KR101305302B1 - 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치에 있어서, 상기 면진 시스템은, 수배전반을 지지하는 적어도 하나의 면진 장치; 상기 수배전반의 진동을 감지하는 센서; 상기 센서의 감지 결과에 따라 제어신호를 생성하는 컨트롤러; 및 상기 면진 장치에 공급되는 전원 소스와 전기적으로 연결되는 제1 단자, 및 상기 면진 장치와 전기적으로 연결되는 제2 단자를 가지며, 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 상기 면진 장치에 공급되는 전원을 스위칭하는 메인 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치가 제공된다.

Description

면진 시스템을 구비한 수배전반 장치 {Power Receiving and Distributing Apparatus having seismic system}
본 발명은 수배전반 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치에 관한 것이다.
수배전반 설비는 변전소에서 공급된 특고압을 저압으로 변환하여 아파트, 빌딩, 학교, 공장 등에 필요한 전력을 공급하는 전력공급 장치이다. 대부분의 수배전반 설비는 수전부, 변압기, 분기회로, 전력감시제어기 등의 각종 장치로 구성되며 외부의 습기나 이물질 등의 유입을 차단하고 설치가 용이하도록 하나 또는 복수개의 외함 내에 일체형으로 제작된다.
그런데 일반적인 수배전반은 지면에 고정되어 설치되기 때문에 지진이 발생하면 그 충격파가 수배전반으로 그대로 전달되어 수배전반 내부에 설치된 전기기기가 손상됨으로써 안정적인 전력공급을 할 수 없고 누전 등으로 인해 감전사고가 발생할 위험이 있다.
이에 대해, 종래에 건물이나 교량 등에 사용되고 있는 면진(免震) 장치를 수배전반에 적용하려는 시도가 있었으나 수배전반에 적합한 구조를 갖지 못하였고, 또한 종래 면진 장치는 고무 재질의 탄성부재와 철판이 교대로 적층된 적층체나 스프링과 같은 탄성체를 주로 사용하는데 이 경우 지진력에 의해 구조물의 위치에 변위가 발생한 뒤 구조물이 정확히 원위치로 복원되는 것이 원활하지 못한 경우가 많다는 문제점이 있다.
따라서 수배전반에 적합한 구조를 가지며 종래에 비해 향상된 복원력을 제공할 수 있는 면진 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수배전반에 적합한 구조를 가지며 복원력이 향상된 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치에 있어서, 상기 면진 시스템은, 수배전반을 지지하는 적어도 하나의 면진 장치; 상기 수배전반의 진동을 감지하는 센서; 상기 센서의 감지 결과에 따라 제어신호를 생성하는 컨트롤러; 및 상기 면진 장치에 공급되는 전원 소스와 전기적으로 연결되는 제1 단자, 및 상기 면진 장치와 전기적으로 연결되는 제2 단자를 가지며, 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 상기 면진 장치에 공급되는 전원을 스위칭하는 메인 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치가 제공된다.
이 때 각각의 상기 면진 장치는, 상기 수배전반의 하부에 부착되어 수배전반을 지지하고, 내부에 원통형의 중공부가 형성된 상부 본체; 및 상기 상부 본체의 원통형의 중공부의 내경보다 작은 외경의 원통형 형상을 가지며, 접촉수단에 의해 이 원통형 형상의 상부와 상기 상부 본체의 중공부의 내측 상부가 수평으로 슬라이딩 가능하도록 접촉하면서 상기 상부 본체를 지지하는, 하부 본체;를 포함할 수 있다.
상기 접촉수단은, 각각이 상기 하부 본체의 상부와 상기 상부 본체의 중공부의 내측 상부에 접촉하는 하나 이상의 볼 베어링을 포함할 수 있다.
