KR102112524B1 - 수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반 - Google Patents

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Abstract

수배전반용 내진장치가 개시된다. 본 발명에 따른 수배전반용 내진장치는, 지면에 지지되며 수배전반용 함체에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛과, 수평진동 감쇠유닛에 지지되고 수배전반용 함체에 연결되며 수배전반용 함체에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛을 포함하며, 수평진동 감쇠유닛은, 지면에 결합되는 베이스부와, 베이스부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 이동 커버부와, 베이스부에 결합되고 이동 커버부에 연결되며 이동 커버부를 수평방향으로 탄성적으로 지지하는 이동 커버용 탄성체와, 베이스부에 수직방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 수직진동 감쇠유닛이 연결되는 업/다운(up/down) 이동블록부와, 베이스부에 지지되고 업/다운(up/down) 이동블록부에 연결되며, 업/다운(up/down) 이동블록부를 상측으로 가압하는 이동블록용 탄성체를 포함하며, 수직진동 감쇠유닛은, 이동 커버부에 수직방향으로 상대이동 이동 가능하게 연결되며 업/다운(up/down) 이동블록부의 상면부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 지지 샤프트부와, 지지 샤프트부에 회전 가능하게 결합되며 수배전반용 함체의 하부면에 결합되는 상부 커버부와, 이동 커버부에 결합되고 상부 커버부에 연결되며 상부 커버부를 탄성적으로 지지하는 상부 커버용 탄성체를 포함한다.

Description

수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반{Seismic device for switchgear and switchgear equipped with the same}
본 발명은, 수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 지진에 의해 수배전반용 함체에 인가되는 수평방향의 진동과 수직방향의 진동을 모두 감쇠시킬 수 있는 수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반에 관한 것이다.
알반적으로 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 분전반, MCC반(Motor Control Center Panel), 저압반, 고압반, 변압기반, 및 특고압반 등을 포함한다.
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 형성되어 빌딩 내로 안전하고 효율적으로 전기를 공급한다.
종래의 수배전반은, 수배전에 필요한 전기기기와, 이러한 수배전에 필요한 전기기기를 수용하는 수배전반용 함체로 구성한다. 이러한 종래기술에 따른 수배전반은 수배전반용 함체가 앵커 볼트에 의해 지면에 고정되는 방식으로 설치되는데, 종래의 수배전반은 별도의 내진장치를 구비하지 않아 지진에 취약한 문제점이 있다.
이러한 지진에 취약한 문제를 해결하기 종래의 수배전반에 장착되는 내진장치가 제시되었는데, 종래기술에 따른 수배전반용 내진장치는 특정 방향(수직방향)으로 인가되는 지진의 진동에만 대응할 수 있어 수배전반을 지진에 대해 안정적으로 보호할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1690087호(2016.12.21.)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 지진에 의한 수평방향에서의 진동 및 수직방향에서의 진동 모두에 대처가 가능하며 원위치로 안정적으로 복귀할 수 있어 사용수명이 긴 수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지면에 지지되며, 수배전반용 함체에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛; 및 상기 수평진동 감쇠유닛에 지지되고 상기 수배전반용 함체에 연결되며, 상기 수배전반용 함체에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛을 포함하는 수배전반용 내진장치가 제공될 수 있다.
상기 수평진동 감쇠유닛은, 상기 지면에 결합되는 베이스부; 상기 베이스부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 이동 커버부; 상기 베이스부에 결합되고 상기 이동 커버부에 연결되며, 상기 이동 커버부를 수평방향으로 탄성적으로 지지하는 이동 커버용 탄성체; 상기 베이스부에 수직방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 수직진동 감쇠유닛이 연결되는 업/다운(up/down) 이동블록부; 및 상기 베이스부에 지지되고 상기 업/다운(up/down) 이동블록부에 연결되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부를 상측으로 가압하는 이동블록용 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 베이스부는, 상기 지면에 접촉되는 가로 플레이트부; 및 상기 가로 플레이트부의 상면에서 돌출되어 형성되는 세로 플레이트부를 포함할 수 있다.
