KR100930440B1 - 통전용 부스바의 접속부 - Google Patents

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KR100930440B1
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Abstract

본 발명은 통전용 부스바의 접속부에 관한 것이다.
본 발명은, 통전용 부스바의 상호 연결 시 면대면으로 접촉하는 통전용 부스바의 접속부에 있어서, 알루미늄 바; 상기 알루미늄 바의 외표면에 도금되는 금속 매개층; 및 상기 금속 매개층의 외표면에 도금되는 주석층;을 포함하되, 상기 금속 매개층은 상기 알루미늄 바 및 상기 주석층 모두와 견고하게 접착할 수 있고, 상기 알루미늄 바와 상기 주석층 간에 원활한 통전이 이루어질 수 있도록 전기전도성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부를 제공한다.
본 발명에 의하면, 접속부의 최외곽층이 은에 비해 구매비용이 더욱 저렴함과 동시에 경도가 더욱 높은 주석으로 도금되기 때문에 종래에 비해 부스바의 생산 비용이 절감되는 효과와 부스바의 중심에 위치하는 알루미늄 바를 더욱 견고하게 보호할 수 있는 효과가 발생한다.
부스바, 알루미늄 바, 금속 매개층, 주석층, 은(Ag), 발열팩터

Description

통전용 부스바의 접속부{Jointing part of bus bar}
본 발명은 통전용 부스바의 접속부에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블 에 비해 더욱 많은 전기에너지를 전달할 수 있는 부스바의 양단에 형성되어 이웃하는 부스바와 연결 시 상기 이웃하는 부스바와 면대면으로 접촉하는 접속부에 관한 것이다.
부스바(bus bar)는 전기 에너지를 전달하는 매개체이다. 예전에는 전기에너지를 전달하기 위한 매개체로 케이블(CABLE)을 많이 사용해 왔으나, 근래에는 부스바의 장점, 즉, 같은 부피의 도체로 더욱 많은 전기에너지를 전달할 수 있다는 점때문에 부스바가 케이블(CABLE)의 대체품으로 많이 사용되고 있다.
특히, 상기 부스바는 대용량의 전기에너지 전송 시스템의 설치가 필요한 건축물, 예컨대, 공장, 빌딩, 아파트, 대형 할인마트, 오피스텔, 연구단지, 백화점, 골프장, 터널 반도체, LCD공장, 화학, 정유, 제철, 초고층빌딩, 초고압 변전소, LNG인수기지, 신공항, 항만 등에 있어서 그 사용이 급속도로 증가되고 있다.
이하, 도 1을 종래기술에 따른 부스바를 포함하는 부스덕트의 구조를 설명하고, 도 2를 참조하여 종래의 부스바의 접속부에 대하여 설명한다. 도 1은 종래기술 에 따른 부스바를 포함하는 부스덕트를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.
일반적으로, 부스덕트는 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 재질의 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 부분적으로 수용되는 부스바를 포함하고, 상기 부스바는 이웃하는 타 부스바와 면대면으로 접촉하는 접속부(20)를 포함한다. 상기 접속부(20)는 상기 하우징(10)의 외부로 돌출되록 위치하고, 상기 접속부(20) 사이에는 접속부(20) 간의 전기적 접촉을 방지하기 위해 절연성 스페이서(spacer)(30)가 위치한다.
상기 부스바의 접속부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 중심에 설치된 알루미늄 바(22)와 상기 알루미늄 바(22)의 표면에 도금된 은(Ag)층(24)을 포함한다. 두 개의 부스바를 서로 연결할 경우, 상기 접속부(20)와 이웃하는 타 부스바의 접속부가 서로 면대면으로 접촉한다. 따라서, 상기 타 부스바를 따라 흐르던 전기에너지는 타 부스바 접속부의 알루미늄 바, 상기 타 부스바 접속부의 은층, 상기 접속부(20)의 은층(24) 및 상기 접속부(20)의 알루미늄 바(22)를 순차적으로 거쳐 상기 부스바의 접속부(20)로 전달되고, 상기 접속부(20)로 전달된 전기에너지는 상기 하우징(10)에 수용된 부스바를 따라 이동하게 된다. 상기 부스바의 접속부(20) 구조 및 기능에 대한 상세한 설명은 한국공개특허 제10-2005-38685호에 개시되어 있다.
