KR101515791B1 - 내진기능을 갖는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내진기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 특히, 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 설치되는 복수의 내진수단을, 소정면적을 갖는 바닥 고정판과; 상기 바닥 고정판의 상면 중앙에 설치되는 스프링 및 회동구 지지구와; 상기 스프링 및 회동구 지지구의 상면 개구부에 용접을 통해 설치되는 디스크 걸림판과; 바닥 고정판 및 디스크 설치구 겸 회동구를 통해 전달되어 오는 각종 진동 및 충격력을 완충시켜 주는 고강도 강철 스프링과; 소정면적을 갖고 수배전반 외함의 저면에 설치되어 있는 프레임에 고정 설치되는 수배전반 연결판과; 상기 수배전반 연결판의 저면 중앙에서 용접을 통해 일체로 고정 설치된 형태를 갖고 지진이나 충격 발생시 상기 바닥 고정판과 스프링 및 회동구 지지구, 디스크 걸림판가 수직방향으로 승,하강되도록 하거나 또는 진동방향에 대응하여 소정각도 내에서 회전운동하도록 축 기능을 수행하는 디스크 설치구 겸 회동구와; 상기 디스크 걸림판의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 디스크 설치구 겸 회동구의 디스크 결합부에 끼워진 상태에서 용접을 통해 일체로 고정된 형태를 갖고 상기 디스크 걸림판의 저면에 밀착된 상태로 걸려진 형태를 유지하다가 지진이나 충격 발생으로 인해 상기 디스크 설치구 겸 회동구가 회동할 경우 상기 디스크 걸림판과 함께 탄성력을 발생시켜 충격력을 완충시켜 주는 와셔 형상의 충격 흡수용 디스크;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 지진 또는 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 등과 같은 충격 발생시 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있어 수배전반 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 증대시킬 수 있다.

Description

내진기능을 갖는 수배전반{Earthquake-proofing distribute ＆ switch board}

본 발명은 내진기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 보다 구체적으로는 분전반, MCC반(Motor Control Center Panel), 저압배전반, 고압배전반, 변압기반 및 특고압반 등을 포함한 수배전반의 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 소정형상을 갖고 진동 및 지진을 완충시켜 주는 복수의 내진수단을 설치하여 지진 또는 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 등과 같은 충격 발생시 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있고, 또한 상기 내진수단에 지진 등의 발생시 이를 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템 또는 관리자에게 자동 송부해 주는 지진 및 충격감지센서를 더 설치하여 지진 발생시 조속한 필요 조치를 취할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 빌딩이나 공장 등의 자가용 전기설비에서는 수요전력량이 많기 때문에 110V 또는 220V의 저압의 일반용 전기설비와 같이 전력회사로부터 그대로 사용할 수 있는 전기를 공급받는 것은 불가능하다.

따라서, 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특별고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수배전반이다.

이러한 수배전반을 변전소로부터 공급되는 고압, 특별고압을 공급받기 위한 수전설비와, 변전소로부터 수전된 고압, 특별고압을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩 내 각부의 전기기기나 조명등으로 공급하기 위한 배전설비로 형성되어 빌딩 내로 안전하고 효율적으로 전기를 공급하게 된다.

이와 같은 수배전반은 통상 소정 체적을 갖고 도어를 구비한 외함의 내부에는 통상 배전선로로부터 전력을 공급받는 인입구와, 인입구의 하류에 직렬 연결되는 자동구간 개폐기, 상기 자동구간 개폐기의 하류와 접지 사이에 연결되는 피뢰기, 상기 자동구간 개폐기의 하류에 직렬 연결되는 변압 변류기 보호용 파워퓨즈, 상기 변압변류기 보호용 파워퓨즈의 하류에 직렬 연결되는 전력수급용 계기용 변압변류기, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계, 또한 상기 전력수급용 계기용 변압변류기의 하류에서 그 1차측이 직렬 연결되는 변압기와, 상기 변압기의 2차측에 연결되는 주 차단기, 상기 주 차단기의 하류에 연결되며 필요시 각각의 부하를 차단하는 다수의 배선용 차단기가 설치된 형태를 갖는다.

또한, 이와 같은 수배전반의 외함은 건물 내부 또는 실외의 콘크리트 바닥면에 앵커 볼트를 박고 이에 바닥 앵글을 조립한 다음 상기 바닥 앵글에 기둥 앵글을 조립하고, 조립된 기둥 앵글에 외함을 조립하는 방식으로 판넬이 바닥 앵글에 볼트 조임에 의하여 조립된 구성으로 되어 있을 뿐 별도의 내진 설계가 이루어지지 않고 있다.

그런데, 종래 수배전반에서는 바닥의 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 지진에 대하여 판넬 자체에 진동 상황이 그대로 전달되어 그 내부에 장착되어 있는 각종 기기가 지진 등에 의해 피해를 입게 되는 경우가 종종 발생되고 있는 실정이다.

