KR101394535B1 - 내진장치가 구비된 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진 등의 지각변동에 의해 발생 되는 진동이나 충격의 여파로 수배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지할 수 있는 내진장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 지진이 발생 되지 않는 평상시에 장시간 내진장치가 작동하지않더라도 그 기능의 저하를 최소화할 수 있어 유지 보수에 소요되는 인력 및 비용을 절감시킬 수 있고, 제조가 용이하며, 지진 발생시에는 내진 기능의 저하 없이 내진장치의 설치 당시 원 기능 그대로 작동하여 지진파를 원활하게 흡수할 수 있고, 수배전반으로 전달되는 충격을 최소화시킬 수 있어 지진 발생에 따른 수배전반의 파손사고를 효과적으로 방지할 수 있는 내진장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로,
본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반은, 수배전반의 함체(20) 하부에 구비되어 지표면(10)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 수배전반의 함체(20)로 전달되는 것을 감쇄시키는 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서, 하부면이 지표면(10)에 고정결합되고 내부에는 하부 공기 충전부(32)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 하부 공기 충전부(32)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 하부 공기 입출구(33)가 형성되는 고정 플레이트(31) 및, 하부가 상기 하부 공기 충전부(32)에 상·하 이동가능하게 형성되고 상측으로 이동시 상기 하부 공기 충전부(32)를 밀폐시키는 가동 플레이트(34)가, 구비되는 하부 내진부(30); 하부단이 지표면(10)에 고정결합되는 다수의 탄성 지지부(40); 하부면은 상기 탄성 지지부(40)의 상부단에 탄성 지지되게 고정결합되고, 내부에는 상부 공기 충전부(52)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 상부 공기 충전부(52)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 상부 공기 입출구(53)가 형성되는 하부 플레이트(51) 및, 상부는 상기 수배전반의 함체(20) 하부와 고정결합되고 하부는 상기 상부 공기 충전부(52)에 상, 하 이동가능하게 형성되며 상측으로 이동시에는 상기 상부 공기 충전부(52)를 밀폐시키고, 하측으로 이동시에는 가동 볼(62)의 지지를 받게 형성되는 상부 플레이트(54)가, 구비되는 상부 내진부(50); 및, 소정 두께를 가지는 원반 링 형상으로 형성되어 중앙에는 관통되게 삽입홀(61)이 구비되고, 상기 상부 공기 충전부에 구비되어 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출형성되는 중앙부(55)가 상기 삽입홀(61) 면과 소정거리 이격되게 삽입되며, 내부에는 원주면을 따라 소정 간격을 두고 다수개의 상기 가동 볼(62)이 배열되어 상기 상부 플레이트가 상기 상부 공기 충전부에서 하측으로 이동시 상기 상부 플레이트의 하측면이 상기 가동 볼(62)에 접하게 구비되는 가동볼 프레임 링(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

내진장치가 구비된 수배전반{The Distribution Board With Earthquake-proof Device}

본 발명은 지진 등의 지각변동에 의해 발생 되는 진동이나 충격의 여파로 수배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지할 수 있는 내진장치가 구비된 수배전반에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 지진이 발생 되지 않는 평상시에 장시간 내진장치가 작동하지않더라도 그 기능의 저하를 최소화할 수 있어 유지 보수에 소요되는 인력 및 비용을 절감시킬 수 있고, 제조가 용이하며, 지진 발생시에는 내진 기능의 저하 없이 내진장치의 설치 당시 원 기능 그대로 작동하여 지진파를 원활하게 흡수할 수 있고, 수배전반으로 전달되는 충격을 최소화시킬 수 있어 지진 발생에 따른 수배전반의 파손사고를 효과적으로 방지할 수 있는 내진장치가 구비된 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 산업용 전력을 사용자에게 안전하게 공급해주는 전기용 설비로서, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 수배전할 때 전기 계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치이다.

이와 같은 수배전반은 차단기나 보호계전기 등과 같은 단위 기기를 부착 지지하는 구조물과, 단위 기기를 접속 및 연결시키는 도체물의 집합체로 구성되어 있으며, 이러한 각종 전기 기기들을 사각형의 철재 함체 내에 안전하게 절연 수납한 제품이다.

