KR102153298B1 - 스마트 면진장치를 갖는 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼을 사이에 두고 상, 하로 분리된 상태로 지면과 배전반에 각각 설치되는 상, 하부블럭을 통해 지진파로 인한 진동이 하부블럭으로 전해지는 과정에서 하부블럭을 타고 볼이 이동하도록 하여 상기 볼에 지지되어 있는 상부블럭이 배전반을 지탱한 상태에서 하부블럭의 흔들림이 배전반으로 전해지는 것을 최소화하여 효과적인 면진 기능을 구현할 수 있으며, 상, 하부블럭의 외측에 연결패드가 설치되어, 지진파를 흡수하는 상, 하부블럭이 서로 어긋나 상부블럭이 하부블럭 위에서 이탈하지 않도록 탄력 지지하도록 함으로서 상부블럭의 이탈로 인한 배전반의 전복 등의 사고 위험을 미연에 방지할 수 있는 스마트 면진장치를 갖는 수배전반을 제안한다.

Description

스마트 면진장치를 갖는 수배전반{Distribution panel having smart vibration isolation apparatus}

본 발명은 스마트 면진장치를 갖는 수배전반에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙에 볼을 사이에 두고 상, 하로 서로 분리된 구조의 상, 하부블럭이 강한 지진파에 의해 서로 어긋나는 과정에서 볼이 외부로 이탈하거나 혹은 상부블럭이 하부블럭의 위에서 완전히 벗어나지 않도록 상부블럭을 탄력 지탱하도록 하여 배전반을 안전하고 신뢰성있게 받쳐줄 수 있도록 한 스마트 면진장치를 갖는 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 학교나 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에서는 각각이 필요로 하는 전력을 얻기 위해 변전소로부터 공급되는 6600V 이상 22900V급 특고압을 수전하여 380V 또는 220V의 저전압의 상용전압으로 변전하는 수변전설비를 갖추게 되며, 중전기나 스위치장치 및 기타 안전장치 등의 전기설비가 함체 내부에 설치되어 전력공급을 제어하는 배전반을 구축하게 되는데, 주로 중량감을 갖는 중전기기들이 많이 배치된다.

특히, 특고압을 변성하기 위한 중전기나 주선로와 예비선로의 자동부하전환에 사용되는 자동부하절체개폐기(ALTS), 고전압/대전류를 저전압/소전류로 변성시키는 계기용 변압변류기(MOF), 진공차단기(VCB) 등은 대표적인 중전기기들이라 할 수 있다.

한편, 이러한 구성들로 이루어진 배전반은 지면에 고정 설치되기 때문에 지진 발생 시 지진파의 진동에 의하여 배전반에 구비된 함체에 변형이 발생되거나, 배전반 내부에 설치된 각종 전기기기가 파손될 수 있고, 심할 경우 배전반이 넘어질 수 있다는 문제점이 있으며, 이는 결과적으로 전력이 필요한 곳에 안정적으로 전력을 공급할 수 없게 되고, 누전 등으로 인해 감전사고 등을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1810334 호 및 등록번호 제 10-1749152 호를 예로 들 수 있다.

상기 선행기술들의 면진장치에는 통상적으로 방진고무패드가 사용되고 있다.

그러나 선행기술의 면진장치는 지진파 발생시 상기 방진고무패드의 인장강도 및 압축강도에만 의존하며 충격을 흡수하는 구조임에 따라 고무라는 재질이 가지는 한계가 있어 방진고무패드의 허용 강도 이상의 지진파가 발생하면 면진 기능을 상실하여 배전반이 전복 되는 등의 안전사고에 효과적으로 대응할 수 없다는 단점이 있다.

문헌 1: 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1469164 호 문헌 2: 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1810334 호 문헌 3: 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1749152 호