따라서 요즈음 들어 빈번해지고 있는 지진과 태풍, 해일 등의 자연 재해로 인해 구조물의 붕괴사고 및 그로 인한 경제적 손실이 증가되고 있는바, 건축 구조물의 안정성 확보가 중요하게 취급되고 있고 특히 발전소나 교량과 같은 중요 구조물이나 고층빌딩 같은 대형 건축물은 물론이고 각종 구조물 곳곳에 설치되어 있는 수전배전반 등은 파괴시 엄청난 인명피해와 경제적 손실, 전력공급중단에 따른 각종 기기 작동불능 상태를 동반할 수 있기 때문에 이에 대한 내진설계 기준이 강화되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1081571호(2011년 11월 02일) 대한민국 등록특허공보 10-1091183호(2011년 12월 01일) 대한민국 등록특허공보 10-1282201호(2013년 06월 28일) 대한민국 등록특허공보 10-1418247호(2014년 07월 04일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 수배전반의 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 바닥 고정판과 스프링 및 회동구 지지구, 디스크 걸림판, 고강도 강철 스프링, 수배전반 연결판, 디스크 설치구 겸 회동구 및 충격 흡수용 디스크 등으로 구성된 형태를 갖고 진동 및 지진을 완충시켜 주는 복수의 내진수단을 설치하여 지진 또는 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 등과 같은 충격 발생시 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있는 내진기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 내진수단에 지진 등의 발생시 이를 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템 또는 관리자에게 자동 송부해 주는 지진 및 충격감지센서를 더 설치하여 지진 발생시 필요한 조치를 조속히 취할 수 있도록 함으로써 지진 등으로 인한 2차 피해를 미연에 방지할 수 있는 내진기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 복수의 내진수단을 설치하여 내진기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서, 상기 내진수단을, 소정면적을 갖고 복수의 앵커 볼트를 통해 콘크리트 바닥면에 고정 설치되는 바닥 고정판과; 상기 바닥 고정판의 상면 중앙에 용접을 통해 일체로 고정 설치되는 소정 높이의 스프링 및 회동구 지지구와; 중앙에 회동구 통과공을 구비하고 상기 스프링 및 회동구 지지구의 상면 개구부에 용접을 통해 일체로 고정 설치되어 충격 흡수용 디스크의 이탈을 방지함은 물론 지진 또는 충격 발생시 충격 흡수용 디스크와 함께 탄성력을 발생시켜 이를 완충시켜 주는 와셔 형상의 디스크 걸림판과; 상기 스프링 및 회동구 지지구 내에 삽입된 상태에서 저단부는 바닥 고정판의 상면에 위치되고 상단부는 디스크 설치구 겸 회동구의 저면에 형성된 스프링 안치홈에 삽입 설치된 형태를 갖고 바닥 고정판 및 디스크 설치구 겸 회동구를 통해 전달되어 오는 각종 진동 및 충격력을 완충시켜 주는 고강도 강철 스프링과; 소정면적을 갖고 복수의 볼트와 너트 및 우레탄 부싱을 통해 수배전반 외함의 저면에 설치되어 있는 프레임에 고정 설치되는 수배전반 연결판과; 연결판 결합부와 디스크 결합부 및 스프링 안치홈이 구비된 볼부가 상부에서 하부를 향해 연속해서 일체로 형성된 구성을 갖고 상기 수배전반 연결판의 저면 중앙에서 용접을 통해 일체로 고정 설치된 상태에서 디스크 결합부와 볼부가 상기 디스크 걸림판의 회동구 통과공을 통해 스프링 및 회동구 지지구 내로 끼워진 형태를 갖고 지진이나 충격 발생시 상기 바닥 고정판과 스프링 및 회동구 지지구, 디스크 걸림판가 수직방향으로 승,하강되도록 하거나 또는 진동방향에 대응하여 소정각도 내에서 회전운동하도록 축 기능을 수행하는 디스크 설치구 겸 회동구와; 상기 디스크 걸림판의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 디스크 설치구 겸 회동구의 디스크 결합부에 끼워진 상태에서 용접을 통해 일체로 고정된 형태를 갖고 상기 디스크 걸림판의 저면에 밀착된 상태로 걸려진 형태를 유지하다가 지진이나 충격 발생으로 인해 상기 디스크 걸림판이 바닥 고정판 및 원통형 지지구와 함께 수직방향으로 승강할 경우 고강도 강철 스프링이 압축되며 충격력을 흡수하도록 함은 물론 상기 디스크 걸림판이 바닥 고정판 및 원통형 지지구와 함께 회전할 경우 상기 디스크 걸림판의 저면 일부와 부딪치며 탄성력을 발생시켜 충격력을 완충시켜 주는 와셔 형상의 충격 흡수용 디스크;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 바닥 고정판의 상면 중심점에는 핀 삽입홈을 형성하고, 상기 핀 삽입홈에는 상기 고강도 강철 스프링의 전도를 방지하는 스프링 전도 방지핀을 삽입 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 바닥 고정판의 저면과 콘크리트 바닥면 사이 및 상기 수배전반 연결판의 상면과 수배전반 외함의 프레임 저면 사이에는 충격 완화용 면진 패드를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바닥 고정판 저면의 충격 완화용 면진 패드와 콘크리트 바닥면 사이에는 접지용 판넬을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 디스크 설치구 겸 회동구의 연결판 결합부와 디스크 결합부 사이에는 지진 또는 충격으로 인해 상기 바닥 고정판과 원통형 지지구 및 디스크 걸림판이 회전할 때, 상기 디스크 걸림판의 내면이 디스크 설치구 겸 회동구의 외면에 부딪치며 회전이 제한되도록 하는 디스크 걸림판 회전 제한홈을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바닥 고정판의 상면 일측에는 센서 수납홈을 더 형성하고, 상기 센서 수납홈에 지진 및 충격감지센서를 고정 설치하여, 지진이나 충격 발생시 상기 지진 및 충격감지센서에서 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템에 자동으로 전송할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 관리 시스템에는 지진 및 충격감지센서에서 실시간으로 검출하여 전송해 오는 지진 또는 충격력을 기준값과 상호 비교하여 기준값보다 큰 지진 또는 충격량이 감지되었을 때 정해진 관리자들의 휴대폰으로 이를 자동 송부해 주도록 한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 내진기능을 갖는 수배전반에 의하면, 수배전반의 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 바닥 고정판과 스프링 및 회동구 지지구, 디스크 걸림판, 고강도 강철 스프링, 수배전반 연결판, 디스크 설치구 겸 회동구 및 충격 흡수용 디스크 등으로 구성된 형태를 갖고 진동 및 지진을 완충시켜 주는 복수의 내진수단을 설치하여 줌으로써 지진 또는 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 등과 같은 충격 발생시 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있어 수배전반 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 내진수단의 바닥 고정판에 지진 등의 발생시 이를 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템에 자동으로 전송하는 지진 및 충격감지센서를 더 설치함은 물론 상기 관리 시스템에는 정해진 충격력 이상의 지진 또는 충격이 발생되었을 때 이를 정해진 관리자들의 휴대폰으로 자동 송부해 줄 수 있도록 함으로써 지진이나 강한 충격 등의 발생시 관리자들이 필요한 조치를 조속히 취할 수 있어 지진 등으로 인해 발생할 수 있는 2차 피해를 미연에 방지할 수 있어 수배전반 자체를 포함한 주변 사람 등의 안전성을 대폭 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 수배전반의 사시도 및 원격 관리 시스템과 관리자 핸드폰과의 연결 상태도.
도 2는 본 발명의 수배전반에서 적용한 내진수단의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에서 적용한 내진수단의 수배전반의 외함과 콘크리트 바닥면 사이에 설치한 상태의 단면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명에서 적용한 내진수단의 작동 상태를 설명하기 위한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 수배전반의 사시도 및 원격 관리 시스템과 관리자 핸드폰과의 연결 상태도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 수배전반에서 적용한 내진수단의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에서 적용한 내진수단의 수배전반의 외함과 콘크리트 바닥면 사이에 설치한 상태의 단면도를 나타낸 것이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명에서 적용한 내진수단의 작동 상태를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

