KR20170056101A - 배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 넓은 단면적을 확보하되 장치의 부피를 증대시키지 않고 절연성능 및 냉각효율이 우수한 부스바를 구비하는 배전반을 제공한다.
본 발명의 배전반은 차단기, 단로기 및 접지개폐기 중 적어도 하나가 수납된 외함의 내부에 구비되어 주전류가 통전되는 통전경로를 구성하는 부스바를 포함하는 배전반에 있어서, 상기 부스바가 중공을 구비하여 단면이 링 형태인 파이프형 부스바로 구성된다.

Description

배전반{DISTRIBUTION PANEL}
본 발명은 배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외함 내부의 각종 개폐기기에 연결되어 주전류가 통전되는 통전경로를 구성하는 부스바를 구비하는 배전반에 관한 것이다.
일반적으로 배전반은 발전소나 변전소, 건물 등에서 전류를 받고 보내는 등의 전력의 송배전을 관리 할 수 있는 설비이다.
이러한 배전반은 일반적으로 외함 내부에 차단기, 단로기 및 접지개폐기 등 각종 개폐기기를 구비하고, 이러한 개폐기기에 연결되며 주전류의 통전경로를 구성하는 부스바를 구비한다.
한편, 종래의 기술에 의한 배전반은 부스바로 편형의 부스바를 사용한다. 이러한 종래의 기술에 의한 배전반은 높은 정격전류를 수용하기 위해 편형 부스바 다수 개를 겹쳐서 도체의 단면적을 높여서 통전 용량을 확보한다.
그러나, 종래의 기술에 의한 배전반은 공간이 한정되어 있어 편형 부스바를 겹쳐서 사용하는데 한계가 있다.
또한, 편형 부스바를 겹쳐서 사용하는 경우에는 부스바의 적층 부위에 많은 열이 발생하는 단점이 있다.
또한, 이러한 문제점을 해소하기 위해 편형 부스바의 단면적을 넓게 설계하는 경우에는 서로 평행하게 배치되는 3상 부스바 간의 절연거리 확보를 위해 장치의 부피가 커진다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 넓은 단면적을 확보하되 장치의 부피를 증대시키지 않고 절연성능 및 냉각효율이 우수한 부스바를 구비하는 배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 차단기, 단로기 및 접지개폐기 중 적어도 하나가 수납된 외함의 내부에 구비되어 주전류가 통전되는 통전경로를 구성하는 부스바를 포함하는 배전반에 있어서, 상기 부스바가 중공을 구비하여 단면이 링 형태인 파이프형 부스바로 구성된 배전반을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 파이프형 부스바는 양단이 개방될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 파이프형 부스바는 일측에 관통된 방열구를 구비할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 파이프형 부스바의 타측에 결합되어 상기 파이프형 부스바를 상기 외함의 내벽에 지지시키는 지지애자가 더 포함되고, 상기 방열구는 상기 지지애자의 체결부에 대향하도록 구비될 수 있다.
일 예로, 상기 파이프형 부스바는 단면이 원형 링 형태로 구성될 수도 있으며, 단면이 타원형 링 형태로 구성될 수도 있고, 단면이 모서리가 라운드진 사각형 링 형태로 구성될 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 편형 부스바에 비해 표면적이 큰 파이프형 부스바를 통해 부스바의 내측과 외측으로 전류를 통전시킬 수 있으므로, 통전용량이 향상되고 부스바의 온도가 저감된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 파이프형 부스바가 작은 부피로 넓은 표면적을 확보할 수 있으므로, 장치 내부에서 부스바가 차지하는 부피가 감소되어 장치의 규모가 축소된다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배전반의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 배전반의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 배전반에 포함되는 파이프형 부스바의 일 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 파이프형 부스바의 측단면도이다.
도 6은 파이프형 부스바의 다른 일 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 7은 파이프형 부스바의 또 다른 일 실시형태를 도시한 사시도이다.
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.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)에 대해서 살펴본다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)은 차단기(120), 단로기(미도시) 및 접지개폐기(미도시) 중 적어도 하나가 수납된 외함(110)의 내부에 구비되어 주전류가 통전되는 통전경로를 구성하는 파이프형 부스바(130) 및 상기 파이프형 부스바(130)를 외함(110)에 지지시키는 지지애자(140)를 포함할 수 있다.
상기 파이프형 부스바(130)는 중공을 구비하여 단면이 링 형태인 도체로서, 주전류가 통전되는 통전경로를 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 파이프형 부스바(130)는 양단이 개방되어, 중공으로 공기 또는 절연가스가 유동할 수 있다.
이러한 파이프형 부스바(130)는 중공으로 공기 또는 절연가스가 유입되어, 외면과 내면에서 공기 또는 절연가스와 열교환하도록 구성된다.
또한, 파이프형 부스바(130)는 양단이 개방되어, 공기 또는 절연가스가 내부로 순환할 수 있게 된다.
또한, 일 실시예에서, 파이프형 부스바(130)의 일측에는 관통구멍 형태의 방열구(132)가 구비될 수 있다.
이러한 방열구(132)는 중공으로 유입된 공기 또는 절연가스가 파이프형 부스바(130)의 외부로 배출되거나 외부의 공기 또는 절연가스가 파이프형 부스바(130)의 내부로 유입되는 통로를 구성하여, 파이프형 부스바(130)의 내부와 외부 간에 공기 또는 절연가스가 원활하게 순환되도록 할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 방열구(132)는 후술할 지지애자(140)의 체결부(142)에 대향하도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 파이프형 부스바(130)의 하단에 지지애자(140)가 설치되는 경우, 방열구(132)는 파이프형 부스바(130)의 상단 중에서 지지애자(140)가 체결되는 체결부(142)의 직상방에 위치할 수 있다.
