KR101227947B1

KR101227947B1 - 내진 수배전 장치

Info

Publication number: KR101227947B1
Application number: KR1020120111686A
Authority: KR
Inventors: 김래진
Original assignee: (주)테크윈시스템
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-01-30

Abstract

본 발명은 수배전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 전달되는 진동과 충격을 저감시켜 수배전반을 안정적으로 지지할 수 있도록 된 내진 수배전 장치에 관한 것이다. 본 발명 내진 수배전 장치는, 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되어, 수배전반을 지지하는 대시포트로 이루어진 제1내진부재; 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되며, 자체 탄성력을 가지는 복수 개의 원추형 판재가 상하로 적층되는 형태로 형성되어, 상기 수배전반을 지지하는 제2내진부재; 및 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부에 결합되어, 수배전반이 상,하 유동하면서 균형을 유지할 수 있도록 하는 밸런싱부재;를 포함한다.

Description

내진 수배전 장치{SEISMIC PROOF SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR}

본 발명은 수배전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 전달되는 진동과 충격을 저감시켜 수배전반을 안정적으로 지지할 수 있도록 된 내진 수배전 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수배전반은 산업용 전력을 사용자에게 안전하게 공급해주는 전기용 설비의 한가지로서, 발전소나 변전소에서 보내진 전력을 수용가(주로 고압수용가)에게 수배전할 때 전기계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치이다.

이와 같은 수배전반은 차단기나 보호계전기 등과 같은 단위 기기를 부착, 지지하는 구조물과 단위 기기를 접속 및 연결시키는 도체물(Busbar, Cable등)의 집합체로 구성되어 있으며, 이러한 각종 전기기기들을 사각형의 철재 외함에 안전하게 절연 수납한 제품이다.

수배전반의 외함 내에 포함된 다양한 단위 전기기기들은 진동에 매우 취약하므로 수배전반으로 전달되는 진동을 최소화하도록 방진설계가 되어야 한다.

그러나 종래의 수배전반은 외함에 다양한 단위 전기기기들을 내장한 상태에서 바닥에 직접 설치됨으로써 방진설계가 되지 않아 외부로부터 전달되는 진동에 취약한 문제점이 있다. 또한, 전원설비에 대한 내진설계 의무화와 관련하여 수배전반에 대한 방진설계는 필수적으로 요구된다.

본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 외부로부터 전달되는 진동과 충격을 효과적으로 저감시킬 수 있는 내진 수배전 장치를 제공하는데 있다.

본 발명 내진 수배전 장치는, 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되어, 수배전반을 지지하는 대시포트로 이루어진 제1내진부재; 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되며, 자체 탄성력을 가지는 복수 개의 원추형 판재가 상하로 적층되는 형태로 형성되어, 상기 수배전반을 지지하는 제2내진부재; 및 하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부에 결합되어, 수배전반이 상,하 유동하면서 균형을 유지할 수 있도록 하는 밸런싱부재;를 포함한다.

제2내진부재의 중심부에는 상하로 관통되는 홀이 형성되며, 제2내진부재의 내부에 제1내진부재가 설치된다.

제1,2내진부재와 수배전반 사이에 개재되어 진동을 저감시키는 방진패드;를 더 포함한다.

외부로부터의 충격이 작용하는 경우 제1내진부재에 의해 충격이 1차 감쇄되고, 제2내진부재에 의해 충격이 2차 감쇄된다.

본 발명 내진 수배전 장치에 의하면 다음과 같은 효과들을 갖는다.

첫째, 지진 등에 의해 외부로부터 강한 충격이 수배전반에 작용하는 경우, 제1내진부재를 통해 1차적으로 충격이 저감되고, 제1내진부재와 함께 제2내진부재를 통해 2차적으로 충격이 저감됨에 따라 충격이 효과적으로 분산되어 수배전반을 외부충격으로부터 안전하게 보호할 수 있다.

둘째, 제1내진부재를 제2내진부재의 내측에 위치시켜 제1내진부재와 제2내진부재의 설치공간을 최소화하면서 상술한 바와 같은 충격의 분산효과는 그대로 유지할 수 있다.