상기 상부 본체는, 상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치된 복수개의 전자석; 상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치된 복수개의 스위치 소자로서, 이 때 각각의 상기 스위치 소자는 상기 메인 스위칭부의 제2 단자와 전기적으로 연결된 제1 접점 및 상기 상부 본체와 하부 본체 사이의 상대적 운동에 의해 상기 제1 접점측으로 슬라이딩되어 상기 제1 접점과 전기적으로 접속가능하도록 설치되는 제2 접점을 포함하는, 상기 복수개의 스위치 소자; 및 상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 형성된 복수개의 제1 스프링 안착홈;을 포함할 수 있다.
상기 하부 본체는, 복수개의 전자석의 각각과 마주보는 위치에 설치된 복수개의 영구자석; 및 복수개의 상기 제1 스프링 안착홈과 마주보는 위치에 형성된 복수개의 제2 스프링 안착홈;을 포함할 수 있다.
상기 면진 장치는 상기 복수개의 제1 스프링 안착홈의 각각과 이와 마주보는 각각의 제2 스프링 안착홈 사이에 배치되는 스프링을 포함할 수 있다.
복수개의 상기 제1 접점은 모두 전기적으로 서로 연결되어 상기 메인 스위칭부의 제2 단자에 연결되고, 복수개의 상기 제2 접점과 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들은 모두 전기적으로 서로 연결되고, 복수개의 상기 전자석의 제2 단자들은 모두 전기적으로 서로 연결되어 상기 전원 소스에 연결될 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 센서로부터 진동 감지 신호를 수신하면, 전원 소스가 상기 적어도 하나의 면진 장치에 제1 시간주기 동안 전원을 공급하도록 상기 메인 스위칭부를 온(ON) 시키고, 상기 제1 시간주기 내에 복수개의 상기 제1 접점 중 적어도 하나 및 이에 대응하는 제2 접점이 전기적으로 접속되면, 이 접속에 의해 상기 메인 스위칭부의 제2 단자와 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들이 전기적으로 연결되어 상기 전원 소스가 상기 적어도 하나의 면진 장치의 복수개의 상기 전자석에 전원을 공급함으로써, 복수개의 상기 영구자석 및 이와 각각 마주보는 전자석 사이의 척력에 의해 상기 상부 본체가 슬라이딩하여 원위치로 복귀할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수배전반에 적합한 구조를 가지며 복원력이 향상된 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치를 제공할 수 있다.
도1은 일 실시예에 따른 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 일 실시예에 따른 면진 시스템을 개략적으로 도시한 블록도,
도3은 일 실시예에 따른 면진 시스템의 면진장치의 단면도,
도4는 도3의 선 A-A'를 따른 절단면의 평면도,
도5는 일 실시예에 따른 면진 시스템의 회로연결을 설명하기 위한 블록도,
도6은 도3의 선 B-B'를 따른 절단면의 평면도, 그리고,
도7은 일 실시예에 따른 볼 베어링 및 가이드판을 설명하기 위한 사시도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도1을 참조하면, 수배전반 장치(10)는 전력계통의 계통전압(예컨대 22.9KV의 특고압)을 받아서 분배하는 장치이고, 수배전반 장치(10) 내부에 수전부, 변압기, 분기회로 등의 전기기기를 포함할 수 있다.
수전부는 계통전압을 수신하는 부분으로, 예를 들어 전력퓨즈(PF), 계기용 변성기(MOF) 등을 포함할 수 있다. 변압기는 특고압의 계통전압을 상용전압(예컨대 220V의 저압)으로 변압하는 장치이다. 분기회로는 저압의 상용전압을 배분하는 장치로서, 예를 들어 기중차단기(ACB:Air Circuit Breaker), 배선용차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker) 등을 포함할 수 있다.
이러한 수배전반 장치(10)는 예컨대 하나의 건물 내에 하나 또는 여러 개가 설치되어 있을 수 있다.
바람직한 일 실시예에서 수배전반 장치(10)는 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)에 의해 지지되고 있다. 도1에 도시한 바와 같이 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 수배전반 장치(10)의 하부 모서리에 각각 하나씩 설치될 수 있으나, 면진 장치의 설치 위치는 이에 한정되지 않고 수배전반 장치(10)의 하부의 임의의 하나 이상의 위치에 설치될 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)를 포함하는 면진 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 면진 시스템은 수배전반을 지지하는 적어도 하나의 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d), 전원 소스(200), 메인 스위칭부(300), 컨트롤러(400), 및 센서(500)를 포함할 수 있다.
