KR20210033232A - 부싱형 변류기 및 그 변류기를 적용한 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반에 관한 것으로, 결속판과, 상기 결속판의 두 면 각각에 위치하며, 각각 수용공간을 제공하는 제1고정부 및 제2고정부를 포함하는 부싱과, 상기 부싱의 제1고정부에 끼워져 고정되는 변류기를 포함한다.

Description

부싱형 변류기 및 그 변류기를 적용한 배전반{Bushing type current transformer and switchgear assembly equipped with the circuit transformer}

본 발명은 부싱형 변류기 및 그 변류기를 적용한 배전반에 관한 것으로, 더 상세하게는 설치 및 유지보수가 용이한 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기를 적용한 배전반에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 전력계통의 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용되는 장치로서, 배전반에는 발전소 및 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위하여 차단기, 변류기 등 여러 전기 기기가 수납되어 사용된다.

이와 같이 배전반에 수납되는 전기 기기 중에서 전면부에 장착되어 있는 기기들은 전면 방향에서 유지 보수가 가능하나 후면부에 장착된 기기들은 배전반 후면부와 후면 벽과의 유지 보수 공간을 일정부분 이상으로 확보하거나 전면부를 통하여 배전반 내부로 들어가지 않으면 유지 보수가 어렵게 된다.

이와 같은 문제점을 고려하여 본 발명의 출원인이 등록권자인 등록특허 10-1658542호(부싱형 변류기를 적용한 배전반, 2016년 9월 12일 등록)에서 전면 방향에서 차단기실과 변압기실의 내부로 진입하여 유지보수가 가능한 배전반의 구조를 제안하였다.

위의 등록특허에 기재된 내용을 간략하게 설명하면, 전방으로부터 삽입 설치되는 터미널 부싱과, 상기 터미널 부싱에 일단이 결합되는 배전반 터미널과, 전방으로부터 삽입 설치되고, 상기 배전반 터미널을 감싸면서 상기 터미널 부싱에 삽입되는 변류기 부싱과, 상기 계기용 변류기 부싱에 삽입 설치되는 계기용 변류기를 포함한다.

즉, 변류기가 외면에 결합되는 변류기 부싱의 내에 터미널이 삽입되는 구조에서, 변류기 부싱과는 별도의 터미널 부싱을 사용하는 구조를 제안한 것이다.

이러한 구성은 배전반의 전면 방향에서 쉽게 유지 보수를 할 수 있다는 효과가 있으나, 구성품의 수가 상대적으로 많아 개선이 요구되고 있다.

구성품의 수 증가는 설치 또는 유지보수에서 결합 또는 분리하는 시간이 많이 소요되기 때문에 설치 및 유지보수 시간이 지연된다.

또한, 위의 등록특허에 제안된 구조는 적용되는 전원의 상(예를 들어 3상) 각각에 대하여 개별 부싱형 변류기를 적용하기 때문에 작업 시간이 더욱 많이 소요된다.

상기와 같은 시장의 요구를 반영한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 조립 부품의 수를 줄인 부싱형 변류기와 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반을 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 부싱형 변류기를 배전반에 적용할 때, 복수 상의 전원에 대하여 동시에 적용될 수 있도록 모듈화한 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반을 제공함에 있다.

아울러, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 단순한 구조를 제공하여 실질적으로 배전반의 부피를 줄일 수 있으며, 절연성능을 개선할 수 있는 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반을 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 부싱형 변류기는, 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반에 관한 것으로, 결속판과, 상기 결속판의 두 면 각각에 위치하며, 각각 수용공간을 제공하는 제1고정부 및 제2고정부를 포함하는 부싱과, 상기 부싱의 제1고정부에 끼워져 고정되는 변류기를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 결속판은 상기 제1고정부와 제2고정부 각각의 수용공간을 연통하는 통공을 포함하며, 상기 통공에는 터미널이 삽입 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 터미널은, 상기 제1고정부의 수용공간 내에 위치하며, 상기 제2고정부의 수용공간에 결합되는 부스바에 접촉될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1고정부는, 원통형의 구조이며, 끝단 외주면에 탭이 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2고정부는, 사각 통형 구조이며, 부스바가 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 부싱형 변류기가 적용된 배전반은, 부싱형 변류기들과, 상기 부싱형 변류기들의 상기 제2고정부가 관통 삽입되는 체결공을 포함하며, 접촉된 결속판과 결합된 상태로 배전반의 설치면에 결합되는 결합블록을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 결합블록은, 상기 부싱형 변류기들의 제1고정부가 전면, 제2고정부가 후면에 위치하도록 상기 설치면에 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 부싱형 변류기는, 배전반의 전면측에서 부싱의 분리 없이 유지 보수될 수 있다.

