KR102297959B1 - 내진 프레임이 적용된 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반의 수평 및 수직프레임이 서로 조립되는 코너조립부의 조립 강성을 향상시킬 수 있으면서도 프레임에 쉽게 설치할 수 있는 내진 프레임이 적용된 수배전반에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 내진 프레임이 적용된 수배전반은, 수평으로 소정 길이를 가지면서 사각 틀 모양이 되도록 연결되는 복수 개의 수평프레임; 상기 수평프레임의 코너조립부에 연결되어 상하 수직의 길이를 가지도록 연결되는 복수 개의 수직프레임; 및 상기 수평프레임과 상기 수직프레임의 일단이 3차원 공간상의 X, Y, Z축 방향에서 서로 맞닿아 조립되는 코너조립부에 설치되면서 상기 코너조립부에 작용하는 외력에 대한 변형을 방지하는 복수 개의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내진 프레임이 적용된 수배전반{Switch Board with Seismic Frame}

본 발명은 내진 프레임이 적용된 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진 등의 강한 진동에도 수배전반이 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 강성이 보강된 내진 프레임이 적용된 수배전반에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 산업용 전력을 사용자에게 공급하는 전기용 설비로서 발전소나 변전소에서 보낸 전력을 사용자에게 수배전할 때 전기 계통의 감시, 제어 및 보호를 위해 설치되는 장치이다.

이러한 수배전반은 소정 크기를 가지도록 복수 개의 프레임을 조립하여 뼈대를 구성하고, 이러한 뼈대를 커버하도록 플레이트가 조립되어 소정 크기의 함체를 이루도록 구성되며, 이러한 함체의 내부에는 부스바, 기중 차단기, 배선용 차단기, 계전기 등의 배전기기가 설치된다.

상기와 같은 수배전반은 외력에 의해 수배전반이 파손되거나 변형되면 내부에 설치된 배전기기가 외부로 노출되거나 또는 외력에 의해 파손되면서 화재 및 폭발 등의 안전사고로 이어질 수 있고, 따라서 최근에는 지진 등의 외력에도 수배전반이 구조적으로 변형되거나 쉽게 파손되지 않도록 내진 기능을 갖는 수배전반의 개발이 이루어지고 있다.

상기와 같은 수배전반의 종래 기술로는 등록특허공보 제1681108호의 내진기능을 갖는 배전반(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 배전반은 건물 바닥면 상부에 가로, 세로방향으로 설치되는 복수개의 프레임으로 조립되어 내측에 각종 전기 부품이 설치되는 캐비넷과, L자 형상으로 만곡시킨 판스프링으로 양단부측이 상기 복수개의 프레임이 결합되는 코너부에 각각 볼트로 결합되는 보강부재를 포함하되, 상기 보강부재는 L자형으로 꺾인 만곡부가 형성되는 제1판스프링과, 상기 제1판스프링과 대응되는 형상으로 일정간격 이격되어 설치되되, 상기 제1판스프링보다 탄성계수가 더 높은 제2판스프링과, 상기 제1판스프링과 상기 제2판스프링 사이에 개재되는 탄성 폴리머를 포함하며, 상기 보강부재의 만곡부를 둘러싸도록 하여 상기 만곡부의 외측면에 밀착되도록 설치되는 코일스프링을 포함하여 구성된다.

그러나 상기 특허문헌의 배전반은 3방향에서 조립되는 수평 및 수직의 프레임의 코너 부분에 보강부재가 각각 볼트로 조립되기 때문에 배전반의 코너 부분에 상기 보강부재를 설치하는 데에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

따라서 지진 등의 외력에도 수배전반의 프레임이 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 구조적 강성을 보강할 수 있으면서도 프레임의 조립이 용이한 수배전반의 개발이 요구된다.

