WO2020209509A1 - 기중 차단기용 온도상승 방지장치 - Google Patents
기중 차단기용 온도상승 방지장치 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a temperature rise prevention device for an air circuit breaker, and to a temperature rise prevention device for an air circuit breaker that prevents excessive temperature rise of the air circuit breaker.
- air circuit breakers are installed on low-voltage distribution lines to protect people and loads by blocking the circuit with air as an extinguishing medium when abnormal currents such as overcurrent, short circuit and ground fault occur. It is an industrial power device.
- These air circuit breakers can be classified into a fixed type and a withdrawal type, and the withdrawal air circuit breaker differs from a fixed air circuit breaker in that it has a structure that allows the circuit breaker body to be inserted or withdrawn into a cradle.
- the draw-out type air circuit breaker has the advantage of maximizing its performance by installing devices that perform an additional function of the circuit breaker on the cradle, and thus, is positioned as a basic type of air circuit breaker.
- FIG. 1 is a perspective view showing a three-phase withdrawal type air circuit breaker is shown.
- the withdrawal type air circuit breaker is configured such that the circuit breaker body 10 is drawn in or drawn out of the cradle 20.
- Three main body-side input terminals 12 protrude from the upper side of the rear of the circuit breaker main body 10, and three main body-side output terminals 14 protrude from the lower side.
- three cradle-side input terminals 22 protrude from the upper side of the rear surface of the cradle 20, and three cradle-side output terminals 24 protrude from the lower side.
- the switchboard side circuit and the breaker side circuit are It is electrically connected and the air breaker operates.
- Fig. 2 shows a cradle-side terminal portion A of a three-phase circuit breaker.
- the cradle 20 of a conventional air circuit breaker is provided with an input terminal 22 and an output terminal 24 for each phase (R, S, T).
- the input terminal 22 and the output terminal 24 are inserted into the fingers (26a, 26b) which are conductive structures, and the input-side fingers (26a) and the output-side fingers (26b) of each phase are inserted into a pair of insulating members (28). It is fixed.
- the input terminal 22 and the output terminal 24 are connected to a bus bar (not shown) of the switchboard for each phase to be electrically energized, thereby providing driving power to the load side.
- the present invention has been conceived to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a temperature rise prevention device for an air circuit breaker that prevents excessive temperature rise of the air circuit breaker.
- An object of the present invention described above is a temperature rise prevention device for an air circuit breaker connected to a bus bar of a switchboard to supply driving power to a load, which is provided in the bus bar to cool the heat generated from the circuit breaker and the bus bar. It is achieved by providing a temperature rise prevention device for an air circuit breaker, characterized in that it comprises at least one thermoelectric module.
- thermoelectric module is seated.
- thermoelectric module is connected to the busbar by being fastened through the hole.
- thermoelectric module a fitting portion is formed at one end of the thermoelectric module, and a fitting groove is formed in the vicinity of the seating groove among the bus bars to fit the fitting portion.
- a locking portion is formed at an upper end of the fitting portion, and a locking groove is formed in the vicinity of the fitting groove to fit the locking portion.
- protrusions are formed at both ends of the thermoelectric module, and protrusion grooves are formed in the vicinity of the seating groove to fit the protrusions.
- protrusion grooves are formed at both ends of the thermoelectric module, and protrusions are formed in the vicinity of the seating groove to fit into the protrusion grooves.
- thermoelectric module a handle portion is formed on one surface of the thermoelectric module.
- thermoelectric module is provided with a switching unit, the switching unit is turned on or off depending on whether the overcurrent is applied to the busbar side, the thermoelectric module may be operated.
- thermoelectric module in addition, it characterized in that it further comprises a temperature sensing unit for sensing the temperature of the circuit breaker, and a control unit for adjusting the operation of the thermoelectric module according to whether the temperature sensed through the temperature sensing unit exceeds a reference temperature.
- the switching unit is characterized in that consisting of a MOSFET.
