KR20160144026A

KR20160144026A - 모선 구조 및 이것을 이용한 배전반

Info

Publication number: KR20160144026A
Application number: KR1020167032871A
Authority: KR
Inventors: 다카요시 산가와
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-12-15
Also published as: JP6173579B2; EP3151350A1; CN106463921A; EP3151350A4; JPWO2015182009A1; WO2015182009A1

Abstract

배전반의 내부에 이용되는 모선 구조로서, 동일 계통의 전원으로부터 전력 공급되는 제1 수평 모선(2)과 제2 수평 모선(3)이, 배전반의 케이스(1) 내의 상하 방향의 2개소에 분산하여 배치되고, 제1 수평 모선(2)에는 제1 수직 모선(4)이, 또 제2 수평 모선(3)에는 제2 수직 모선(5)이, 각각에 개별로 접속되어 수직 방향으로 분기하고, 양 수직 모선(4, 5)은 배전반의 케이스(1) 내의 상하 방향으로 늘어서 배치되어 있다.

Description

모선 구조 및 이것을 이용한 배전반{BUS LINE STRUCTURE AND DISTRIBUTION BOARD USING SAME}

본 발명은, 모선(母線) 구조 및 이것을 이용한 배전반(配電盤)에 관한 것이다.

종래의 배전반은, 예를 들면, 케이스를 전부(前部), 중부(中部), 후부(後部)로 분할하고, 분할한 케이스의 전부 및 후부에 개폐기 유닛, 인버터(inverter), 전원 인입 유닛 등의 부품과, 수평 모선 중 적어도 하나가 수납되고, 중부의 케이스에 수직 모선이 수납되며, 각 케이스 사이가 체결되어 구성되어 있다. 수평 모선은 부하 전체에 전원 공급하는 것이며, 수직 모선은 수평 모선으로부터 분기하여 각 유닛에 개별로 전원 공급하는 것이다.

그리고, 모선 배치로서는, 수평 모선이, 케이스의 상부측에서 수평 방향으로 배치되고, 수직 모선이, 케이스의 위로부터 아래까지 일체로 수직 방향으로 배치되며, 상단측에서 수평 모선과 접속되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2006－33901호 공보(제3 페이지, 도 1－2)

상기 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같은 종래의 배전반의 모선 구조는, 수평 모선으로부터 분기(分岐)되는 수직 모선은, 반(盤)의 위로부터 아래까지 일체의 수직 모선으로 되어 있다. 그리고, 수평 모선과 수직 모선의 접속 개소는, 수직 모선의 최상부에 마련되어 있다. 그 때문에, 반의 최하단 근방에 대용량의 부하를 실장한 경우에는, 수직 모선의 전체 길이에 걸쳐서 대전류(大電流)를 흘릴 필요가 있으므로, 수직 모선으로부터의 발열도 커져 버렸었다.

이러한 모선 구조에서, 수직 모선으로부터의 발열을 억제하기 위해서는, 수직 모선의 단면적을 크게 하던지, 수직 모선의 표면적을 크게 하여 냉각할 필요가 있지만, 수직 모선의 단면적 및 표면적을 크게 하면, 그것에 따라 반(盤) 자체도 커져 버려, 반(盤)의 설치 효율이 저하됨과 아울러, 경제성도 악화된다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 수직 모선에 흐르는 전류에 의한 발열을 억제할 수 있는 모선 구조 및 이것을 이용한 배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 모선 구조는, 동일 계통의 전원으로부터 전력 공급되는 복수조(組)의 수평 모선이, 케이스 내의 상하 방향의 복수 개소에 분산하여 배치되고, 복수조의 수평 모선의 각각에 개별로 접속되어 수직 방향으로 분기하는 복수조(組)의 수직 모선이, 케이스 내의 상하 방향으로 늘어서 배치되어 있는 것이다.

또, 본 발명에 관한 배전반은, 상기의 모선 구조를 이용한 것이다.

본 발명의 모선(母線) 구조에 의하면, 동일 계통의 전원으로부터 전력 공급되는 복수조(組)의 수평 모선이, 케이스 내의 상하 방향의 복수 개소에 분산하여 배치되고, 복수조의 수평 모선의 각각에 개별로 접속되어 수직 방향으로 분기하는 복수조의 수직 모선이, 케이스 내의 상하 방향으로 늘어서 배치되어 있으므로, 부하에 연결되는 수직 모선을 복수로 분할한 것에 의해, 수직 모선에 흐르는 전류가 분산되어, 각각의 수직 모선에 흐르는 전류를 줄일 수 있다.