센서(500)는 바람직하게는 진동 센서이고, 지진 등에 의해 수배전반에 가해지는 진동 등의 지진력을 감지한다. 센서(500)는 수배전반 장치(10)의 임의의 위치에 부착될 수 있고, 대안적으로 수배전반 장치(10)와 분리되어 설치될 수도 있다.
컨트롤러(400)는 센서의 감지 결과에 따라 제어신호를 생성하여 메인 스위칭부(300)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서(500)가 진동을 감지하여 이 감지결과를 컨트롤러(400)에 전송하면, 컨트롤러(400)는 메인 스위칭부(300)를 온(ON)시켜 전원 소스(200)로부터의 전원이 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)에 공급될 수 있도록 한다.
전원 소스(200)는 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)에 전원을 공급하는 소스이다. 일 실시예에서 이 전원 소스(200)는 수배전반에서 변압된 상용전압을 그대로 사용할 수 있다.
메인 스위칭부(300)는 컨트롤러(400)로부터의 제어신호에 따라 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)에 공급되는 전원을 온(ON) 하거나 오프(OFF)하는 스위칭 기능을 가진다. 메인 스위칭부(300)의 제1 단자는 전원 소스(200)와 전기적으로 연결되고 제2 단자는 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)와 전기적으로 연결된다. 도시된 것처럼 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 회로적 관점에서 서로 병렬로 연결되어 있으므로, 면진 장치의 모든 입력 단자들이 메인 스위칭부(300)의 제2 단자에 전기적으로 연결된다.
도시된 실시예에서는 4개의 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)를 도시하였지만 이는 예시적인 것이고, 하나의 면진 시스템에 포함되는 면진 장치의 개수는 제한되지 않음을 이해할 것이다.
이제 도3 및 도4를 참조하여 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)의 예시적 구성에 대해 설명하기로 한다.
도3은 일 실시예에 따른 면진 시스템의 면진장치(100a)의 단면도이고, 도4는 도3의 선 A-A'를 따른 절단면의 평면도이다. 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 모두 동일한 구성을 가지므로 이하에서는 면진 장치(100a)를 예로서 설명하기로 한다.
도3을 참조하면, 면진 장치(100a)는, 상부 본체(150)와 하부 본체(140)로 구성될 수 있다.
상부 본체(150)는 수배전반 장치(10)의 하부에 부착되어 수배전반 장치(10)를 지지한다. 도1에 도시한 것처럼 상부 본체(150)의 외형은 육면체 형상일 수 있고, 도3과 도4에 도시한 것처럼 상부 본체(150)의 내부에는 원통형의 중공부가 형성된다.
하부 본체(140)는 상부 본체(150)의 원통형의 중공부의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형 형상이며, 지면에 직접적으로 또는 간접적으로 고정된다. 하부 본체(140)의 원통형 형상의 상부는 접촉수단에 의해 상부 본체(150)의 중공부의 내측 상부와 접촉한다. 이 때 접촉수단은 외부의 진동에 의해 수평으로 슬라이딩 가능한 채로 상부 본체(150)를 지지할 수 있다. 접촉수단은 일 예로서 도시한 것처럼 볼 베어링(130a, 130b, 130c, 130d)으로 구현될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 접촉수단에 대해서는 도6 및 도7을 참조하여 후술하기로 한다.
도3 및 도4를 참조하면, 상부 본체(150)는 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)을 포함한다. 일 실시예에서 복수개의 전자석은 상부 본체(150)의 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치된다.
또한 상부 본체(150)는 메인 스위칭부(300)와 전기적으로 연결되는 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)가 상부 본체(150)의 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치되고, 이 때 각각의 스위치(SW1 내지 SW8)는 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 전기적으로 연결된 제1 접점, 및 상기 상부 본체(150)와 하부 본체(140) 사이의 상대적 운동에 의해 상기 제1 접점측으로 슬라이딩되어 상기 제1 접점과 전기적으로 접속가능하도록 설치되는 제2 접점을 포함한다.
