KR20170136665A - 전력량계의 단자대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력량계의 단자대에 관한 것으로, 이는 하우징의 공동부 내에 수용되고, 일측에 형성된 적어도 하나의 나사공과, 타측에 형성된 관통공을 구비한 본체; 상기 관통공을 관통하여 상기 하우징에 고정된 단자부; 및 상기 하우징을 관통하여 상기 나사공에 체결되고, 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 적어도 하나의 조임나사를 포함하고 있어서, 전선과 단자대 사이의 접촉면적을 향상시켜, 접촉저항을 감소시키고, 저항(열)발생이 최소화되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

전력량계의 단자대 {Terminal block for watt-hour meter}

본 발명은 전선과의 접촉저항을 줄일 수 있고 오차시험기 등의 연결이 용이한 전력량계의 단자대에 관한 것이다.

일반적으로 전력량계는 공장이나 가정 및 영업장 등에서 사용전력을 육안으로 확인하기 위해 설치되는 계측기로서, 이러한 전력량계는 전력선과 직렬로 연결된 상태에서 전력선의 전압과 전류를 공급받아 원형의 계측판을 돌리는 기계식과 수치를 직접 나타내는 디지털식이 사용되고 있다.

전력량계의 종류로는 단상 2선식, 3상 3선식, 3상 4선식 등이 있으며, 통상 박스형상으로 외관이 형성되고서 내부공간에 계측판이 구비된 하우징과, 이 하우징의 하부측에 일체로 형성되어 부하측 전선과 공급측 전선이 끼워지는 다수개의 단자홈을 갖춘 단자대를 포함하고 있다. 전력을 사용하는 개소에 전력량계를 설치한 다음, 단자대의 단자홈에 부하측 전선과 공급측 전선의 노출된 도체부를 삽입하고 단자대에 설치된 나사를 조이면, 전력을 사용하는 개소의 사용된 전력량이 하우징의 계측판 또는 표시부를 통해 표시되게 된다.

전력량계의 단자대에서는 전선이 의도치 않게 탈락할 때 발생하는 이상 전압, 화재 등을 우려하여 단자대의 나사를 과도하게 조여둔다. 그러나 이러한 경우에 각 나사의 단면적에 해당하는 면적만 전선의 특정부위에 강하게 조이는 힘이 전달되어 전선(특히 도체부)이 절단되는 등 전선에 손상이 발생한다. 또한, 전선은 편평하게 눌리거나 절단되어 단자홈과 나사 사이의 공간을 통하여 탈락될 수 있다.

더구나, 전선의 접속부위에서는 저항이 상승할 때 아크가 발생할 우려가 크게 되므로 접촉저항을 최소화하는 것이 바람직하다. 저항은 접속하는 두 도체 간의 면적과 반비례하므로 가능한 전선과 단자대의 접촉면적을 늘려주는 것이 유리하지만, 전선과 단자대의 접속부위는 전선을 누르는 나사의 단면적 정도에 불과하여 접촉저항을 저감할 수 있는 방안이 없다.

한편, 예컨대 오차시험 등을 위해서는 단자대의 나사를 일부 풀어 해당 나사의 여유장에다 오차시험기에 연결된 클립을 연결하고 있으나, 이 경우에는 클립이 시험 중에 자주 탈락하고, 오차시험 등을 위해서는 단자대의 나사를 반드시 풀어야 하므로 작업시간이 증가하며, 나사를 풀 때 전선의 접속이 견고하지 못하게 되어 이상 전압도 발생할 수 있는 문제가 있다.