셋째, 제1,2내진부재 및 방진패드 외에 밸런싱부재를 더 구비함으로써, 수직방향의 진동 및 충격을 저감시켜 줄 뿐만 아니라 편하중이 작용하는 경우에도 이를 충분히 보완하여 수배전반의 균형을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 수배전 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 수배전 장치의 설치상태를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 바닥앵글, 고정앵글, 제1내진부재, 제2내진부재 및 방진패드의 결합관계를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 제1내진부재의 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 제2내진부재의 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 제2내진부재의 사시도.
도 7은 도 2에 도시된 바닥앵글, 고정앵글 및 밸런싱부재의 결합관계를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 내진 수배전 장치의 설치상태를 나타낸 도면.

이하에서 본 발명 내진 수배전 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 수배전 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 내진 수배전 장치의 설치상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 바닥앵글, 고정앵글, 제1내진부재, 제2내진부재 및 방진패드의 결합관계를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 내진 수배전 장치는, 바닥앵글(10), 고정앵글(20), 제1내진부재(30), 제2내진부재(40), 밸런싱부재(50) 및 방진패드(60)를 포함한다.

바닥앵글(10)은 단면이 ‘┏┓’형태로 형성되어 개방된 하단이 바닥에 접촉되도록 설치된다. 바닥앵글(10)은 바닥고정앵커(70)를 이용해 콘크리트바닥 등에 견고히 고정된다. 이러한 바닥앵글(10)은 한 쌍이 구비되어 수배전반(1)의 하방에 이격되고 서로 평행하게 배치된다. 바닥앵글(10)의 평평한 상면에 제1내진부재(30)의 하단, 제2내진부재(40)의 하단 및 밸런싱부재(50)의 하단이 고정된다.

고정앵글(20)은 바닥앵글(10)과 마찬가지로 단면이 ‘┏┓’형태로 형성되되 좌우폭이 바닥앵글(10)보다 크게 형성된다. 고정앵글(20)은 한 쌍이 구비되어 수배전반(1)의 저면 양쪽에 각각 결합 고정되되, 바닥앵글(10)의 직상방에 위치된다. 고정앵글(20)의 평평한 상면에 제1내진부재(30)의 상단, 제2내진부재(40)의 상단이 각각 접촉되고, 밸런싱부재(50)의 상단부가 상하방향으로 유동 가능하게 연결된다.

제1내진부재(30)는 수배전반(1)에 지진 등에 의해 외부로부터 충격이 가해지는 경우 충격을 1차 감쇄시키는 것으로 대시포트(Dash Pot)가 사용된다. 이러한 제1내진부재(30)는 하나의 바닥앵글(10)에 두 개가 양쪽으로 이격되게 설치되어 수배전반(1)을 안정적으로 탄성 지지한다.

제2내진부재(40)는 수배전반(1)에 지진 등에 의해 외부로부터 충격이 가해지는 경우 충격을 2차 감쇄시키는 것으로 자체 탄성력을 가지는 복수 개의 원추형 판재(41)가 상하로 적층되어 형성된다. 이러한 제2내진부재(40)의 중심부에는 홀이 형성되어 이 홀 내에 제1내진부재(30)가 각각 위치된다. 따라서, 제1내진부재(30)와 제2내진부재(40)는 동일 위치에 동일한 갯수로 설치되어 수배전반(1)을 안정적으로 탄성 지지한다.

밸런싱부재(50)는 제1,2내진부재(30)(40)의 양쪽에 각각 구비되어 수배전반(1)이 상,하방향으로 유동할 수 있도록 탄성 지지함으로써 균형을 유지할 수 있도록 해준다. 즉, 외부의 충격으로 인한 편향하중이나 수배전반(1) 자체에 의한 편향하중이 작용하는 경우 수배전반(1)의 유동에 의해 이를 보완하여 수배전반(1)의 균형을 유지할 수 있도록 해준다.

방진패드(60)는 제1,2내진부재(30)(40)와 고정앵글(20) 사이에 개재되어 수배전반(1)에 외부충격이 작용하는 경우 충격을 감쇄시킨다.