앞서 설명한 바와 같은 접속부(20)에 의하면 알루미늄 바(22)의 표면에 은층(24)이 형성된다. 그러나, 이와 같은 경우, 첫째, 은의 높은 구매비용으로 인해 부스바의 생산에 많은 비용이 소요되고, 둘째, 경도가 낮은 은이 알루미늄 바의 표 면에 도금되기 때문에 부스바를 이동시키거나, 부스바를 상기 하우징 내부에 설치하거나, 부스바 간에 상기 스페이서를 설치하는 과정에서 발생할 수 있는 긁힘으로 인해 상기 하우징 외부로 노출되어 있는 접속부의 은층이 매우 용이하게 벗겨지는 문제가 발생한다. 상기 은층이 벗겨지게 되면 벗겨긴 부위로 노출된 알루미늄 바가 산화되어 알루미늄 바의 전기전도도가 불량하게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 첫째, 종래의 부스바 접속부에 비해 그 생산에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 둘째, 부스바의 전기에너지 전달에 가장 큰 비중을 차지하는 부재인 알루미늄 바를 종래에 비해 더욱 견고히 보호할 수 있는 통전용 부스바의 접속부를 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 통전용 부스바의 상호 연결 시 면대면으로 접촉하는 통전용 부스바의 접속부에 있어서, 알루미늄 바; 상기 알루미늄 바의 외표면에 도금되는 금속 매개층; 및 상기 금속 매개층의 외표면에 도금되는 주석층;을 포함하되, 상기 금속 매개층은 상기 알루미늄 바 및 상기 주석층 모두와 견고하게 접착할 수 있고, 상기 알루미늄 바와 상기 주석층 간에 원활한 통전이 이루어질 수 있도록 전기전도성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부를 제공한다.
바람직하게 상기 금속 매개층의 전기전도도는
Figure 112008006466116-pat00001
이상이다. 상기 금속 매개층의 전기전도도가
Figure 112008006466116-pat00002
이하인 경우, 서로 접속된 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 상기 금속 매개층의 저항으로 인해 상기 금속 매개층의 온도가 과도하게 상승하는 문제가 발생한다.
바람직하게 상기 금속 매개층의 두께는 0.5 마이크로미터 내지 5 마이크로미터의 범위 내에서 형성된다. 상기 금속 매개층의 두께가 0.5 마이크로미터보다 작을 경우 상기 알루미늄 바와 상기 주석층 간의 견고한 접착력이 보장되지 않고, 상기 금속 매개층의 두께가 5 마이크로미터보다 클 경우 상기 금속 매개층을 이루는 물질이 과다하게 소요되는 문제와 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 상기 금속 매개층의 저항이 증가하여 상기 금속 매개층의 온도가 과다하게 상승하는 문제가 발생한다.
바람직하게 상기 금속 매개층의 열팽창률은 상기 알루미늄 바의 열팽창률의 54% 내지 150%의 범위 내의 값을 갖는다. 상기 금속 매개층의 열팽창률이 상기 알루미늄 바의 열팽창률의 54%보다 작은 경우 알루미늄 바의 열팽창에 의해 상기 금속 매개층에 크랙(crack)이 발생할 수 있고, 상기 금속 매개층의 열팽창률이 상기 알루미늄 바의 열팽창률의 150%보다 클 경우 상기 금속 매개층의 열팽창에 의해 상기 알루미늄 바와 상기 금속 매개층 간에 갭(gap)이 발생함과 동시에 상기 주석층에 크랙이 발생할 수 있다.
바람직하게 상기 알루미늄 바, 금속 매개층 및 주석층에 포함된 불순물(C, S, O)의 총량은 300ppm 이하이다. 상기 불순물의 총량이 300ppm보다 클 경우 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 발생하는 접속부의 온도상승으로 인해 상기 불순물이 기화하는 현상이 발생하게 되는데, 이와 같은 경우 상기 불순물이 기화하면서 알루미늄 바, 금속 매개층 및 주석층에 크랙을 유발할 수 있다.
바람직하게 상기 주석층의 양측면 평면부를 연결하는 상하곡면부의 두께는 3 마이크로미터 내지 18.75 마이크로미터의 범위 내에서 형성된다. 상기 상하곡면부의 두께가 3 마이크로미터보다 작은 경우 부스바의 제조 작업 중에 물리적 마찰이나 기계적인 충격에 의해 상기 주석층의 상하곡면부가 벗겨질 수 있고, 상기 상하곡면부의 두께가 18.75 마이크로미터보다 클 경우 주석이 불필요하게 소비된다.
