KR100827006B1 - 감전방지용 지중배전함의 절연구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감전방지용 지중배전함의 절연구조에 관한 것으로, 지상으로 인출된 지중전선이 관통하는 배관입출구를 갖추면서 지상에 설치되고, 중앙에 승강기구삽입홈이 형성되며, 상방으로 입설된 가이드를 갖춘 베이스; 승강기구삽입홈에 안착되는 보호함과, 보호함에 내설되는 구동모터와, 구동모터의 동력을 받아 회전하는 스크류를 갖춘 승강기구; 베이스에 설치되어, 베이스상으로 유입되는 우수를 감지하는 우수감지센서; 우수감지센서의 신호를 입력받아 구동모터의 구동 및 회전방향을 제어하는 제어부; 스크류와 맞물려 스크류의 회전에 따라 상하로 이동하는 너트를 갖추고 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 고정되는 승강플랜지와, 스크류의 길이보다 긴 연장바를 매개로 승강플랜지와 이격되게 상하로 배치되고 배전반을 탑재하는 지지판을 갖춘 지지대; 배전반 및 지지대를 덮어 보호하도록 베이스상에 안착되고, 내부환기를 위한 환기구가 형성된 하우징; 지지대 또는 배전반에 설치되어 배전반 또는 지지대의 상하이동시 하우징의 내면을 따라 이동하면서 환기구를 개폐하는 마개로 이루어진 구조로서, 베이스 상에 우수가 유입되면, 이를 감지하여 하우징 내부에서 배전반이 승강되므로, 누전이 예방되면서도 감전이 방지되는 효과가 기대된다.

Description

감전방지용 지중배전함의 절연구조{Insulation Structure for Preventing An Electric Shock of An Distribution Box Buried in The Earth}

본 발명은 감전방지용 지중배전함의 절연구조에 관한 것이다.

원격지의 발전소로부터 송전된 전력은 도시의 미관 및 유지보수의 편의성 등의 다양한 장점을 가진 지중전선을 매개로 소비자에게 공급된다.

그리고, 전력의 배전 및 관리를 용이하게 하기 위해 지중전선으로부터 송전되는 전력을 배분하고 관리하는 배전반과 함체로 이루어져 배전반을 보호하는 하우징으로 이루어진다.

이러한 지중배전함은, 관리상의 편의를 위해 지상에 배치되는 것이 일반적인데, 배전함이 전신주에 위치하는 가공전선 구조와는 달리 지중전선은 사람이 통행하는 지상에 지중배전함이 배치되면서, 가공전선보다 지중배전함을 통한 감전사고의 발생가능성을 높이는 문제를 발생시켰다.

특히, 상기 지중배전함의 하우징은 배전반을 보호하기 위해 견고한 재질인 금속으로 제작되는 것이 일반적이다. 또한, 상기 하우징은, 우천시 또는 공기 중의 수분에도 녹이 슬지 않도록 방수처리된다.

하지만, 상기 하우징은 외부에 노출설치되므로 외력에 의한 긁힘 등으로 인해 방수처리가 벗겨지기도 한다. 그런데, 이러한 금속은 대부분 전도성 재질이므로, 홍수 등으로 인해 우수가 유입되어 지중배전함이 침수되면 누전이 발생되며, 이때 전류가 하우징의 벗겨진 방수처리 부위를 통해 그대로 방출되면서 인접지를 통행하는 사람의 안전을 위협한다. 게다가, 이렇게 누전이 발생되면 배전반의 차단기가 트립되어 갑작스럽게 전력공급이 중단되기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 베이스에 우수가 유입되면, 배전반이 하우징 내부에서 승강되므로, 감전사고가 예방되는 감전방지용 지중배전함의 절연구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은, 지상으로 인출된 지중전선이 관통하는 배관입출구를 갖추면서 지상에 설치되고, 중앙에 승강기구삽입홈이 형성되며, 상방으로 입설된 가이드를 갖춘 베이스; 승강기구삽입홈에 안착되는 보호함과, 보호함에 내설되는 구동모터와, 구동모터의 동력을 받아 회전하는 스크류를 갖춘 승강기구; 베이스에 설치되어, 베이스상으로 유입되는 우수를 감지하는 우수감지센서; 우수감지센서의 신호를 입력받아 구동모터의 구동 및 회전방향을 제어하는 제어부; 스크류와 맞물려 스크류의 회전에 따라 상하로 이동하는 너트를 갖추고 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 고정되는 승강플랜지와, 스크류의 길이보다 긴 연장바를 매개로 승강플랜지와 이격되게 상하로 배치되고 배전반을 탑재하는 지지판을 갖춘 지지대; 배전반 및 지지대를 덮어 보호하도록 베이스상에 안착되고, 내부환기를 위한 환기구가 형성된 하우징; 지지대 또는 배전반에 설치되어 배전반 또는 지지대의 상하이동시 하우징의 내면을 따라 이동하면서 환기구를 개폐하는 마개로 이루어진 구조이다.