외함(10) 저면과 콘크리트 바닥면(20)에 사이에 복수의 내진수단(30)을 설치하여 내진기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서,

상기 내진수단(30)을,

소정면적을 갖고 복수의 앵커 볼트(40)를 통해 콘크리트 바닥면(20)에 고정 설치되는 사각 또는 원판 형상의 바닥 고정판(31)과;

상기 바닥 고정판(31)의 상면 중앙에 용접을 통해 일체로 고정 설치되는 소정 높이의 스프링 및 회동구 지지구(32)와;

중앙에 회동구 통과공(331)을 구비하고 상기 스프링 및 회동구 지지구(32)의 상면 개구부에 용접을 통해 일체로 고정 설치되어 충격 흡수용 디스크(37)의 이탈을 방지함은 물론 지진 또는 충격 발생시 충격 흡수용 디스크(37)와 함께 탄성력을 발생시켜 이를 완충시켜 주는 와셔 형상의 디스크 걸림판(33)과;

상기 스프링 및 회동구 지지구(32) 내에 삽입된 상태에서 저단부는 바닥 고정판(31)의 상면에 위치되고 상단부는 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 저면에 형성된 스프링 안치홈(365)에 삽입 설치된 형태를 갖고 바닥 고정판(31) 및 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 통해 전달되어 오는 각종 진동 및 충격력을 완충시켜 주는 고강도 강철 스프링(34)과;

소정면적을 갖고 복수의 볼트(51)와 너트(52) 및 우레탄 부싱(53) 등을 통해 수배전반 외함(10)의 저면에 설치되어 있는 프레임(11)에 고정 설치되는 수배전반 연결판(35)과;

연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 및 스프링 안치홈(365)이 구비된 볼부(363)가 상부에서 하부를 향해 연속해서 일체로 형성된 구성을 갖고 상기 수배전반 연결판(35)의 저면 중앙에서 용접을 통해 일체로 고정 설치된 상태에서 디스크 결합부(362)와 볼부(363)가 상기 디스크 걸림판(33)의 회동구 통과공(331)을 통해 스프링 및 회동구 지지구(32) 내로 끼워진 형태를 갖고 지진이나 충격 발생시 상기 바닥 고정판(31)과 스프링 및 회동구 지지구(32), 디스크 걸림판(33)가 수직방향으로 승,하강되도록 하거나 또는 진동방향에 대응하여 소정각도 내에서 회전운동하도록 축 기능을 수행하는 디스크 설치구 겸 회동구(36)와;

