KR101433004B1 - Heat sink busbar and switchgear having thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것으로서, 특히 부스바의 상면에 히트 싱크를 형성하여 부스바의 외주길이(대기접촉면)를 넓힘으로써 방열 효율을 증대시키고, 히트 싱크 부스바를 인슐레이터와 함체 고정 브라켓을 볼트와 너트를 이용하여 함체 내에 안정적으로 고정하고, 연결 브라켓과 볼트 및 너트를 이용하여 히트 싱크 부스바를 간단하게 조립 연결할 수 있도록 함으로써 구조가 간단하고, 제조 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a heat sink booth bar and a switchboard having the heat sink booth bar. More particularly, the heat sink is formed on the upper surface of the booth bar to widen the outer circumferential length (atmospheric contact surface) And fixing the bracket to the mounting bracket securely by using bolts and nuts, and by connecting brackets and bolts and nuts, it is possible to easily connect and assemble the heat sink bus bars, so that the structure is simple and the manufacturing time is shortened And more particularly to a heat sink booth bar and a power storage panel having the heat sink booth bar.
Description
본 발명은 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것으로서, 상세하게는 부스바의 상면에 히트 싱크를 형성하여 방열 효율을 증대시키고, 히트 싱크 부스바를 함체 내에 고정하고, 히트 싱크 부스바를 상호 연결할 수 있는 구조를 제공하도록 하는 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a heat sink for a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger having a heat sink formed on an upper surface of a booster bar to increase the heat radiation efficiency, to fix the heat sink booster bar in the housing, The present invention relates to a heat sink booth bar for providing a structure capable of providing a heat sink and a busbar having the same.
수배전반은 전력을 필요로 하는 공장, 빌딩, 병원, 아파트 단지 및 각종 산업시설 등에 한전으로부터 공급된 특별 고압의 전기를 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격용량으로 변환시켜 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작, 제어 및 감시하는 장치이다.The switchgear transforms the special high-voltage electricity supplied from KEPCO to the low voltage and rated capacity that meet the specifications of the various facilities and equipments which are actually used in factories, buildings, hospitals, apartment complexes and various industrial facilities requiring electric power, Control, and monitoring so that the user can safely use the device.
상기 수배전반은 한전으로부터 공급된 22.9㎸, 24㎸, 25.8㎸ 등의 특고압이 인가되는 특고압반과, 전력을 변압하는 변압기반(Transformer;전력용 변압기)과, 고압배전반, 저압배전반, MCC반(MOTOR CONTROL CENTER), 분전반, 일체형 배전반으로 이루어진다.The above-mentioned switchgear is composed of an extra high-voltage unit supplied with special voltage such as 22.9 kV, 24 kV and 25.8 kV supplied from KEPCO, a transformer (power transformer) transforming power, a high voltage switchboard, a low voltage switchboard, MOTOR CONTROL CENTER), distribution board, and integrated switchboard.
이러한 수배전반에는 단자와 단자 사이를 접속하기 위하여 부스바(busbar)가 사용되고, 일반적으로 사용되는 부스바의 경우 높은 전기전도성이 필요하고, 차단기와 같은 특수 개폐기에 사용되는 부스바의 경우 스프링이나 다른 장치에 의해 접점이 이루어지는 작용을 한다. 그러므로 부스바 및 차단기 개폐용 부스바의 재질은 전기전도도가 좋은 구리를 사용하고 있다.In such a switchboard, a busbar is used to connect terminals and terminals. In general, busbars require high electrical conductivity. In the case of busbars used in special switches such as breakers, a spring or other device So that the contact point is formed. Therefore, the material of the busbar and the busbar for opening and closing the breaker uses copper of high electrical conductivity.
또한 전기 판넬부에서 각 장치로 전기를 공급해주는 연결부인 부스바는 상기와 같이 대부분이 구리재질을 사용하고 있으나, 구리 소재의 특성상 무게가 무겁고, 다른 소재와 비교하였을 때 상대적으로 재료비의 상승을 야기하여 수배전반 부품의 가격상승을 초래하고 중전기기나 그 이상의 용량 기기에 있어서 고 중량의 무게로 제품의 내구성에 문제를 일으킬 소지가 발생하게 된다.In addition, although the bus bar, which is a connection part for supplying electricity to each device in the electric panel part, uses mostly copper material as described above, due to the characteristics of the copper material, the weight is heavy. The price of the switchgear part is increased, and the weight of the heavy electric appliance or the capacity device of higher capacity causes the problem of the durability of the product.
