KR102183822B1 - 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함 - Google Patents

탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄광의 갱내에서 사용 및 갱내에 설치된 이동레일을 타고 이동 가능하게 구비되는 것으로서, 베이스플레이트에 휠을 장착하여 이동성을 갖도록 구비되고, 상기 베이스플레이트의 상면에 캐비닛본체가 고정 설치되며, 탄광의 갱내에서 사용되는 고압 전동기를 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있도록 하기 위한 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 관한 것으로서, 상기 캐비닛본체는, 일반구조용 압연강재 제2종인 6mm 이상의 강판을 전단절곡과 용접 및 사상공정 후 캐비닛 구조로 조립하되 내외면에 방청(anticorrosive)과 방진(防塵) 및 방습(防濕) 기능을 갖도록 도막층을 형성하고, 외면에 사용상태를 표시하는 계기 및 램프에 의한 표시부를 장착하되 7mm 이상의 강화유리로 커버하여 투시창을 마련하며; 상기 고압 전동기 측 기동시 기동전류를 감소하기 위한 리액터 기동에 사용되고, 스위치 접촉자간 절연을 진공으로 하여 구동레버에 연동되어 개폐동작인 정상 상태의 부하를 투입 또는 차단하기 위한 진공접촉기; 상기 고압 전동기에 전원을 공급하여 기동할 때에 전압탭 절체를 통해 전압을 감소시켜 초기 기동하게 한 후 전압을 단계별로 높여 인가하도록 자동 변압기능을 갖는 것으로서, 전압탭 및 탭절체장치를 갖는 단권변압기; 상기 고압 전동기에 공급하는 전원을 수동으로 조작할 수 있도록 구비되는 조작용 변압기; 상기 고압 전동기 측으로 고압의 전원을 공급 또는 차단하기 위한 고압개폐기; 상기 캐비닛본체의 내측에 형성되는 습기를 제거하기 위한 스페이스 히터 및 온습도센서;를 포함하며, 상기 고압개폐기는 자동 조작을 위해 타이머 및 스위칭소자에 의한 개폐가 수행되게 하되, 스위칭소자는 푸시 버튼으로 구비하여 타이머 측 고장시 수동 조작이 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함{MOVABLE TYPE SWITCH BOARD WITH STARTING COMPENSATION PART FOR USING IN UNDERGROUND OF COAL MINE}
본 발명은 탄광의 갱내에서 사용하기 위한 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄광의 갱내에서 사용하는 고압 전동기의 기동 및 운전용으로 사용할 수 있도록 하되 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있도록 하며 탄광의 갱내 설치 및 사용에 지장이 없도록 이동 가능한 캐비닛식으로 구성하되 방청과 방진, 방습, 및 밀폐 구조를 갖도록 한 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 관한 것이다.
일반적으로 탄광(Coal Mine)은 석탄을 경제적으로 채굴 및 선별한 후 상품으로 시장에 공급하기 위한 사업소나 시설로서, 하나의 탄광이 몇 개의 구역으로 되어 있고, 각각 다른 갱구를 가지고 있을 경우 탄갱(炭坑) 또는 갱(坑)이라 하며, 대부분 갱내의 지하 깊숙한 장소에서 석탄을 채굴하고 있다.
이러한 탄광은 갱내굴착과 노천굴착으로 하는 작업으로 나눌 수 있는데, 우리나라에서는 거의 갱내굴착에 속한다 할 수 있다.
현재 우리나라에서는 대한석탄공사에 소속된 사업소에서 석탄 수급의 안정을 위해 무연탄 등을 채굴 및 생산하고 있으며, 이와 같은 석탄의 채굴과 이송 등의 작업을 수행하기 위해 체인컨베이어나 고압 전동기 등 다수의 설비가 설치되어 사용되고 있다.
특히, 갱내에서는 전동기 기동시 전압강하를 방지하는 목적으로 정격전압이 높은 고압 전동기를 채택하여 사용하는데, 이러한 고압 전동기를 더욱 안정적으로 사용 및 운전하기 위해 기동보상기 및 배전반을 함께 설치하여 사용 및 관리하고 있다.