KR 10-1681108 B1 (2016. 11. 24.) KR 10-1681111 B1 (2016. 11. 24.) KR 10-1751651 B1 (2017. 06. 21.) KR 10-1757664 B1 (2017. 07. 07.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 수배전반 프레임이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수배전반의 수평 및 수직프레임이 서로 조립되는 코너 부분(이하 '코너조립부'라 한다)의 조립 강성을 향상시킬 수 있으면서도 프레임에 쉽게 설치할 수 있는 내진 프레임이 적용된 수배전반을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 내진 프레임이 적용된 수배전반은, 수평으로 소정 길이를 가지면서 사각 틀 모양이 되도록 연결되는 복수 개의 수평프레임; 상기 수평프레임의 코너조립부에 연결되어 상하 수직의 길이를 가지도록 연결되는 복수 개의 수직프레임; 및 상기 수평프레임과 상기 수직프레임의 일단이 3차원 공간상의 X, Y, Z축 방향에서 서로 맞닿아 조립되는 코너조립부에 설치되면서 상기 코너조립부에 작용하는 외력에 대한 변형을 방지하는 복수 개의 보강부재를 포함하고, 상기 복수 개의 보강부재는, 상하로 소정 길이를 가지는 제1 보강부; 상기 제1 보강부의 일측에 구비되는 연결부; 및 상기 연결부의 하부에 구비되어 좌우로 소정 길이를 가지는 제2 보강부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 연결부가 상기 제2 보강부의 상면을 따라 수평으로 길이를 가지도록 형성되는 제1 연결판; 및 일단이 상기 제1 연결판의 양단에 연결되면서 타단이 상기 제1 보강부의 측면에 고정되도록 길이를 가지는 한 쌍의 제2 연결판을 포함하고, 상기 제1 연결판에는, 소정 크기의 장공이 형성되며, 상기 제1 보강부에는, 체결볼트가 조립되는 체결공이 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 보강부가 상기 수평프레임 또는 상기 수직프레임의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판; 및 상기 제1 보강판의 일단에 90°로 연결되면서 상기 연결부와 연결되는 제2 보강판을 포함하여 상기 제1 보강부가 전체적으로 역 "ㄱ"자 모양을 가지도록 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 제2 보강부가 상기 수평프레임 또는 상기 수직프레임의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판; 및 상기 제1 보강판의 일단에 90°로 연결되도록 구성되는 소정 길이의 제2 보강판을 포함하여 상기 제2 보강부가 전체적으로 역 "ㄴ"자 모양을 가지도록 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 코너조립부에 조립된 상기 복수 개의 보강부재의 상기 연결부가 상호 연결되도록 조립되어 상기 복수 개의 보강부재를 일체로 고정시키는 보조보강부재가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 코너조립부 쪽의 수평 및 수직프레임의 외측면을 커버하도록 복수 개의 보강부재를 순차로 조립하여 설치한 다음, 체결볼트에 의해 인접된 보강부재를 상호 조립하여 고정하는 것만으로 코너조립부에 복수 개의 보강부재를 쉽게 설치할 수 있다.

그리고 수배전반의 코너조립부에 조립된 복수 개의 보강부재에 의해 지진 등의 외력이 작용하더라도 조립된 프레임이 쉽게 변형되거나 파손되어 분리되는 것이 방지되고, 이에 의해 수배전반의 내진 성능이 향상된다.

또한, 복수 개의 보강부재가 서로 연결되어 지지되므로 수배전반에 작용하는 외력이 복수 개의 보강부재를 통해 고르게 분산되어 작용하게 되면서 코너조립부의 구조적 안전성이 더욱 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 프레임이 적용된 수배전반의 예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 코너조립부의 에를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 코너조립부에 보강부재가 조립되는 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 보강부재의 예를 보인 사시도.
도 5는 도 4의 평면도.
도 6은 도 4의 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 연결부에 삽입홈이 형성된 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 보조보강부재의 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 보조보강부재가 설치된 예를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 보강부재에 걸림공과 걸림돌기가 형성된 예를 보인 도면.
도 11는 도 10에 따른 보강부재가 조립되는 예를 보인 도면.
도 12는 본 발명에 따른 보강부재의 다른 실시예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 수배전반의 수평 및 수직프레임이 서로 조립되는 코너조립부의 조립 강성을 향상시킬 수 있으면서도 프레임에 쉽게 설치할 수 있는 내진 프레임이 적용된 수배전반을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 수평프레임(10), 수직프레임(20) 및 보강부재(30)를 포함한다.

수평프레임(10)과 수직프레임(20)은 수평 및 수직 방향으로 설치되어 수배전반(1)의 뼈대를 이루는 구성이다.