이것에 의해, 수직 모선으로부터의 발열을 억제할 수 있기 때문에, 수직 모선의 단면적이나 표면적을 작게 하는 것이 가능해진다.

또, 이 모선 구조를 이용한 배전반에 의하면, 배전반의 설치 효율, 및 경제성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 모선(母線) 구조를 이용한 배전반(配電盤)을 나타내는 정면도와 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 모선 구조를 이용한 배전반을 나타내는 정면도와 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 3에 의한 모선 구조를 이용한 배전반을 나타내는 정면도와 측면도이다.

실시 형태 1.

도 1은, 실시 형태 1에 의한 모선(母線) 구조를 이용한 배전반(配電盤)을 나타내는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다. 이하 도면에 근거하여 설명한다.

본원의 배전반은, 저전압(低電壓), 대전류(大電流)로의 대응을 상정(想定)한 것이다. 도면과 같이, 3상(相)의 수평 모선은, 각 상(相)에 대해 2개의 수평 모선으로 구성하고, 또 그것을 두 개로 나누어 배전반의 케이스(1)의 상부측에 제1 수평 모선(2)을, 중부(中部)에 제2 수평 모선(3)을 각각 수평 방향을 향해서 배치하며, 도시하지 않은 애자(碍子, insulator)를 매개로 하여 배전반의 케이스(1)에 고정되어 있다. 각 수평 모선(2, 3)은, 예를 들면, 단면이 직사각형 모양의 평판(平板)의 동재(銅材)로 이루어져 있다.

이 제1 수평 모선(2)과 제2 수평 모선(3)은, 동일 계통의 전원으로부터 전력의 공급을 받는 것이다.

각 수평 모선에는, 개별로, 수직 방향으로 신장하는 수직 모선이 접속되어 있다. 즉, 제1 수평 모선(2)에 대해서 제1 수직 모선(4)이, 제2 수평 모선(3)에 대해서 제2 수직 모선(5)이, 각각 개별로 접속되어 있다. 예를 들면, A상(相)이면, 제1 수평 모선(2)의 2개의 A상(相) 수평 모선에 대해서 1개의 제1 수직 모선(4)이, 접속 도체(6)에 의해 접속되어 있다. 접속 도체(6)를 이용함으로써, 다른 상(相)의 수평 모선과 수직 모선과의 간섭을 막고 있다. B상(相), C상(相)도 동일하게 접속되고, 게다가, 제2 수평 모선(3)과 제2 수직 모선(5)도 동일하게 접속되어 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본원 발명은, 3상(相) 6개의 수평 모선으로 이루어지는 1조의 수평 모선에 대해, 3상(相) 3개로 이루어지는 1조의 수직 모선을 접속하고, 그것을 배전반의 케이스(1)의 상하 방향으로 2조 배치하여 구성되어 있다.

각 수직 모선(4, 5)은, 예를 들면, 단면을 L자 모양으로 형성한 동판(銅板)으로 구성되고, L자 모양의 일면(一面)을 수평 모선과의 접속면으로 하고, 타방의 면(面)을 수평 모선측과는 반대측으로 돌출시키고 있다. 그리고, 절연 지지 부재(도시하지 않음)에 의해 배전반의 케이스(1)에 고정되어 있다.

또, 도시는 생략하고 있지만, 모선이 수용된 도 1과 같은 배전반의 케이스(1)의 전면(前面)측에는, 예를 들면, 부하에 접속되는 복수의 유닛 기기가 상하 방향으로 늘어서 배치된다. 게다가, 필요에 따라서 전원 인입 유닛이 수용되어 배전반이 구성되어 있다.

그 경우, 위에서 설명한 바와 같은 단면 L자 모양의 수직 모선을 이용함으로써, 수평 모선측과는 반대측으로 돌출한 변(邊)을 이용하고, 그 돌출변에 유닛 기기의 배면측의 접촉자를 삽입함으로써, 유닛 기기가 수직 모선에 접속되고, 또, 접촉자부를 뽑아냄으로써 단로(斷路)할 수 있도록 되어 있다.

다만, 수직 모선의 단면 형상은 L자 모양으로 한정하는 것이 아니라, 다른 형상이라도 좋다.

다음으로, 본원과 같이 구성한 모선 구조의 작용에 대해 설명한다.

특허 문헌 1과 같은 종래의 모선 구조에서는, 배전반의 케이스(1)의 상부측에 배치한 수평 모선에, 배전반의 케이스(1)의 상부로부터 하부까지 1개의 수직 모선을 접속하고 있었으므로, 예를 들면, 배전반의 케이스(1)의 하부측에 대용량의 부하 기기를 실장한 경우에는, 수직 모선의 전체 길이에 걸쳐서 대전류가 흘러, 발열이 커져 있었다.