상기 업/다운(up/down) 이동블록부의 상면부는 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 높이가 낮아지는 오목한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 이동 커버용 탄성체는 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 이동 커버용 탄성체는 상기 베이스부의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 수직진동 감쇠유닛은, 상기 이동 커버부에 수직방향으로 상대이동 이동 가능하게 연결되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부의 상면부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 지지 샤프트부; 상기 지지 샤프트부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 수배전반용 함체의 하부면에 결합되는 상부 커버부; 및 상기 이동 커버부에 결합되고 상기 상부 커버부에 연결되며, 상기 상부 커버부를 탄성적으로 지지하는 상부 커버용 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 지지 샤프트부는, 외주면이 상기 이동 커버부에 형성된 관통공의 내주면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 샤프트 몸체; 상기 샤프트 몸체의 외주면에서 돌출되어 형성되며, 상기 이동 커버부에 연결되어 상기 지지 샤프트부의 수직방향으로의 이동을 제한하는 스토핑용 돌출부재; 상기 샤프트 몸체의 상단부에 형성되며, 상기 상부 커버부에 형성된 중심볼용 삽입홈에 회전가능하게 삽입되는 회전용 중심볼; 및 상기 샤프트 몸체의 하단부에 배치되고 상기 샤프트 몸체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부의 상면부에 접촉되는 샤프트용 구름볼을 포함할 수 있다.
상기 베이스부는, 상기 세로 플레이트부의 상단부에 배치되고 상기 세로 플레이트부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 이동 커버부에 접촉되는 베이스부용 구름볼을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스부용 구름볼은 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 베이스부용 구름볼은 상기 베이스부의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 지면에 지지되고 상기 수배전반용 함체에 연결되며, 상기 수배전반용 함체에 인가되는 상기 수평방향의 진동과 상기 수직방향의 진동을 보조적으로 감쇠하는 보조 감쇠유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 보조 감쇠유닛은, 상기 지면에 고정된 지면용 앙카말뚝부; 상기 지면용 앙카말뚝부에 회전 가능하게 결합되는 제1 브래킷부; 상기 제1 브래킷부에 회전 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 본체부; 상기 감쇠용 실린더 본체부에 상대이동 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 로드부; 일단부가 상기 감쇠용 실린더 본체부에 결합되고 타단부가 상기 감쇠용 실린더 로드부에 결합되는 감쇠용 탄성체; 상기 감쇠용 실린더 로드부가 회전 가능하게 결합되는 제2 브래킷부; 및 상기 수배전반용 함체에 결합되며, 상기 제2 브래킷부가 회전 가능하게 결합되는 수배전반용 앙카부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 상술한 수배전반용 내진장치를 구비하는 수배전반이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 지면에 지지되며 수배전반용 함체에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛과, 수평진동 감쇠유닛에 지지되고 수배전반용 함체에 연결되어 수배전반용 함체에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛을 구비함으로써, 지진에 의한 수평방향에서의 진동 및 수직방향에서의 진동 모두에 대처가 가능하며 원위치로 안정적으로 복귀할 수 있어 사용수명이 긴 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 수배전반용 내진장치의 수평진동 감쇠유닛과 수직진동 감쇠유닛이 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 4는 도 2의 B-B선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 수평진동 감쇠유닛과 수직진동 감쇠유닛의 동작상태도이다.
도 7은 도 1의 수배전반용 내진장치의 보조 감쇠유닛이 도시된 도면이다.
도 8은 도 7의 감쇠용 실린더 본체부의 내부가 도시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대해 상세한 설명에 상세하게 설명한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
설명에 앞서 상세한 설명에 기재된 용어에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 수배전반용 내진장치의 수평진동 감쇠유닛과 수직진동 감쇠유닛이 도시된 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이고, 도 4는 도 2의 B-B선에 따른 단면이 도시된 도면이며, 도 5 및 도 6은 도 3의 수평진동 감쇠유닛과 수직진동 감쇠유닛의 동작상태도이고, 도 7은 도 1의 수배전반용 내진장치의 보조 감쇠유닛이 도시된 도면이며, 도 8은 도 7의 감쇠용 실린더 본체부의 내부가 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 수배전반은, 도 1에 도시된 바와 같이, 수배전에 필요한 전기기기(미도시)와, 수배전에 필요한 전기기기(미도시)를 내부에 수용하는 수배전반용 함체(MP)와, 지면에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결되며 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 지진에 의한 진동을 감쇠하는 수배전반용 내진장치(10)를 포함한다.
수배전반용 함체(MP)의 내부에는 수배전에 필요한 전기기기(미도시)가 수용된다. 본 실시예에서 수배전반용 함체(MP)는 사각의 박스 형상으로 마련되는데, 이에 한정되지 않고 수배전반용 함체(MP)는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
수배전반용 내진장치(10)는 지면에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결된다. 이러한 수배전반용 내진장치(10)는 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 지진에 의한 진동을 감쇠한다.