수배전반의 함체 내에 포함된 다양한 단위 전기기기들은 진동에 매우 취약하므로 수배전반으로 전달되는 진동을 최소화하도록 방진설계되어야 하나, 종래 수배전반은 함체 내에 다양한 단위 전기기기들을 내장한 상태에서 바닥에 직접 설치됨으로써 방진설계가 되지 않아 외부로부터 전달되는 진동에 취약한 문제점이 있었으며, 전원설비에 대한 내진설계 의무화와 관련하여 수배전반에 대한 내진설계는 필수적으로 요구되는 실정이다.

이에, 특허등록 제10-1011388호(발명의 명칭:'내진설계 플레이트 및 내진설계 플레이트 수배전반')에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부면이 수배전반 함체 하부면과 결합되는 상부 플레이트(110)와 지표면에 고정설치되는 하부 플레이트(120) 사이 이격 공간에 스프링(130), 받침판(140) 및 볼(150)을 적층 구비하고, 지진이 발생 되지 않는 평상시에는 상기 이격 공간의 공기를 외부로 배출시키고, 상기 이격 공간을 진공상태로 만들어 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)를 밀착 고정시켜 수배전반 함체를 고정지지하게 되며, 지진 발생시에는 상기 이격 공간의 진공상태를 해제하고, 공기가 유입되도록 하여 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)를 분리시켜 상기 스프링(130)과 볼(150)을 통해 하부 플레이트(120)에서 상부 플레이트(110)로 지진에 의한 진동이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 구성되어 있으나,

상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)가 견고하게 밀착 고정될 수 있도록 하는 상기 이격 공간의 진공상태를 구현하기 위해 고가의 대용량 공기 흡입 장치가 소요되는 등의 장치 구성상의 어려운 문제점이 있으며,

상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)가 견고하게 밀착 고정될 수 있을 정도로 상기 이격 공간의 진공상태가 구현된다 하더라도, 지진이 발생 되지 않는 평상시가 장시간 지속 되는 경우에는, 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)의 밀착 부위에 공기 누설이 점차적으로 발생되어 수배전반의 함체를 견고하게 고정지지하지 못하게 되고, 이를 위한 유지보수에 과다한 비용이 소요되는 문제점이 있고,

또한, 장시간 압축된 상태로 계속 유지된 스프링(130)의 경우, 그 탄성력이 급격히 저하되어 지진 발생시 처음 설치시의 탄성력에 미치지 못하는 낮은 탄성력으로 진동을 흡수하게 되어 진동 흡수력이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 지진 발생에 따른 진동이나 충격의 전파를 감쇄시켜 수배전반이 비틀리거나 기울어지는 것을 방지하고, 지진에 의한 수배전반의 파손을 방지할 수 있도록 함과 함께,

저가의 구성으로도 수배전반의 함체 하부면과 고정결합되는 상부 내진부와, 지표면에 고정결합되는 하부 내진부가 서로 견고하게 밀착 고정될 수 있게 하여 제조비용을 절감시키고, 제조를 용이하게 할 수 있도록 하며,

지진이 발생 되지 않는 평상시가 장시간 지속 되어도 상부 내진부와 하부 내진부가 서로 견고하게 밀착 고정되게 하여 수배전반의 함체를 항상 견고하게 고정지지할 수 있도록 하며, 평상시 내진장치의 유지 보수에 소요되는 비용을 현저히 절감시킬 수 있도록 하고,

