KR102367459B1 - Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof - Google Patents

Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102367459B1
KR102367459B1 KR1020210124855A KR20210124855A KR102367459B1 KR 102367459 B1 KR102367459 B1 KR 102367459B1 KR 1020210124855 A KR1020210124855 A KR 1020210124855A KR 20210124855 A KR20210124855 A KR 20210124855A KR 102367459 B1 KR102367459 B1 KR 102367459B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damper
earthquake
disposed
washer
piezoelectric element
Prior art date
Application number
KR1020210124855A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오영권
Original Assignee
탑인더스트리(주)
탑정보통신(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 탑인더스트리(주), 탑정보통신(주) filed Critical 탑인더스트리(주)
Priority to KR1020210124855A priority Critical patent/KR102367459B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102367459B1 publication Critical patent/KR102367459B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/54Anti-seismic devices or installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/002Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • H01L41/08
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/30Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/303Bases or feet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/0023Purpose; Design features protective
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2238/00Type of springs or dampers
    • F16F2238/04Damper

Abstract

Disclosed are an earthquake-resistant structure having an earthquake motion detection function, a distribution/incoming board assembly including the same, and a controlling method thereof, capable of detecting an earthquake, and simultaneously, ensuring safety of a distribution/incoming board. The earthquake-resistant structure having the earthquake motion detection function of detecting an earthquake motion and configured to buffer the earthquake motion acting on the distribution/incoming board includes: a damper body part having a cylinder part having a circular hollow; a lower damper washer unit including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow; a damper piston including a shaft member having a predetermined length and a stepped sill member protruding outward from a middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, and passing through the lower damper washer unit so as to be exposed through a hole formed in a bottom portion of the damper body part; an upper damper washer unit including a plurality of damper washers having a donut shape, inserted into the hollow, and disposed on the stepped sill member of the damper piston; a damper cover part disposed on the damper body part to pressurize the upper damper washer unit, and configured to expose the shaft member by a predetermined height through a hole formed in a central portion of the damper cover part; a first piezoelectric element having a donut shape, fitted to an upper portion of the shaft member, disposed between the upper damper washer unit and the damper cover part, and configured to sense a vertical earthquake motion applied by an earthquake; and a second piezoelectric element having a flexible band shape, disposed between the upper damper washer unit and the damper piston, and configured to sense a horizontal earthquake motion generated according to a pressure applied by the earthquake.

Description

지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법{EARTHQUAKE RESISTANCE STRUCTURE WITH EARTHQUAKE DETECTION FUNCTION, DISTRIBUTING BOARD HAVING THE SAME AND CONTROL METHOD THEREOF}An earthquake-resistant structure having an earthquake detection function, a switchgear assembly having the same, and a control method thereof

본 발명은 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진을 감지할 수 있는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function, a switchgear assembly having the same, and a control method thereof, and more particularly, to uniformly reduce shock and vibration transmitted from the outside due to an earthquake, while securing the safety of the switchgear. The present invention relates to an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function capable of simultaneously sensing an earthquake, a switchgear assembly having the same, and a method for controlling the same.

일반적인 자가용 전기설비에서는 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하여야 하고, 특히 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수배전반이다. In general private electric equipment, a high voltage of 3,300V or 6,600V must be received from the distribution line of the substation and converted back to commercial voltage. No, but the device that makes this possible is the switchboard.

이러한 수배전반은, 변전소로부터 공급되는 고압, 특고압을 공급받기 위한 수전설비와, 변전소로부터 수전된 고압, 특고압을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩 내의 각 부의 전기기기나 조명 등으로 공급하기 위한 배전설비 및 상기 수전설비, 변전설비 및 배전설비를 수용하는 케이스를 포함하고 있고, 지면에 고정되어 설치되는 것이 일반적이다. 따라서, 종래의 수배전반은, 기계적 진동 내지 지진에 의한 진동이 수배전반으로 그대로 전달된다.This switchgear includes a power receiving facility for receiving high voltage and extra high voltage supplied from the substation, a substation facility for stepping down the high voltage and extra high voltage received from the substation into a commercial voltage, and electric equipment or lighting for each part of the building. It includes a case for accommodating the power distribution facility and the power receiving facility, the substation facility and the distribution facility for supplying to the ground, and is generally fixed to the ground. Therefore, in the conventional switchgear, mechanical vibration or vibration caused by an earthquake is transmitted to the switchgear as it is.

최근 전세계 여러 지역에서 크고 작은 지진으로 인하여 수많은 인명 및 국가적인 피해가 발생하고 있으며, 비교적 안전지대로 분류되었던 우리나라에도 이러한 조짐이 발생하고 있으므로, 수배전반에 대한 내진설계가 필요한 실정이다.In recent years, large and small earthquakes in various regions of the world have caused numerous human and national damage, and since such signs are occurring in Korea, which was classified as a relatively safe zone, seismic design for switchgear is necessary.

이러한 점을 고려하여 내부의 공기 흐름을 제어하도록 서로 다른 직경의 댐퍼 와셔들을 배치하여 피스톤을 구현하고, 피스톤이 수용된 실린더 형태의 내진 구조체가 개발되어 수배전반과 지면 사이에 배치되어 적용되고 있다(특허등록 제10-1608689호). In consideration of this, a piston is realized by disposing damper washers of different diameters to control the internal air flow, and an earthquake-resistant structure in the form of a cylinder in which the piston is accommodated has been developed and is being applied by being disposed between the switchboard and the ground (patent registration) 10-1608689).

한편, 지진을 감지하기 위해서는 지진동에 의해 발생되는 진동 에너지에 대한 진동 가속도의 크기와 방향을 검출하고 그에 따른 검출 신호를 송신하는 가속도 센서를 수배전반의 외부에 별도로 설치해야 한다. On the other hand, in order to detect an earthquake, an acceleration sensor that detects the magnitude and direction of vibration acceleration with respect to vibration energy generated by the earthquake and transmits a corresponding detection signal must be separately installed outside the switchgear.

한국등록특허 제10-1608689호(2016. 03. 29. 등록)(발명의 명칭: 내진 구조체)Korean Patent No. 10-1608689 (registered on March 29, 2016) (Title of the invention: earthquake-resistant structure) 한국등록특허 제10-1379224호 (2014. 03. 24. 등록)(발명의 명칭: 오리피스 피스톤 구조를 이용한 실린더형 내진장치)Korean Patent Registration No. 10-1379224 (Registered on March 24, 2014) (Title of the invention: Cylindrical seismic device using orifice piston structure) 한국등록특허 제10-0476439호 (2005. 03. 03. 등록)(발명의 명칭: 건축 구조물용 내진장치)Korean Patent No. 10-0476439 (Registered on Mar. 03, 2005) (Title of Invention: Seismic Device for Building Structures) 한국등록특허 제10-1546074호 (2015. 08. 13. 등록)(발명의 명칭: 3축 가속도 신호에 의한 구조물의 지진 감지진단 시스템)Korean Patent No. 10-1546074 (registration on August 13, 2015) (Title of the invention: earthquake detection and diagnosis system for structures using 3-axis acceleration signals)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진을 감지할 수 있는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is based on this point, and it is an object of the present invention to uniformly reduce the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake to secure the safety of the switchgear while simultaneously detecting the earthquake. It is to provide an earthquake-resistant structure having a sensing function.

본 발명의 다른 목적은 상기한 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a switchgear assembly having the earthquake-resistant structure described above.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 수배전반 어셈블리의 제어 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for controlling the above-described switchgear assembly.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따르면, 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체는, 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부; 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부; 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부; 도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함한다. According to one embodiment, in order to realize the object of the present invention, an earthquake-resistant structure having a function of buffering earthquake motion acting on a switchgear and detecting the earthquake motion includes: a damper body part having a circular hollow cylinder part; a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow; a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion; an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston; a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part; a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and a second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by the earthquake.

일실시예에서, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 상부면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접할 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on an upper surface of the upper damper washer to contact the first piezoelectric element.

일실시예에서, 상기 댐퍼 커버부의 하부면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접할 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on a lower surface of the damper cover to contact the first piezoelectric element.

일실시예에서, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 상부면과 상기 댐퍼 커버부의 하부면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되고, 상기 제1 압전소자는 서로 마주하는 돌기들 사이에 배치될 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on each of the upper surface of the upper damper washer part and the lower surface of the damper cover part, and the first piezoelectric element may be disposed between the protrusions facing each other.

일실시예에서, 상기 하부 댐퍼 와셔부의 내측면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접할 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on an inner surface of the lower damper washer to contact the second piezoelectric element.

일실시예에서, 상기 댐퍼 피스톤의 측면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접할 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on a side surface of the damper piston to contact the second piezoelectric element.

일실시예에서, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 내측면과 상기 댐퍼 피스톤의 외측면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되고, 상기 제2 압전소자는 서로 마주하는 돌기들 사이에 배치될 수 있다. In an embodiment, a plurality of protrusions may be formed on an inner surface of the upper damper washer part and an outer surface of the damper piston, respectively, and the second piezoelectric element may be disposed between the protrusions facing each other.

본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리는, 케이스와, 상기 케이스의 측면에 구성되어 개폐되는 도어와, 상기 케이스 내부에 설치되는 전기기기를 포함하는 수배전반; 상기 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷; 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷; 및 상기 상부 브래킷과 상기 하부 브래킷 사이에 설치되어, 상기 수배전반에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지하는 내진 구조체를 포함하되, 상기 내진 구조체는, 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부; 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부; 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부; 도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함한다. In order to achieve another object of the present invention, a switchgear assembly according to an embodiment includes a switchboard including a case, a door configured on a side surface of the case to open and close, and an electric device installed inside the case; an upper bracket disposed along one side of the bottom of the switchboard; a lower bracket disposed along the upper bracket and fitted to the upper bracket; and an earthquake-resistant structure installed between the upper bracket and the lower bracket to buffer vertical and horizontal vibrations acting on the switchgear, and to sense the vertical and horizontal vibrations, the earthquake-resistant structure having a circular shape a damper body part having a hollow cylinder part; a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow; a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion; an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston; a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part; a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and a second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by the earthquake.