상기 디스크 걸림판(33)의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 디스크 결합부(362)에 끼워진 상태에서 용접을 통해 일체로 고정된 형태를 갖고 상기 디스크 걸림판(33)의 저면에 밀착된 상태로 걸려진 형태를 유지하다가 지진이나 충격 발생으로 인해 상기 디스크 걸림판(33)이 바닥 고정판(31) 및 원통형 지지구(32)와 함께 수직방향으로 승강할 경우 고강도 강철 스프링(34)이 압축되며 충격력을 흡수하도록 함은 물론 상기 디스크 걸림판(33)이 바닥 고정판(31) 및 원통형 지지구(32)와 함께 회전할 경우 상기 디스크 걸림판(33)의 저면 일부와 부딪치며 탄성력을 발생시켜 충격력을 완충시켜 주는 와셔 형상의 충격 흡수용 디스크(37);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 바닥 고정판(31)의 상면 중심점에는 핀 삽입홈(311)을 더 형성하고, 상기 핀 삽입홈(311)에는 상기 고강도 강철 스프링(34)의 전도를 방지하는 스프링 전도 방지핀(38)을 삽입 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 바닥 고정판(31)의 저면과 콘크리트 바닥면(20) 사이 및 상기 수배전반 연결판(35)의 상면과 수배전반 외함(10)의 프레임(11) 저면 사이에는 충격 완화용 면진 패드(60)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바닥 고정판(31) 저면의 충격 완화용 면진 패드(60)와 콘크리트 바닥면(20) 사이에는 접지용 판넬(70)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 사이에는 지진 또는 충격으로 인해 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)이 회전할 때, 상기 디스크 걸림판(33)의 내면이 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 외면에 부딪치며 회전이 제한되도록 하는 디스크 걸림판 회전 제한홈(364)을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바닥 고정판(31)의 상면에 센서 수납홈(312)을 더 형성하고, 상기 센서 수납홈(312)에 지진 및 충격감지센서(80)를 고정 설치하여, 지진이나 충격 발생시 상기 지진 및 충격감지센서(80)에서 실시간으로 이를 전기적인 신호로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템(90)에 자동으로 전송할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관리 시스템(90)에는 지진 및 충격감지센서(80)에서 실시간으로 검출하여 전송해 오는 지진 또는 충격력을 기준값과 상호 비교하여 기준값보다 큰 지진 또는 충격량이 감지되었을 때 정해진 관리자들의 휴대폰(100)으로 이를 자동 송부해 주도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 내진기능을 갖는 수배전반에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 수배전반의 외함(10) 저면과 콘크리트 바닥면(20)에 사이에 설치되어 진동 및 지진을 완충시켜 주는 복수의 내진수단(30)을 바닥 고정판(31)과 스프링 및 회동구 지지구(32), 디스크 걸림판(33), 고강도 강철 스프링(34), 수배전반 연결판(35), 디스크 설치구 겸 회동구(36) 및 충격 흡수용 디스크(37)로 형성한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 내진수단(30)의 구성요소 중 상기 바닥 고정판(31)은 소정두께를 갖는 철판을 이용하여 소정면적을 갖는 사각 또는 원판 형상으로 성형한 것으로, 복수의 앵커 볼트(40)를 통해 콘크리트 바닥면(20)에 착탈 가능하게 고정 설치된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 바닥 고정판(31)의 상면 중심점에 후술하는 고강도 강철 스프링(34)의 전도를 방지하기 위하여 설치되는 스프링 전도 방지핀(38)의 저단부가 끼워져 고정되도록 하는 핀 삽입홈(311)을 더 형성하여 주었다.

또, 상기 스프링 및 회동구 지지구(32)는 소정지름을 갖는 파이프를 소정높이를 갖게 절단하거나 또는 주물을 통해 소정높이를 갖도록 성형한 것으로, 상기 바닥 고정판(31)의 상면 중앙에 용접을 통해 일체로 고정 설치된다.

또한, 상기 디스크 걸림판(33)은 소정두께를 갖는 철판을 이용하여 외경은 상기 스프링 및 회동구 지지구(32)의 상면 지름과 같도록 하고, 내경은 충격 흡수용 디스크(37)의 의 외경보다 크도록 성형한 와셔 형상을 갖는 것으로, 스프링 및 회동구 지지구(32)의 상방 개구부에 용접을 통해 일체로 고정 설치되어 후술하는 충격 흡수용 디스크(37)의 이탈을 방지함은 물론 지진 또는 충격 발생시 충격 흡수용 디스크(37)와 탄력적으로 접촉되면서 지진 또는 충격력이 흡수되도록 하는 지진 또는 충격력 완충기능을 수행한다.

