KR20170142898A - 몰딩형 부스덕트 - Google Patents

Abstract

몰딩형 부스덕트가 개시된다. 본 발명에 따른 몰딩형 부스덕트에 의하면, 몰딩형 부스덕트의 전체 부피와 무게를 감소시킴으로써 제조, 운반 및 설치의 편의성을 확보할 수 있고, 몰딩부가 외부 환경에 노출되지 않도록 하여 내구성을 확보하고 장시간 경과 후에도 방수, 방진 및 방식 성능을 유지할 수 있다.
그리고 충격에 대한 보호 성능을 높임으로써 고장이나 파손의 가능성을 최소화하고, 간단한 구조를 통해 방열 효과를 극대화함으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있으며, 접지 기능 및 분기 기능을 부가할 수 있도록 하여 제품의 안정성을 높이고, 전력분기를 용이하게 구현함으로써 설계 유연성을 높일 수 있다.

Description

몰딩형 부스덕트{Mold Type Busduct}

본 발명은 몰딩형 부스덕트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몰딩형 부스덕트로서 기본적인 방수, 방식 기능을 수행하면서도 전체적인 크기를 줄여 제작, 운반 및 설치가 용이하고, 기존보다 방열 성능을 향상시킬 수 있으며, 충격에 대한 보호 성능을 높이고, 접지 기능 및 분기 기능이 부가된 몰딩형 부스덕트에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 에너지를 전달하는 매개체로서 예전에는 케이블(cable)을 많이 사용해 왔으나, 최근에는 케이블의 대체품으로 부스덕트(bus duct)가 많이 사용되고 있다. 부스덕트는 케이블에 포함된 도체 심선과 같은 역할을 수행하는 부스바(bus bar)를 구비하고 있으며 대용량의 전류를 통전 가능한 장점이 있다.

원래, 전력 배선 방식에 있어서는 전선케이블에 의한 배선 방식이 널리 사용되어 왔으나, 고층 건물이나 대단위 공장 등의 배선 방식에서는 점차적으로 부스바(bus bar)를 구비하는 부스덕트(bus duct)에 의한 배선 방식을 채택하는 경우가 늘어나고 있다.

이러한 부스덕트와 케이블은 도체와 절연체를 가지는 점에서는 공통점이 있으나 케이블은 도체를 보호하거나 절연하기 위하여 비닐 또는 고무를 사용하지만, 부스덕트는 절연체로서 직접 보호하기 어려워서 절연체를 부스바에 피복함과 동시에 부스바를 금속 덕트 안에 내장하는 점에서 차이가 있다.

이러한 부스덕트는 증설과 이설이 용이할 뿐만 아니라 부스바의 전력배선 상에 이상이나 사고 발생 시 그 처리가 용이하여 신속하게 복구할 수 있으므로 비교적 많은 전력을 사용하는 장소에 널리 사용되고 있다.

더욱이 예전에 비해서 지금의 건축물의 전기공급 시스템은 점점 크고 다양한 용량의 에너지를 필요로 하고 있기 때문에 이러한 추세에 맞추어 안전하고 에너지 손실이 적은 부스덕트의 사용량이 급속하게 증가하고 있다.

예컨대, 부스덕트는 공장, 빌딩, 아파트, 대형 할인마트, 오피스텔, 연구단지, 백화점, 골프장, 터널, 반도체 및 LCD공장, 화학, 정유, 제철, 초고층빌딩, 초고압 변전소, LNG인수기지, 신공항, 항만 등의 다양한 분야의 시설물에 적용되고 있다.

부스덕트 내부에 구비된 부스바는 통상적으로 큰 전류가 흐르기 때문에 소정 크기의 덕트 내부에 외부와 격리된 상태로 구비되며, 이러한 부스바를 포함하는 부스덕트는 일정 길이를 갖는 단위 유닛(unit)으로 제조된 후 설치하고자 하는 시설 및 배전 설계에 맞추어 연결 시공된다.

그런데 최근에 안전에 대한 요구가 증가하면서 배전 설계에 대한 안전 기준이 강화되고, 플랜트와 같이 화재나 폭발의 위험이 있거나 습한 기후, 선박, 지하 공동구 등 가혹한 환경에서도 안정적인 전력공급을 수행할 수 있는 배전 설비의 필요성이 증대됨에 따라 전술한 통상적인 부스덕트만으로는 그러한 요구 조건을 만족하기가 어려운 실정이다.

이에 대한 대안으로서 물이나 분진에 대한 대비를 할 수 있고, 침식이나 부식 작용에도 강한 내구성을 발휘하며, 인화성 물질에 의한 화재나 폭발 등 비상 상황에서도 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있는 몰딩형 부스덕트가 적용범위를 넓혀가고 있다.

이러한 몰딩형 부스덕트는 서로 일정 간격 이격된 복수의 부스바를 주형틀에 고정시킨 상태에서 주형재를 주입하여 부스바 외측에 몰딩부를 형성함으로써 제조된다.

