KR101957113B1 - 내진기능이 구비된 지상변압기 - Google Patents

내진기능이 구비된 지상변압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지진발생시 손상되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 내진기능이 구비된 지상변압기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기는 평상시에는 상기 상, 하부제동수단(80,90)에 의해 하부기초(20)와 상부기초(30)가 움직이지 않도록 고정되고, 상기 지진감지센서(100)에 지진이 감지되면, 상기 제어수단(110)이 상기 상, 하부제동수단(80,90)을 제어하여 고정을 해제함으로써, 하부기초(20)와 하부기초(20)가 자유롭게 상, 하부가이드레일(11,21)를 따라 전후 및 좌우방향으로 슬라이드됨으로써, 고정기초(10)의 진동을 흡수하고, 상기 상부기초(30)에 설치된 변압유닛(C)이 진동되지 않도록 한다.
따라서, 지진에 의해 변압유닛(C)이 진동되어 변압유닛(C)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

내진기능이 구비된 지상변압기{pad mounted transformer}
본 발명은 지진발생시 손상되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 내진기능이 구비된 지상변압기에 관한 것이다.
일반적으로, 지상변압기는 인도 등에 설치되어 지중전선을 통해 공급된 고압의 전기를 일반적인 사용전압으로 변압하여 수용가로 공급하기 위한 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 지면에 설치된 기초(A)와, 상기 기초(A)의 상부에 구비된 외부케이스(B)와, 상기 외부케이스(B)의 내부에 위치되도록 상기 기초(A)의 상면에 고정된 변압유닛(C)으로 구성된다.
이때, 상기 외부케이스(B)는 강도가 높은 금속판재질의 사각박스형태로 구성되어 내부에 구비된 변압유닛(C)을 보호할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 변압유닛(C)이 주변의 사람들에게 노출되어, 사람들이 부상을 입거나, 변압유닛(C)에 고장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
그런데, 이러한 지상변압기는 지진이 발생될 때, 변압유닛(C)이 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
특히, 상기 변압유닛(C)은 내부에 전기를 절연하기 위한 절연오일이 충전되며, 이러한 절연오일은 변압유닛(C)의 작동시 발생되는 열에 의해 고온으로 가열된다.
따라서, 지진에 의해 변압유닛(C)이 손상될 경우, 고온의 절연오일이 외부로 유출되어, 주변에 있는 사람이 절연오일에 의해 부상을 입는 경우가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
등록실용신안 20-0465728호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지진발생시 손상되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 내진기능이 구비된 지상변압기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 설치된 기초(A)와, 상기 기초(A)의 상부에 구비된 외부케이스(B)와, 상기 외부케이스(B)의 내부에 위치되도록 상기 기초(A)의 상면에 고정된 변압유닛(C)을 포함하는 지상변압기에 있어서, 상기 기초(A)는 콘크리트재질로 구성되며 상면에는 전후방향으로 연장된 하부가이드레일(11)이 구비된 고정기초(10)와, 상기 하부가이드레일(11)에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에는 측방향으로 연장된 상부가이드레일(21)이 구비된 하부기초(20)와, 상기 상부가이드레일(21)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에 상기 변압유닛(C)이 설치되는 상부기초(30)와, 상기 하부기초(20)에 연결된 하부측정기구(40)와, 상기 상부기초(30)에 연결된 상부측정기구(50)와, 상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)를 전후방향으로 슬라이드시키는 하부위치조절수단(60)과, 상기 상부기초(30)에 연결되어 상기 상부기초(30)를 측방향으로 슬라이드시키는 상부위치조절수단(70)과, 상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)가 전후방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 하부제동수단(80)과, 상기 상부기초(30)에 연결되어 상부기초(30)가 측방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 상부제동수단(90)과, 상기 고정기초(10)에 구비되어 지진의 발생을 감지하는 지진감지센서(100)와, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50) 및 지진감지센서(100)의 신호를 수신하며 상, 하부제동수단(80,90)과 상, 하부위치조절수단(60,70)의 작동을 제어하는 제어수단(110)을 포함하며, 상기 하부기초(20)의 하측면에는 전후방향으로 연장되어 상기 하부가이드레일(11)에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 측면에는 하부랙기어(23)가 형성된 하부슬라이드블록(22)이 구비되고, 상기 상부기초(30)의 하측면에는 측방향으로 연장되어 상기 상부가이드레일(21)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 전면에는 상부랙기어(32)가 형성된 상부슬라이드블록(31)이 구비되며, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)는 상기 고정기초(10)와 하부기초(20)에 회전가능하게 결합되며 상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 각각 치합된 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)와, 상기 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)의 회전각도를 측정하는 하부각도센서(42) 및 상부각도센서(52)를 포함하고, 상기 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)은 상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 결합된 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)와, 상기 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)에 연결된 하부구동모터(62) 및 상부구동모터(72)를 포함하며, 상, 하부제동수단(80,90)은 