본 발명은, 베이스 상에 우수가 유입되면, 이를 감지하여 하우징 내부에서 배전반이 승강되므로, 누전이 예방되면서도 감전이 방지되는 효과가 기대된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지중배전함의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지중배전함의 단면도이다.

본 발명에 따른 지중배전함은, 배관입출구(110)를 갖추면서 지상에 설치되고, 중앙에 승강기구삽입홈(120)이 형성되며, 상방으로 입설된 가이드(130)를 갖춘 베이스(100); 승강기구삽입홈(120)에 안착되는 보호함(230)과, 보호함(230)에 내설되는 구동모터(210)와, 구동모터(210)의 동력을 받아 회전하는 스크류(220)를 갖춘 승강기구(200); 베이스(100)상으로 유입되는 우수를 감지하는 우수감지센서(300); 우수감지센서(300)의 신호를 입력받아 구동모터(210)를 제어하는 제어부(400); 스크류(220)와 맞물려 상하로 이동하는 너트(511)를 갖추고 상하로 이동가능하게 고정되는 승강플랜지(510)와, 연장바(520)를 매개로 승강플랜지(510)와 이격되게 상하로 배치되고 배전반(D)을 탑재하는 지지판(530)을 갖춘 지지대(500); 베이스(100) 상에 안착되고, 내부환기를 위한 환기구(610)가 형성된 하우징(600); 하우징(600)의 내면을 따라 이동하면서 환기구(610)를 개폐하는 마개(700)로 이루어진다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 베이스(100)는, 육면체의 콘크리트 구조물로 서, 지상으로 인출된 지중전선(W)이 관통하는 배관입출구(110)를 갖추면서 지상에 설치된다. 이때, 상기 지중전선(W)은, 지중에 매설되는 배관(P)의 내측에 구비되어 보호된다. 그리고, 상기 지중전선(W)은 지상에 배치된 배전반과의 접속을 위해 지상으로 인출된다. 한편, 상기 베이스(100)를 안정적으로 설치하기 위해 지면에 일정 깊이의 홈(h)을 형성한 뒤, 홈(h)에 내설된다. 그리고, 상기 베이스(100)의 중앙에는, 승강기구(200)가 삽입되는 승강기구삽입홈(120)이 형성된다. 그리고, 상기 베이스(100)의 상면 모서리에는 가이드(130)가 각각 상방으로 입설된다. 본 실시예에 따른 상기 가이드(130)는, 베이스(100)에 형성되었으나, 지면에 입설되는 등 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변형가능함은 물론이다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 배전반(D)은, 지상에 설치된 베이스(100)에 단단히 지지고정되고, 베이스(100)에 형성된 배관입출구(110)를 통해 지중전선(W)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 배전반(D)은, 발전소로부터 지중전선(W)을 매개로 전송된 고압의 전력을 소비자가 사용할 수 있는 전압으로 변압한 후 이를 분전하며, 변압기, 차단기 및 개폐기 등으로 구성되어 배전상태를 관리할 수 있는 통상의 배전반(D)이다.