한편 면진 장치의 하부 본체(140)는 복수개의 영구자석(101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115)을 포함한다. 일 실시예에서 이 복수개의 영구자석의 각각은 상부 본체(150)의 복수개의 전자석의 각각과 마주보는 위치에 설치된다. 즉 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)과 영구자석(101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115)은 동일한 개수이고 동일한 높이에서 각각 상부 본체(150)와 하부 본체(140)에 설치된다.
하부 본체(140)에 설치된 전자석은 모두 동일한 극성(도시된 실시예에서는 N극)이 중공부의 방사상 외측을 향하도록 배치된다. 이 때 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)에 전기가 도통할 때 생성되는 극성은 이 전자석이 마주보는 영구자석의 극성과 동일하도록 배치된다. 즉 도시된 실시예의 경우, 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)에 전기가 흐르면 방사상 내측 방향에 N극이 생성되고 방사상 외측 방향으로 S극이 생성된다. 또한 도시된 실시예에서는 8개의 영구자석과 전자석을 도시하였지만 이는 예시적인 실시예에 불과하고, 이들의 개수는 특정 숫자에 한정되지 않는다.
각각의 스위치(SW1 내지 SW8)의 제2 접점(161, 163)은 도3에서 도시한 것처럼 상부 본체(150)의 내측면에서 일정 거리만큼 하부 본체의 외측면을 향해 돌출하고 있다. 이러한 구성에 의해, 상부 본체(150)가 수평으로 움직일 때, 상부 본체(150)의 내측면에서 돌출된 제2 접점들 중 적어도 하나가 하부 본체(140)의 외측면에 접촉하게 된다. 상부 본체(150)가 계속 움직임에 따라 이 접촉된 제2 접점이 이와 대응하는 제1 접점을 향해 슬라이딩하여, 이 제1 접점과 제2 접점이 전기적으로 접속함으로써 스위치(SW1 내지 SW8) 중 하나 이상이 온(ON) 될 수 있다. 이 때 제1 접점과 제2 접점 간의 거리는 수배전반 장치(10)가 진동을 어느 정도 받을 때 스위치(SW1 내지 SW8)를 온 시킬지 여부에 따라 달라질 수 있다.
한편 도4에 도시한 바와 같이 상부 본체(150)의 내측면과 하부 본체(140)의 외측면은 소정 거리 이격되어 배치되고 이 이격 거리를 유지하기 위해 복수개의 스프링(151, 153, 155, 157)이 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 복수개의 제1 스프링 안착홈이 상부 본체(150)의 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 형성되고, 하부 본체(140)에는 복수개의 제1 스프링 안착홈과 마주보는 위치에 복수개의 제2 스프링 안착홈이 형성되고, 이 복수개의 제1 스프링 안착홈의 각각과 이와 마주보는 각각의 제2 스프링 안착홈 사이에 스프링(151, 153, 155, 157)과 같은 탄성수단이 배치될 수 있다. 또한 도시한 것처럼 상부 본체(150)나 하부 본체(140)의 어느 한쪽의 스프링 안착홈 내에 돌출 가이드(152, 154, 156, 158)를 설치하여 스프링(151, 153, 155, 157)의 움직임을 가이드하도록 구성할 수도 있다.
이제 도5를 추가로 참조하여 전원 소스(200)와 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116) 간의 전기적 연결관계를 설명하기로 한다.
도5는 일 실시예에 따른 면진 시스템의 회로연결을 설명하기 위한 블록도이다.
도5를 참조하면, 메인 스위칭부(300)의 제2 단자는 면진 장치(100a) 내의 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)의 모든 제1 접점과 전기적으로 연결된다. 그리고 도3 및 도4에는 전기적 연결관계가 생략되어 있지만 도5에 명확히 도시한 것처럼, 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)의 모든 제2 접점들은 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)의 제1 단자들과 모두 전기적으로 서로 연결된다. 또한 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)의 제2 단자들은 모두 전기적으로 서로 연결되어 전원 소스(200)와 연결된다.