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 중앙부에 위치되도록 고정하며, 상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진이 발생된 것이 감지되면, 상기 상, 하부제동수단(80,90)의 제동을 해제하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 따라 전후방향으로 슬라이드되도록 함과 동시에, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)의 신호를 피드백하면서 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)의 작동을 제어하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 벗어나지 않도록 조절하는 것을 특징으로 하는 내진기능이 구비된 지상변압기가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 외부케이스(B)의 외측둘레면에 구비되어 외부케이스(B)의 주변에 근접되어있는 사람을 감지하는 근접감지센서(120)와, 상기 외부케이스(B)의 일측에 구비된 경고수단(130)과, 상기 외부케이스(B)의 외측면에 외측을 향하도록 구비된 복수개의 공기분사노즐(140)과, 상기 제어수단(110)의 제어에 의해 작동되어 상기 공기분사노즐(140)로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(150)을 더 포함하며, 상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진의 발생이 감지되면, 상기 근접감지센서(120)의 신호를 수신하여 외부케이스(B)의 주변에 근접한 사람이 있을 경우, 상기 경고수단(130)을 구동시켜 주변에 있는 사람에게 경고를 하도록 하고, 미리 설정된 시간이 경과된 후에도 외부케이스(B) 주변의 사람이 미리 설정된 거리 이상으로 멀어지지 않을 경우, 상기 급기수단(150)을 구동시켜 상기 공기분사노즐(140)을 통해 외부케이스(B)의 둘레부로 공기를 분사하도록 하는 것을 특징으로 하는 내진기능이 구비된 지상변압기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에 구비되어 상하방향 진동을 감쇄하기 위한 보조감쇄수단(160)을 더 포함하며, 상기 보조감쇄수단(160)은 상하방향으로 연장되도록 상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에 구비된 댐퍼(161)와, 상기 댐퍼(161)의 외측에 구비된 압축코일스프링(162)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상변압기가 제공된다.
본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기는 평상시에는 상기 상, 하부제동수단(80,90)에 의해 하부기초(20)와 상부기초(30)가 움직이지 않도록 고정되고, 상기 지진감지센서(100)에 지진이 감지되면, 상기 제어수단(110)이 상기 상, 하부제동수단(80,90)을 제어하여 고정을 해제함으로써, 하부기초(20)와 하부기초(20)가 자유롭게 상, 하부가이드레일(11,21)를 따라 전후 및 좌우방향으로 슬라이드됨으로써, 고정기초(10)의 진동을 흡수하고, 상기 상부기초(30)에 설치된 변압유닛(C)이 진동되지 않도록 한다.
따라서, 지진에 의해 변압유닛(C)이 진동되어 변압유닛(C)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 지상변압기를 도시한 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기를 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기를 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 회로구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 작용을 도시한 참고도,
도 7은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제2 실시예를 도시한 측단면도,
도 8은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제2 실시예를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제2 실시예의 회로굿어도,
도 10은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제2 실시예의 작용을 도시한 참고도,
도 11은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제3 실시예를 도시한 측단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기를 도시한 것으로, 지면에 설치된 기초(A)와, 상기 기초(A)의 상부에 구비된 외부케이스(B)와, 상기 외부케이스(B)의 내부에 위치되도록 상기 기초(A)의 상면에 고정된 변압유닛(C)이 구비된 것은 종래와 동일하다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 기초(A)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 콘크리트재질로 구성되며 상면에는 전후방향으로 연장된 하부가이드레일(11)이 구비된 고정기초(10)와, 상기 하부가이드레일(11)에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에는 측방향으로 연장된 상부가이드레일(21)이 구비된 하부기초(20)와, 상기 상부가이드레일(21)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에 상기 변압유닛(C)이 설치되는 상부기초(30)와, 상기 하부기초(20)에 연결된 하부측정기구(40)와, 상기 상부기초(30)에 연결된 상부측정기구(50)와, 상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)를 전후방향으로 슬라이드시키는 하부위치조절수단(60)과, 상기 상부기초(30)에 연결되어 상기 상부기초(30)를 측방향으로 슬라이드시키는 상부위치조절수단(70)과, 상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)가 전후방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 하부제동수단(80)과, 상기 상부기초(30)에 연결되어 상부기초(30)가 전후방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 상부제동수단(90)과, 상기 고정기초(10)에 구비되어 지진의 발생을 감지하는 지진감지센서(100)와, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50) 및 지진감지센서(100)의 신호를 수신하며 상, 하부제동수단(80,90)과 상, 하부위치조절수단(60,70)의 작동을 제어하는 제어수단(110)으로 구성된다.