도 4는 도 3에 도시된 제1내진부재의 단면도이다.

제1내진부재(30)로 사용되는 대시포트는 제진기(制振器)라고도 하며, 유압식과 공기식이 있다. 유압식은 본 실시예에서와 같이 실린더(31)에 오일을 넣고 피스톤(32)에 오리피스홀(32a)을 형성함으로써, 피스톤(32)의 상방에서 피스톤로드(32b)로 충격이 가해지는 경우 오일이 오리피스홀(32a)을 통과하면서 피스톤(32)이 서서히 하강함에 따라 충격이 완화된다. 사용되는 오일은 온도에 의한 점성도(粘性度)의 변화가 적은 것이 사용된다. 본 실시예에 사용되지는 않았으나 공기식은 처음에 공기가 압축되므로 전체 하중보다 작은 하중이 작용하다가 공기가 압축됨에 따라 전체 하중이 작용하는 방식으로 구성된다.

피스톤로드(32b)의 단부는 실린더(31)의 개방된 상부를 차폐하고 있는 커버(33)를 관통하여 방진패드(60)를 통해 고정앵글(20)의 저면에 접촉한다. 이러한 피스톤로드(32b)의 단부를 통해 고정앵글(20)을 받쳐주고, 결과적으로 고정앵글(20)을 통해 수배전반(1)을 지지한다.

실린더(31)의 하단부는 바닥앵글(10)의 평평한 상면을 관통하여 고정된다.

이러한 구성을 갖는 대시포트로 구성되는 제1내진부재(30)는 상술한 바와 같이 수배전반(1)에 작용하는 초기의 충격을 1차 감쇄시켜준다.

도 5는 도 3에 도시된 제2내진부재의 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 제2내진부재의 사시도이다.

제2내진부재(40)는 중심부에 홀(41a)이 형성되는 복수 개의 원추형 판재(41)로 구성된다. 원추형 판재(41)는 그 형상 자체로 인해 자체에 탄성력을 갖는다. 이러한 원추형 판재(41)는 복수 개가 구비되어 그 가장자리가 서로 맞대어지면서 상하로 적층되는 구조로 형성됨에 따라, 원추형 판재(41) 각각이 가지는 탄성력들이 합쳐져 수배전반(1)의 충격을 저감시킬 수 있을 정도로 큰 탄성력을 갖는다.

제2내진부재(40)는 바닥앵글(10)의 평평한 상면에 안착 고정되며 그 상단은 고정앵글(20)의 저면에 접촉된다. 따라서, 제2내진부재(40)는 고정앵글(20)을 받쳐주고, 결과적으로 고정앵글(20)을 통해 수배전반(1)을 지지한다.

이러한 구성을 갖는 제2내진부재(40)는 상술한 바와 같이 수배전반(1)에 작용하는 충격을 2차 감쇄시켜준다.

도 7은 도 2에 도시된 바닥앵글, 고정앵글 및 밸런싱부재의 결합관계를 나타낸 도면이다.

밸런싱부재(50)는 볼트(51), 너트(52), 스프링(53) 및 와셔(54)를 포함한다.

볼트(51)는 머리부(51a), 머리부(51a)의 일면으로부터 연장되며 너트(52)가 나사 결합되는 나사부(51b)로 구성된다. 나사부(51b)는 바닥앵글(10)의 상면에 형성된 관통홀(11)과 고정앵글(20)의 상면에 형성된 관통홀(21)을 차례로 관통한다. 이 때, 고정앵글(20)의 관통홀(21)은 내경이 나사부(51b)의 외경보다 크게 형성되므로 고정앵글(20)의 나사부(51b)의 외측에서 상하로 슬라이딩될 수 있다.

고정앵글(20)의 상방으로 돌출되는 나사부(51b)의 단부에는 스프링(53) 및 와셔(54)가 차례로 끼워진 후 너트(52)가 나사 결합된다. 따라서, 스프링(53)은 고정앵글(20)의 상면과 와셔(54) 사이에 위치된다.