상기 구성에 따라, 도5에 도시한 것처럼 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)가 서로 병렬로 연결되고 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)도 서로 병렬로 연결되고, 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)와 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)은 서로 직렬로 연결되게 된다. 그리고 전원 소스(200)의 제1 단자는 메인 스위칭부(300)를 거쳐 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)의 제1 접점과 연결되고, 전원 소스(200)의 제2 단자는 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)의 제2 단자와 연결된다. 그리고 모든 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)들은 서로 병렬로 연결되어 있다.
이러한 구성에서, 컨트롤러(400)는, 센서(500)로부터 진동 감지 신호를 수신하면 전원 소스(200)가 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)에 소정의 제1 시간주기 동안 전원을 공급하도록 상기 메인 스위칭부(300)를 온(ON)으로 스위칭하도록 제어한다. 즉 지진이나 다른 원인으로 인해 수배전반 장치(10)에 진동이 약간이라도 감지되면 메인 스위칭부(300)가 스위칭을 온 함으로써 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)가 동작 대기 모드에 있게 된다. 이 동작 대기 모드는 미리 설정된 제1 시간 주기 동안 계속되고, 이 시간주기 동안 아무런 추가 진동이 없으면 메인 스위칭부(300)는 컨트롤러(400)의 제어에 따라 스위칭을 오프로 한다.
만일 제1 시간주기 내의 동작 대기 모드에서, 지진에 의한 진동이 지속되어 상부 본체(150)가 수평방향으로 움직이게 되어 스위치(SW1 내지 SW8)의 복수개의 제1 접점 중 적어도 하나 및 이와 마주보는 제2 접점이 전기적으로 접속되면, 이 접속에 의해 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 복수개의 전자석의 제1 단자들이 전기적으로 연결되어 전원 소스(200)가 면진 장치의 복수개의 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)에 전원을 공급하게 된다. 전자석(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)에 전기가 도통함에 따라, 복수개의 영구자석 및 이와 각각 마주보는 전자석 사이에 척력이 생성되고 이 척력은 수평의 모든 방향에서 동일한 크기를 가지므로 이에 의해 상부 본체(150)가 슬라이딩하여 원래의 위치, 즉 상부 본체(150)의 중심과 하부 본체(140)의 중심이 일치하는 위치로 복귀하게 된다.
한편 도5에 도시한 바와 같이, 대안적인 실시예에서, 각 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 바이패스(Bypass) 소자를 더 포함할 수 있다. 도시한 것처럼 바이패스 소자는 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8)과 병렬로 연결된다. 즉 바이패스 소자의 제1 단자는 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 전기적으로 연결되고 바이패스 소자의 제2 단자는 복수개의 전자석의 제1 단자들과 전기적으로 연결된다. 이 때 이 바이패스 소자는, 복수개의 스위치(SW1 내지 SW8) 중 어느 하나라도 온(ON)이 되면 소정의 제2 시간 주기 동안 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 복수개의 전자석의 제1 단자들이 전기적으로 도통하도록 한다. 즉 스위치(SW1 내지 SW8)가 아주 짧은 시간만 접촉하였다가 떨어진 경우에도, 바이패스 소자에 의해 적어도 제2 시간주기 동안 전자석에 계속적인 전원 공급을 보장함으로써, 수평방향으로 슬라이딩되었던 상부 본체(150)가 원래 위치로 복귀할 수 있도록 한다. 이 때 이 제2 시간주기는, 전자석과 영구자석 간의 척력에 의해 상부 본체(150)가 제자리로 원상복귀 하는데 필요한 최소한의 시간을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.
또한 바이패스 소자가 추가된 상기 실시예의 경우 컨트롤러(400)도 적어도 상기 제2 시간주기가 종료될 때까지는 메인 스위칭부(300)를 온(ON) 시켜야 하므로, 컨트롤러(400)가 바이패스 소자의 동작 여부를 감지하고 이에 대응하여 메인 스위칭부(300)를 제어하도록 설정되어야 한다.