하지만, 탄광의 갱내 등 지하 깊숙한 곳에서 작업 및 설비들을 사용하게 되므로 채굴되는 석탄의 분진은 물론 습기 등에 의해 기동보상기 및 배전반에 이상이 자주 발생되는 문제점 및 고압 전동기의 안정된 운전을 어렵게 하는 문제점이 있었고, 이로 인해 갱내에서의 석탄 채굴 작업에 상당한 지장을 초래하는 문제점이 있었으며, 또한 지하 깊숙한 곳에 위치한 열악한 환경에서의 설치 및 사용에 따른 어려움 및 한계가 발생됨은 물론 설비의 고장시 유지보수 등 관리가 힘든 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1422757호 대한민국 등록특허공보 제10-1711435호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0468995호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 탄광의 갱내에서 사용하는 고압 전동기의 기동 및 운전용으로 사용할 수 있도록 하되 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있도록 하며 탄광의 갱내 설치 및 사용에 지장이 없도록 이동 가능한 캐비닛식으로 구성하고 방청과 방진, 방습, 및 밀폐 구조를 갖도록 한 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 고압 전동기를 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전하기 위해 기동보상기와 배전반을 조합하는 구성으로 제작하며, 방청과 방진 및 방습 기능을 증대시킬 수 있도록 하여 사용 수명을 높일 수 있도록 한 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함은, 탄광의 갱내에서 사용 및 이동 가능하게 구비되는 것으로서, 베이스플레이트에 휠을 장착하여 이동성을 갖도록 구비되고, 상기 베이스플레이트의 상면에 캐비닛본체가 고정 설치되며, 탄광의 갱내에서 사용되는 고압 전동기를 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있도록 하기 위한 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 있어서, 상기 캐비닛본체는, 일반구조용 압연강재 제2종인 6mm 이상의 강판을 전단절곡과 용접 및 사상공정 후 캐비닛 구조로 조립하되 내외면에 방청(anticorrosive)과 방진(防塵) 및 방습(防濕) 기능을 갖도록 도막층을 형성하고, 외면에 사용상태를 표시하는 계기 및 램프에 의한 표시부를 장착하되 7mm 이상의 강화유리로 커버하여 투시창을 마련하며; 상기 고압 전동기 측 기동시 기동전류를 감소하기 위한 리액터 기동에 사용되고, 스위치 접촉자간 절연을 진공으로 하여 구동레버에 연동되어 개폐동작인 정상 상태의 부하를 투입 또는 차단하기 위한 진공접촉기; 상기 고압 전동기에 전원을 공급하여 기동할 때에 전압탭 절체를 통해 전압을 감소시켜 초기 기동하게 한 후 전압을 단계별로 높여 인가하도록 자동 변압기능을 갖는 것으로서, 전압탭 및 탭절체장치를 갖는 단권변압기; 상기 고압 전동기에 공급하는 전원을 수동으로 조작할 수 있도록 구비되는 조작용 변압기; 상기 고압 전동기 측으로 고압의 전원을 공급 또는 차단하기 위한 고압개폐기; 상기 캐비닛본체의 내측에 형성되는 습기를 제거하기 위한 스페이스 히터 및 온습도센서;를 포함하며, 상기 고압개폐기는 자동 조작을 위해 타이머 및 스위칭소자에 의한 개폐가 수행되게 하되, 스위칭소자는 푸시 버튼으로 구비하여 타이머 측 고장시 수동 조작이 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 고압개폐기는, 3상의 정격전압 공급단에 연결되는 것으로서, 고압의 전원 공급에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 하기 위해 고압 전동기의 기동시에는 단권변압기의 1차측에 연결한 제1개폐부를 통해 고압 전동기 측으로 기동전압을 인가되게 하고, 단권변압기의 2차측에 연결한 제2개폐부를 통해 기동전압 인가 후 일정시간 타임 지연시켜 자동 변압분을 인가되게 하며, 3상의 정격전압 공급단에 연결한 제3개폐부를 통해 일정시간 타임 지연시켜 정격전압을 인가 및 고압 전동기를 가동 전환함으로써 고압 전동기 측 안정된 운전을 수행하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 단권변압기는, 코일을 건식 권선하여 구성하되, 절연과 더불어 방진(防塵) 방습(防濕) 기능을 갖도록 코일의 외면에 절연코팅층을 형성하며; 상기 절연코팅층은, 실리콘 수지 100중량부에 폴리비닐리덴 디플루오라이드 또는 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물 30~90중량부, 표면 저항성을 높이기 위한 폴리카보네이트 10~50중량부를 혼합한 절연코팅액에 2회 이상 함침 처리하여 형성하되, 함침에 의한 코팅효율을 높일 수 있도록 진공 상태에서 함침 처리할 수 있다.
