KR100947101B1 - 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템 - Google Patents

Abstract

지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템이 개시된다. 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템은 전 방향의 측면과 하면은 밀폐되고, 상면의 일부는 개방된 맨홀 형태로 지하에 매설되는 매설 박스, 매설 박스의 내부에 위치한 전기 설비 박스를 매설 박스의 상면의 개방 부위를 통하여 매설 박스의 외부로 이동시키는 이동부, 이동부에 의한 전기 설비 박스의 이동을 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 구비하는 제어 박스, 및 전기 설비 박스가 매설 박스의 내부에 위치한 상태에서 매설 박스의 상면의 개방 부위를 밀봉하는 덮개를 포함한다.

Description

지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템{Electric appliance container system for being laid underground}

본 발명의 적어도 하나의 실시예는 적어도 하나의 전기 설비가 내장될 수 있는 컨테이너 시스템에 관한 것으로, 특히 지하에 매설될 수 있는 형태의 전기 설비 컨테이너 시스템에 관한 것이다.

종래에는 옥외 변압기, 옥외 통신기기, 가로등 분전반 등과 같은 전기 설비가 전봇대 등의 대형 지상 시설물의 상단부에 설치되었기 때문에 전기 설비 관리자가 전봇대에 올라가서 전기 설비의 유지 보수를 하여야 하는 등, 전기 설비의 유지 보수가 곤란하고, 위험하였다. 또한, 현대 사회의 급속한 산업화에 따라, 전기 설비들의 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 도심 도처에 전봇대 등의 전기설비 관련 시설물이 대거 등장하게 되었다. 그 결과, 전봇대 등의 전기설비 관련 시설물은 도심의 미관을 해치고, 도심 공간의 효율적 사용을 방해하고, 도심 시민의 안전을 위협하는 요인으로 작용하여 왔다.

본 발명의 적어도 하나의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 전봇대 등의 전기설비 관련 시설물이 지상으로부터 사라지게 함으로써 도심의 미관이 수려해지고, 도심 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 시설물 등의 전도 위험이 없어 시민의 안전을 도모할 수 있는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템은 전 방향의 측면과 하면은 밀폐되고, 상면의 일부는 개방된 맨홀 형태로 지하에 매설되는 매설 박스; 상기 매설 박스의 내부에 위치한 전기 설비 박스를 상기 매설 박스의 상면의 개방 부위를 통하여 상기 매설 박스의 외부로 이동시키는 이동부; 상기 이동부에 의한 전기 설비 박스의 이동을 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 구비하는 제어 박스; 및 상기 전기 설비 박스가 상기 매설 박스의 내부에 위치한 상태에서 상기 매설 박스의 상면의 개방 부위를 밀봉하는 덮개를 포함한다.

상기된 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템에 따르면, 전기 설비 박스가 지하에 매설된 매설 박스의 내부에 설치되기 때문에 전봇대 등의 전기설비 관련 시설물이 지상으로부터 사라지게 되어 도심의 미관이 수려해지고, 도심 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 시설물 등의 전도 위험이 없어 안전하다. 사용자는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템에 마련된 사용자 인터페이스만 조작함으로써 방수 상태로 밀봉되어 있는 매설 박스의 내부에 위치해 있는 전기 설비 박스가 자동으로 그 밀봉이 해제됨과 동시에 매설 박스의 외부로 이동되도록 할 수 있고, 외부에 노출된 전기 설비 박스에 용이하게 접근하여 보수할 수 있다. 전기 설비 박스의 보수가 완료되면, 사용자는 제어 박스의 사용자 인터페이스만 조작함으로써 매설 박스의 외부에 위치해 있는 전기 설비 박스가 매설 박스의 내부로 이동되도록 할 수 있고, 그 이동이 완료됨과 동시에 자동으로 매설 박스가 밀봉되도록 할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 횡단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 종단면도이다. 도 1-2를 참조하면, 본 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템은 매설 박스(1), 전기 설비 박스(2), 내부 하판(3), 슬라이딩 가드(sliding guard)(4), 내부 상판(5), 이동부(6), 제어 박스(7), 하부 덮개(8), 상부 덮개(9), 및 다수 개의 지지대들(10)로 구성된다.