이에 본 발명은 전선과의 접촉저항을 줄일 수 있고 오차시험기 등의 연결이 용이한 전력량계의 단자대를 제공하는 데에 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단자대는, 하우징의 공동부 내에 수용되고, 일측에 형성된 적어도 하나의 나사공과, 타측에 형성된 관통공을 구비한 본체; 상기 관통공을 관통하여 상기 하우징에 고정된 단자부; 및 상기 하우징을 관통하여 상기 나사공에 체결되고, 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 적어도 하나의 조임나사를 포함하고 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예예 따른 단자대에서, 상기 본체의 나사공에 인접하여 형성된 콘센트홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 단자부를 사용함으로써 전선과 단자대 사이의 접촉면적을 향상시켜, 접촉저항을 감소시키고 저항(열)발생이 최소화되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 오차시험기 등의 플러그를 꽂을 수 있는 콘센트를 적용하게 됨으로써, 오차시험 등의 소요시간이 단축되고 안전사고의 위험을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단자대가 적용된 전력량계를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단자대가 적용된 전력량계의 일부를 절개하여 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전력량계의 단자대에 전선이 결합하거나 분리되는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 단자대가 적용된 전력량계를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단자대가 적용된 전력량계의 일부를 절개하여 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 단자대는, 하우징(2)의 공동부(3) 내에 수용되고, 일측에 형성된 적어도 하나의 나사공(14)과, 타측에 형성된 관통공(15)을 구비한 본체(10); 관통공을 관통하여 하우징에 고정된 단자부(20); 및 하우징을 관통하여 나사공에 체결되고, 회전에 의해 본체를 이동시키는 적어도 하나의 조임나사(30)를 포함하고 있다.

먼저, 전력량계(1)의 하우징(2)에는 그 내부의 공동부(3)와 연통하는 전선 삽입홀(4)이 하부에 저면으로부터 상면을 향해 형성되어 있고, 하우징의 일측벽에는 조임나사(30)가 관통하여 설치되는 나사 삽입홀(5)과, 예컨대 오차시험기 등의 플러그를 꽂을 수 있는 관통홀(6)이 형성되어 있다.

하우징(2)의 전선 삽입홀(4)의 개구부에는 본 발명의 단자대가 이탈하는 것을 방지하기 위한 단턱부가 형성되어 있다. 덧붙여, 나사 삽입홀(5)과 관통홀(6)을 차폐하기 위해, 하우징(2)을 덮는 커버(미도시)가 더 포함될 수 있다.

또한, 하우징(2)에는 전력량계(1)에 전원을 공급하는 입력전선(I)이 결합되는 복수의 입력단자(7)와, 부하측에 연결되어 전원을 공급하는 출력전선(O)이 결합되는 복수의 출력단자(8)가 구비된다.

예를 들어, 3상 4선식의 전력량계(1)인 경우에는, 입력단자(7)는 S상, R상, T상, 중성선의 4개 입력전선(I)이 각각 결합되도록 4개 형성되고, 출력단자(8)도 S상, R상, T상, 중성선의 출력전선(O)이 각각 결합되도록 4개 형성된다.

본 발명의 단자대는 이들 입력단자 및 출력단자를 구성하게 되는데, 각 입력단자 또는 출력단자는 그 구조가 동일하므로, 이하에서는 단지 하나의 단자를 예로 들어 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단자대는 전술한 바와 같이 본체(10)와 단자부(20) 및 조임나사(30)를 포함한다.

본체(10)는 대략 일측이 개방된 통형상의 부재로서, 하방으로 나란히 뻗은 제1측벽(11) 및 제2측벽(12)과, 이들 측벽을 연결하는 상부의 제3측벽(13)을 구비하고 있다. 이러한 본체는 예컨대 황동 등과 같은 금속으로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 임의의 전도성 재질로 제조될 수 있다.

본체(10)의 제1측벽(11)에는 이 제1측벽을 관통하고 그 내주면에 나사산이 형성된 적어도 하나의 나사공(14)이 마련되어 있다. 또한, 본체의 제1측벽은 나사공에 인접하여 제1측벽 상에 형성된 콘센트홈(16)을 더 포함할 수 있다. 이러한 콘센트홈은 하우징(2)의 일측벽에 형성된 관통홀(6)과 연통된다.