여기에서, 상기 캐비닛본체 측 도막층은, 아연분말, 알루미늄분말 또는 아연 및 알루미늄 합금분말 중에서 선택된 1종의 방청금속분말 100중량부를 기준으로 하여 수용성 아크릴에멀젼 수지 60~80중량부, 아크릴에멀젼 수지의 분산 및 안정화를 위한 유화제 5~20중량부, 도막층의 표면 저항성을 높여 석탄 및 분진의 부착을 차단 및 방지하기 위한 폴리카보네이트 30~50중량부를 포함하는 혼합 조성물로 이루어지며; 상기 아크릴계 에멀젼수지는 우수한 도막밀도를 갖게 함과 더불어 방청과 방진 및 방습 기능을 발휘하도록 주재료에 첨가재료를 3~5 : 1의 중량비율로 혼합한 화합물로 구성하되, 상기 주재료는 실란변성아크릴폴리올수지, 실록산기를 갖는 아크릴공중합체, 실리콘-아크릴 공중합체, 아크릴에스테르 코폴리머, 폴리메타아크릴에스테르 중에서 선택된 1종이고, 상기 첨가재료는 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물, 실란 또는 알콜 작용기를 갖는 불소화합물 중에서 선택된 1종이며; 상기 유화제는 카르복실기를 갖는 변성폴리비닐알콜, 술폰산을 갖는 변성폴리비닐알콜, 아세토아세틸화 폴리비닐알콜 중에서 선택된 1종일 수 있다.
여기에서, 상기 캐비닛본체의 양측 외면 상부에는 내측에 설치되는 단권변압기의 1차측과 2차측에 전원 도입선 연결을 위한 제1부싱부와 제2부싱부를 구비하되, 전기적 안전성을 위해 스터드(stud) 타입으로 구성하며; 상기 제1부싱부와 제2부싱부는 각각 케이블헤드를 포함하되 벨마우스 타입으로 구성하여 전원 도입선 연결시 내측에 충진물의 충진을 통해 방진과 방습 기능을 갖게 함과 동시에 도입선을 안정되게 지지 및 미폐 구조를 형성하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄광의 갱내에서 사용하는 고압 전동기의 기동 및 운전용으로 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있으면서 이동하여 사용할 수 있고, 방청, 방진, 방습, 밀폐 등의 기능을 제공하는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 방청과 방진 및 방습 기능을 증대시킬 수 있어 장치의 이상 발생 및 오동작을 최소화할 수 있고, 탄광의 갱내에서 사용하는 수명을 높일 수 있으며, 안전하게 사용 및 고압 전동기의 운전효율을 높일 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함을 나타낸 외형도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함 측 내측에 설치되는 요부 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 있어 고압 전동기와의 결속 상태를 나타낸 결선도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 있어 단권변압기 측 코일 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 있어 도막층을 갖는 캐비닛본체를 설명하기 위해 나타낸 개략도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함(100)은 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 베이스플레이트(110)에 휠(120)을 장착하여 이동성을 갖도록 구비되는 이동수단과, 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 고정 설치되는 것으로서 캐비닛 구조로 제작된 박스형 몸체를 갖는 캐비닛본체(130)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 이동수단은 상기 캐비닛본체(130)를 용이하게 설치 및 고정할 수 있도록 평면의 베이스플레이트(110)를 수평 배치하고, 상기 베이스플레이트(110) 측에 휠(120)을 장착함으로써 이동성을 갖도록 구비한다.