그러나 이러한 종래의 몰딩형 부스덕트는 부스바 간에 일정 간격을 형성하고 그 외측을 몰딩함에 따라 전체적으로 부피와 무게가 증가하게 되고 그에 따라 제조, 운반 및 설치가 불편한 문제점이 있다. 그리고 몰딩부가 외부 환경에 노출되기 때문에 시간이 지날수록 방수나 방진 또는 방식에 있어서 그 성능이 떨어질 수밖에 없다.

따라서 이러한 문제점을 해결하고, 몰딩형 부스덕트로서 기본적인 방수, 방식 기능을 수행하면서도 전체적인 크기를 줄여 제작, 운반 및 설치가 용이하고, 기존보다 방열 성능을 향상시킬 수 있으며, 충격에 대한 보호 성능을 높일 수 있는 몰딩형 부스덕트의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명의 실시예들은 몰딩형 부스덕트의 전체 부피와 무게를 감소시킴으로써 제조, 운반 및 설치의 편의성을 확보하고자 한다.

또한, 몰딩부가 외부 환경에 노출되지 않도록 하여 내구성을 확보하고 장시간 경과 후에도 방수, 방진 및 방식 성능을 유지하고자 한다.

또한, 충격에 대한 보호 성능을 높임으로써 고장이나 파손의 가능성을 최소화하고자 한다.

또한, 간단한 구조를 통해 방열 효과를 극대화함으로써 제품의 신뢰성을 높이고자 한다.

또한, 접지 기능 및 분기 기능을 부가할 수 있도록 하여 제품의 안정성을 높이고, 전력분기를 용이하게 구현함으로써 설계 유연성을 높이고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 금속재질의 부스바와 상기 부스바의 외측을 둘러싼 절연재로 이루어진 전력전송유닛, 상기 전력전송유닛이 복수 개로 적층된 전력전송부; 상기 전력전송부 외측을 둘러싸도록 절연수지로 형성되는 몰딩부 및, 상기 몰딩부를 감싸며, 금속재질로 이루어지고 외기에 노출되는 외함부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트를 제공할 수 있다.

또한, 상기 몰딩부는 상기 전력전송부의 외면 및 상기 외함부의 내면과 밀착될 수 있다.

그리고, 상기 몰딩부는 상기 외함부 내부에 절연수지를 만충시켜 구성될 수 있다.

여기서, 상기 절연수지는 에폭시수지를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 에폭시수지는 주제와 경화제로 이루어지며, 주제와 경화제의 혼합비가 100:25 내지 100:35일 수 있다.

또한, 상기 절연수지는 필러를 추가로 포함할 수 있다.

그리고, 상기 몰딩부는 상기 전력전송부에서 발생된 열을 흡열하여 상기 외함부로 열전도 방식으로 전달할 수 있다.

여기서, 상기 전력전송부와 상기 외함부 사이의 몰딩부 두께는 상기 전력전송부를 구성하는 전력전송유닛의 부스바 두께의 1배 내지 2배일 수 있다.

이 경우, 접속부에서의 접속을 위하여 상기 복수 개의 전력전송유닛은 상기 몰딩형 부스덕트의 양 단부에서 인출되며, 상기 몰딩부는 상기 몰딩형 부스덕트의 양 단부에서 노출될 수 있다.

그리고, 상기 전력전송부가 복수일 수 있다.

여기서, 상기 외함부를 통해 접지될 수 있다.

이 경우, 상기 외함부는 상면 유닛, 하면 유닛 및 복수의 측면 유닛으로 이루어지고, 상기 측면 유닛의 외측의 길이 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 방열부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방열부는 상기 측면 유닛의 중앙부에 위치하며, 상기 측면 유닛 외측의 길이 방향을 따라 일정 길이로 연장되어 적어도 하나의 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 방열부는 상기 측면 유닛과 면접촉되어 상기 외함부 내부의 열을 흡수하는 열흡수영역 및 상기 열흡수영역과 열전도가 가능하도록 연결되어 상기 열흡수영역의 열을 외부로 방산하는 열방산영역;을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상부 유닛과 하부 유닛 중 적어도 하나 이상은 상기 전력전송유닛으로부터 멀어지는 방향으로 상기 측면 유닛과 평행하게 연장되는 인장보강부가 구비되고, 상기 열방산영역의 높이는 상기 인장보강부의 높이와 같거나 작을 수 있다.

이 경우, 상기 열방산영역의 단면적이 상기 열흡수영역 단면적과 같거나 클 수 있다.

또한, 상기 상면 또는 하면 유닛의 외측에 PH box(Plug-in Hole box)가 결합되는 플러그 인 홀(Plug-in Hole)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전력 공급을 위한 복수 개의 몰딩형 부스덕트 및, 상기 몰딩형 부스덕트를 상호 접속하기 위한 접속부;를 포함하고, 상기 몰딩형 부스덕트는 금속재질의 부스바와 상기 부스바의 외측을 둘러싼 절연재로 이루어진 전력전송유닛, 상기 전력전송유닛이 복수 개로 적층된 전력전송부, 상기 전력전송부 외측을 둘러싸도록 절연수지로 형성되는 몰딩부, 및, 상기 몰딩부를 감싸며, 금속재질로 이루어지고 외기에 노출되는 외함부;를 포함하고, 상기 접속부는 접속되는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트의 전력전송유닛을 통전시키는 접속키트, 상기 접속키트를 감싸는 접속부 외함 및 상기 접속부 외함 내부 공간은 절연성 수지가 주입된 접속 몰딩부;를 포함하며, 상기 몰딩형 부스덕트의 몰딩부와 상기 접속부의 접속 몰딩부는 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트 시스템을 제공할 수 있다.