이러한 수평프레임(10)과 수직프레임(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 사각 단면 모양의 프레임이 수배전반(1)의 크기 즉, 전후 방향의 폭, 좌우 방향의 길이 및 상하 높이에 맞추어 소정 길이로 절단되어 사용된다.

이때 수평프레임(10)은 소정 길이를 가지도록 절단된 4개의 수평프레임(10)이 사각 틀 모양으로 조립체로 구성되고, 이러한 조립체는 상하로 소정 간격 이격되어 한 쌍이 구비되며, 이들 조립체의 코너 부분에는 각각 상하 길이를 가지는 수직프레임(20)이 조립되고, 이에 의해 전체적으로 직육면체 또는 정육면체 형상으로 조립되게 된다.

상기와 같이 조립된 직육면체 또는 정육면체 형상의 프레임에는 필요에 따라 수평 또는 수직의 길이를 가지는 보강 프레임(도시하지 않음)이 더 조립된 다음 외측면을 커버하도록 금속 판재가 조립되고, 전방 쪽에는 개폐 가능한 도어가 설치된다.

보강부재(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수평프레임(10)과 수직프레임(20)이 3차원 축 방향(X, Y, Z)에서 서로 맞닿아 조립되는 코너조립부의 외측면을 감싸 지지하도록 설치되어 코너조립부의 강성을 보강하는 구성이다.

이러한 보강부재(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 상하 수직방향으로 소정 길이를 가지는 제1 보강부(31)와, 상기 제1 보강부(31)의 일측에 구비되는 연결부(32) 및 상기 연결부(32)의 하부에 구비되어 좌우 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 제2 보강부(33)를 포함한다.

이때 제1 보강부(31)는 도 5에 도시된 바와 같이 수평프레임(10) 또는 수직프레임(20)의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판(31A)과, 상기 제1 보강판(31A)의 일단에 90°로 연결되면서 상기 연결부(32)와 연결되는 제2 보강판(31B)을 포함하여 제1 보강부(31)가 전체적으로 역 "ㄱ"자 모양을 가지도록 형성되고, 이러한 제1 보강부(31)에는 후술되는 장공(32A')을 관통하여 삽입되는 체결볼트(B)가 조립되는 체결공(31A')이 형성된다.

그리고 연결부(32)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제2 보강부(33)의 상면을 따라 수평으로 길이를 가지도록 형성되는 제1 연결판(32A)과, 일단이 상기 제1 연결판(32A)의 양단에 연결되면서 타단이 제1 보강부(31)의 일측면에 고정되도록 길이를 가지는 한 쌍의 제2 연결판(32)을 포함하고, 이에 의해 전체적으로 상부가 개방된 "ㄷ"자 모양을 가지도록 형성된다.

또한, 제1 연결판(32A)에는 도 5에 도시된 바와 같이 소정 크기의 장공(32A')이 형성되고, 이에 의해 코너조립부에 보강부재(30)가 상호 순차적으로 조립된 다음 장공(32A')을 통해 체결볼트(B)가 조립되어 서로 중첩된 2개의 보강부재(30)가 강건하게 조립되어 고정되게 된다.

이에 더해 제2 보강부(33)는 도 6에 도시된 바와 같이 수평프레임(10) 또는 상기 수직프레임(20)의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판(33A)과, 상기 제1 보강판(33A)의 일단에 90°로 연결되도록 구성되는 소정 길이의 제2 보강판(33B)을 포함하여 제2 보강부(33)가 전체적으로 역 "ㄴ"자 모양을 가지도록 형성된다.

상기와 같은 보강부재(30)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연결부(32)에 의해 제2 보강부(33)의 길이(L1)에 대응되는 길이(L2)만큼 이격되어 구비되고, 이에 의해 보강부재(30)가 X, Y, Z축 방향에 위치되는 3개의 프레임에 각각 순차적으로 조립될 때 제1 보강부(31)와 제2 보강부(33) 사이의 이격된 공간으로 또 다른 보강부재(30)의 제2 보강부(33)가 삽입되어 조립되게 되고, 이렇게 조립된 X, Y, Z축 방향의 보강부재(30)가 서로 중첩된 부분에 적어도 1개씩의 체결볼트(B)가 조립되는 것만으로 복수 개의 보강부재(30)가 쉽고 강건하게 조립되게 된다.