따라서, 본 발명의 목적은 볼을 사이에 두고 상, 하로 분리된 상태로 지면과 배전반에 각각 설치되는 상, 하부블럭을 통해 지진파로 인한 진동이 하부블럭으로 전해지는 과정에서 볼이 하부블럭을 타고 이동하도록 하여 지진파의 진동이 상부블럭으로 전해지는 것을 최소화할 수 있도록 한 스마트 면진장치를 갖는 수배전반을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 지진파를 흡수하는 상, 하부블럭이 서로 어긋나 상부블럭이 하부블럭 위에서 이탈하지 않도록 탄력 지지하여 상부블럭이 설치되어 있는 배전반이 면진장치에서 이탈하지 않도록 한 스마트 면진장치를 갖는 수배전반을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수평 방향 진동은 물론 수직 방향 진동까지 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 스마트 면진장치를 갖는 수배전반을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이중의 잠금구조를 통해 연결패드가 블럭에서 쉽게 분리되지 않도록 한 스마트 면진장치를 갖는 수배전반을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 동일한 구조로 수배전반(200)의 바닥 네 모서리면에 4개가 설치되어 지진 발생시 수평 및 수직 방향 진동에 의한 흔들림을 감쇄시키게 되는 스마트 면진장치를 갖는 수배전반에 있어서, 상기 면진장치는 지면에 접촉하는 제 1하부플레이트, 상기 제 2하부플레이트의 상면에 적층되며 탄성력을 가지는 재질로 성형되며 외측으로는 체결홈이 함몰 형성된 하부탄성패드, 상기 하부탄성패드의 상면에 적층되며 상면에는 곡면 형태의 라운드홈이 함몰 형성된 제 2하부플레이트로 구성하여 지진 발생시의 진동으로 수평 및 수직 방향으로 흔들리는 하부블럭, 상기 수배전반의 바닥 모서리에 접촉하는 제 1상부플레이트, 상기 제 1상부플레이트의 하면에 접촉하며 탄성력을 가지는 재질로 성형되며 외측으로는 체결홈이 함몰 형성된 상부탄성패드, 상기 상부탄성패드의 하면에 접촉하며 하면에는 곡면 형태의 라운드홈이 함몰 형성된 제 2상부플레이트로 구성한 상부블럭, 상기 상, 하부블럭의 제 2상, 하부플레이트의 상면 및 하면에 형성되어 있는 라운드홈 사이에 위치하며 상기 배전반의 하중을 지탱하는 상기 상부블럭을 지지하며 상기 하부블럭의 수평 및 수직 방향 흔들림으로 인해 상기 하부블럭의 라운드홈 중앙부에서 가장자리쪽으로 상기 상부블럭과 함께 이동하며 상기 하부블럭의 흔들림이 상기 배전반으로 전해지는 것을 감쇄시키는 볼, 상기 상, 하부블럭의 상, 하부탄성패드의 외측에 함몰 형성되어 있는 체결홈에 각각 삽입되는 상부밴딩부 및 하부밴딩부를 가지며 상기 상, 하부밴딩부 사이에 골곡면부가 일체 형성되도록 구성하여, 상기 상, 하부블럭의 외측에 연결 설치되며 상기 하부블럭의 수평 및 수직 흔들림을 탄력 지지함과 동시에 상기 하부블럭의 흔들림으로 인해 상기 상부블럭이 상기 하부블럭에서 이탈하지 않도록 탄력 지지하는 적어도 하나 이상의 연결패드를 포함하여 구성하며, 상기 상부블럭의 제 1상부플레이트와 상기 상부탄성패드, 상기 제 2상부플레이트 및 상기 연결패드의 상부밴딩부에는 수직선상으로 연결하여 통하는 구멍이 형성되고, 상기 구멍으로 볼트가 나사식으로 체결되며, 상기 하부블럭의 제 1하부플레이트와 상기 하부탄성패드, 상기 제 2하부플레이트 및 상기 연결패드의 하부밴딩부에는 수직선상으로 연결하여 통하는 구멍이 형성되고, 상기 구멍으로 볼트가 나사식으로 체결되도록 하며, 상기 면진장치의 상부블럭과 배전반 사이에는 상기 4개의 면진장치를 연결 구성하는 상부연결플레이트가 설치되고, 상기 면진장치의 하부블럭과 지면 사이에는 상기 4개의 면진장치를 연결 구성하는 하부연결플레이트가 설치됨을 설치됨을 특징으로 한다.

상기 상, 하부 밴딩부의 선단 양측에는 쐐기 형상의 걸림턱이 일체 마련되며, 상기 상, 하부 밴딩부가 삽입되는 상기 상, 하부탄성패드의 체결홈 내면 양측에는 상기 걸림턱이 걸려지는 걸림홈이 더 형성되도록 구성함이 바람직하다.