또, 상기 고강도 강철 스프링(34)은 강한 탄성력 발생 및 충격력 흡수를 위해 소정지름을 갖는 고강도 강철을 이용하여 성형한 것으로, 상기 스프링 및 회동구 지지구(32) 내에 삽입된 상태에서 저단부는 바닥 고정판(31)의 상면에 위치되고 상단부는 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 저면에 형성된 스프링 안치홈(365)에 삽입 설치된 형태를 갖고 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 탄력적으로 받쳐주는 기능을 수행함은 물론 상기 바닥 고정판(31) 및 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 통해 각종 방향에서 전달되어 오는 진동 및 충격력을 완충시켜 주는 기능을 수행한다.

이때, 상기 고강도 강철 스프링(34)의 저단부 일부는 전술한 바닥 고정판(31)의 상면 중심점 형성된 핀 삽입홈(311)에 설치되어 있는 스프링 전도 방지핀(38)의 외측에 끼워지도록 설치하여 줌으로써 지진이나 진동 등에 의해 상기 바닥 고정판(31)과 스프링 및 회동구 지지구(32), 디스크 걸림판(33)이 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 축으로 하여 회동하더라도 상기 고강도 강철 스프링(34)은 절대로 전도되지 않고 수직으로 세워진 상태에서 각종 방향에서 전달되어 오는 진동 및 충격력을 완벽히 완충시켜 주게 된다.

한편, 상기 수배전반 연결판(35)은 소정두께를 갖는 철판을 이용하여 소정면적을 갖는 사각 또는 원판 형상으로 성형한 것으로, 후술하는 스프링 및 회동구 지지구(32)와 충격 흡수용 디스크(37)를 일체로 구비하고 복수의 볼트(51) 및 너트(52)를 포함한 우레탄 부싱(53) 등을 통해 상기 수배전반 외함(10)의 저면에 설치되어 있는 프레임(11)에 착탈 가능하게 고정 설치된다.

또, 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)는 연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 및 스프링 안치홈(365)이 구비된 볼부(363)가 상부에서 하부를 향해 연속해서 일체로 형성된 구성을 갖고 상기 수배전반 연결판(35)의 저면 중앙에서 용접을 통해 일체로 고정 설치된 상태에서, 상기 디스크 결합부(362)와 볼부(363)가 상기 디스크 걸림판(33)의 회동구 통과공(331)을 통해 스프링 및 회동구 지지구(32) 내로 끼워지게 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)는 지진이나 충격 발생시 상기 바닥 고정판(31)과 스프링 및 회동구 지지구(32), 디스크 걸림판(33)가 수직방향으로 승,하강하거나 또는 진동방향에 대응하여 소정각도 범위 내에서 회전운동하도록 축 기능을 수행함은 물론 상기 고강도 강철 스프링(34)의 상단부는 지지해 주어 지진 등으로 인한 진동 등으로 인해 발생되는 충격력을 상기 고강도 강철 스프링(34)에서 원활히 완충 및 흡수하도록 상부에서 지지해 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 충격 흡수용 디스크(37)는 상기 디스크 걸림판(33)과 마찬가지로 소정두께를 갖는 철판을 이용하여 외경은 상기 디스크 걸림판(33)의 내경보다 크고 내경은 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 디스크 결합부(362) 외경과 같은 크기를 갖도록 성형한 와셔 형상을 갖는다.

이와 같이 와셔 형상을 갖는 상기 충격 흡수용 디스크(37)는 상기 스프링 및 회동구 지지구(32)의 중간부에 형성된 디스크 결합부(362) 외측에 끼워진 상태에서 용접을 통해 일체로 고정된 형태를 갖고, 상면 일부가 상기 디스크 걸림판(33)의 저면에 밀착된 상태로 걸려진 형태를 유지하다가 지진이나 충격 발생으로 인해 상기 디스크 걸림판(33)이 바닥 고정판(31) 및 원통형 지지구(32)와 함께 도 4의 (a)와 같이 수직방향으로 승강할 경우 고강도 강철 스프링(34)이 압축되며 충격력을 흡수하도록 함은 물론 상기 디스크 걸림판(33)이 바닥 고정판(31) 및 원통형 지지구(32)와 함께 도 4의 (b)와 같이 회전할 경우 상기 디스크 걸림판(33)의 저면 일부와 부딪치며 탄성력을 발생시켜 충격력이 완충되도록 하는 기능을 수행한다.

여기서 본 발명에서 적용한 내진수단(30)의 구성요소들에 대한 조립과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 바닥 고정판(31)의 상면 중심점에 형성된 핀 삽입홈(311)에 소정지름과 길이를 갖는 고강도 강철 스프링(34)의 저단부를 끼워 고정하고, 상기 스프링 전도 방지핀(38)의 외측으로 고강도 강철 스프링(34)를 설치한 다음, 상기 스프링 전도 방지핀(38)에 결합되어 있는 고강도 강철 스프링(34)의 외측을 감싸도록 하여 소정지름과 높이를 갖는 스프링 및 회동구 지지구(32)를 위치시킨 후, 상기 스프링 및 회동구 지지구(32)의 저면 주연부와 바닥 고정판(31) 사이의 접촉면을 용접하여 상호 일체로 고정시켜 준다.