이와 같은 문제로 가격이 저렴한 소재인 알루미늄을 사용할 수 있다. 그러나 구리소재에 비하여 낮은 전기전도도로 인하여 구리보다 2배 이상의 부피를 가져야하며 그렇지 않은 경우 전기 통전시 열이 발생하게 되어 사용 환경에 따라서 냉각기를 설치해 주어야 하는 문제가 발생한다. 특히 통전시 발생 가능한 아크에 의해서 용융점이 낮은 알루미늄 소재의 용융이 발생할 여지가 높기 때문에 중전기기나 그 이상의 용량 기기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.Aluminum, which is a cheap material, can be used because of this problem. However, due to its low electrical conductivity, copper must have a volume more than twice that of copper. Otherwise, heat will be generated when electric power is supplied, and a cooler must be installed according to the usage environment. Particularly, there is a problem that aluminum material having a low melting point is likely to melt due to an arc that can be generated during energization, which is not suitable for a heavy electric machine or a capacity device.
또한, 전기접점이 발생하는 부분에 상대적으로 전기전도도가 높고 용융점이 높은 구리소재를 위치시켜주는 것이 바람직하다. 이와 같은 알루미늄 소재와 구리소재를 접합해 주는 방법은 대표적인 예로 국내 특허공개공보 10-2006-0035057호에 개시된 바와 같은 클래드법을 들 수가 있다.In addition, it is preferable to place a copper material having a high electrical conductivity and a high melting point in a portion where electrical contacts are generated. As a typical example of such a method of joining an aluminum material and a copper material, there is a cladding method as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0035057.
그런데 구리와 알루미늄을 클래드 할때 접합 하고자 하는 소재의 표면에 불순물이 존재하여 접합면에 불량이 발생할 수 있기 때문에 클래드 전 표면처리공정이 필요하게 된다. 또한 가압에 의한 방법이기 때문에 클래드 전과후의 치수변화가 발생하는 문제점이 있으며, 특히 국부적인 접합이 불가능하다는 문제점이 있다.However, when copper and aluminum are cladded, impurities are present on the surface of the material to be bonded, so that defects may occur on the bonding surfaces, so that the entire surface treatment process of the clad is required. In addition, since the method is by pressure, there is a problem that dimensional changes occur before and after the clad, and in particular, there is a problem that local bonding is impossible.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본출원인에 의해 출원되어 등록된 국내특허등록 10-1200568호, 10-1055657호가 공개되어 있다.In order to solve such a problem, domestic patent registration 10-1200568 and 10-1055657 filed and filed by the present applicant are disclosed.
상기 국내특허등록 10-1200568호, 10-1055657호는 알루미늄 또는 동재질의 부스바의 표면에 도료를 도포하여 복사열 전달량을 증가시켜 부스바의 온도 상승을 억제하도록 하는 구성이다.Korean Patent Registration Nos. 10-1200568 and 10-1055657 disclose a configuration in which paint is applied to the surface of a booth bar made of aluminum or copper to increase the radiation heat transfer amount to suppress the temperature rise of the booth bar.
그러나, 이러한 종래의 부스바는 장시간 열에 노출된 도료가 부스바의 표면에서 박리되거나 부식되는 문제점이 있다.However, such a conventional bus bar has a problem that the paint exposed to heat for a long time peels off or corrodes on the surface of the bus bar.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부스바의 상면에 히트 싱크를 형성하여 방열 효율을 증대시키고, 히트 싱크 부스바를 함체 내에 고정하고, 히트 싱크 부스바를 상호 연결할 수 있는 구조를 제공하도록 하는 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a structure in which a heat sink is formed on an upper surface of a bus bar to increase a heat radiation efficiency, fix a heat sink bus bar in a housing, And to provide a heat sink booth bar and a power storage panel having the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,According to an aspect of the present invention,
부스바에 있어서, 직사각형태의 막대 형태로 형성되고, 상면에 길이 방향으로 그 단면 형상이 요철 모양인 히트 싱크가 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.The booth bar is characterized in that the heat sink is integrally formed on the upper surface in the form of a rectangular bar and the cross-sectional shape of which is irregular in the longitudinal direction.
여기에서, 상기 히트 싱크는 동일 높이를 가지며 형성되되, 폭과 피치가 동일하거나 다르게 형성된다.Here, the heat sinks are formed to have the same height and have the same width or different pitches.