- the temperature rise prevention device for an air circuit breaker includes at least one thermoelectric module in the busbar of the switchboard to which the input terminal and the output terminal of the cradle are connected, and cooling the circuit breaker using the thermoelectric module to cause excessive temperature. Since the rise is prevented, there is an effect of preventing the temperature rise of the air circuit breaker without increasing the heat dissipation area of the air circuit breaker.
- thermoelectric module to operate dynamically using a driving power source without installing a separate power source.
- thermoelectric module using current value information such as an overcurrent relay without installing a separate sensor.
- FIG. 1 is a perspective view showing a conventional air circuit breaker.
- FIG. 2 is a perspective view showing a terminal portion of a cradle provided in a conventional air circuit breaker.
- thermoelectric module is provided in a bus bar to which an air circuit breaker is connected according to the first embodiment of the present invention.
- thermoelectric module is provided in a bus bar to which an air circuit breaker is connected according to the first embodiment of the present invention.
- thermoelectric module 5 is a block diagram showing a thermoelectric module according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a thermoelectric module is provided in a bus bar to which an air circuit breaker is connected according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 4 is a thermoelectric module in a bus bar to which an air circuit breaker is connected according to the first embodiment of the present invention.
- Figure 5 is a configuration diagram showing the thermoelectric module according to the first embodiment of the present invention
- Figure 6 is a busbar and the thermoelectric module connected to the air circuit breaker according to the first embodiment of the present invention Showing an exploded perspective view.
- the temperature rise prevention device for an air circuit breaker according to the first embodiment of the present invention is provided in the bus bar 200 of the switchboard to which the air circuit breaker 100 is connected, and (100) And, the air circuit breaker 100 prevents a temperature increase in the vicinity of the bus bar 200 provided.
- the air circuit breaker 100 may include a circuit breaker body 110, a cradle 130 having an input terminal and an output terminal connected to the bus bar 200 through which the circuit breaker body 110 is drawn in and out. have.
- the circuit breaker body 110 is provided with a mover (not shown) and a stator (not shown), and the mover and the stator are turned on or off, so that the energization state can be adjusted.
- circuit breaker body 110 is electrically connected to or disconnected from the cradle 130 while being drawn in or out of the cradle 130, so that the driving power is supplied to the load side.
- the cradle 130 is a structure through which the circuit breaker body 110 is drawn in or out, and additional devices for performing an additional function of the air circuit breaker 100 may be provided.
- the cradle 130 may be provided with an input terminal (not shown) and an output terminal (not shown) for each phase, and the input terminal and the output terminal are connected to the bus bar 200 provided in the switchboard. Drive power can be supplied to the load side.
- the air circuit breaker 100 is prevented from rising to a certain temperature through a temperature increase prevention device, and the temperature increase prevention device may include at least one thermoelectric module 300.
- thermoelectric module 300 is provided with at least one in the bus bar 200 to cool the heat generated from the air circuit breaker 100 or the bus bar 200 to reduce the temperature of the air circuit breaker 100 It can prevent rising above a certain temperature.
- thermoelectric module 300 may include a converter 301, an insulation unit 303, and a thermoelectric element 305.
- the converter 301 may convert the AC current flowing into the circuit breaker 100 into a DC current to be applied to the load side.
- the insulating part 303 is positioned between one end of the converter 301 and the thermoelectric element 305 and adjacent to the other end of the thermoelectric element 305 to connect the thermoelectric module 300 and a driving power source. Can be insulated.
- the thermoelectric element 305 is an element that generates a thermoelectric effect, and may be formed of a P/N semiconductor element or the like.
- thermoelectric element 305 performs a cooling function with a Peltier effect (thermoelectric effect).
- the Peltier effect is a phenomenon in which heat or endothermic heat occurs in addition to Joule heat at the junction when different types of conductors are joined to flow current.
- thermoelectric element 305 in which the Peltier effect occurs, when a direct current flows, heat is transferred from one conductor to the other, so that one conductor becomes cold and the other conductor becomes hot.
- the hot side is prevented from overheating with a heat sink, and the cold side is used for cooling.
- the present invention uses the thermoelectric element 305 having a Peltier effect to cool the heat in the circuit breaker 100 and the bus bar 200 to prevent excessive temperature rise in the air circuit breaker 100. Can be prevented.
