KR100939576B1 - 내진용 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내진용 수배전반에 관한 것으로서, 이는 기존 수배전반이 지진에 취약한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 이를 위해, 복수개의 금속패널이 수직하게 배치되어 사각형상을 이루어 수배전반(10)의 큐비클(20)이 안착되는 프레임으로서, 내부에는 복수개의 구획판(31)에 의해 공간부(33)가 형성되고, 금속패널 및 구획판(31)에 의해 형성된 모서리부에는 지진에 의한 충격을 완화시키기 위해 금속패널이 지면으로부터 일정간격 이격되도록 하는 완충기(40)가 고정되며, 구획판(31)에는 수배전반(10)의 복수개 케이블이 통과가능한 관통홀(31a)이 형성된 기초프레임(30)이 포함되는 것을 특징으로 하여, 지진 등의 지각변동으로 발생되는 진동이나 충격에도 수배전반 내부에 실장된 전력기기 및 전기부품들의 단락 및 파손에 의한 큰 사고와 감전에 의한 인명피해를 방지할 수 있다.

배전반, 기초프레임, 완충기, 진동, 큐비클

Description

내진용 수배전반{SWITCHGEAR HAVING QUAKE-PROOF PERFORMANCE}

본 발명은 내진용 수배전반에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 지진 등의 지각변동으로 발생되는 진동이나 충격으로 수배전반의 비틀림이나 기울어짐으로 인해 수배전반 내부에 실장된 전력 기기 및 전기부품들의 파손을 방지하기 위한 완충기 설치용 프레임을 갖는 내진용 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 전력회사가 공급하는 고압 또는 특고압 전기를 수전하여 이를 수용가에서 사용되는 전압으로 변환하여 부하설비로 배전하는 장치이다. 이러한 수배전반은 표면상으로는 큐비클이라는 칸막이 구조물로 되어 있으며 수배전반의 내부에는 고압 개폐기, 계기용 변류기, 고압차단기, 변압기, 저압배전용차단기 등의 전력기기와 전력계통 보호 및 감시를 위한 계전기 및 계기 등의 전기 부품 등이 실장되어 있다. 상기의 큐비클 내부에는 전력기기 외에 전력 계통에 따라 전력기기 상호간을 연결하는 부스바와 전력기기의 계측 및 감시를 위한 배선이 배치되어 있으며, 큐비클 외부는 바닥에 설치되어 있고, 그 바닥에는 전력기기 상호 간의 감시 배선 및 부하설비 배선을 위한 구멍이 형성되어 있다. 상기와 같은 수배전반이 지면에 설치되는 이유로 지각 변동에 의한 외부의 진동이나 충격 등이 발생하면 수배전반의 내부의 전력기기 및 이러한 전력기기를 상호 연결하는 배선 그리고 보호계전기 등의 전기부품이 손상 또는 파손되기 쉬우며, 이에 따라 발생된 장애에 의해 전력공급의 중단 및 화재가 야기될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 지진 등에 의한 진동 또는 충격 등이 수배전반에 영향을 미치지 않도록 이를 보호하기 위한 내부 완충 장치를 장착해야 하는데 보편적으로 수배전반은 무게가 많이 나가므로 큐비클에 완충기를 직접 설치하기에는 무리가 따른다. 특히 수배전반을 설치하는 곳이 대부분 협소한 실내임을 감안할 때 수배전반을 인장하여 설치하는 것은 더욱 어려울 수 있다.