한편 도3 내지 도5를 참조하여 상술한 실시예에서는 상부 본체(150)에 전자석을 설치하고 하부 본체(140)에 영구자석을 설치하였지만, 대안적 실시예에서, 상부 본체(150)에 영구자석을 설치하고 하부 본체(140)에 전자석을 설치하여도 무방할 것이다.
이제 도6 및 도7을 참조하여 상부 본체(150)와 하부 본체(140) 사이의 접촉수단에 대해 설명하기로 한다.
도6은 도3의 선 B-B'를 따른 절단면의 평면도이고 도7은 일 실시예에 따른 볼 베어링 및 가이드판을 설명하기 위한 사시도이다.
도3 및 도6에 도시한 것처럼 하부 본체(140)의 상부 둘레에는 일정 높이만큼 단차를 갖는 돌출턱(141)이 형성되어 있고, 이 돌출턱(141)에 의해 경계가 지워지는 상부면에 복수개의 볼 베어링(130a, 130b, 130c, 130d)이 위치한다. 이에 따라 볼 베어링의 각각은 하부 본체(140)의 상부면과 상부 본체(150)의 중공부의 내측 상부면에 접하면서 상부 본체(150)를 지지하게 되며, 상부 본체(150)의 수평 움직임에 따라 볼 베어링도 같이 움직일 수 있다.
이 때 볼 베어링(130a, 130b, 130c, 130d)이 모두 어느 한쪽으로 몰리지 않도록 각각의 볼 베어링의 움직임 범위에 제한을 둘 필요가 있으며, 이를 위해 가이드판(120)을 더 포함할 수 있다. 즉 도3에 도시한 것처럼 상부 본체(150)의 중공부의 상부면으로부터 소정 거리(바람직하게는 대략 볼 베어링(130a, 130b, 130c, 130d )의 반경 거리)만큼 아래로 이격되어 가이드판(120)이 부착될 수 있고, 도7을 참조하면, 이 가이드판(120)에는 볼 베어링의 개수만큼 관통구멍이 형성되어 있다. 가이드판(120)의 관통구멍의 직경은 볼 베어링의 직경 보다 약간 크게 설정하고, 이에 따라 각각의 볼 베어링이 가이드판(120)의 각각의 관통구멍 내의 범위에서 움직이게 된다.
도6과 도7의 실시예에서는 가이드판(120)이 상부 본체(150)에 부착된 것으로 설명하였지만 대안적인 실시예에서 가이드판(120)이 하부 본체(140)에 부착될 수도 있다. 즉 가이드판(120)의 외경이 하부 본체(140)의 외경과 거의 동일한 크기를 가지며 가이드판(120)이 돌출턱(141)과 접하도록 설치할 수도 있다. 또한 다른 대안적인 실시예에서, 가이드판(120)을 사용하지 않는 대신, 하부 본체(140)의 상부면에 볼 베어링을 수용하는 반구형 오목홈이 복수개 형성되고, 각각의 볼 베어링을 이 반구형 오목홈에 위치시키는 구성도 가능할 것이다.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 수배전반 장치
100a, 100b, 100c, 100d: 면진 장치
200: 전원 소스
300: 메인 스위칭부
400: 컨트롤러
500: 센서

Claims (2)

  1. 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치에 있어서, 상기 면진 시스템은,
    수배전반을 지지하는 적어도 하나의 면진 장치(100a, 100b, 100c, 100d);
    상기 수배전반의 진동을 감지하는 센서(500);
    상기 센서의 감지 결과에 따라 제어신호를 생성하는 컨트롤러(400); 및
    상기 면진 장치에 공급되는 전원 소스와 전기적으로 연결되는 제1 단자, 및 상기 면진 장치와 전기적으로 연결되는 제2 단자를 가지며, 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 상기 면진 장치에 공급되는 전원을 스위칭하는 메인 스위칭부(300);를 포함하고,
    각각의 상기 면진 장치는,
    상기 수배전반의 하부에 부착되어 수배전반을 지지하고, 내부에 원통형의 중공부가 형성된 상부 본체(150); 및
    상기 상부 본체의 원통형의 중공부의 내경보다 작은 외경의 원통형 형상을 가지며, 접촉수단에 의해 이 원통형 형상의 상부와 상기 상부 본체의 중공부의 내측 상부가 수평으로 슬라이딩 가능하도록 접촉하면서 상기 상부 본체를 지지하는, 하부 본체(140);를 포함하고,