- thermoelectric module 300 may be provided in the bus bar 200, and a seating groove 210 may be further formed in the bus bar 200.
- the seating groove 210 may be formed at one end or both ends of the bus bar 200, and the thermoelectric module 300 is connected to the bus bar 200 while being seated in the seating groove 210. I can.
- a first fastening hole 310 may be formed near an edge of the thermoelectric module 300, and a second fastening hole 220 so as to correspond to the first fastening hole 310 in the mounting groove 210 Can be formed.
- a fastening member 400 such as a bolt is fastened through the first fastening hole 310 and the second fastening hole 220 so that the thermoelectric module 300 is seated in the mounting groove 210 It may be connected to the bus bar 200.
- thermoelectric module 300 may further include a switching unit (not shown).
- the switching unit may be made of a MOSFET, etc., and when a predetermined current or more flows into the busbar 200, the air circuit breaker (via the thermoelectric module 300) is turned on to cause the thermoelectric module 300 to operate. 100) etc. can be allowed to cool.
- the current value at which the switching unit is operated may be variously set in consideration of the type of the circuit breaker 100 or the rated current value.
- the air circuit breaker 100 may further include a temperature sensing unit (not shown) and a control unit (not shown).
- the temperature sensing unit may be formed of a detection sensor or the like, and is provided in the air circuit breaker 100 to detect the temperature of the air circuit breaker 100.
- the temperature sensing unit may be located inside the air circuit breaker 100, may be located inside the switchboard where the air circuit breaker 100 is located, the bus bar to which the air circuit breaker 100 is connected It may be located near 200.
- the controller may control an operation of the thermoelectric module 300 by determining whether a temperature sensed through the temperature sensing unit exceeds a reference temperature.
- the controller may control the thermoelectric module 300 to not operate when the temperature sensed through the temperature sensing unit is less than or equal to the reference temperature, and when the temperature sensed through the temperature sensing unit is higher than the reference temperature, the thermoelectric unit By operating the module 300 to absorb surrounding heat through the thermoelectric module 300, the temperature sensed through the temperature sensing unit may be adjusted to be below the reference temperature.
- thermoelectric module 300 a configuration in which the control unit operates the thermoelectric module 300 based on the temperature sensed through the temperature sensing unit is illustrated, but this is only an example and is not limited thereto.
- thermoelectric module 300 in addition to the temperature sensing unit, a configuration for sensing the magnitude of current may be provided, and the controller may be configured to operate the thermoelectric module 300 according to the magnitude of the current.
- FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a busbar and a thermoelectric module to which an air circuit breaker is connected according to a second embodiment of the present invention.
- a seating groove 210 may be formed in the bus bar 200 to which the air circuit breaker 100 is connected according to the second embodiment of the present invention, and it is fitted near the seating groove 210
- a groove 230 may be formed.
- thermoelectric module 300 may be formed at one end of the thermoelectric module 300.
- thermoelectric module 300 when the thermoelectric module 300 is seated in the seating groove 210, the fitting part 330 is inserted into the fitting groove 230, so that the thermoelectric module 300 is connected to the busbar 200. Can be connected to
- a handle part 340 may be further formed on the thermoelectric module 300.
- the handle part 340 is formed on one surface of the thermoelectric module 300, and when a user attaches and attaches the thermoelectric module 300 to the busbar 200, the handle part 340 is held and the The thermoelectric module 300 may be attached to and detached from the bus bar 200.
- FIG. 8 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air breaker is connected according to a third embodiment of the present invention
- FIG. 9 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air breaker is connected according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is an exploded perspective view showing a busbar and a thermoelectric module to which an air breaker is connected according to a fifth embodiment of the present invention.
- a seating groove 210 may be formed in the bus bar 200 to which the air circuit breaker 100 is connected according to the third embodiment of the present invention, and it is fitted near the seating groove 210
- a groove 230 may be formed, and a locking groove 250 may be further formed in the fitting groove 230.