그리고, 상기 접속부를 통해 접속되는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트로부터 인출된 전력전송유닛이 상기 접속부의 접속키트에 접속된 상태에서 상기 접속부의 접속부 외함의 조립 후 절연성 수지를 상기 접속부 외함 내부로 주입하여 몰딩부를 형성하여, 상기 몰딩형 부스덕트의 몰딩부와 상기 접속부의 몰딩부가 상호 연결될 수 있다.

여기서, 상기 몰딩형 부스덕트의 외함부는 상면 유닛, 하면 유닛 및 복수의 측면 유닛으로 이루지고, 상기 측면 유닛의 외측의 길이 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 방열부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 몰딩형 부스덕트의 전체 부피와 무게를 감소시킴으로써 제조, 운반 및 설치의 편의성을 확보할 수 있다.

또한, 몰딩부가 외부 환경에 노출되지 않도록 하여 내구성을 확보하고 장시간 경과 후에도 방수, 방진 및 방식 성능을 유지할 수 있다.

또한, 충격에 대한 보호 성능을 높임으로써 고장이나 파손의 가능성을 최소화할 수 있다.

또한, 간단한 구조를 통해 방열 효과를 극대화함으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 접지 기능 및 분기 기능을 부가할 수 있도록 하여 제품의 안정성을 높이고, 전력분기를 용이하게 구현함으로써 설계 유연성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속 구조를 도시한 분해사시도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속 구조를 도시한 분해사시도

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속 구조를 도시한 분해사시도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트의 접속 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(100)는 금속재질의 부스바(124)와 상기 부스바(124)의 외측을 둘러싼 절연재(126)로 이루어진 전력전송유닛(122), 상기 전력전송유닛(122)이 복수 개로 적층된 전력전송부(120) 상기 전력전송부(120) 외측을 둘러싸도록 절연수지로 형성되는 몰딩부(130) 및 상기 몰딩부(130)를 감싸며, 금속재질로 이루어지고 외기에 노출되는 외함부(110)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 몰딩형 부스덕트(100) 내부에는 전력을 공급할 수 있는 부스바(124)가 다수 구비되는데, 상기 부스바(124)는 구리나 알루미늄 등의 금속재질의 도체로 이루어질 수 있다. 상기 부스바(124)의 도체가 구리인 경우에는 도전율 99% 이상의 재질을 사용하고, 알루미늄인 경우에는 도전율 61% 이상을 사용한다.

상기 부스바(124)의 구성은 몰딩형 부스덕트(100)의 설치대상이나 설치환경, 공급하는 전력용량 등에 따라 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어 상기 부스바(124)는 도 2에 도시된 바와 같이, R, S, T, N의 4개 상으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 R, S, T의 3상의 부스바(124)로 이루어져 3개가 구비되거나, R, S, T 및 2개의 N을 합쳐 5개의 부스바(124)로 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명에서는 상기 부스바(124)와 그 외측을 둘러싸는 절연재(126)가 하나의 전력전송유닛(122)을 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(100)의 전력전송유닛(122)들은 서로 접촉한 상태로 적층되도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 복수의 전력전송유닛(122)들은 서로 근접하거나 붙은 상태가 되도록 배치된다.

상기 전력전송유닛(122)들이 적층되는 방향은 도 2를 기준으로 좌우 방향으로 이루어졌지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상하 또는 좌우 방향 모두 가능하다. 이와 같이 본 실시예에서는 상기 전력전송유닛(122)들이 서로 접촉하도록 샌드위치 타입(sandwich type)으로 배열되며, 그에 따라 전체 몰딩형 부스덕트(100)의 크기를 상대적으로 작고 컴팩트하게 구성할 수 있다.

그리고 몰딩형 부스덕트(100)의 전체 부피와 무게를 감소시킴으로써 제조, 운반 및 설치의 편의성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

상기 전력전송유닛(122)들을 샌드위치 타입으로 배치하는 대신에 상간 절연을 위해 상기 복수의 부스바(124) 각각의 외측면을 둘러싸는 절연재(126)가 구비될 수 있다. 상기 절연재(126)는 예를 들어 에폭시 코팅(epoxy coating)으로 구성할 수 있는데 이를 통해 절연 성능을 강화할 수 있을 뿐만 아니라, 약 130℃ 정도의 내열 성능을 확보할 수 있다. 상기 절연재(126)로는 에폭시 외에도 예를 들어 PET(polyethylene terephthalate), Mica 등이 적용될 수 있다.