그리고, 상기 승강기구(200)는, 구동모터(210), 구동모터(210)의 동력을 받아 회전하는 스크류(220) 및 구동모터(210)를 감싸 보호하는 보호함(230)으로 이루어진다. 여기서, 상기 구동모터(210)는, 직류모터로서 전원의 극성이 바뀜에 따라 회전자(211)의 회전방향이 바뀌어 회전된다. 그리고, 본 실시예에 따른 상기 승강기구(200)는, 구동모터(210)의 회전자(211)에 회전가능하게 결합되는 제1기어(240)와, 제1기어(240)에 맞물려 회전가능하게 설치되는 제2기어(250)가 보강된다. 그리고, 상기 제2기어(250)에는 스크류(220)가 고정되어 구동모터(210)가 작동하면 이에 연동되어 스크류(220)가 회전한다. 그리고, 상기 제2기어(250)는, 배전반(D)의 하방 중앙에 배치되고, 중앙에는 회전축(251)이 베이스(100)에 회전가능하게 고정되는 한편, 제2기어(250)의 상단에는 스크류(220)가 제2기어(250)와 연동되어 회전되도록 설치되어, 배전반(D)의 하중이 직접 구동모터(210)에 작용하는 것이 감소된다. 다시 말해, 상기 회전자(211)에 스크류(220)가 설치되어 배전반(D)을 직접 승강하면 구동모터(210)로 배전반(D)의 하중이 가해져서 구동모터(D)의 구동에 영향을 미칠 가능성이 높다. 하지만, 본 실시예에서는, 상기 제1기어(240) 및 제2기어(250)가 보강되어, 배전반(D)을 제2기어(250)를 통해 승강시키므로써 구동모터(210)에 가해지는 배전반(D)의 하중으로 인한 부하를 감소시켰다. 그리고, 본 발명에 따른 상기 구동모터(210), 제1기어(240) 및 제2기어(250)는, 방수처리되어진 함체로 형성된 보호함(230)에 내설되며, 승강기구삽입홈(120)에 설치되어, 우천시 및 평상시 공기 중의 수분에 의한 손상이 방지된다.

그리고, 상기 우수감지센서(300)는, 베이스(100) 상면에 설치되어, 일정시간마다 우수유입상태를 감지하여 우수가 유입되면 신호를 제어부(400)로 출력하는 방식도 있고, 우수가 유입된 경우에만 일정시간마다 제어부(400)로 출력하고 우수가 배출되면 출력이 중단되는 방식 등 다양한 방식의 적용이 가능하다.

한편, 상기 제어부(400)는, 우수감지센서(300)의 신호가 입력되면, 구동모터(210)의 구동 및 회전방향을 제어한다. 이때, 상기 제어부(400)의 제어방식의 일 예로, 우수감지센서(300)로부터 이상신호가 기준횟수 이상, 연속적으로 입력되면 구동모터(210)를 정방향으로 일정시간 동안 작동시키고, 구동모터(210)를 정방향으로 작동시킨 뒤 정상신호가 기준횟수 이상, 연속적으로 입력되면 구동모터(210)를 역방향으로 일정시간 동안 작동시킨다. 그리고, 상기 제어부(400)의 제어방식의 또 다른 예로는, 상기 우수감지센서(300)가 우수가 유입된 경우에만 신호를 일정시간마다 제어부(400)로 출력하면, 제어부(400)는 이 신호를 입력받아 구동모터(210)를 정방향으로 일정시간 작동시킨 뒤, 더 이상 신호가 입력되지 않으면 구동모터(210)를 역방향으로 일정시간 작동시켜 원위치시키는 방법도 있다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 지지대(500)는, 승강플랜지(510), 연장바(520) 및 지지판(530)으로 이루어진다. 이때, 상기 승강플랜지(510)는, 중앙에 스크류(220)와 맞물려 스크류(220)의 회전에 따라 상하로 이동하는 너트(511)를 갖추고, 가이드(130)를 따라 상하로 이동가능하게 스크류(220)에 고정된다. 그리고, 상기 연장바(520)는, 스크류(511)의 길이보다 충분히 길게 형성되어, 스크류(220)의 상단이 배전반(D)의 하면에 닿지 않도록 설치된다. 왜냐하면, 우수가 유입되지 않는 평상시에는, 상기 구동모터(210)가 최대한 역방향으로 회전된 상태로서, 이때 배전반(D)은, 베이스(100)의 상면에 밀착되게 배치된다. 따라서, 상기 배전반(D)의 하중이 베이스(100)에 골고루 분포되도록 설치되므로, 배 전반(D)이 수평을 이루면서 안정적으로 배치된다. 한편, 상기 스크류(220)의 길이가 연장바(520)의 길이보다 길게 형성되면, 우수가 유입되지 않는 평상시에는, 구동모터(210)가 최대한 역방향으로 회전된 상태로서, 이때 스크류(220)의 상단은 너트(511)를 통과하여, 지지판(530)에 접촉되면, 배전반(D)의 하중이 중앙으로 쏠려 불안정하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 지지판(530)은, 상면에 배전반(D)을 탑재하는 배전반탑재홈(531)을 가지고서, 연장바(520)를 매개로 승강플랜지(510)와 이격되게 상하로 배치된다.