본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 지면에 지지되며 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향(가로방향)의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛(100)과, 수평진동 감쇠유닛(100)에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결되며 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수직방향(상하방향)의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛(200)과, 지면에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결되며 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향(가로방향)의 진동과 수직방향(상하방향)의 진동을 보조적으로 감쇠하는 보조 감쇠유닛(300)을 포함한다.
수평진동 감쇠유닛(100)은 지면에 지지된다. 이러한 수평진동 감쇠유닛(100)은 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠한다.
본 실시예에 따른 수평진동 감쇠유닛(100)은, 도 2 내지 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 지면에 결합되는 베이스부(110)와, 베이스부(110)에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 이동 커버부(120)와, 베이스부(110)에 결합되고 이동 커버부(120)에 연결되며 이동 커버부(120)를 수평방향으로 탄성적으로 지지하는 이동 커버용 탄성체(130)와, 베이스부(110)에 수직방향으로 상대이동 가능하게 연결되며 수직진동 감쇠유닛(200)이 연결되는 업/다운(up/down) 이동블록부(140)와, 베이스부(110)에 지지되고 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 연결되며 업/다운(up/down) 이동블록부(140)를 상측으로 가압하는 이동블록용 탄성체(150)를 포함한다.
베이스부(110)는 지면에 결합되어 고정된다. 이러한 베이스부(110)는, 지면에 접촉되는 가로 플레이트부(111)와, 가로 플레이트부(111)의 상면에서 돌출되어 형성되는 세로 플레이트부(113)와, 세로 플레이트부(113)의 상단부에 배치되고 세로 플레이트부(113)에 회전 가능하게 결합되며 이동 커버부(120)에 접촉되는 베이스부용 구름볼(115)을 포함한다.
가로 플레이트부(111)는 지면에 접촉된다. 이러한 가로 플레이트부(111)는 체결부재(미도시)에 의해 지면에 결합되어 고정된다. 본 실시예에서 가로 플레이트부(111)는 원형의 플레이트 형상으로 마련된다.
세로 플레이트부(113)는 가로 플레이트부(111)의 상면에서 소정의 높이까지 돌출되어 형성된다. 이러한 세로 플레이트부(113)는 내부가 중공된 원형의 파이프 형상으로 마련된다.
본 실시예에 따른 세로 플레이트부(113)의 상단부에는 베이스부용 구름볼(115)이 회전 가능하게 삽입되는 베이스부용 삽입홈(113a)이 형성된다. 이러한 베이스부용 삽입홈(113a)은 다수개로 형성되며, 다수개의 베이스부용 삽입홈(113a)은 세로 플레이트부(113)의 가상의 중심 축선을 기준으로 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
베이스부용 구름볼(115)은 세로 플레이트부(113)의 상단부에 배치되고 베이스부용 삽입홈(113a)에 회전 가능하게 삽입되어 세로 플레이트부(113)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 베이스부용 구름볼(115)은 이동 커버부(120)의 후술할 이동 커버용 헤드부(121)에 접촉된다.
베이스부용 구름볼(115)은 다수개로 마련되며, 다수개의 베이스부용 구름볼(115)은 베이스부(110)의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
즉, 본 실시예에 따른 다수개의 베이스부용 구름볼(115)은, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 세로 플레이트부(113)의 가상의 중심 축선을 기준으로 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 세로 플레이트부(113)의 상단부에 배치되고 세로 플레이트부(113)에 회전 가능하게 결합되며 이동 커버부(120)에 접촉되는 베이스부용 구름볼(115)을 구비함으로써, 세로 플레이트부(113)에 대한 이동 커버부(120)의 수평방향의 상대이동을 원활하게 유도할 수 있다.
이동 커버부(120)는 베이스부(110)에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지된다. 이러한 이동 커버부(120)는, 도 3 내지 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 세로 플레이트부(113)에 지지되는 이동 커버용 헤드부(121)와, 이동 커버용 헤드부(121)의 하부면 가장자리 영역에서 하측으로 돌출되어 마련되는 이동 커버용 스커트부(123)를 포함한다.
이동 커버용 헤드부(121)는 세로 플레이트부(113)에 지지된다. 이러한 이동 커버용 헤드부(121)는 원형의 플레이트 형상으로 마련된다. 이러한 이동 커버용 헤드부(121)에는 후술할 지지 샤프트부(210)가 관통하는 관통공(121a)이 형성된다.