한편, 코너조립부에 조립된 복수 개의 보강부재(30)를 상호 연결하도록 보조보강부재(40)가 설치될 수 있는데, 이러한 보조보강부재(40)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 연결부(32)의 측면에 접촉되어 지지하는 복수 개의 측판(41A)이 구비된 보조보강판(41)과, 상기 측판(41A)에 구비되는 소정 길이의 조립볼트(42) 및 상기 조립볼트(42)에 조립되는 조립너트(43)를 포함한다.

그리고 보강부재(30)의 연결부(32)에는 도 7에 도시된 바와 같이 조립볼트(42)가 끼움 삽입되는 소정 크기의 삽입홈(H)이 형성된다.

상기와 같은 보조보강부재(40)의 구성에 의해 코너조립부에 복수 개의 보강부재(30)가 조립된 다음 연결부(32)의 삽입홈(H)을 이용하여 보조보강부재(40)의 조립볼트(42)가 끼움 조립되고, 조립볼트(42)에 조립너트(43)를 체결하여 연결부(32)의 제2 연결판(32B)에 조립너트(43)를 밀착시켜 고정하는 것에 의해 보조보강부재(40)가 복수 개의 보강부재(30)로부터 쉽게 분리되지 않으면서 강건하게 고정 설치된다.

이러한 보조보강부재(40)의 구성에 의해 지진 등의 강한 외력이 작용하더라도 복수 개의 보강부재(30)가 보조보강부재(40)에 의해 상호 일체로 조립된 상태가 유지되게 되면서 코너조립부의 변형이 더욱 방지되게 된다.

또한, 제1 보강부(31)의 일측에는 도 10에 도시된 바와 같이 소정 크기의 걸림공(31A")이 형성되고, 연결부(32)의 제1 연결판(32A) 저면에는 소정 크기의 걸림돌기(32A")가 돌출 형성되며, 상기와 같은 구성에 의해 도 11에 도시된 바와 같이 X, Y, Z축 방향으로 보강부재(30)가 설치되면 걸림돌기(32A")가 걸림공(31A")에 삽입된 상태로 유지되게 되고, 이에 의해 보강부재(30)가 외력에도 쉽게 유동되지 않으면서 설치된 상태가 더욱 강건하게 유지되게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 내진 프레임이 적용된 수배전반은 복수 개의 수평프레임(10)과 복수 개의 수직프레임(20)에 의해 직육면체 또는 정육면체의 프레임이 구성된 상태에서 각각의 코너조립부에 보강부재(30)가 설치되어 내진에 대한 수배전반(1)의 구조적 변형을 방지하는 것으로, 이하에서는 본 발명에 따른 보강부재(30)를 코너조립부에 설치하는 예에 따라 설명한다.

X, Y, Z축 방향의 프레임 중 어느 하나의 프레임에 보강부재(30)의 제1, 2 보강부(31, 33)가 밀착되도록 설치한다.

그런 다음, 앞서 설치된 보강부재(30)의 제2 보강부(33)가 설치된 방향에 위치된 프레임에 또 다른 보강부재(30)의 제1 보강부(31)가 위치되도록 설치하고, 제2 보강부(32)는 보강부재(30)가 설치되지 않은 남은 하나의 프레임에 위치되도록 설치한다.

그리고 남은 하나의 프레임에 또 다른 보강부재(30)를 설치하여 각각의 연결부(32)가 상호 인접하여 설치된 보강부재(30)의 제1 보강부(31)와 중첩되도록 설치한다.

이와 같이 3개의 보강부재(30)가 설치되고 나면, 각각의 연결부(32)에 형성된 장공(32A')에 체결볼트(B)를 차례로 체결하여 각각의 보강부재(30)가 분리되지 않도록 강건하게 조립하여 설치가 완료된다.