이때, 상기 휠(120)은 탄광의 갱내에 설치된 이동레일을 타고 이동 가능하게 구비된다.
상기 캐비닛본체(130)는 일반구조용 압연강재 제2종인 KSD-3503-SS41 강판으로 제작할 수 있다.
이때, 상기 캐비닛본체(130)는 일반구조용 압연강재 제2종인 KSD-3503-SS41 강판 6mm 이상의 것을 구비하여 전단절곡과 용접 및 사상공정을 거친 후 최종 캐비닛 구조로 조립하는 과정으로 제작할 수 있으며, 정면에 도어(131)가 배치된다.
여기에서, 상기 캐비닛본체(130)에는 탄광의 갱내에서 채굴되는 석탄이나 석탄분진이 내부로 유입되는 것을 방지하도록 밀폐 구조로 조립되는데, 밀폐성을 높일 수 있도록 도어(131) 측 방향에 개스킷 등이 장착될 수 있다.
상기 캐비닛본체(130)에는 탄광의 갱내 환경에서 유용하게 사용 및 사용 수명을 높일 수 있도록 하기 위해 내외면에 방청도료 등을 이용하여 도막층을 형성함이 바람직한데, 본 발명에서는 부식방지를 위한 방청(anticorrosive) 기능과 더불어 석탄의 분진유입 방지를 위한 방진(防塵) 및 습기를 방지하기 위한 방습(防濕) 기능을 갖도록 하는 도막층을 형성되게 한다.
이를 위해, 상기 캐비닛본체(130)의 내외면에 형성되는 도막층(132)은 아연분말, 알루미늄분말 또는 아연 및 알루미늄 합금분말 중에서 선택된 1종의 방청금속분말 100중량부를 기준으로 하여 수용성 아크릴에멀젼 수지 60~80중량부, 유화제 5~20중량부, 표면 저항성이 우수한 폴리카보네이트 30~50중량부를 포함하는 혼합 조성물로 이루어지게 할 수 있다.
상기 방청금속분말은 방청성과 더불어 열전도성의 특성을 발휘하여 캐비닛본체의 내측에서 발생되는 열을 외부로 전달하여 방출할 수 있도록 함으로써 캐비닛본체 측 내압 상승 방지 및 폭발 방지 기능을 하도록 알루미늄분말을 포함하는 형태가 더욱 바람직하다 할 수 있다.
상기 수용성 아크릴 에멀젼 수지는 도막 안정성 및 부착성을 제공하는 것으로서, 평균입자 크기가 10~50nm이고 유리전이온도(Tg)가 30~40℃인 것을 적용함이 바람직하다.
상기 수용성 아크릴계 에멀젼수지는 우수한 도막밀도를 갖게 함과 더불어 방청과 방진 및 방습 기능을 발휘하도록 하기 위해 주재료에 첨가재료를 3~5 : 1의 중량비율로 혼합한 화합물로 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 주재료는 실란변성아크릴폴리올수지, 실록산기를 갖는 아크릴공중합체, 실리콘-아크릴 공중합체, 아크릴에스테르 코폴리머, 폴리메타아크릴에스테르 중에서 어느 1종을 선택 사용할 수 있다.
상기 첨가재료는 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물, 실란 또는 알콜 작용기를 갖는 불소화합물 중에서 어느 1종을 선택 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드는 우수한 내화학성, 높은 열안정성, 높은 내마모성, 비반응성, 기계적 강도 및 인성, 매우 부드러운 표면을 제공하는 특성을 발휘할 수 있다.