본 발명의 볼을 사이에 두고 상, 하로 분리된 상태로 지면과 배전반에 각각 설치되는 상, 하부블럭을 통해 지진파로 인한 진동이 하부블럭으로 전해지는 과정에서 하부블럭을 타고 볼이 이동하도록 하여 상기 볼에 지지되어 있는 상부블럭이 배전반을 지탱한 상태에서 하부블럭의 흔들림이 배전반으로 전해지는 것을 최소화하여 효과적인 면진 기능을 구현할 수 있다.

특히, 상, 하부블럭의 외측에 연결패드가 설치되어, 지진파를 흡수하는 상, 하부블럭이 서로 어긋나 상부블럭이 하부블럭 위에서 이탈하지 않도록 탄력 지지하도록 함으로서 상부블럭의 이탈로 인한 배전반의 전복 등의 사고 위험을 미연에 방지할 수 있다.

또한 수평 방향 진동은 물론 수직 방향 진동까지 효과적으로 감쇄시킬 수 있으며, 이중의 잠금 구조를 통해 연결패드가 블럭에서 쉽게 분리되지 않아 보다 안정적으로 면진 기능을 구현할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 면진장치를 갖는 수배전반의 전체 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 하나의 면진장치를 발췌하여 도시한 도면.
도 3은 도 2의 면진장치를 분해하여 도시한 분해 입체도.
도 4는 도 3의 결합 입체도.
도 5는 도 3에서 상부블럭의 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 6은 도 3에서 하부블럭의 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 7는 도 2에서 수평 및 수직 방향 진동이 발생할 때의 면진장치의 동작상태도.
도 8은 지진 감지 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 면진장치를 갖는 수배전반의 구조를 도시한 도면이다.

도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 수배전반(200)의 바닥면 외곽 네모서리에는 수배전반(200)을 지면에서 일정거리 이격시킨 상태로 지탱하며 지진시 발생하는 수평 및 수직 방향 진동이 수배전반으로 전해지는 것을 최소화하여 수배전반이 지진의 영향으로 흔들리거나 전복되지 않도록 할 목적으로 제공되는 장치이다.

상기 면진장치(100)는 동일한 구조로 하여 배전반(200)의 바닥면 네 모서리면에 각각 설치되어 지는 바, 하기에서는 하나의 면진장치 구조를 대표하여 기술하기로 한다.

도 2는 도 1에서 하나의 면진장치를 발췌하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 면진장치를 분해하여 도시한 분해 입체도이고, 도 4는 도 3의 결합 입체도이며, 도 5는 도 3에서 상부블럭의 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 6은 도 3에서 하부블럭의 구성을 분해하여 도시한 도면이며, 도 7는 도 2에서 수평 및 수직 방향 진동이 발생할 때의 면진장치의 동작상태도이다.

도 2 내지 도 7에서와 같이 상기 면진장치(100)는 크게 상, 하부블럭(10, 30), 볼(50) 그리고 연결패드(60)를 포함하여 구성한다.

상기 하부블럭(30)은 지면에 고정 설치되는 블럭으로서, 상기 하부블럭(30)은 제 1하부플레이트(32), 상기 제 1하부플레이트(32)의 상면에 적층되는 하부탄성패드(36), 상기 하부탄성패드(36) 위에 적층되는 제 2하부플레이트(40)로 구성한다.

상기 제 1하부플레이트(32)는 지면과 직접적으로 접촉한 상태에서 지진 발생시 진동을 직접적으로 전달받는 부분으로서, 상기 제 1하부플레이트(32)는 내구성이 높은 금속성의 재질로 제작하여, 하부블럭(30)으로 전해지는 충격으로 하부블럭(30)이 파손되지 않도록 지지한다.

하부블럭(30)의 바닥에 설치되는 플레이트를 금속성의 제 1하부플레이트(32)로 구성한 것은 지진 발생시 진동이 처음 전해지는 부분의 내구성을 높혀 충격에 의한 파손을 방지하도록 하기 위함이다.

상기 하부탄성패드(36)는 탄소나노튜브와 합성고무를 혼합하여 사출 성형된 패드로서 상기 하부탄성패드(36)는 자체 탄성력으로 수직 방향으로 전해지는 진동을 흡수하여 배전반의 흔들림을 잡아주게 된다. 특히 하부탄성패드(36)를 사출 성형할 때, 포함된 탄소나노튜브를 통해 일반적인 고무재질에 비해 뛰어난 인장 강도 및 압축강도를 가지게 되어, 수직 방향 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다.