- a fitting portion 330 may be provided at one end of the thermoelectric module 300, and a locking portion 350 may be formed at an upper end of the fitting portion 330.
- thermoelectric module 300 may be connected to the busbar 200.
- a seating groove 210 may be formed in the bus bar 200 to which the air circuit breaker 100 according to the fourth embodiment of the present invention is connected, and near the seating groove 210
- a protrusion groove 270 may be formed in the thermoelectric module 300, and protrusions 370 may be formed at both ends of the thermoelectric module 300.
- a seating groove 210 may be formed in the bus bar 200 to which the air circuit breaker 100 is connected according to the fifth embodiment of the present invention, and near the seating groove 210 Protrusions 290 may be formed in the thermoelectric module 300, and protrusion grooves 390 may be formed at both ends of the thermoelectric module 300.
- thermoelectric module 300 in a state in which the thermoelectric module 300 is seated in the seating groove 210, the protrusions 290 and 370 are fitted into the protruding grooves 270 and 390, so that the thermoelectric module 300 It may be connected to the bar 200.
- thermoelectric module 300 is provided in the bus bar 200 of the switchboard to which the input terminal and the output terminal of the cradle 130 are connected, and the thermoelectric module 300 is used to lift the Since the circuit breaker 100 is cooled to prevent an excessive increase in temperature, an increase in the temperature of the air circuit breaker 100 is prevented without increasing the heat dissipation area of the air circuit breaker 100.
- thermoelectric module 300 is operated using the driving power without installing a separate power source, thereby simplifying the overall structure of the temperature increase prevention device.
- thermoelectric module 300 without installing a separate sensor, by operating the thermoelectric module 300 using current value information such as an overcurrent relay, it is possible to simplify the overall structure of the temperature rise prevention device.
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Abstract
본 발명은 크레들의 입력단자와 출력단자가 연결되는 배전반의 부스바에 적어도 하나의 열전 모듈을 구비시키고, 열전 모듈을 이용하여 차단기를 냉각시켜 온도의 과도한 상승을 방지하기 때문에, 기중 차단기의 방열면적을 크게 하지 않고도 기중 차단기의 온도상승을 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 기중 차단기용 온도상승 방지장치에 관한 것으로, 기중 차단기의 과도한 온도상승을 방지하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기중 차단기(Air Circuit Breaker : ACB)는 저압 배전선로에 설치하여 과전류, 단락 및 지락사고 등의 이상전류가 발생하는 경우 공기를 소호 매질로 하여 회로를 차단함으로써 인명 및 부하기기를 보호하는 산업용 전력기기이다.
이러한 기중 차단기는 고정형과 인출형으로 구분할 수 있는데, 인출형 기중차단기는 차단기 본체를 크레들(Cradle)에 인입 또는 인출할 수 있는 구조를 가진다는 점에서 고정형 기중 차단기와 차이를 가진다.
인출형 기중 차단기는 크레들에 차단기의 부가적인 기능을 수행하는 장치들이 설치되어 그 성능이 극대화될 수 있는 장점이 있고, 이로 인해 기중 차단기의 기본적인 형식으로 자리 잡고 있다.
도 1에는 3상 인출형 기중 차단기를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인출형 기중 차단기는 차단기 본체(10)가 크레들(20)에 인입되거나 인출되도록 구성된다.
차단기 본체(10) 배면의 상측에는 3개의 본체측 입력단자(12)가 돌출되고, 하측에는 3개의 본체측 출력단자(14)가 돌출된다.
한편, 크레들(20) 배면의 상측에는 3개의 크레들측 입력단자(22)가 돌출되고, 하측에는 3개의 크레들측 출력단자(24)가 돌출된다.
크레들측 입력단자(22)와 출력단자(24)가 배전반의 부스바(busbar)(미도시)와 연결되고, 차단기 본체(10)가 크레들(20)에 인입되면 배전반측 회로와 차단기측 회로가 전기적으로 연결되어 기중 차단기가 동작하게 된다.
도 2에는 3상 차단기의 크레들측 단자부(A)가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기중 차단기의 크레들(20)에는 각 상(R, S, T) 별로 입력단자(22)와 출력단자(24)가 구비된다.