상기 유화제는 수용성 아크릴에멀젼 수지의 분산 및 안정화를 위한 것으로서, 카르복실기를 갖는 변성폴리비닐알콜, 술폰산을 갖는 변성폴리비닐알콜, 아세토아세틸화 폴리비닐알콜 중에서 어느 1종을 선택 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트는 도막층(132)의 표면 저항성을 높여 미끄럼성을 제공하는 것으로서, 채굴되는 석탄 및 석탄분진의 부착을 차단 및 방지할 수 있으며, 기본적으로 내열성을 가지면서 우수한 열전도성 특성을 발휘할 수 있다.
이와 같은 상술한 조성으로 이루어지는 도막층(132)은 열전도성을 높여 방폭 기능을 증대시킬 수 있도록 하기 위해 열전도성 수지를 더 첨가하는 구성을 갖게 할 수 있는데, 방청금속분말 100중량부를 기준으로 하여 50~120중량부를 첨가할 수 있다.
여기에서, 상기 열전도성 수지는 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드 중에서 어느 1종을 선택 사용할 수 있다.
또한, 상기 캐비닛본체(130)에는 그 외면에 기동보상기부 배전함(100)의 사용상태를 표시하는 계기 및 램프에 의한 표시부(140)가 장착되는데, 상기 표시부(140)에 대해 7mm 이상의 강화유리로 커버하는 형태로 투시창(141)을 마련함이 바람직하다.
여기에서, 상기 표시부(140) 측에 구비되는 램프는 적, 녹, 황, 백색 등으로 구분하여 설치함으로써 운전, 정지, 고장, 기동 등으로 쉽게 구분할 수 있도록 한다.
상기 캐비닛본체(130)의 내측에는 탄광의 갱내에서 사용되는 고압 전동기를 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전하기 위한 기동보상기부 및 배전반을 조합하는 형태로 설치하는 구성을 갖게 할 수 있다.
즉, 상기 캐비닛본체(130)의 내측에는 단권변압기(171), 진공접촉기(172), 조작용 변압기(173), 고압개폐기(174), 스페이스 히터(175), 및 온습도센서(176) 등을 포함하는 구성요소들을 고정 설치할 수 있다.
상기 단권변압기(171)는 고압 전동기 측에 전원을 공급하여 기동할 때에 전압탭 절체를 통해 전압을 감소시켜 초기 기동하게 한 후 전압을 단계별로 높여 인가하도록 자동 변압기능을 갖는 것으로서, 전압탭 및 탭절체장치를 포함한다.
여기에서, 상기 전압탭은 정격전압에 대해 50%분과 65%분 및 80%분으로 자동 변압하도록 구성할 수 있으며, 갱내 환경 등 필요에 따라 자동 변압 비율을 조절할 수 있다 할 것이다.
상기 단권변압기(171)는 규소 강판에 코일을 건식 권선하는 형태로 구비함이 바람직한데, 코일(171a)에는 기계적 및 전기적으로 손상이 가지 않도록 권선 처리하되 절연과 더불어 방진(防塵)과 방습(防濕) 기능을 갖도록 외면에 절연코팅층(171b)을 형성할 수 있다.
상기 절연코팅층(171b)은 절연성 및 내열성을 위한 실리콘 수지 100중량부에 방진과 방습 기능을 위한 폴리비닐리덴 디플루오라이드 또는 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물 30~90중량부, 표면 저항성을 높여 방진특성을 증대시키기 위한 폴리카보네이트 10~50중량부를 혼합한 절연코팅액에 2회 이상 함침 처리함으로써 형성할 수 있으며, 함침에 의한 코팅효율을 높일 수 있도록 하기 위해 진공 상태에서 함침 처리함이 바람직하다.
여기에서, 상기 폴리카보네이트는 앞서 설명한 바와 같이, 표면 저항성을 높이는 특성 이외에 내열성 및 열전도성의 특성을 더 발휘할 수 있다.