또한, 탄성 지지체의 탄성력 저하 없이 설치 당시의 원 탄성력 그대로 평상시 유지될 수 있도록 하여 지진 발생시 지진파를 원활하게 흡수할 수 있도록 하며, 수배전반으로 전달되는 충격을 최소화시켜 지진 발생에 따른 수배전반의 파손사고를 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 수배전반의 함체(20) 하부에 구비되어 지표면(10)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 수배전반의 함체(20)로 전달되는 것을 감쇄시키는 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서, 하부면이 지표면(10)에 고정결합되고 내부에는 하부 공기 충전부(32)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 하부 공기 충전부(32)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 하부 공기 입출구(33)가 형성되는 고정 플레이트(31) 및, 하부가 상기 하부 공기 충전부(32)에 상·하 이동가능하게 형성되고 상측으로 이동시 상기 하부 공기 충전부(32)를 밀폐시키는 가동 플레이트(34)가, 구비되는 하부 내진부(30); 하부단이 지표면(10)에 고정결합되는 다수의 탄성 지지부(40); 하부면은 상기 탄성 지지부(40)의 상부단에 탄성 지지되게 고정결합되고, 내부에는 상부 공기 충전부(52)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 상부 공기 충전부(52)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 상부 공기 입출구(53)가 형성되는 하부 플레이트(51) 및, 상부는 상기 수배전반의 함체(20) 하부와 고정결합되고 하부는 상기 상부 공기 충전부(52)에 상, 하 이동가능하게 형성되며 상측으로 이동시에는 상기 상부 공기 충전부(52)를 밀폐시키고, 하측으로 이동시에는 가동 볼(62)의 지지를 받게 형성되는 상부 플레이트(54)가, 구비되는 상부 내진부(50); 및, 소정 두께를 가지는 원반 링 형상으로 형성되어 중앙에는 관통되게 삽입홀(61)이 구비되고, 상기 상부 공기 충전부에 구비되어 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출형성되는 중앙부(55)가 상기 삽입홀(61) 면과 소정거리 이격되게 삽입되며, 내부에는 원주면을 따라 소정 간격을 두고 다수개의 상기 가동 볼(62)이 배열되어 상기 상부 플레이트가 상기 상부 공기 충전부에서 하측으로 이동시 상기 상부 플레이트의 하측면이 상기 가동 볼(62)에 접하게 구비되는 가동볼 프레임 링(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내진장치(1)가 구비된 수배전반을 제공한다.

본 발명의 일 형태에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반에 있어서, 일단은 상기 가동볼 프레임 링(60)의 외측면에 고정결합되고, 타단은 상기 하부 플레이트(51)의 내부면에 고정결합되는 중심유지 탄성체(63)가 상기 가동볼 프레임 링(60)의 중앙을 중심으로 하여 좌, 우 대칭되게 한 쌍으로 구비될 수 있으며,

바람직하게는, 지진 발생을 측정하는 지진 측정 센서부(70); 배출되는 공기 압력값이 소정 압력값으로 일정하게 유지되게 공기를 배출시키는 공기 컴프레셔(80); 및 일측은 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)와 연결되고, 타측은 상기 공기 컴프레셔(80)와 연결되며, 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로부터 유입되는 공기를 외부로 배출시키는 공기 배출구가 구비되는 솔레노이드 밸브부(90); 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 발생 여부에 따른 신호를 입력받으며, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진이 발생 되지 않은 평상 신호를 입력받는 경우에는, 상기 공기 배출구는 막고, 상기 공기 컴프레셔(80)로부터 유입되는 공기가 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로 유입되게 상기 솔레노이드 밸브부(90)의 동작을 제어하며, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 발생 신호를 입력받는 경우에는 상기 컴프레셔(80)로부터 유입되는 공기는 막고, 상기 공기 배출구는 열어 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로부터 유입되는 공기가 상기 공기 배출구를 통해 외부로 배출되게 상기 솔레노이드 밸브부(90)의 동작을 제어하는 컨트롤러(100);를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반은, 지진 발생에 따른 진동이나 충격의 전파를 감쇄시켜 수배전반이 비틀리거나 기울어지는 것을 방지하고, 지진에 의한 수배전반의 파손을 방지할 수 있으며,

저가의 단순한 구성으로도 수배전반의 함체 하부면과 고정결합되는 상부 내진부와, 지표면에 고정결합되는 하부 내진부가 서로 견고하게 밀착 고정될 수 있어 제조비용을 절감시킬 수 있고, 제조를 용이하게 할 수 있으며,