이것에 대해, 본 실시 형태의 모선 구조에서는, 수평 모선을 제1 수평 모선(2)과 제2 수평 모선(3)으로 나누어, 배전반의 케이스(1) 내의 상하 방향의 2개소에 분산하여 배치하고, 각 수평 모선(2, 3)에 대해서 개별로 제1 수직 모선(4)과 제2 수직 모선(5)을 접속하고, 그들을 상하 방향으로 늘어서 배치한 것에 의해, 제1 수직 모선(4)은, 그것에 접속되는 기기의 부하 전류에 알맞은 단면적으로 하면 좋고, 마찬가지로, 제2 수직 모선(5)은, 그것에 접속되는 기기의 부하 전류에 알맞은 단면적으로 하면 좋다.

또, 예를 들면, 최하단에 대용량의 부하 기기를 실장한 경우에는, 제2 수직 모선(5)에만 대전류를 흘리면 되기 때문에, 수직 모선으로부터의 발열을 억제할 수 생긴다.

이 결과, 각 수직 모선(4, 5)의 단면적이나 표면적을 작게 구성하는 것이 가능해진다.

지금까지의 설명에서는, 수평 모선은 각 상(相)에 대해 2개의 모선으로 했지만, 이것에 한정하는 것이 아니라, 각 상(相)에 대해 1개의 수평 모선으로 구성해도 좋다.

또, 수평 모선은 2조의 수평 모선과, 그것에 개별로 접속된 2조의 수직 모선으로서 설명했지만, 2조로 한정하는 것이 아니라, 복수조의 수평 모선에 개별로 복수조의 수직 모선이 접속된 모선 구조에 적용된다.

이상과 같이, 실시 형태 1의 모선 구조에 의하면, 동일 계통의 전원으로부터 전력 공급되는 복수조의 수평 모선이, 케이스 내의 상하 방향의 복수 개소에 분산하여 배치되고, 복수조의 수평 모선의 각각에 개별로 접속되어 수직 방향으로 분기하는 복수조의 수직 모선이, 케이스 내의 상하 방향으로 늘어서 배치되어 있으므로, 부하에 연결되는 수직 모선을 복수로 분할한 것에 의해, 수직 모선에 흐르는 전류가 분산되어, 각각의 수직 모선에 흐르는 전류를 줄일 수 있다.

실시 형태 2.

도 2는, 실시 형태 2에 의한 모선 구조를 이용한 배전반을 나타내는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다. 실시 형태 1의 도 1과 대응하는 부분이므로, 동등 부분은 동일한 부호를 부여하여 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.

본 실시 형태도, 실시 형태 1과 마찬가지로, 수평 모선을 제1 수평 모선(2)과 제2 수평 모선(3)으로 나누어 분산 배치하고, 수직 모선도 제1 수직 모선(7)과 제2 수직 모선(8)으로 나누며, 각각 개별로 수평 모선(2, 3)에 접속하고 있다.

차이점은, 본 실시 형태에서는, 제1 수직 모선(7)과 제2 수직 모선(8)에서, 접속되는 부하의 용량에 대응하여 단면적 및 표면적이 다른 점이다.

도 2에서는, 제2 수직 모선(8)의 단면적 및 표면적을 제1 수직 모선(7)보다 크게 한 경우를 나타내고 있다.

예를 들면, 배전반의 케이스(1)의 하단측에 대용량의 부하 기기가 실장되는 경우는, 제2 수직 모선(8)에 대전류를 흘릴 필요가 있기 때문에, 하단측의 제2 수직 모선(8)의 단면적 및 표면적을 크게 하고, 상단측에 대용량의 부하 기기가 실장되지 않은 경우는, 상단측의 제1 수직 모선(7)의 단면적 및 표면적을 크게 할 필요가 없다. 도 2의 예는, 그러한 경우를 상정한 것이다. 반대로 상단측에 대용량의 부하 기기를 실장하는 경우는, 제1 수직 모선(7)의 단면적 및 표면적을 크게 하면 좋다.

이와 같이, 실장되는 부하의 용량에 따라, 각 수직 모선(7, 8)의 크기(단면적 및 표면적)를 변화시키는 것에 의해, 수직 모선의 낭비를 줄일 수 있어, 코스트 저감, 및 소형화가 가능해진다.