바람직하게 아래 수학식1에 의해 정의되는 주석층의 TR(Thickness Rate)의 값은 0.4 내지 2.5 범위 내의 값을 갖는다. 상기 TR의 값이 0.4보다 작거나, 2.5보다 클 경우 상기 양측면 평면부의 무게 및 하부곡면부의 무게로 인해 상기 양측면 평면부와 상부곡면부 간의 접촉점에 크랙이 발생할 수 있다.
Figure 112008006466116-pat00003
바람직하게 상기 알루미늄 바, 금속 매개층 및 주석층 각각의 두께는 아래 수학식2에 의해 정의되는 발열팩터의 값이 4.6 이하의 값을 갖도록 형성된다. 상기 발열팩터의 값이 4.6보다 클 경우 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 접속부 온도의 과도한 상승이 유발된다.
Figure 112008006466116-pat00004
바람직하게 상기 금속 매개층은 구리, 아연, 니켈 및 이들의 합금 중 어느 하나로 이루어지고, 더욱 바람직하게는 상기 금속 매개층은 상기 알루미늄 바의 외 표면에 도금되는 제1매개층 및 상기 제1매개층의 외표면에 도금되는 제2매개층을 포함하되, 상기 제1매개층은 아연층으로 이루어지고, 상기 제2매개층은 구리층, 니켈층 및 구리와 니켈의 합금층 중 어느 하나로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 접속부의 최외곽층이 은에 비해 구매비용이 더욱 저렴함과 동시에 경도가 더욱 높은 주석으로 도금되기 때문에 종래에 비해 부스바의 생산 비용이 절감되는 효과와 부스바의 중심에 위치하는 알루미늄 바를 더욱 견고하게 보호할 수 있는 효과가 발생한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 통전용 부스바 접속부의 제1실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 접속부를 도시한 단면도로서, (a)는 주석층의 TR값이 1보다 작은 경우를 도시한 것이고, (b)는 주석층의 TR값이 1보다 큰 경우를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 통전용 부스바 접속부의 제2실시예를 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 접속부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙에 위치하는 알루미늄 바(110)와, 상기 알루미늄 바(110)의 외표면에 도금되는 금속 매개층(130)과, 상기 금속 매개층(130)의 외표면에 도금되는 주석층(150)을 포함한다. 상기 알루미늄 바(110), 상기 금속 매개층(130) 및 상기 주석층(150) 각각은 서로 평행하게 상하방향으로 연장되는 양측면 평면부(152)와, 일정한 곡률로 휘어진 곡면 부(154)를 포함하고, 상기 양측면 평면부(152)와 상기 곡면부(154)는 접촉점(156)에서 상호 접촉한다.
상기 접속부(100)의 최외곽층은 앞서 설명한 바와 같이 주석층(150)으로 구성된다. 주석은 은에 비해 가격이 매우 저렴하기 때문에 부스바의 제조에 소요되는 비용에 있어서 접속부의 최외곽층에 은이 도금되는 경우보다 절감된다. 또한, 주석은 은에 비해 경도가 높기 때문에 접속부의 최외곽층에 은이 도금되는 경우보다 상기 알루미늄 바(110)를 더욱 견고히 보호할 수 있다. 즉, 부스바의 제조 공정에 포함되는 작업들, 예컨대, 부스바의 이동작업, 하우징 내부에의 부스바 설치작업, 부스바 간에 스페이서를 설치하는 작업 등을 수행하는 과정에서 발생할 수 있는 긁힘에 대해 주석이 은보다 덜 용이하게 벗겨지게 되므로 주석이 최외곽에 도금된 본 발명의 접속부(100)가 최외곽에 은이 도금된 종래의 접속부보다 알루미늄 바(110)를 더욱 견고히 보호할 수 있다.
한편, 상기 주석층(150)을 상기 알루미늄 바(110)의 표면에 직접 형성할 경우, 상기 주석층(150)과 알루미늄 바(110) 사이에 견고한 접착력이 보장되지 않는다. 상기 금속 매개층(130)은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 상기 주석층(150)과 알루미늄 바(110) 사이에서 양자간의 접착을 견고히 한다. 따라서, 상기 금속 매개층(130)은 상기 주석층(150)과 견고하게 접착할 수 있을 뿐만 아니라 상기 알루미늄 바(110)와도 견고하게 접착할 수 있는 물질로 구성된다.