상기 고정기초(10)는 상면이 평면을 이루는 사각 블록형태로 구성되어 지면에 고정되도록 설치된다.
이때, 상기 고정기초(10)는 상면의 면적이 상기 외부케이스(B)의 면적에 비해 크게 구성되어, 상기 외부케이스(B)가 상기 고정기초(10)의 상면에 고정되도록 구성된다.
상기 하부가이드레일(11)은 상기 고정기초(10)의 상면 양측에 상호 측방향으로 이격되도록 구비된다.
상기 하부기초(20)는 강도가 높은 금속재질의 사각판형태로 구성된 것으로, 하측면 양측에는 전후방향으로 연장된 바형상으로 구성되어 상기 하부가이드레일(11)의 상면에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합된 하부슬라이드블록(22)이 구비된다.
상가 하부슬라이드블록(22)은 상기 하부가이드레일(11)의 간격에 대응되도록 상호 측방향으로 이격되도록 구비된 것으로, 일측의 하부슬라이드블록(22)의 측면면에는 하부랙기어(23)가 전후방향으로 연장되도록 형성된다.
상기 상부가이드레일(21)은 상기 하부기초(20)의 상면에 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된다.
상기 상부기초(30)는 강도가 높은 금속재질의 사각판형태로 구성된 것으로, 하측면 양측에는 측방향으로 연장된 바형상으로 구성되어 상기 상부가이드레일(21)의 상면에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합된 상부슬라이드블록(31)이 구비된다.
상기 상부슬라이드블록(31)은 상기 상부가이드레일(21)의 간격에 대응되도록 상호 전후방향으로 이격되도록 구비된 것으로, 후방에 위치된 상부슬라이드블록(31)의 전면에는 상부랙기어(32)가 측방향으로 연장되도록 형성된다.
이때, 상기 하부기초(20)와 상부기초(30)의 면적은 상기 외부케이스(B)의 내부면적에 비해 작게 구성되어, 하부기초(20)와 상부기초(30)가 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 따라 전후 및 좌우방향으로 전후진될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)은 진도 6 이상의 강진에서 상기 하부기초(20)과 상부기초(30)가 진동되는 진동폭을 수용할 수 있도록 충분히 길게 형성되는 것이 비람직하다.
상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)는 상기 고정기초(10)와 하부기초(20)에 회전가능하게 결합되며 상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 각각 치합된 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)와, 상기 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)의 회전각도를 측정하는 하부각도센서(42) 및 상부각도센서(52)로 구성된다.
상기 하부피동기어(41)와 상부피동기어(51)는 상기 고정기초(10)와 하부기초(20)의 상면에 상하방향으로 연장되도록 구비된 회전축(12,24)에 회전가능하게 결합된다.
상기 하부각도센서(42)와 상부각도센서(52)는 상기 회전축(12,24)에 고정결합되어 상기 하부피동기어(41)나 상부피동기어(51)가 회전되면, 하부피동기어(41)나 상부피동기어(51)가 회전되는 각도를 측정하여 상기 제어수단(110)으로 출력하도록 구성된다.