지진이 발생 되지 않는 평상시가 장시간 지속 되어도 상부 내진부와 하부 내진부가 서로 견고하게 밀착 고정되어 수배전반의 함체를 항상 견고하게 고정지지할 수 있고, 평상시 내진장치의 유지 보수에 소요되는 비용을 현저히 절감시킬 수 있으며,

또한, 탄성 지지체의 탄성력 저하 없이 설치 당시의 원 탄성력 그대로 평상시 유지될 수 있어 지진 발생시 지진파를 원활하게 흡수할 수 있으며, 수배전반으로 전달되는 충격을 최소화시켜 지진 발생에 따른 수배전반의 파손사고를 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 종래 수배전반에 구비되는 내진장치를 나타낸 단면도;
도 2는 지진 발생시에, 본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반의 함체 하부 중 일부를 나타내는 단면도;
도 3은 지진 발생하지 않은 평상시에, 본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반의 함체 하부 중 일부를 나타내는 단면도;
도 4a는 본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 내진장치가 중심을 벗어난 것을 나타내는 작동 상태도;
도 4b는 본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서, 한 쌍의 중심유지 탄성체를 통해 상기 내진장치가 중심을 유지하게 되는 것을 나타내는 작동 상태도; 및,
도 5는 본 발명에 따른 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 내진장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 2는 지진 발생시에, 본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반의 함체(20) 하부 중 일부를 나타내는 단면도이고, 도 3은 지진이 발생하지 않은 평상시에, 본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반의 함체(20) 하부 중 일부를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4a는 본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 내진장치(1)가 중심을 벗어난 것을 나타내는 작동 상태도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반에 있어서, 한 쌍의 중심유지 탄성체(63)를 통해 상기 내진장치(1)가 중심을 유지하게 되는 것을 나타내는 작동 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반에 있어서, 상기 내진장치(1)의 구성을 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반은, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게, 내진장치(1)의 하부에 위치하여 하부면이 지표면(10)에 고정 결합되는 하부 내진부(30)와, 내부에 각종 전기기기들이 포함되는 수배전반의 함체(20) 하부에 고정결합되며 내진장치(1)의 상부에 위치하고 지표면(10)에 탄성 지지되는 상부 내진부(50)와, 지표면(10)에 고정결합되어 상기 상부 내진부(50)를 탄성 지지하는 다수의 탄성 지지부(40) 및, 상기 상부 내진부의 상부 공기 충전부에 구비되는 가동볼 프레임 링(60)을 포함하여 구성된다.

상기 하부 내진부(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 내진부(50)의 하부에 위치하며, 하부면이 지표면(10)에 고정결합되는 고정 플레이트(31)와, 상기 고정플레이트의 상부에 위치하여 상, 하 이동하며 상측 이동시 상부 내진부(50)를 고정하게 되는 하부 플레이트(51)로 구성된다. 상기 고정 플레이트(31) 내부에는 하부 공기 충전부(32)가 구비되며, 상기 하부 공기 충전부(32)의 일측에는 외부공기가 유입되거나 내부공기가 외부로 유출되는 하부 공기 입출구(33)가 구비된다. 상기 가동 플레이트(34)는 하부가 상기 하부 공기 충전부(32)에 삽입되어 상, 하 이동가능하게 구비되며, 상기 하부 공기 입출구를 통해 외부 공기가 상기 하부 공기 충전부(32)로 유입되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 공기 충전부(32)가 유입공기로 충전됨에 따라 상기 가동 플레이트(34)는 유입 공기압에 의해 점차 상측으로 이동하게 되며, 상기 하부 공기 충전부(32)를 밀폐시킴과 동시에 상기 상부 내진부(50)의 하부 플레이트(51) 하부면과 밀착되어 상기 상부 내진부(50)를 견고하게 고정하게 된다.

