KR101812117B1 - 전력기기함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 저장공간이 형성되고, 전면 일부가 개폐 가능하도록 도어가 구비되는 외함본체; 상기 외함본체의 내부 측면 상에 고정되고, 내부로 공급된 전기를 제어하는 전력기기가 결합되는 내함본체; 상기 외함본체의 내측면과 내함본체 외측면 사이에 개재되어 상기 외함본체 또는 내함본체 중 어느 하나로부터 다른 하나로 진동이 전달되는 것을 방지하는 내진유닛을 포함하고, 상기 내진유닛은 상기 외함본체의 내측면에 결합되는 제1브라켓과, 상기 내함본체의 외측면에 결합되는 제2브라켓과, 상기 제1브라켓과 제2브라켓이 서로 접촉하지 않도록 상기 외함본체와 내함본체 사이를 연결하는 볼트와, 상기 볼트 외측에 결합되어 상기 외함본체와 내함본체 사이를 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기함을 제공한다.

Description

전력기기함{Power Cabinet}

본 발명은 전력기기함에 관한 것으로서, 지진과 같은 외력에 의해 발생하는 진동을 차폐 또는 절감시킬 수 있는 내진 기능을 가지는 전력기기함에 관한 것이다.

일반적으로 전력장치라 함은 분배 전반, 저압반, 고압반, 변압반 등을 통칭하는 것으로, 주로 차단기나 마그네틱과 같은 전력소자가 구비되어 외부의 전력을 개폐하거나 제어하는 장치를 말한다.

상기와 같은 여러 전력장치 중에서도 산업분야에서 가장 널리 이용되는 전력장치인 분전반은 발전소, 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 각종 스위치, 계기, 릴레이(계전기) 등이 필요로 하는 전력용량에 따라 다양하게 설치되는 것으로, 이는 주로 건축물 등의 옥내 배선에 있어 외부로부터 공급되는 전력을 배분하여 옥내의 각 요소로 재공급함과 동시에 공급전력을 개폐하는 기능을 수행한다.

이러한 전력장치는 하중을 지지지하는 복수개의 프레임과, 프레임을 커버하는 복수개의 패널들로 구성되고, 내부에 설치된 각종 전자기기들을 포함하며, 그리고 외부의 환경으로부터 내부에 설치된 각종 전자기기들을 보호한다.

예컨대, 상기와 같은 전력장치의 내부에는 특고압측과 저압측으로 구분되며, 전력 제공자인 발전장치에서 전기를 받는 수전설비와, 상기 수전설비를 통해 수전된 전기를 사용자가 필요로 하는 전압 또는 용량으로 변경하여 공급하는 변압기 및 정전사고 등과 같은 사고로부터 전체 설비를 보호하는 차단기 등을 구비한 배전설비를 갖추고 있다.

이때 전력장치를 사용하는 과정에서 인체의 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 외부와의 직접적인 접촉 제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어가 장착된 절연 본체, 즉 수배전반 몸체와 연속적이며 균일한 공급전압에 대한 신뢰성을 감안하여 본체 내부에 차단기나 피뢰기와 같은 각종 보호장비가 필수요건으로 설치되고 있다.

그러나 종전의 전력장치는 외함 본체 내부에 설치되는 수전설비와 배전설비가 외부로 부터 전달되는 진동에 취약한 문제점이 있다.

게다가 외함 본체의 강성으로만 진동을 차폐하고, 수전설비와 배전설비를 보호하는데 그 한계가 있어, 내부에 구비되는 차단기와 같은 각종 설비가 진동과 같은 외력에 노출되지 않도록 보호하는 기술개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 전달되는 진동이 내부로 전달되는 것을 극소화시키고, 외함 본체와 내함 본체 사이에 서로 진동이 전달되는 것을 방지하는 전력기기함을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 내부에 저장공간이 형성되고, 전면 일부가 개폐 가능하도록 도어가 구비되는 외함본체; 상기 외함본체의 내부 측면 상에 고정되고, 내부로 공급된 전기를 제어하는 전력기기가 결합되는 내함본체; 상기 외함본체의 내측면과 내함본체 외측면 사이에 개재되어 상기 외함본체 또는 내함본체 중 어느 하나로부터 다른 하나로 진동이 전달되는 것을 방지하는 내진유닛을 포함하고, 상기 내진유닛은 상기 외함본체의 내측면에 결합되는 제1브라켓과, 상기 내함본체의 외측면에 결합되는 제2브라켓과, 상기 제1브라켓과 제2브라켓이 서로 접촉하지 않도록 상기 외함본체와 내함본체 사이를 연결하는 볼트와, 상기 볼트 외측에 결합되어 상기 외함본체와 내함본체 사이를 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기함을 제공한다.