매설 박스(1)는 본 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 측 방향과 하 방향의 가장 바깥 쪽 부분으로서 일반적으로 전 방향의 측면과 하면은 밀폐되고, 상면의 일부는 개방된 맨홀 형태로 지하에 매설된다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 매설 박스(1)는 그 측면과 하면의 대부분이 지하에 매설되고, 상면은 지표면보다 소정 높이(약 5 ~ 10 센티미터) 이상 올라오도록 설치된다. 다만, 매설 박스(1)의 설치 환경 내지 설치자 의도에 따라 매설 박스(1)의 상면은 지표면보다 낮거나 평행하게 설치될 수도 있다. 특히, 매설 박스(1)는 그 내부의 전기 설비들이 지하의 습기, 물, 미생물 등에 의해 침식되는 것을 방지할 수 있도록, 콘크리트(concrete) 등과 같이 방수와 내구성이 뛰어난 재료로 제작됨이 바람직하다. 다만, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기된 재료 이외에 다른 재료로 제작될 수 있음을 이해할 수 있다. 또한, 매설 박스(1)를 지하에 매설하는 작업을 할 때, 매설 박스(1)가 함몰되지 않도록 매설 박스(1)가 설치될 지하면을 잡석 다짐 처리하는 것이 바람직하다.

전기 설비 박스(2)는 전기 설비가 포함된 박스로서, 지하에 매설된 매설 박스(1)의 내부에 설치된다. 여기에서, 전기 설비의 예로는 옥외 변압기, 옥외 통신기기, 가로등 분전반 등을 들 수 있다. 일반적으로, 이와 같은 전기 설비 박스(2)는 분전함, 단자함 등으로 호칭된다. 이와 같이, 전기 설비 박스(2)가 지하에 매설된 매설 박스(1)의 내부에 설치되기 때문에 전봇대 등의 전기설비 관련 시설물이 지상으로부터 사라지게 되어 도심의 미관이 수려해지고, 도심 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 시설물 등의 전도 위험이 없어 안전하다.

전기 설비 박스(2) 내의 전기 설비와 매설 박스(1) 외부의 전기 설비가 서로 전기적으로 소통할 수 있도록 하기 위하여, 매설 박스(1)에는 전기 설비 박스(2) 내의 전기 설비와 매설 박스(1) 외부의 전기 설비를 연결하는 케이블이 매장되어 있다. 특히, 이와 같은 매장 케이블은 매설 박스(1) 내부에서의 전기 설비 박스(2)의 상하 이동을 방해하지 않을 정도의 길이를 갖는다. 다만, 전기 설비 박스(2) 내의 전기 설비와 매설 박스(1) 외부의 전기 설비간의 전기적 소통이 무선으로 가능한 경우에는 이와 같은 유선 케이블이 반드시 매설 박스(1)에 매장될 필요는 없다. 매설 박스(1) 외부의 전기 설비의 예로는 발전소의 전기 설비, 매설 박스(1) 이외의 또 다른 매설 박스 내부에 설치되어 있는 전기 설비 등을 들 수 있다. 나아가, 매설 박스(1)는 접지 케이블 등의 기타 전기 설비 보호를 위한 케이블 등이 매장되어 있을 수 있다.

내부 하판(3)은 매설 박스(1)의 내부 하면에 부착되어 설치되며, 매설 박스(1)에 내장될 수 있는 형상을 갖는 평판이다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 내부 하판(3)은 매설 박스(1)의 내부 하면의 형상을 갖는 금속판으로 제작될 것이다. 내부 하판(3)에는 매설 박스(1)에 내장된 전기 설비 박스를 상하로 이동시키기 위한 이동부(6)가 탑재(mount)된다. 특히, 내부 하판(3)은 부식에 강하고 내구성이 뛰어난 스테인리스 스틸, 알루미늄 등으로 제작됨이 바람직하다. 다만, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기된 재료 이외에 다른 재료로 제작될 수 있음을 이해할 수 있다.

슬라이딩 가드(4)는 매설 박스(1)의 내부 측면에 부착되어 설치되며, 매설 박스(1)의 측면 상에 평행하게 내장될 수 있는 형상을 갖는다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 가드(4)는 매설 박스(1)의 측면 상에 평행하게 부착되는 다수 개의 금속 막대들이거나 매설 박스(1)의 전 측면 상에 평행하게 부착되는 금속판으로 제작된다. 일반적으로, 매설 박스(1)는 직육면체 형태로 제작되기 때문에 슬라 이딩 가드(4)가 금속 막대들의 형태를 갖는 경우에는 매설 박스(1)의 내부 사각형 공간의 4 개의 모서리들 각각에 설치되는 원통형의 4 개의 금속 막대들일 것이다. 특히, 슬라이딩 가드(4)는 부식에 강하고 내구성이 뛰어나면서 마찰계수가 작은 스테인리스 스틸, 알루미늄 등으로 제작됨이 바람직하다. 다만, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기된 재료 이외에 다른 재료로 제작될 수 있음을 이해할 수 있다.