본 발명은 부싱형 변류기의 구조를 단순화하여, 설치, 유지 및 보수가 용이하며 작업시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 부싱형 변류기를 모듈화하여, 배전반에 설치, 유지 및 보수를 수행할 때 복수의 상에 동시에 적용하도록 구성하여, 설치, 유지 및 보수를 더 용이하게 할 수 있으며, 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 부싱형 변류기 구조를 단순화함과 아울러 길이를 줄임으로써, 실질적으로 배전반의 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 배전반에 적용할 때, 에폭시 소재 결합블록을 사용하여 절연성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부싱형 변류기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면 구성도이다.
도 3은 3상 전원을 사용하는 배전반에 적용하기 위한 부싱형 변류기의 사시도이다.
도 4는 도 2의 정면도이다.
도 5는 도 2의 일부 투시 평면도이다.
도 6은 본 발명이 적용된 배전반의 일부 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 설치상태 배면도이다.
도 8은 종래 배전반의 일부 구성도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 부싱형 변류기 및 그 부싱형 변류기가 적용된 배전반에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부싱형 변류기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부싱형 변류기는, 부싱(10), 변류기(20) 및 터미널(30)을 포함하여 구성된다.

상기 부싱(10)은, 복수의 체결공(14)이 형성된 결속판(11)과, 상기 결속판(11)의 일면에서 돌출되어 상기 변류기(20)가 끼워져 고정될 수 있는 제1고정부(13)와, 상기 제1고정부(13)의 내측에 마련된 제1수용공간부(16)와, 상기 결속판(11)의 타면에서 돌출되어 차단기실(도면 미도시)의 부스바(busbar)가 결합되는 제2고정부(12)와, 상기 제2고정부(12)의 내측에 마련된 제2수용공간부(15)를 포함하여 구성된다.

상기 결속판(11)에는 상기 제1수용공간부(16)와 제2수용공간부(15)를 연통시키는 통공이 마련되며, 그 통공에는 터미널(30)의 일단이 끼워지며, 고정수단(31)에 의해 결속판(11)에 결합 고정된다.

이와 같은 구성의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부싱형 변류기의 구성과 작용에 대하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 변류기(20)의 부싱(10)의 구조를 변경하여 배전반에 적용했을 때, 변류기(20)가 결속판(11)에 접한 상태에서 배전반의 안쪽에 위치한다. 여기서 배전반의 안쪽이라 함은 배전반의 구획상 변류기실에 해당하며, 변류기실의 전면측에는 차단기실이 위치한다.

종래에는 변류기를 고정하는 부싱에 터미널을 고정함과 아울러 차단기의 부스바가 결합될 수 있는 터미널 부싱을 결합하여 사용하였으나, 본 발명은 하나의 부싱(10)으로 변류기(20)의 고정, 터미널(30)의 고정 및 부스바의 결합을 모두 수행할 수 있다.

이러한 부싱(10)의 구조를 좀 더 상세하게 살펴보면, 먼저 결속판(11)은 사각 판상의 구조로서, 둘레에 다수의 체결공(14)이 형성된 것으로 한다.

이 체결공(14)의 기능은 이후에 좀 더 상세히 설명한다.

도면에서 부호를 생략하였으나, 상기 결속판(11)에는 통공이 형성되어 있다.

결속판(11)은 사각 판상의 구조로 도시하고 설명하지만, 원판형 등 다양한 형상으로 변경하여 실시할 수 있다.

