KR102017852B1 - 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반 - Google Patents

Abstract

설치면에 설치되는 외함과, 외함의 내부에 설치되는 내함으로 이루어진 수배전반에 있어서, 상기 외함은 하부에 내진 접지 어셈블리가 구비되어 설치면으로부터 상부로 이격되게 설치되고, 상기 내진 접지 어셈블리는, 설치면에 고정 설치되며 상부에는 오목부가 함몰 형성된 금속재질의 접지 블록과, 상기 외함의 하부에 고정 설치되며 상기 접지 블록의 상부에서 상기 오목부에 구면 접촉되는 볼록부가 하부에 형성된 탄성 재질의 댐핑 블록과, 상기 접지 블록 및 상기 댐핑 블록의 사이에 구비된 제진 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 바닥의 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 다양한 방향으로 가해지는 지진 등에 대하여 내부로 진동이 전달되는 것을 차단 및 완충 흡수하여 내부 기기들이 손상되지 않고 안정적으로 작동 되도록 보호함과 동시에 낙뢰 시 낙뢰 손상이 최소화되도록 할 수 있는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반을 제공할 수 있다.

Description

내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반 {power distributor having quake and thunderbolt proof function}

본 발명은 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분전반, MCC반(Motor Control Center Panel), 저압반, 고압반, 변압기반 및 특고압반을 포함한 수배전함의 외함 내외부에 설치되어 지진의 충격을 완충시켜주고 낙뢰 손상을 최소화해주는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반에 관한 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, 일반적인 자가용 전기설비에서는 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하여야 하고, 특히 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특별고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수배전반이다.

이러한 수배전반은 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 구성되어 빌딩 내로 안전하고 효율적으로 전기를 공급하게 된다.

이와 같은 수배전반은, 통상 소정 체적을 갖고 도어를 구비한 외함의 내부에 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 변압 변류기 보호용 파워퓨즈의 하류에 직렬 연결되는 전력수급용 계기용 변압변류기, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계, 또한 상기 전력수급용 계기용 변압변류기의 하류에서 그 1차 측이 직렬 연결되는 변압기와, 상기 변압기의 2차 측에 연결되는 주 차단기, 상기 주 차단기의 하류에 연결되며 필요 시 각각의 부하를 차단하는 다수의 배선용 차단기가 설치된 형태를 갖는다.

종래기술에 따른 수배전반의 일 예가 대한민국 실용신안 공개번호 제20-2015-0003033호(2015년08월06일자 공개, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 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.

따라서, 종래의 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 발생 될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 실용신안 공개번호 제20-2015-0003033호(2015년08월06일자 공개)

본 발명의 목적은, 바닥의 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 다양한 방향으로 가해지는 지진 등에 대하여 내부로 진동이 전달되는 것을 차단 및 완충 흡수하여 내부 기기들이 손상되지 않고 안정적으로 작동 되도록 보호함과 동시에 낙뢰 시 낙뢰 손상이 최소화되도록 할 수 있는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따라, 설치면에 설치되는 외함과, 외함의 내부에 설치되는 내함으로 이루어진 수배전반에 있어서, 상기 외함은 하부에 내진 접지 어셈블리가 구비되어 설치면으로부터 상부로 이격되게 설치되고, 상기 내진 접지 어셈블리는, 설치면에 고정 설치되며 상부에는 오목부가 함몰 형성된 금속재질의 접지 블록과, 상기 외함의 하부에 고정 설치되며 상기 접지 블록의 상부에서 상기 오목부에 구면 접촉되는 볼록부가 하부에 형성된 탄성 재질의 댐핑 블록과, 상기 접지 블록 및 상기 댐핑 블록의 사이에 구비된 제진 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 댐핑 블록의 중심부에는 접지 설치구가 형성되고, 상기 접지 설치구에는 상기 외함에 접지 연결된 접지봉이 관통되며, 상기 접지봉에는 상기 접지 블록에 연결된 접지 스프링이 상기 접지 설치구의 내부에서 연결된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 접지 설치구는 상부에서 하부로 갈수록 내경이 점차 확장되도록 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 바닥의 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 다양한 방향으로 가해지는 지진 등에 대하여 내부로 진동이 전달되는 것을 차단 및 완충 흡수하여 내부 기기들이 손상되지 않고 안정적으로 작동 되도록 보호함과 동시에 낙뢰 시 낙뢰 손상이 최소화되도록 할 수 있는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반을 정면에서 바라본 정면도,
도 2는 도 1의 수배전반의 내부 구성을 도시한 정 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 내진 접지 어셈블리의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 수배전반의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 수배전반의 또 다른 실시예를 도시한 도면,
도 6은 도 2의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 설치면에 설치되는 외함(10)과, 외함(10)의 내부에 설치되는 내함(20)으로 이루어진 것으로서, 외함(10)은 하부에 구비된 내진 접지 어셈블리(100)에 의해 설치면으로부터 상부로 이격되게 설치된다.