또한, 완충기를 설치를 하더라도 큐비클의 높이가 서로 일치하지 않을 뿐만 아니라, 완충기가 외부에 그대로 노출되어 있어서 미관상 보기 좋지 않으며 작업자의 이동에도 불편을 가져오게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내진용 완충기 장착을 위한 프레임 구조를 갖는 내진용 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 완충기 설치가 용이한 구조를 갖는 프레임 내 폐쇄된 공간에 이를 설치함에 따라 완충기가 수배전반의 외부로 노출되지 않음과 더불어 전력기기 감시배선과 외부용 배선 설치를 용이하게 하는 내진용 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 복수개의 금속패널이 수직하게 배치된 상태로 사각형상을 이루어 수배전반의 큐비클이 안착되는 프레임으로서, 내부에는 복수개의 구획판에 의해 공간부가 형성되고, 상기 금속패널 및 구획판에 의해 형성된 모서리부에는 지진에 의한 충격을 완화시키기 위해 상기 금속패널이 지면으로부터 일정간격 이격되도록 하는 완충기가 고정되며, 상기 구획판에는 수배전반의 복수개 케이블이 통과 가능한 관통홀이 형성된 기초프레임이 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 기초프레임의 모서리부 및 구획판의 상측에는 상기 수배전반의 큐비클이 안착되는 고정판이 수평하게 연장되고, 상기 큐비클의 하부에는 상기 큐비클의 내부가 상기 기초프레임의 공간부와 연통되도록 개폐 가능한 도어가 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편으로 상기 완충기는 상기 모서리부의 금속패널에 형성된 복수개의 결합 구멍과 연통되는 제1 체결홀을 갖는 수직고정패널과, 상기 수직고정패널의 제1 체결홀과 연통되는 제2 체결홀을 갖는 완충부재와, 상기 완충부재가 안착되고 지면에 고정되도록 고정홀을 갖는 수평고정패널로 구성되거나, 상기 수직고정패널 및 수평고정패널로 이루어지되, 이의 각각에는 한 쌍의 연장패널이 직각으로 연장되고, 상기 연장패널은 상호 교차되거나 어느 한 쌍의 연장패널이 다른 한 쌍의 연장패널 사이에 삽입된 상태로 볼트 및 너트를 통한 조임상태에 따라 회동가능한 정도가 결정되도록 힌지결합되며, 상기 연장패널 사이에 고무패킹이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 내진용 수배전반은 지진 등에 의해 발생되는 진동이나 충격을 내진 완충기의 완충 작용으로 수배전반 내부기기의 파손을 방지하여 정전 및 단락 사고에 의한 대형 사고를 사전에 방지할 수 있는 한편, 큐비클의 하중이 너무 커서 완충기를 직접 큐비클에 설치하기가 어려운 문제점을 해소하도록 경량의 기초프레임을 지상에 설치하고 그 내측에 완충기를 단순한 작업을 통해 설치할 수 있도록 한다.

또한, 케이블 및 완충기가 기초프레임의 내측에 위치되도록 하여 수배전반의 외측으로 노출되지 않도록 함으로써 수배전반 외관을 저해하지 않도록 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 내진용 수배전반을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반 중 기초프레임 및 제1 실시예의 완충기를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반 중 힌지결합 부분을 단면처리한 제2 실시예의 완충기를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 수배전반(10)은 기본적으로 복수개의 큐비클(20)로 외측이 보호되는 수배전반(10)으로서, 고압 개폐기, 계기용 변류기, 고압차단기, 변압기, 저압배전용차단기, 전력계통 보호 및 감시를 위한 계전기 및 계기가 각각 설치되는 큐비클(20)들과, 이 큐비클(20)들이 장착되는 기초프레임(30)으로 이루어져 있다.

상기 큐비클(20)의 하부에는 이의 내부에 배치되는 케이블을 기초프레임(30)측으로 인출할 수 있도록 도어(21)가 부착되어 있는데, 도어(21)는 회동가능하게 일측이 경첩(미도시)에 의하여 큐비클(20)에 고정되거나, 단순히 큐비클(20)과 기초프레임(30)이 연통되는 구멍을 덮는 방식으로 개폐가능하게 설치될 수 있으며, 상면에 손잡이를 설치함으로써 보다 능률적으로 도어(21)를 개폐할 수 있는 바, 결 과적으로 큐비클(20)의 내부는 도어(21)에 의하여 기초프레임(30)의 내부와 연통된다. 큐비클(20)에 도어(21)를 형성하는 이유는 각각의 큐비클(20)의 내부에 설치되어 있는 전기부품들을 전기적으로 연결하기 위하여 케이블을 사용할 때 이 케이블이 기초프레임(30)을 관통된 상태로 하여 연결되도록 함으로써 케이블이 수배전반(10)의 외부로 노출되지 않도록 하기 위함이다.