그리고, 상기 하우징(600)은, 배전반(D) 및 지지대(500)를 덮어 보호하도록, 함체로 형성되어 베이스(100) 상에 안착되어, 배전반(D)이 직사광선 및 우수에 직접 노출되지 않도록 보호함은 물론, 비 관계자가 배전반을 무단으로 조작하는 것을 방지한다. 그리고, 상기 하우징(600)은 ,배전반(D)이 승강되어도 하우징(600)의 상면에 닿지 않도록 충분한 높이를 가진다. 한편, 상기 하우징(600)의 측면에는 내부의 습도를 조절하는 수평방향의 환기구(610)가 다수 개 상호 이격되어 형성되며, 일반적인 우천시 빗물이 환기구(610)로 직접 유입되지 않고 미끄러져 떨어지도록 유입방지판(620)이 각각의 환기구(610)의 상방에 외부로 돌출되어 기울어진 상태로 설치된다. 그리고, 상기 하우징(600)의 정면에는 도어(미인출)가 구비되어, 관계자의 필요에 의해 열고 닫을 수 있도록 형성된다.

마지막으로, 강풍을 동반한 강한 폭우에는 유입방지판(620)이 있어도, 환기구(610)를 통해 우수가 유입되는 경우는데, 상술한 경우를 통한 우수유입을 막기 위한 것으로서, 상기 마개(700)는, 지지대(500) 또는 배전반(D)에 설치되어, 배전 반(D) 또는 지지대(500)의 상하이동시 하우징(600)의 내면을 따라 이동하면서 환기구(610)를 개폐한다. 본 실시예에 따른 상기 마개(700)는, 배전반(D)의 측면에 설치되어 배전반(D)이 승강되면, 마개(700) 또한 승강되어 환기구(620)를 폐쇄한다. 단, 상기 마개(700)는, 배전반(D)이 최고 높이로 승강시 환기구(610)의 높이와 일치되어, 배전반(D)이 최고 높이로 승강되면, 환기구(610)가 밀폐되도록 형성된다. 이를 위해, 본 실시예에서는, 상기 마개(700)에 환기구(610)와 대응되는 블럭(710)을 돌출형성하여, 승강기구(200)가 작동되면, 블럭(710)이 환기구(610)의 내면에 밀착되도록 배치되므로, 우수가 유입되지 않는다.

한편, 본 발명에 따른 배전반(D)은 승하강되도록 설치되므로, 이에 따라 베이스(100) 상부에 노출되는 지중전선(W)은 배전반(D)이 승강되어도, 배전반(D)과의 접속이 해제되지 않도록 충분한 여유를 가지고 설치된다.

이와 같이 구성된 지중배전함의 작동을 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

우수가 유입되지 않는 평상시에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(100)에 승강플랜지(410)가 밀착배치되는 한편, 우수유입센서(300)는 일정시간마다 우수유입상태를 감지한다.

그런데, 폭우 등으로 인해 우수가 유입되면, 상기 우수유입센서(300)로부터 이상신호가 제어부(400)로 입력된다. 상기 제어부(400)는, 이상신호가 기준횟수 이상, 연속적으로 입력되면 구동모터(210)를 정방향으로 일정시간 동안 작동 시킨다. 이때, 상기 구동모터(210)의 작동시간은, 스크류(220)의 높이 및 연장바(520)의 길이에 따라 정해지며, 최고 높이로 승강되어도 스크류(220)가 지지판(530)에 닿지 않도록 설정된다. 따라서, 우수가 유입되어 상기 구동모터(210)가 작동되면, 배전반(D)은 승강되어 침수되지 않으며, 이로 인해 누전이 발생되지 않는다. 한편, 강풍을 동반한 폭우는 우수가 환기구(610)를 통해서도 유입된다. 따라서, 이때 배전반(D)이 승강하는 동시에 마개(710)도 동시에 승강하여 환기구(610)가 폐쇄되면 환기구(610)로 유입되는 우수 또한 차단되는 효과가 있다(도 3).