상기 부스바(124)와 그 외측을 둘러싸는 절연재(126)는 하나의 전력전송유닛(122)을 이루며, 상기 전력전송유닛(122) 복수 개가 적층되어 하나의 전력전송부(120)를 형성한다.

일반적으로 3.3kV 내지 24kV가 MV(medium voltage)급 즉, 고압으로 분류되고, 그 이하가 LV(low voltage)급 즉, 저압으로 분류된다. 그리고 고압의 경우에는 상간 간격 즉, 부스바(124) 사이의 간격을 저압보다 더 크게 하여 절연거리를 충분히 유지할 필요가 있다. 따라서 본 실시예의 샌드위치 타입의 부스바(124) 배치는 주로 LV급의 몰딩형 부스덕트(100)에 적용되는 것이 바람직하다.

상기 전력전송부(120) 외측에는 외함부(110)가 구비될 수 있다. 상기 외함부(110)는 내측에 일정 공간을 형성하도록 네 개의 패널(110a, 110b, 110c, 110d)을 결합하여 구성할 수 있다.

상기 네 개의 패널(110a, 110b, 110c, 110d)은 각각 상면 유닛(110c), 하면 유닛(110d) 및 복수의 측면유닛(110a, 110b)로 구분될 수 있으며 본 실시예에서와 같이 각각 별개의 유닛으로 이루어질 수 있다.

여기서 상면, 하면, 측면은 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 6에 도시된 방향을 기준으로 정의한 것이며, 몰딩형 부스덕트(100)를 설치할 때에는 포설 방법, 설치 공간, 전력 배분 설계 등에 따라 그 실제 방향은 달라질 수 있다.

본 실시예에서 상기 외함부(110)의 결합은 볼트(111a), 너트(111b) 및 와셔(111c)를 적용하여 볼트체결을 통해 체결부를 구성할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 리벳이나 용접 등 다양한 체결방법을 통해 체결부를 형성할 수 있다.

상기 전력전송부(120)를 제외한 상기 외함부(110) 내부의 공간에는 전력전송부(120) 외측을 둘러싸도록 일체로 형성되는 몰딩부(130)가 구비될 수 있다. 상기 몰딩부(130)는 상기 외함부(110)를 조립하고, 상기 적층된 부스바(124)를 길이 방향 양단에서 잡아 제 위치에 고정한 상태에서 외함부(110) 내부로 주형용 절연수지를 주입하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 여기서 상기 주형용 절연수지는 예를 들어 에폭시(epoxy)를 적용할 수 있다.

절연수지를 외함부(110) 내부 공간이 만충되도록 절연 수지를 외함부(110) 내부에 주입하면, 상기 몰딩부(130)는 각각 상기 전력전송부(120)의 외면 및 상기 외함부(110) 의 내면과 밀착되도록 구성될 수 있고, 상기 몰딩부(130)는 상기 전력전송부(120)에서 발생된 열을 흡열하여 외기에 노출된 외함부(110)로 열전도 방식으로 열을 전달하여 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 몰딩형 부스덕트(100)는 전력전송부(120) 외측에 일체로 형성된 몰딩부(130)로 둘러싸고 또 그 외측을 외함부(110)로 둘러싼 구조로 이루어질 수 있다. 종래의 몰딩형 부스덕트는 외함이 없이 부스바와 몰딩부만으로 구성되었지만 본 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(100)는 부스바(124)를 포함한 전력전송부(120)와 몰딩부(130)뿐만 아니라, 최외각에 구비되는 외함부(110)까지 포함하여 구성된다.

이와 같이 몰딩형 부스덕트(100)에 외함부(110)를 적용함으로써 몰딩부(130)가 외부 환경에 노출되지 않도록 하여 내구성을 확보하고 설치 후 장시간 경과하더라도 방수, 방진 및 방식 성능을 유지할 수 있다. 그리고 충격에 대한 보호 성능을 높임으로써 고장이나 파손의 가능성을 최소화할 수 있다.

더 나아가, 상기 외함부(110)는 금속 재질로 구성될 수 있으므로, 상기 외함부를 통해 접지 기능을 제공할 수 있으며, 그에 따라 몰딩재가 외면을 구성하는 방식의 종래의 몰딩형 부스덕트에서는 불가능했던 접지 기능을 구현하여 제품의 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 전력전송부(120)와 상기 외함부(110) 사이의 몰딩부(130) 두께는 상기 전력전송부(120)를 구성하는 전력전송유닛(122)의 부스바(124) 두께(D1)보다 크게 구성되는 것이 바람직하다.

실험적으로, 상기 전력전송부(120)를 구성하는 단위 전력전송유닛(122)을 구성하는 부스바 두께(D1)의 1배 내지 2배인 것이 바람직함을 확인하였다.

즉, 기본적인 절연 성능과 함께, 방수, 방진 및 방식 성능을 확보하고 절연수지의 주입과정에서 외함(110) 내부의 빈공간으로 수지가 만충되도록 하기 위해서는 몰딩부(130) 두께가 전력전송유닛(122)의 부스바(124) 두께(D1)보다는 커야 하지만, 외함부(110)로의 열전달을 통한 방열 및 제품의 컴팩트화를 위해서는 몰딩부(130)의 두께가 부스바 두께(D1)의 2배보다는 작아야 함을 의미한다.