상기 결속판(11)의 일면에는 원통형의 관상 구조물인 제1고정부(13)가 돌출되어 있으며, 그 제1고정부(13)가 위치하는 면과는 반대편의 결속판(11)의 타면에는 사각통형의 제2고정부(12)가 돌출되어 있다.

상기 제1고정부(13)에 의해 제1수용공간부(16)가 제공되고, 제2고정부(12)에 의해 제2수용공간부(15)가 제공된다.

제1고정부(13)의 끝단에는 탭이 형성되어 타 부품과 결합이 용이하며, 외주면에는 원통구조의 변류기(20)가 끼워져 고정된다.

이때 변류기(20)의 일단은 상기 결속판(11)의 일면에 접하는 것이 바람직하다.

상기 제2고정부(12)는 종래 터미널 부싱과 같이 차단기의 부스바를 결합할 수 있는 제2수용공간부(15)를 제공하는 것이며, 부스바의 결합에 필요한 형상으로 변경 실시할 수 있다.

상기 부스바에 연결되는 터미널(30)은 상기 결속판(11)에 마련된 통공에 삽입되어, 제1고정부(13)의 제1수용공간부(16) 내에 위치한다.

변류기(20)는 상기 터미널(30)의 외측에 해당하는 제1고정부(13)의 외면에 결합된 상태가 된다.

상기 터미널(30)은 볼트 등의 고정수단(31)에 의해 결속판(11)에 견고하게 고정된 상태가 된다.

이때 터미널(30)은 제2수용공간부(15)측으로 접점이 노출된 상태가 된다.

이와 같은 구조의 본 발명 부싱형 변류기는 하나의 부싱(10)을 사용하기 때문에 구성요소를 줄일 수 있으며, 설치, 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있으며, 작업시간을 단축할 수 있다.

또한, 부품들의 체결 방식을 사용하는 종래의 부싱형 변류기에 비하여 길이를 줄일 수 있으며, 결과적으로 배전반의 부피를 줄일 수 있다.

도 8은 종래 배전반의 일부 구성도로서, 차단기실과 부싱형 변류기의 사이에 격벽(1)이 마련되어, 변류기실(2)을 구획하도록 구성된다.

이후에 좀 더 상세히 설명되는 결합블록은 차단기실과 부싱형 변류기 사이에서 격벽의 역할을 하기 때문에 기존에 존재하던 격벽을 생략하여 배전반의 부피를 더 줄일 수 있다.

아울러 본 발명은 상대적으로 무게를 줄일 수 있어, 작업의 용이성을 더 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

도 1과 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 부싱형 변류기는 개별 전원 상에 대하여 적용되어 전류를 검출할 수 있는 것이며, 설치작업, 유지 및 보수작업의 용이성을 더욱 향상시키기 위해 복수의 부싱형 변류기를 결합하여 다수 상의 전원에 동시에 적용하는 구조를 제안한다.

도 3은 다수 상의 전원에 일괄적용을 위한 본 발명 부싱형 변류기의 다른 실시예의 사시도이고, 도 4는 도 2의 정면도, 도 5는 도 2의 일부 투시 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 각각 참조하면, 본 발명은 다수의 통공이 마련된 결합블록(200)과, 상기 결합블록(200)의 통공의 수와 동수의 부싱형 변류부(100)를 결합하여 하나의 모듈로 구성할 수 있다.

상기 부싱형 변류부(100)는 앞서 도 1과 도 2를 참조하여 설명한 부싱형 변류기의 구성과 동일하며, 결속판(11)이 상기 결합블록(200)에 접하도록, 결합블록(200)의 통공에 제2고정부(12)가 삽입되도록 결합한다.

상기 결합블록(200)의 통공은 상기 제2고정부(12)의 형상과 동일하여 끼움 결합되도록 할 수 있다.

앞서 부싱형 변류부(100)의 결속판(11)에는 다수의 체결공(14)이 마련된 것으로 설명하였으며, 체결공(14)을 이용하여 상기 결합블록(200)에 볼트 등의 체결수단(300)을 이용하여 결합할 수 있다.