본체(10)의 제3측벽(13)에는 관통공(15)이 형성되어 있다. 이 관통공의 중심축선은 제1측벽(11)의 나사공(14)이 갖는 중심축선에 대해 대략 직각인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 관통공의 크기는 적어도 후술하는 단자부(20)의 단면적보다 커야 한다.

단자부(20)는 예컨대 황동과 같은 금속으로 이루어진 전도성 막대부재이다. 이 단자부가 실질적으로 전선의 피복이 제거되어 노출된 도체부(C)와 접촉하는 부재로서, 전선과의 접촉면적을 증대시키기 위해 그 단면의 형상은 다각형이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 반원 단면 혹은 오목한 홈을 가진 단면의 형상이어도 된다.

단자부(20)는 하우징(2)이 성형될 때 이 하우징에 삽입된 채로 성형되어 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 전력량계 내부의 와이어(미도시)와 연결되면서 견고하게 고정될 수 있다면 다른 임의의 방법으로 설치되어도 무방하다.

예를 들어, 단자부(20)는 인서트 사출을 통하여 절연체인 플라스틱 재질의 하우징(2)과 일체로 형성될 수 있다. 이때, 단자부와 하우징의 견고한 결합을 위하여 단자부 일단에 고정용 앵커(21)가 마련될 수 있다.

또한, 단자부(20)는 하우징(2)에 고정됨과 더불어, 본체(10)의 제3측벽(13)에 있는 관통공(15)을 관통하게 되는데, 이 단자부가 관통공 내에서 상대이동하게 된다. 다시 말해, 하우징에 고정된 단자부 주위로 본체가 선형 및 왕복이동할 수 있다.

여기서, 본체(10)의 제2측벽(12)과 단자부(20) 사이의 최소 간격이 이들 제2측벽과 단자부 사이에 삽입될 도체부(C)의 두께나 폭의 크기보다 작게 되도록, 단자부의 고정 위치나 크기 및 본체의 크기가 결정되어야 한다.

조임나사(30)는 전선을 고정하기 위한 힘(토크)에 충분히 견딜 수 있는 재질의 나사부재이다. 이러한 조임나사는 자성(磁性)을 가질 수 있는데, 이는 예를 들어 작업자가 자성이 있는 공구를 활용할 때 조임나사가 공구에 부착되어 수월하게 조이거나 그 조임을 해제할 수 있는 편의성을 향상시키기 위한 것이다.

또한, 조임나사(30)는 하우징(2)의 나사 삽입홀(5)을 지나 단자부(20)에 접촉함으로써, 단자부를 단자부의 길이방향에 직각인 방향으로 지지할 수 있도록 설계되는 것이 좋다.

도면들에는 본체(10)의 제2측벽(12)과 단자부(20) 사이에 삽입된 전선을 고정시키기 위해, 2개의 조임나사(30)가 사용된 예를 도시하고 있다.

이하, 전술한 구성으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 단자대에 전선이 결합하거나 분리되는 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 본체(10)의 제1측벽(11)과 단자부(20) 사이의 간격이 좁고 제2측벽(12)과 단자부(20) 사이의 간격이 벌어진 상태에서, 전선의 피복이 제거되어 노출된 도체부(C)를 제2측벽과 단자부 사이의 공간으로 밀어 넣는다.

이후, 하우징(2)의 전면에 설치된 조임나사(30)를 조이는 방향으로 회전시키면, 회전되는 조임나사(30)에 나사체결된 제1측벽(11)의 나사공(14)에 의해 본체(10)가 이동하게 된다. 즉, 제1측벽(11)과 단자부(20) 사이의 간격은 벌어지고 제2측벽(12)과 단자부(20) 사이의 간격이 좁아지도록 본체가 이동한다.

본체(10)의 제1측벽(11)과 제2측벽(12)은 각각 하우징(2)의 내면과 단자부(20) 사이의 공간에서 이동하게 되고, 조임나사(30)는 하우징의 나사 삽입홀(5)에서 회전하면서 단자부(20)에 접촉하여 단자부를 지지하고 있다.

