DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on the Contact Resistance according to the Tightening and Overlapping area of Bus Bar

부스 바의 체결 및 중첩 구간에 따른 접촉 저항에 관한 연구

  • Kim, Hyun-Woo (Department of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Education) ;
  • Son, Yung-Deug (Department of Mechanical Facility Control Engineering, Korea University of Technology and Education)
  • 김현우 (한국기술교육대학교 기계설비제어공학과) ;
  • 손영득 (한국기술교육대학교 기계설비제어공학과)
  • Received : 2018.04.24
  • Accepted : 2018.07.06
  • Published : 2018.07.31

Abstract

The bus bar is an electrical connection widely used for the power supply of skyscrapers and power distribution and industrial equipment electrical panels in industrial plants. There are various materials to be considered in the design of the bus bar, such as material based on the use environment, the sectional area according to the power capacity, the length of the surface circumference, and the tightening method. Even with a bus bar manufactured to a size of sufficient power capacity in the design, if the actual tightening is incorrect, it may lead to fire due to deterioration. For these reasons, a variety of research on the temperature rise of the electrical contact point has continued. However, the temperature rise of the contacts is a consequence of the result, not a direct cause. In this paper, the influence of contact resistance on the fastening force and the overlapping section of the bus bar are investigated by measuring the change in resistance from building the specimen. A total of eight bus bar specimens were manufactured and measured. Resistance was measured by varying the clamping force and the interval between overlapping sections when the specimens were crossed. We propose a safe power connection model by analyzing the contribution of these factors to the actual contact resistance change.

부스 바는 초고층 빌딩의 전력공급과 플랜트 산업의 전원 공급부 및 장비 제조 산업 분야의 배전반에 널리 사용되는 전기적인 접속 구조이다. 부스 바의 설계 시 고려해야 할 사항으로 사용 환경에 따른 재질, 전원 용량에 따른 단면적, 표면둘레의 길이, 체결 방법 등이 있다. 설계 시 충분한 전원 용량의 사이즈로 제작된 부스 바의 경우에도 실제 체결이 잘못 될 경우 열화에 의한 화재로 이어질 수 있다. 이러한 이유로 전기적 접촉부의 온도 상승에 대한 다양한 연구가 지속되어 왔다. 그러나 접촉부의 온도 상승은 결과에 기인한 현상이지 직접적인 원인은 아니다. 본 논문은 부스 바의 체결력과 중첩 구간에 따른 접촉 저항의 영향성에 대한 연구로 시편을 제작하여 저항의 변화를 측정하여 영향력을 분석하였다. 총 8개의 부스 바시편을 제작하여 측정하였고 각각의 시편을 교차하여 체결시 가해지는 체결력과 중첩 구간의 간격을 가변하여 저항을 측정하였다. 실험 결과를 통해 이러한 요인이 실제 접촉 저항의 변화에 어느 정도 기여하는지를 분석하여 안전한 전원 연결 장치의 모델을 제시하고자 한다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국기술교육대학교

References

  1. S.K. Park, J.C. Lee, Yonn J. Kim"Effects of Contact Resistance on Temperature Rise in a MCCB", Energy Engg. J, vol. 13, no. 1, pp. 12-19, 2004.
  2. Heung-Soo Jung, "Study for temperature rise on busbar of the switchgear and controlgear assemblies" The KIEE Conference, 2015.7, pp. 872-873, july, 2015.
  3. Sung Won Park, Hyun Su Cho, Joon Yeob Lee, "Temperature Rise Simulation of Switchgear Copper Busbar Considering Contact Resistance at the Bolted Connection", The KIEE Conference, pp. 89-89, Oct. 2014.
  4. S. Schlegel, S. Grossmann, H. Lobl, M. Hoidis, U. Kaltenborn, "Joint Resistance of Bolted Copper - Copper Busbar Joints Depending on Joint Force at Temperatures beyond $105^{\circ}C$", 2010 Proceedings of the 56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, pp. 1-8, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/HOLM.2010.5619459
  5. Yeon-ho Oh, Ki-dong song, Chin-ki Kim, Kwi-sik Kim, "Calculation of the Contact Resistance by Contact Surface", The KIEE Conference, pp. 1109-1111, july, 2004.
  6. Holm, R., Electrical Contacts, Springer, New York, 1979.
  7. Braunovic, M., Evaluation of different contact aid compounds for aluminum-to-copper connections, IEEE Transactions on Components, Hybrids and Manufacturing Technology, vol. 15, no. 2, pp. 216-224, 1992. DOI: https://doi.org/10.1109/33.142896
  8. Milenko Braunovic, Valery V. Konchits, and Nikolai K. Myshkin, Electrical Contacts : Fundamentals, Applications and Technology, CRC Press, pp. 263-266, 2006. DOI: https://doi.org/10.1201/9780849391088