내부 상판(5)은 매설 박스(1)의 내부, 특히 내부 하판(3)의 상면에 이격되어 설치되며, 매설 박스(1)에 내장될 수 있는 형상을 갖는 평판이다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 내부 상판(5)은 내부 상판(5)과 동일한 형상을 갖는 금속판으로 제작된다. 내부 상판(5) 상에는 전기 설비 박스(2)가 탑재된다. 특히, 내부 상판(5)은 내부 하판(3)과 마찬가지로 부식에 강하고 내구성이 뛰어나면서 마찰계수가 작은 스테인리스 스틸, 알루미늄 등으로 제작됨이 바람직하다. 내부 하판(3)은 매설 박스(1)의 매설 박스(1)의 내부 하면에 부착되어 설치되기 때문에 고정된 위치를 갖고 있으나, 내부 상판(5)은 내부 하판(3)의 상면에 이격되어 설치되어 매설 박스(1)의 내부 상하를 이동한다.

내부 상판(5)은 다음과 같이 슬라이딩 가드(4)를 이용하여 매설 박스(1)의 내부 상하를 원활하게 이동한다. 내부 상판(5)은 내부 하판(3)에 설치된 구동 기구(61)에 의해 지지되며, 그 측면의 전체 또는 일부가 매설 박스(1)의 측면에 부착된 슬라이딩 가드(4)와 접하도록 설치된다. 이에 따라, 내부 상판(5)은 구동 기구(61)의 신장 및 수축 운동에 따라 슬라이딩 가드(4)를 따라 슬라이딩 이동한다. 이와 같은 내부 상판(5)의 이동에 의해, 내부 상판(5)에 탑재된 전기 설비 박스(2)는 매설 박스(1)에 내장된 상태로부터 매설 박스(1)의 외부에 노출된 상태로 슬라이딩 이동될 수 있고, 반대로 매설 박스(1)의 외부에 노출된 상태로부터 매설 박스(1)에 내장된 상태로 슬라이딩 이동될 수 있다.

이동부(6)는 제어 박스(7)를 통한 사용자의 제어에 따라 매설 박스(1)의 내부에 위치한 전기 설비 박스(2)를 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 통하여 매설 박스(1)의 외부로 이동시키거나, 매설 박스(1)의 외부에 위치한 전기 설비 박스(2)를 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 통하여 매설 박스(1)의 내부로 이동시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 이동부(6)는 내부 하판(3)에 탑재되어, 이 내부 하판(3)을 받침대로 하여 내부 상판(5)을 상승시키거나 하강시킴으로써 전기 설비 박스(2)를 이동시키게 된다.

도 1-2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(6)의 일례가 도시되어 있다. 도 1-2를 참조하면, 이동부(6)는 구동 기구(61) 및 모터(62)로 구성된다. 구동 기구(61)는 내부 하판(3)의 상면과 내부 상판(5)의 하면을 X 자 형태로 교차하여 지지하면서, 그 교차 지점은 서로 체결되어 이 교차 지점을 중심으로 움직임이 가능한 적어도 한 쌍 이상의 크로스 지지대들과 이 크로스 지지대들의 하단 각각을 수평 이동시키기 위한 원통 기어로 구현된다. 이 크로스 지지대들의 하단은 원통 기어에 물리는 기어 형태를 갖는다. 원통 기어가 일정 방향으로 회전하면 크로스 지지대들의 하단은 원통 기어를 따라 모이게 되고, 원통 기어가 상기 방향의 반대 방향으로 회전하면 크로스 지지대들의 하단은 원통 기어를 따라 벌어지게 된다. 즉, 원통 기어가 일정 방향으로 회전하면 X 자 형태의 크로스 지지대들은 그 폭이 좁아지면서 높이가 증가하게 되고, 원통 기어가 상기 방향의 반대 방향으로 회전하면 그 폭이 넓어지면서 높이가 감소하게 된다. 이에 따라, 크로스 지지대들에 의해 지지되는 내부 상판(5)은 상승 또는 하강하게 된다. 도 1-2에 도시된 구동 기구(61)의 형태는 내부 하판(3)을 받침대로 하여 내부 상판(5)을 상승시키거나 하강시키기 위한 일례에 불과하며, 도 1-2에 도시된 형태 이외에 다양한 형태로 구현될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