또한, 상기 금속 매개층(130)은 서로 면대면으로 접촉하는 두 개의 부스바 중 어느 하나로부터 다른 하나로 이동하는 전기에너지의 이동통로로 제공되기 때문 에 상기 금속 매개층(130)은 전기전도성 물질로 구성된다. 이때, 상기 금속 매개층(130)의 전기전도도는
Figure 112008006466116-pat00005
이상인 것이 바람직하다. 상기 금속 매개층(130)의 전기전도도가
Figure 112008006466116-pat00006
이하인 경우, 전기적으로 상호 접속된 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 상기 금속 매개층(130)의 저항으로 인해 상기 금속 매개층(130)의 온도가 과도하게 상승하는 문제가 발생한다. 상기 금속 매개층(130)의 온도가 과도하게 상승하면 상기 금속 매개층(130) 또는 이웃하는 층들이 용융될 수 있는 문제가 발생한다.
나아가, 상기 금속 매개층(130)의 두께는 0.5 마이크로미터 내지 5 마이크로미터의 범위 내에서 형성됨이 바람직하다. 상기 금속 매개층(130)의 두께가 0.5 마이크로미터보다 작을 경우 상기 알루미늄 바(110)와 상기 주석층(150) 간의 견고한 접착력이 보장되지 않고, 상기 금속 매개층(130)의 두께가 5 마이크로미터보다 클 경우 상기 금속 매개층(130)을 이루는 물질이 불필요하게 소비되는 문제가 발생한다.
또한, 상기 금속 매개층(130)의 두께가 5 마이크로미터보다 클 경우 전기적으로 접촉하는 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 상기 금속 매개층(130)의 저항이 증가하여 상기 금속 매개층(130)의 온도가 과도하게 상승하는 문제가 발생한다. 상기 금속 매개층(130)의 두께와 금속 매개층(130)의 저항과의 관계를 더욱 구체적으로 설명하면, 일반적으로 물체의 저항은 전기에너지가 이동하는 경로의 단면적에 반비례하고 그 이동경로의 길이에 비례하여 증가하는데, 상기 금속 매개층(130)의 두께가 두꺼울수록 전기적으로 접속한 두 부스바 중 어느 하나로부터 다른 하나로 이동하는 전기에너지의 이동길이가 길어지기 때문에 결국 금속 매개층(130)의 저항은 상기 금속 매개층(130)의 두께가 길어질수록 증가하게 된다. 한편, 상기 금속 매개층(130)의 저항이 증가하면 상기 금속 매개층(130)의 온도도 상승하게 되고, 상기 온도가 너무 높게 상승하면 금속 매개층(130) 또는 이웃하는 층들이 용융하는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 상기 금속 매개층(130) 두께의 상한값은 금속 매개층(130) 또는 이웃하는 층들의 용융을 방지할 수 있는 임계값이라 할 수 있다.
한편, 상기 금속 매개층(130)의 열팽창률은 상기 알루미늄 바(110)의 열팽창률의 54% 내지 150%의 범위 내의 값을 갖는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 바(100), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에는 전기적으로 접촉하는 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 동안 열이 발생하게 되고, 이로 인해 상기 알루미늄 바(100), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)은 열팽창을 하게 된다. 그런데, 상기 금속 매개층(130)의 열팽창률이 상기 알루미늄 바(110)의 열팽창률의 54%보다 작은 경우 상기 알루미늄 바(110)의 열팽창에 의해 상기 금속 매개층(130)에 크랙(crack)이 발생할 수 있고, 상기 금속 매개층(130)의 열팽창률이 상기 알루미늄 바(110)의 열팽창률의 150%보다 클 경우 상기 금속 매개층(130)의 열팽창에 의해 상기 알루미늄 바(110)와 상기 금속 매개층(130) 간에 갭(gap)이 발생함과 동시에 상기 주석층(150)에 크랙이 발생할 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에 포함된 불순물(C, S, O)의 총량은 300ppm 이하인 것이 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이 전기적으로 접속하는 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 이동하는 과정에서 또는 한 개의 부스바 내에서 그 길이방향을 따라 전기에너지가 이동하는 과정에서 상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에는 열이 발생하게 되고, 이로 인해 상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에 포함된 불순물(C, S, O)은 기화하게 된다. 그런데, 상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에 많은 불순물이 포함되는 경우 상기 불순물이 기화하면서 상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150)에 크랙을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 불순물의 총량은 앞서 설명한 바와 같은 상한값을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주석층(150)의 양측면 평면부(152)를 연결하는 곡면부(154)의 두께(t1)는 3 마이크로미터 내지 18.75 마이크로미터의 범위 내에서 형성됨이 바람직하다. 상기 곡면부(154)의 두께(t1)가 3 마이크로미터보다 작은 경우 부스바의 제조 작업 중에 물리적 마찰이나 기계적인 충격에 의해 상기 주석층(150)의 곡면부(154)가 벗겨질 수 있고, 상기 곡면부(154)의 두께(t1)가 18.75 마이크로미터보다 클 경우 상기 주석층(150) 생성 시 소요되는 주석이 불필요하게 소비된다.