상기 상부 내진부(50)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하부단이 지표면(10)에 고정결합되는 다수의 탄성 지지부(40)의 상부단에 고정결합되어 탄성 지지받는 하부플레이트와, 상부면이 수배전반의 함체(20) 하부면에 고정결합되고 하측은 상부 플레이트(54)로 구성된다. 상기 하부 플레이트(51) 내부에는 상부 공기 충전부(52)가 구비되며 상기 상부 공기 충전부(52)의 일측에는 외부공기가 유입되거나 내부공기가 외부로 유출되는 상부 공기 입출구(53)가 구비된다. 상기 상부 플레이트(54)는 하부가 상기 상부 공기 충전부(52)에 삽입되어 상, 하 이동가능하게 구비되며, 상측으로 이동시에는 상기 상부공기 충전부를 밀폐시키면서 고정되고, 하측으로 이동시에는 가동 볼(62)의 지지를 받게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 공기 입출구(53)를 통해 외부 공기가 상기 상부 공기 충전부(52)로 유입되는 경우에는 상기 상부 공기 충전부(52)가 유입공기로 충전됨에 따라 상기 상부 플레이트(54)는 유입 공기압에 의해 점차 상측으로 이동하게 되며, 상기 상부 공기 충전부(52)를 형성하는 하부 플레이트(51)의 내면과 밀착고정됨과 함께 상기 상부 공기 충전부(52)를 밀폐시키게 된다. 또한, 상기 상부 공기 입출구(53)를 통해 내부 공기가 외부로 배출되면 충전 공기압이 낮아져 상기 상부 플레이트(54)는 점차 하측으로 이동하게 되며 내부 공기가 모두 배출된 후에는 좌, 우 이동가능하게 상기 가동볼 프레임 링(60)에 배열 구비되는 가동 볼(62)의 지지를 받게 된다.

상기 상부 공기 충전부의 하부에 구비되는 상기 가동볼 프레임 링(60)은, 소정 두께를 가지는 원반 링 형상으로 형성되어 중앙에는 삽입홀(61)이 관통형성되며, 상기 삽입홀(61)에는 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출형성되는 중앙부(55)가 삽입홀(61) 면과 소정거리 이격되게 삽입된다. 또한, 상기 가동볼 프레임 링(60)의 내부에는 원주면을 따라 소정 간격을 두고 다수개의 상기 가동 볼(62)이 배열되어 상기 상부 플레이트가 상기 상부 공기 충전부에서 하측으로 이동시 상기 상부 플레이트의 하측면이 상기 가동볼(62)에 접하게 구비되고, 상기 가동 볼(62)은 상기 상부 플레이트를 지지하면서 좌, 우로 이동하게 된다.

바람직하게는, 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 일단은 상기 가동볼 프레임 링(60)의 외측면에 고정결합되고, 타단은 상기 하부 플레이트의 내부면에 고정결합되는 중심유지 탄성체(63)가 상기 가동볼 프레임 링(60)의 중앙을 중심으로 하여 좌, 우 대칭되게 한 쌍으로 구비시킴으로써, 상부 공기 충전부(52)의 내부 공기가 외부로 배출되어 상기 상부 플레이트(54)가 하측으로 이동된 후 가동 볼(62)의 지지를 받으며 좌, 우로 이동가능하게 된 경우에, 상부 플레이트(54) 중앙부(55)에 좌, 우 한 쌍으로 구비되는 상기 중심유지 탄성체(63)의 탄성력에 의해 상기 상부 플레이트(54)가 중앙으로 자동 재이동되어 중심을 잡을 수 있도록 구성한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 지진 발생을 측정하는 지진 측정 센서부(70)와, 배출되는 공기 압력값을 일정 압력값으로 유지되게 공기를 배출시키는 공기 컴프레셔(80)와, 일측은 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)와 연결되고 타측은 상기 공기 펌프레셔와 연결되며 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로부터 유입되는 공기를 외부로 배출시키는 공기 배출구가 구비되는 솔레노이드 밸브부(90)와, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 신호를 입력받아 지진이 발생하지 않는 평상시 및, 지진 발생와 같은 각각의 상황에 따른 제어신호를 상기 솔레노이드 밸브부(90)로 출력하여 상기 상부 내진부(50) 및 하부 내진부(30)의 작동을 제어하는 컨트롤로를 더 추가 구성하여 지진 발생하지 않는 평상시뿐만 아니라 지진 발생시에도 자동작동에 의해 수배전반을 안전하고 용이하게 보호 지지할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 내진장치(1)가 구비된 수배전반에 있어서, 내진장치(1)의 작동을 좀 더 상세하게 설명하면, 지진이 발생하지 않는 평상시에는, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 미발생 신호가 상기 컨트롤러(100)로 입력되고, 지진 미발생 신호를 입력받은 컨트롤러(100)는 상기 솔레노이드 밸브부(90)로 제어 작동 신호를 출력하게 되며, 제어 작동 신호를 입력받은 솔레노이드 밸브부(90)는 공기 배출구는 막고, 상기 공기 컴프레셔(80)로부터 유입되는 공기가 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로 유입되게 각각의 유입구는 오픈 하게 된다. 하부 공기 입출구(33)를 통해 하부 공기 충전부(32)로 유입된 공기는 내부 압력을 증가시키게 되고 가동 플레이트(34)를 상부로 점차 밀어내게 되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동 플레이트(34)의 상측면이 상기 고정 플레이트(31)의 내측면과 밀착되어 상기 하부 공기 충전부(32)를 밀폐시킴과 동시에, 상기 가동 플레이트(34)의 상부면이 하부 플레이트(51)의 하부면과 밀착될 때까지 상기 가동 플레이트(34)를 상부로 밀어내게 된다.