내진 접지 어셈블리(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 설치면에 고정 설치되며 상부에는 오목부(111)가 함몰 형성된 도전성 금속재질의 접지 블록(110)과, 외함(10)의 하부에 고정 설치되며 접지 블록(110)의 상부에서 오목부(111)에 구면 접촉되는 볼록부(121)가 하부에 형성된 탄성 재질의 댐핑 블록(120)과, 접지 블록(110) 및 댐핑 블록(120)의 사이에 구비된 제진 스프링(130)을 포함한다.

이에 따라, 지진 등에 따른 진동을 효과적으로 완충 및 흡수하는 댐핑 블록(120)의 접지 블록(110)과의 구면 접촉에 의해 지진(특히, 수평방향의 지진) 발생시 변위가 일정한 범위 내에서 허용되었다가 제진 스프링(130)에 의해 다시 원래의 위치로 신속히 복귀되도록 함으로써, 바닥의 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 다양한 방향으로 가해지는 지진 등에 대하여 내부로 진동이 전달되는 것을 차단 및 완충 흡수하여 내부 기기들이 손상되지 않고 안정적으로 작동 되도록 보호함과 동시에 낙뢰 시 낙뢰 손상이 최소화되도록 할 수 있는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반을 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 댐핑 블록(120)의 중심부에는 접지 설치구(123)가 형성되고, 접지 설치구(123)에는 외함(10)에 접지 연결된 도전성 금속재질의 접지봉(140)이 관통되며, 접지봉(140)에는 접지 블록(110)에 연결된 도전성 금속재질의 접지 스프링(150)이 접지 설치구(123)의 내부에서 연결된 것이 바람직하다.

이에 따라, 낙뢰 시 낙뢰가 수배전반의 외함(10)을 거쳐 접지봉(140)과 접지 스프링(150)을 통해 접지 블록(110)으로 전달되어 효과적으로 소멸 되도록 할 수 있고, 진동을 완충 흡수하는 댐핑 블록(120)의 중심부에 형성된 접지 설치구(123)를 통하여 외함에 연결된 접지봉(140)과 접지 블록(110)에 연결된 접지 스프링(150)이 어느 하나가 다른 하나에 대해 자유롭게 변위 되도록 함으로써, 접지 블록(110)과 구면 접촉되는 댐핑 블록(120)이 변위 될 때에 수배전반의 접지 상태가 효과적으로 유지되도록 할 수 있다.

접지 설치구(123)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부로 갈수록 내경이 점차 확장되도록 형성된 것이 바람직하다.

이에 따라, 지진 등의 지진 발생시 접지 블록(110)에 구면 접촉된 댐핑 블록(120)이 접지 블록(110)에 대해 변위 될 때에 접지 스프링(150)과 접지 스프링(150)에 연결된 접지봉(140)의 연결상태가 안정적으로 유지되며 댐핑 블록(120)의 변위가 접지 스프링(150) 및 접지봉(140)에 의해 제한되지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 댐핑 블록(120)은 탄성을 갖는 방진 고무재질로 마련될 수 있다.

이에 따라, 댐핑 블록(120)과 제진 스프링(130)에 의해 진동이 흡수되며 완충 되도록 함으로써, 수직 지진이나 수평 지진 등 다양한 방향으로 가해지는 지진 등에 대하여 수배전반의 내부로 진동이 전달되는 것을 내진 접지 어셈블리(100)에 의해 효과적으로 차단 및 완충 흡수하도록 할 수 있다.

또한, 접지 블록(110)의 오목부(111)와 댐핑 블록(120)의 볼록부(121) 사이에는 윤활유가 스며들도록 주입되는 것이 바람직하다.

한편, 제진 스프링(130)은, 수직방향으로 가해지는 지진의 진동과 수평방향으로 가해지는 지진의 진동을 완충시켜주도록 고강도 강철 스프링으로 마련되며, 접지 설치구(123)를 사이에 두고 전후좌우로 대칭되게 두 쌍으로 구비된 것이 바람직하다.

