교 실험한 결과를 도시한 도면이다.
도 6의 (a)는 수평형 부스바로 구성된 모선부 부스바의 온도분포도이고, 도 6의 (b)는 수직형 부스바로 구성된 모선부 부스바의 온도분포도이다.
도 7의 (a)는 수평형 부스바로 구성된 계기용 변류기측 부스바의 온도분포도이고, 도 7의 (b)는 수직형 부스바로 구성된 계기용 변류기측 부스바의 온도분포도이다.1 is a schematic view showing a configuration of a general closed switchboard;
2 is a schematic view of a horizontally arranged bus bar structure installed in an ASSEMBLY according to the prior art.
3 is a schematic diagram of a vertically arranged bus bar structure included in an ASSEMBLY according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing an internal configuration of an electric distribution board according to an embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b) are graphs showing the results of a comparison between the temperature distribution (a) of the bus bars disposed vertically and the air flow (b) around the bus bars arranged horizontally .
6 (a) is a temperature distribution diagram of a bus bar bar composed of horizontal bus bars, and FIG. 6 (b) is a temperature distribution diagram of bus bar bars composed of vertical bus bars.
7 (a) is a temperature distribution diagram of the booster bar on the side of the transformer for the instrument comprising the horizontal booth bar, and Fig. 7 (b) is a temperature distribution diagram of the booster bar on the side of the transformer for the instrument composed of the vertical booth bar.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)에 대해서 살펴본다. 3 and 4, a
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)은 외함(110), 차단부(120), 계기용 변류기(130) 및 부스바(140)를 포함할 수 있다.
3 and 4, the
상기 외함(110)은 차단부(120), 계기용 변류기(130) 및 부스바(140)가 내부에 설치될 수 있는 캐비닛 형태의 구조물이다. The
일 실시예에서, 외함(110)의 하측에는 외함(110) 내부로 외부공기가 유입되는 흡기부(112)가 구비될 수 있고, 외함(110)의 상측에는 외함(110) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있는 환기부(114)가 구비될 수 있다. In an exemplary embodiment of the present invention, a lower portion of the
이와 같은 외함(110) 구조에서, 흡기부(112)로 유입되는 공기는 외함(110) 내부의 전기기기들과 열교환하여 가열된 후 대류하여 환기부(114)로 배출될 수 있다.
In such an
상기 차단부(120)는 외함(110)의 내부에 구비되며, 부스바(140)를 통해 통전되는 전류를 차단할 수 있도록 마련된다. 이러한 차단부(120)는 특별히 한정되지 않고, 기중차단방식 또는 진공차단방식 등 공지된 다양한 형태의 차단방식을 채용한 차단기로 구성될 수 있다.
The cut-off
상기 계기용 변류기(130)는 외함(110)의 내부에 구비되며, 부스바(140)에 통전되는 고전류를 저전류로 변성시키기 위해 마련될 수 있다.
The
상기 부스바(140)는 외함(110)의 내부에 구비되어 주전류의 통전경로를 구성하며, 전체적으로 단면이 직사각형인 판상으로 이루어질 수 있다. 이러한 부스바(140)는 모선부와 차단부(120) 간에 연결되고 차단부(120)에서 계기용 변류기(130)를 지나 부싱 간에 연결될 수 있다.The
본 발명에서, 부스바(140)는 넓은 면이 양측을 향하고 좁은 면이 상하를 향하도록 수직하게 배치될 수 있다. In the present invention, the
일 실시예에서, 부스바(140)는 복수의 판상의 도체(141)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 판상의 도체(141)는 단면이 직사각형인 편평한 형태이며, 복수의 판상의 도체(141)는 서로 이격되게 수평방향으로 중첩될 수 있다. In one embodiment, the
이와 같이 수직방향으로 배치된 부스바(140)는 외함(110) 내부에서 하측에서 상측으로 유동하는 공기의 유동방향을 따라 넓은 면이 배치되므로, 공기와의 접촉면적이 증가하게 되고 결과적으로 공기와의 열교환율이 상승하게 된다. Since the
또한, 도 3 및 도 4에 구체적으로 도시되어 있지는 않지만, 일 실시예에서, 부스바(140)를 구성하는 판상의 도체(141)는 상단과 하단의 좁은 면이 외측으로 볼록하게 라운드질 수도 있다. 판상의 도체(141)의 상단과 하단이 외측으로 볼록하게 라운드진 경우 도체의 상단과 하단에서 와류의 발생이 최소화되고 도체의 표면에 접촉하는 공기가 원활하게 도체의 양면과 접촉하며 유동할 수 있게 된다.