입력단자(22)와 출력단자(24)는 도전체 구조물인 핑거(26a, 26b)에 삽입되고, 각 상의 입력측 핑거(26a)와 출력측 핑거(26b)는 한 쌍의 절연부재(28)에 삽입고정된다.
그리고, 입력단자(22)와 출력단자(24)는 각 상별로 배전반의 부스바(미도시)에 연결되어 전기적으로 통전상태가 됨으로써, 구동전원을 부하측으로 제공할 수 있게 된다.
하지만, 상기와 같은 종래의 기중 차단기는, 크레들 측의 입력단자와 출력단자가 배전반의 부스바에 결합되어 구동전원이 부하측으로 공급될 때, 기중 차단기와, 배전반의 온도가 상승하지만, 기중 차단기의 방열면적은 IEC(International Electrotechnical Commission) 규격으로 정해져 있을 뿐만 아니라, 배전반이 소형화되고 있어, 구동전원의 인가로 인해 상승된 온도를 효과적으로 방열하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기중 차단기의 과도한 온도상승을 방지하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 배전반의 부스바에 연결되어 부하에 구동전원을 공급하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치에 있어서, 상기 부스바에 구비되어, 상기 차단기와 상기 부스바에서 발생된 열을 냉각시키는 적어도 하나의 열전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 상기 부스바에는 상기 열전 모듈이 안착되도록 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈의 가장자리 부근에는 제1 체결홀이 형성되고, 상기 안착홈에는 상기 제1 체결홀에 대응되도록 제2 체결홀이 형성되어, 체결부재가 상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀을 관통하여 체결됨으로써 상기 열전 모듈이 상기 부스바에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈의 일단에는 끼움부가 형성되고, 상기 부스바 중 상기 안착홈 부근에는 상기 끼움부가 끼워지도록 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 끼움부의 상단에는 걸림부가 형성되고, 상기 끼움홈 부근에는 상기 걸림부가 끼워지도록 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈의 양단에는 돌기가 형성되고, 상기 안착홈 부근에는 상기 돌기가 끼워지도록 돌기홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈의 양단에는 돌기홈이 형성되고, 상기 안착홈 부근에는 상기 돌기홈에 끼워지도록 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈의 일면에는 손잡이부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전 모듈에는 스위칭부가 구비되어, 상기 부스바 측으로의 과전류 인가여부에 따라 상기 스위칭부가 온 또는 오프되어 상기 열전 모듈이 동작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차단기의 온도를 감지하는 온도 감지부와, 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도를 초과하는지 여부에 따라 상기 열전 모듈의 동작을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위칭부는 모스펫으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 기중 차단기용 온도상승 방지장치는, 크레들의 입력단자와 출력단자가 연결되는 배전반의 부스바에 적어도 하나의 열전 모듈을 구비시키고, 열전 모듈을 이용하여 차단기를 냉각시켜 온도의 과도한 상승을 방지하기 때문에, 기중 차단기의 방열면적을 크게 하지 않고도 기중 차단기의 온도상승을 방지하는 효과가 있다.
또한, 기중 차단기의 방열면적을 넓힐 필요가 없기 때문에, IEC 규격을 만족시키면서도 기중 차단기의 온도상승을 방지하는 효과가 있다.
또한, 별도의 전원을 설치하지 않고도, 구동전원을 이용하여 열전 모듈이 동동작되게 함으로써, 온도상승 방지장치의 전체 구조가 간소화되게 하는 효과가 있다.
또한, 별도의 센서를 설치하지 않고도, 과전류 계전기 등의 전류값 정보를 이용하여 열전 모듈을 동작시킴으로써, 온도상승 방지장치의 전체구조를 간소화시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기중 차단기를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 기중 차단기에 구비되는 크레들의 단자부를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바에 열전 모듈이 구비된 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바에 열전 모듈이 구비된 상태를 나타내는 다른 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 모듈을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기용 온도상승 방지장치에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바에 열전 모듈이 구비된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바에 열전 모듈이 구비된 상태를 나타내는 다른 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 모듈을 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기중 차단기용 온도상승 방지장치는, 기중 차단기(100)가 연결되는 배전반의 부스바(200)에 구비되어, 기중 차단기(100)와, 상기 기중 차단기(100)가 구비된 상기 부스바(200) 부근에서의 온도상승을 방지한다.