볼트(51)의 머리부(51a)는 바닥앵글(10)의 상면과 바닥면 사이에 위치되므로 볼트(51)는 유동하지 못한다. 물론, 바닥앵글(10)의 상면과 바닥면 사이의 간격이 머리부(51a)의 높이보다 큰 경우 유동할 수도 있다.

볼트(51)와 너트(52)가 고정된 상태에서 스프링(53)은 와셔(54)에 대하여 고정앵글(20)을 아래로 밀어주는 방향으로 힘이 작용한다.

위와 같은 구조를 갖는 밸런싱부재(50)가 바닥앵글(10)과 고정앵글(20) 사이에 네 개가 이격되게 구비되되 제1,2내진부재(30)(40)를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 배치된다.

이러한 밸런싱부재(50)를 통해 수배전반(1)에 편하중이 작용하더라도 수배전반(1)이 상하 유동하면서 스프링(53)에 의해 결과적으로 균형을 유지하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명 내진 수배전 장치의 기술적 특징들을 요약하면 다음과 같다.

첫째, 지진 등에 의해 외부로부터 강한 충격이 수배전반(1)에 작용하는 경우, 제1내진부재(30)를 통해 1차적으로 충격이 저감되고, 제1내진부재(30)와 함께 제2내진부재(40)를 통해 2차적으로 충격이 저감됨에 따라 충격이 효과적으로 분산되어 수배전반(1)을 외부충격으로부터 안전하게 보호할 수 있다.

둘째, 제1내진부재(30)를 제2내진부재(40)의 내측에 위치시켜 제1내진부재(30)와 제2내진부재(40)의 설치공간을 최소화하면서 상술한 바와 같은 충격의 분산효과는 그대로 유지할 수 있다.

셋째, 제1,2내진부재(30)(40) 및 방진패드(60) 외에 밸런싱부재(50)를 더 구비함으로써, 수직방향의 진동 및 충격을 저감시켜줄 뿐만 아니라 편하중이 작용하는 경우에도 이를 충분히 보완하여 수배전반(1)의 균형을 안정적으로 유지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 내진 수배전 장치의 설치상태를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 내진 수배전 장치에 의하면, 제1내진부재(30)를 제2내진부재(40)의 내부에 위치시키지 않고 서로 이격되게 위치시킬 수 있다. 이러한 실시예에 경우 제1내진부재(30)와 제2내진부재(40)를 각각 설치하는데 따른 공간이 확보되어야 한다는 점에 있어서 제1실시예와 차이가 있으나, 그 외에는 제1실시예와 동일하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 내진 수배전 장치를 바람직한 실시예를 기초로 상세히 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

1 : 수배전반 10 : 바닥앵글
20 : 고정앵글 30 : 제1내진부재
31 : 실린더 32 : 피스톤
33 : 커버 40 : 제2내진부재
41 : 원추형 판재 50 : 밸런싱부재
51 : 볼트 52 : 너트
53 : 스프링 54 : 와셔
60 : 방진패드 70 : 바닥고정앵커

Claims

하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되어, 수배전반을 지지하는 대시포트로 이루어진 제1내진부재;
하단은 바닥에 고정되고 상단은 수배전반의 하부와 결합되며, 자체 탄성력을 가지는 복수 개의 원추형 판재가 상하로 적층되는 형태로 형성되어, 상기 수배전반을 지지하는 제2내진부재; 및
하단은 바닥에 고정되고 상단은 상기 수배전반의 하부에 결합되어, 상기 수배전반이 상,하 유동하면서 균형을 유지할 수 있도록 하는 밸런싱부재;를 포함하는 내진 수배전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2내진부재의 중심부에는 상하로 관통되는 홀이 형성되며, 상기 제2내진부재의 내부에 상기 제1내진부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 내진 수배전 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1,2내진부재와 상기 수배전반 사이에 개재되어 진동을 저감시키는 방진패드;를 더 포함하는 내진 수배전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
외부로부터의 충격이 작용하는 경우 상기 제1내진부재에 의해 충격이 1차 감쇄되고, 상기 제2내진부재에 의해 충격이 2차 감쇄되는 것을 특징으로 하는 내진 수배전 장치.