여기에서 또한, 상기 히트 싱크 부스바는 볼트 또는 너트 결합이 가능하도록 저면에 길이 방향으로 T자 형태의 레일홈이 형성되고, 상면에서 수직으로 상기 레일홈을 관통하는 볼트홀이 구비된다.Here, the heat sink bus bar is formed with a T-shaped rail groove in the longitudinal direction on the bottom surface thereof so as to be able to be coupled with a bolt or a nut, and a bolt hole penetrating the rail groove vertically from the upper surface thereof.
여기에서 또, 상기 히트 싱크 부스바는 직선 또는 L자 형태로 압출 성형된다.Here, the heat sink bus bar is extruded in a straight line or L shape.
여기에서 또, 상기 히트 싱크 부스바는 동 또는 알루미늄 재질로 형성된다.
Here, the heat sink bus bar is formed of copper or aluminum.
본 발명의 다른 특징은,According to another aspect of the present invention,
수배전반에 있어서, 함체와; 상기 함체에 고정되는 고정 브라켓과; 직사각형태의 막대 형태로 형성되고, 상면에 길이 방향으로 그 단면 형상이 요철 모양인 히트 싱크가 일체로 성형되며, RSNT상으로 구비되는 히트 싱크 부스바와; 각 상의 상기 히트 싱크 부스바를 상기 고정 브라켓에 고정시키는 인슐레이터; 및 각 상의 상기 히트 싱크 부스바를 연장하여 경로를 형성하도록 상기 히트 싱크 부스바를 상호 고정시키는 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.In a power distribution panel, an enclosure; A fixing bracket fixed to the housing; A heat sink bus bar formed on the RSNT and integrally formed with a heat sink having a rectangular shape in cross section and having a cross-sectional shape in the longitudinal direction on an upper surface thereof; An insulator for fixing the heat sink busbar of each phase to the fixing bracket; And a connection bracket for mutually fixing the heat sink booth bars so as to form a path by extending the heat sink booth bars of each phase.
여기에서, 상기 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반은 상기 히트 싱크 부스바의 상면에 결합되는 부스바용 절연 커버를 더 포함한다.Here, the switchboard having the heat sink bus bar may further include an insulating cover for the bus bar coupled to the upper surface of the heat sink bus bar.
여기에서 또한, 상기 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반은 상기 히트 싱크 부스바의 저면에 볼트 결합되어 케이블을 연결하거나 함체에 구비된 단자에 연결하도록 T형 브라켓을 더 포함한다.In this case, the switchboard having the heat sink bus bar may further include a T-shaped bracket coupled to a bottom surface of the heat sink bus bar so as to be connected to a cable or a terminal provided in the housing.
여기에서 또, 상기 히트 싱크는 동일 높이를 가지며 형성되되, 폭과 피치가 동일하거나 다르게 형성된다.Here, the heat sinks are formed to have the same height, and the widths and the pitches are the same or different.
여기에서 또, 상기 히트 싱크 부스바는 볼트 또는 너트 결합이 가능하도록 저면에 길이 방향으로 T자 형태의 레일홈이 형성되고, 상면에서 수직으로 상기 레일홈을 관통하는 볼트홀이 구비된다.Here, the heat sink bus bar is formed with a T-shaped rail groove on the bottom surface thereof so as to be able to be coupled with a bolt or a nut, and a bolt hole passing through the rail groove vertically from the upper surface thereof.
여기에서 또, 상기 히트 싱크 부스바는 직선 또는 L자 형태로 압출 성형된다.Here, the heat sink bus bar is extruded in a straight line or L shape.
여기에서 또, 상기 히트 싱크 부스바는 동 또는 알루미늄 재질로 형성된다.Here, the heat sink bus bar is formed of copper or aluminum.
여기에서 또, 상기 인슐레이터는 절연 재질로 각 상의 상기 히트 싱크 부스바가 안착되도록 단턱이 형성되고, 상기 고정 브라켓에 볼트 고정되는 하부 인슐레이터와; 절연 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되는 형태의 제 1요홈이 형성되고, 상기 하부 인슐레이터에 상기 히트 싱크 부스바를 볼트 고정시키는 고정 인슐레이터; 및 절연 재질로 상기 하부 인슐레이터와 대응되는 형태로 형성되어 상기 하부 인슐레이터에 볼트 고정되는 상부 인슐레이터로 이루어진다.Here, the insulator includes a lower insulator having a step formed so that the heat sink bus bar of each phase is seated by an insulating material, and being bolted to the fixing bracket; A fixing insulator for fixing the heat sink booth bar to the lower insulator with a first groove formed in a shape of a rectangular plate with an insulating material and engaging with a heat sink of the heat sink booth bar on a bottom surface thereof; And an upper insulator formed in a shape corresponding to the lower insulator with an insulating material and bolted to the lower insulator.