모터(62)는 제어 박스(7)를 통한 사용자의 제어에 따라 구동 기구(61)를 구동시킨다. 특히, 본 실시예에서는 모터(62)의 고장에 대비하기 위하여 유압 모터(hydraulic motor)를 사용한다. 유압 모터는 전동 모터 또는 엔진 등에 의해서 생성된 회전 에너지를 압력 에너지로 변환하고, 이 압력 에너지를 다시 회전 에너지를 변환하는 장치를 말한다. 유압 모터의 동력원에 해당하는 전동 모터 또는 엔진 등이 고장이 난 경우에 전동 모터 또는 엔진에서 발생되는 유압 대신에 모터(62)에 연결된 튜브(63)를 통하여 외부에서 입력된 유압을 사용함으로써 회전 에너지를 발생시킬 수 있다. 모터(62)에 연결된 튜브(63)의 외부 입구는 제어 박스(7)에 설치된다. 따라서, 사용자는 제어 박스(7)에 마련된 입구에 공기, 물, 기름 등의 유체를 주입함으로써 모터(62)가 구동되도록 할 수 있다. 특히, 튜브(63)는 전기 설비 박스(2)의 이동을 방해하지 않도록 연질의 재료로 제작된다. 또한, 모터(62)의 동력원이 전동 모터인 경우에 이 전동 모터의 구동에 필요한 전력은 전 기 설비 박스(2)에 출입되는 전력의 일부를 추출함으로써 얻을 수 있다. 또한, 전동 모터 또는 엔진 등의 고장 수리 등을 용이하게 하기 위하여 모터(62)가 매설 박스(1)의 외부에 위치하도록 이동부(6)를 설계할 수도 있다.

다만, 전기 설비 박스(2)의 무게가 인력에 의해 이동 가능한 정도인 경우에 이동부(6)는 전동 모터 또는 엔진 등에서 요구하는 전기 에너지 내지 화학 에너지를 사용하지 않고, 지렛대, 도르래 등의 기계적 기구를 이용하여 인력으로 매설 박스(1)에 내장된 전기 설비 박스(2)를 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 통하여 매설 박스(1)의 외부로 이동시키거나, 매설 박스(1)의 외부에 위치한 전기 설비 박스(2)를 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 통하여 매설 박스(1)의 내부로 이동시킬 수 있도록 설계할 수 있다. 이 경우에 제어 박스(7)는 인력이 입력되는 부분에 해당한다. 이상 설명된 형태 이외에 다른 형태로 이동부(6)는 다양하게 설계될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

제어 박스(7)는 이동부(6)에 의한 전기 설비 박스(7)의 이동을 제어하기 위한 사용자 인터페이스와 전기 설비 박스(7)의 정당한 사용 권한을 갖는 사용자만이 사용자 인터페이스에 접근할 수 있도록 하는 보안 장치로 구성된다. 제어 박스(7)의 사용자 인터페이스는 전기적인 인터페이스일 수도 있고, 기계적인 인터페이스일 수도 있다. 전자의 예로는 모터(62)의 구동을 시작 또는 정지시키기 위한 스위치 등을 들 수 있으며, 이 스위치는 전선(64)을 통하여 모터(62)와 연결된다. 후자의 예로는 사용자의 인력을 이용하여 모터(62) 또는 구동 기구(61)를 구동시키는 기어 장치 등을 들 수 있다. 특히, 전기 설비 박스(7)가 고전압의 전기 설비이거나, 고가의 전기 설비인 경우에 전기 설비 박스(7)의 정당한 사용 권한을 갖는 사용자 이외의 다른 사람이 전기 설비 박스(7)의 이동을 제어하지 못하도록 하여야 하기 때문에 제어 박스(7)의 보안 장치는 매우 중요하다. 이와 같은 보안 장치는 제어 박스(7)의 문을 잠그는 자물쇠와 이것을 여는 열쇠 등으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서의 열쇠는 통상적인 기계적인 열쇠일 수도 있고, 비밀 번호 등과 같은 전자적인 열쇠일 수도 있다.

하부 덮개(8) 및 상부 덮개(9)는 본 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 상 방향의 가장 바깥 쪽 부분으로서 지표면 위에 위치하며, 지하에 매설된 매설 박스(1)의 상면을 덮는다. 하부 덮개(8)는 전기 설비 박스(2)가 매설 박스(1)의 내부에 위치한 상태에서 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 밀봉한다. 보다 상세하게 설명하면, 하부 덮개(8)는 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위의 면적보다 넓은 면적을 갖는 평판으로서 전기 설비 박스(2)가 매설 박스(1)의 내부에 위치한 상태에서 매설 박스(1)의 상면을 덮는다. 특히, 하부 덮개(8)와 매설 박스(1)가 접촉되는 부분의 일부 내지 전체에는 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 밀봉하기 위한 기구가 마련된다.

도 3은 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 밀봉하기 위한 기구의 일례를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 밀봉하기 위한 기구는 매설 박스(1)의 상면 상의 틈(11)과 하부 덮개(8)의 하면 상의 고무 패킹(rubber packing)(81)으로 구성된다. 특히, 하부 덮개(8)의 하면 상 의 고무 패킹(81)은 하부 덮개(8)가 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 완벽하게 밀봉할 수 있도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 매설 박스(1)의 상면 상의 틈(11)의 넓이보다 약간 더 큰 넓이를 갖는다.