상기 하부탄성패드(36)의 외측에는 체결홈(38)이 함몰 형성되고, 상기 체결홈(38)에는 전술한 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)가 각각 삽입된 상태로 걸림 고정된다.

또한, 상기 체결홈(38)의 내부 양측에는 걸림홈(39)이 더 형성되며, 상기 걸림홈(39)에는 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)가 상기 체결홈(38)에 삽입되고 나면 상기 하부밴딩부(66)의 양측에 돌출 형성되어 있는 쐐기형의 걸림턱(70)이 걸려지도록 하여 지진으로 인한 충격 발생시 상기 연결패드(60)가 휘어지거나 복원되는 과정에서 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)가 하부탄성패드(36)의 체결홈(38)에서 빠져나가 이탈하는 것을 방지하게 된다.

상기 제 2하부플레이트(40)는 상기 하부탄성패드(36)의 상면에 적층되는 플레이트로서 금속 재질로 내구성을 가지도록 성형된다.

상기 제 2하부플레이트(40)의 상면 중앙에는 라운드홈(42)이 굴곡지게 함몰 형성되며, 상기 라운드홈(42)에는 볼(50)이 안착된 상태에서 수평 및 수직 방향 진동에 의한 흔들림이 상부블럭(10)을 통해 배전반(200)으로 전해지는 것을 최소화시킨다.

즉, 지진이 발생하기 전에는 볼(50)은 라운드홈(42)의 중앙에 위치한 상태에서 배전반(200)의 하중을 지탱하게 되는 데, 이 상태에서 지진 발생시 하부블럭(30)으로 수평 및 수직 방향 진동이 전해지면 하부블럭(30)이 흔들리는 과정에서 볼(50)은 하부블럭(30)의 라운드홈(42)을 타고 상기 라운드홈(42)의 외곽으로 이동하게 되는 데, 이때 하부블럭(30)의 라운드홈(42)은 상기 볼(50)의 곡면을 따라 틸팅 동작하게 되고, 상기 하부블럭(30) 위에 볼(50)을 사이에 두고 위치하는 상부블럭(10)은 볼(50)과 함께 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 외곽으로 이동하는 과정에서 지진에 의한 수평 및 수직 방향 진동의 흔들림을 최소한으로 전달받게 된다.

상기 하부블럭(30)을 구성하는 제 1하부플레이트(32), 하부탄성패드, 연결패드(60)의 하부밴딩부(66) 및 제 2하부플레이트(40)의 외곽면에는 수직선상으로 서로 연결하여 통하는 체결구멍(32a, 36a, 66a, 40a)이 형성되어 있으며, 상기 체결구멍(32a, 36a, 66a, 40a)으로 볼트(90)가 나사식으로 체결되며 하부블럭(30)의 제 1하부플레이트(32)와 제 2하부플레이트(40) 그리고 하부탄성패드(36) 및 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)를 서로 결합하게 된다.

상기 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)는 걸림턱(70)과 함께 상기 볼트(90)를 통해 2중의 걸림 고정이 이루어져 수평 및 수직 방향으로 강한 진동이 전해지더라도 하부탄성패드(36)의 체결홈(38)에서 분리되지 않고 견고한 삽입 상태를 유지할 수 있으며, 이러한 연결패드(60)의 견고한 고정을 통해 강한 지진에 의한 상부블럭(10)의 이탈로 배전반(200)이 전복되는 등의 사고를 방지할 수 있다.

상기 상부블럭(10)은 상기 하부블럭(30)과 동일한 구조로 제작된다.

상기 상부블럭(10)은 제 1상부플레이트(12), 상기 제 1상브플레이트(12) 아래에 접촉하는 상부탄성패드(16), 상기 상부탄성패드(16) 아래에 접촉되는 제 2상부플레이트(20)로 구성하여 상기 하부블럭(30) 위에 볼(50)을 사이에 두고 올려진 상태에서 배전반(200)의 바닥 모서리에 고정되며 상기 배전반(200)의 하중을 지탱하게 된다.