상기 몰딩부(130)에 포함되는 에폭시는 주제와 경화를 촉진하는 경화제가 혼합되어 구성될 수 있는데, 상기 주제와 경화제의 혼합비는 100:25 내지 100:35로 이루어질 수 있다.

경화제의 혼합비가 100:25보다 작은 경우에는 몰딩부(130) 경화에 장시간이 소요되는 문제가 있고, 100:35보다 큰 경우에는 경화 품질이 오히려 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로 주제와 경화제의 혼합비는 100:25 내지 100:35 범위 내에서 몰딩부(130)를 구성한다.

상기 몰딩부(130) 형성 시에는 상기 에폭시 외에 다양한 종류의 필러가 함께 혼합되어 포함될 수 있다. 상기 필러는 coarse ground sand, fine ground sand, fine silica powder, chalk 또는 micro glass ball 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있는데, 일반적으로 상기 5종의 필러를 적정한 비율로 함께 혼합하여 모두 첨가시킬 수 있다.

이때 상기 에폭시와 필러는 자동 계량을 통해 기 설정된 정량을 투입하여야 제품 품질을 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 상기 몰딩부(130)에 포함되는 필러와 에폭시의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위로 구성한다. 상기 필러의 혼합비가 70:30보다 작은 경우에는 에폭시의 비중이 증가하여 제조비용이 상승하는 문제가 있다. 그리고 혼합비가 80:20보다 큰 경우에는 경화 품질이 저하되고 몰딩부(130)의 기계적 강도 및 절연성능이 감소하는 문제가 있다. 따라서 상기 필러와 에폭시의 혼합비는 70:30 내지 80:20의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.

상기 필러 중 coarse ground sand는 PH값은 5.3 내지 9.3이고, 비중은 0.78 내지 1.78인 제품을 적용하는데, 함유된 수분은 0.03% 이하를 유지하여야 한다. 그리고 상기 fine ground sand 경우에는 PH값은 4.8 내지 8.8이고, 비중은 1.09 내지 2.09인 제품을 적용하며, 함유된 수분은 0.05% 이하를 유지하여야 한다.

상기 필러가 fine silica powder를 포함하는 경우에는 상기 fine silica powder의 PH값은 5 내지 8이고, 비중은 1.6 내지 3.6인 제품을 적용한다. 이때 상기 fine silica powder의 모스(Mohs) 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 10um 내지 15um 로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 필러가 chalk를 포함하는 경우에는 상기 chalk의 PH값은 6.8 내지 10.8 범위의 제품을 적용한다. 이때 상기 chalk의 모스 경도는 7 이상, 함유된 수분은 0.35% 이하로 유지되어야 하며, 평균입자 크기는 9um 내지 13um 로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 chalk의 백색도 즉, whiteness는 90% 내지 94%인 제품을 적용한다. 상기 chalk는 microdol로 대체될 수 있다.

상기 필러가 micro glass ball를 포함하는 경우 상기 micro glass ball의 비중은 1.5 내지 3.5 범위의 제품을 적용한다. 여기서 상기 micro glass ball의 백색도는 90% 내지 94%, 함유된 수분은 0.1% 이하로 유지되어야 한다.

필러 : 에폭시 (76 : 24)
주제	0.17700
경화제	0.06300
coarse ground sand	0.23800
fine ground sand	0.25000
find silica powder	0.14000
chalk or microdol	0.04200
micro glass ball	0.09000
계	1.0000

표 1은 전술한 몰딩부(130)의 주요 구성의 실제 적용 혼합비를 예로 나타낸 것이다. 물론 필러와 에폭시의 비는 상기한 76:24에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 75:25로 적용할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 70:30 내지 80:20 범위 내에서 변형 실시하는 것이 가능하다.

한편, 상기 몰딩부(130)에는 전술한 에폭시 및 필러 외에도 배전 설치 시 주변 색상과 맞출 수 있도록 색소가 함께 혼합되어 적용될 수 있다.

이와 같이, 상기 몰딩형 부스덕트(100)는 상기 부스바(124)와 몰딩부(130) 및 외함부(110)를 포함하는 최대 3.5m 길이의 단위 유닛(unit)으로 제조한 후 접속부(200)를 통해 연결 설치함으로써 배전설비로 구현될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(200)는 접속키트(220) 및 접속부 외함(210)을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 접속부(200)에 의하여 접속되는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트(100)의 양 단부에서 각각 복수 개의 전력전송유닛(122)은 상기 접속부(200)에서의 접속을 위하여 인출되며, 상기 전력전송유닛(122)이 인출되는 몰딩형 부스덕트(100)의 단부 또는 단부면에서 몰딩부(130)는 노출되도록 구성될 수 있다.