도 4는 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 상면을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 매설 박스(1)의 상면에는 이 상면의 둘레를 일주하는 형태의 틈(11)이 마련된다. 하부 덮개(8)의 하면에는 전기 설비 박스(2)가 매설 박스(1)의 내부에 위치한 상태에서 매설 박스(1)의 상면의 틈(11)에 압입되는 고무 패킹(81)이 마련된다. 이와 같이, 틈(11)과 고무 패킹(81)의 형태는 암수 관계로 제작된다. 매설 박스(1)의 상면 상의 틈(11)에 하부 덮개(8)의 하면 상의 고무 패킹(81)이 압입되는 경우에 고무 패킹(81)의 탄성으로 인하여 매설 박스(1)의 상면을 일주하는 틈에 고무 패킹(81)이 압착되게 되고, 그 결과 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위가 밀봉되게 된다.

또한, 하부 덮개(8)에는 전기 설비 박스(2)에서 발생된 열을 매설 박스(1)의 외부로 방출하기 위한 방열판(82)이 마련된다. 보다 상세하게 설명하면, 지상에 노출되는 하부 덮개(8)의 상면에는 상기된 바와 같은 방열판(82)이 마련되고, 매설 박스(1)의 내부와 접해 있는 하부 덮개(8)의 하면에는 전기 설비 박스(2)에서 발생된 열을 수집하기 위한 집열판(83)이 마련된다. 이에 따라, 하부 덮개(8)의 하면에 설치된 집열판(83)이 매설 박스(1) 내의 전기 설비 박스(2)에서 발생된 열을 수집하고, 하부 덮개(8)의 상면에 설치된 방열판(82)이 이와 같이 수집된 열을 외부로 방출한다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 방열판(82) 및 집열판(83)은 방열 및 집열 을 위한 면적을 최대로 하기 위하여 요철 형태로 제작될 수 있다. 또한, 하부 덮개(8), 방열판(82), 및 집열판(83)은 일체형의 구조물 형태로 제작될 수 있으며, 부식에 강하고 내구성이 뛰어나면서 열전도성이 우수한 알루미늄 등으로 제작됨이 바람직하다. 다만, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기된 재료 이외에 다른 재료로 제작될 수 있으며, 수냉 방식 등 다른 방열 방식이 적용될 수 있음을 이해할 수 있다. 하부 덮개(8)의 상면에는 전기 설비 박스(2)의 이동을 제어하는 제어 박스(7)를 설치할 수 있는 공간이 마련된다.

상부 덮개(9)는 하부 덮개(8)의 상면에 설치된 제어 박스(7)와 방열판(82)을 덮는다. 보다 상세하게 설명하면, 상부 덮개(9)는 하부 덮개(8)의 상면에 설치된 제어 박스(7)와 방열판(82)을 덮을 수 있는 형상을 갖는 평판으로서 상부 덮개(9)의 상면에는 제어 박스(7)의 사용자 인터페이스에 접근하기 위한 문, 방열판(82)의 열을 차단하기 위한 목재 패널 등이 마련된다. 도 1-2에 도시된 바와 같이, 하부 덮개(8) 또는 상부 덮개(9) 중 어느 하나의 가장 자리는 매설 박스(1)가 지상에 노출되지 않도록 경사진 형태를 갖도록 할 수도 있다. 도 5는 도 1-2에 도시된 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 상면 외관을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 하부 덮개(8)의 가장 자리에는 하부 덮개(8)의 상면에 설치된 방열판(82)의 방열을 용이하게 하기 위한 환기구가 마련되어 있다. 또한, 상부 덮개(9)에는 방열판(82)의 열을 차단하는 목재 패널이 마련되어 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 주위를 통행하거나, 상부 덮개(9)에 직접 접촉해 있는 행인 등을 방열판(82)의 열로부터 보호할 수 있다.

도 6은 도 1-2에 도시된 전기 설비 박스(2)가 지상에 노출된 모습을 도시한 도면이다. 도 1-2 및 6을 참조하면, 다수의 지지대들(10)은 내부 상판(5) 및 하부 덮개(8) 사이에 설치되어 내부 상판(5) 및 하부 덮개(8)를 연결한다. 내부 상판(5)의 상승 내지 하강에 따라 이 지지대들(10)에 의해 내부 상판(5)과 연결된 하부 덮개(8)는 동시에 상승 내지 하강하게 되고, 하부 덮개(8)의 상승 내지 하강에 따라 매설 박스(1)의 상면에 마련된 틈(11)과 하부 덮개(8)의 하면에 마련된 패킹(81)의 분리 내지 결합이 자동으로 이루어지게 된다.