상기 내진유닛은 상기 내함본체와 볼트의 헤드부분 사이에 개재되어 상기 내함본체와 볼트 사이에 전달되는 진동을 감소시키는 고무와셔를 포함할 수 있다.

상기 고무와셔는 상기 일 단면이 'T'자 형상으로 형성되며, 상기 내함본체와 볼트의 헤드 사이에 배치되는 수평 방진부재와, 상기 수평 방진부재와 일체로 형성되어 상기 내함본체와 제2브라켓 내부를 관통하는 볼트의 외주면을 감싸도록 배치되는 수직 방진부재를 포함할 수 있다.

상기 내진유닛은 상기 제1브라켓이 수평방향으로 절곡되어 상기 내함본체 방향으로 돌출되는 제1지지부재를 포함하고, 상기 제2브라켓이 상기 제1지지부재의 상측 또는 하측에서 나란히 배치되어 서로 대향하도록 배치되는 제2지지부재를 포함하며, 상기 제1지지부재와 제2지지부재 사이에 개재되어 상기 제1지지부재와 제2지지부재 사이에서 수직방향으로 진동이 전달되는 것을 방지하는 방진스프링을 포함할 수 있다.

상기 내진유닛은 상기 제1지지부재 또는 제2지지부재 상에서 서로 마주하는 방향으로 돌출되어 상기 방진스프링을 고정시킴과 동시에 상기 제1지지부재와 제2지지부재가 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 고정부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전력기기함에 따르면,

첫째, 외함 본체와 내함 본체 사이에 내진유닛이 구비되어 외함 본체와 내함 본체 사이에서 서로 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있고,

둘째, 내함 본체가 외력에 의해 진동의 전달이 감소되기 때문에 외부로부터 전달되는 진동에 의한 전력설비의 파손을 극소화할 수 있으며,

셋째, 내진유닛을 통하여 수직방향 또는 수평방향으로 작용하는 외력에 대응하여 진동을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력기기함이 개방된 상태를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전력기기함의 외함본체 내부에 내함본체가 결합된 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 전력기기함의 내진유닛을 부분적으로 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 전력기기함의 내진유닛 중 제1브라켓과 제2브라켓 사이를 도시하는 참고도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 전력기기함의 내진유닛 내부를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력기기함이 개방된 상태를 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 전력기기함의 외함본체 내부에 내함본체가 결합된 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2에 나타낸 전력기기함의 내진유닛을 부분적으로 확대하여 도시하는 측면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 전력기기함의 내진유닛 중 제1브라켓과 제2브라켓 사이를 도시하는 참고도이며, 도 5는 도 3에 나타낸 전력기기함의 내진유닛 내부를 도시하는 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전력기기함(100)은 대략 육면체 형상의 외함 본체(110)와, 상기 외함 본체(110) 내부에 마련되는 내함 본체(120)와, 상기 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이에 개재되는 내진유닛(130)을 포함한다.

상기 외함 본체(110)는 직육면체 형상으로 내부에 저장공간(111)이 형성되고, 강한 강성을 가지도록 형성되어 내부에 위치하는 상기 내함 본체(120)를 보호하는 기능을 제공한다. 여기서 상기 외함 본체(110)는 배전반, 수배전반, 분전반, 태양광 접속반, 인버터 중 어느 하나가 될 수 있으며, 내부에 전력기기가 장착된다면 어떤 하우징 형태로도 실시될 수 있다.

상기 외함 본체(110)의 측방향에는 상기 저장공간(111)을 선택적으로 개방할 수 있도록 도어(112)가 마련된다. 도 2에 도시된 외함 본체(110)는 내부에 설치된 내함 본체의 결합관계를 나타내기 위해 일부 개방된 상태로 도시한다.

상기 도어(112)는 상기 저장공간(111)을 전체 또는 부분적으로 개폐할 수 있도록 복수개가 마련될 수 있으며, 상기 도어(112)를 통하여 내부에 설치되는 전력기기인 인버터 모듈(미도시), 수배전 모듈(미도시) 및 변압모듈(미도시)의 설치 및 유지보수가 이루어진다.

여기서 상기 수배전 모듈(미도시)은 도면에 도시되지는 않았지만, 외부로부터 전원을 공급받는 수전부가 마련되며, 상기 수전부의 내측 단부에는 애자가 구비되고, 상기 애자의 단부에는 외부로부터 공급된 전기를 전달하는 부분으로 전압이 집중되는 것을 방지하기 위해 단면적 또는 접촉 면적이 넓은 모선 부스바(미도시)가 배치된다.

상기 모선 부스바는 일 단면이 대략 'C'자 형상으로 형성되는 C형 부스바가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 도어(112)는 여닫이 또는 미닫이 구조로 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 전력기기함(100)에는 여닫이 구조로 설치되는 것을 일 실시예로 설명한다.