일실시예에서, 상기 제1 압전소자는 상기 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하고, 상기 제2 압전소자는 상기 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하고, 상기 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리는, 상기 제1 압전신호와 상기 제2 압전신호 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 출력하는 압전신호 변환부; 지진동의 진도계급별 합산 신호를 저장하는 진도계급저장부; 상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산 신호에 대응하여 합산 신호를 상기 진도계급저장부에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하는 진도계급판단부; 및 상기 진도계급판단부에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지하는 수배전반 동작 제어부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the first piezoelectric element outputs a first piezoelectric signal according to the vertical earthquake motion, the second piezoelectric element outputs a second piezoelectric signal according to the horizontal earthquake motion, and the switchgear having the earthquake motion detection function The assembly may include: a piezoelectric signal converter converting each of the first piezoelectric signal and the second piezoelectric signal to output a vertical shockwave signal and a horizontal shockwave signal; a seismic intensity class storage unit for storing the summation signal for each seismic intensity class; a seismic class judging unit for determining a seismic intensity class of an earthquake motion by inquiring the sum signal from the intensity class storage unit in response to the sum signal obtained by adding the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal; and a switchgear operation control unit configured to trip-link a circuit breaker provided in the switchgear according to the progress class determined by the progress class determination unit to prevent damage to the switchgear.

일실시예에서, 상기 압전신호 변환부는, 상기 제1 압전신호를 증폭하는 제1 증폭부; 상기 증폭부에 의해 증폭된 상기 제1 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제1 필터; 상기 제2 압전신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및 상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 상기 제2 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제2 필터를 포함할 수 있다. In one embodiment, the piezoelectric signal converter, a first amplifier for amplifying the first piezoelectric signal; a first filter for removing a noise component from the first piezoelectric signal amplified by the amplifier; a second amplifier for amplifying the second piezoelectric signal; and a second filter for removing a noise component from the second piezoelectric signal amplified by the second amplifier.

일실시예에서, 상기 압전신호 변환부는, 상기 제1 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제1 버퍼; 및 상기 제2 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제2 버퍼를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the piezoelectric signal converter, a first buffer for buffering the signal from which the noise has been removed by the first filter and providing it to the progress class determination unit; and a second buffer buffering the signal from which the noise has been removed by the second filter and providing the buffered signal to the progress class determination unit.

본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리의 제어 방법은, (a) 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부와, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부와, 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤과, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부와, 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부와, 도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자와, 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하는 내진 구조체를 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷과 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷 사이에 설치하는 단계; (b) 상기 제1 압전소자로부터 제1 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제1 압전신호를 근거로 연직 충격파 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 제2 압전소자로부터 제2 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제2 압전신호를 근거로 수평 충격파 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함한다. In order to achieve another object of the present invention, a control method of a switchgear assembly according to an embodiment includes (a) a damper body portion having a circular hollow cylinder portion, and a plurality of damper washers having a donut shape, wherein the It has a lower damper washer part disposed in the hollow, a shaft member having a predetermined length, and a stepped member protruding outward from a middle part of the shaft member, inserted into the hollow and penetrating the lower damper washer part, the bottom of the damper body part An upper damper washer part including a damper piston exposed to a hole formed in the part, a plurality of damper washers having a donut shape, inserted into the hollow and disposed on a stepped member of the damper piston; A damper cover part pressing the upper damper washer part and exposing the shaft member by a certain height through a hole formed in the center part, has a donut shape and is fitted on the shaft member upper part and is disposed between the upper damper washer part and the damper cover part a first piezoelectric element for sensing vertical seismic motion applied by an earthquake, a flexible band shape, disposed between the upper damper washer and the damper piston, and horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake Installing an earthquake-resistant structure including a second piezoelectric element for sensing between the upper bracket disposed along one side of the bottom of the switchboard and the lower bracket disposed along the upper bracket and fitted into the upper bracket; (b) when a first piezoelectric signal is received from the first piezoelectric element, generating a vertical shock wave signal based on the first piezoelectric signal; (c) when a second piezoelectric signal is received from the second piezoelectric element, generating a horizontal shock wave signal based on the second piezoelectric signal; and (d) differentially controlling the operation of the switchboard based on the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal.

일실시예에서, 상기 단계(b)는, (b-1) 상기 제1 압전신호를 증폭하는 단계; 및 (b-2) 상기 증폭된 제1 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step (b) comprises: (b-1) amplifying the first piezoelectric signal; and (b-2) removing noise from the amplified first piezoelectric signal to generate the vertical shock wave signal.

일실시예에서, 상기 단계(c)는, (c-1) 상기 제2 압전신호를 증폭하는 단계; 및 (c-2) 상기 증폭된 제2 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step (c) comprises: (c-1) amplifying the second piezoelectric signal; and (c-2) removing noise from the amplified second piezoelectric signal to generate the horizontal shock wave signal.

일실시예에서, 상기 단계(d)는, (d-1) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 합산하여 합산 신호를 생성하는 단계; (d-2) 지진동의 진도계급별 합산 신호들을 저장하는 진도계급저장부에서 상기 단계(d-1)에서 생성된 합산 신호에 대응하는 진도계급을 조회하여 MM스케일을 도출하는 단계; 및 (d-3) 조회된 MM스케일에 대응하여 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment, the step (d) includes: (d-1) generating a sum signal by adding the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal; (d-2) deriving an MM scale by inquiring a seismic class corresponding to the summed signal generated in step (d-1) in a seismic class storage unit that stores the summed signals for each seismic motion class; and (d-3) differentially controlling the operation of the switchboard in response to the inquired MM scale.

이러한 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 의하면, 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지하기 위한 압전소자들을 내진 구조체 내에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. 특히, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 커버부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. According to the earthquake-resistant structure having such an earthquake detection function, a switchgear assembly having the same, and a control method thereof, in addition to the configuration for buffering the earthquake motion acting on the switchboard, piezoelectric elements for additionally detecting vertical and horizontal earthquakes are placed in the earthquake-resistant structure, By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake, it is possible to secure the safety of the switchgear while simultaneously detecting the earthquake. In particular, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first piezoelectric element for additionally sensing vertical earthquake motion is combined with the upper damper washer part of the earthquake-resistant structure By arranging between the damper cover parts and arranging the second piezoelectric element for sensing horizontal seismic motion between the side surface of the shaft member of the damper piston of the earthquake-resistant structure and the upper damper washer part, the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake It is possible to detect earthquake motion at the same time while securing the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high voltage switchboards, low voltage switchboards, control boards, and distribution boards.

도 1은 본 발명에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 플렉서블한 제2 압전소자를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 정류부의 일례를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 도 5에 도시된 변환 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 15은 도 14에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 18은 도 17에 도시된 압전 신호 변환부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 도 19에 도시된 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21은 도 19에 도시된 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 22는 도 19에 도시된 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view for explaining the earthquake-resistant structure having an earthquake-motion detection function shown in FIG.
4 is an exploded perspective view illustrating a second flexible piezoelectric element.
5 is a block diagram illustrating a control system of a switchgear facility using an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram for explaining an example of the rectifying unit shown in FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining an example of the conversion circuit shown in FIG. 5 .
8 is an exploded perspective view illustrating an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function shown in FIG.
10 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function shown in FIG.
12 is an exploded perspective view illustrating an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function shown in FIG. 12 .
14 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an earthquake-resistant structure having an earthquake-motion detection function shown in FIG. 14 .
16 is an exploded perspective view illustrating a switchgear assembly having an earthquake-resistant structure according to an embodiment of the present invention.
17 is a block diagram illustrating an operation control system of a switchgear assembly having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention.
18 is a circuit diagram for explaining the piezoelectric signal converter shown in FIG. 17 .
19 is a flowchart illustrating an operation control method of a switchgear assembly having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart for explaining a step of generating the vertical shock wave signal shown in FIG. 19 .
21 is a flowchart for explaining a step of generating the horizontal shock wave signal shown in FIG. 19 .
22 is a flowchart for explaining the step of differentially controlling the operation of the switchboard based on the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal shown in FIG. 19 .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본 명세서에서, 수배전반이라는 용어를 대표적으로 사용하지만, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반 등에도 동일하게 적용할 수 있다. 이와 유사하게, 수배전반을 포함하는 수배전반 어셈블리를 대표적으로 설명하지만, 폐쇄 배전반을 포함하는 폐쇄 배전반 어셈블리, 고압 배전반을 포함하는 고압 배전반 어셈블리, 저압 배전반을 포함하는 저압 배전반 어셈블리, 제어반을 포함하는 제어반 어셈블리, 분전반을 포함하는 분전반 어셈블리 등에도 동일하게 적용할 수 있다.In this specification, although the term switchgear is typically used, it can be equally applied to a closed switchboard, a high voltage switchboard, a low voltage switchboard, a control board, a switchboard, and the like. Similarly, although a switchgear assembly including a switchboard is representatively described, a closed switchboard assembly including a closed switchboard, a high voltage switchboard assembly including a high voltage switchboard, a low voltage switchboard assembly including a low voltage switchboard, a control panel assembly including a control panel, The same can be applied to a distribution board assembly including a distribution board.

도 1은 본 발명에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to the present invention. Figure 2 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view for explaining the earthquake-resistant structure having an earthquake-motion detection function shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)는 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(170) 및 제2 압전소자(180)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(170)가 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(180)가 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된 예가 도시된다. 1 to 3, the earthquake-resistant structure 100 having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention includes the bottom part of various switchboards such as a switchgear, a closed switchboard, a high-pressure switchboard, a low-voltage switchboard, a control board, and a switchboard; Installed between the ground and buffer body part 110, lower damper washer part 120, damper piston 130, upper damper washer part 140 in order to buffer impact force or earthquake motion acting on the switchboard and detect earthquake motion, It includes a damper cover part 150 , a fastening part 160 , a first piezoelectric element 170 and a second piezoelectric element 180 . In the present embodiment, the first piezoelectric element 170, which is a ring-type piezoelectric element, is disposed between the lower damper washer part 120 and the damper piston 130, and the second piezoelectric element 180 is hollow inside the inner surface and the lower damper. An example arranged between the washer parts 120 is shown.

댐퍼 바디부(110)는 원형의 중공이 형성된 실린더부(112), 실린더부(112)의 일측에 형성된 제1 날개부(114) 및 실린더부(112)의 타측에 형성된 제2 날개부(116)를 갖는다. 실린더부(112)는 원통 형상을 가질 수 있고, 내부에 중공이 형성된다. 실린더부(112)의 바텀부에는 내부에 형성된 중공의 직경보다 작은 크기의 중공홀이 형성된다. 실린더부(112)의 탑부에는 제1 바디 체결홀(112a), 제2 바디 체결홀(112b), 제3 바디 체결홀(112c) 및 제4 바디 체결홀(112d)이 형성된다.The damper body part 110 includes a cylinder part 112 having a circular hollow shape, a first wing part 114 formed on one side of the cylinder part 112 , and a second wing part 116 formed on the other side of the cylinder part 112 . ) has The cylinder part 112 may have a cylindrical shape, and a hollow is formed therein. A hollow hole having a size smaller than the diameter of the hollow formed therein is formed in the bottom of the cylinder part 112 . A first body fastening hole 112a, a second body fastening hole 112b, a third body fastening hole 112c, and a fourth body fastening hole 112d are formed in the upper portion of the cylinder part 112 .