또한, 지지대들(10)은 전기 설비 박스(10)가 매설 박스(1)의 외부에 위치한 상태에서 사용자가 전기 설비 박스(10)에 접근할 수 있도록 내부 상판(5) 및 하부 덮개(8)를 연결하는 형상을 갖는 금속 막대이다. 도 1-2 및 6에 도시된 바와 같이, 4 개의 지지대들(10)은 내부 상판(4)의 상면의 공간 중, 전기 설비 박스(10)의 측면을 연장한 공간을 제외한 공간, 즉 내부 상판(4)의 4 개의 모서리들 각각에 설치된다. 이에 따라, 사용자는 제어 박스(7)의 사용자 인터페이스만 조작함으로써 방수 상태로 밀봉되어 있는 매설 박스(1)의 내부에 위치해 있는 전기 설비 박스(2)가 자동으로 그 밀봉이 해제됨과 동시에 매설 박스(1)의 외부로 이동되도록 할 수 있고, 외부에 노출된 전기 설비 박스(2)에 용이하게 접근하여 보수할 수 있다. 전기 설비 박스(2)의 보수가 완료되면, 사용자는 제어 박스(7)의 사용자 인터페이스만 조작함으로써 매설 박스(1)의 외부에 위치해 있는 전기 설비 박스(2)가 매설 박스(1)의 내부로 이동되도록 할 수 있고, 그 이동이 완료됨과 동시에 자동으로 매설 박스(1)가 밀봉되도록 할 수 있다.

전기 설비 박스(2)의 전기 설비가 옥외 변압기 등인 경우, 전기 설비를 구성하는 전선, 코일, 단자 등 전기 소자들에 고압 전류(high-voltage current)가 흐른다. 이 경우, 전기 설비의 전기 소자들에 일시적으로 높은 전압이 걸리게 되면 매설 박스(1) 내부 공기의 절연 상태가 붕괴된다. 이때, 매설 박스(1)의 내부에서 스파크(spark)와 함께 공기 중에서의 방전이 발생한다. 이와 같은 스파크 발생으로 인한 공기 팽창, 공기 중 방전 시의 화학 반응 열에 의한 공기 팽창 등의 원인들로 인하여 매설 박스(1) 내부의 압력이 점차적으로 증가하게 된다. 따라서, 전기 설비의 전기 소자들에 고압 전류가 흐르는 경우, 매설 박스(1)의 내부 압력을 감소시키기 위한 감압 장치(decompression device)가 추가적으로 요구된다.

도 7은 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 내부 압력을 감소시키기 위한 감압 장치의 일례를 도시한 도면이다. 도 7의 (a)를 참조하면, 하부 덮개(8)에는 매설 박스(1)의 내부 압력을 감소시키기 위한 감압 장치(100)가 장착되어 있다. 하부 덮개(8)에 장착되는 감압 장치(100)의 개수는 하나로 한정되지 않으며, 여러 개의 감압 장치(100)들이 하부 덮개(8)의 여러 곳에 산재되어 장치될 수 있다. 도 7의 (b)에는 하부 덮개(8)에 장착되는 감압 장치(100)의 상세한 구성이 도시되어 있다. 도 7의 (b)에 도시된 구성은 일례일 뿐이며, 다른 구성을 갖는 감압 장치(100)가 장착될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상을 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 7의 (b)를 참조하면, 상기된 감압 장치는 고정 프레임(101), 이동 프레임(102), 볼(103), 샤프트(104), 스프링(105), 및 너트들(106-107)로 구성된다. 고 정 프레임(101)과 이동 프레임(102)은 공기가 흐르고, 샤프트(104)가 이동할 수 있는 통로가 형성되어 있는 파이프 형태로 제작된다. 고정 프레임(101)의 내면의 상부에는 이동 프레임(102)과 결합하기 위한 나사 산이 형성되어 있고, 이동 프레임(102)의 외면에는 고정 프레임(101)과 결합하기 위한 나사 산이 형성되어 있다. 이동 프레임(102)은 고정 프레임(101)의 통로에 삽입되어 결합되며, 고정 프레임(101)과 이동 프레임(102)의 나사 산들의 결합 길이를 조정함으로써 고정 프레임(101)과의 결합 위치는 상하로 이동될 수 있다. 고정 프레임(101)에 결합된 이동 프레임(102) 상에 너트(107)가 체결됨으로써 이동 프레임(102)의 위치가 고정된다.