이때, 상기 상, 하부피동기어(41,51)의 지름은 알려져 있음으로, 상기 상, 하부각도센서(42,52)를 이용하여 상, 하부피동기어(41,51)가 회전되는 각도를 측정하면, 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)과, 상, 하부기초(20,30)가, 상기 상, 하부가이드레일(11,21)의 중앙부에서 전후 또는 좌우방향으로 슬라이드되는 거리를 계산할 수 있다.
상기 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)은 상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 결합된 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)와, 상기 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)에 연결된 하부구동모터(62) 및 상부구동모터(72)로 구성된다.
상기 하부구동모터(62)와 상부구동모터(72)는 구동되지 않을 경우 저항력을 발생시키지 않는 BLDS모터를 이용한다.
따라서, 상기 상, 하부구동모터(62,72)를 구동시키면 상기 상, 하부피니언기어(61,71)가 회전되어, 상기 하부슬라이드블록(22)을 전후방향으로 슬라이드시키거나, 상기 상부슬라이드블록(31)을 측방향으로 슬라이드시킨다.
반대로, 상기 상, 하부구동모터(62,72)를 정지시키면, 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)은 자유롭게 전후방향 또는 좌우방향으로 슬라이드된다.
상기 하부제동수단(80)은 상기 하부슬라이드블록(22)의 일측에 구비되며 작동시 상기 하부가이드레일(11)의 둘레부를 가압하여 상기 하부슬라이드블록(22)이 움직이지 않도록 고정하도록 구성된다.
상기 상부제동수단(90)은 상기 상부슬라이드블록(31)의 일측에 구비되며 작동시 상기 상부가이드레일(21)의 둘레부를 가압하여 상기 상부슬라이드블록(31)이 움직이지 않도록 고정하도록 구성된다.
이때, 상기 상, 하부제동수단(80,90)은 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 중앙부에 위치되면 상기 제어수단(110)의 제어신호에 의해 작동되어, 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)이 움직이지 않도록 고정한다.
즉, 상기 하부기초(20)와 상부기초(30)는 각각 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)에 전후 및 좌우방향으로 슬라이드가능하게 결합되어 있는데, 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)은 완벽하게 수평을 이루지 못할 뿐 아니라, 주변을 통과하는 차량에 의해 발생되는 진동 등이 전달될 수 있으며, 이러한 경우상기 하부기초(20)와 상부기초(30)가 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 단부쪽으로 슬라이드될 수 있으며, 이와 같이, 하부기초(20)와 상부기초(30)가 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 단부쪽으로 슬라이드된 상태에서 지진이 발생될 경우, 하부기초(20)와 상부기초(30)가 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 단부에 걸려 자유롭게 유동되지 못하게 될 수 있다.
이때, 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 중앙부에 위치된 상태에서 상기 상, 하부제동수단(80,90)을 이용하여 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)을 고정하고, 지진 발생시 상기 상, 하부제동수단(80,90)의 제동을 해제하면, 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)이 자유롭게 전후 및 좌우방향으로 슬라이드되면서 전후 및 좌우방향의 진동을 흡수할 수 있다.
상기 지진감지센서(100)는 지진에 의해 상기 고정기초(10)가 진동되는 것을 감지하여 신호를 출력하는 것으로, 일반적으로 널리 사용되는 것임으로 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진이 발생된 것이 감지되면, 상기 상, 하부제동수단(80,90)의 제동을 해제하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 따라 전후 및 좌우방향으로 슬라이드되도록 함으로써, 고정기초(10)의 전후 및 좌우방향 진동이 상기 상부기초(30)에 전달되는 것을 방지하고, 상부기초(30)에 설치된 변압유닛(C)이 진동되지 않도록 한다.
이와 동시에 상기 제어수단(110)은 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)의 신호를 피드백하면서 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)의 작동을 제어하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 벗어나지 않도록 조절한다.
즉, 지진이 발생되어, 상기 상, 하부제동수단(80,90)의 고정이 해제될 경우, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 고정기초(10)의 진동에 의해 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 전후 및 좌우방향으로 진동됨과 동시에, 상, 하부가이드레일(11,21)의 기울어짐이나 기타 다양한 원인에 의해 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 일정한 범위내에서 진동하지 못하고, 진동 중심, 즉, 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 진동되는 위치의 양단의 중심이 하부가이드레일(11)이나 상부가이드레일(21)의 일측으로 점차 이동하는 경우가 발생될 수 있다.