하부 댐퍼 와셔부(120)는 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 배치된다. 하부 댐퍼 와셔부(120)는, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 배치된 제1 댐퍼 와셔(122)와, 도우넛 형상을 갖고서 제1 댐퍼 와셔(122) 위에 배치된 제2 댐퍼 와셔(124)를 포함한다.The lower damper washer part 120 has a donut shape and is disposed in the hollow of the cylinder part 112 . The lower damper washer unit 120 includes a first damper washer 122 having a donut shape and disposed in the hollow of the cylinder unit 112 , and a second damper washer having a donut shape and disposed on the first damper washer 122 . (124).

본 실시예에서, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경은 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경과 서로 다를 수 있다. 즉, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경이 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경 보다 클 수도 있다. 한편, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경이 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 댐퍼 와셔(122)와 제2 댐퍼 와셔(124)가 댐퍼 바디부(110)의 중공에 배치된 경우 일정 공간이 형성될 수 있다. 형성된 공간은 충격력이나 진동을 완충하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하부로부터 전달되는 충격력이나 진동은 제1 댐퍼 와셔(122) 및 제2 댐퍼 와셔(124) 각각에 의해 수직적으로 흡수되고 상기한 일정 공간에 의해 수평적으로 흡수된다. 이에 따라, 실린더 내부에 오일과 같은 재질의 완충재를 주입하지 않더라도 형성된 일정 공간의 공기가 완충재의 역할을 수행한다. 따라서, 오일이 누유되는 일이 발생되지 않는다.In this embodiment, the diameter of the inner hole of the first damper washer 122 may be different from the diameter of the inner hole of the second damper washer 124 . That is, the diameter of the inner hole of the first damper washer 122 may be larger than the diameter of the inner hole of the second damper washer 124 . Meanwhile, the diameter of the inner hole of the first damper washer 122 may be smaller than the diameter of the inner hole of the second damper washer 124 . Accordingly, when the first damper washer 122 and the second damper washer 124 are disposed in the hollow of the damper body 110 , a predetermined space may be formed. The formed space may serve to buffer impact force or vibration. For example, the impact force or vibration transmitted from the lower portion is vertically absorbed by each of the first damper washer 122 and the second damper washer 124 and is horizontally absorbed by the above-described predetermined space. Accordingly, even if a cushioning material made of a material such as oil is not injected into the cylinder, the air in the formed space serves as a cushioning material. Therefore, oil leakage does not occur.

댐퍼 피스톤(130)은 내부에 나사산이 형성된 일정 길이의 축부재(132)와 축부재(132)의 하단부 및 축부재(132)의 중간부 사이에 형성된 단턱부재(134)를 갖고서, 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 하부 댐퍼 와셔부를 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 바닥부에 형성된 홀에 노출된다. 상부 댐퍼 와셔부(140)는 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134) 위에 배치된다. 상부 댐퍼 와셔부(140)는, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134) 위에 배치된 제3 댐퍼 와셔(142)와, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)에 끼워져 제3 댐퍼 와셔(142) 위에 배치된 제4 댐퍼 와셔(144)를 포함한다.The damper piston 130 has a shaft member 132 of a certain length having a thread therein, and a stepped member 134 formed between the lower end of the shaft member 132 and the middle portion of the shaft member 132, and the cylinder part ( It is inserted into the hollow of the 112 and penetrates the lower damper washer part and is exposed to a hole formed in the bottom part of the damper body part 110 . The upper damper washer part 140 has a donut shape, is inserted into the hollow of the cylinder part 112 , and is disposed on the stepped member 134 of the damper piston 130 . The upper damper washer part 140 has a donut shape, is inserted into the hollow of the cylinder part 112, and is disposed on the stepped member 134 of the damper piston 130. A third damper washer 142 and a donut shape, and a fourth damper washer 144 inserted into the hollow of the cylinder part 112 and fitted to the shaft member 132 of the damper piston 130 and disposed on the third damper washer 142 .

본 실시예에서, 제3 댐퍼 와셔(142)의 직경은 제4 댐퍼 와셔(144)의 직경보다 작을 수 있다. 따라서, 제3 댐퍼 와셔(142)와 제4 댐퍼 와셔(144)가 댐퍼 바디부(110)의 중공에 배치된 경우 일정 공간이 형성될 수 있다. 형성된 공간은 충격력이나 진동을 완충하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하부로부터 전달되는 충격력이나 진동은 제3 댐퍼 와셔(142) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각에 의해 수직적으로 흡수되고 상기한 일정 공간에 의해 수평적으로 흡수된다. 이에 따라, 실린더 내부에 오일과 같은 재질의 완충재를 주입하지 않더라도 형성된 일정 공간의 공기가 완충재의 역할을 수행한다. 따라서, 오일이 누유되는 일이 발생되지 않는다.In this embodiment, the diameter of the third damper washer 142 may be smaller than the diameter of the fourth damper washer 144 . Accordingly, when the third damper washer 142 and the fourth damper washer 144 are disposed in the hollow of the damper body 110 , a predetermined space may be formed. The formed space may serve to buffer impact force or vibration. For example, the impact force or vibration transmitted from the lower part is vertically absorbed by each of the third damper washer 142 and the fourth damper washer 144 and is horizontally absorbed by the above-described predetermined space. Accordingly, even if a cushioning material made of a material such as oil is not injected into the cylinder, the air in the formed space serves as a cushioning material. Therefore, oil leakage does not occur.

본 실시예에서, 실린더부(112)의 중공의 깊이는 제1 댐퍼 와셔(122)의 두께, 제2 댐퍼 와셔(124)의 두께, 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134)의 두께, 제3 댐퍼 와셔(142)의 두께 및 제4 댐퍼 와셔(144)의 두께의 합과 동일할 수 있다.In this embodiment, the depth of the hollow of the cylinder part 112 is the thickness of the first damper washer 122, the thickness of the second damper washer 124, the thickness of the stepped member 134 of the damper piston 130, the second It may be equal to the sum of the thickness of the third damper washer 142 and the thickness of the fourth damper washer 144 .

댐퍼 커버부(150)는 댐퍼 바디부(110)에 배치되어 상부 댐퍼 와셔부(140)를 가입하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)를 일정 높이만큼 노출한다. 댐퍼 커버부(150)의 에지에는 제1 커버홀(154a), 제2 커버홀(154b), 제3 커버홀(154c) 및 제4 커버홀(154d)이 형성된다. 제1 커버홀(154a), 제2 커버홀(154b), 제3 커버홀(154c) 및 제4 커버홀(154d)는 각각 실린더부(112)의 탑부에 형성된 제1 바디 체결홀(112a), 제2 바디 체결홀(112b), 제3 바디 체결홀(112c) 및 제4 바디 체결홀(112d)에 대응한다. The damper cover part 150 is disposed on the damper body part 110 to join the upper damper washer part 140, and the shaft member 132 of the damper piston 130 is exposed by a predetermined height through a hole formed in the center part. . A first cover hole 154a, a second cover hole 154b, a third cover hole 154c, and a fourth cover hole 154d are formed at the edge of the damper cover part 150 . The first cover hole 154a , the second cover hole 154b , the third cover hole 154c , and the fourth cover hole 154d are a first body fastening hole 112a formed in the top of the cylinder part 112 , respectively. , corresponding to the second body fastening hole 112b, the third body fastening hole 112c, and the fourth body fastening hole 112d.

체결부(160)는 댐퍼 바디부(110)와 댐퍼 커버부(150)를 서로 체결시킨다. 본 실시예에서, 체결부(160)는 제1 커버홀(154a)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제1 바디 체결홀(112a)에 체결되는 제1 스크류(162), 제2 커버홀(154b)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제2 바디 체결홀(112b)에 체결되는 제2 스크류(164), 제3 커버홀(154c)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제3 바디 체결홀(112c)에 체결되는 제3 스크류(166) 및 제4 커버홀(154d)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제4 바디 체결홀(112d)에 체결되는 제4 스크류(168)를 포함한다.The fastening part 160 connects the damper body part 110 and the damper cover part 150 to each other. In this embodiment, the fastening part 160 penetrates through the first cover hole 154a and is fastened to the first body fastening hole 112a of the damper body 110 by the first screw 162 and the second cover. The second screw 164 that penetrates through the hole 154b and is fastened to the second body fastening hole 112b of the damper body 110, and the damper body 110 penetrates through the third cover hole 154c. The fourth penetrates through the third screw 166 and the fourth cover hole 154d fastened to the third body fastening hole 112c of the screw 168 .

본 실시예에서, 제1 댐퍼 와셔(122), 제2 댐퍼 와셔(124), 제3 댐퍼 와셔(142) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각의 재질은 에틸렌 고무를 포함할 수 있다. 한편, 제1 댐퍼 와셔(122), 제2 댐퍼 와셔(124) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각의 재질은 에틸렌고무를 포함하고, 제3 댐퍼 와셔(142)의 재질은 탄소강을 포함할 수 있다. In this embodiment, each material of the first damper washer 122 , the second damper washer 124 , the third damper washer 142 , and the fourth damper washer 144 may include ethylene rubber. On the other hand, the material of each of the first damper washer 122, the second damper washer 124, and the fourth damper washer 144 includes ethylene rubber, and the material of the third damper washer 142 may include carbon steel. there is.

본 실시예에서, 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)는 댐퍼 바디부(110)에 형성된 홀을 통해 외부로 노출될 수 있다. In the present embodiment, the shaft member 132 of the damper piston 130 may be exposed to the outside through a hole formed in the damper body 110 .

제1 압전소자(170)는 댐퍼 바디부의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 원형상을 가질 수 있다. 통상적으로, 압전소자는 기계적인 힘을 받았을 때 전기 에너지를 발생시키거나 또는 전기적 에너지를 받았을 때 기계적인 변형을 일으킬 수 있는 소자이다. 이러한 압전소자는 압전체에 의해 위와 같은 특성이 일어나는 것이며, 이러한 압전체로는 세라믹, 고분자 등과 같은 물질이 이용될 수 있다. The first piezoelectric element 170 is disposed parallel to the lower surface of the damper body portion to sense a vertical seismic motion according to the pressure applied by the earthquake. In this embodiment, the first piezoelectric element 170 may have a circular shape. In general, a piezoelectric element is an element capable of generating electrical energy when receiving mechanical force or causing mechanical deformation when receiving electrical energy. Such a piezoelectric element has the above characteristics due to a piezoelectric material, and a material such as ceramics or polymers may be used as the piezoelectric element.