이동 커버용 스커트부(123)는 이동 커버용 헤드부(121)의 하부면 가장자리 영역에서 하측으로 돌출되어 마련된다. 이러한 이동 커버용 스커트부(123)는 내부가 중공된 원형의 파이프 형상으로 마련된다.
이동 커버용 탄성체(130)는 베이스부(110)에 결합되고 이동 커버부(120)에 연결된다. 이러한 이동 커버용 탄성체(130)는 이동 커버부(120)를 수평방향으로 탄성적으로 지지한다. 본 실시예에 따른 이동 커버용 탄성체(130)는 코일 스프링으로 마련된다.
이러한 이동 커버용 탄성체(130)는, 일단부가 세로 플레이트부(113)의 외주면에 결합되고 타단부가 이동 커버용 스커트부(123)의 내주면에 결합된다. 본 실시예에 따른 이동 커버용 탄성체(130)는 다수개로 마련된다. 이러한 다수개의 이동 커버용 탄성체(130)는 베이스부(110)의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
즉, 본 실시예에 따른 다수개의 이동 커버용 탄성체(130)는, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 세로 플레이트부(113)의 가상의 중심 축선을 기준으로 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 베이스부(110)에 결합되고 이동 커버부(120)에 연결되어 이동 커버부(120)를 수평방향으로 탄성적으로 지지하는 이동 커버용 탄성체(130)를 구비함으로써, 지진에 의한 수평방향의 진동을 원활하게 감쇠할 수 있다.
업/다운(up/down) 이동블록부(140)는 세로 플레이트부(113)의 내주면에 수직방향으로 상대이동 가능하게 연결된다. 이러한 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상부면에는 수직진동 감쇠유닛(200)의 후술할 지지 샤프트부(210)가 연결된다.
본 실시예에 따른 업/다운(up/down) 이동블록부(140)는 원형의 플레이트 형상으로 마련된다. 이러한 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 외주면은 세로 플레이트부(113)의 내주면에 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 연결된다.
이러한 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부는, 도 3 내지 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 높이가 낮아지는 오목한 형상으로 형성된다.
이와 같이 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부가 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 높이가 낮아지는 오목한 형상으로 형성됨으로써, 수평방향의 진동에 의해 도 5에 도시된 바와 베이스부(110)가 이동 커버부(120)에 대해 수평방향으로 상대이동된 후에 다시 도 4에 도시된 원위치로 원활하게 이동될 수 있다.
이동블록용 탄성체(150)는 베이스부(110)에 지지되고 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 연결된다. 이러한 이동블록용 탄성체(150)는 업/다운(up/down) 이동블록부(140)를 상측으로 가압한다. 본 실시예에 따른 이동블록용 탄성체(150)는 코일 스프링으로 마련된다.
이러한 이동블록용 탄성체(150)는, 하단부가 가로 플레이트부(111)에 결합되고 상단부가 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 결합되어 업/다운(up/down) 이동블록부(140)를 상측으로 탄성적으로 가압한다.
한편, 수직진동 감쇠유닛(200)은 수평진동 감쇠유닛(100)에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결된다. 이러한 수직진동 감쇠유닛(200)은 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠한다.
본 실시예에 따른 수직진동 감쇠유닛(200)은, 도 3 내지 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 이동 커버부(120)에 수직방향으로 상대이동 이동 가능하게 연결되며 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 지지 샤프트부(210)와, 지지 샤프트부(210)에 회전 가능하게 결합되며 수배전반용 함체(MP)의 하부면에 결합되는 상부 커버부(230)와, 이동 커버부(120)에 결합되고 상부 커버부(230)에 연결되며 상부 커버부(230)를 탄성적으로 지지하는 상부 커버용 탄성체(250)를 포함한다.
지지 샤프트부(210)는 이동 커버부(120)의 이동 커버용 헤드부(121)에 수직방향으로 상대이동 이동 가능하게 연결된다. 이러한 지지 샤프트부(210)는 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지된다.