이와 같이 조임나사(30)를 회전시킴으로써, 제1측벽(11)는 하우징(2)의 내면에 인접하게 되고 제2측벽(12)은 단자부(20)에 인접하게 되면서, 전선의 도체부(C)가 제2측벽과 단자부 사이에서 견고하게 고정될 수 있게 된다.

전술한 과정을 통하여 입력단자(7)에 입력전선(I)이 용이하고 견고하게 결합될 수 있는데, 이러한 과정은 출력단자(8)에도 동일하게 적용된다.

이때, 본체(10)의 이동과 함께, 제1측벽(11)에 형성된 콘센트홈(16)이 하우징(2)에 있는 관통홀(6)의 개구부에 인접하게 되면서, 예컨대 오차시험기의 플러그(P)를 용이하게 꽂을 수 있는 위치로 이동하게 된다.

한편, 전력량계(1)의 단자대로부터 전선을 분리하는 과정은 전술한 과정의 반대로 수행될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량계의 단자대는, 조임나사가 전선을 직접 압박하는 구조에서 단자대의 본체(10)가 조임나사(30)의 회전에 따라 이동하여 단자부(20)와 본체 사이에 전선이 견고히 결합하는 간접 압박하는 구조로 변경함으로써, 단자대가 전선과의 결선시 전선의 외형 변화를 줄여 전선의 손상을 방지하고, 전선과 단자대 간 접촉면적을 증대시켜 접촉저항을 감소시킴과 동시에 저항(열)발생이 최소화되며, 전선의 탈락 및 이에 따른 이상전압을 예방할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 단자대는, 예컨대 오차시험기 등을 위한 콘센트를 마련하여, 오차시험기 등의 플러그에 있는 도체부를 단자대의 콘센트홈(16)에 간단히 원터치로 결합할 수 있게 된다. 이로써, 오차시험 등에 걸리는 시간을 단축시키고 안전성을 향상시켜 효율 좋고 안전한 전력량계의 운용이 가능하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 전력량계 2: 하우징
10: 본체 11: 제1측벽
12: 제2측벽 13: 제3측벽
14: 나사공 15: 관통공
16: 콘센트홈 20: 단자부
30: 조임나사 C: 도체부

Claims (8)

1. 하우징의 공동부 내에 수용되고, 일측에 형성된 적어도 하나의 나사공과, 타측에 형성된 관통공을 구비한 본체;
   상기 관통공을 관통하여 상기 하우징에 고정된 단자부; 및
   상기 하우징을 관통하여 상기 나사공에 체결되고, 회전에 의해 상기 본체를 이동시키는 적어도 하나의 조임나사
   를 포함하는 단자대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은, 내부의 상기 공동부와 연통하는 전선 삽입홀과, 일측벽에 형성되어 상기 조임나사가 설치되는 나사 삽입홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대.
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체는, 나란히 뻗은 제1측벽 및 제2측벽과, 상기 측벽들을 연결하는 제3측벽을 포함하고,
   상기 나사공이 상기 제1측벽에 형성되며,
   상기 관통공이 상기 제3측벽에 형성된 것을 특징으로 하는 단자대.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1측벽은 상기 나사공에 인접하여 형성된 콘센트홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단자대.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하우징의 일측벽에는 상기 콘센트홈과 연통되는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 단자대.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2측벽과 상기 단자부 사이의 최소 간격은 상기 제2측벽과 상기 단자부 사이에 삽입될 도체부의 두께나 폭의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 단자대.
7. 제1항에 있어서,
   상기 조임나사는 자성(磁性)을 갖는 것을 특징으로 하는 단자대.
8. 제2항에 있어서,
   상기 조임나사는 상기 하우징의 나사홀을 지나 상기 단자부에 접촉하여, 상기 단자부의 길이방향에 직각인 방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 단자대.

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