본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 하부전극(미도시), 압전 세라믹(미도시), 상부전극(미도시)으로 구성될 수 있다. 상기 하부전극은 별도의 베이스에 형성될 수 있고, 상기 상부전극 역시 별도의 베이스에 형성될 수 있다. 상기한 별도의 베이스는 원형상으로 형성될 수 있다. 상기 하부전극 및 상기 상부전극은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어떠한 것이든지 가능하며, 예를 들어 Cu, Ag, Au, Al, CNT, Graphene, ITO 등이 이용될 수 있다. 상기 압전 세라믹은 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 Pb(Zr,Ti)O3계 압전산화물, 비납계(Pb-free) 압전 세라믹 등이 이용될 수 있다. In this embodiment, the first piezoelectric element 170 may include a lower electrode (not shown), a piezoelectric ceramic (not shown), and an upper electrode (not shown). The lower electrode may be formed on a separate base, and the upper electrode may also be formed on a separate base. The separate base may be formed in a circular shape. The lower electrode and the upper electrode may be any material that can be used as an electrode, and for example, Cu, Ag, Au, Al, CNT, Graphene, ITO, etc. may be used. The piezoelectric ceramic is not particularly limited, and for example, a Pb(Zr,Ti)O 3 based piezoelectric oxide, a Pb-free piezoelectric ceramic, or the like may be used.

본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 링형 압전소자를 포함하고 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(170)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(170)에 접하는 부위, 즉 하부 댐퍼 와셔부(120)의 하부면과 실린더부(112)의 내측 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. 도면상에 도시하지는 않았지만, 제1 압전소자(170)는 하부전극에 연결된 전선과 상부전극에 연결된 전선을 통해 후술되는 압전신호 변환부에 감지된 제1 압전신호를 제공할 수 있다. In this embodiment, the first piezoelectric element 170 includes a ring-type piezoelectric element and is disposed between the lower damper washer part 120 and the damper piston 130 . In order to increase the vertical seismic motion detection efficiency by the first piezoelectric element 170 , a portion in contact with the first piezoelectric element 170 , that is, the lower surface of the lower damper washer part 120 and the inner lower surface of the cylinder part 112 . A plurality of protrusions may be formed on at least one surface. Although not shown in the drawing, the first piezoelectric element 170 may provide a first piezoelectric signal sensed to a piezoelectric signal converter to be described later through a wire connected to the lower electrode and a wire connected to the upper electrode.

제2 압전소자(180)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(180)는 굴곡이 가능한 플렉서블한 사각 형상을 갖고 하부 댐퍼 와셔부(120)를 둘러싸도록 배치된다. 예를 들어, 제2 압전소자(180)는 신형고분자 압전변환재료로 독특한 유전체 효과, 압전 효과, 열전효과를 갖는 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 압전필름을 포함할 수 있다. PVDF 압전필름은 압전 세라믹 등과 비교하여 유연성, 내충격성, 내 고전압성, 내수성, 화학적 안정성이 있다. The second piezoelectric element 180 is disposed to surround the lower region of the damper piston 130 in parallel to the extending direction of the damper piston 130 and senses horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake. In the present embodiment, the second piezoelectric element 180 has a flexible rectangular shape capable of being bent and is disposed to surround the lower damper washer unit 120 . For example, the second piezoelectric element 180 may include a polyvinylidene fluoride (PVDF) piezoelectric film having a unique dielectric effect, a piezoelectric effect, and a thermoelectric effect as a new polymer piezoelectric conversion material. Compared with piezoelectric ceramics, PVDF piezoelectric film has flexibility, impact resistance, high voltage resistance, water resistance, and chemical stability.

본 실시예에서, 제2 압전소자(180)는 상기 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(180)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(180)에 접하는 부위, 즉 상기 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120)의 측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. 도면상에 도시하지는 않았지만, 제2 압전소자(180)는 하부전극에 연결된 전선과 상부전극에 연결된 전선을 통해 후술되는 압전신호 변환부에 감지된 제2 압전신호를 제공할 수 있다. In this embodiment, the second piezoelectric element 180 is disposed between the hollow inner surface and the lower damper washer part 120 . In order to increase the horizontal seismic motion detection efficiency by the second piezoelectric element 180 , at least one of the portion in contact with the second piezoelectric element 180 , that is, the hollow inner surface and the lower damper washer part 120 , has a plurality of surfaces on it. Protrusions may be formed. Although not shown in the drawing, the second piezoelectric element 180 may provide a second piezoelectric signal sensed to a piezoelectric signal converter to be described later through a wire connected to the lower electrode and a wire connected to the upper electrode.

이상에서는 제2 압전소자(180)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(180)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다. In the above, the second piezoelectric element 180 is configured as one and disposed to surround the lower region of the damper piston 130 to sense the horizontal seismic motion, but a plurality of, for example, four are separated and the damper piston 130 It may be arranged to surround the lower region of As such, when a plurality of second piezoelectric elements 180 are separated and disposed, the direction of the source of the horizontal earthquake motion may be recognized.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 하부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 피스톤 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first for additionally sensing vertical earthquake motion By disposing a piezoelectric element between the lower damper washer part and the damper piston of the earthquake-resistant structure, and placing a second piezoelectric element for sensing horizontal seismic motion between the hollow inner surface of the earthquake-resistant structure and the lower damper washer part, by earthquake occurrence By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the outside, it is possible to secure the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high-voltage switchboards, low-voltage switchboards, control boards, and distribution boards while simultaneously detecting seismic motion.

도 4는 도 2에 도시된 플렉서블한 제2 압전소자(180)를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 4 is an exploded perspective view illustrating the second flexible piezoelectric element 180 shown in FIG. 2 .

도 4를 참조하면, 플렉서블한 제2 압전소자(180)는 압전섬유 함유 복합체로 구성될 수 있다. 상기 압전섬유 함유 복합체는 압전 특성을 가지는 소재로 이루어지는 1개 이상의 압전섬유가 일정 방향으로 배열된 상태에서 고분자 등으로 이루어진 매트릭스에 의해 둘러싸여 보호되는 구조를 가지거나 일정 방향으로 배열된 1개 이상의 압전섬유로 이루어진 층을 사이에 두고 고분자 등으로 이루어진 보호층이 적층된 구조를 가지는 복합체를 의미한다. Referring to FIG. 4 , the flexible second piezoelectric element 180 may be formed of a piezoelectric fiber-containing composite. The piezoelectric fiber-containing composite has a structure in which one or more piezoelectric fibers made of a material having piezoelectric properties are surrounded and protected by a matrix made of a polymer, etc. in a state in which they are arranged in a predetermined direction, or one or more piezoelectric fibers arranged in a predetermined direction It means a composite having a structure in which a protective layer made of a polymer or the like is laminated with a layer made of

상기 압전섬유 함유 복합체는 제1 보호층(182), 제1 보호층(182)과 마주하는 제2 보호층(184), 및 제1 보호층(182)과 제2 보호층(184) 사이에 배치된 압전섬유층(186)을 포함한다. The piezoelectric fiber-containing composite includes a first protective layer 182 , a second protective layer 184 facing the first protective layer 182 , and between the first protective layer 182 and the second protective layer 184 . and a piezoelectric fiber layer 186 disposed thereon.

제1 보호층(182)의 일면에는 제1 전극(183)이 형성되고, 제2 보호층(184)의 일면에 제2 전극(185)이 형성된다. 제1 전극(183) 및 제2 전극(185)의 재질은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 등의 공지의 전극 소재를 제한없이 사용할 수 있다. A first electrode 183 is formed on one surface of the first passivation layer 182 , and a second electrode 185 is formed on one surface of the second passivation layer 184 . As the material of the first electrode 183 and the second electrode 185 , a known electrode material such as copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or aluminum (Al) may be used without limitation.

제1 보호층(182) 및 제2 보호층(184)은 고분자 소재로 이루어지는 것이 바람직한데, 예를 들어, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등으로 이루어질 수 있다.The first protective layer 182 and the second protective layer 184 are preferably made of a polymer material, for example, polyimide (PI), polyethylene napthalate (PEN), polyethylene terephthalate ( It may be made of polyethylene terephthalate (PET) or polycarbonate (PC).

압전섬유층(186)은 제1 전극(183) 및 제2 전극(185) 사이에 개재되며 복합체의 길이 방향으로 배열된 하나 이상의 압전섬유를 포함한다. 이때, 상기 압전섬유는 단결정 압전 소재로 이루어진다. 단결정 압전 소재는 페로브스카이트(Peroveskite) 결정구조(RMO3) 또는 복합 페로브스카이트 구조를 가질 수 있다. The piezoelectric fiber layer 186 is interposed between the first electrode 183 and the second electrode 185 and includes one or more piezoelectric fibers arranged in the longitudinal direction of the composite. In this case, the piezoelectric fiber is made of a single crystal piezoelectric material. The single crystal piezoelectric material may have a perovskite crystal structure (RMO3) or a complex perovskite structure.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 정류부의 일례를 설명하기 위한 회로도이다. 도 7은 도 5에 도시된 변환 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도이다. 5 is a block diagram illustrating a control system of a switchgear facility using an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function according to an embodiment of the present invention. 6 is a circuit diagram for explaining an example of the rectifying unit shown in FIG. FIG. 7 is a circuit diagram for explaining an example of the conversion circuit shown in FIG. 5 .

도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템은 압전소자(510), 정류부(520), 전원부(530), 변환회로(540), 비교부(550) 및 수배전반 동작 제어부(560)를 포함한다. 여기서, 전원부(530)로부터 각 부에 대해 동작 전원(Vdd)이 공급되고 있다. 본 명세서에서, 수배전반 설비를 설명하지만, 당업자라면, 폐쇄 배전반 설비, 고압 배전반 설비, 저압 배전반 설비, 제어반 설비, 분전반 설비 등에도 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다. 5, 6 and 7, the control system of the switchgear facility using the earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention includes a piezoelectric element 510, a rectifier 520, and a power supply 530. , a conversion circuit 540 , a comparison unit 550 , and a switchgear operation control unit 560 . Here, the operating power Vdd is supplied to each unit from the power supply unit 530 . In this specification, although the switchgear facility is described, it is obvious that those skilled in the art can equally apply to a closed switchboard facility, a high voltage switchboard facility, a low voltage switchboard facility, a control panel facility, a switchboard facility, and the like.