바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동 플레이트(34)와 고정 플레이트(31)가 밀착되어 하부 공기 충전부(32)가 밀폐되는 지점을, 상기 탄성 지지부(40)에 구비되는 탄성체, 일반적으로 코일 스프링의, 내진장치(1)가 설치된, 처음 설치 당시 길이와 같은 높이 지점에 형성될 수 있도록 함으로써, 지진이 발생하지 않은 평상시가 장기간 지속 되더라도 상기 탄성 지지부(40)의 압축이나 신장의 장기간 유지에 따른 탄성력의 저하를 최소화시킬 수 있어, 간헐적인 지진 발생시, 탄성 지지부(40)가 설치될 당시의 원 탄성력으로 언제나 상, 하 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있게 된다.

상기 상부 내진부(50)의 상부 공기 유입구를 통해 유입되는 상부 공기 충전부(52)로 유입되는 공기는, 상부 공기 충전부(52)의 내부 압력을 점차 증가시키게 되고, 상부 플레이트(54)를 상부로 점차 밀어내게 되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부플레이트의 상측면이 상기 하부 플레이트(51)의 내측면과 밀착되어 상기 상부 공기 충전부(52)를 밀폐시키면서 고정될 때까지 상기 상부 플레이트(54)를 상부로 밀어내게 된다.

이와 같이, 지진이 발생하지 않은 평상시에는, 상기 상부 공기 충전부(52) 및 하부 공기 충전부(32)로 공기가 충전되어 상부 플레이트(54) 및 가동 플레이트(34)가 각각 하부 플레이트(51)의 내측면과 하부면에 밀착고정되고, 상기 상부 플레이트(54)의 상부면에 고정결합되는 수배전반의 함체(20)를 견고하게 고정지지하게 된다.

또한, 지진 발생시에는, 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 발생 신호가 상기 컨트롤러(100)로 입력되고, 지진 발생 신호를 입력받은 컨트롤러(100)는 상기 솔레노이드 밸브부(90)로 제어 작동 신호를 출력하게 되며, 제어 작동 신호를 입력받은 솔레노이드 밸브부(90)는 Close시킨 공기 배출구는 Open시키고, 상기 공기 컴프레셔(80)로부터의 공기 유입을 막기 위해 Close시켜 상부 공기 충전부(52) 및 하부 공기 충전부(32)의 각각의 내부 충전 공기는 상기 상부 공기 입출구(53) 및, 하부 공기 입출구(33)를 통과한 후, 상기 솔레노이브 밸브부(90)의 Open된 공기 배출구를 통해 외부로 배출된다.