본 실시예에 따른 지지 샤프트부(210)는, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 외주면이 이동 커버부(120)에 형성된 관통공(121a)의 내주면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 샤프트 몸체(211)와, 샤프트 몸체(211)의 외주면에서 돌출되어 형성되며 이동 커버부(120)에 연결되어 지지 샤프트부(210)의 수직방향으로의 이동을 제한하는 스토핑용 돌출부재(213)와, 샤프트 몸체(211)의 상단부에 형성되며 상부 커버부(230)에 형성된 중심볼용 삽입홈(231a)에 회전가능하게 삽입되는 회전용 중심볼(215)과, 샤프트 몸체(211)의 하단부에 배치되고 샤프트 몸체(211)에 회전 가능하게 결합되며 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 접촉되는 샤프트용 구름볼(217)을 포함한다.
샤프트 몸체(211)의 외주면은 이동 커버용 헤드부(121)에 형성된 관통공(121a)의 내주면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.
스토핑용 돌출부재(213)는 샤프트 몸체(211)의 외주면에서 돌출되어 형성된다. 이러한 스토핑용 돌출부재(213)는 이동 커버부(120)에 연결되어 지지 샤프트부(210)의 수직방향으로의 이동을 제한한다. 이를 위해 본 실시예에 따른 스토핑용 돌출부재(213)는 관통공(121a)의 내경보다 큰 외경을 가지는 형상으로 마련된다.
회전용 중심볼(215)은 샤프트 몸체(211)의 상단부에 형성된다. 이러한 회전용 중심볼(215)은 상부 커버부(230)에 형성된 중심볼용 삽입홈(231a)에 회전가능하게 삽입된다. 본 실시예에서 회전용 중심볼(215)은 도 3에 자세히 도시된 바와 같이 구(球)와 유사한 형상으로 마련된다.
샤프트용 구름볼(217)은 샤프트 몸체(211)의 하단부에 배치된다. 이러한 샤프트용 구름볼(217)은 샤프트 몸체(211)의 하단부에 형성된 샤프트부용 삽입홈(211a)에 회전 가능하게 삽입되어 샤프트 몸체(211)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 샤프트용 구름볼(217)은 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 접촉된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 샤프트 몸체(211)에 회전 가능하게 결합되고 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 접촉되는 샤프트용 구름볼(217)을 구비함으로써, 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 대한 지지 샤프트부(210)의 수평방향의 상대이동을 원활하게 유도할 수 있다.
상부 커버부(230)는 지지 샤프트부(210)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 상부 커버부(230)는 수배전반용 함체(MP)의 하부면에 결합된다. 본 실시예에 따른 상부 커버부(230)는, 도 3 및 도 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 회전용 중심볼(215)에 회전 가능하게 결합되는 상부 커버용 헤드부(231)와, 상부 커버용 헤드부(231)의 하부면 가장자리 영역에서 하측으로 돌출되어 마련되는 상부 커버용 스커트부(233)를 포함한다.
상부 커버용 헤드부(231)는 원형의 플레이트 형상으로 마련된다. 이러한 상부 커버용 헤드부(231)에는 회전용 중심볼(215)에 회전 가능하게 삽입되는 중심볼용 삽입홈(231a)이 형성된다.
상부 커버용 스커트부(233)는 상부 커버용 헤드부(231)의 하부면 가장자리 영역에서 하측으로 돌출되어 마련된다. 이러한 상부 커버용 스커트부(233)는 내부가 중공된 원형의 파이프 형상으로 마련된다.
상부 커버용 탄성체(250)는 이동 커버부(120)에 결합되고 상부 커버부(230)에 연결된다. 이러한 상부 커버용 탄성체(250)는 상부 커버부(230)를 탄성적으로 지지한다.
본 실시예에 따른 상부 커버용 탄성체(250)는 코일 스프링으로 마련된다. 이러한 상부 커버용 탄성체(250)는, 상단부가 상부 커버용 헤드부(231)에 결합되고 하단부가 이동 커버부(120)에 결합된다. 본 실시예에 따른 상부 커버용 탄성체(250)는 다수개로 마련된다. 이러한 다수개의 상부 커버용 탄성체(250)는 지지 샤프트부(210)를 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
즉, 본 실시예에 따른 다수개의 상부 커버용 탄성체(250)는 지지 샤프트부(210)의 가상의 중심 축선을 기준으로 방사상으로 상호 이격되어 배치된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 이동 커버부(120)에 결합되고 상부 커버부(230)에 연결되어 상부 커버부(230)를 탄성적으로 지지하는 상부 커버용 탄성체(250)를 구비함으로써, 지진에 의한 수직방향의 진동을 원활하게 감쇠할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 상부 커버부(230)와 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 연결되어 이동블록용 탄성체(150)에 의해 탄성적으로 가압되는 지지 샤프트부(210)를 구비함으로써, 지진에 의한 수직방향의 진동을 원활하게 감쇠할 수 있다.