상기 진공접촉기(172)는 고압 전동기 측 기동시 기동전류를 감소하기 위한 리액터 기동에 사용되고, 스위치 접촉자간 절연을 진공으로 하여 구동레버에 연동되어 개폐동작인 정상 상태의 부하를 투입 또는 차단하기 위한 것으로서, 개폐시 아크 및 빈번한 사용에 충분하게 견딜 수 있도록 구비한다.
이때, 상기 진공접촉기(172)는 캐비닛본체(130)의 내측에 설치시 대지간 절연을 500㏁ 이상으로 함이 바람직하다.
상기 조작용 변압기(173)는 고압 전동기에 공급하는 전원을 수동으로 조작할 수 있도록 하기 위해 구비되는 구성이다.
상기 고압개폐기(174)는 고압 전동기 측으로 고압의 전원을 공급 또는 차단하기 위한 개폐기능을 하는 구성이다.
이때, 상기 고압개폐기(174)는 자동 조작을 위해 타이머 및 스위칭소자에 의한 개폐가 수행되게 구비함이 바람직한데, 스위칭소자는 푸시 버튼으로 구비하여 타이머 측 고장시 수동 조작이 가능하도록 구성함이 바람직하다.
여기에서, 상기 고압개폐기(174)는 도 3에서 보여주는 바와 같이, 3상의 정격전압 공급단에 연결되는 것으로서, 고압의 전원 공급에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 하기 위해 고압 전동기(M)의 기동시에는 단권변압기의 1차측에 연결한 제1개폐부(VC1)를 통해 고압 전동기(M) 측으로 기동전압을 인가되게 하고, 단권변압기의 2차측에 연결한 제2개폐부(VC2)를 통해 기동전압 인가 후 일정시간 타임 지연시켜 자동 변압분(50%, 65%, 80%)을 순차 인가되게 하며, 이어서 3상의 정격전압 공급단에 연결한 제3개폐부(VC3)를 통해 일정시간 타임 지연시켜 정격전압을 인가 및 고압 전동기(M)를 가동 전환할 수 있도록 결선함이 바람직하다.
이를 통해, 고압 전동기(M) 측 안정된 운전을 수행할 수 있다.
상기 스페이스 히터(175)는 캐비닛본체(130)의 내측에 형성되는 습기를 제거하기 위한 히터로서, 온도 설정 및 조절이 가능하다.
상기 온습도센서(176)는 캐비닛본체(130)의 내측에 형성되는 온도 및 습도를 감지하는 것으로서, 이를 통해 스페이스 히터(175)를 제어함으로써 습기를 제거할 수 있으며, 습기에 의한 장치의 이상 또는 오동작을 차단할 수 있게 한다.
이때, 상기 온습도센서(176)는 캐비닛본체(130)의 내측 상부와 하부 및 중간부에 설치하여 최소 3곳에서의 온도 및 습도를 체크할 수 있도록 하며, 부위별 온습도의 편차에 따른 오차를 최소화하여 보다 정밀하게 제어 및 사용할 수 있도록 한다.
또한, 상기 캐비닛본체(130)의 양측 외면 상부에는 캐비닛본체(130)의 내측에 설치되는 단권변압기(171)의 1차측과 2차측에 케이블 등 전원 도입선 연결에 사용하기 위한 제1부싱부(150)와 제2부싱부(160)를 입출력으로 각각 구비하되, 전기적 안전성을 위해 스터드(stud) 타입으로 구성함이 바람직하다.
상기 제1부싱부(150)와 제2부싱부(160)는 각각 하면 일측으로 케이블헤드(151)(161)를 포함하는 구성을 갖도록 하되 상기 케이블헤드에 대해 벨마우스 타입으로 구성함으로써 케이블 등 전원 도입선을 연결할 시 케이블헤드(151)(161)의 내측에 충진물의 충진을 통해 방진 및 방습 기능을 갖게 함과 동시에 도입선을 안정되게 지지 및 밀폐 구조를 갖게 할 수 있다.