또한, 상기 수배전반 연결판(35)의 저면에 연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 및 볼부(363)를 일체로 구비한 디스크 설치구 겸 회동구(36)을 용접을 통해 일체로 설치함은 물론 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 저부를 통해 디스크 걸림판(33)과 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 순차적으로 끼운 다음, 상기 충격 흡수용 디스크(37)만 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 디스크 결합부(362)에 용접시켜 디스크 설치구 겸 회동구(36)와 일체화되도록 한다.

이어서, 상기 고강도 강철 스프링(34)의 상단부 일부가 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 볼부(363) 저면에 형성된 스프링 안치홈(365)에 끼워지도록 하여 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 디스크 결합부(362)와 볼부(363)가 상기 스프링 및 회동구 지지구(32) 내로 끼워지도록 함은 물론 상기 디스크 걸림판(33)의 저면이 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 상단과 밀착되도록 한 상태에서 용접을 통해 상기 디스크 걸림판(33)을 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 상단면에 일체로 고정하면 내진수단(30)의 구성요소들에 대한 모든 조립이 완료된다.

이와 같은 과정을 통해 조립을 완료한 복수의 내진수단(30)을 수배전반의 외함(10) 저면과 콘크리트 바닥면(20)에 사이에 설치하게 되면, 통상시 상기한 내진수단(30)들이 도 1 및 도 3과 같은 형태로 수배전반의 다리 또는 지지구의 역할을 한다.

이와 같은 상태에서 지진 등이 발생하여 콘크리트 바닥면(20)을 통해 수직 상방향으로 충격력이 가해지므로 인해 상기 바닥 고정판(31)과 더불어 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)이 도 4의 (a)와 같이 수직방향으로 승강하면 상기 고강도 강철 스프링(34)이 바닥 고정판(31)과 디스크 설치구 겸 회동구(36) 사이에서 승강 높이에 대응하는 높이만큼 압축되며 충격력을 흡수함과 동시에 다시 상기 고강도 강철 스프링(34)의 탄발력에 대응하여 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)이 도 3과 같이 원위치로 하강하는 과정을 반복하며 수직방향으로 가해지는 충격력을 상기 고강도 강철 스프링(34)에서 완화시켜 주게 된다.

이때, 상기 바닥 고정판(31)과 더불어 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)의 승강 높이는 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 사이에 형성된 디스크 걸림판 회전 제한홈(364)의 천정면에 의해 제한(즉, 상기 디스크 걸림판(33)의 상면이 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 디스크 걸림판 회전 제한홈(364) 천정면에 부딪치는 순간 승강이 멈춰짐)을 받는다.

또, 지진 등이 발생하여 콘크리트 바닥면(20)을 통해 전달되어 오는 충격력이 수직방향 이외의 방향에서 가해짐으로 인해 상기 콘크리트 바닥면(20)이 흔들릴 경우, 도 3과 같은 상태에 있던 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)은 물론 상기 고강도 강철 스프링(34)과 스프링 전도 방지핀(38)이 도 4의 (b)와 같이 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 축으로 하여 회전하게 된다.

이때, 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 저부와 바닥 고정판(31) 상면 사이에 설치되어 있는 상기 고강도 강철 스프링(34)은 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)의 회전 각도에 대응하여 경사짐과 동시에 일부 압축되며 지진 등으로 인한 충격력을 흡수한 이후 탄발력을 발생시키게 되므로 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)은 물론 상기 고강도 강철 스프링(34)과 스프링 전도 방지핀(38)이 고강도 강철 스프링(34)의 탄발력에 대응하여 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)을 중심으로 전술의 반대 방향으로 회전하게 되는 동작을 반복하며 또 다시 고강도 강철 스프링(34)을 압축시키는 동작이 반복하게 되므로 지진 등으로 인해 발생되는 충격력이 상기 고강도 강철 스프링(34)을 통해 1차적으로 자동으로 흡수된다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 지진 등으로 인해 흔들리고 있는 콘크리트 바닥면(20)에 고정 설치되어 있는 상기 바닥 고정판(31)은 물론 그 상부에 일체로 고정된 원통형 지지구(32)과 디스크 걸림판(33)이 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)를 축으로 하여 소정각도로 회전할 경우, 상기 디스크 걸림판(33)의 내측 저면 일부가 도 4의 (b)와 같이 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)에 일체로 고정 설치되어 있는 충격 흡수용 디스크(37)의 상면 일부와 상호 부딪치게 된다.