이때 상기 도어(112) 상에는 작업자가 상기 외함 본체(110) 내부 상태를 확인할 수 있도록 투시창(미도시)이 마련될 수 있다.

상기 투시창은 투명한 유리 또는 합성 플라스틱 재질로 형성되어 상기 외함 본체(110) 내부를 육안으로 확인할 수 있고, 또한 상기 투시창이 개폐 가능하도록 형성되어 작업자의 손이나 상체 일부가 드나들 수 있도록 형성될 수도 있다.

또한 상기 외함 본체(110)는 상기 인버터 모듈 및 수배전 모듈로부터 입력 및 출력되는 전기의 발전정보 및 이상 유무를 나타내는 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부는 상기 인버터 모듈 및 수배전 모듈의 현재 진단 상황과, 발전량, 일사량, 네트워크 환경설정, 발전효율 등을 나타내며, 상기 도어(112) 상에 작업자의 눈높이에 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 내함 본체(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 얇은 판재 형상으로 형성될 수도 있고, 상기 외함 본체(110) 내부에 별도의 공간을 구획할 수 있도록 내부공간을 가지는 하우징 형태로 구비될 수도 있다.

또한 상기 내함 본체(120) 상면에는 PCB, 차단기, 피뢰기, 퓨즈 및 개폐기 등의 기본적인 구성요소와, 방열 및 방습에 따른 구성(미도시)이 추가적으로 구비될 수 있다.

이때 상기 내함 본체(120)는 상기 외함 본체(110)의 내부 저면에서 연결되는 프레임 구조(미도시)에 의해 지지될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 상기 내진유닛(130)은 외함 본체(110)의 내부 측면 상에서 내함 본체(120)를 수직방향으로 지지하는 기능을 제공한다.

상기 내진유닛(130)은 상기 외함 본체(110)의 내측면에 결합되는 제1브라켓(131)과, 상기 내함 본체(120)의 외측면에 결합되는 제2브라켓(132)과, 상기 제1브라켓(131)과 제2브라켓(132)이 서로 접촉하지 않도록 상기 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이를 연결하는 볼트(133)와, 상기 볼트(133) 외측에 결합되어 상기 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이를 탄력적으로 지지하는 탄성스프링(134)과, 상기 제1브라켓(131)과 제2브라켓(132) 사이에 개재되어 상기 제1브라켓(131) 상에서 제2브라켓(132)을 수직방향으로 방진하는 방진스프링(135)을 포함한다.

상기 제1브라켓(131)은 일 측이 상기 외함 본체(110)의 내부 측면 상에 고정되고, 타 측이 상기 외함 본체(110) 상에서 수평방향으로 절곡되어 돌출되는 제1지지부재(131a)를 포함한다. 상기 제1브라켓(131)은 상기 외함 본체(110) 상에 고정되는 볼트(133)를 중심으로 상기 제1지지부재(131a)가 서로 대향하도록 한 쌍이 각각 배치된다.

그리고 상기 제2브라켓(132)은 중심 부분이 상기 내함 본체(120)의 측면에 고정되고, 양 단부가 상기 제1지지부재(131a)의 상측 또는 하측에 나란하게 배치되도록 절곡되며, 서로 대향하도록 배치되는 제2지지부재(132a)를 포함한다.

그리고 상기 방진스프링(135)은 상기 제1지지부재(131a)와 제2지지부재(132a) 사이에 각각 수직방향으로 탄력적으로 배치된다.

이때 상기 내진유닛은 상기 제1지지부재(131a) 또는 제2지지부재(132a) 상에서 서로 마주하는 방향으로 돌출되어 상기 방진스프링(135)의 일 측을 고정시키는 고정부재(132b)를 포함한다. 또한 상기 고정부재(132b)는 상기 방진스프링(135)을 결합시키고, 상기 제1지지부재(131a)와 제2지지부재(132a)가 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 기능을 제공한다. 따라서 상기 고정부재(132b)는 외주연이 탄성을 가지는 고무 또는 합성고무 또는 합성수지재로 형성되어 수직방향으로 진동이 커지는 경우, 상기 방진스프링(135)이 늘어났다 줄어 들었다를 반복하는 과정에서 제1지지부재(131a)와 제2지지부재(132a)가 직접 접촉하지 않고, 상기 고정부재(132b)가 제1지지부재(131a)와 제2지지부재(132a) 사이에서 충격을 완화하게 된다.

그러면 상기 제1브라켓(131)과 제2브라켓(132)이 직접적으로 접촉하면서 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 탄성스프링(134)은 상기 볼트(133)가 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이를 지지함에 있어서, 이들을 수평방향으로 탄력적으로 지지하는 기능을 제공한다.