위에서는 제1 보강부(31)가 역 "ㄱ"자 모양으로 형성되고, 제2 보강부(33)가 역 "ㄴ"자 모양으로 형성되는 것으로 설명되었으나, 이와 달리 도 12에 도시된 바와 같이 제1, 2 보강부(31, 33)가 각각 "ㄷ"자 모양으로 형성되는 것으로 변경되어 실시될 수 있고, 이 경우 수평 및 수직프레임(10, 20)의 변형이 더욱 방지되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 코너조립부 쪽의 수평 및 수직프레임의 외측면을 커버하도록 복수 개의 보강부재를 순차로 조립하여 설치한 다음, 체결볼트에 의해 인접된 보강부재를 상호 조립하여 고정하는 것만으로 코너조립부에 복수 개의 보강부재가 쉽게 설치되게 되고, 이에 의해 수배전반의 코너조립부가 지진 등의 외력에도 쉽게 변형되거나 파손되어 분리되는 것이 방지되게 되면서 수배전반의 내진 성능이 향상된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 수배전반 10: 수평프레임
20: 수직프레임 30: 보강부재
31: 제1 보강부 31A: 제1 보강판
31A': 체결공 31A": 걸림공
31B, 31B': 제2 보강판 32: 연결부
32A: 제1 연결판 32A': 장공
32A": 걸림돌기 32B: 제2 연결판
33: 제2 보강부 33A: 제1 보강판
33B, 33B': 제2 보강판 40: 보조보강부재
41: 보조보강판 41A: 측판
42: 조립볼트 43: 조립너트
B: 체결볼트 H: 삽입홈

Claims (4)

1. 내진에 대한 강성이 향상되도록 구성된 수배전반(1)에 있어서,
   상기 수배전반(1)은,
   수평으로 소정 길이를 가지면서 사각 틀 모양이 되도록 연결되는 복수 개의 수평프레임(10);
   상기 수평프레임(10)의 코너조립부에 연결되어 상하 수직의 길이를 가지도록 연결되는 복수 개의 수직프레임(20); 및
   상기 수평프레임(10)과 상기 수직프레임(20)의 일단이 3차원 공간상의 X, Y, Z축 방향에서 서로 맞닿아 조립되는 코너조립부에 설치되면서 상기 코너조립부에 작용하는 외력에 대한 변형을 방지하는 복수 개의 보강부재(30);
   를 포함하고,
   상기 복수 개의 보강부재(30)는,
   상하로 소정 길이를 가지는 제1 보강부(31);
   상기 제1 보강부(31)의 일측에 구비되는 연결부(32); 및
   상기 연결부(32)의 하부에 구비되어 좌우로 소정 길이를 가지는 제2 보강부(33);
   를 포함하여 구성되며,
   상기 연결부(32)는,
   상기 제2 보강부(33)의 상면을 따라 수평으로 길이를 가지도록 형성되는 제1 연결판(32A); 및
   일단이 상기 제1 연결판(32A)의 양단에 연결되면서 타단이 상기 제1 보강부(31)의 측면에 고정되도록 길이를 가지는 한 쌍의 제2 연결판(32);
   을 포함하고,
   상기 제1 연결판(32A)에는,
   소정 크기의 장공(32A')이 형성되며,
   상기 제1 보강부(31)에는,
   체결볼트(B)가 조립되는 체결공(31A')이 형성되고,
   상기 제1 보강부(31)는,
   상기 수평프레임(10) 또는 상기 수직프레임(20)의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판(31A); 및
   상기 제1 보강판(31A)의 일단에 90°로 연결되면서 상기 연결부(32)와 연결되는 제2 보강판(31B);
   을 포함하여 상기 제1 보강부(31)가 전체적으로 역 "ㄱ"자 모양을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 내진 프레임이 적용된 수배전반.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 보강부(33)는,
   상기 수평프레임(10) 또는 상기 수직프레임(20)의 외측면에 밀착되도록 형성되는 소정 길이의 제1 보강판(33A); 및
   상기 제1 보강판(33A)의 일단에 90°로 연결되도록 구성되는 소정 길이의 제2 보강판(33B);
   을 포함하여 상기 제2 보강부(33)가 전체적으로 역 "ㄴ"자 모양을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 내진 프레임이 적용된 수배전반.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 코너조립부에 조립된 상기 복수 개의 보강부재(30)의 상기 연결부(32)가 상호 연결되도록 조립되어 상기 복수 개의 보강부재(30)를 일체로 고정시키는 보조보강부재(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 내진 프레임이 적용된 수배전반.

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