이때, 상기 충격 흡수용 디스크(37)와 디스크 걸림판(33)은 각각 소정두께를 갖는 와셔 형상을 가지고 있으므로 상호 부딪칠 때 가해지는 압력에 대응하여 수평 및 수직방향에 대해 탄력적으로 변형과 복원 및 마찰저항이 반복(즉, 충격량에 대응하는 만큼 탄력적으로 휘었다가 자체의 복원력에 의해 원상태로 펴지는 동작을 반복)되며 지진 등으로 인해 발생되는 진동 및 충격력을 2차적으로 자동으로 흡수하게 되므로 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 연결판 결합부(361)와 디스크 결합부(362) 사이에 디스크 걸림판 회전 제한홈(364)을 더 형성하여 줌으로써 지진 또는 충격으로 인해 콘크리트 바닥면(20)이 움직여 상기 바닥 고정판(31)과 원통형 지지구(32) 및 디스크 걸림판(33)이 도 4의 (b)와 같이 회전할 때, 상기 충격 흡수용 디스크(37)와 탄력적으로 접촉되며 진동 등을 흡수해 주는 디스크 걸림판(33)의 내면이 디스크 설치구 겸 회동구(36)의 외면에 부딪치며 회전이 제한됨은 물론 충격에 따른 반발력을 통해 반대방향으로 회동을 유도시켜 주며 상기 디스크 걸림판(33)과 충격 흡수용 디스크(37) 사이에서 효과적인 내진 기능이 이루어지게 된다.

또, 본 발명에서는 상기 바닥 고정판(31)의 저면과 콘크리트 바닥면(20) 사이를 포함하여 상기 수배전반 연결판(35)의 상면과 수배전반 외함(10)의 프레임(11) 저면 사이에는 충격 완화용 면진 패드(60)를 더 설치하여 줌으로써 지진 등의 발생으로 인한 충격을 상기한 복수의 내진수단(30)을 통한 1차 및 2차 흡수할 수 있음과 더불어 상기 충격 완화용 면진 패드(60)를 통해 3차에 걸쳐 흡수할 수 있어 더욱 효과적인 내진기능을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 바닥 고정판(31) 저면의 충격 완화용 면진 패드(60)와 콘크리트 바닥면(20) 사이에는 접지용 판넬(70)을 더 설치하여 줌으로써 수배전반 외함(10)을 통해 누설될 수 있는 전압 등을 상기 접지용 판넬(70)을 통해 지면으로 방전시킬 수 있어 누전으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

이 밖에도 본 발명에서는 상기 바닥 고정판(31)의 상면에 센서 수납홈(312)을 더 형성하여 지진이나 충격 발생시 이를 전기적인 신호로 검출하는 지진 및 충격감지센서(80)를 고정 설치하고, 상기 지진 및 충격감지센서(80)의 출력단자는 도시 생략한 수배전반 제어기판과 유선 통신망 또는 무선 통신망 등을 통해 원격지의 관리 시스템(90)에 연결하여 주었다.

따라서, 특정 장소에서 지진이나 충격이 발생되었을 때, 해당 장소의 수배전반에 설치되어 있는 상기 지진 및 충격감지센서(80)에서 이를 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템(90)으로 자동 전송하게 되므로 원격지의 관리 시스템(90) 운용자가 이를 즉시 인식하고 필요한 조치를 빠르게 취할 수 있어 수배전반 내부에 설치되어 있는 각종 구성품이 유동되므로 인한 정전 및 화재 등과 같은 피해를 미연에 방지시킬 수 있어 수배전반 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 증대시킬 수 있다.

이때, 상기 지진 및 충격감지센서(80)를 내진수단(30)의 구성요소 중 상기 바닥 고정판(31)의 상면에 형성시킨 센서 수납홈(312)에 설치하여 줌으로써 상기 지진 및 충격감지센서(80)의 설치 및 유지보수가 매우 간편할 뿐만 아니라 지진이나 충격력을 직접 완충시켜 주는 내진수단(30)에 일체로 구비시켜 줌으로써 지진이나 충격력 등이 발생하였을 경우 이를 정확히 감지하여 원격지의 관리 시스템(90)으로 전달할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 관리 시스템(90)에는 지진 및 충격감지센서(80)에서 실시간으로 검출하여 전송해 오는 지진 또는 충격력을 기준값과 상호 비교하여 기준값보다 큰 지진 또는 충격량이 감지되었을 때 정해진 관리자들의 휴대폰(100)으로 이를 자동 송부할 수 있는 기능을 더 부가시켜 주었다.

따라서, 지진이나 강한 충격 등의 발생시 관리자들이 즉시 이를 인식하고 필요한 조치를 조속히 취할 수 있어 지진 등으로 인해 발생할 수 있는 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으므로 수배전반 자체를 포함한 주변 사람 등의 안전성을 대폭 확보할 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

10 : 외함 11 : 프레임
20 : 콘크리트 바닥면
30 : 내진수단
31 : 바닥 고정판
311 : 핀 삽입홈 312 : 센서 수납홈
32 : 스프링 및 회동구 지지구
33 : 디스크 걸림판 331 : 회동구 통과홈
34 : 고강도 강철 스프링
35 : 수배전반 연결판
36 : 디스크 설치구 겸 회동구 361 : 연결판 결합부
362 : 디스크 결합부 363 : 볼부
364 : 디스크 걸림판 회전 제한홈 365 : 스프링 안치홈
37 : 충격 흡수용 디스크 38 : 스프링 전도 방지핀
40 : 앵커 볼트
51 : 볼트 52 : 너트
53 : 우레탄 부싱
60 : 충격 완화용 면진 패드 70 : 접지용 판넬
80 : 지진 및 충격감지센서 90 : 관리 시스템
100 : 휴대폰