상기 기초프레임(30)은 복수개의 금속패널이 수직하게 배치되어 사각형상을 이루도록 함으로써 수배전반(10)의 큐비클(20)이 안착되기 위한 구조를 갖게 되는데, 그 내부에 여러 개의 구획판(31)이 고정됨에 따라 복수개의 공간부(33)가 형성되고, 이 공간부(33) 위쪽으로 큐비클(20)이 배치되게 된다. 기초프레임(30)의 모서리부 및 구획판(31)의 상측에는 큐비클(20)의 하면과 접촉되는 면적을 확장시키기 위한 고정판(35)이 수평방향으로 연장 형성되어 있으며, 이러한 고정판(35)은 큐비클(20)과 용접방식에 의해 고정되거나, 볼트 및 너트(미도시)에 의하여 상호 고정될 수 있다.

한편, 상기 기초프레임(30)의 공간부(33) 내면, 보다 자세하게는 금속패널 및 구획판(31)에 의해 형성된 모서리부에는 완충기(40)가 볼트, 너트(미도시)에 의하여 고정될 수 있는데, 이를 위한 완충기(40)의 구조에 대한 제1 실시예를 살펴보면, 금속패널 및 구획판(31)에 의해 형성된 모서리부 중 금속패널 부분에 형성된 복수개의 결합구멍(30a)과 연통되는 제1 체결홀을 갖는 수직고정패널(41)과, 수직 고정패널(41)과 연통되는 제2 체결홀을 갖는 완충부재(42)와, 완충부재(42)가 안착되고 지면에 고정되도록 고정홀을 갖는 수평고정패널(43)로 완충기(40)가 구성된다. 완충기(40)는 지진에 의한 충격을 완충부재(42)를 통해 완화시키기 위해 금속패널이 지면으로부터 일정간격 이격된 상태로 배치되도록 하는 크기를 갖는다. 금속패널의 결합구멍(30a), 수직고정패널(41)의 제1 체결홀 및 완충부재(42)의 제2 체결홀에 나선이 형성됨에 따라 볼트로 그 각각이 상호간에 밀착고정될 수 있고, 완충부재(42)와 고정된 수평고정패널(43)은 이에 형성된 고정홀을 통해 앵커볼트로 지면에 견고히 설치될 수 있다. 여기서 완충부재(42)는 진동에 의한 파동의 진행방향과 매질의 이동방향이 같은 P파(primary wave)와 진행방향과 매질의 이동방향이 수직인 S파(secondary wave) 두 가지에 의해 발생되는 충격이 큐비클(20) 내부에 실장된 전력기기들에 영향을 미치지 않도록 완충(Buffer)역할을 한다. 수직고정패널(41), 완충부재(42) 및 수평고정패널(43)은 그 전체가 일체화되어 수직고정패널(41)과 수평고정패널(43)이 방진성이 우수한 네오프렌 고무를 재질로 하여 제작될 수도 있고, 완충부재(42)만 네오프렌 고무로 제작되어 수직고정패널(41)과 수평고정패널(43) 각각에 볼트로 고정될 수 있다. 상기된 바에 따르면, 완충부재(42)와 수평고정패널(43)이 고정되는 구조에 대해서는 기재되지 않았으나, 이의 고정구조는 완충부재(42)와 수직고정패널(41)의 고정구조와 마찬가지로 완충부재(42) 상면 또는 하면으로부터 수직하게 천공되는 나선이 형성된 구멍을 형성하고 이 구멍과 연통되는 나선홀을 수평고정패널(43)에 형성하여 상호 고정시킬 수 있다. 또 한편으로는 수평고정패널(43)에 직육면체 형상의 돌기부를 형성하고 이 돌기부에 다시 수평방향으로 관통되는 제3 체결홀을 형성하며, 완충부재(42)에 돌기부가 끼움되는 끼움홈을 형성하고 끼움홈에 제3 체결홀과 연통되는 제4 체결홀을 형성함으로써 수평고정패널(43) 및 완충부재(42)를 볼트 및 너트로 상호 고정시킬 수도 있다. 완충기(40) 구조에 대한 제2 실시예는 수직고정패널(41)과 수평고정패널(43) 각각에 직각방향으로 한 쌍의 연장패널(41a, 43a)이 설치되도록 하고 이 연장패널(41a, 43a)이 상호 교차되거나 어느 한 쌍의 연장패널이 다른 한 쌍의 연장패널 사이에 삽입된 상태로 볼트 및 너트를 통한 조임상태에 따라 회동가능한 정도가 결정되도록 힌지결합되며 연장패널 사이에는 고무패킹이 설치되는 구조를 갖게 되는데, 이러한 완충기(40)의 구조를 통해 지진에 의한 진동에 따라 기초프레임(30)이 일정간격으로 이동가능하게 되고 결과적으로 진동에 의해 수배전반(10)에 가해지는 충격이 완화될 수 있다.