압전소자(510)는 도 2 및 도 3에서 설명된 도우넛 형상을 갖고서 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하는 제1 압전소자(170) 또는 플렉서블한 사각 형상을 갖고서 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하는 제2 압전소자(180)일 수 있다. 본 실시에에서, 압전소자(510)는 내진 구조체에 배치되어 지진과 같은 충격파가 내진 구조체에 인가됨에 따라 그 충격에 대응하여 제1 압전신호 또는 제2 압전신호를 정류부(520)에 출력한다. The piezoelectric element 510 has a donut shape as described in FIGS. 2 and 3 and has a first piezoelectric element 170 that outputs a first piezoelectric signal according to a vertical earthquake motion or a second piezoelectric element 170 that has a flexible rectangular shape and has a horizontal earthquake motion It may be the second piezoelectric element 180 that outputs a signal. In this embodiment, the piezoelectric element 510 is disposed in the earthquake-resistant structure, and as a shock wave such as an earthquake is applied to the earthquake-resistant structure, the first piezoelectric signal or the second piezoelectric signal is output to the rectifying unit 520 in response to the impact.

정류부(520)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 다이오드(D1 ∼ D4)로 구성된 다이오드 브리지와, 상기한 다이오드 브리지의 출력 단자(T5 및 T6) 사이에 형성된 평활용 콘덴서(Ch)에 의해 구성되어 있다. As shown in Fig. 6, the rectifying unit 520 includes a diode bridge composed of diodes D1 to D4, and a smoothing capacitor Ch formed between the output terminals T5 and T6 of the above-described diode bridge. there is.

정류부(520)의 입력 단자(T3 및 T4) 각각에 각각 압전소자(510)의 출력 단자(T1, T2)가 접속되어 있다. 이로써, 정류부(520)는, 압전소자(510)로부터 입력되는, 압전체에 대한 가압에 대응하는 교류전압을 정류시키고, 또한 평활하게 하여 직류전압으로서 전원부(530)에 출력한다. Output terminals T1 and T2 of the piezoelectric element 510 are respectively connected to the input terminals T3 and T4 of the rectifying unit 520 , respectively. Accordingly, the rectifying unit 520 rectifies the AC voltage corresponding to the pressure applied to the piezoelectric element, input from the piezoelectric element 510 , smoothes it, and outputs it to the power supply unit 530 as a DC voltage.

도 5를 다시 참조하면, 전원부(530)는 내부에 배터리(5차 전지)를 가지고 있어, 변환회로(540), 비교부(550) 및 수배전반 동작 제어부(560)에 대해 각각의 회로에서 소비하는 구동 전력을 공급한다. 또, 전원부(530)는 충전 회로를 가지고 있어, 정류부(520)로부터 공급되는 직류전압을 배터리에 대한 충전에 적합한 전압으로 변환시켜, 전기 에너지로서 상기 배터리에 충전시킨다. Referring back to FIG. 5 , the power supply unit 530 has a battery (a secondary battery) therein, and is consumed in each circuit for the conversion circuit 540 , the comparison unit 550 , and the switchgear operation control unit 560 . supply driving power. In addition, the power supply unit 530 has a charging circuit, converts the DC voltage supplied from the rectifier unit 520 into a voltage suitable for charging the battery, and charges the battery as electrical energy.

변환회로(540)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 저항(R1)(저항값(r1)) 및 저항(R2)(저항값(r2))에 의해, 정류부(520)로부터 입력되는 직류전압의 전압(Va)을 분압하여, 분압 전압(Vs)을, Vs = Va × {r2/(r1 + r2)}로 하여, 오퍼레이션 앰프(Operational Amplifier; OP1)로 이루어지는 전압 팔로어 회로에 의해 임피던스 변환하여 출력한다. As shown in Fig. 7, the conversion circuit 540 converts the DC voltage input from the rectifier 520 by the resistor R1 (resistance value r1) and the resistor R2 (resistance value r2). The voltage Va is divided, the divided voltage Vs is Vs = Va × {r2/(r1 + r2)}, and the impedance is converted and output by a voltage follower circuit composed of an Operational Amplifier (OP1). do.

저항(R1 및 R2)은 압전소자(510)의 출력 임피던스에 대해 고저항으로 설정되어 있어, 압전소자(510)에서 발생된 교류전압을 높은 전압으로서 출력할 수 있기 때문에, 충전에 사용하는 전기 에너지로서 효율적으로 전원부(530)에 공급되도록 하고 있다.The resistors R1 and R2 are set to have high resistance with respect to the output impedance of the piezoelectric element 510, so that the AC voltage generated by the piezoelectric element 510 can be output as a high voltage, so electrical energy used for charging As a result, it is efficiently supplied to the power supply unit 530 .

비교부(550)는 변환회로(540)로부터 입력되는 분압 전압(Vs)과, 미리 설정되어 있는 설정 전압(Vt)(임계값)을 비교한다. 이 비교 결과에 있어서, 비교부(550)는, 분압 전압(Vs)이 설정 전압(Vt) 이하인 경우에 이상 신호를 L-레벨(정상 범위의 충격량)로 출력하고, 분압 전압(Vs)이 설정 전압(Vt)을 초과하는 경우에 이상 신호를 H-레벨(이상 범위의 충격량)로 출력한다. 상기 설정 전압(Vt)은, 가변 저항에 의한 분압 회로 등에 의해 구성된 설정 전압 생성 회로(도시 생략)에 의해, 이상인 것으로 하는 충격량의 크기를 변경하는 경우나, 변환회로(540)에 있어서의 분압비의 조정에 대응하여 임의로 변경할 수 있다.The comparator 550 compares the divided voltage Vs input from the conversion circuit 540 with a preset set voltage Vt (threshold value). In this comparison result, the comparator 550 outputs an abnormal signal at L-level (the amount of impulse in the normal range) when the divided voltage Vs is equal to or less than the set voltage Vt, and the divided voltage Vs is set When the voltage Vt is exceeded, the abnormal signal is output as H-level (the amount of impulse in the abnormal range). The set voltage Vt is set by a set voltage generating circuit (not shown) constituted by a voltage dividing circuit using a variable resistor or the like when changing the magnitude of the impulse to be abnormal or the voltage dividing ratio in the conversion circuit 540 . may be arbitrarily changed in response to the adjustment of

수배전반 동작 제어부(560)는, 비교부(550)로부터 출력되는 이상 신호가 L-레벨에서 H-레벨로 천이된 경우, 즉 이상 충격량(예를 들어, 지진동과 같은 큰 진동에 의해 전극판(13)에 대해 인가되는 충격량)가 검출된 경우, 수배전반이 일정 진도계급의 지진에 따라 전력을 차단하도록 그의 동작을 제어한다. 여기서, 진도는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변이 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현한 것으로 정해진 시설물을 기준으로 계급화한 척도이다. 한편, 이상 신호가 H-레벨에서 L-레벨로 천이된 경우, 즉 정상적인 충격량이 검출된 경우, 수배전반 동작 제어부(560)는 수배전반이 정상적으로 동작하도록 제어한다. When the abnormal signal output from the comparison unit 550 transitions from the L-level to the H-level, the switchgear operation control unit 560 controls the electrode plate 13 by an abnormal shock amount (eg, a large vibration such as an earthquake vibration). ) is detected, the switchgear controls its operation to cut off power according to an earthquake of a certain seismic level. Here, the seismic intensity is a grading scale based on a facility that is determined as a numerical expression of a person's feeling or the degree of shaking of an object or structure in the vicinity of the strength of an earthquake that appears in a certain place. On the other hand, when the abnormal signal transitions from the H-level to the L-level, that is, when a normal amount of impact is detected, the switchgear operation control unit 560 controls the switchgear to operate normally.

여기에서, 수배전반 동작 제어부(560)는 MPU(Micro Processor Unit) 등이 사용되고 있으며, 상기 이상 신호가 IRQ(인터럽트 리퀘스트) 단자에 입력되고 있다. 또, 수배전반 동작 제어부(560)는, 자신도 이상 신호가 L-레벨로 입력되어 있는 경우, 상기 배터리의 전력을 소비하지 않도록 정지 상태(내부의 IRQ 단자에 입력되면 MPU를 기동시키는 기능 이외가 정지 상태)가 되고, H-레벨이 되면 기동되도록 구성되어 있다. 상기 IRQ 단자에 H-레벨의 신호가 입력되면 개입 처리가 개시되어, 즉 수배전반 동작 제어부(560)는 기동 상태가 된다. Here, as the switchgear operation control unit 560, a micro processor unit (MPU) or the like is used, and the abnormal signal is input to an IRQ (interrupt request) terminal. In addition, the switchgear operation control unit 560 itself is in a stopped state so as not to consume power of the battery when an abnormal signal is input at L-level (other than the function of activating the MPU when input to the internal IRQ terminal is stopped) state) and is configured to be activated when it reaches H-level. When an H-level signal is input to the IRQ terminal, an intervention process is started, that is, the switchgear operation control unit 560 enters an activated state.

수배전반 동작 제어부(560)는 A/D 컨버터, 이상 신호를 기록하는 데에 충분한 기억 용량의 메모리를 내장하고 있는 MPU를 사용해도 되어, 이로써 회로의 간소화를 이룰 수 있다. The switchgear operation control unit 560 may use an A/D converter and an MPU having a memory having a sufficient storage capacity to record an abnormal signal, thereby simplifying the circuit.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 9는 도 8에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다. 8 is an exploded perspective view illustrating an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function shown in FIG.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(200)는 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(670) 및 제2 압전소자(680)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(670)가 댐퍼 피스톤(130)과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(680)가 중공의 내측면과 상기 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 8 및 도 9에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(670) 및 제2 압전소자(680)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다. 8 and 9, the earthquake-resistant structure 200 having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention includes the bottom part of various switchboards such as a switchboard, a closed switchboard, a high-pressure switchboard, a low-voltage switchboard, a control board, and a switchboard; Installed between the ground and buffer body part 110, lower damper washer part 120, damper piston 130, upper damper washer part 140 in order to buffer impact force or earthquake motion acting on the switchboard and detect earthquake motion, It includes a damper cover part 150 , a fastening part 160 , a first piezoelectric element 670 and a second piezoelectric element 680 . In the present embodiment, the first piezoelectric element 670, which is a ring-shaped piezoelectric element, is disposed between the damper piston 130 and the upper damper washer 140, and the second piezoelectric element 680 is a hollow inner surface and the upper part. An example arranged between the damper washer parts 140 is shown. The earthquake-resistant structure 200 having a seismic motion detection function shown in FIGS. 8 and 9 is a first piezoelectric element 670 and a second in comparison with the earthquake-resistant structure 100 having an earthquake-motion detection function shown in FIGS. 2 and 3 . Since the elements are substantially the same except for the piezoelectric element 680, a detailed description thereof will be omitted.