이때, 상기 기중 차단기(100)는, 차단기 본체(110), 상기 차단기 본체(110)가 인입출되고, 부스바(200)에 연결되는 입력단자와 출력단자가 구비된 크레들(130)을 포함할 수 있다.
상기 차단기 본체(110)는, 가동자(미도시)와 고정자(미도시) 구비되어, 상기 가동자와 상기 고정자가 온 또는 오프됨으로써, 통전상태가 조절될 수 있다.
또한, 상기 차단기 본체(110)는, 상기 크레들(130)에 인입 또는 인출되면서 상기 크레들(130)과 전기적으로 연결되거나 연결이 해제됨으로써, 구동전원이 부하측으로 공급되는 것을 조절할 수 있다.
상기 크레들(130)은, 상기 차단기 본체(110)가 내부에 인입 또는 인출되는 구조물로서, 상기 기중 차단기(100)의 부가적인 기능을 수행하는 부가장치들이 구비될 수 있다.
여기서, 상기 크레들(130)에는 각 상별로 입력단자(미도시)와 출력단자(미도시)가 구비될 수 있고, 상기 입력단자와 상기 출력단자가 배전반에 구비된 상기 부스바(200)에 연결되어 부하측으로 구동전원이 공급되게 할 수 있다.
한편, 상기 기중 차단기(100)는 온도상승 방지장치를 통해 일정온도로 상승하는 것이 방지되게 되는데, 상기 온도상승 방지장치는 적어도 하나의 열전 모듈(300)을 포함할 수 있다.
상기 열전 모듈(300)은, 상기 부스바(200)에 적어도 하나가 구비되어, 상기 기중 차단기(100)나 상기 부스바(200)에서 발생된 열을 냉각시켜 상기 기중 차단기(100)의 온도가 일정온도 이상으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열전 모듈(300)은, 컨버터(301), 절연부(INSULATOR)(303) 및 열전 소자(305)를 포함할 수 있다.
상기 컨버터(301)는, 상기 차단기(100)로 유입되는 교류전류를 부하측으로 인가되도록 직류전류로 변환할 수 있다.
상기 절연부(303)는, 상기 컨버터(301)와 상기 열전소자(305)의 일단 사이, 그리고, 상기 열전소자(305)의 타단에 인접하도록 위치하여, 상기 열전 모듈(300)과 구동전원을 절연시킬 수 있다.
상기 열전소자(305)는, 열전효과를 발생시키는 소자로, P/N 반도체 소자등으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 열전 소자(305)는 펠티에 효과 (열전 효과)로 냉각기능을 수행한다.
펠티에 효과는, 서로 다른 종류의 도체를 접합하여 전류를 흐르게 할 때, 접합부에서 줄열외에 발열이나 흡열이 일어나는 현상이다.
이러한 펠티에 효과가 일어나는 상기 열전 소자(305)는, 직류전류가 흐르게 되면, 한쪽 도체에서 다른쪽 도체로 열을 전달하여 한쪽 도체가 차가워지고 다른쪽 도체가 뜨거워진다.
이때, 뜨거운 면은 방열판 등으로 과열을 방지하고, 온도가 낮은 면은 냉각에 이용한다.
따라서, 본 발명은 펠티에 효과가 발생하는 상기 열전 소자(305)를 이용하여, 상기 차단기(100)와 상기 부스바(200)에서의 열을 냉각하여 상기 기중 차단기(100)에서의 과도한 온도상승을 방지할 수 있다.
한편, 상기 열전 모듈(300)은 상기 부스바(200)에 적어도 하나 구비될 수 있으며, 상기 부스바(200)에는 안착홈(210)이 더 형성될 수 있다.