결합블록(200)의 가장자리에는 배전반에 설치시 볼트로 결합블록(200)을 고정할 수 있는 체결공(210)들이 형성되어 있다.

배전반에 설치를 할 때 결합블록(200)을 차단기실의 설치 위치에 고정시키는 것으로 다수 상(도면에서는 3상)의 전원에 대한 변류기의 설치를 할 수 있으며, 유지 보수 작업시에는 그 결합블록(200)을 배전반의 설치 위치에서 분리하여 쉽게 유지 및 보수 작업을 할 수 있으며, 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명이 적용된 배전반의 일부 단면 구성도이고, 도 7은 본 발명의 설치상태 배면도이다.

도 6과 도 7을 각각 참조하면 본 발명은 3상 2열 구조를 가지는 배전반에 적용할 수 있으며, 이때 각 열의 변류기를 동시에 설치 및 유지 보수할 수 있는 특징이 있다.

구체적으로 배전반의 설치면(400)을 상기 결합블록(200)이 접한 상태에서 체결공(210)을 통해 체결할 수 있는 구조로 변경함으로써, 설치, 유지 및 보수가 용이한 특징이 있다.

또한 변류기(20)의 교체 또는 보수시에는 전면측에서 부싱(10)을 분리하지 않고도 변류기(20)를 유지 및 보수할 수 있기 때문에 작업시간을 단축할 수 있다.

상기 결합블록(200)은 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 에폭시 수지의 사용에 따라 절연특성의 향상을 기대할 수 있다.

이처럼 본 발명은 하나의 부싱(10)을 사용하며, 그 부싱(10)의 설계를 변경하여 변류기(20)의 고정, 터미널(30)의 고정 및 부스바의 터미널 연결을 하나의 부싱(10)으로 모두 수행할 수 있기 때문에 구조를 단순화하고 길이를 줄일 수 있다.

또한, 복수의 상에 일괄적용이 가능한 부싱형 변류기 모듈을 제공하여 설치, 유지 및 보수가 용이한 특징이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:부싱 11:결속판
12:제2고정부 13:제1고정부
14:체결공 15:제2수용공간부
16:제1수용공간부 20:변류기
30:터미널 31:고정수단
100:부싱형 변류부 200:결합블록

Claims (7)

1. 결속판과, 상기 결속판의 두 면 각각에 위치하며, 각각 수용공간을 제공하고 배전반의 전면측을 향하는 제1고정부 및 배전반의 배면측을 향하는 제2고정부를 포함하는 부싱; 및
   상기 부싱의 제1고정부에 끼워져 고정되는 변류기를 포함하는 부싱형 변류기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결속판은 상기 제1고정부와 제2고정부 각각의 수용공간을 연통하는 통공을 포함하며,
   상기 통공에는 터미널이 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 부싱형 변류기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 터미널은,
   상기 제1고정부의 수용공간 내에 위치하며,
   상기 제2고정부의 수용공간에 결합되는 부스바에 접촉되는 것을 특징으로 하는 부싱형 변류기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1고정부는,
   원통형의 구조이며, 끝단 외주면에 탭이 형성되고,
   상기 제2고정부는,
   사각 통형 구조이며, 부스바가 결합되는 것을 특징으로 하는 부싱형 변류기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 부싱형 변류기들과,
   상기 부싱형 변류기들의 상기 제2고정부가 관통 삽입되는 체결공을 포함하며, 접촉된 결속판과 결합된 상태로 배전반의 설치면에 결합되는 결합블록을 포함하는 부싱형 변류기가 적용된 배전반.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결합블록은,
   상기 부싱형 변류기들의 제1고정부가 전면, 제2고정부가 후면에 위치하도록 상기 설치면에 결합되는 부싱형 변류기가 적용된 배전반.
7. 제6항에 있어서,
   상기 결합블록은,
   차단기실과 부싱형 변류기 사이의 격벽 역할을 하는 것을 특징으로 하는 부싱형 변류기가 적용된 배전반.

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