Claims (7)

1. 외함 저면과 콘크리트 바닥면에 사이에 복수의 내진수단을 설치하여 내진기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서,
   상기 내진수단을,
   소정면적을 갖고 복수의 앵커 볼트를 통해 콘크리트 바닥면에 고정 설치되는 바닥 고정판과;
   상기 바닥 고정판의 상면 중앙에 용접을 통해 일체로 고정 설치되는 스프링 및 회동구 지지구와;
   중앙에 회동구 통과공을 구비하고 상기 스프링 및 회동구 지지구의 상면 개구부에 용접을 통해 일체로 고정 설치되어 충격 흡수용 디스크의 이탈을 방지함은 물론 지진 또는 충격 발생시 충격 흡수용 디스크와 함께 탄성력을 발생하여 완충시켜 주는 디스크 걸림판과;
   저단부는 바닥 고정판의 상면에 위치되고 상단부는 디스크 설치구 겸 회동구에 형성된 스프링 안치홈에 삽입 설치된 형태를 갖고 바닥 고정판 및 디스크 설치구 겸 회동구를 통해 전달되어 오는 각종 진동 및 충격력을 완충시켜 주는 고강도 강철 스프링과;
   소정면적을 갖고 복수의 볼트와 너트 및 우레탄 부싱을 통해 수배전반 외함의 저면에 설치되어 있는 프레임에 고정 설치되는 수배전반 연결판과;
   연결판 결합부와 디스크 결합부 및 스프링 안치홈이 구비된 볼부가 상부에서 하부를 향해 연속해서 일체로 형성된 구성을 갖고 상기 수배전반 연결판의 저면 중앙에서 용접을 통해 일체로 고정 설치된 상태에서 디스크 결합부와 볼부가 상기 디스크 걸림판의 회동구 통과공을 통해 스프링 및 회동구 지지구 내로 끼워진 형태를 갖고 지진이나 충격 발생시 상기 바닥 고정판과 스프링 및 회동구 지지구, 디스크 걸림판가 수직방향으로 승,하강되도록 하거나 또는 진동방향에 대응하여 소정각도 내에서 회전운동하도록 축 기능을 수행하는 디스크 설치구 겸 회동구와;
   상기 디스크 걸림판의 내경보다 큰 외경을 갖고 상기 디스크 설치구 겸 회동구의 디스크 결합부에 끼워진 상태에서 용접을 통해 일체로 고정된 형태를 갖고 상기 디스크 걸림판의 저면에 밀착된 상태로 걸려진 형태를 유지하다가 지진이나 충격 발생으로 인해 상기 디스크 걸림판이 바닥 고정판 및 원통형 지지구와 함께 수직방향으로 승강할 경우 고강도 강철 스프링이 압축되며 충격력을 흡수하도록 함은 물론 상기 디스크 걸림판이 바닥 고정판 및 원통형 지지구와 함께 회전할 경우 상기 디스크 걸림판의 저면 일부와 부딪치며 탄성력을 발생시켜 충격력을 완충시켜 주는 충격 흡수용 디스크;로 구성하되,
   상기 바닥 고정판의 상면 중심점에는 핀 삽입홈을 형성하고, 상기 핀 삽입홈에는 상기 고강도 강철 스프링의 전도를 방지하는 스프링 전도 방지핀을 삽입 설치하며,
   상기 바닥 고정판의 저면과 콘크리트 바닥면 사이 및 상기 수배전반 연결판의 상면과 수배전반 외함의 프레임 저면 사이에는 충격 완화용 면진 패드를 설치하고, 상기 바닥 고정판 저면의 충격 완화용 면진 패드와 콘크리트 바닥면 사이에는 접지용 판넬을 설치하며,
   상기 디스크 설치구 겸 회동구의 연결판 결합부와 디스크 결합부 사이에 지진 또는 충격으로 인해 상기 바닥 고정판과 원통형 지지구 및 디스크 걸림판이 회전할 때, 상기 디스크 걸림판의 내면이 디스크 설치구 겸 회동구의 외면에 부딪치며 회전이 제한되도록 하는 디스크 걸림판 회전 제한홈을 형성하고,
   상기 바닥 고정판의 상면 일측에는 센서 수납홈을 형성하고, 상기 센서 수납홈에 지진 및 충격감지센서를 고정 설치하여, 지진이나 충격 발생시 상기 지진 및 충격감지센서에서 실시간으로 검출하여 유,무선 통신을 통해 원격지의 관리 시스템에 자동으로 전송하도록 하되,
   상기 관리 시스템에는 지진 및 충격감지센서에서 실시간으로 검출하여 전송해 오는 지진 또는 충격력을 기준값과 상호 비교하여 기준값보다 큰 지진 또는 충격량이 감지되었을 때 정해진 관리자들의 휴대폰으로 이를 자동 송부해 주도록 한 것을 특징으로 하는 내진기능을 갖는 수배전반.
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