상기 안착홈(210)은, 상기 부스바(200)의 일단 또는 양단에 형성될 수 있으며, 상기 열전 모듈(300)은 상기 안착홈(210)에 안착된 상태로 상기 부스바(200)에 연결될 수 있다.
여기서, 상기 열전 모듈(300)의 가장자리 부근에는 제1 체결홀(310)이 형성될 수 있고, 상기 안착홈(210)에는 상기 제1 체결홀(310)에 대응되도록 제2 체결홀(220)이 형성될 수 있다.
따라서, 볼트 등의 체결부재(400)가 상기 제1 체결홀(310)과 상기 제2 체결홀(220)을 관통하여 체결됨으로써 상기 열전 모듈(300)이 상기 안착홈(210)에 안착된 상태로 상기 부스바(200)에 연결될 수 있다.
한편, 상기 열전 모듈(300)은 스위칭부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 스위칭부는, 모스펫 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 부스바(200) 측으로 일정전류 이상이 유입되면, 온 동작하여 상기 열전 모듈(300)이 동작되게 함으로써 상기 열전 모듈(300)을 통해 상기 기중 차단기(100) 등이 냉각되게 할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭부가 동작되는 전류값은 차단기(100) 종류나 정격 전류값 등을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
아울러, 상기 기중 차단기(100)에는 온도 감지부(미도시)와 제어부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
상기 온도 감지부는, 감지센서 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 기중 차단기(100)에 구비되어, 상기 기중 차단기(100)의 온도를 감지할 수 있다.
여기서, 상기 온도 감지부는, 상기 기중 차단기(100)의 내부에 위치할 수 있고, 상기 기중 차단기(100)가 위치하는 배전반 내부에 위치할 수도 있으며, 상기 기중 차단기(100)가 연결되는 상기 부스바(200) 부근에 위치할 수도 있다.
상기 제어부는, 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도를 초과하는 지를 판단하여, 상기 열전 모듈(300)의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도 이하이면, 상기 열전 모듈(300)이 동작되지 못하도록 제어할 수 있고, 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도 이상이면 상기 열전 모듈(300)을 동작시켜 상기 열전 모듈(300)을 통해 주변의 열을 흡수함으로써, 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도 이하가 되도록 조절할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 제어부가 상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도를 기준으로 상기 열전 모듈(300)을 동작시키는 구성을 예시하고 있으나, 이는 일 예시에 불과하며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 온도 감지부외에 전류의 크기를 감지하는 구성을 구비시키고, 전류의 크기에 따라 상기 제어부가 상기 열전 모듈(300)을 동작시키도록 구성될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기중 차단기(100)가 연결된 부스바(200)에는 안착홈(210)이 형성될 수 있고, 상기 안착홈(210) 부근에는 끼움홈(230)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전 모듈(300)의 일단에는 끼움부(330)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 열전 모듈(300)이 상기 안착홈(210)에 안착된 상태에서 상기 끼움부(330)가 상기 끼움홈(230)에 끼워짐으로써 상기 열전 모듈(300)이 상기 부스바(200)에 연결될 수 있다.
여기서, 상기 열전 모듈(300)에는 손잡이부(340)가 더 형성될 수 있다.
상기 손잡이부(340)는 상기 열전 모듈(300)의 일면에 형성되고, 사용자가 상기 열전 모듈(300)을 상기 부스바(200)에 탈부착시킬 때, 상기 손잡이부(340)를 쥔 상태에서 상기 열전 모듈(300)을 상기 부스바(200)에 탈부착시킬 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기중 차단기가 연결된 부스바와 열전 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기중 차단기(100)가 연결된 부스바(200)에는 안착홈(210)이 형성될 수 있고, 상기 안착홈(210) 부근에는 끼움홈(230)이 형성될 수 있으며, 상기 끼움홈(230)에는 걸림홈(250)이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 열전 모듈(300)의 일단에는 끼움부(330)가 구비되고, 상기 끼움부(330)의 상단에는 걸림부(350)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 열전 모듈(300)이 상기 안착홈(210)에 안착된 상태에서 상기 끼움부(330)가 상기 끼움홈(230)에 끼워짐과 동시에 상기 걸림부(350)가 상기 걸림홈(250)에 걸림됨으로써, 상기 열전 모듈(300)이 상기 부스바(200)에 연결될 수 있다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 기중 차단기(100)가 연결된 부스바(200)에는 안착홈(210)이 형성될 수 있고, 상기 안착홈(210) 부근에는 돌기홈(270)이 형성될 수 있으며, 상기 열전 모듈(300)의 양단에는 돌기(370)가 형성될 수 있다.