이때, 상기 제어수단(110)은 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)의 신호를 수신하여, 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 진동되는 진동 중심이, 하부가이드레일(11)이나 상부가이드레일(21)의 일측으로 점차 이동하게 되는 것이 감지되면, 상기 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)을 구동시켜 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)의 진동 중심이 상기 상, 하부가이드레일(11,21)의 중앙부에 위치되도록 조절한다.
예를 들어, 상기 하부슬라이드블록(22)의 진동중심이 하부가이드레일(11)의 전방으로 이동할 경우, 상기 하부슬라이드블록(22)이 후방으로 슬라이드될 때, 상기 하부위치조절수단(60)을 구동시켜 상기 하부슬라이드블록(22)이 후방으로 슬라이드되도록 힘을 가함으로써, 상기 하부슬라이드블록(22)의 진동중심이 하부가이드레일(11)의 중앙부에 위치되도록 조절할 수 있다.
따라서, 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)은 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 중앙부에서 전후 또는 좌우방향으로 진동함으로써, 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)에서 벗어나는 것을 방지한다.
그리고, 상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)의 신호를 수신하여 지진이 멈춘 것으로 판단되면, 상기 상, 하부위치조절수단(60,70)을 구동시켜, 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)이 상기 상, 하부가이드레일(11,21)의 중앙부에 위치되도록 조절한 후, 상기 상, 하부제동수단(80,90)을 작동시켜 상기 상, 하부슬라이드블록(22,31)이 움직이지 않도록 고정한다.
이와 같이 구성된 내진기능이 구비된 지상변압기는 평상시에는 상기 상, 하부제동수단(80,90)에 의해 하부기초(20)와 상부기초(30)가 움직이지 않도록 고정되고, 상기 지진감지센서(100)에 지진이 감지되면, 상기 제어수단(110)이 상기 상, 하부제동수단(80,90)을 제어하여 고정을 해제함으로써, 하부기초(20)와 하부기초(20)가 자유롭게 상, 하부가이드레일(11,21)를 따라 전후 및 좌우방향으로 슬라이드됨으로써, 고정기초(10)의 진동을 흡수하고, 상기 상부기초(30)에 설치된 변압유닛(C)이 진동되지 않도록 한다.
따라서, 지진에 의해 변압유닛(C)이 진동되어 변압유닛(C)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)의 신호를 피드백하면서 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)의 작동을 제어하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 벗어나지 않도록 조절함으로, 상기 변압유닛(C)에 진동이나 충격이 전달되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.
즉, 일반적으로, 가이드레일을 따라 자유롭게 슬라이드되는 슬라이드블록이 가이드레일의 단부쪽으로 과도하게 이동하지 않도록 할 때는, 가이드레일의 양단에 스프링이나 댐퍼를 구비하여, 슬라이드블록이 가이드레일의 단부쪽으로 과도하게 이동할 경우, 상기 스프링이나 댐퍼에 충돌하여 더 이상 슬라이드되지 않도록 하는 방법을 이용하는데, 이러한 경우, 상기 고정기초(10)가 진동할 때, 상기 변압유닛(C)에 충격이 전달될 수 있다.
이에 반해, 본 발명의 경우, 상기 상, 하부측정기구(40,50)와, 상, 하부위치조절수단(60,70)을 이용하여 상, 하부슬라이드블록(22,31)이 상, 하부가이드레일(11,21)의 중앙부에서 진동하도록 조절함으로, 고정기초(10)가 진동할 때, 상기 변압유닛(C)에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있어서, 상기 변압유닛(C)이 충격에 의해 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 것으로, 상기 외부케이스(B)의 외측둘레면에 구비되어 외부케이스(B)의 주변에 근접되어있는 사람을 감지하는 근접감지센서(120)와, 상기 외부케이스(B)의 일측에 구비된 경고수단(130)과, 상기 외부케이스(B)의 외측면에 외측을 향하도록 구비된 복수개의 공기분사노즐(140)과, 상기 제어수단(110)의 제어에 의해 작동되어 상기 공기분사노즐(140)로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(150)이 더 구비된다.
상기 근접감지센서(120)는 초음파를 이용하여 미리 설정된 거리 이내에 물체가 근접하면 이를 감지하는 것으로, 매우 일반적인 것임으로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 공기분사노즐(140)은 상기 외부케이스(B)의 둘레부에 구비된 급기관(141)과, 상기 급기관(141)의 외측면에 상호 일정한 간격으로 이격되도록 구비된 다수개의 노즐본체(142)로 구성된다.