한편, 상기 캐비닛본체(130)는 강판의 이중 배치에 의한 자켓식 구조로 구비하되 앞위 간격 배치되어 이중 배치된 강판과 강판의 사이에 젤 형태로 된 실리콘 등의 완충재를 충전하는 구성을 갖게 하거나 또는 고무계 소재로 된 내압튜브를 삽입 배치하여 벽체를 보강하는 구성을 갖게 할 수 있다.
한편, 상기 캐비닛본체(130)는 내측부 열 상승을 방지하도록 냉각기능을 구비하는 구성을 갖게 할 수 있는데, 강판의 이중 배치에 의한 자켓식 구조로 구비하되 앞위 간격 배치되어 이중 배치된 강판과 강판의 내부공간 상으로 연결되는 유입구 및 배출구를 각각 형성시키고, 상기 이동수단의 베이스플레이트(110) 측 상면에 냉각매체를 저장한 냉각매체저장탱크 및 상기 냉각매체저장탱크로부터 내부에 저장된 냉각매체를 펌핑하여 유입구로 유입시키고 배출구를 통해 순환 처리하도록 연결되는 순환펌프를 배치하는 구성을 갖게 할 수 있으며, 이때 냉각매체는 냉각수, 헬륨이나 질소 등의 냉각가스, 에어일 수 있다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 탄광의 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함(100)을 통해서는 탄광의 갱내에서 사용하는 고압 전동기의 기동 및 운전용으로 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있으면서 이동하여 사용할 수 있고, 방청, 방진, 방습, 밀폐 등의 기능을 제공하는 장점을 발휘할 수 있다.
또한, 방청과 방진 및 방습 기능을 증대시킬 수 있어 장치의 이상 발생 및 오동작을 최소화할 수 있고, 탄광의 갱내에서 사용하는 수명을 높일 수 있으며, 안전하게 사용 및 고압 전동기의 운전효율을 높일 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
100: 갱내형 기동보상기부 배전함 110: 베이스플레이트
120: 휠 130: 캐비닛본체
140: 표시부 150: 제1부싱부
160: 제2부싱부 171: 단권변압기
172: 진공접촉기 173: 조작용 변압기
174: 고압개폐기 175: 스페이스 히터
176: 온습도센서

Claims (5)

  1. 탄광의 갱내에서 사용 및 이동 가능하게 구비되는 것으로서, 베이스플레이트에 휠을 장착하여 이동성을 갖도록 구비되고, 상기 베이스플레이트의 상면에 캐비닛본체가 고정 설치되며, 탄광의 갱내에서 사용되는 고압 전동기를 갱내의 열악한 환경에서 안정적으로 사용 및 운전할 수 있도록 하기 위한 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함에 있어서,
    상기 캐비닛본체는 일반구조용 압연강재 제2종인 6mm 이상의 강판을 전단절곡과 용접 및 사상공정 후 캐비닛 구조로 조립하되 내외면에 방청(anticorrosive)과 방진(防塵) 및 방습(防濕) 기능을 갖도록 도막층을 형성하고, 외면에 사용상태를 표시하는 계기 및 램프에 의한 표시부를 장착하되 7mm 이상의 강화유리로 커버하여 투시창을 마련하며;
    상기 고압 전동기 측 기동시 기동전류를 감소하기 위한 리액터 기동에 사용되고, 스위치 접촉자간 절연을 진공으로 하여 구동레버에 연동되어 개폐동작인 정상 상태의 부하를 투입 또는 차단하기 위한 진공접촉기; 상기 고압 전동기에 전원을 공급하여 기동할 때에 전압탭 절체를 통해 전압을 감소시켜 초기 기동하게 한 후 전압을 단계별로 높여 인가하도록 자동 변압기능을 갖는 것으로서, 전압탭 및 탭절체장치를 갖는 단권변압기; 상기 고압 전동기에 공급하는 전원을 수동으로 조작할 수 있도록 구비되는 조작용 변압기; 상기 고압 전동기 측으로 고압의 전원을 공급 또는 차단하기 위한 고압개폐기; 상기 캐비닛본체의 내측에 형성되는 습기를 제거하기 위한 스페이스 히터 및 온습도센서; 를 포함하며,