하부 덮개(8)와 접촉하는 고정 프레임(101)의 외면의 하부에는 하부 덮개(8)와 결합하기 위한 나사 산이 형성되어 있다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정 프레임(101)은 하부 덮개(8)에 마련된 너트 형태의 구멍에 삽입되어 너트(106)와 함께 하부 덮개(8)에 결합됨으로써 하부 덮개(8)에 고정된다. 하부 덮개(8) 상면에 돌출되어 있는 고정 프레임(101)의 외면의 상부에는 매설 박스(1)의 내부 공기를 배출하기 위한 적어도 하나 이상의 배출구가 형성되어 있다. 이와 같은 배출구는 다양한 지점에 다양한 형태로 제작될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

고정 프레임(101)의 통로는 매설 박스(1)의 공기를 흡입하기 위한 흡입 통로와 흡입 통로에 흡입된 공기를 배출하기 위한 배출 통로로 구성된다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 흡입 통로의 지름은 배출 통로의 지름보다 작다. 고정 프레임(101)의 배출 통로와 흡입 통로의 경계 부분에는 볼(103)이 설치되며, 고정 프레 임(101)과 이동 프레임(102)의 통로에는 볼(103)과 접촉되어 있는 샤프트(104)가 설치된다. 볼(103)과 샤프트(104)는 일체형으로 제작될 수 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 고정 프레임(101)의 흡입구를 통하여 샤프트(104) 상에 감겨 있는 스프링(105)이 볼(103)을 압박하고 있는 압력을 초과하는 압력의 공기가 흡입되면, 고정 프레임(101) 내의 볼(103)은 부상하게 된다. 이와 같은 볼(103)의 부상에 의해 발생된 볼(103)과 고정 프레임(101)의 틈이 발생하고, 이 틈을 통하여 매설 박스(1)의 내부 공기가 흡입된다. 이와 같이 흡입된 공기는 고정 프레임(101)의 배출구를 통하여 배출된다.

특히, 이동 프레임(102)은 상하로 이동하면서 고정 프레임(101)과 결합될 수 있기 때문에 사용자는 고정 프레임(101)과 이동 프레임(102)의 결합 위치를 조정함으로써 스프링(105)이 볼(103)을 압박하고 있는 압력을 조정할 수 있다. 따라서, 감압 장치(100)는 매설 박스(1)의 내부 압력이 고정 프레임(101)과 이동 프레임(102)의 결합 위치에 의해 결정되는 임계 압력을 초과하면, 매설 박스(1)의 내부 공기를 매설 박스(1)의 외부로 배출한다. 일반적으로, 감압 장치(100)의 배출구를 통하여 매설 박스(1)의 내부 공기가 배출되나, 반대로 감압 장치(100)의 배출구를 통하여 물과 같은 외부의 액체가 유입될 수 있다. 예를 들어, 비가 내리는 것과 같은 환경적 요인 등으로 인하여 하부 덮개(8)의 상면에 물이 고이는 경우, 감압 장치(100)의 배출구를 통하여 하부 덮개(8)의 상면에 고인 물이 유입될 수 있다. 본 실시예에서는 감압 장치(100)에 물과 같은 외부의 액체가 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기된 임계 압력을 감압 장치(100)에 유입될 액체의 유입 압력보다 크게 조정한다.

전기 설비 박스(2)의 전기 설비의 전기 소자들에 비정상적으로 매우 높은 전압이 걸리게 되면 매설 박스(1) 내부에서의 공기 팽창이 매우 커져 폭발이 일어나게 된다. 도 7에 도시된 감압 장치(1)는 매설 박스(1) 내부의 공기를 서서히 유출시키는 장치이기 때문에 이와 같은 폭발에 대처할 수 없다. 특히, 매설 박스(1) 내부의 폭발이 지상에 노출된 하부 덮개(8)와 상부 덮개(9)의 수직 방향으로 일어나는 경우, 도심 시민들의 안전에 큰 위협을 줄 수 있다. 따라서, 전기 설비의 전기 소자들에 비정상적으로 매우 높은 전압이 흐를 수 있는 경우, 이와 같은 수직 방향의 폭발을 방지할 수 있는 폭발 방지(anti-explosion) 장치가 추가적으로 요구된다.

도 8은 도 1에 도시된 매설 박스(1) 내부의 수직 방향 폭발을 방지하기 위한 장치의 일례를 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 매설 박스(1) 내부의 수직 방향 폭발을 방지하기 위하여 매설 박스(1) 내부에서의 폭발을 지표면에 대해 수평 방향으로 유도한다. 도 8을 참조하면, 매설 박스(1)에는 매설 박스의 내부(1)에서의 폭발을 지표면에 대해 수평 방향으로 유도하는 공동이 형성되어 있다. 도 8에 도시된 공동의 형태는 일례일 뿐이며, 다양한 형태의 공동이 매설 박스(1)에 형성될 수 있다. 매설 박스(1) 내부에서의 폭발을 지표면에 대해 수평 방향으로 유도하기 위해서는 매설 박스(1)와 하부 덮개(8)의 결합력은 매설 박스(1)에서 공동이 형성된 부위의 수평 방향 지지력과 이 부위에 미치는 토압(earth pressure)의 합산보다 커야 한다. 상기된 바와 같이, 매설 박스(1) 내부에서의 폭발을 지표면에 대해 수평 방 향으로 유도함으로써 전기 설비 박스(2)의 폭발은 지하에서 이루어지게 되고, 도심 시민들의 안전이 확보될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 횡단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 종단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 상면의 개방 부위를 밀봉하기 위한 기구의 일례를 도시한 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 상면을 도시한 도면이다.