상부 공기 충전부(52)에서 내부공기가 배출됨에 따라 상부 플레이트(54)는 밀착고정되었던 하부 플레이트(51)의 내측면과 이격되게 하부로 이동하게 되며, 하부에 위치한 가동 볼(62)의 지지를 받아 좌, 우 자유롭게 이동가능하게 되고,

하부 공기 충전부(32)에서 내부공기가 배출됨에 따라 가동 플레이트(34)는 밀착고정되었던 하부 플레이트(51)의 하부면에서 이격됨과 동시에, 상기 고정 플레이트(31)의 내측면과도 이격되게 하부로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 하부 플레이트(51)는 가동 플레이트(34)의 구속에서 벗어나 탄성 지지부(40)에 의해 상 하 이동가능하게 탄성 지지 된다.

바람직하게는, 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 신호를 입력받아 솔레노이트 밸브부(90)로 제어 작동신호를 출력하는 컨트롤러(100)의 제어 작동신호 출력시간에 있어서, 초기 지진 신호를 입력받는 경우, 즉시 제어 작동신호를 솔레노이드 밸브부(90)로 출력하는 것이 아니라, 사용자로부터 소정의 지연시간을 입력받아 상기 입력받은 소정의 지연시간 이상으로 지진 발생신호를 지속적으로 입력받는 경우에만, 제어 작동신호를 솔레노이드 밸브부(90)로 출력하도록 하여 초기 잠시 동안 발생 되는 미세한 진동에 의한 무효한 내진 작동을 방지할 수 있도록 한다.

이와 같이, 지진 발생시에는 상부 플레이트(54) 및 가동 플레이트(34)의 하측 이동으로 인해 상부 내진부(50)가 밀착 구속에서 벗어나 상, 하 및 좌, 우 자유롭게 이동가능하게 되어 상부 플레이트(54)의 상부면에 고정결합되는 수배전반의 함체(20)로 지진에 의한 진동이나 충격이 전달되는 것을 최소화시킬 수 있게 된다.

상기 전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 내진장치(1)가 구비된 수배전반은, 종래 밀착 고정을 위한 진공상태의 형성에 필요한 고용량 고가의 진공장치를 생략할 수 있고, 저가의 단순한 구성으로도 지진이 발생하지 않는 평상시에 수배전반의 함체(20)를 견고하게 밀착고정시킬 수 있으며,

지진이 발생하지 않는 평상시가 장기간 지속 되어 상부 공기 충전부(52) 및 하부 공기 충전부(32)의 밀폐 부위에 공기 누설이 발생하더라도 공기 컴프레셔(80)를 통해 상부 및 하부 공기 충전부(32)의 내부 압력을 일정하게 유지시킬 수 있어 평상시 항상 견고하게 수배전반 함체(20)를 고정지지할 수 있고, 평상시 내진장치(1)의 유지 보수에 소요되는 비용을 현저히 절감시킬 수 있으며,

또한, 상기 가동 플레이트(34)와 고정 플레이트(31)가 밀착되어 하부 공기 충전부(32)가 밀폐되는 지점을, 상기 탄성 지지부(40)에 구비되는 탄성체, 일반적으로 코일 스프링의, 내진장치(1)가 설치된, 처음 설치 당시 길이와 같은 높이 지점에 형성되게 함으로써, 탄성 지지체의 탄성력 저하 없이 설치 당시의 원 탄성력 그대로 평상시 유지될 수 있어 지진 발생시 지진파를 원활하게 흡수할 수 있으며, 수배전반의 함체(20)로 전달되는 충격을 최소화시켜 지진 발생에 따른 수배전반의 파손사고를 효과적으로 방지할 수 있다.

1 : 내진장치
10 : 지표면 20 : 수배전반의 함체
30 : 하부 내진부 31 : 고정 플레이트
32 : 하부 공기 충전부 33 : 하부 공기 입출구
34 : 가동 플레이트
40 : 탄성 지지부 50 : 상부 내진부
51 : 하부 플레이트 52 : 상부 공기 충전부
53 : 상부 공기 입출구 54 : 상부 플레이트
55 : 상부 플레이트 중앙부
60 : 가동볼 프레임 링 61 : 삽입홀
62 : 가동 볼 63 : 중심유지 탄성체
70 : 지진 측정 센서부 80 : 공기 컴프레셔
90 : 솔레노이드 밸브부 100 : 컨트롤러