상기 경고수단(130)은 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 미리 저장된 안내멘트를 출력하도록 구성된다.
상기 경고수단(130)에 저장된 안내멘트는 '위험하오니 변압기로부터 멀리 떨어져 주시기 바랍니다' 등으로 구성될 수 있다.
상기 급기수단(150)은 상기 외부케이스(B)의 내부 일측에 구비되며 상기 급기관(141)에 연결되어 급기관(141)에 고압의 공기를 공급하는 에어컴프레서를 이용한다
그리고, 상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진의 발생이 감지되면, 상기 근접감지센서(120)의 신호를 수신하여 외부케이스(B)의 주변에 근접한 사람이 있을 경우, 상기 경고수단(130)을 구동시켜 주변에 있는 사람에게 경고를 하도록 한다.
그리고, 상기 제어수단(110)은 상기 근접감지센서(120)의 신호를 수신하여 상기 경고수단(130)에서 경고가 출력된 후, 미리 설정된 시간이 경과된 후에도 외부케이스(B) 주변의 사람이 미리 설정된 거리 이상으로 멀어지지 않을 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 급기수단(150)을 구동시켜 상기 공기분사노즐(140)을 통해 외부케이스(B)의 둘레부로 공기를 분사하도록 한다.
이와 같이 공기분사노즐(140)로부터 공기가 분사되면, 상기 외부케이스(B)의 근처에 있는 사람을 향해 강하게 공기가 분사되어, 사람들이 놀라서 외부케이스(B)로부터 멀어지도록 강제하게 된다.
이와 같이 구성된 내진기능이 구비된 지상변압기는 지진 발생시, 외부케이스(B)의 근처에 사람이 있을 경우, 이를 감지하여 경고를 출력하고, 경고출력 후에도 사람이 멀어지지 않을 경우, 공기분사노즐(140)을 통해 공기를 분사하여 사람이 외부케이스(B)로부터 멀어지도록 강제함으로써, 지진에 의해 손상된 변압유닛(C)에서 유출된 고온의 절연오일에 의해 주변의 사람들이 부상을 입는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 11은 본 발명에 따른 내진기능이 구비된 지상변압기의 제3 실시예를 도시한 것으로, 상기 상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에는 상하방향 진동을 감쇄하기 위한 보조감쇄수단(160)이 구비된다.
상기 보조감쇄수단(160)은 상하방향으로 연장되도록 상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에 구비된 댐퍼(161)와, 상기 댐퍼(161)의 외측에 구비된 압축코일스프링(162)로 구성된다.
따라서, 상하방향의 지진이 발생될 경우, 상기 댐퍼(161)와 압축코일스프링(162)이 압축 및 신장되면서, 상하방향의 진동을 감쇄하게 된다.
A. 기초 B. 외부케이스
C. 변압유닛 10. 고정기초
20. 하부기초 30.상부기초
40. 하부측정기구 50. 상부측정기구
60. 하부위치조절수단 70. 상부위치조절수단
80. 하부제동수단 90. 상부제동수단
100. 지진감지센서 110. 제어수단
120. 근접감지센서 130. 경고수단
140. 공기분사노즐 150. 급기수단
160. 보조감쇄수단

Claims (3)

  1. 지면에 설치된 기초(A)와,
    상기 기초(A)의 상부에 구비된 외부케이스(B)와,
    상기 외부케이스(B)의 내부에 구비된 변압유닛(C)을 포함하는 지상변압기에 있어서,
    상기 기초(A)는
    콘크리트재질로 구성되며 상면에는 전후방향으로 연장된 하부가이드레일(11)이 구비된 고정기초(10)와,
    상기 하부가이드레일(11)에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에는 측방향으로 연장된 상부가이드레일(21)이 구비된 하부기초(20)와,
    상기 상부가이드레일(21)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 상면에 상기 변압유닛(C)이 설치되는 상부기초(30)와,
    상기 하부기초(20)에 연결된 하부측정기구(40)와,
    상기 상부기초(30)에 연결된 상부측정기구(50)와,
    상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)를 전후방향으로 슬라이드시키는 하부위치조절수단(60)과,
    상기 상부기초(30)에 연결되어 상기 상부기초(30)를 측방향으로 슬라이드시키는 상부위치조절수단(70)과,
    상기 하부기초(20)에 연결되어 하부기초(20)가 전후방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 하부제동수단(80)과,
    상기 상부기초(30)에 연결되어 상부기초(30)가 측방향으로 슬라이드되지 않도록 고정하는 상부제동수단(90)과,