아울러, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 기중 차단기(100)가 연결된 부스바(200)에는 안착홈(210)이 형성될 수 있고, 상기 안착홈(210) 부근에는 돌기(290)가 형성될 수 있으며, 상기 열전 모듈(300)의 양단에는 돌기홈(390)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 열전 모듈(300)이 상기 안착홈(210)에 안착된 상태에서 상기 돌기(290, 370)가 상기 돌기홈(270, 390)에 끼워짐으로써, 상기 열전 모듈(300)이 상기 부스바(200)에 연결될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 크레들(130)의 입력단자와 출력단자가 연결되는 배전반의 부스바(200)에 적어도 하나의 열전 모듈(300)을 구비시키고, 열전 모듈(300)을 이용하여 기중 차단기(100)를 냉각시켜 온도의 과도한 상승을 방지하기 때문에, 기중 차단기(100)의 방열면적을 크게 하지 않고도 기중 차단기(100)의 온도상승을 방지한다.
또한, 기중 차단기(100)의 방열면적을 넓힐 필요가 없기 때문에, IEC 규격을 만족시키면서도 기중 차단기(100)의 온도 상승을 방지한다.
그리고, 별도의 전원을 설치하지 않고도, 구동전원을 이용하여 열전 모듈(300)이 동작되게 함으로써, 온도상승 방지장치의 전체 구조가 간소화되게 한다.
더하여, 별도의 센서를 설치하지 않고도, 과전류 계전기등의 전류값 정보를 이용하여 열전 모듈(300)을 동작시켜, 온도상승 방지장치의 전체 구조를 간소화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
Claims (11)
- 배전반의 부스바에 연결되어 부하에 구동전원을 공급하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치에 있어서,상기 부스바에 구비되어, 상기 차단기와 상기 부스바에서 발생된 열을 냉각시키는 적어도 하나의 열전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제1항에 있어서,상기 부스바에는 상기 열전 모듈이 안착되도록 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제2항에 있어서,상기 열전 모듈의 가장자리 부근에는 제1 체결홀이 형성되고,상기 안착홈에는 상기 제1 체결홀에 대응되도록 제2 체결홀이 형성되어,체결부재가 상기 제1 체결홀과 상기 제2 체결홀을 관통하여 체결됨으로써 상기 열전 모듈이 상기 부스바에 연결되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제2항에 있어서,상기 열전 모듈의 일단에는 끼움부가 형성되고,상기 부스바 중 상기 안착홈 부근에는 상기 끼움부가 끼워지도록 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제2항에 있어서,상기 끼움부의 상단에는 걸림부가 형성되고,상기 끼움홈 부근에는 상기 걸림부가 끼워지도록 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제2항에 있어서,상기 열전 모듈의 양단에는 돌기가 형성되고,상기 안착홈 부근에는 상기 돌기가 끼워지도록 돌기홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제2항에 있어서,상기 열전 모듈의 양단에는 돌기홈이 형성되고,상기 안착홈 부근에는 상기 돌기홈에 끼워지도록 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열전 모듈의 일면에는 손잡이부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 열전 모듈에는 스위칭부가 구비되어,상기 부스바 측으로의 과전류 인가여부에 따라 상기 스위칭부가 온 또는 오프되어 상기 열전 모듈이 동작되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 차단기의 온도를 감지하는 온도 감지부와,상기 온도 감지부를 통해 감지된 온도가 기준온도를 초과하는지 여부에 따라 상기 열전 모듈의 동작을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
- 제9항에 있어서,상기 스위칭부는 모스펫으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 온도상승 방지장치.
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