이에 따라, 댐핑 블록(120)과 접지 블록(110)의 사이에 구비된 제진 스프링(130)에 의해 진동이 효과적으로 감쇄되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 내진 접지 어셈블리(100)는 외함(10)의 내측 하부 및 내함(20)의 외측 하부의 사이에도 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 1차적으로는 외함(10)의 하부와 설치면 사이에 구비된 내진 접지 어셈블리(100)에 의해 지진 등에 따른 진동이 효과적으로 감쇄되도록 하고 2차적으로는 내함(20)의 하부와 외함(10)의 사이에 설치된 내진 접지 어셈블리(100)에 의해 지진 등에 따른 진동이 효과적으로 감쇄되도록 함과 동시에 낙뢰가 설치면으로 전달되도록 함으로써, 지진 등에 따른 진동이 중복적으로 감쇄되어 내진성능이 향상되도록 함과 동시에 낙뢰가 소멸 되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 접지 블록(110)의 외측면에는 수평방향으로 연장되었다가 설치면을 향해 하향 절곡된 접지 유도 침(113)이 구비된 것이 바람직하다.

이에 따라, 낙뢰 시 낙뢰가 접지 유도 침(113)에 의해 설치면을 향해 유도되도록 함으로써, 낙뢰가 더욱 효과적으로 소멸 되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 내진 접지 어셈블리(100)는 내함(20)의 외측면과 외함(10)의 내측면 사이에도 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 수직방향으로 진동이 가해질 경우, 수배전반의 외함(10)에 대하여 내함(20)이 수직으로 변위 될 때에 내함(20)의 양 외측면 및 외함(10)의 내측면 사이에 설치된 내진 접지 어셈블리(100)가 다른 내진 접지 어셈블리(100)들과 함께 내함(20)의 흔들림을 잡아주게 되어 진동에 따른 충격이 최소화되도록 할 수 있고, 낙뢰가 더욱 효과적으로 설치면을 향해 전달되어 소멸 되도록 할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 접지 블록(110)과 댐핑 블록(120)의 사이에는 접지 블록(110)의 오목부(111)와 댐핑 블록(120)의 볼록부(121) 사이로 실리콘과 같은 반 응고 상태의 댐핑체가 충전되도록 하는 댐핑체 충전부(160)가 구비되고, 오목부(111)에는 댐핑체가 수용되는 제1 홈(111a)이 전방에서 후방까지 단면상 반원형으로 형성되며, 볼록부(121)에는 댐핑체가 수용되는 제2 홈(121a)이 전방에서 후방까지 단면상 반원형으로 형성되도록 할 수 있다.

이에 따라, 댐핑체 충전부(160)에 의해 오목부(111) 및 볼록부(121)의 사이에 반 응고 상태의 댐핑체가 제1 홈(111a) 및 제2 홈(121a)에 충전되도록 함으로써, 접지 블록(110)과 댐핑 블록(120) 사이의 내진 댐핑 효과가 더욱 증대되도록 할 수 있다.

상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 내진 접지 어셈블리 110 : 접지 블록
111 : 오목부 120 : 댐핑 블록
121 : 볼록부 123 : 접지 설치구
130 : 제진 스프링 140 : 접지봉
150 : 접지 스프링

Claims (3)

1. 설치면에 설치되는 외함과, 외함의 내부에 설치되는 내함으로 이루어진 수배전반에 있어서,
   상기 외함은 하부에 내진 접지 어셈블리가 구비되어 설치면으로부터 상부로 이격되게 설치되고,
   상기 내진 접지 어셈블리는,
   설치면에 고정 설치되며 상부에는 오목부가 함몰 형성된 금속재질의 접지 블록과,
   상기 외함의 하부에 고정 설치되며 상기 접지 블록의 상부에서 상기 오목부에 구면 접촉되는 볼록부가 하부에 형성된 탄성 재질의 댐핑 블록과,
   상기 접지 블록 및 상기 댐핑 블록의 사이에 구비된 제진 스프링을 포함하며,
   상기 댐핑 블록의 중심부에는 접지 설치구가 형성되고,
   상기 접지 설치구에는 상기 외함에 접지 연결된 접지봉이 관통되며,
   상기 접지봉에는 상기 접지 블록에 연결된 접지 스프링이 상기 접지 설치구의 내부에서 연결되고,
   상기 접지 블록과 상기 댐핑 블록의 사이에는 상기 접지 블록의 오목부와 상기 댐핑 블록의 볼록부 사이로 반 응고 상태의 댐핑체가 충전되도록 하는 댐핑체 충전부가 구비되고, 상기 오목부에는 댐핑체가 수용되는 제1 홈이 전방에서 후방까지 단면상 반원형으로 형성되며, 상기 볼록부에는 댐핑체가 수용되는 제2 홈이 전방에서 후방까지 단면상 반원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 내진기능 및 낙뢰방지기능을 갖춘 수배전반.
   
   
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