여기에서 또, 상기 연결 브라켓은 상기 히트 싱크 부스바에 수직 또는 수평으로 다른 히트 싱크 부스바를 연결시 이들 사이에 설치되도록 구리 또는 알루미늄 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되는 형태의 제 2요홈이 형성되는 제 1연결 플레이트와; 상기 제 1연결 플레이트와 동일한 재질 및 형태로 형성되어 상기 히트 싱크 부스바의 상부에 설치되어 볼트에 의해 2개의 상기 히트 싱크 부스바와 상기 제 1연결 플레이트를 고정시키는 제 2연결 플레이트; 및 상기 제 2연결 플레이트 상부에서 핀 결합되는 브라켓용 절연 커버로 이루어진다.Here, the connection bracket may be formed in a rectangular plate shape of copper or aluminum so as to be installed between the heat sink bus bars when the other heat sink bus bars are vertically or horizontally connected to the heat sink bus bar, A first connecting plate on which a second groove is formed to be engaged with the sink; A second connection plate formed in the same material and shape as the first connection plate and installed on the top of the heat sink bus bar to fix the two heat sink booth bars and the first connection plate by bolts; And an insulating cover for a bracket that is pin-coupled at an upper portion of the second connecting plate.
여기에서 또, 상기 브라켓용 절연 커버는 2개의 상기 히트 싱크 부스바 단부를 커버하도록 2개의 측면에 하방향으로 연장 형성되고, 다른 2개의 측면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되도록 제 3요홈이 형성된다.Here, the above-mentioned bracket insulating cover is formed to extend downward on two sides so as to cover the two ends of the heat sink booth bar, and on the other two sides, A groove is formed.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반에 따르면, 부스바의 상면에 히트 싱크를 형성하여 부스바의 외주길이(대기접촉면)을 넓힘으로써 방열 효율을 증대시키고, 히트 싱크 부스바를 인슐레이터와 함체 고정 브라켓을 볼트와 너트를 이용하여 함체 내에 안정적으로 고정하고, 연결 브라켓과 볼트 및 너트를 이용하여 히트 싱크 부스바를 간단하게 조립 연결할 수 있도록 함으로써 구조가 간단하고, 제조 시간을 단축시킬 수 있다.According to the present invention, a heat sink is formed on the upper surface of the booth bar to widen the outer circumferential length (atmospheric contact surface) of the booth bar to increase the heat radiation efficiency, It is possible to fix the bracket of the bar with the bolts and nuts securely in the housing by using the bolts and nuts, and to simplify the assembly and connection of the heat sink bus bars by using the connecting brackets and bolts and nuts. .
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 히트 싱크 부스바가 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 인슐레이터의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 결합 상태에서의 정면도이다.
도 7은 도 5의 결합 상태에서의 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 연결 클램프의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 T형 클램프의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12 내지 도 15는 일반적인 구리/알루미늄 부스바와 본 발명에 따른 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 온도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.1 and 2 are perspective views showing the structure of a heat sink bus bar according to the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a configuration of a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a heat sink booth bar coupled to a heat sink booth bar according to the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating the configuration of an insulator during a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention.
Fig. 6 is a front view in the coupled state of Fig. 5;
7 is a cross-sectional view in the engaged state of Fig.
FIG. 8 and FIG. 9 are perspective views illustrating the construction of a connection clamp in a switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention.
FIG. 10 and FIG. 11 are perspective views illustrating the construction of a T-shaped clamp in a switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention.
12 to 15 are graphs showing the results of simulating the temperature characteristics of a conventional copper / aluminum bus bar and a heat sink bus bar according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바 및 이를 구비하는 수배전반의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure of a heat sink bus bar according to the present invention and a switchboard having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
먼저, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.First, the structure of a heat sink bus bar according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 구성을 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views showing the structure of a heat sink bus bar according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바(30)는 직사각형태의 막대 형태로 형성되고, 상면에 길이 방향으로 그 단면 형상이 요철 모양인 히트 싱크(31)가 일체로 성형된다. 여기에서, 히트 싱크(31)는 물결 모양으로 동일 높이를 가지며 형성되되, 폭과 피치가 동일하거나 다르게 형성되고, 볼트 또는 너트 결합이 가능하도록 저면에 길이 방향으로 T자 형태의 레일홈(33)이 형성되며, 상면에서 수직으로 레일홈(33)을 관통하는 볼트홀(35)이 구비된다. 여기에서 또한, 히트 싱크 부스바(30)는 직선 또는 L자 형태로 압출 성형되고, 동 또는 알루미늄 재질로 형성된다. 이때, 히트 싱크 부스바(30)는 단독으로 사용되거나 용량이 높은 경우 히트 싱크가 상면과 저면에 위치하도록 두 개가 상호 결합되어 사용될 수도 있다.
1 and 2, the heat
그리고, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The construction of a switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 히트 싱크 부스바가 결합된 모습을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 인슐레이터의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 결합 상태에서의 정면도이며, 도 7은 도 5의 결합 상태에서의 단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 연결 클램프의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반중 T형 클램프의 구성을 나타낸 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view illustrating a heat sink bus bar of a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a structure of an insulator in a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention, FIG. 6 is a front view of the combined state of FIG. 5, FIG. 7 is a cross- FIGS. 8 and 9 are perspective views showing the construction of a connection clamp of a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention, and FIGS. 10 and 11 are views showing a configuration of a T-type clamp among a power switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention Fig.
도 3 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반(1)은, 함체(10)와, 고정 브라켓(20)과, 히트 싱크 부스바(30)와, 인슐레이터(40)와, 연결 브라켓(50)과, 부스바용 절연 커버(60) 및 T형 브라켓(70)을 포함하여 구성된다.3 to 11, a
먼저, 함체(10)는 통상의 구조로 내부에 공간부를 구비한다.
First, the
그리고, 고정 브라켓(20)은 함체(10)에 히트 싱크 부스바(30)를 고정한다.
The fixing
또한, 히트 싱크 부스바(30)는 상기에서 설명한 바와 같은 구성으로 그 중복 설명은 생략한다. 여기에서, 히트 싱크 부스바(30)는 RSNT상으로 각각 구비된다. 한편, 히트 싱크 부스바(30)에는 상면에 부스바용 절연 커버(60)가 결합된다. 이때, 부스바용 절연 커버(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 단면 형상이 디귿자 형태로 형성되되, 양단에 히트 싱크 부스바(30)에 결합되도록 결합턱이 형성되고, 상면에 히트 싱크(31)와 동일한 요철이 형성되어 이와 면접된다.
In addition, the heat
또, 인슐레이터(40)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 절연 재질로 각 상의 히트 싱크 부스바(30)가 안착되도록 단턱(41a)이 형성되고, 고정 브라켓(20)에 볼트 고정되는 하부 인슐레이터(41)와, 절연 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 히트 싱크 부스바(30)의 히트 싱크(31)와 치합되는 형태의 제 1요홈(43a)이 형성되고, 하부 인슐레이터(41)에 히트 싱크 부스바(30)를 볼트 고정시키는 고정 인슐레이터(43)와, 절연 재질로 하부 인슐레이터(41)와 대응되는 형태로 형성되어 하부 인슐레이터(41)에 볼트 고정되는 상부 인슐레이터(45)로 이루어진다. 이때, 하부 인슐레이터(41)에는 고정 인슐레이터(43)과 고정 브라켓(20)를 용이하게 볼트로 고정시킬 수 있도록 인서트(41b)가 설치되는 것이 바람직하다.
5 to 7, the
또, 연결 브라켓(50)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 히트 싱크 부스바(30)에 수직 또는 수평으로 다른 히트 싱크 부스바(30)를 연결시 이들 사이에 설치되도록 히트 싱크 부스바(30)와 동일 재질인 구리 또는 알루미늄 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 히트 싱크 부스바(30)의 히트 싱크(31)와 치합되는 형태의 제 2요홈(51a)이 형성되는 제 1연결 플레이트(51)과, 제 1연결 플레이트(51)과 동일한 재질 및 형태로 형성되어 히트 싱크 부스바(30)의 상부에 설치되어 볼트에 의해 2개의 히트 싱크 부스바(30)와 제 1연결 플레이트(51)를 고정시키는 제 2연결 플레이트(53)와, 제 2연결 플레이트(53) 상부에서 핀 결합되는 브라켓용 절연 커버(55)로 이루어진다. 이때, 브라켓용 절연 커버(55)는 2개의 히트 싱크 부스바(30) 단부를 커버하도록 2개의 측면에 하방향으로 연장 형성되고, 다른 2개의 측면 하단에 히트 싱크 부스바(30)의 히트 싱크(31)와 치합되도록 제 3요홈(55a)이 형성된다.
8 and 9, the
한편, T형 브라켓(70)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 히트 싱크 부스바(30)의 저면에 삽입된 후 볼트 결합되어 케이블(C)을 연결하거나 함체(10)에 구비된 단자(11)에 결합되도록 한다. 이때, T형 브라켓(70)은 상면에 히트 싱크 부스바(30)의 레일홈(33)에 삽입되도록 상면에 돌기(71)가 돌출 형성된다.
10 and 11, the T-shaped
이하, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반의 조립 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an assembling process of a switchboard having a heat sink bus bar according to the present invention will be described in detail.
먼저, 함체(10)에 고정 브라켓(20)을 설치하고, 고정 브라켓(20)에 인슐레이터(40)중 하부 인슐레이터(41)를 고정시킨다.First, the fixing
이러한 상태에서, 크기에 맞게 절단되고, 볼트홀(35)이 형성된 히트 싱크 부스바(30)를 하부 인슐레이터(41)에 설치하고, 고정 인슐레이터(43)와 볼트를 이용하여 히트 싱크 부스바(30)를 하부 인슐레이터(41)에 고정시킨 다음, 상부 인슐레이터(45)를 하부 인슐레이터(41)에 볼트로 고정시킨다.In this state, the heat
그리고, 함체(10) 내에서 수직 방향 수평 방향으로 상호 조립되는 히트 싱크 부스바(30)의 결합을 위하여 결합 부위에 연결 브라켓(50)을 설치하여 상호 전기적으로 연결되도록 한다.In order to engage the heat sink booth bars 30 assembled in the vertical direction in the
한편, 케이블(C)을 연결이 필요한 경우 해당 위치에 위치하는 히트 싱크 부스바(30)의 저면에 T형 브라켓(70)을 삽입하여 볼트로 고정시킨 다음, T형 브라켓(70)에 케이블(C) 단자를 볼트와 너트로 고정시킨다. 또한, 동일한 방식으로 함체(10)에 구비된 단자(11)와 연결이 필요한 경우 해당 위치에 위치하는 히트 싱크 부스바(30)의 저면에 T형 브라켓(70)을 삽입하고, T형 브라켓(70)과 함체(10)에 구비된 단자(11)를 볼트와 너트로 고정시킨다.When the cable C is to be connected, the T-
계속해서 조립이 완료되면, 부스바용 절연 커버(60)를 히트 싱크 부스바(30)에 결합시켜 절연이 이루어지도록 한다.
When the assembly is completed, the insulating
이하, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 방열 효율을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the heat dissipation efficiency of the heat sink bus bar according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 12 내지 도 15는 일반적인 구리/알루미늄 부스바와 본 발명에 따른 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 온도 특성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.12 to 15 are graphs showing the results of simulating the temperature characteristics of a conventional copper / aluminum bus bar and a heat sink bus bar according to the present invention.
본 발명에 따른 히트 싱크 부스바의 온도를 측정하기 위하여 소프트웨어를 이용한 온도 분포를 예측한 결과 아래와 같은 값을 얻을 수 있었다. 결과값은 전산유체해석(CFD)을 수행하였고, 프로그램은 솔리드웍스 플로우 시뮬레이션(SolidWorks Flow Simulation 2014(EFD-Flo))을 이용하였다.In order to measure the temperature of the heat sink bus bar according to the present invention, the temperature distribution using the software was predicted, and the following values were obtained. The results were computational fluid dynamics (CFD) and the program used SolidWorks Flow Simulation 2014 (EFD-Flo).
시뮬레이션 조건은 자연대류이고, 압력은 1기압 101300N/㎡, 해석 방식( Analysis Type)은 외부 유동(External), 주위 온도 25 ℃, 중력(Gravity), 9.8m/s, 플로우 타입 난류(Turbulent flow)로 설정하였다.The simulation conditions are natural convection, the pressure is 1 atmospheric pressure 101300N / ㎡, the analysis type is External, Ambient temperature 25 ℃, Gravity, 9.8m / s, Turbulent flow, Respectively.
그리고, 부스바를 구리와 알루미늄(A6063-O) 재질로 형성하고, 부스바를 수직으로 설치한 상태에서 2000A의 전류를 인가하였다.Then, the bus bar was made of copper and aluminum (A6063-O), and a current of 2000 A was applied in a state where the bus bar was installed vertically.
시뮬레이션 결과 기존 구리 부스바의 경우 최고 온도가 76.6℃이고, 델타-T가 51.6℃인데, 본 발명에서와 같이 구리 부스바에 히트 싱크를 형성한 경우 최고 온도가 60.0℃이고, 델타-T가 35℃로서 약 16.6℃가 하락하는 것을 확인할 수 있다.Simulation results show that the maximum temperature is 76.6 ° C and the delta -T is 51.6 ° C in the conventional copper bus bar. When the heat sink is formed in the copper bus bar as in the present invention, the maximum temperature is 60.0 ° C and the delta- It can be confirmed that the temperature decreases by about 16.6 ° C.
또한, 기존 알루미늄 부스바의 경우 최고 온도가 90.1℃이고, 델타-T가 65.1℃인데, 본 발명에서와 같이 알루미늄 부스바에 히트 싱크를 형성한 경우 최고 온도가 68.8℃이고, 델타-T가43.7℃로서 약 21.4℃가 하락하는 것을 확인할 수 있다.In the case of the conventional aluminum bus bar, the maximum temperature is 90.1 ° C and the delta-T is 65.1 ° C. When the heat sink is formed in the aluminum bus bar as in the present invention, the maximum temperature is 68.8 ° C, And it can be confirmed that the temperature decreases by about 21.4 ° C.
따라서, 본 발명에 따른 히트 싱크 부스바는 기존의 동과 알루미늄 재질의 바 형태의 부스바에 비해 그 방열 효율이 뛰어난 것을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the heat sink booth bar according to the present invention has a superior heat dissipation efficiency as compared with the conventional copper and aluminum bar-shaped bus bars.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
10 : 함체 20 : 고정 브라켓
30 : 히트 싱크 부스바 40 : 인슐레이터
50 : 연결 브라켓 60 : 부스바용 절연 커버
70 : T형 브라켓10: Housing 20: Fixing bracket
30: Heat sink booth bar 40: Insulator
50: Connection bracket 60: Insulation cover for busbar
70: T type bracket
Claims (15)
직사각형태의 막대 형태로 형성되고, 상면에 길이 방향으로 그 단면 형상이 요철 형태인 히트 싱크가 일체로 성형되며, 볼트 또는 너트 결합이 가능하도록 저면에 길이 방향으로 T자 형태의 레일홈이 형성되고, 상면에서 수직으로 상기 레일홈을 관통하는 볼트홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바.In the bus bar,
A heat sink having a concavo-convex shape in its longitudinal direction is integrally formed on the upper surface of the heat sink, and a T-shaped rail groove is formed on the bottom surface of the heat sink so that a bolt or a nut can be coupled And a bolt hole penetrating through the rail groove is formed vertically on the upper surface of the heat sink.
상기 히트 싱크는,
동일 높이를 가지며 형성되되, 폭과 피치가 동일하거나 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바.The method according to claim 1,
The heat sink
And the width and the pitch of the heat sink are equal to or different from each other.
상기 히트 싱크 부스바는,
직선 또는 L자 형태로 압출 성형되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바.The method according to claim 1,
Wherein the heat sink bus bar
And is extruded in a straight or L shape.
상기 히트 싱크 부스바는,
동 또는 알루미늄 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바.The method according to claim 1,
Wherein the heat sink bus bar
Wherein the heat sink is formed of copper or aluminum.
함체와;
상기 함체에 고정되는 고정 브라켓과;
직사각형태의 막대 형태로 형성되고, 상면에 길이 방향으로 그 단면 형상이 요철 형태인 히트 싱크가 일체로 성형되며, RSNT상으로 구비되는 히트 싱크 부스바와;
각 상의 상기 히트 싱크 부스바를 상기 고정 브라켓에 고정시키는 인슐레이터; 및
각 상의 상기 히트 싱크 부스바를 연장하여 경로를 형성하도록 상기 히트 싱크 부스바를 상호 고정시키는 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.In the switchboard,
A housing and;
A fixing bracket fixed to the housing;
A heat sink bus bar formed on the RSNT and formed integrally with the heat sink, the heat sink having a rectangular shape in cross section and having a cross-sectional shape in the longitudinal direction on the upper surface thereof;
An insulator for fixing the heat sink busbar of each phase to the fixing bracket; And
And a connection bracket for fixing the heat sink booth bars to each other to extend the heat sink booth bars to form paths.
상기 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반은,
상기 히트 싱크 부스바의 상면에 결합되는 부스바용 절연 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
The busbar having the heat sink bus bar (10)
Further comprising an insulating cover for the bus bar which is coupled to the upper surface of the heat sink bus bar.
상기 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반은,
상기 히트 싱크 부스바의 저면에 볼트 결합되어 케이블을 연결하거나 함체에 구비된 단자에 연결하도록 T형 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
The busbar having the heat sink bus bar (10)
Further comprising a T-shaped bracket coupled to a bottom surface of the heat sink bus bar so as to be connected to a cable or to a terminal provided on the chassis.
상기 히트 싱크는,
동일 높이를 가지며 형성되되, 폭과 피치가 동일하거나 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
The heat sink
And the width and the pitch of the heat sink are different from each other.
상기 히트 싱크 부스바는,
볼트 또는 너트 결합이 가능하도록 저면에 길이 방향으로 T자 형태의 레일홈이 형성되고, 상면에서 수직으로 상기 레일홈을 관통하는 볼트홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
Wherein the heat sink bus bar
Wherein a T-shaped rail groove is formed in the bottom surface of the bottom plate so as to allow bolt or nut coupling, and a bolt hole vertically passing through the rail groove is provided on the top surface of the bottom plate.
상기 히트 싱크 부스바는,
직선 또는 L자 형태로 압출 성형되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
Wherein the heat sink bus bar
Wherein the heat sink is formed by extrusion molding in a straight or L shape.
상기 히트 싱크 부스바는,
동 또는 알루미늄 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
Wherein the heat sink bus bar
Wherein the heat sink is formed of copper or aluminum.
상기 인슐레이터는,
절연 재질로 각 상의 상기 히트 싱크 부스바가 안착되도록 단턱이 형성되고, 상기 고정 브라켓에 볼트 고정되는 하부 인슐레이터와;
절연 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되는 형태의 제 1요홈이 형성되고, 상기 하부 인슐레이터에 상기 히트 싱크 부스바를 볼트 고정시키는 고정 인슐레이터; 및
절연 재질로 상기 하부 인슐레이터와 대응되는 형태로 형성되어 상기 하부 인슐레이터에 볼트 고정되는 상부 인슐레이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
The insulator
A lower insulator having a step formed so that the heat sink booth bar of each phase is seated with an insulating material and fixed to the fixing bracket;
A fixing insulator for fixing the heat sink booth bar to the lower insulator with a first groove formed in a shape of a rectangular plate with an insulating material and engaging with a heat sink of the heat sink booth bar on a bottom surface thereof; And
And an upper insulator formed in an insulating material so as to correspond to the lower insulator and bolted to the lower insulator. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
상기 연결 브라켓은,
상기 히트 싱크 부스바에 수직 또는 수평으로 다른 히트 싱크 부스바를 연결시 이들 사이에 설치되도록 구리 또는 알루미늄 재질로 사각판 형태로 형성되되, 저면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되는 형태의 제 2요홈이 형성되는 제 1연결 플레이트와;
상기 제 1연결 플레이트와 동일한 재질 및 형태로 형성되어 상기 히트 싱크 부스바의 상부에 설치되어 볼트에 의해 2개의 상기 히트 싱크 부스바와 상기 제 1연결 플레이트를 고정시키는 제 2연결 플레이트; 및
상기 제 2연결 플레이트 상부에서 핀 결합되는 브라켓용 절연 커버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.The method according to claim 6,
The connection bracket
Wherein the heat sink bus bar is vertically or horizontally connected to the heat sink bus bar in a rectangular plate shape formed of copper or aluminum so as to be interposed therebetween when the other heat sink bus bar is connected, A first connecting plate on which a groove is formed;
A second connection plate formed in the same material and shape as the first connection plate and installed on the top of the heat sink bus bar to fix the two heat sink booth bars and the first connection plate by bolts; And
And an insulating cover for a bracket that is pin-coupled at an upper portion of the second connecting plate.
상기 브라켓용 절연 커버는,
2개의 상기 히트 싱크 부스바 단부를 커버하도록 2개의 측면에 하방향으로 연장 형성되고, 다른 2개의 측면에 상기 히트 싱크 부스바의 히트 싱크와 치합되도록 제 3요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 부스바를 구비하는 수배전반.15. The method of claim 14,
Wherein the insulating cover for a bracket comprises:
And a third groove is formed on the other two side surfaces so as to engage with the heat sink of the heat sink booth bar. 2. The heat sink according to claim 1, Switchboard with busbar.
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