본 실시 예에 따른 기초프레임(30)은 그 높이가 200mm ~ 250mm로 제작되어 있는데, 이는 그 내부에 완충기(40)를 설치함과 동시에 어느 하나의 큐비클(20)에서 노출되는 케이블이 기초프레임(30)을 통하여 다른 하나의 큐비클(20)의 내부로 연결될 때 그 작업공간을 확보하기 위함이며, 추가적으로 구획판(31)에는 큐비클(20)의 내부에 접속되어 있는 케이블을 기초프레임(30) 내측 공간으로 통과시키는데 활용되는 관통홀(31a)이 형성되어 있다.

지금부터는 상기와 같이 제작된 본 실시 예에 따른 기초프레임(30)을 구비하는 수배전반의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 기초프레임(30)의 내부가 소정의 공간부(33)로 구획되도록 기초프레임(30)의 내부에 구획판(31)을 장착한 후, 공간부(33)가 형성된 기초프레임(30)의 내부에 완충기(40)를 볼트 및 너트를 이용하여 부착한다. 그리고 수배전반(10)을 설치할 지면에 기초프레임(30)을 고정한다. 이때, 완충기(40)가 각 공간부(33)마다 설치되도록 하여 진동 및 충격이 더욱 효과적으로 감소되도록 한다. 이후, 기초프레임(30)의 각 고정판(35) 상측에 큐비클(20)들이 설치하고, 이때 큐비클(30)의 하측이 기초프레임(30) 및 구획판(31)의 고정판(35)에 접촉된 상태로 안착되도록 하여 기초프레임(30)과 큐비클(20)을 견고하게 고정할 수 있다. 또한, 큐비클(20)을 기초프레임(30)에 설치한 후에는 큐비클(20)에서 노출되는 케이블을 기초프레임(30)의 내부를 통하여 각각의 큐비클(20)에 설치할 수 있으므로, 케이블이 큐비클(20)의 외측으로 노출되지 않음과 더불어, 완충기(40)를 각각의 큐비클(20)에 설치할 경우 완충기(40)가 바깥으로 돌출되는 형태를 방지할 수 있어 미관상으로도 수려한 내진 성능을 구비된 수배전반(10)을 갖추게 된다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반 중 기초프레임 및 제1 실시예의 완충기를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 내진성능을 구비한 수배전반 중 힌지결합 부분을 단면처리한 제2 실시예의 완충기를 도시한 사시도.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 프레임과 완충기를 구비하고 복수개의 금속패널이 수직하게 배치된 상태로 사각형상을 이루어 복수의 큐비클(20)이 안착되는 프레임을 구비한 수배전반(10)에 있어서, 상기 프레임 내부에는 복수개의 구획판(31)에 의해 공간부(33)가 형성되고, 상기 금속패널 및 구획판(31)에 의해 형성된 모서리부에는 지진에 의한 충격을 완화시키기 위해 상기 금속패널이 지면으로부터 일정간격 이격되도록 하는 완충기(40)가 고정되고, 상기 구획판(31)에는 수배전반(10)의 복수개 케이블이 통과가능한 관통홀(31a)이 형성된 기초프레임(30)이 포함되며, 상기 기초프레임(30)의 모서리부 및 구획판(31)의 상측에는 상기 수배전반(10)의 큐비클(20)이 안착되는 고정판(35)이 수평하게 연장 구성되고, 상기 큐비클(20)의 하부에는 상기 큐비클(20)의 내부가 상기 기초프레임(30)의 공간부(33)와 연통되도록 개폐 가능한 도어(21)가 설치되는 것을 특징으로 하는 내진용 수배전반.

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