상기 상부블럭(10)의 상부탄성패드(16) 외측면에는 체결홈(18)이 함몰 형성되고, 상기 체결홈(18)에는 전술한 연결패드(60)의 상부밴딩부(64)가 각각 삽입된 상태로 걸림 고정된다. 또한, 상기 체결홈(18)의 내부 양측에는 걸림홈(19)이 더 형성되며, 상기 걸림홈(19)에는 연결패드(60)의 상부밴딩부(64)가 상기 체결홈(18)에 삽입되고 나면 상기 상부밴딩부(64)의 양측에 돌출 형성되어 있는 쐐기형의 걸림턱(68)이 걸려지도록 하여 지진으로 인한 충격 발생시 상기 연결패드(60)가 휘어지거나 복원되는 과정에서 연결패드(60)의 상부밴딩부(64)가 상부탄성패드(16)의 체결홈(18)에서 빠져나가 이탈하는 것을 방지하게 된다.

상기 제 2상부플레이트(20)의 하면 중앙에는 라운드홈(22)이 함몰 형성되며, 상기 라운드홈(22)은 전술한 제 2하부플레이트(40)의 라운드홈(42) 상면에 안착되어 있는 볼(50) 위에 올려지도록 한 상태에서 배전반(200)의 하중으로 상기 볼(50)을 가압하도록 한다.

상기 상부블럭(10)은 배전반(200)의 하중으로 볼(50)을 가압하며 지진이 발생하기 전까지는 배전반(200)의 하중을 지탱하게 되며, 지진 발생시 수평 및 수직 방향 진동으로 하부블럭(30)이 흔들리면 상기 하부블럭(30)의 라운드홈(42)의 가장자리쪽으로 볼(50)이 미끄러지며 이동하는 과정에서(도 7참조) 상기 볼(50)과 함께 상부블럭(10)도 이동하며 배전반(200)의 수평 및 수직 방향 진동에 의한 흔들림을 최소화시킨다.

상기 볼(50)은 상기 상, 하부블럭(10, 30) 사이, 바람직하게는 하부블럭(30)의 제 2하부플레이트(40)의 라운드홈(42)과, 상기 상부블럭(10)의 제 2상부플레이트(20)의 라운드홈(22) 사이에 위치한 상태에서 상기 상부블럭(10)으로 전해지는 배전반(200)의 하중을 지탱하며 하부블럭(30)으로 전달하게 된다.

이 상태에서 지진이 발생하여 하부블럭(30)이 수직 및 수평 방향으로 흔들리게 되면 볼(50)은 상부블럭(10)을 지지한 상태에서 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 가장자리로 이동하며 상부블럭(10)으로 하부블럭(30)의 수평 및 수직 방향 흔들림이 전해지는 것을 감쇄시키게 된다.

상기 연결패드(60)는 상기 상, 하부블럭(10, 30)의 외측에 연결 설치되며 수평 및 수직 진동을 탄력 지지함과 더불어 수평 및 수직 진동으로 인한 하부블럭(30)의 흔들림으로 상부블럭(10)이 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 가장자리 밖으로 벗어나 하부블럭(30)에서 이탈하는 것을 방지하게 된다.

즉, 큰 지진이 발생하면 하부블럭(30)의 흔들림이 크게 발생하여 볼과 함께 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 가장자리로 이동한 상부블럭(10)이 라운드홈(42)에서 벗어날 수 있는 데, 이때 상기 연결패드(60)가 상부블럭(10)이 라운드홈(42) 밖으로 벗어나지 않도록 탄력 지지함으로서 상부블럭(10)의 이탈로 인한 배전반(200)의 넘어짐 등의 안전사고 위험을 미연에 방지할 수 있다.

상기 연결패드(60)는 탄소나노튜브와 합성고무를 혼합하여 사출 성형되는 데, 이때 상기 연결패드(60)는 단면상으로 "⊃"형상을 가지도록 중앙에 굴곡면부(62), 상기 굴곡면부(62)의 상, 하단에 수평 방향으로 밴딩 형성되는 상, 하부밴딩부(64, 66)를 가지도록 성형한다.

이러한 구조의 연결패드(60)는 동일한 구조로 하여 4개를 제작하여 하나의 면진장치(100)를 구성하는 상, 하부블럭(10, 30)의 외측을 따라 조립 구성한다.

상기 연결패드(60)의 상부밴딩부(62)는 상부블럭(10)의 상부탄성패드(16)에 형성되어 있는 체결홈(18)에 끼워넣고, 상기 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)는 하부블럭(30)의 탄성패드(36)에 형성되어 있는 체결홈(38)에 끼워넣어, 연결패드(60)를 상, 하부블럭(10, 30)의 외측에 조립 구성하도록 한다.