도 5는 도 1-2에 도시된 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템의 상면 외관을 도시한 도면이다.

도 6은 도 1-2에 도시된 전기 설비 박스(2)가 지상에 노출된 모습을 도시한 도면이다.

도 7은 도 1에 도시된 매설 박스(1)의 내부 압력을 감소시키기 위한 감압 장치의 일례를 도시한 도면이다.

도 8은 도 1에 도시된 매설 박스(1) 내부의 수직 방향 폭발을 방지하기 위한 장치의 일례를 도시한 도면이다.

Claims (14)

1. 전 방향의 측면과 하면은 밀폐되고, 상면의 일부는 개방된 맨홀 형태로 지하에 매설되며, 상기 상면의 둘레를 일주하는 형태의 틈이 마련된 매설 박스;

   상기 매설 박스의 내부에 위치한 전기 설비 박스를 상기 매설 박스의 상면의 개방 부위를 통하여 상기 매설 박스의 외부로 이동시키는 이동부;

   상기 이동부에 의한 전기 설비 박스의 이동을 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 구비하는 제어 박스; 및

   상기 전기 설비 박스가 상기 매설 박스의 내부에 위치한 상태에서 상기 매설 박스의 상면의 틈에 압입되는 패킹(packing)이 마련되어 있어 상기 매설 박스의 상면의 개방 부위를 밀봉하는 덮개를 포함하고,

   상기 덮개에는 상기 매설 박스의 내부 압력의 크기에 따라 상기 매설 박스의 내부 공기를 상기 매설 박스의 외부로 배출함으로써 상기 매설 박스의 내부 압력을 감소시키기 위한 감압 장치(decompression device)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 매설 박스의 내부 하면 상에 부착되어 설치되는 내부 하판; 및

   상기 내부 하판의 상면에 이격되어 설치되어, 상기 전기 설비 박스가 탑재되는 내부 상판을 더 포함하고,

   상기 이동부는 상기 내부 하판에 탑재되어 상기 내부 상판을 상승 내지 하강시키는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이동부는 상기 내부 하판과 상기 내부 상판 사이의 간격을 넓히거나 좁힐 수 있는 구동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 이동부는 상기 제어 박스를 통한 사용자의 제어에 따라 상기 구동 기구를 구동시키는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 모터는 유압 모터이고, 상기 모터의 고장 시에 상기 모터에 연결된 튜브를 통하여 외부에서 입력된 유압을 사용하여 회전 에너지를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 전기 설비 박스가 상기 매설 박스의 외부에 위치한 상태에서 사용자가 전기 설비 박스에 접근할 수 있도록 상기 내부 상판 및 상기 덮개를 연결하는 형상을 갖는 지지대들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 매설 박스의 내부 측면에 부착되어 설치되는 슬라이딩 가드를 더 포함하고,

   상기 내부 상판의 하면은 상기 내부 하판에 설치된 구동 기구에 의해 지지되며, 상기 내부 상판의 측면의 전체 또는 일부가 상기 슬라이딩 가드와 접하여 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 박스는 상기 전기 설비 박스의 정당한 사용 권한을 갖는 사용자만이 상기 사용자 인터페이스에 접근할 수 있도록 하는 보안 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 매설 박스에는 상기 전기 설비 박스 내의 전기 설비와 상기 매설 박스 외부의 전기 설비를 연결하는 케이블이 매장되어 있는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 감압 장치는 상기 매설 박스의 내부 압력이 소정의 임계 압력을 초과하면, 상기 매설 박스의 내부 공기를 상기 매설 박스의 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 소정의 임계 압력은 상기 감압 장치에 유입될 액체의 유입 압력보다 큰 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 매설 박스에는 상기 매설 박스의 내부에서의 폭발을 지표면에 대해 수평 방향으로 유도하는 공동(cavity)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 매설 박스와 상기 덮개의 결합력은 상기 공동이 형성된 부위의 수평 방향 지지력과 상기 부위에 미치는 토압(earth pressure)의 합산보다 큰 것을 특징으로 하는 지하 매설식 전기 설비 컨테이너 시스템.

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