보조 감쇠유닛(300)은 지면에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결된다. 이러한 보조 감쇠유닛(300)은 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향의 진동과 수직방향의 진동을 보조적으로 감쇠한다. 본 실시예에서 보조 감쇠유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이 수평진동 감쇠유닛(100)과 수직진동 감쇠유닛(200)에 대해 이격되어 배치된다.
이러한 보조 감쇠유닛(300)은, 도 7 내지 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 지면에 고정된 지면용 앙카말뚝부(310)와, 지면용 앙카말뚝부(310)에 회전 가능하게 결합되는 제1 브래킷부(320)와, 제1 브래킷부(320)에 회전 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 본체부(330)와, 감쇠용 실린더 본체부(330)에 상대이동 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 로드부(340)와, 일단부가 상기 감쇠용 실린더 본체부(330)에 결합되고 타단부가 상기 감쇠용 실린더 로드부(340)에 결합되는 감쇠용 탄성체(350)와, 감쇠용 실린더 로드부(340)가 회전 가능하게 결합되는 제2 브래킷부(360)와, 수배전반용 함체(MP)에 결합되며 제2 브래킷부(360)가 회전 가능하게 결합되는 수배전반용 앙카부(370)를 포함한다.
제1 브래킷부(320)는 지면용 앙카말뚝부(310)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 제1 브래킷부(320)에는 지면용 앙카말뚝부(310)가 관통하며 내주면이 지면용 앙카말뚝부(310)의 외주면에 회전 가능하게 연결되는 제1 브래킷용 관통홀(320a)이 형성된다.
감쇠용 실린더 본체부(330)는 제1 브래킷부(320)에 회전 가능하게 결합된다. 이러한 감쇠용 실린더 본체부(330)는 내부가 중공된 원통 형상으로 마련된다. 이러한 감쇠용 실린더 본체부(330)의 내부에는 감쇠용 탄성체(350)가 배치된다.
감쇠용 실린더 로드부(340)는 감쇠용 실린더 본체부(330)에 상대이동 가능하게 결합된다. 이러한 감쇠용 실린더 로드부(340)는, 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 감쇠용 실린더 본체부(330)의 일측벽을 관통하는 로드 몸체(341)와, 로드 몸체(341)에 결합되며 감쇠용 실린더 본체부(330)의 내벽에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 슬라이딩 블록(343)을 포함한다.
감쇠용 탄성체(350)의 일단부는 감쇠용 실린더 본체부(330)의 내벽에 결합되고 감쇠용 탄성체(350)의 일단부 타단부는 감쇠용 실린더 로드부(340)의 슬라이딩 블록(343)에 결합된다. 이러한 감쇠용 탄성체(350)는 감쇠용 실린더 로드부(340)를 탄성적으로 지지한다.
이러한 감쇠용 탄성체(350)는 도 8의 위치에서 감쇠용 실린더 로드부(340)가 감쇠용 실린더 본체부(330)에 대해 좌측 방향 및 우측 방향으로 상대이동 시 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 탄성력을 통해 지진에 의한 수평방향의 진동 및 수직방향의 진동을 감쇠한다.
제2 브래킷부(360)에는 감쇠용 실린더 로드부(340)가 회전 가능하게 결합된다. 이러한 제2 브래킷부(360)에는 수배전반용 앙카부(370)가 관통하며 내주면이 지면용 수배전반용 앙카부(370)의 외주면에 회전 가능하게 연결되는 제2 브래킷용 관통홀(360a)이 형성된다.
수배전반용 앙카부(370)는 수배전반용 함체(MP)에 결합된다. 이러한 수배전반용 앙카부(370)는 제2 브래킷용 관통홀(360a)을 관통하며, 수배전반용 앙카부(370)에는 제2 브래킷부(360)가 회전 가능하게 결합된다.
이하에서 본 실시예의 수배전반의 동작을 도 1 내지 도 8을 참고하여 수배전반용 내진장치(10)를 위주로 설명한다.
먼저, 지진에 의한 수평방향의 진동이 수배전반용 함체(MP)에 인가될 경우 도 5에 도시된 바와 같이 이동 커버부(120)가 베이스부(110)에 대해 수평방향으로 상대이동된다. 이러한 이동 커버부(120)의 베이스부(110)에 대한 상대이동에 의해 이동 커버용 탄성체(130)가 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 이동 커버용 탄성체(130)에 의해 수평방향의 진동이 감쇠된다.