    상기 접촉수단은, 각각이 상기 하부 본체의 상부와 상기 상부 본체의 중공부의 내측 상부에 접촉하는 하나 이상의 볼 베어링을 포함하고,
    상기 상부 본체는,
    상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치된 복수개의 전자석;
    상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 설치된 복수개의 스위치 소자로서, 이 때 각각의 상기 스위치 소자는 상기 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 전기적으로 연결된 제1 접점 및 상기 상부 본체와 하부 본체 사이의 상대적 운동에 의해 상기 제1 접점측으로 슬라이딩되어 상기 제1 접점과 전기적으로 접속가능하도록 설치되는 제2 접점을 포함하는, 상기 복수개의 스위치 소자; 및
    상기 원통형 중공부의 내측면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 형성된 복수개의 제1 스프링 안착홈;을 포함하고,
    상기 하부 본체는,
    복수개의 전자석의 각각과 마주보는 위치에 설치된 복수개의 영구자석; 및
    복수개의 상기 제1 스프링 안착홈과 마주보는 위치에 형성된 복수개의 제2 스프링 안착홈;을 포함하고,
    상기 면진 장치는 상기 복수개의 제1 스프링 안착홈의 각각과 이와 마주보는 각각의 제2 스프링 안착홈 사이에 배치되는 스프링을 포함하고,
    복수개의 상기 제1 접점은 모두 전기적으로 서로 연결되어 상기 메인 스위칭부(300)의 제2 단자에 연결되고, 복수개의 상기 제2 접점과 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들은 모두 전기적으로 서로 연결되고, 복수개의 상기 전자석의 제2 단자들은 모두 전기적으로 서로 연결되어 상기 전원 소스에 연결되고,
    상기 컨트롤러(400)는, 상기 센서(500)로부터 진동 감지 신호를 수신하면, 전원 소스가 상기 적어도 하나의 면진 장치에 제1 시간주기 동안 전원을 공급하도록 상기 메인 스위칭부(300)를 온(ON) 시키고,
    상기 제1 시간주기 내에 복수개의 상기 제1 접점 중 적어도 하나 및 이에 대응하는 제2 접점이 전기적으로 접속되면, 이 접속에 의해 상기 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들이 전기적으로 연결되어 상기 전원 소스가 상기 적어도 하나의 면진 장치의 복수개의 상기 전자석에 전원을 공급함으로써, 복수개의 상기 영구자석 및 이와 각각 마주보는 전자석 사이의 척력에 의해 상기 상부 본체가 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 면진 장치는, 상기 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 전기적으로 연결되는 제1 단자, 및 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들과 전기적으로 연결되는 제2 단자를 갖는 바이패스 소자를 더 포함하고,
    상기 제1 시간주기 내에 복수개의 상기 제1 접점 중 적어도 하나 및 이에 대응하는 제2 접점이 전기적으로 접속되면, 상기 바이패스 소자의 작동에 의해 상기 메인 스위칭부(300)의 제2 단자와 복수개의 상기 전자석의 제1 단자들이 제2 시간주기 동안 전기적으로 연결되어 상기 전원 소스가 상기 적어도 하나의 면진 장치의 복수개의 상기 전자석에 전원을 공급하고, 상기 컨트롤러(400)는 적어도 상기 제2 시간주기가 종료될 때까지 상기 메인 스위칭부(300)를 온(ON) 시킴으로써, 복수개의 상기 영구자석 및 이와 각각 마주보는 전자석 사이의 척력에 의해 상기 상부 본체가 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는, 면진 시스템을 구비한 수배전반 장치.
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