3 and 4, in one embodiment, the plate-
한편, 일 실시예에서, 외함(110)에는 서로 다른 상의 전류가 통전되는 복수의 부스바(140)가 서로 이격되어 구비될 수 있다. 즉, 3상 전류 중에서 각 상의 전류가 흐를 수 있는 3개의 부스바(140)가 구비될 수 있다. Meanwhile, in one embodiment, the
이때, 외함(110)에는 서로 다른 상의 전류가 통전되는 3개의 부스바(140)가 수평방향으로 나란하게 배치되는 구간이 형성될 수 있다. At this time, the
예를 들어, 도 3 및 도 4에서 모선부의 3상 부스바(140a)와, 계기용 변류기측 3상 부스바(140b)가 수평방향으로 나란하게 배치될 수 있다. For example, in FIG. 3 and FIG. 4, the three-
이와 같은 구조에서, 수직하게 배치된 부스바(140)는 도 2에 도시된 종래의 기술에 의한 폐쇄배전반에 설치되는 수평하게 배치된 부스바에 비해 상간 절연거리가 증가하게 되므로, 배전반의 절연성능을 향상시키는 장점이 있다.In such a structure, since the vertically arranged
참고로, 수직하게 배치되는 부스바(140)의 절곡부위는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 연결되는 2개의 수직형 부스바(140)를 원하는 각도로 배치하여 서로 볼트결합함으로써 구성할 수 있다.
For reference, the bent portions of the vertically arranged
한편, 도 5 내지 도 7에는 수평하게 배치된 부스바 구조와 수직하게 배치된 부스바 구조의 냉각효율을 비교 실험한 데이터가 도시되어 있다. On the other hand, FIGS. 5 to 7 show data for comparative experiments of the cooling efficiency of the bus bar structure arranged horizontally and the structure of the bus bar arranged vertically.
먼저, 도 5의 (a) 및 (b)를 참조하여, 수평하게 배치된 부스바와 수직하게 배치된 부스바의 냉각효율 차이를 설명한다. 여기서, 도 5의 (a) 및 (b)는 수평하게 배치된 부스바와 수직하게 배치된 부스바의 온도분포(a)와 부스바 주변의 공기의 흐름(b)을 비교 실험한 결과를 도시한 도면이다.First, referring to Figs. 5 (a) and 5 (b), the difference in cooling efficiency between the horizontally arranged bus bars and the vertically disposed bus bars will be described. 5 (a) and 5 (b) show the results of a comparative experiment of the temperature distribution (a) of the bus bar vertically arranged horizontally and the air flow (b) around the bus bar FIG.
도 5의 (a)의 온도분포도를 보면, 수평형 부스바는 판상의 도체가 상하로 중첩된 구조를 가지고, 수직형 부스바는 판상의 도체가 수평방향으로 중첩된 구조를 가진다. 여기서, 수직형 부스바는 수평형 부스바에 비해 온도가 낮다는 것을 알 수 있다. 5 (a), the horizontal bus bar has a structure in which the plate-like conductors are superimposed on each other, and the vertical bus bars have a structure in which the plate-like conductors are superimposed in the horizontal direction. Here, it can be seen that the vertical type bus bar is lower in temperature than the horizontal type bus bar.