상기 연결패드(60)는 상, 하부블럭(10, 30)의 외측에 끼워지며 상기 상, 하부블럭(10, 30)을 서로 연결 구성한 상태에서 수평 및 수직 방향 진동이 발생하여 하부블럭(30)이 수평 방향으로 흔들리면 도 7에서와 같이 상부블럭(10)의 이동을 탄력 지지하며 상부블럭이 하부블럭에서 이탈하지 않도록 지지하여 배전반(200)의 전복을 방지하게 된다.

상기 상부블럭(10)을 구성하는 제 1상부플레이트(12), 상부탄성패드(16), 연결패드(60)의 상부밴딩부(64) 및 제 2상부플레이트(20)의 외곽면에는 수직선상으로 서로 연결하여 통하는 체결구멍(12a, 16a, 20a, 64a)이 형성되어 있으며, 상기 체결구멍(12a, 16a, 20a, 64a)으로 볼트(80)가 나사식으로 체결되며 상부블럭(10)의 제 1, 2상부플레이트(12, 14), 상부탄성패드(16), 연결패드(60)의 상부밴딩부(64) 및 제 2상부플레이트(20)를 서로 결합하게 된다.

상기 연결패드(60)의 상부밴딩부(64)는 걸림턱(68)과 함께 상기 볼트(80)를 통해 2중의 걸림 고정이 이루어져 수평 및 수직 방향으로 강한 진동이 전해지더라도 상부탄성패드(16)의 체결홈(18)에서 분리되지 않고 삽입된 상태를 유지할 수 있으며, 이러한 연결패드(60)의 견고한 고정을 통해 강한 지진에 의한 상부블럭(10)의 이탈로 배전반(200)이 전복되는 등의 사고를 방지할 수 있다.

한편, 상기한 구성의 면진장치(100)는 동일한 구조로 하여 배전반(200)의 바닥면 네모서리에 4개가 배치되는 데, 이때 각 면진장치(100)는 상, 하부연결플레이트(300, 310)로 서로 연결 구성하여 지진 발생시 면진장치(100)의 상, 하부블럭(10, 30)이 수직 및 수평 방향으로 동시에 흔들리며 배전반(200)으로 전해지는 진동을 흡수하도록 한다.

상기 상부연결플레이트(300)는 사각틀 형태로 제작하여 면진장치(100)를 구성하는 상부블럭(10)과 배전반(200) 사이에 위치한 상태에서 각 면진장치(100)의 상부블럭(10)을 서로 연결 구성하게 되고, 상기 하부연결플레이트(310)는 상기 상부연결플레이트(300)와 동일한 사각틀 형태로 제작하여 면진장치(100)를 구성하는 하부블럭(30)과 지면 사이에 위치한 상태에서 각 면진장치(100)의 하부블럭(30)을 서로 연결 구성하게 된다.

상기 상, 하부연결플레이트(300, 310)를 통해 지진 발생시 각 면진장치(100)의 하부블럭(30)은 동시에 흔들리며 배전반으로 전해지는 진동을 흡수할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 스마트 면진장치를 갖는 수배전반은 지진 등으로 진동이 발생하면 지면에 접촉하고 있는 하부블럭(30)이 수평 및 수직 방향으로 흔들리게 되는 데, 이때 하부블럭(30)으로 전해지는 수직 방향 진동은 하부탄성패드(36)가 일차적으로 흡수하여 감쇄시킨다.

그리고 하부블럭(30)의 제 2하부플레이트(40)의 라운드홈(42) 중앙에 올려져 있는 볼(50)은 배전반(200)의 바닥 모서리에 설치되어 있는 상부블럭(10)을 지지한 상태에서 상기 하부블럭(30)의 수평 및 수직 방향 진동에 의한 흔들림으로 상기 라운드홈(42)의 가장자리로 이동하게 되는 데, 이때 하부블럭(30)의 라운드홈(42)은 상기 볼(50)의 곡면을 따라 틸팅 동작하게 되고, 상기 하부블럭(30) 위에 볼(50)을 사이에 두고 위치하는 상부블럭(10)은 볼(50)과 함께 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 외곽으로 이동하는 과정에서 지진에 의한 수평 및 수직 방향 진동의 흔들림을 최소한으로 전달받게 된다.