따라서 상기 탄성스프링(134)에 의해 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이가 수평방향으로 진동을 감소시킬 수 있고, 상기 방진스프링(135)에 의해 외함 본체(110)와 내함 본체(120) 사이가 수직방향으로 진동을 흡수할 수 있다.

상기 내진유닛은 상기 내함 본체(120)와 볼트(133)의 헤드부분 사이에 개재되어 상기 내함 본체(120)와 볼트(133) 사이에 전달되는 진동을 감소시키는 고무와셔(136)를 포함한다.

상기 고무와셔(136)는 일 측이 상기 볼트(133)의 헤드부분 저면과 내함 본체(120)가 마주하는 면에 배치되는 수평 방진부재(136a)와, 타 측이 상기 볼트(133)의 외주면 상에 배치되는 수직 방진부재(136b)를 포함하여, 단면이 대략 'T'자 형상으로 형성된다.

따라서 상기 수평 방진부재(136a)는 상기 내함 본체(120)와 볼트(133)의 헤드 사이에서 상기 볼트(133)가 내함 본체(120)를 지지하는 위치에 수평방향으로 진동을 억제시키는 기능을 제공한다. 또한 상기 수직 방진부재(136b)는 상기 내함 본체(120)와 제2브라켓(132)의 중심 내부를 관통하는 부분에 배치되어 상기 볼트(133)의 외주면과 내함 본체(120) 및 제2브라켓(132)의 내부가 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

이로써 상기 전력기기함(100)은 상기 외함 본체(110) 또는 내함 본체(120) 내부에 배치되는 장비를 지진과 같은 외력으로부터 보호할 수 있다. 또한 상기 내함 본체(120)는 상기 내진유닛(130)에 의해 상기 외함 본체(110)로부터 전달되는 진동이 극소화된다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.

100 : 전력기기함
110 : 외함 본체 111 : 저장공간
112 : 도어 120 : 내함 본체
130 : 내진유닛 131 : 제1브라켓
131a : 제1지지부재 132 : 제2브라켓
132a : 제2지지부재 132b : 고정부재
133 : 볼트 134 : 탄성스프링
135 : 방진스프링 136 : 고무와셔
136a : 수평 방진부재 136b : 수직 방진부재

Claims (5)

1. 내부에 저장공간이 형성되고, 전면 일부가 개폐 가능하도록 도어가 구비되는 외함본체;
   상기 외함본체의 내부 측면 상에 고정되고, 내부로 공급된 전기를 제어하는 전력기기가 결합되는 내함본체;
   상기 외함본체의 내측면과 내함본체 외측면 사이에 개재되어 상기 외함본체 또는 내함본체 중 어느 하나로부터 다른 하나로 진동이 전달되는 것을 방지하는 내진유닛을 포함하고,
   상기 내진유닛은 상기 외함본체의 내측면에 결합되는 제1브라켓과, 상기 내함본체의 외측면에 결합되는 제2브라켓과, 상기 제1브라켓과 제2브라켓이 서로 접촉하지 않도록 상기 외함본체와 내함본체 사이를 연결하는 볼트와, 상기 볼트 외측에 결합되어 상기 외함본체와 내함본체 사이를 수평방향으로 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하며,
   상기 내진유닛은 상기 제1브라켓이 수평방향으로 절곡되어 상기 내함본체 방향으로 돌출되는 제1지지부재와 상기 제2브라켓이 상기 제1지지부재의 상측 또는 하측에서 나란히 배치되어 서로 대향하도록 배치되는 제2지지부재를 포함하며, 상기 제1지지부재와 제2지지부재 사이에 개재되어 상기 제1지지부재와 제2지지부재 사이에서 수직방향으로 진동이 전달되는 것을 방지하는 방진스프링을 포함하고,
   상기 내진유닛은 상기 제1지지부재 또는 제2지지부재 상에서 서로 마주하는 방향으로 돌출되어 상기 방진스프링을 고정시킴과 동시에 상기 제1지지부재와 제2지지부재가 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 고정부재를 포함하며,
   상기 내진유닛은 상기 내함본체와 볼트의 헤드부분 사이에 개재되어 상기 내함본체와 볼트 사이에 전달되는 진동을 감소시키는 고무와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기함.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고무와셔는,
   상기 일 단면이 'T'자 형상으로 형성되며, 상기 내함본체와 볼트의 헤드 사이에 배치되는 수평 방진부재와,
   상기 수평 방진부재와 일체로 형성되어 상기 내함본체와 제2브라켓 내부를 관통하는 볼트의 외주면을 감싸도록 배치되는 수직 방진부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기함.
4. 삭제
5. 삭제

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