이러한 구조에서, 작업자는 파이프형 부스바(130)와 지지애자(140)를 체결하는 경우에 공구를 방열구(132)에 통과시켜 파이프형 부스바(130)의 내측에서 지지애자(140)를 서로 볼트결합시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 방열구(132)는 전술한 바와 같이 파이프형 부스바(130)의 중공으로 유입된 공기 또는 절연가스가 방출되는 통로 기능과, 지지애자(140)를 파이프형 부스바(130)에 체결시킬 때 체결작업 공간을 확보하는 기능을 겸할 수 있다.
한편, 이러한 파이프형 부스바(130)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 2개 이상의 파이프형 부스바(130)가 각도를 가지고 연결될 수도 있고, 여기서, 서로 각도를 가지고 연결되는 복수의 파이프형 부스바(130)는 파이프형 부스바(130)의 중공으로 유입된 공기 또는 절연가스가 원활하게 순환할 수 있도록 각자의 중공이 서로 연통되도록 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 일 실시예에서, 파이프형 부스바(130)를 기존의 배전반에 구비되는 부싱(160) 또는 개폐기기의 도체에 연결하는 편형의 연결 부스바(150)가 구비될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 파이프형 부스바(130)가 별도의 연결장치(미도시)를 통해 부싱(160) 또는 개폐기기의 도체에 직접 연결될 수도 있다.
상기 연결 부스바(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 편형으로 구성되고, 파이프형 부스바(130)의 끝단과 부싱(160) 또는 개폐기기의 도체 간에 연결될 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 연결 부스바(150)는 파이프형 부스바(130)와의 연결부위가 파이프형 부스바(130)와 면접촉되도록 만곡지거나 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)에는 3상 전류 각각이 흐를 수 있도록 3개의 파이프형 부스바(130)가 수평방향으로 나란하게 배치될 수도 있다.
상기 지지애자(140)는 파이프형 부스바(130)의 타측에 결합되어, 파이프형 부스바(130)를 외함(110)의 내벽에 지지시키는 절연 구조물이다.
이러한 지지애자(140)는 파이프형 부스바(130)의 길이방향으로 복수개가 구비될 수 있다. 이때, 파이프형 부스바(130)에는 복수의 지지애자(140)에 일대일로 대응하여 상기 방열구(132)가 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지애자(140)의 개수보다 많은 수의 방열구(132)가 구비될 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)은 종래의 기술에 의한 배전반에 구비되는 편형 부스바에 비해 표면적이 큰 파이프형 부스바(130)를 통해 부스바의 내측과 외측으로 전류를 통전시킬 수 있으므로, 통전용량이 향상되고 부스바의 온도가 저감되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배전반(100)은 파이프형 부스바(130)가 작은 부피로 넓은 표면적을 확보할 수 있으므로, 장치 내부에서 부스바가 차지하는 부피가 감소되어 장치의 규모가 축소된다는 장점을 가진다.
한편, 파이프형 부스바(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 단면이 원형 링 형태인 원형 파이프 형태로 구성될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 단면이 타원형 링 형태인 타원형 파이프 형태로 구성될 수도 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 단면이 모서리가 라운드진 사각형 링 형태인 각파이프 형태로 구성될 수도 있다.
여기서, 도 6에 도시된 타원형 파이프 형태의 파이프형 부스바(130-1)는 타원형태 단면의 장축이 수직방향 또는 전후방향을 향하도록 배치되어 도 4에 도시된 원형 파이프 형태의 파이프형 부스바(130)에 비해, 넓은 단면적을 가지되 상간 절연거리가 증대된다는 장점을 가진다.
또한, 도 7에 도시된 각파이프 형태의 파이프형 부스바(130-2)는 도 4에 도시된 원형 파이프 형태의 파이프형 부스바(130)에 비해, 넓은 단면적을 가지며 분기되는 형태의 부스바를 제작하기 용이하고 상기 연결 부스바(150)의 체결이 용이하다는 장점을 가진다.
여기서, 도 7에 도시된 각파이프 형태의 파이프형 부스바(130-2)는 모서리부분에 전계가 집중되는 것이 방지되도록 모서리 부분이 완만하게 라운드진 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
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.
100: 배전반 110: 외함
120: 차단기 130, 130-1, 130-2: 파이프형 부스바
132: 방열구 140: 지지애자
142: 체결부 150: 연결 부스바
160: 부싱

Claims (7)

  1. 차단기, 단로기 및 접지개폐기 중 적어도 하나가 수납된 외함의 내부에 구비되어 주전류가 통전되는 통전경로를 구성하는 부스바를 포함하는 배전반에 있어서,
    상기 부스바가 중공을 구비하여 단면이 링 형태인 파이프형 부스바로 구성된 배전반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바는 양단이 개방된 배전반.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바는 일측에 관통된 방열구를 구비하는 배전반.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바의 타측에 결합되어 상기 파이프형 부스바를 상기 외함의 내벽에 지지시키는 지지애자를 더 포함하고,
    상기 방열구는 상기 지지애자의 체결부에 대향하도록 구비되는 배전반.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바는 단면이 원형 링 형태로 구성되는 배전반.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바는 단면이 타원형 링 형태로 구성되는 배전반.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파이프형 부스바는 단면이 모서리가 라운드진 사각형 링 형태로 구성되는 배전반.
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