이와 동시에 상, 하부블럭(10, 30)의 외측에 끼워져 있는 연결패드(60)는 상기 상, 하부블럭(10, 30)을 서로 연결 구성한 상태에서 수평 및 수직 방향 진동이 발생하여 하부블럭(30)이 수평 및 수직 방향으로 흔들리면 도 7에서와 같이 상부블럭(10)의 이동을 탄력 지지하여 큰 지진으로 인해 상부블럭(10)이 하부블럭(30)에서 완전히 벗어나지 않고 허용된 범위내에서 이동하도록 유도하여 상부블럭(10)의 이탈로 인한 배전반(200)의 전복 등과 사고 위험을 방지하게 된다.

또한, 수직 및 수평 방향 진동시 상기 연결패드(60)의 굴곡면부(62)는 탄력적으로 오무려지거나 펼쳐지는 동작도 수행하여 수직 방향 진동을 흡수하여 배전반(200)으로 충격이 전해지는 것을 감쇄시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서 기술한 스마트 면진장치를 갖는 수배전반에는 지진발생시 진동을 상황실 등으로 실시간으로 전송하고 모니터링하기 위한 지진 감지 모니터링 장치(400)가 더 설치된다.

상기 지진 감지 모니터링장치(400)는 도 10에서 도시하고 있는 바와 같이 지진 감지 컨트롤(410), 산업용PC(420), 지진 감지 모니터링 시스템(430)으로 이루어진다.

상기 지진 감지 컨트롤(410)은 지진이 발생하면 이를 감지하여 산업용PC(420)로 전송하고, 산업용 PC(420)는 지진 감지 컨트롤(410)에서 전송되는 데이터를 저장함과 동시에 지진 감지 모니터링 시스템(430)를 통해 지진파를 파형으로 변환시킨 상태로 디스플레이로 보여지도록 한다.

그리고 상기 지진 감지 모니터링 장치(400)에서 감지되는 데이터는 공유기를 통해 무선으로 상황 통제실로 전송되어 상황실에서 각 지진 감지 모니터링 장치가 설치된 곳의 지진 발생 유무를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

10: 상부블럭 12: 제 1상부플레이트
16: 상부탄성패드
20: 제 2상부플레이트 22: 라운드홈
30: 하부블럭 32: 제 1하부플레이트
36: 하부탄성패드
40: 제 2하부플레이트 42: 라운드홈
50: 볼 60: 연결패드
64: 상부밴딩부 66: 하부밴딩부
68, 70: 걸림턱 100: 면진장치
200: 배전반 300: 상부연결플레이트
310: 하부연결플레이트

Claims (2)