도 5의 (b)의 부스바 주변의 공기의 흐름을 보면, 수직형 부스바와 수평형 부스바의 온도차이가 부스바의 표면을 따라 유동하는 공기의 유동특성에 의해 발생하는 것을 알 수 있다. 즉, 수직형 부스바의 경우 하측에서 상측으로 유동하는 공기가 부스바의 넓은 면 전체에 접촉하게 되는데 반해, 수평형 부스바의 경우 부스바의 양단을 따라 올라온 공기가 상방으로 유동하려는 방향성으로 인해 부스바의 상면의 중앙부분에 공기와 열교환되지 않는 부분이 발생한다. 5 (b), it can be seen that the temperature difference between the vertical booth bar and the horizontal booth bar is caused by the flow characteristics of the air flowing along the surface of the booth bar. That is, in the case of the vertical type bus bar, the air flowing from the lower side to the upper side comes into contact with the entire wide surface of the bus bar, while in the case of the horizontal type bus bar, A portion that is not heat-exchanged with air is generated in the central portion of the upper surface of the busbar.
따라서, 수직형 부스바는 수직형 부스바에 비해 공기와의 열교환면적이 감소되므로 냉각효율이 낮게 된다. Accordingly, the vertical booth bar has a lower heat exchange area with respect to the air than the vertical booth bar, thereby lowering the cooling efficiency.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 수직형 부스바는 서로 이격된 판상의 도체 사이의 공간이 수직방향으로 형성되어 있으므로, 하측에서 상측으로 유동하는 공기가 판상의 도체 사이의 공간을 통과할 수 있으나, 이와 달리 수평형 부스바는 판상의 도체 사이의 공간이 수평방향으로 형성되어 있으므로, 하측에서 상측으로 유동하는 공기가 도체 사이의 공간으로 유입되지 않게 된다. Further, as shown in FIG. 5 (b), since the space between the plate-shaped conductors spaced apart from each other is formed in the vertical direction, the air flowing from the lower side to the upper side is a space between the plate- However, since the horizontal bus bar is formed in a horizontal direction between the plate-shaped conductors, the air flowing from the lower side to the upper side is not introduced into the space between the conductors.
따라서, 수직형 부스바는 판상의 도체에서 다른 판상의 도체에 대향하는 면의 열교환율이 낮으므로, 수평형 부스바에 비해 냉각효율이 낮게 된다. Therefore, since the vertical bus bar has a low heat exchange ratio between the plate-shaped conductor and the surface facing the other plate-shaped conductor, the cooling efficiency is lower than that of the horizontal bus bar.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 수직형 부스바는 수평형 부스바에 비해 하측에서 상측으류 대류하는 공기의 유동을 방해하는 면적이 작기 때문에, 외함 내부의 공기의 순환을 원활하게 함으로써 냉각효율이 향상된다는 장점이 있다.As shown in Fig. 5 (b), since the vertical booth bar has a smaller area that obstructs the flow of the air convecting from the lower side to the upper side as compared with the horizontal bus bar, the circulation of the air inside the enclosure is smooth Thereby improving the cooling efficiency.
한편, 도 6의 (a) 및 (b), 도 7의 (a) 및 (b)를 참조하여, 모선부 및 계기용 변류기측에 수평형 부스바가 설치된 경우와 수직형 부스바가 설치된 경우의 부스바의 온도차이에 대해서 설명한다. On the other hand, referring to Figs. 6A and 6B and Figs. 7A and 7B, when a horizontal busbar is installed on the busbar and the instrumental current transformer, and when the vertical busbar is installed, The temperature difference of the bar will be described.
여기서, 도 6의 (a)는 수평형 부스바로 구성된 모선부 부스바의 온도분포도이고, 도 6의 (b)는 수직형 부스바로 구성된 모선부 부스바의 온도분포도이다. 그리고, 도 7의 (a)는 수평형 부스바로 구성된 계기용 변류기측 부스바의 온도분포도이고, 도 7의 (b)는 수직형 부스바로 구성된 계기용 변류기측 부스바의 온도분포도이다.6 (a) is a temperature distribution diagram of a bus bar bar made up of a horizontal booth bar, and FIG. 6 (b) is a temperature distribution diagram of a bus bar bar composed of a vertical booster bar. 7 (a) is a temperature distribution diagram of the booster bar on the instrument side for the instrument, and Fig. 7 (b) is a temperature distribution diagram of the booster bar on the instrument side for the instrument.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 보면, 모선부 부스바를 수직형 부스바로 구성한 경우가 수평형 부스바로 구성한 경우보다 전반적으로 온도가 낮다는 것을 알 수 있다. 6 (a) and 6 (b), it can be seen that the temperature of the bus bar is generally lower than that of the vertical booth bar.