제1 압전소자(670)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(670)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(670)는 링형 압전소자를 포함하고 댐퍼 피스톤(130)과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(670)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(670)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134)의 상부면과 상부 댐퍼 와셔부(140)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The first piezoelectric element 670 is disposed parallel to the lower surface of the damper body 110 to sense vertical seismic motion according to the pressure applied by the earthquake. In this embodiment, the first piezoelectric element 670 may have a circular shape. The first piezoelectric element 670 includes a ring-type piezoelectric element and is disposed between the damper piston 130 and the upper damper washer 140 . In order to increase the vertical seismic motion detection efficiency by the first piezoelectric element 670 , the portion in contact with the first piezoelectric element 670 , that is, the upper surface of the stepped member 134 of the damper piston 130 and the upper damper washer 140 ), a plurality of projections may be formed on at least one of the lower surfaces.

제2 압전소자(680)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(680)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 상부 댐퍼 와셔부(140)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(680)는 상기 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(680)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(680)에 접하는 부위, 즉 상기 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부(140)의 측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The second piezoelectric element 680 is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 in parallel to the extending direction of the damper piston 130 , and detects horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake. In the present embodiment, the second piezoelectric element 680 has a flexible rectangular shape and is disposed to surround the upper damper washer 140 . That is, in the present embodiment, the second piezoelectric element 680 is disposed between the hollow inner surface and the upper damper washer 140 . In order to increase the horizontal seismic motion detection efficiency by the second piezoelectric element 680, a portion in contact with the second piezoelectric element 680, that is, at least one of the hollow inner surface and the upper damper washer 140, has a plurality of surfaces. Protrusions may be formed.

이상에서는 제2 압전소자(680)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(680)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다. In the above, the second piezoelectric element 680 is composed of one and is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 to sense the horizontal earthquake motion, but a plurality, for example, four are separated and the damper piston 130. It may be arranged to surround the upper region of As such, when a plurality of second piezoelectric elements 680 are separated and disposed, the direction of the source of the horizontal earthquake motion may be recognized.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first for additionally sensing vertical earthquake motion By arranging a piezoelectric element between the damper piston and the upper damper washer of the earthquake-resistant structure, and placing a second piezoelectric element for sensing horizontal seismic motion between the hollow inner surface of the earthquake-resistant structure and the upper damper washer, by earthquake occurrence By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the outside, it is possible to secure the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high-voltage switchboards, low-voltage switchboards, control boards, and distribution boards while simultaneously detecting seismic motion.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 11은 도 10에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다. 10 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention. 11 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function shown in FIG.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(300)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(770) 및 제2 압전소자(780)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(770)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(780)가 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 11 및 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(770) 및 제2 압전소자(780)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다. 10 and 11, the earthquake-resistant structure 300 having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention is installed between the floor and the ground of the switchboard to buffer the impact force or earthquake motion acting on the switchboard, and In order to detect earthquake motion, the damper body part 110, the lower damper washer part 120, the damper piston 130, the upper damper washer part 140, the damper cover part 150, the coupling part 160, the first piezoelectric It includes an element 770 and a second piezoelectric element 780 . In this embodiment, the first piezoelectric element 770, which is a ring-shaped piezoelectric element, is disposed between the upper damper washer part 140 and the damper cover part 150, and the second piezoelectric element 780 is the lower damper washer part 120 ) and an example disposed between the damper piston 130 is shown. The earthquake-resistant structure 300 having a seismic motion detection function shown in FIGS. 11 and 12 is a first piezoelectric element 770 and a second in comparison with the earthquake-resistant structure 100 having a seismic motion detection function shown in FIGS. 2 and 3 . Since the components are substantially the same except for the piezoelectric element 780, a detailed description thereof will be omitted.

제1 압전소자(770)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(770)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(770)는 링형 압전소자를 포함하고 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(770)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(770)에 접하는 부위, 즉 상부 댐퍼 와셔부(140)의 상부면과 댐퍼 커버부(150)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The first piezoelectric element 770 is disposed parallel to the lower surface of the damper body 110 to sense a vertical seismic motion according to the pressure applied by the earthquake. In this embodiment, the first piezoelectric element 770 may have a circular shape. The first piezoelectric element 770 includes a ring-type piezoelectric element and is disposed between the upper damper washer 140 and the damper cover 150 . In order to increase the vertical seismic motion detection efficiency by the first piezoelectric element 770 , a portion in contact with the first piezoelectric element 770 , that is, among the upper surface of the upper damper washer 140 and the lower surface of the damper cover 150 , A plurality of protrusions may be formed on at least one surface.

제2 압전소자(780)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(780)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 하부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(780)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(780)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(780)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 하부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The second piezoelectric element 780 is disposed to surround the lower region of the damper piston 130 in parallel to the extension direction of the damper piston 130 and senses horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake. In the present embodiment, the second piezoelectric element 780 has a flexible rectangular shape and is disposed to surround the lower side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 . That is, in the present embodiment, the second piezoelectric element 780 is disposed between the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the lower damper washer part 120 . In order to increase the horizontal seismic motion detection efficiency by the second piezoelectric element 780, the portion in contact with the second piezoelectric element 780, that is, the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the lower damper washer part 120 A plurality of protrusions may be formed on at least one of the inner surfaces of the .

이상에서는 제2 압전소자(780)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(780)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다. In the above, the second piezoelectric element 780 is composed of one and is disposed to surround the lower region of the damper piston 130 to sense the horizontal earthquake motion, but a plurality of, for example, four are separated and the damper piston 130. It may be arranged to surround the lower region of In this way, when a plurality of second piezoelectric elements 780 are separated and disposed, the direction of the source of the horizontal earthquake motion may be recognized.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 커버부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 하부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first for additionally sensing vertical earthquake motion By disposing a piezoelectric element between the upper damper washer part and the damper cover part of the earthquake-resistant structure, and arranging a second piezoelectric element for sensing horizontal earthquake motion between the side surface of the shaft member of the damper piston of the earthquake-resistant structure and the lower damper washer part, By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake, it is possible to secure the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high voltage switchboards, low voltage switchboards, control boards, and distribution boards, while simultaneously detecting seismic motion.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 13은 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다. 12 is an exploded perspective view illustrating an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention. 13 is a cross-sectional view for explaining an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function shown in FIG. 12 .

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(400)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(870) 및 제2 압전소자(880)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(870)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(880)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 12 및 도 13에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(870) 및 제2 압전소자(880)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다. 12 and 13, the earthquake-resistant structure 400 having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention is installed between the floor and the ground of the switchboard to buffer the impact force or earthquake motion acting on the switchboard, and In order to detect earthquake motion, the damper body part 110, the lower damper washer part 120, the damper piston 130, the upper damper washer part 140, the damper cover part 150, the coupling part 160, the first piezoelectric It includes an element 870 and a second piezoelectric element 880 . In this embodiment, the first piezoelectric element 870, which is a ring-shaped piezoelectric element, is disposed between the upper damper washer part 140 and the damper cover part 150, and the second piezoelectric element 880 is the upper damper washer part 140 ) and an example disposed between the damper piston 130 is shown. The earthquake-resistant structure 400 having a seismic motion detection function shown in FIGS. 12 and 13 is a first piezoelectric element 870 and a second when compared with the earthquake-resistant structure 100 having an earthquake-motion detection function shown in FIGS. 2 and 3 . Since the elements are substantially the same except for the piezoelectric element 880, a detailed description thereof will be omitted.

제1 압전소자(870)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(870)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(870)는 링형 압전소자를 포함하고 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(870)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(870)에 접하는 부위, 즉 상부 댐퍼 와셔부(140)의 상부면과 댐퍼 커버부(150)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The first piezoelectric element 870 is disposed parallel to the lower surface of the damper body 110 to sense vertical seismic motion according to the pressure applied by the earthquake. In this embodiment, the first piezoelectric element 870 may have a circular shape. The first piezoelectric element 870 includes a ring-shaped piezoelectric element and is disposed between the upper damper washer 140 and the damper cover 150 . In order to increase the vertical seismic motion detection efficiency by the first piezoelectric element 870 , a portion in contact with the first piezoelectric element 870 , that is, among the upper surface of the upper damper washer 140 and the lower surface of the damper cover 150 , A plurality of protrusions may be formed on at least one surface.

제2 압전소자(880)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(880)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 상부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(880)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(880)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(880)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The second piezoelectric element 880 is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 in parallel to the extension direction of the damper piston 130 and senses horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake. In the present embodiment, the second piezoelectric element 880 has a flexible rectangular shape and is disposed to surround the upper side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 . That is, in the present embodiment, the second piezoelectric element 880 is disposed between the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the upper damper washer 140 . In order to increase the horizontal seismic motion detection efficiency by the second piezoelectric element 880, the portion in contact with the second piezoelectric element 880, that is, the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the upper damper washer part 120 A plurality of protrusions may be formed on at least one of the inner surfaces of the .

이상에서는 제2 압전소자(880)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(880)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다. In the above, the second piezoelectric element 880 is configured as one and is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 to sense the horizontal seismic motion, but a plurality, for example, four are separated and the damper piston 130 It may be arranged to surround the upper region of As such, when a plurality of second piezoelectric elements 880 are separated and disposed, the direction of the source of the horizontal earthquake motion may be recognized.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 커버부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first for additionally sensing vertical earthquake motion By disposing a piezoelectric element between the upper damper washer part and the damper cover part of the earthquake-resistant structure, and placing a second piezoelectric element for sensing horizontal earthquake motion between the side surface of the shaft member of the damper piston of the earthquake-resistant structure and the upper damper washer part, By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake, it is possible to secure the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high voltage switchboards, low voltage switchboards, control boards, and distribution boards, while simultaneously detecting seismic motion.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 15은 도 14에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다. 14 is an exploded perspective view for explaining an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an earthquake-resistant structure having an earthquake-motion detection function shown in FIG. 14 .

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(500)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(970) 및 제2 압전소자(980)를 포함한다. 본 실시예에서, 디스크형 압전소자인 제1 압전 소(970)자가 댐퍼 바디부(110)의 저면에 부착되고, 제2 압전소자(980)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 14 및 도 15에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(500)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(970) 및 제2 압전소자(980)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다. 14 and 15, the earthquake-resistant structure 500 having a seismic motion detection function according to another embodiment of the present invention is installed between the floor and the ground of the switchboard to buffer the impact force or earthquake motion acting on the switchboard, and In order to detect earthquake motion, the damper body part 110, the lower damper washer part 120, the damper piston 130, the upper damper washer part 140, the damper cover part 150, the coupling part 160, the first piezoelectric It includes an element 970 and a second piezoelectric element 980 . In this embodiment, a first piezoelectric element 970, which is a disk-shaped piezoelectric element, is attached to the bottom surface of the damper body 110 , and the second piezoelectric element 980 is connected to the upper damper washer 140 and the damper piston 130 . ), an example placed between them is shown. The earthquake-resistant structure 500 having a seismic motion detection function shown in FIGS. 14 and 15 is a first piezoelectric element 970 and a second when compared to the earthquake-resistant structure 100 having an earthquake-proof structure 100 shown in FIGS. 2 and 3 . Since the elements are substantially the same except for the piezoelectric element 980, a detailed description thereof will be omitted.