여기서, 도 1 및 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 전력전송유닛(122)이 인출되는 몰딩형 부스덕트(100)의 단부 또는 단부면에서 몰딩부(130)가 노출되도록 구성되는 이유는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트(100)가 접속부(200)를 매개로 연결되었을 때 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)와 접속부(200)에 형성될 몰딩부가 연결되도록 하여 몰딩부를 통한 열전달 경로가 연결되도록 하기 위함이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 몰딩형 부스덕트(100)의 외함부(110) 표면에는 방열을 위한 방열부(140)가 구비될 수 있으나, 상기 접속부(200)를 구성하는 접속부 외함(210)은 별도의 방열 구조가 구비되지 않는 경우, 접속부(200)와 몰딩형 부스덕트(100)는 각각 시간당 발열량과 방열량의 편차가 존재할 수 있다.

이와 같이 발열량과 방열량의 편차가 존재하더라도, 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)와 접속부(200)의 접속부 외함(210) 내부에 절연성 수지가 주입되어 형성될 몰딩부(미도시)가 상호 연결되도록 하면, 시간당 발열량과 방열량의 편차가 존재하더라도 발열 특성에 비해 방열 성능이 떨어지는 구성요소, 예를 들면 접속부(200)의 발열은 그 몰딩부에서 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)를 열전도되고, 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)로 전도된 열은 몰딩형 부스덕트(100)의 외함부(110)와 그 방열부를 통해 지속적으로 방열될 수 있으므로 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 3에 도시된 실시예는 방열 구조가 몰딩형 부스덕트(100)의 외함부(110)에만 구비되는 것으로 도시되었으나, 반대로 몰딩형 부스덕트(100)의 외함부(110)에는 방열 구조가 존재하지 않고, 접속부(200)의 접속부 외함(210)에만 방열부(미도시)가 구비되는 경우 또는 몰딩형 부스덕트(100)의 외함부(110)와 접속부(200)의 접속부 외함(210) 모두 방열 구조가 구비되는 경우에도 발열 특성과 방열 성능의 편차가 존재할 수 있으며, 이는 각각의 몰딩부가 연결되도록 하여 방열 성능을 극대화할 수 있다.

상기 접속부(200)는 도 1과 도 3에 도시된 것처럼 서로 이웃하는 몰딩형 부스덕트(100)의 부스바(124)들을 접속키트(220)를 통해 접속하고, 그 외측에 네 개의 패널(210a, 210b, 210c, 210d)을 볼트(211)로 결합하여 접속부 외함(210)을 설치한다. 그리고 접속부 외함(210) 내측으로 역시 에폭시를 주입하여 경화시킴으로써 접속을 완료할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 몰딩형 부스덕트 시스템은 전력 공급을 위한 복수 개의 몰딩형 부스덕트(100) 및 상기 몰딩형 부스덕트를 상호 접속하기 위한 접속부(200)를 포함하고, 상기 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)와 상기 접속부(200)의 몰딩부는 상호 연결되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 몰딩형 부스덕트(100)의 양 단부에서 상기 복수 개의 전력전송유닛(122)은 접속부(200)에서의 접속키트와 접속을 위하여 인출되며, 상기 몰딩형 부스덕트(100)의 양 단부 또는 단부면에서 상기 몰딩형 부스덕트의 몰딩부는 노출되도록 하여, 상기 접속부(200)를 통해 접속되는 한 쌍의 몰딩형 인출된 전력전송유닛(122)이 상기 접속부(200)의 접속키트(220)에 접속된 상태에서 상기 접속부(200)의 접속부 외함(210)의 조립 후 절연성 수지를 상기 접속부 외함(210) 내부로 주입하여 몰딩부를 구성하여, 상기 몰딩형 부스덕트(100)의 몰딩부(130)와 상기 접속부(200)의 몰딩부가 상호 연결될 수 있다.

한편, 상기 몰딩부(130)를 밀착하도록 감싸는 금속 재질의 외함부(110)는 외기에 노출되는 구성으로, 그 자체로서 몰딩부에서 열전도 방식으로 전달된 열의 방열을 수행하며, 외함부(110) 외측에는 외함부의 방열성능을 극대화 또는 보조하기 위하여 외함부의 길이 방향을 따라 방열부(140)가 부가될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열부(140)는 상기 외함부(110) 측면 유닛(110a, 110b)의 중앙부에 형성되며, 상기 외함부(110)의 길이 방향을 따라 외측을 향해 일정 길이 연장되는 적어도 하나의 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 방열부(140)는, 상기 측면 유닛(110a, 110b)과 맞닿아 상기 외함부(110) 내부의 열을 흡수하는 열흡수영역(142)과 상기 열흡수영역(142)과 열전도가 가능하도록 연결되어 상기 열흡수영역(142)의 열을 외부로 방산하는 열방산영역(144)으로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에서는 상기 방열부(140)가 'ㄷ'자 형상으로 이루어지며, 상기 방열부(140)의 중간의 평평한 부분을 외함부(110)에 용접 또는 볼트로 체결하여 결합함으로써 설치할 수 있다.

여기서 상기 외함부(140)에 체결되는 중간 부분이 열흡수영역(142)을 구성하며, 상기 열흡수영역(142) 양단으로부터 외측을 향해 연장되는 부분이 열방산영역(144)을 구성한다.