다음, 지진에 의한 수직방향의 진동이 수배전반용 함체(MP)에 인가될 경우 도 3에 화살표로 표시된 바와 같이 상부 커버부(230)가 이동 커버부(120)에 대해 수직방향으로 상대이동된다. 이러한 상부 커버부(230)의 이동 커버부(120)에 대한 상대이동에 의해 상부 커버용 탄성체(250)가 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 상부 커버용 탄성체(250)에 의해 수직방향의 진동이 감쇠된다.
또한, 지진에 의한 수직방향의 진동이 수배전반용 함체(MP)에 인가될 경우 도 3에 화살표로 표시된 바와 같이 지지 샤프트부(210)가 이동 커버부(120)에 대해 수직방향으로 상대이동된다. 이러한 지지 샤프트부(210)의 이동 커버부(120)에 대한 상대이동에 의해 이동블록용 탄성체(150)가 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 이동블록용 탄성체(150)에 의해 수직방향의 진동이 부가적으로 감쇠된다.
다음, 지진에 의한 수직방향의 진동이 수배전반용 함체(MP)에 편심되어 인가될 경우 도 6에 도시된 바와 같이 상부 커버부(230)가 베이스부(110)에 대해 상대회전된다. 이러한 상부 커버부(230)의 베이스부(110)에 대한 상대회전에 의해 상부 커버용 탄성체(250)가 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 상부 커버용 탄성체(250)에 의해 편심되어 인가되는 수직방향의 진동이 감쇠된다.
한편, 지진에 의한 수직방향의 진동 및 수직방향의 진동이 수배전반용 함체(MP)에 인가될 경우 감쇠용 실린더 로드부(340)가 감쇠용 실린더 본체부(330)에 대해 상대이동된다. 이러한 감쇠용 실린더 로드부(340)의 감쇠용 실린더 본체부(330)에 대한 상대이동에 의해 감쇠용 탄성체(350)가 탄성력을 보유하게 되며, 이러한 감쇠용 탄성체(350)에 의해 수평방향의 진동과 수직방향의 진동이 보조적으로 감쇠된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 수배전반용 내진장치(10)는, 지면에 지지되며 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛(100)과, 수평진동 감쇠유닛(100)에 지지되고 수배전반용 함체(MP)에 연결되어 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛(200)을 구비함으로써, 지진에 의한 수평방향에서의 진동 및 수직방향에서의 진동 모두에 대처가 가능하며 원위치로 안정적으로 복귀할 수 있어 사용수명이 긴 이점이 있다.
본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 수배전반용 내진장치 100: 수평진동 감쇠유닛
110: 베이스부 111: 가로 플레이트부
113: 세로 플레이트부 115: 베이스부용 구름볼
120: 이동 커버부 130: 이동 커버용 탄성체
140: 업/다운(up/down) 이동블록부 150: 이동블록용 탄성체
200: 수직진동 감쇠유닛 210: 지지 샤프트부
211: 샤프트 몸체 213: 스토핑용 돌출부재
215: 회전용 중심볼 217: 샤프트용 구름볼
230: 상부 커버부 250: 상부 커버용 탄성체
300: 보조 감쇠유닛 310: 지면용 앙카말뚝부
320: 제1 브래킷부 330: 감쇠용 실린더 본체부
340: 감쇠용 실린더 로드부 350: 감쇠용 탄성체
360: 제2 브래킷부 370: 수배전반용 앙카부
MP: 수배전반용 함체

Claims (4)

  1. 지면에 지지되며, 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수평방향의 진동을 감쇠하는 수평진동 감쇠유닛(100);
    상기 수평진동 감쇠유닛(100)에 지지되고 상기 수배전반용 함체(MP)에 연결되며, 상기 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 수직방향의 진동을 감쇠하는 수직진동 감쇠유닛(200); 및
    상기 지면에 지지되고 상기 수배전반용 함체(MP)에 연결되며, 상기 수배전반용 함체(MP)에 인가되는 상기 수평방향의 진동과 상기 수직방향의 진동을 보조적으로 감쇠하는 보조 감쇠유닛(300)을 포함하며,
    상기 수평진동 감쇠유닛(100)은,
    상기 지면에 결합되는 베이스부(110);
    상기 베이스부(110)에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 이동 커버부(120);
    상기 베이스부(110)에 결합되고 상기 이동 커버부(120)에 연결되며, 상기 이동 커버부(120)를 수평방향으로 탄성적으로 지지하는 이동 커버용 탄성체(130);
    상기 베이스부(110)에 수직방향으로 상대이동 가능하게 연결되며, 상기 수직진동 감쇠유닛(200)이 연결되는 업/다운(up/down) 이동블록부(140); 및