    상기 고압개폐기는 자동 조작을 위해 타이머 및 스위칭소자에 의한 개폐가 수행되게 하되, 스위칭소자는 푸시 버튼으로 구비하여 타이머 측 고장시 수동 조작이 가능하도록 구성하며,
    상기 고압개폐기는 3상의 정격전압 공급단에 연결되는 것으로서, 고압의 전원 공급에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 하기 위해 고압 전동기의 기동시에는 단권변압기의 1차측에 연결한 제1개폐부를 통해 고압 전동기 측으로 기동전압을 인가되게 하고, 단권변압기의 2차측에 연결한 제2개폐부를 통해 기동전압 인가 후 일정시간 타임 지연시켜 자동 변압분을 인가되게 하며, 3상의 정격전압 공급단에 연결한 제3개폐부를 통해 일정시간 타임 지연시켜 정격전압을 인가 및 고압 전동기를 가동 전환함으로써 고압 전동기 측 안정된 운전을 수행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단권변압기는,
    코일을 건식 권선하여 구성하되, 절연과 더불어 방진(防塵) 방습(防濕) 기능을 갖도록 코일의 외면에 절연코팅층을 형성하며;
    상기 절연코팅층은,
    실리콘 수지 100중량부에 폴리비닐리덴 디플루오라이드 또는 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물 30~90중량부, 표면 저항성을 높이기 위한 폴리카보네이트 10~50중량부를 혼합한 절연코팅액에 2회 이상 함침 처리하여 형성하되, 함침에 의한 코팅효율을 높일 수 있도록 진공 상태에서 함침 처리한 것을 특징으로 하는 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캐비닛본체 측 도막층은,
    아연분말, 알루미늄분말 또는 아연 및 알루미늄 합금분말 중에서 선택된 1종의 방청금속분말 100중량부를 기준으로 하여 수용성 아크릴에멀젼 수지 60~80중량부, 아크릴에멀젼 수지의 분산 및 안정화를 위한 유화제 5~20중량부, 도막층의 표면 저항성을 높여 석탄 및 분진의 부착을 차단 및 방지하기 위한 폴리카보네이트 30~50중량부를 포함하는 혼합 조성물로 이루어지며;
    상기 아크릴계 에멀젼수지는 우수한 도막밀도를 갖게 함과 더불어 방청과 방진 및 방습 기능을 발휘하도록 주재료에 첨가재료를 3~5 : 1의 중량비율로 혼합한 화합물로 구성하되,
    상기 주재료는 실란변성아크릴폴리올수지, 실록산기를 갖는 아크릴공중합체, 실리콘-아크릴 공중합체, 아크릴에스테르 코폴리머, 폴리메타아크릴에스테르 중에서 선택된 1종이고,
    상기 첨가재료는 폴리비닐리덴 디플루오라이드, 탄소수 2 내지 16의 지방족 과불화 화합물, 실란 또는 알콜 작용기를 갖는 불소화합물 중에서 선택된 1종이며;
    상기 유화제는 카르복실기를 갖는 변성폴리비닐알콜, 술폰산을 갖는 변성폴리비닐알콜, 아세토아세틸화 폴리비닐알콜 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 캐비닛본체의 양측 외면 상부에는 내측에 설치되는 단권변압기의 1차측과 2차측에 전원 도입선 연결을 위한 제1부싱부와 제2부싱부를 구비하되, 전기적 안전성을 위해 스터드(stud) 타입으로 구성하며;
    상기 제1부싱부와 제2부싱부는 각각 케이블헤드를 포함하되 벨마우스 타입으로 구성하여 전원 도입선 연결시 내측에 충진물의 충진을 통해 방진과 방습 기능을 갖게 함과 동시에 도입선을 안정되게 지지 및 밀폐 구조를 형성하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 갱내형 이동식 기동보상기부 배전함.
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