또한, 아래 수학식1에 의해 정의되는 주석층(150)의 TR(Thickness Rate)의 값은 0.4 내지 2.5 범위 내의 값을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 주석층(150)의 TR은 주석층 양측면 평면부(152)의 두께(t2)에 대한 주석층 곡면부(154)의 두께(t1)의 비를 의미하는 것으로, TR 값이 1보다 작을 경우에는 접속부(100)의 단면 형상은 도 4의 (a)와 같이 형성되고, TR 값이 1보다 클 경우에는 접속부(100)의 단 면 형상은 도 4의 (b)와 같이 형성된다.
[수학식 1]
Figure 112008006466116-pat00007
한편, 상기 주석층(150)의 TR 값이 작아질수록 상기 양측면 평면부(152)와 상기 곡면부(154)가 만나는 접촉점(156)의 면적은 일정하게 유지되는 반면 상기 양측면 평면부(152)의 면적은 증가하고 이로 인해 양측면 평면부(152)의 무게도 증가하게 된다. 즉, 상기 주석층(150)의 TR 값이 작아지면 질수록 상기 접촉점(156)에 작용하는 하중은 점차적으로 커지게 되는데, 이와 같은 경우 상기 접촉점(156)에 크랙이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 주석층의 TR 값은 앞서 설명한 바와 같은 하한을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주석층(150)의 TR 값이 커질수록 상기 곡면부(154)의 면적은 일정하게 유지되는 반면 상기 접촉점(156)의 면적은 작아지고 이로 인해 상기 접촉점(156)에 작용하는 하중은 점차적으로 커지게 되는데, 이와 같은 경우, 상기 접촉점(156)에 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 상기 주석층(150)의 TR 값이 커질수록 상기 양측면 평면부(152)의 두께(t2)는 점차 작아지게 되는데, 이와 같은 경우, 상기 양측면 평면주(152)가 긁힘에 의해 매우 용이하게 벗겨질 수 있다. 따라서, 상기 주석층의 TR 값은 앞서 설명한 바와 같은 상한을 갖는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 바(110), 금속 매개층(130) 및 주석층(150) 각각의 두께는 아래 수학식2에 의해 정의되는 발열팩터의 값이 4.6 이하의 값을 갖도록 형성됨이 바 람직하다. 아래 수학식2에서 '전류 인가시 예상되는 접속부의 최고온도'는 부스바의 설계시 산출되는 온도로서 부스바의 접속부(100)를 구성하는 각 층들의 용융이 방지되면서 상기 접속부(100)에 인가될 수 있는 최고온도를 의미한다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 주석층의 TR 값에 따라서 상기 주석층(150)의 양측면 평면부(152)와 곡면부(154)는 서로 상이한 값을 두께를 가질 수 있는데, 이와 같은 경우 아래 수학식2에서 '주석층의 두께'는 주석층(150)의 가장 두꺼운 두께를 의미한다. 즉, TR 값이 1보다 작을 경우, 아래 수학식2의 '주석층의 두께'에는 양측면 평면부(152)의 두께(t2)가 대입되고, TR 값이 1보다 클 경우에는 곡면부(154)의 두께(t1)가 대입된다.
[수학식 2]
Figure 112008006466116-pat00008
한편, 상기 발열팩터의 값이 4.6보다 클 경우 전기적으로 상호 접촉하는 두 개의 부스바 간에 전기에너지가 전달되는 과정에서 접속부(100)의 온도가 과도하게 상승하여 알루미늄 바(110)나, 금속 매개층(130)이나, 주석층(150)이 용융될 수 있는 문제가 발생한다.
상기 금속 매개층(130)은 앞서 설명한 바와 같은 한정을 만족하는 구리, 아연, 니켈 및 이들의 합금 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 금속 매개층(130)을 이와 같이 구성할 경우, 상기 금속 매개층(130)과 주석층(150)을 형성하는 물질들의 총 구매비용이 은(Ag)에 비해 약 20% 내지 30% 범위 내에서 형성 되기 때문에 부스바의 제조에 소요되는 비용을 매우 절감할 수 있다.