이때, 상기 열방산영역(144)과 상기 열흡수영역(142)은 하나의 몸체로서 일체로 형성되며, 열전도성이 우수한 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 열방산영역(144)의 단면적이 상기 열흡수영역(142)의 단면적과 같거나 크게 하여 열방산 효율을 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 전력전송부(120)는 열을 발생하는 부스바(124) 표면적의 가장 넓은 면이 각각 상기 측면 유닛(110a, 110b)을 향하도록 배치될 수 있으며, 상기 방열부(140)가 측면 유닛(110a, 110b)에 설치됨으로써 열원으로부터 발생하는 열을 효율적으로 외부로 방출할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(100)는 방열부(140)를 구비함으로써 간단한 구조를 통해 방열효과를 높여 제품의 안정성을 확보할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 몰딩형 부스덕트(100)는 몰딩부를 감싸는 금속 재질의 외함부(110) 외측에 형성되는 플러그 인 홀(Plug-in Hole, 150)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적으로 상기 플러그 인 홀(150)은 상기 외함부(110)의 상면 유닛(110c)이나 하면 유닛(110d) 외측에 구비될 수 있다.

상기 플러그 인 홀(150)에는 전력 배분을 위한 분기장치 예를 들어, PH box(Plug-in Hole box)가 결합될 수 있으며, 이를 통해 전력분기를 용이하게 구현함으로써 설계 유연성을 높일 수 있다.

상기 방열부(140)나 플러그 인 홀(150)은 종래의 몰딩형 부스덕트에서는 구현할 수 없던 것으로서, 본 실시예에 따른 몰딩형 부스덕트(100)는 외함부(110)를 구비하기 때문에 상기와 같이 방열부(140)와 플러그 인 홀(150)을 구비하는 것이 가능하다.

한편, 상기 상부 유닛(110c)과 하부 유닛(110d) 중 적어도 하나 이상은 인장보강부(160)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 인장보강부(160)는 외함부(110)의 절연 파괴에 대비한 인장강도를 증가시키고 외부 충격에 대한 보호 성능도 높일 수 있다.

상기 인장보강부(160)는 상기 상부 유닛과 하부 유닛 중 적어도 하나에서 상기 부스바(124)로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 상기 인장보강부(160)의 끝단에는 상기 체결부를 보호하기 위한 꺾임부(162)가 구비될 수 있다.

전술한 바와 같이 상기 상부 유닛(110c)과 하부 유닛(110d)이 상기 복수의 측면 유닛(110a, 110b)과 볼트결합할 수 있도록 체결부가 구비되며, 상기 체결부는 상기 몰딩부(130)와 중첩되지 않도록 몰딩부(130)의 외측에 위치한다. 즉, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 것처럼 상기 볼트(111a), 너트(111b) 및 와셔(111c)가 체결부를 구성한다.

이때, 상기 꺾임부(162)는 인장보강부(160) 끝단에서 상기 체결부 측으로 일정 길이 연장됨으로써 시공 시에 상기 체결부가 외부 구조물과 충돌하여 파손되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

다만, 상기 꺾임부(162)는 도 2에 도시된 것처럼, 상기 체결부의 볼트(111a)와 너트(111b) 결합 작업 시 간섭하지 않도록 볼트(111a)의 수직 상단까지 연장되지는 않는다.

그리고 도 2에서 보는 바와 같이 상기 방열부(140)의 열방산영역(144)의 높이(h1)는 상기 인장보강부(160) 높이(h2)보다 같거나 작게 이루어질 수 있다. 즉, h1≤≤h2의 관계가 이루어지도록 열방산영역(144)과 인장보강부(160)의 높이를 구성한다.

그에 따라 부스덕트 시공 시에 방열부(140)가 외부 구조물과 간섭하지 않도록 인장보강부(160) 높이(h2)에 맞추어 설치 가능하며, 방열부(140)를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 전력전송부(120)가 하나만 적용되는 경우를 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전력전송부(120)가 둘 이상 구비되어 하나의 선로를 이루도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 전력전송부(120)가 복수로 구성될 수 있다.

도 4 내지 도 6에는 전력전송부(120)가 두 개가 구비되어 하나의 부스덕트 선로를 구성하는 경우를 도시하였다. 물론 공급되는 전력이나 설치 환경 등을 고려하여 3 이상의 전력전송부(120)를 적용하여 전력선로를 구성하는 것도 가능하다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의한 몰딩형 부스덕트에 의하면, 몰딩형 부스덕트의 전체 부피와 무게를 감소시킴으로써 제조, 운반 및 설치의 편의성을 확보할 수 있고, 몰딩부가 외부 환경에 노출되지 않도록 하여 내구성을 확보하고 장시간 경과 후에도 방수, 방진 및 방식 성능을 유지할 수 있다.