그리고, 시간이 흘러 유입된 우수가 완전히 유출되면 상기 우수감지센서(300)는 일정시간 동안 이상신호가 감지되지 않으면, 제어부(400)에서 이를 판단하여 구동모터(210)를 역방향으로 일정시간 동안 회전시켜 배전반(D) 및 마개(710)가 원위치 된다(도 2).

본 발명에 따른 지중배전함은, 상기 우수유입센서(300)로부터 우수유입이 감지되면 구동모터(210)가 작동되어, 배전반(D)이 일정 높이로 승강되므로, 배전반(D)이 침수되지 않으며, 이로 인해 누전 또한 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 지중배전함은, 유입된 우수가 유출되면, 일정 시간 후 배전반(D)이 원위치되므로, 승강기구(200)의 내구성이 좋아져 수명이 증가되는 효과도 예상된다.

그리고, 본 발명에 따른 지중배전함은, 우수가 유입되면 무조건 마개(700)를 통해 환기구(610)가 폐쇄되므로, 환기구(610)를 통한 우수의 유입이 더욱 방지되는 효과도 예상된다.

도 1는 본 발명에 따른 지중배전함의 분해사시도이며,

도 2 및 도 3는 본 발명에 따른 지중배전함의 단면도이다.

* 첨부도면의 주요 부분에 대한 설명 *

100:베이스, 110:배관출입구,

120:승강기구삽입홈, 130:가이드,

200:승강기구, 210:구동모터,

211:회전자, 220:스크류,

230:보호함, 240:제1기어,

250:제2기어, 251:회전축,

300:우수감지센서, 400:제어부,

500:지지대, 510:승강플렌지,

511:너트, 520:연장바,

521:배전반탑재홈, 530:지지판,

600:하우징, 610:환기구,

620:유입방지판, 700:마개,

710:블럭, D:배전반,

P:배관, W:지중전선.

Claims (1)

1. 지상으로 인출된 지중전선(W)이 관통하는 배관입출구(110)를 갖추면서 지상에 설치되고, 중앙에 승강기구삽입홈(120)이 형성되며, 상방으로 입설된 가이드(130)를 갖춘 베이스(100);

   상기 승강기구삽입홈(120)에 안착되는 보호함(230)과, 보호함(230)에 내설되는 구동모터(210)와, 구동모터(210)의 동력을 받아 회전하는 스크류(220)를 갖춘 승강기구(200);

   상기 베이스(100)에 설치되어, 베이스(100)상으로 유입되는 우수를 감지하는 우수감지센서(300);

   상기 우수감지센서(300)의 신호를 입력받아 구동모터(210)의 구동 및 회전방향을 제어하는 제어부(400);

   상기 스크류(220)와 맞물려 스크류(220)의 회전에 따라 상하로 이동하는 너트(511)를 갖추고 가이드(130)를 따라 상하로 이동가능하게 고정되는 승강플랜지(510)와, 스크류(511)의 길이보다 긴 연장바(520)를 매개로 승강플랜지(510)와 이격되게 상하로 배치되고 배전반(D)을 탑재하는 지지판(530)을 갖춘 지지대(500);

   상기 배전반(D) 및 지지대(500)를 덮어 보호하도록 베이스(100) 상에 안착되고, 내부환기를 위한 환기구(610)가 형성된 하우징(600);

   상기 지지대(500) 또는 배전반(D)에 설치되어 배전반(D) 또는 지지대(500)의 상하이동시 하우징(600)의 내면을 따라 이동하면서 환기구(610)를 개폐하는 마개(700)로 이루어진 것을 특징으로 하는 감전방지용 지중배전함의 절연구조.

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