    상기 베이스부(110)에 지지되고 상기 업/다운(up/down) 이동블록부(140)에 연결되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부(140)를 상측으로 가압하는 이동블록용 탄성체(150)를 포함하며,
    상기 베이스부(110)는,
    상기 지면에 접촉되는 가로 플레이트부(111); 및
    상기 가로 플레이트부(111)의 상면에서 돌출되어 형성되는 세로 플레이트부(113)를 포함하며,
    상기 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부는 가장자리 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 높이가 낮아지는 오목한 형상으로 형성되며,
    상기 이동 커버용 탄성체(130)는 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 이동 커버용 탄성체(130)는 상기 베이스부(110)의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치되며,
    상기 수직진동 감쇠유닛(200)은,
    상기 이동 커버부(120)에 수직방향으로 상대이동 이동 가능하게 연결되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 수평방향으로 상대이동 가능하게 지지되는 지지 샤프트부(210);
    상기 지지 샤프트부(210)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 수배전반용 함체(MP)의 하부면에 결합되는 상부 커버부(230); 및
    상기 이동 커버부(120)에 결합되고 상기 상부 커버부(230)에 연결되며, 상기 상부 커버부(230)를 탄성적으로 지지하는 상부 커버용 탄성체(250)를 포함하며,
    상기 지지 샤프트부(210)는,
    외주면이 상기 이동 커버부(120)에 형성된 관통공(121a)의 내주면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 샤프트 몸체(211);
    상기 샤프트 몸체(211)의 외주면에서 돌출되어 형성되며, 상기 이동 커버부(120)에 연결되어 상기 지지 샤프트부(210)의 수직방향으로의 이동을 제한하는 스토핑용 돌출부재(213);
    상기 샤프트 몸체(211)의 상단부에 형성되며, 상기 상부 커버부(230)에 형성된 중심볼용 삽입홈(231a)에 회전가능하게 삽입되는 회전용 중심볼(215); 및
    상기 샤프트 몸체(211)의 하단부에 배치되고 상기 샤프트 몸체(211)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 업/다운(up/down) 이동블록부(140)의 상면부에 접촉되는 샤프트용 구름볼(217)을 포함하고,
    상기 스토핑용 돌출부재(213)는 상기 관통공(121a)의 내경보다 큰 외경을 가지는 형상으로 형성되며,
    상기 베이스부(110)는,
    상기 세로 플레이트부(113)의 상단부에 배치되고 상기 세로 플레이트부(113)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 이동 커버부(120)에 접촉되는 베이스부용 구름볼(115)을 더 포함하며,
    상기 베이스부용 구름볼(115)은 다수개로 마련되며, 다수개의 상기 베이스부용 구름볼(115)은 상기 베이스부(110)의 중앙 영역을 기준으로 하여 방사상으로 상호 이격되어 배치되고,
    상기 보조 감쇠유닛(300)은,
    상기 지면에 고정된 지면용 앙카말뚝부(310);
    상기 지면용 앙카말뚝부(310)에 회전 가능하게 결합되는 제1 브래킷부(320);
    상기 제1 브래킷부(320)에 회전 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 본체부(330);
    상기 감쇠용 실린더 본체부(330)에 상대이동 가능하게 결합되는 감쇠용 실린더 로드부(340);
    일단부가 상기 감쇠용 실린더 본체부(330)에 결합되고 타단부가 상기 감쇠용 실린더 로드부(340)에 결합되는 감쇠용 탄성체(350);
    상기 감쇠용 실린더 로드부(340)가 회전 가능하게 결합되는 제2 브래킷부(360); 및
    상기 수배전반용 함체(MP)에 결합되며, 상기 제2 브래킷부(360)가 회전 가능하게 결합되는 수배전반용 앙카부(370)를 포함하는 수배전반용 내진장치(10).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 수배전반용 내진장치(10)를 구비하는 수배전반.
KR1020190143156A 2019-11-11 2019-11-11 수배전반용 내진장치 및 이를 구비하는 수배전반 KR102112524B1 (ko)

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