그리고 충격에 대한 보호 성능을 높임으로써 고장이나 파손의 가능성을 최소화하고, 간단한 구조를 통해 방열 효과를 극대화함으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있으며, 접지 기능 및 분기 기능을 부가할 수 있도록 하여 제품의 안정성을 높이고, 전력분기를 용이하게 구현함으로써 설계 유연성을 높일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 몰딩형 부스덕트 110 : 외함부
120 : 전력전송부 122 : 전력전송유닛
124 : 부스바 126 : 절연재
130 : 몰딩부 140 : 방열부
150 : 플러그 인 홀 200 : 접속부
210 : 접속부 외함 220 : 접속키트

Claims (20)

1. 금속재질의 부스바와 상기 부스바의 외측을 둘러싼 절연재로 이루어진 전력전송유닛;
   상기 전력전송유닛이 복수 개로 적층된 전력전송부;
   상기 전력전송부 외측을 둘러싸도록 절연수지로 형성되는 몰딩부; 및,
   상기 몰딩부를 감싸며, 금속재질로 이루어지고 외기에 노출되는 외함부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 몰딩부는 상기 전력전송부의 외면 및 상기 외함부의 내면과 밀착되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 몰딩부는 상기 외함부 내부에 절연수지를 만충시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 절연수지는 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
5. 제4항에 있어서,
   상기 에폭시수지는 주제와 경화제로 이루어지며, 주제와 경화제의 혼합비가 100:25 내지 100:35인 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
6. 제4항에 있어서,
   상기 절연수지는 필러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
7. 제1항에 있어서,
   상기 몰딩부는 상기 전력전송부에서 발생된 열을 흡열하여 상기 외함부로 열전도 방식으로 전달하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전력전송부와 상기 외함부 사이의 몰딩부 두께는 상기 전력전송부를 구성하는 전력전송유닛의 부스바 두께의 1배 내지 2배인 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
9. 제1항에 있어서,
   접속부에서의 접속을 위하여 상기 복수 개의 전력전송유닛은 상기 몰딩형 부스덕트의 양 단부에서 인출되며, 상기 몰딩부는 상기 몰딩형 부스덕트의 양 단부에서 노출되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
10. 제1항에 있어서,
    상기 전력전송부가 복수인 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
11. 제1항에 있어서,
    상기 외함부를 통해 접지되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
12. 제1항에 있어서,
    상기 외함부는 상면 유닛, 하면 유닛 및 복수의 측면 유닛으로 이루어지고, 상기 측면 유닛의 외측의 길이 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
13. 제12항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 측면 유닛의 중앙부에 위치하며, 상기 측면 유닛 외측의 길이 방향을 따라 일정 길이로 연장되어 적어도 하나의 바(bar) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
14. 제13항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 측면 유닛과 면접촉되어 상기 외함부 내부의 열을 흡수하는 열흡수영역 및 상기 열흡수영역과 열전도가 가능하도록 연결되어 상기 열흡수영역의 열을 외부로 방산하는 열방산영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
15. 제14항에 있어서,
    상기 상부 유닛과 하부 유닛 중 적어도 하나 이상은 상기 전력전송유닛으로부터 멀어지는 방향으로 상기 측면 유닛과 평행하게 연장되는 인장보강부가 구비되고, 상기 열방산영역의 높이는 상기 인장보강부의 높이와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
16. 제14항에 있어서,
    상기 열방산영역의 단면적이 상기 열흡수영역 단면적과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
17. 제12항에 있어서,
    상기 상면 또는 하면 유닛의 외측에 PH box(Plug-in Hole box)가 결합되는 플러그 인 홀(Plug-in Hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트.
18. 전력 공급을 위한 복수 개의 몰딩형 부스덕트; 및,
    상기 몰딩형 부스덕트를 상호 접속하기 위한 접속부;를 포함하고,
    상기 몰딩형 부스덕트는 금속재질의 부스바와 상기 부스바의 외측을 둘러싼 절연재로 이루어진 전력전송유닛; 상기 전력전송유닛이 복수 개로 적층된 전력전송부; 상기 전력전송부 외측을 둘러싸도록 절연수지로 형성되는 몰딩부; 및, 상기 몰딩부를 감싸며, 금속재질로 이루어지고 외기에 노출되는 외함부;를 포함하고,
    상기 접속부는 접속되는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트의 전력전송유닛을 통전시키는 접속키트, 상기 접속키트를 감싸는 접속부 외함 및 상기 접속부 외함 내부 공간은 절연성 수지가 주입된 접속 몰딩부;를 포함하며,
    상기 몰딩형 부스덕트의 몰딩부와 상기 접속부의 접속 몰딩부는 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트 시스템.
19. 제18항에 있어서,
    상기 접속부를 통해 접속되는 한 쌍의 몰딩형 부스덕트로부터 인출된 전력전송유닛이 상기 접속부의 접속키트에 접속된 상태에서 상기 접속부의 접속부 외함의 조립 후 절연성 수지를 상기 접속부 외함 내부로 주입하여 몰딩부를 형성하여, 상기 몰딩형 부스덕트의 몰딩부와 상기 접속부의 몰딩부가 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트 시스템.
20. 제19항에 있어서,
    상기 몰딩형 부스덕트의 외함부는 상면 유닛, 하면 유닛 및 복수의 측면 유닛으로 이루지고, 상기 측면 유닛의 외측의 길이 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩형 부스덕트 시스템.

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