Claims (3)

1. 수배전반의 함체(20) 하부에 구비되어 지표면(10)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 수배전반의 함체(20)로 전달되는 것을 감쇄시키는 내진장치가 구비된 수배전반에 있어서,
   
   하부면이 지표면(10)에 고정결합되고 내부에는 하부 공기 충전부(32)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 하부 공기 충전부(32)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 하부 공기 입출구(33)가 형성되는 고정 플레이트(31) 및, 하부가 상기 하부 공기 충전부(32)에 상·하 이동가능하게 형성되고 상측으로 이동시 상기 하부 공기 충전부(32)를 밀폐시키는 가동 플레이트(34)가, 구비되는 하부 내진부(30);
   하부단이 지표면(10)에 고정결합되는 다수의 탄성 지지부(40);
   하부면은 상기 탄성 지지부(40)의 상부단에 탄성 지지되게 고정결합되고, 내부에는 상부 공기 충전부(52)가 구비되며 일측에는 외부공기를 상기 상부 공기 충전부(52)로 주입시키거나 외부로 배출시키는 상부 공기 입출구(53)가 형성되는 하부 플레이트(51) 및, 상부는 상기 수배전반의 함체(20) 하부와 고정결합되고 하부는 상기 상부 공기 충전부(52)에 상, 하 이동가능하게 형성되며 상측으로 이동시에는 상기 상부 공기 충전부(52)를 밀폐시키고, 하측으로 이동시에는 가동 볼(62)의 지지를 받게 형성되는 상부 플레이트(54)가, 구비되는 상부 내진부(50); 및,
   
   소정 두께를 가지는 원반 링 형상으로 형성되어 중앙에는 관통되게 삽입홀(61)이 구비되고, 상기 상부 공기 충전부에 구비되어 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출형성되는 중앙부(55)가 상기 삽입홀(61) 면과 소정거리 이격되게 삽입되며, 내부에는 원주면을 따라 소정 간격을 두고 다수개의 상기 가동 볼(62)이 배열되어 상기 상부 플레이트가 상기 상부 공기 충전부에서 하측으로 이동시 상기 상부 플레이트의 하측면이 상기 가동 볼(62)에 접하게 구비되는 가동볼 프레임 링(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내진장치(1)가 구비된 수배전반.
   
2. 제 1항에 있어서,
   일단은 상기 가동볼 프레임 링(60)의 외측면에 고정결합되고, 타단은 상기 하부 플레이트(51)의 내부면에 고정결합되는 중심유지 탄성체(63)가 상기 가동볼 프레임 링(60)의 중앙을 중심으로 하여 좌, 우 대칭되게 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 내진장치(1)가 구비된 수배전반.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   지진 발생을 측정하는 지진 측정 센서부(70);
   배출되는 공기 압력값이 소정 압력값으로 일정하게 유지되게 공기를 배출시키는 공기 컴프레셔(80);
   일측은 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)와 연결되고, 타측은 상기 공기 컴프레셔(80)와 연결되며, 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로부터 유입되는 공기를 외부로 배출시키는 공기 배출구가 구비되는 솔레노이드 밸브부(90); 및,
   상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 발생 여부에 따른 신호를 입력받으며, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진이 발생 되지 않은 평상 신호를 입력받는 경우에는, 상기 공기 배출구는 막고, 상기 공기 컴프레셔(80)로부터 유입되는 공기가 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로 유입되게 상기 솔레노이드 밸브부(90)의 동작을 제어하며, 상기 지진 측정 센서부(70)로부터 지진 발생 신호를 입력받는 경우에는 상기 컴프레셔(80)로부터 유입되는 공기는 막고, 상기 공기 배출구는 열어 상기 상부 공기 입출구(53) 및 하부 공기 입출구(33)로부터 유입되는 공기가 상기 공기 배출구를 통해 외부로 배출되게 상기 솔레노이드 밸브부(90)의 동작을 제어하는 컨트롤러(100);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내진장치(1)가 구비된 수배전반.

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