    상기 고정기초(10)에 구비되어 지진의 발생을 감지하는 지진감지센서(100)와,
    상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50) 및 지진감지센서(100)의 신호를 수신하며 상, 하부제동수단(80,90)과 상, 하부위치조절수단(60,70)의 작동을 제어하는 제어수단(110)을 포함하며,
    상기 하부기초(20)의 하측면에는 전후방향으로 연장되어 상기 하부가이드레일(11)에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 측면에는 하부랙기어(23)가 형성된 하부슬라이드블록(22)이 구비되고,
    상기 상부기초(30)의 하측면에는 측방향으로 연장되어 상기 상부가이드레일(21)에 측방향으로 슬라이드가능하게 결합되며 전면에는 상부랙기어(32)가 형성된 상부슬라이드블록(31)이 구비되며,
    상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)는
    상기 고정기초(10)와 하부기초(20)에 회전가능하게 결합되며 상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 각각 치합된 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)와,
    상기 하부피동기어(41) 및 상부피동기어(51)의 회전각도를 측정하는 하부각도센서(42) 및 상부각도센서(52)를 포함하고,
    상기 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)은
    상기 하부랙기어(23)와 상부랙기어(32)에 결합된 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)와,
    상기 하부피니언기어(61) 및 상부피니언기어(71)에 연결된 하부구동모터(62) 및 상부구동모터(72)를 포함하며,
    상, 하부제동수단(80,90)은 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)의 중앙부에 위치되도록 고정하며,
    상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진이 발생된 것이 감지되면, 상기 상, 하부제동수단(80,90)의 제동을 해제하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 따라 전후방향으로 슬라이드되도록 함과 동시에, 상기 하부측정기구(40)와 상부측정기구(50)의 신호를 피드백하면서 하부위치조절수단(60)과 상부위치조절수단(70)의 작동을 제어하여 상기 하부슬라이드블록(22)과 상부슬라이드블록(31)이 상기 하부가이드레일(11)과 상부가이드레일(21)을 벗어나지 않도록 조절하는 것을 특징으로 하는 내진기능이 구비된 지상변압기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외부케이스(B)의 외측둘레면에 구비되어 외부케이스(B)의 주변에 근접되어있는 사람을 감지하는 근접감지센서(120)와,
    상기 외부케이스(B)의 일측에 구비된 경고수단(130)과,
    상기 외부케이스(B)의 외측면에 외측을 향하도록 구비된 복수개의 공기분사노즐(140)과,
    상기 제어수단(110)의 제어에 의해 작동되어 상기 공기분사노즐(140)로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(150)을 더 포함하며,
    상기 제어수단(110)은 상기 지진감지센서(100)에 지진의 발생이 감지되면, 상기 근접감지센서(120)의 신호를 수신하여 외부케이스(B)의 주변에 근접한 사람이 있을 경우, 상기 경고수단(130)을 구동시켜 주변에 있는 사람에게 경고를 하도록 하고, 미리 설정된 시간이 경과된 후에도 외부케이스(B) 주변의 사람이 미리 설정된 거리 이상으로 멀어지지 않을 경우, 상기 급기수단(150)을 구동시켜 상기 공기분사노즐(140)을 통해 외부케이스(B)의 둘레부로 공기를 분사하도록 하는 것을 특징으로 하는 내진기능이 구비된 지상변압기.

  3. 제 1항에 있어서,
    상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에 구비되어 상하방향 진동을 감쇄하기 위한 보조감쇄수단(160)을 더 포함하며,
    상기 보조감쇄수단(160)은
    상하방향으로 연장되도록 상부기초(30)와 변압유닛(B)의 사이에 구비된 댐퍼(161)와,
    상기 댐퍼(161)의 외측에 구비된 압축코일스프링(162)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내진기능이 구비된 지상변압기.
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