온도 비교 실험예에서, 모선부 부스바의 동일한 일 지점의 온도를 측정한 결과, 수평형 부스바의 온도는 361.37K(절대온도)로 측정되었으며, 수직형 부스바의 온도는 353.91K로 측정되어, 7.46K 정도의 온도차이가 발생하였음을 알 수 있었다.In the temperature comparative example, the temperature of the same point of the bus bar bar was measured, the temperature of the horizontal bus bar was measured at 361.37 K (absolute temperature), and the temperature of the vertical bus bar was measured at 353.91 K , And 7.46K, respectively.
한편, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 보면, 계기용 변류기측 부스바도 수직형 부스바로 구성한 경우가 수평형 부스바로 구성한 경우보다 전반적으로 온도가 낮다는 것을 알 수 있다.7 (a) and 7 (b), it can be seen that the temperature compensator side booster bar also has a lower overall temperature than that of the horizontal booster bar case.
온도 비교 실험예에서, 계기용 변류기측 부스바의 동일한 일 지점의 온도를 측정한 결과, 수평형 부스바의 온도는 372.08K로 측정되었으며, 수직형 부스바의 온도는 361.09K로 측정되어, 10.99K 정도의 온도차이가 발생하였음을 알 수 있었다.
In the temperature comparative example, the temperature at the same point of the boiler bar on the instrument side was measured, the temperature of the horizontal bus bar was measured as 372.08 K, the temperature of the vertical bus bar was measured as 361.09 K, K, respectively.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to particular embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims I would like to make it clear.
100: 배전반
110: 외함
112: 흡기부
114: 환기부
120: 차단부
130: 계기용 변류기
140: 부스바
141: 판상의 도체
140a: 모선부 부스바
140b: 계기용 변류기측 부스바100: Switchboard
110: enclosure
112:
114: Ventilation part
120:
130: Current transformer
140: Booth bar
141: plate-shaped conductor
140a: bus bar bus bar
140b: Current transformer side bus bar
Claims (5)
상기 부스바는 넓은 면이 양측을 향하고 좁은 면이 상하를 향하도록 수직하게 배치되는 배전반.
An enclosure comprising: an enclosure having a ventilation part on an upper side; and a plate-like bus bar provided inside the enclosure to form a current carrying path and having a rectangular cross section,
Wherein the busbars are vertically arranged such that the wide side faces both sides and the narrow side faces up and down.
상기 부스바는 수직으로 배치되며 서로 이격되게 수평방향으로 중첩되는 복수의 판상의 도체를 포함하여 구성되는 배전반.
The method according to claim 1,
Wherein the bus bar comprises a plurality of plate-shaped conductors disposed vertically and superimposed in a horizontal direction so as to be spaced apart from each other.
상기 판상의 도체는 단면이 직사각형이되, 좁은 면이 외측으로 볼록하게 라운드진 배전반.
3. The method of claim 2,
Wherein the plate-shaped conductor has a rectangular cross-section, and the narrow side is rounded outwardly convexly.
상기 외함에는 서로 다른 상의 전류가 통전되는 복수의 상기 부스바가 서로 이격되어 구비되고,
서로 다른 상의 전류가 통전되는 상기 복수의 부스바가 수평방향으로 나란하게 배치되는 구간이 형성되는 배전반.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the busbars to which currents of different phases are energized are spaced apart from each other,
Wherein a plurality of bus bars, through which currents of different phases are energized, are arranged in a horizontal direction.
상기 외함의 하측에 상기 외함 내부로 공기가 유입되는 흡기부가 구비된 배전반.The method according to claim 1,
And an air intake unit for introducing air into the enclosure under the enclosure.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |