KR101991287B1 - 부스바 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반에 사용되는 다수의 부스바를 별도의 홀 가공없이 견고하게 일렬로 연결할 수 있는 부스바 연결구조에 관한 것으로서, 제1 부스바, 제2 부스바, 고정클램프, 체결볼트와 조임너트를 포함한다. 제1 부스바는 일단면의 상반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄱ"자 형태로 제1 맞물림부가 형성된다. 제2 부스바는 제1 부스바와 일렬로 나란하게 배치되며, 제1 맞물림부와 상하로 맞물리도록 제1 부스바와 마주보는 일단면의 하반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄴ"자 형태로 제2 맞물림부가 형성된다. 고정클램프는 제1 맞물림부에 밀착되는 상부편과, 제2 맞물림부에 밀착되는 하부편과, 상부편과 하부편을 연결하는 연결편으로 구성되어 "ㄷ"자 형태를 이루고, 제1 맞물림부 및 제2 맞물림부의 일측에서 삽입된다. 체결볼트는 고정클램프의 상부편의 단부와 하부편의 단부를 관통하여 결합된다. 조임너트는 상부편과 하부편이 고정클램프에 밀착되도록 체결볼트에 체결된다.

Description

부스바 연결구조{Bus bar connecting structure}

본 발명은 부스바 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배전반에 사용되는 다수의 부스바를 별도의 홀 가공없이 견고하게 서로 연결할 수 있는 부스바 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로 전력 공급장치에서는 배전반(配電盤)이 필수적인데, 여기서 말하는 배전반은 발전기나 변압기에서 전류를 여러 곳으로 보내거나 받을 때, 전압과 전력 등을 점검하고 제어하여 발전기나 변압기를 보호하기 위한 여러 가지 기구 또는 계기 등을 한 곳에 모아 장치한 것을 말한다.

이러한 배전반에는 전기를 전달하기 위한 여러 개의 부스바(bus bar)가 서로 연결 배치되는데, 일반적으로 범용적으로 사용되는 각형(角形) 부스바는 어디서나 쉽게 구매할 수 있다.

부스바는 일정단위의 정해진 길이로 생산·판매되기 때문에, 배전반함의 규격 및 단자의 위치에 따라 부스바를 절단하거나 서로 연결하여 연장해야 하는 경우가 필연적으로 발생하는데, 종래의 부스바 연결구조를 보면, 도 4에 도시된 바와 같이 부스바(101)의 선단에 볼트 구멍(102)을 가공하여, 상기 볼트 구멍(102)에 체결 볼트를 끼워 넣는 방식으로 양쪽 부스바를 연결하였다.

하지만, 종래의 부스바 연결구조는 볼트 체결 구조이기 때문에, 볼트 구멍(102)을 별도로 가공해야 하는 번거로움, 볼트 구멍(102)의 가공 공차 등으로 인하여 볼트 구멍(102)이 불일치하지 않는 경우의 조립 곤란, 볼트 구멍(102)으로 인한 부스바(101)의 단면적 축소 및 그에 따른 전류 통과량 감소 등의 문제점이 있었다.

이러한 기존의 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 부스바를 간편하고 견고하게 체결할 수 있는 다양한 연결 방법 및 장치들이 제시되고 있으나, 그 구조가 복잡하고 전도율이 높은 고가 재질의 금속들로 제작됨으로 인해 비용 대비 효율성이 떨어지는 한계가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0771001호(2007.10.29. 등록 공고, 발명의 명칭 : 배전반용 부스바 클램프)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼트 구멍을 별도로 가공할 필요가 없고, 전류 통과량의 손실을 최소화할 수 있으며, 쉽고 간편하게 조립할 수 있는 부스바 연결구조를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 부스바 연결구조는, 일단면의 상반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄱ"자 형태로 제1 맞물림부(110)가 형성되는 제1 부스바(100); 상기 제1 부스바(100)와 일렬로 나란하게 배치되며, 상기 제1 맞물림부(110)와 상하로 맞물리도록 상기 제1 부스바(100)와 마주보는 일단면의 하반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄴ"자 형태로 제2 맞물림부(210)가 형성되는 제2 부스바(200); 상기 제1 맞물림부(110)에 밀착되는 상부편(310)과, 상기 제2 맞물림부(210)에 밀착되는 하부편(320)과, 상기 상부편(310)과 상기 하부편(320)을 연결하는 연결편(330)으로 구성되어 "ㄷ"자 형태를 이루고, 상기 제1 맞물림부(110) 및 상기 제2 맞물림부(210)의 일측에서 삽입되는 고정클램프(300); 상기 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부를 관통하여 결합되는 체결볼트(400); 및 상기 상부편(310)과 하부편(320)이 상기 고정클램프(300)에 밀착되도록 상기 체결볼트(400)에 체결되는 조임너트(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부스바 연결구조에 있어서, 상기 제1 맞물림부(110)의 하면에는, 부스바의 길이방향과 나란하게 맞물림 돌기(111)가 돌출형성되고, 상기 제2 맞물림부(210)의 상면에는, 상기 맞물림 돌기(111)와 중첩되는 영역이 하측으로 함몰된 형태로 맞물림 홈(211)이 형성되며, 상기 맞물림 돌기(111)가 상기 맞물림 홈(211)에 삽입되어 서로 맞물림으로써, 상기 제1 부스바(100)와 상기 제2 부스바(200)가 부스바의 길이방향과 교차되는 방향으로 어긋나지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 부스바 연결구조에 있어서, 상기 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부에는, 한 쌍의 가이드편(340)이 서로 멀어지게 절곡된 형태로 각각 연장형성되어 상기 고정클램프(300)의 삽입을 안내하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 부스바 연결구조에 따르면, 부스바에 볼트 구멍을 별도로 가공할 필요가 없으므로, 공수를 절감할 수 있고, 가공공차에 의한 작업 지연없이 부스바를 서로 맞대고 고정클램프를 밀어넣는 방식으로 쉽고 간단하게 부스바를 연결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 부스바에 볼트 구멍이 형성되지 않음으로써, 부스바의 전류 통과량 손실을 최소화할 수 있고, 부스바의 두께가 보다 얇게 설계됨으로써, 제조원가 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 제1 부스바와 제2 부스바가 홈-돌기 삽입형태로 서로 맞물림으로써, 외력에 의한 부스바의 좌우 뒤틀림을 방지할 수 있음은 물론, 부스바의 뒤틀림에 의해 고정클램프가 변형 또는 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스바 연결구조를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 부스바 연결구조의 분해사시도.
도 3은 도 2의 부스바 연결구조를 밑에서 바라본 분해사시도.
도 4는 종래의 각형 부스바의 개략적인 부분확대도.

이하, 본 발명에 따른 부스바 연결구조의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스바 연결구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 부스바 연결구조의 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 부스바 연결구조를 밑에서 바라본 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부스바 연결구조는 배전반에 사용되는 다수의 부스바를 별도의 홀 가공없이 견고하게 일렬로 연결할 수 있는 부스바 연결구조로서, 제1 부스바(100), 제2 부스바(200), 고정클램프(300), 체결볼트(400)와 조임너트(500)를 포함한다.

상기 제1 부스바(100)는 일단면의 상반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄱ"자 형태로 제1 맞물림부(110)가 형성되고, 제2 부스바(200)는 제1 부스바(100)와 일렬로 나란하게 배치되되, 제1 맞물림부(110)와 상하로 맞물리도록 제1 부스바(100)와 마주보는 일단면의 하반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄴ"자 형태로 제2 맞물림부(210)가 형성된다.

제1 부스바(100)와 제2 부스바(200)가 서로 포개져 직접 밀착된 상태로, 후술되는 고정클램프(300)에 의해 압착되는데, 서로 맞닿는 제1 맞물림부(110)와 제2 맞물림부(210)의 면적이 넓을수록 전기의 도통 효율은 높아지게 되나, 그 면적이 너무 넓으면 부스바의 강성 및 고정클램프(300)의 가로길이가 길어지게 되므로 바람직하지 않다. 제1 맞물림부(110)와 제2 맞물림부(210)의 면적을 달리하면서 자체적으로 테스트해본 결과, 제1 맞물림부(110)와 제2 맞물림부(210)의 길이방향 너비는 30 ~ 40mm가 통전 효율 및 제작 효율 측면에서 적합하였다.

여기서 제1 부스바(100)와 제2 부스바(200)가 지진이나 기타 진동에 의해 서로 어긋나지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 제1 부스바(100)의 제1 맞물림부(110) 하면에는 부스바의 길이방향과 나란하게 맞물림 돌기(111)가 돌출형성되고, 이와 대응되는 제2 부스바(200)의 제2 맞물림부(210) 상면에는 맞물림 돌기(111)와 중첩되는 영역이 하측으로 함몰된 형태로 맞물림 홈(211)이 형성된다.

제1 부스바(100)의 맞물림 돌기(111)가 제2 부스바(200)의 맞물림 홈(211)에 삽입되어 서로 맞물림으로써, 제1 부스바(100)와 상기 제2 부스바(200)가 부스바의 길이방향과 교차되는 방향으로 어긋나지 않을 수 있다.

본 실시예에서는 맞물림 돌기(111)와 맞물림 홈(211)이 하나만 형성되어 서로 맞물리는 형태이나, 필요에 따라 다수가 서로 이격된 형태로 형성될 수 있다.

제1 부스바(100)와 제2 부스바(200)를 압착고정하기 위한 고정클램프(300)는 제1 맞물림부(110)에 밀착되는 상부편(310)과, 제2 맞물림부(210)에 밀착되는 하부편(320)과, 상부편(310)과 하부편(320)을 연결하는 연결편(330)으로 구성되어 "ㄷ"자 형태를 이룬다.

고정클램프(300)는 제1 맞물림부(110) 및 제2 맞물림부(210)의 일측에서 제1 맞물림부(110) 및 제2 맞물림부(210)를 감싸도록 삽입되는데, 고정클램프(300)를 원활히 삽입할 수 있도록 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부에는 각각, 한 쌍의 가이드편(340)이 서로 멀어지게 절곡된 형태로 연장형성된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 하부편(320)의 하면에는 절연용 애자의 연결부가 결합될 수 있도록 결합홀이 형성될 수 있다.

체결볼트(400)는 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부를 관통하여 결합되고, 조임너트(500)는 상부편(310)과 하부편(320)이 고정클램프(300)에 밀착되도록 체결볼트(400)에 나사결합 형태로 체결된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 부스바 연결구조는 부스바에 별도의 볼트 구멍을 가공하지 않은 상태로, 단차가 형성된 부스바의 단부가 일차적으로 상하 맞대지고, 맞대진 부분이 고정클램프(300)에 의해 이차적으로 압착고정되는 형태이다.

기존에는 부스바끼리 서로 맞대고 볼트를 끼워 넣어서 조립해야 하므로 조립 작업에 많은 시간이 필요하고, 부스바의 배치 구조로 인하여 조립 위치가 제대로 맞지 않을 경우, 부스바의 조립작업이 곤란한 경우가 발생하였다. 이런 경우, 부스바에 볼트 구멍을 추가적으로 가공하여 조립하거나 볼트 구멍을 장공의 형태로 미리 크게 뚫어서 약간의 조립 공차를 수용할 수 있도록 하였으나, 이 역시 번거롭고 까다로웠다.

반면, 본 발명은 볼트 구멍을 아예 배제한 형태이므로, 상술한 기존의 문제점을 모두 해소할 수 있다. 또한, 종래와 같이 부스바에 볼트 구멍을 가공하게 되면, 부스바의 단면적이 축소되어 전류의 통과량이 줄어들게 되고, 볼트 구멍의 개수에 따라 전류의 통과 허용량이 기준치 이하로 낮아질 우려도 있게 된다.

이 때문에, 종래에는 전류 통과 허용량의 기준치를 충족할 수 있도록 4mm 두께의 부스바를 5 ~ 6mm의 두께를 갖도록 단면적을 증대시켜 제작해야 했고, 그만큼 제조 원가가 상승하게 되었다. 이와 달리, 본 발명은 볼트 구멍을 별도로 가공하지 않기 때문에, 전류 통과량의 손실을 최소화할 수 있으며, 부스바의 제조원가를 보다 절감할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 부스바에 볼트 구멍을 별도로 가공할 필요가 없으므로, 공수를 절감할 수 있고, 가공공차에 의한 작업 지연없이 부스바를 서로 맞대고 고정클램프를 밀어넣는 방식으로 쉽고 간단하게 부스바를 연결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 부스바에 볼트 구멍이 형성되지 않음으로써, 부스바의 전류 통과량 손실을 최소화할 수 있고, 부스바의 두께가 보다 얇게 설계됨으로써, 제조원가 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 제1 부스바와 제2 부스바가 홈-돌기 삽입형태로 서로 맞물림으로써, 외력에 의한 부스바의 좌우 뒤틀림을 방지할 수 있음은 물론, 부스바의 뒤틀림에 의해 고정클램프가 변형 또는 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 제1 부스바
200 : 제2 부스바
300 : 고정클램프
400 : 체결볼트
500 : 조임너트

Claims (3)

1. 일단면의 상반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄱ"자 형태로 제1 맞물림부(110)가 형성되는 제1 부스바(100);
   상기 제1 부스바(100)와 일렬로 나란하게 배치되며, 상기 제1 맞물림부(110)와 상하로 맞물리도록 상기 제1 부스바(100)와 마주보는 일단면의 하반부가 길이방향으로 연장되어 "ㄴ"자 형태로 제2 맞물림부(210)가 형성되는 제2 부스바(200);
   상기 제1 맞물림부(110)에 밀착되는 상부편(310)과, 상기 제2 맞물림부(210)에 밀착되는 하부편(320)과, 상기 상부편(310)과 상기 하부편(320)을 연결하는 연결편(330)으로 구성되어 "ㄷ"자 형태를 이루고, 상기 제1 맞물림부(110) 및 상기 제2 맞물림부(210)의 일측에서 삽입되는 고정클램프(300);
   상기 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부를 관통하여 결합되는 체결볼트(400); 및
   상기 상부편(310)과 하부편(320)이 상기 고정클램프(300)에 밀착되도록 상기 체결볼트(400)에 체결되는 조임너트(500);를 포함하고,
   상기 제1 맞물림부(110)의 하면에는, 부스바의 길이방향과 나란하게 맞물림 돌기(111)가 돌출형성되고,
   상기 제2 맞물림부(210)의 상면에는, 상기 맞물림 돌기(111)와 중첩되는 영역이 하측으로 함몰된 형태로 맞물림 홈(211)이 형성되며,
   상기 맞물림 돌기(111)가 상기 맞물림 홈(211)에 삽입되어 서로 맞물림으로써, 상기 제1 부스바(100)와 상기 제2 부스바(200)가 부스바의 길이방향과 교차되는 방향으로 어긋나지 않는 것을 특징으로 하는 부스바 연결구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정클램프(300)의 상부편(310)의 단부와 하부편(320)의 단부에는, 한 쌍의 가이드편(340)이 서로 멀어지게 절곡된 형태로 각각 연장형성되어 상기 고정클램프(300)의 삽입을 안내하는 것을 특징으로 하는 부스바 연결구조.

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