1. 동일한 구조로 수배전반(200)의 바닥 네 모서리면에 4개가 설치되어 지진 발생시 수평 및 수직 방향 진동에 의한 흔들림을 감쇄시키게 되는 스마트 면진장치를 갖는 수배전반에 있어서,
   상기 면진장치(100)는;
   지면에 접촉하며 내구성이 높은 금속성의 재질로 제작된 제 1하부플레이트(32);
   상기 제 1하부플레이트(32)의 상면에 적층되며 탄성력을 가지도록 탄소나노튜브와 합성고무를 혼합하여 사출 성형되며 그 외측으로는 체결홈(38)이 함몰 형성된 하부탄성패드(36);
   상기 하부탄성패드(36)의 상면에 적층되며 상면에는 곡면 형태의 라운드홈(42)이 함몰 형성되며 내구성이 높은 금속성의 재질로 제작된 제 2하부플레이트(40)로 구성하여 지진 발생시의 진동으로 수평 및 수직 방향으로 흔들리는 하부블럭(30);
   상기 수배전반(200)의 바닥 모서리에 접촉하며 내구성이 높은 금속성의 재질로 제작된 제 1상부플레이트(12);
   상기 제 1상부플레이트(12)의 하면에 접촉하며 탄성력을 가지도록 탄소나노튜브와 합성고무를 혼합하여 사출 성형되며 그 외측으로는 외측으로는 체결홈(18)이 함몰 형성된 상부탄성패드(16);
   상기 상부탄성패드(16)의 하면에 접촉하며 하면에는 곡면 형태의 라운드홈(22)이 함몰 형성되며 내구성이 높은 금속성의 재질로 제작된 제 2상부플레이트(20)로 구성한 상부블럭(10);
   상기 상, 하부블럭(10, 30)의 제 2상, 하부플레이트(20, 40)의 상면 및 하면에 형성되어 있는 라운드홈(22, 42) 사이에 위치하며 상기 배전반(200)을 하중을 지탱하는 상기 상부블럭(10)을 지지하며 상기 하부블럭(30)의 수평 및 수직 방향 흔들림으로 인해 상기 하부블럭(30)의 라운드홈(42) 중앙부에서 가장자리쪽으로 상기 상부블럭(10)과 함께 이동하며 상기 하부블럭(30)의 흔들림이 상기 배전반(200)으로 전해지는 것을 감쇄시키는 볼(50);
   전체적으로 "⊃" 단면 형상을 가지도록 탄소나노튜브와 합성고무를 혼합하여 사출 성형되며 상기 상, 하부블럭(10, 30)의 상, 하부탄성패드(16, 36)의 외측에 함몰 형성되어 있는 체결홈(18, 38)에 각각 삽입되는 상부밴딩부(64) 및 하부밴딩부(66)를 가지며 상기 상, 하부밴딩부(64, 66) 사이를 연결하는 골곡면부(62)가 일체 형성되도록 구성하여, 상기 상, 하부블럭(10, 30)의 외측을 따라 4개가 연결 설치되며 상기 하부블럭(30)의 수평 및 수직 흔들림을 탄력 지지함과 동시에 상기 하부블럭(30)의 흔들림으로 인해 상기 상부블럭(10)이 상기 하부블럭(30)에서 이탈하지 않도록 탄력 지지하는 4개의 연결패드(60)를 포함하여 구성하며;
   상기 연결패드(60)의 상, 하부 밴딩부(64, 66)의 선단 양측에는 쐐기 형상의 걸림턱(68, 70)이 일체 마련되며;
   상기 상, 하부 밴딩부(64, 66)가 삽입되는 상기 상, 하부탄성패드(16, 36)의 체결홈(18, 38) 내면 양측에는 상기 걸림턱(68, 70)이 걸려지기 위한 걸림홈(19, 39)이 형성되도록 하여, 지진으로 인한 충격 발생시 상기 연결패드(60)가 휘어지거나 복원되는 과정에서 연결패드(60)의 상, 하부밴딩부(64, 66)가 상, 하부탄성패드(16, 36)의 체결홈(18, 38)에서 빠져나가 이탈하는 것을 방지하며;
   상기 상부블럭(10)의 제 1상부플레이트(12)와 상기 상부탄성패드(16), 상기 제 2상부플레이트(20) 및 상기 연결패드(60)의 상부밴딩부(64)에는 수직선상으로 연결하여 통하는 구멍(12a, 16a, 20a, 64a)이 형성되고, 상기 구멍(12a, 16a, 20a, 64a)으로 볼트(80)가 나사식으로 체결되며;
   상기 하부블럭(30)의 제 1하부플레이트(32)와 상기 하부탄성패드(36), 상기 제 2하부플레이트(40) 및 상기 연결패드(60)의 하부밴딩부(66)에는 수직선상으로 연결하여 통하는 구멍(32a, 36a, 40a, 66a)이 형성되고, 상기 구멍(32a, 36a, 40a, 66a)으로 볼트(90)가 나사식으로 체결되도록 하며;
   상기 연결패드(60)의 상, 하부 밴딩부(64, 66)는 상기 상, 하부탄성패드(16, 36)의 체결홈(19, 39)에 삽입된 상태에서 상기 걸림턱(68, 70) 및 걸림홈(19, 39)과 상기 볼트(80, 90)에 의해 수평 및 수직 방향으로 강한 진동이 전해지더라도 상부탄성패드(16)의 체결홈(18)에서 분리되지 않고 삽입된 상태를 유지할 수 있으며;
   상기 면진장치(100)의 상부블럭(10)과 배전반(200) 사이에는 상기 4개의 면진장치를 상기 배전반에 연결 구성하는 상부연결플레이트(300)가 설치되고;
   상기 면진장치(100)의 하부블럭(30)과 지면 사이에는 상기 4개의 면진장치를 지면위로 연결 구성하는 하부연결플레이트(310)가 설치되도록 함을 특징으로 하는 스마트 면진장치를 갖는 수배전반.
   
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