이상과 같이, 실시 형태 2의 모선 구조에 의하면, 복수조의 수직 모선의 각각은, 접속되는 부하의 용량에 대응하여 단면적 및 표면적이 다르도록 구성되어 있으므로, 수직 모선의 크기를 최적인 크기로 하여, 효율 좋게 부하에 전력을 공급할 수 있다.

실시 형태 3.

도 3은, 실시 형태 3에 의한 모선 구조를 이용한 배전반을 나타내는 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다. 실시 형태 1의 도 1과 대응하는 부분이므로, 동등 부분은 동일한 부호를 부여하여 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.

본 실시 형태도, 수직 모선을 2개로 분할하고, 각각 개별로 수평 모선과 접속하고 있는 것은 실시 형태 1과 동일하지만, 차이점은, 상하로 나눈 수직 모선을 중앙부에서 접속한 점이다.

도 3과 같이, 제1 수직 모선(4)의 하부측 단부와, 제2 수직 모선(5)의 상부측 단부를, 연결 도체(9)에 의해 연결한 것이다. 각 수직 모선(4, 5)은, 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이, 단면이 L자 모양을 하고 있으므로, 수평 모선(2, 3)과의 접속면에 대해 직각 방향의 면을 이용하여, 그 면의 양면으로부터 판 모양의 연결 도체(9)를 꼭 대고, 볼트 체결하여 연결한다. 다만, 이 연결 구조로 한정하는 것이 아니라, 제1 수직 모선(4)과 제2 수직 모선(5)이 전기적으로 접속되어 있으면 된다.

이와 같이, 상하 2개로 분할한 수직 모선(4, 5)을 중앙부에서 연결하여 일체로 연결하는 것에 의해, 각 수평 모선(2, 3)과 각 수직 모선(4, 5)에 흐르는 전류의 평형을 취할 수 있다. 그리고, 예를 들면, 배전반의 케이스(1)의 중앙부 근방에 대용량의 부하 기기가 실장되는 경우에는, 상하 각각의 수직 모선(4, 5)으로부터 전류를 공급할 수 있기 때문에, 수직 모선(4, 5)의 단면적 및 표면적을 작게 구성하는 것이 가능해진다.

이것에 의해, 코스트 저감, 및 소형화가 가능하게 되어, 수용하는 배전반의 설치 효율 및 경제성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 도 3에서는, 제1 수직 모선(4)과 제2 수직 모선(5)을 동일 형상의 것으로 하여 설명했지만, 실시 형태 2와 같이, 양 수직 모선(4, 5)에서 단면적 및 표면적이 다른 경우에도 적용할 수 있다.

이상과 같이, 실시 형태 3의 모선 구조에 의하면, 복수조의 수직 모선은, 연결 도체에 의해 서로 연결되어 일체로 이어져 있으므로, 복수조에 분산 배치한 수평 모선과 수직 모선의 평형을 취할 수 있고, 또, 배전반의 중앙 부근에 대용량의 부하 기기를 접속하는 경우에도 각각의 수직 모선으로부터 전력을 공급할 수 있기 때문에, 수직 모선의 단면적 및 표면적을 작게 하는 것이 가능해진다.

또, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 모선 구조를 구비한 배전반으로 했으므로, 수직 모선으로부터의 발열을 억제하여, 수직 모선의 단면적이나 표면적을 작게 하는 것이 가능한 배전반을 얻을 수 있다. 이 때문에, 배전반의 설치 효율, 및 경제성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 본원 발명은, 그 발명의 범위 내에서, 각 실시 형태를 자유롭게 조합시키거나, 각 실시 형태를 적절히, 변경, 생략하거나 하는 것이 가능하다.

1 : 배전반의 케이스 2 : 제1 수평 모선
3 : 제2 수평 모선 4 : 제1 수직 모선
5 : 제2 수직 모선 6 : 접속 도체
7 : 제1 수직 모선 8 : 제2 수직 모선
9 : 연결 도체

Claims

동일 계통의 전원으로부터 전력 공급되는 복수조(組)의 수평 모선(母線)이, 케이스 내의 상하 방향의 복수 개소에 분산하여 배치되고, 상기 복수조의 수평 모선의 각각에 개별로 접속되어 수직 방향으로 분기(分岐)하는 복수조의 수직 모선이, 상기 케이스 내의 상하 방향으로 늘어서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 모선 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 복수조의 수직 모선의 각각은, 접속되는 부하의 용량에 대응하여 단면적 및 표면적이 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 모선 구조.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 복수조의 수직 모선은, 서로 연결 도체에 의해 연결되어 일체로 이어져 있는 것을 특징으로 하는 모선 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 모선 구조를 구비한 배전반.