제1 압전소자(970)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(970)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(970)는 디스크형 압전소자를 포함하고 댐퍼 바디부(110)의 부착에 배치된다. 제1 압전소자(970)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(970)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 바디부(110)의 저면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The first piezoelectric element 970 is disposed parallel to the lower surface of the damper body 110 to sense vertical seismic motion according to the pressure applied by the earthquake. In this embodiment, the first piezoelectric element 970 may have a circular shape. The first piezoelectric element 970 includes a disk-shaped piezoelectric element and is disposed in the attachment of the damper body 110 . In order to increase the vertical seismic motion detection efficiency by the first piezoelectric element 970 , a plurality of protrusions may be formed on a portion in contact with the first piezoelectric element 970 , that is, on the lower surface of the damper body 110 .

제2 압전소자(980)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(980)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 상부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(980)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(980)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(980)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. The second piezoelectric element 980 is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 in parallel to the extending direction of the damper piston 130 and senses horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by the earthquake. In the present embodiment, the second piezoelectric element 980 has a flexible rectangular shape and is disposed to surround the upper side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 . That is, in the present embodiment, the second piezoelectric element 980 is disposed between the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the upper damper washer 140 . In order to increase the horizontal seismic motion detection efficiency by the second piezoelectric element 980, the portion in contact with the second piezoelectric element 980, that is, the side surface of the shaft member 132 of the damper piston 130 and the upper damper washer part 120 A plurality of protrusions may be formed on at least one of the inner surfaces of the .

이상에서는 제2 압전소자(980)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(980)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다. In the above, the second piezoelectric element 980 is configured as one and is disposed to surround the upper region of the damper piston 130 to sense the horizontal seismic motion, but a plurality, for example, is separated into four and the damper piston 130. It may be arranged to surround the upper region of As such, when a plurality of second piezoelectric elements 980 are separated and disposed, the direction of the source of the horizontal earthquake motion may be recognized.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 바디부의 부착되도록 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first for additionally sensing vertical earthquake motion By arranging a piezoelectric element to be attached to the damper body of the earthquake-resistant structure, and placing a second piezoelectric element for sensing horizontal earthquake motion between the side surface of the shaft member of the damper piston of the earthquake-resistant structure and the upper damper washer portion, By uniformly reducing the shock and vibration transmitted from the switchgear, it is possible to secure the safety of various switchboards such as switchboards, closed switchboards, high-voltage switchboards, low-voltage switchboards, control boards, and distribution boards while simultaneously detecting seismic motion.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 16 is an exploded perspective view illustrating a switchgear assembly having an earthquake-resistant structure according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리는 수배전반(200), 상부 브래킷(300), 하부 브래킷(400) 및 내진 구조체(100)를 포함한다. Referring to FIG. 16 , the switchgear assembly according to an embodiment of the present invention includes a switchboard 200 , an upper bracket 300 , a lower bracket 400 , and an earthquake-resistant structure 100 .

수배전반(200)은 케이스(210)와, 케이스(210)의 측면에 구성되어 개폐되는 도어(220)와, 케이스(210) 내부에 설치되는 전기기기(미도시)를 포함한다. 수배전반(200)은 6,600V 내지 22,900V의 특고압을 380V, 220V 등의 저전압으로 변환하여 학교, 빌딩, 아파트 단지, 공장 등과 같은 집단 전력 수요처에 필요전력을 공급한다. The switchboard 200 includes a case 210 , a door 220 configured on a side surface of the case 210 to open and close, and an electric device (not shown) installed inside the case 210 . The switchgear 200 converts an extra high voltage of 6,600V to 22,900V into a low voltage such as 380V, 220V, and supplies necessary power to a group power demander such as a school, a building, an apartment complex, a factory, and the like.

상부 브래킷(300)은 수배전반(200)의 바닥의 일변을 따라 배치된다. 상부 브래킷(300)은 수배전반(200)의 바닥의 일변을 따라 배치된 제1 브래킷(310)과, 수배전반(200)의 바닥의 일변에 평행한 타변을 따라 배치된 제2 브래킷(320)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에서 폭 방향으로 연장된 양측 에지부는 하향, 즉 하부 브래킷(400)을 향해 굴곡된다. The upper bracket 300 is disposed along one side of the bottom of the switchboard 200 . The upper bracket 300 includes a first bracket 310 disposed along one side of the bottom of the switchboard 200, and a second bracket 320 disposed along the other side parallel to one side of the bottom of the switchboard 200. do. In the present embodiment, both edge portions extending in the width direction in each of the first bracket 310 and the second bracket 320 are bent downward, that is, toward the lower bracket 400 .

제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에는 내진 구조체(100)의 축부재(132, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시됨)에 형성된 나사산에 대응하도록 형성된 제1 브래킷 홀(330)이 형성된다. 제1 브래킷 홀(330)에는 케이스(210)의 바닥면을 관통하는 제1 스크류(340)가 관통되어 축부재(132)의 나사산에 체결된다. Each of the first bracket 310 and the second bracket 320 has a first bracket hole ( 330) is formed. A first screw 340 penetrating through the bottom surface of the case 210 passes through the first bracket hole 330 and is fastened to the screw thread of the shaft member 132 .

하부 브래킷(400)은 지면에 고정되고 상부 브래킷(300)을 따라 배치되어 상부 브래킷(300)에 끼워진다. 하부 브래킷(400)은 제1 브래킷(310)을 따라 배치되어 제1 브래킷(310)에 끼워지는 제3 브래킷(410)과, 제2 브래킷(320)을 따라 배치되어 제2 브래킷(320)에 끼워지는 제4 브래킷(420)을 포함한다. 본 실시예에서, 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각에서 폭 방향으로 연장된 양측 에지부는 상향, 즉 상부 브래킷(300)을 향해 굴곡된다. 본 실시예에서, 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각의 폭은 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각의 폭보다 작도록 구현되어 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각이 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에 삽입된다.The lower bracket 400 is fixed to the ground, disposed along the upper bracket 300 and fitted to the upper bracket 300 . The lower bracket 400 is disposed along the first bracket 310 and is disposed along the third bracket 410 fitted to the first bracket 310 and the second bracket 320 is disposed along the second bracket 320 . and a fourth bracket 420 to be fitted. In the present embodiment, both edge portions extending in the width direction in each of the third bracket 410 and the fourth bracket 420 are bent upward, that is, toward the upper bracket 300 . In this embodiment, the width of each of the third bracket 410 and the fourth bracket 420 is implemented to be smaller than the width of each of the first bracket 310 and the second bracket 320, so that the third bracket 410 and Each of the fourth brackets 420 is inserted into each of the first bracket 310 and the second bracket 320 .

제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각에는 상기 댐퍼 바디부(110)의 날개부(114)에 형성된 날개 홀에 대응하도록 형성된 제2 브래킷 홀(미도시)이 형성된다. 상기 제2 브래킷 홀에는 하방을 관통하는 제2 스크류(430)가 관통되어 상기 날개부에 형성된 날개 홀에 체결된다.A second bracket hole (not shown) formed to correspond to the wing hole formed in the wing part 114 of the damper body part 110 is formed in each of the third bracket 410 and the fourth bracket 420 . A second screw 430 penetrating downward through the second bracket hole is coupled to the wing hole formed in the wing portion.

내진 구조체(100)는 상부 브래킷(300)과 하부 브래킷(400) 사이에 설치되어 수배전반(200)에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지한다. 내진 구조체(100)는 도 2 및 도 3에서 설명된 구조를 가질 수 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 구조를 가질 수도 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The earthquake-resistant structure 100 is installed between the upper bracket 300 and the lower bracket 400 to buffer the vertical and horizontal vibrations acting on the switchboard 200, and detects the vertical and horizontal earthquakes. The earthquake-resistant structure 100 may have the structure described in FIGS. 2 and 3 , may have the structure described in FIGS. 8 and 9 , may have the structure described in FIGS. 10 and 11 , and FIG. 12 . and the structure described in FIG. 13 or the structure described in FIGS. 14 and 15 , a detailed description thereof will be omitted.

이상에서는 본 발명에 따른 내진 구조체가 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 하부에 채용되어 지면에서 전달되는 충격력이나 진동을 완충하면서 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지하는 것을 설명하였으나, 내진 구조체는 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 내진 설계가 요구되는 교각이나 건축물 등에 채용될 수도 있다. In the above, the earthquake-resistant structure according to the present invention is employed in the lower part of various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board to detect vertical and horizontal earthquake motion while buffering the impact force or vibration transmitted from the ground. Although it has been described, the earthquake-resistant structure can be applied in various ways. For example, it may be employed in a pier or a building requiring seismic design.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 17 is a block diagram illustrating an operation control system of a switchgear assembly having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템은 압전 신호 변환부(610), 진도계급저장부(620), 진도계급판단부(630) 및 수배전반 동작 제어부(640)를 포함한다. Referring to FIG. 17 , the operation control system of the switchgear assembly having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention includes a piezoelectric signal conversion unit 610 , a progress class storage unit 620 , a seismic intensity class determination unit 630 and and a switchgear operation control unit 640 .

압전 신호 변환부(610)는 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1) 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 진도계급판단부(630)에 출력한다. 상기 제1 압전 신호(V1)는 지진파 감지 기능을 갖는 내진 구조체에 구비되는 제1 압전소자에서 출력될 수 있고, 상기 제2 압전 신호(H1)는 상기 내진 구조체에 구비되는 제2 압전소자에서 출력될 수 있다. 상기 내진 구조체, 상기 제1 압전소자 및 상기 제2 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 배치 구조를 가질 수 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있다.The piezoelectric signal conversion unit 610 converts each of the first piezoelectric signal V1 and the second piezoelectric signal H1 to output a vertical shock wave signal and a horizontal shock wave signal to the intensity level determination unit 630 . The first piezoelectric signal V1 may be output from a first piezoelectric element provided in an earthquake-resistant structure having a seismic wave sensing function, and the second piezoelectric signal H1 is output from a second piezoelectric element provided in the earthquake-resistant structure can be The earthquake-resistant structure, the first piezoelectric element, and the second piezoelectric element may have the arrangement structure described in FIGS. 2 and 3 , may have the arrangement structure described in FIGS. 8 and 9 , and FIGS. 10 and FIG. It may have the arrangement structure described with reference to 11 , it may have the arrangement structure described with reference to FIGS. 12 and 13 , and may have the arrangement structure described with reference to FIGS. 14 and 15 .