한편, 앞서서는 상기 금속 매개층(110)을 하나의 층으로 구성하였으나, 이에 대한 대안으로, 상기 금속 매개층(130)을 도 5에 도시된 바와 같이 상기 알루미늄 바(110)의 외표면에 도금되는 제1매개층(132) 및 상기 제1매개층(132)의 외표면에 도금되는 제2매개층(134)으로 구성할 수 있다. 이때, 상기 제1매개층(132)은 알루미늄 바(110)와 견고한 접착을 유지할 수 있고, 상기 제2매개층(134)은 상기 제1매개층(132) 및 주석층(150)과 견고한 접착을 유지할 수 있는 물질로 구성된다.
상기 금속 매개층(130)을 제1매개층(132)과 제2매개층(134)으로 구성하더라도, 상술한 부스바에 대한 한정들은 그대로 적용된다. 단, 금속 매개층(130)의 전기전도도에 대한 한정에 있어서, 상기 제1매개층(132) 및 제2매개층(134) 각각의 전기전도도가
Figure 112008006466116-pat00009
이상이고, 금속 매개층(130)의 열팽창률에 대한 한정에 있어서, 상기 제1매개층(132) 및 제2매개층(134) 각각의 열팽창률이 상기 알루미늄 바(110)의 열팽창률의 54% 내지 150%의 범위 내의 값을 갖으며, 수학식2에서 '매개층의 비저항과 매개층의 두께와의 곱'은 '제1매개층의 비저항과 제1매개층의 두께와의 곱'과 '제2매개층의 비저항과 제2매개층의 두께와의 곱'을 더한 값을 의미한다. 또한, 상기 금속 매개층(130)을 제1매개층(132)과 제2매개층(134)으로 구성할 경우, 상기 제1매개층(132)은 아연층으로, 상기 제2매개층(134)은 구리층, 니켈층 및 구리와 니켈의 합금층 중 어느 하나로 구성됨이 바람직하다.
도 1은 종래기술에 따른 부스바를 포함하는 부스덕트를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 통전용 부스바 접속부의 제1실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 접속부를 도시한 단면도로서, (a)는 주석층의 TR값이 1보다 작은 경우를 도시한 것이고, (b)는 주석층의 TR값이 1보다 큰 경우를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 통전용 부스바 접속부의 제2실시예를 도시한 단면도이다.

Claims (10)

  1. 통전용 부스바의 상호 연결 시 면대면으로 접촉하는 통전용 부스바의 접속부에 있어서,
    알루미늄 바;
    상기 알루미늄 바의 외표면에 도금되는 금속 매개층; 및
    상기 금속 매개층의 외표면에 도금되는 주석층;을 포함하되,
    상기 금속 매개층은 상기 알루미늄 바 및 상기 주석층 모두와 견고하게 접착할 수 있고, 상기 알루미늄 바와 상기 주석층 간에 원활한 통전이 이루어질 수 있도록 전기전도성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 매개층의 전기전도도는
    Figure 112008006466116-pat00010
    이상인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 매개층의 두께는 0.5 마이크로미터 내지 5 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 매개층의 열팽창률은 상기 알루미늄 바의 열팽창률의 54% 내지 150%인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 바, 금속 매개층 및 주석층에 포함된 불순물(C, S, O)의 총량은 300ppm 이하인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주석층의 양측면 평면부를 연결하는 상하곡면부의 두께는 3 마이크로미터 내지 18.75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  7. 제1항에 있어서,
    아래 수학식1에 의해 정의되는 주석층의 TR(Thickness Rate)의 값은 0.4 내지 2.5인 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
    [수학식1]
    Figure 112008006466116-pat00011
  8. 제1항에 있어서,
    상기 알루미늄 바, 금속 매개층 및 주석층 각각의 두께는 아래 수학식2에 의 해 정의되는 발열팩터의 값이 4.6 이하의 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
    [수학식 2]
    Figure 112008006466116-pat00012
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 매개층은 구리, 아연, 니켈 및 이들의 합금 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속 매개층은 상기 알루미늄 바의 외표면에 도금되는 제1매개층 및 상기 제1매개층의 외표면에 도금되는 제2매개층을 포함하되,
    상기 제1매개층은 아연층으로 이루어지고, 상기 제2매개층은 구리층, 니켈층 및 구리와 니켈의 합금층 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전용 부스바의 접속부.
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