한편, 도 17에서는 하나의 내진 구조체에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)가 압전 신호 변환부(610)에 제공되는 것을 도시하였으나, 복수의 내진 구조체들 각각에서 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)가 출력되고, 복수의 압전 신호 변환부(610)들 각각이 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 변환하여 연직 충격파 신호들 및 수평 충격파 신호들 진도계급판단부(630)에 출력할 수도 있다. 일례로, 하나의 수배전반 하부의 네 곳 각각에 내진 구조체들이 배치되어 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 압전 신호 변환부(610)에 제공할 수도 있다. 다른 예로, 복수의 수배전반들 각각의 하부의 네 곳 각각에 내진 구조체들이 배치되어 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 압전 신호 변환부(610)에 제공할 수도 있다. On the other hand, although FIG. 17 shows that the first piezoelectric signal V1 and the second piezoelectric signal H1 output from one earthquake-resistant structure are provided to the piezoelectric signal conversion unit 610, in each of the plurality of earthquake-resistant structures A first piezoelectric signal V1 and a second piezoelectric signal H1 are output, and each of the plurality of piezoelectric signal converters 610 converts the first piezoelectric signal V1 and the second piezoelectric signal H1 into a vertical shock wave. Signals and horizontal shock wave signals may be output to the progress class determination unit 630 . For example, earthquake-resistant structures may be disposed at each of four places under one switchboard to provide the first piezoelectric signal V1 and the second piezoelectric signal H1 to the piezoelectric signal converter 610 . As another example, earthquake-resistant structures may be disposed at each of the four lower portions of each of the plurality of switchgear to provide the first piezoelectric signal V1 and the second piezoelectric signal H1 to the piezoelectric signal converter 610 .

진도계급저장부(620)는 지진동의 진도계급별 합산신호(또는 MM스케일별 합산신호)를 저장한다. 상기한 지진동의 진도계급이란 지진이 발생하였을 때 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 수치로 표현한 것으로, 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 정해진 기준에 따라 계급화한 척도이다. The seismic intensity class storage unit 620 stores the summation signal for each seismic intensity class (or the summation signal for each MM scale) of the earthquake motion. The magnitude of the earthquake motion is a numerical expression of the magnitude of the earthquake motion that appears in a certain place when an earthquake occurs.

대한민국은 일본기상청(JMA)에서 정한 JMA 진도계급을 사용하였으나 학계 및 연구계의 의견을 반영하여 많은 나라에서 사용하고 있는 MM 진도계급을 사용한다. JMA 진도계급은 지진의 세기를 8단계로 구분하였으나 MM 진도계급은 12단계로 보다 세분하여 지진의 세기를 나눈다. The Republic of Korea used the JMA intensity scale set by the Japan Meteorological Agency (JMA), but the MM intensity scale used in many countries is used by reflecting the opinions of academia and research circles. The JMA intensity class divided the intensity of earthquakes into 8 levels, but the MM intensity class divides the intensity of earthquakes by subdividing them into 12 levels.

MM(Modified Mercalli) 진도는 1902년 이탈리아 지진학자 메르칼리(Mercalli)에 의해 처음 만들어졌으며, 1931년 미국의 우드(H. O. Wood)와 노이만(Frank Neumann)에 의해 수정된 후 1956년 미국의 지진학자 리히터(Richter)에 의해 재수정된 바 있다.MM (Modified Mercalli) magnitude was first created by Italian seismologist Mercalli in 1902, and modified by American seismologist Richter Richter in 1956 after being modified by American HO Wood and Frank Neumann in 1931. (Richter).

본 실시예에 따라 진도계급저장부(620)에 저장되는 MM스케일별 합산신호의 일례를 설명하면 아래의 표 1과 같다. An example of the sum signal for each MM scale stored in the progress class storage unit 620 according to the present embodiment is described in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112021108281726-pat00001
Figure 112021108281726-pat00001

표 1을 참조하면, 합산신호가 0인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 I로 매핑된다. 합산신호가 0보다 크고 2보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 II로 매핑된다. 합산신호가 2보다 크고 4보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 III로 매핑된다. 합산신호가 4보다 크고 6보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 IV로 매핑된다. 합산신호가 6보다 크고 8보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 V로 판별한다. 합산신호가 8보다 크고 10보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VI로 매핑된다. 합산신호가 10보다 크고 12보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VII로 매핑된다. 합산신호가 12보다 크고 14보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VIII로 매핑된다. 합산신호가 14보다 크고 16보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 IX로 매핑된다. 합산신호가 16보다 크고 18보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 X로 매핑된다. 합산신호가 18보다 크고 20보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 XI로 매핑된다. 합산신호가 20 이상의 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 XII로 매핑된다. 표 1에서 설명된 MM스케일별 합산신호는 설명의 편의를 위해 단순화시킨 숫자이며, 상기한 합산신호는 다양하게 설정이 가능할 것이다. 또한 상기한 합산신호는 균등한 간격으로 배열되어 MM스케일에 매핑된 것을 예시하였으나, 차등적 간격으로 배열되어 MM스케일에 매핑될 수도 있다. Referring to Table 1, when the sum signal is 0, the MM scale is mapped to I as the progress class. If the sum signal is greater than 0 and less than 2, the MM scale is mapped to II as a progress class. When the sum signal is greater than 2 and less than 4, the MM scale is mapped to III as a progress class. When the sum signal is greater than 4 and less than 6, the MM scale is mapped to IV as a progress class. When the sum signal is greater than 6 and less than 8, the MM scale is determined as V as the progress level. When the sum signal is greater than 8 and less than 10, the MM scale is mapped to VI as a progress class. When the sum signal is greater than 10 and less than 12, the MM scale is mapped to VII as a progress class. When the sum signal is greater than 12 and less than 14, the MM scale is mapped to VIII as a progress class. When the sum signal is greater than 14 and less than 16, the MM scale is mapped to IX as a progress class. When the sum signal is greater than 16 and less than 18, the MM scale is mapped to X as a progress class. If the sum signal is greater than 18 and less than 20, the MM scale is mapped to XI as a progress class. When the sum signal is a value of 20 or more, the MM scale is mapped to XII as a progress class. The sum signal for each MM scale described in Table 1 is a simplified number for convenience of explanation, and the sum signal can be set in various ways. In addition, although the above-described summation signals are arranged at equal intervals and mapped to the MM scale, they may be arranged at differential intervals and mapped to the MM scale.

진도계급판단부(630)는 상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산신호에 대응하여 합산신호를 진도계급저장부(620)에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하고, 판단된 진도계급을 수배전반 동작 제어부(640)에 제공한다. In response to the sum signal obtained by summing the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal, the seismic intensity class determination unit 630 queries the intensity class storage unit 620 for the summed signal to determine the seismic intensity class of the earthquake motion, and the determined intensity class is provided to the switchgear operation control unit 640 .

수배전반 동작 제어부(640)는 진도계급판단부(630)에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 차등적으로 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지한다. 예를 들어, 상기 진도계급이 제1 범위보다 높고 제2 범위보다 낮으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 서브-전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급을 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 제2 범위는 상기 제1 범위보다 높고, 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위는 관리자에 의해 설정이 가능하다. 상기 서브-전력 공급 라인은 최대 수요전력기일 수 있다.The switchgear operation control unit 640 prevents damage to the switchboard by differentially tripping the circuit breaker provided in the switchboard according to the progress class determined by the progress level determination unit 630 . For example, when the progress level is higher than the first range and lower than the second range, the switchgear operation control unit 640 controls to cut off the power supply from the switchboard to the sub-power supply line. Here, the second range is higher than the first range, and the first range and the second range can be set by an administrator. The sub-power supply line may be a maximum demand power unit.

한편, 상기 진도계급이 상기 제2 범위보다 높거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 메인 전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급 및 서브-전력 공급 라인을 함께 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 메인 전력 공급 라인은 수배전반의 인입부 차단기(VCB, LBS) 등일 수 있다.On the other hand, if the progress level is higher than or equal to the second range, the switchgear operation control unit 640 controls to cut off both the power supply and the sub-power supply line transmitted from the switchboard to the main power supply line. Here, the main power supply line may be an inlet circuit breaker (VCB, LBS) of a switchboard.

한편, 상기 진도계급이 상기 제1 범위보다 낮거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 서브-전력 공급 라인 및 메인 전력 공급 라인을 차단할 필요가 없게 된다. On the other hand, if the progress level is lower than or equal to the first range, the switchgear operation control unit 640 does not need to cut off the sub-power supply line and the main power supply line.

이와 같이, 전력기기에 공급되는 전력을 지진의 규모에 따라 선택적으로 차등적으로 차단함으로써 불필요하게 전력이 모두 차단되는 것을 방지함과 동시에, 위험도가 높은 상황에서는 전력공급을 완전히 차단함으로써 지진 발생 이후로 발생할 수 있는 전력 화재 등을 방지할 수 있게 된다.In this way, by selectively and differentially blocking the power supplied to power devices according to the magnitude of the earthquake, all power is prevented from being cut off unnecessarily, and at the same time, by completely shutting off the power supply in a high-risk situation, the It is possible to prevent electric power fires that may occur.

도 18은 도 17에 도시된 압전 신호 변환부(610)를 설명하기 위한 회로도이다. FIG. 18 is a circuit diagram for explaining the piezoelectric signal converter 610 shown in FIG. 17 .

도 17 및 도 18을 참조하면, 압전 신호 변환부(610)는 제1 증폭부(611), 제1 필터부(612), 제1 버퍼(613), 제2 증폭부(614), 제2 필터부(615) 및 제2 버퍼(616)를 포함한다. 17 and 18 , the piezoelectric signal conversion unit 610 includes a first amplifier 611 , a first filter unit 612 , a first buffer 613 , a second amplifier 614 , and a second It includes a filter unit 615 and a second buffer 616 .

제1 증폭부(611)는 제2 연산증폭기(OP2), 제2 연산증폭기(OP2)의 부극성 단자와 접지단에 연결된 제3 저항(R3), 제2 연산증폭기(OP2)의 출력단과 제2 연산증폭기(OP2)의 부극성단에 연결된 제4 저항(R4)을 포함하여, 제1 압전소자에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)를 증폭한 후 제1 필터부(612)에 제공한다. The first amplifier 611 includes the second operational amplifier OP2, the third resistor R3 connected to the negative terminal and the ground terminal of the second operational amplifier OP2, the output terminal and the second operational amplifier OP2 2 The first piezoelectric signal V1 output from the first piezoelectric element including the fourth resistor R4 connected to the negative terminal of the operational amplifier OP2 is amplified and then provided to the first filter unit 612 .

제1 필터부(612)는 애노드가 제2 연산증폭기(OP2)의 출력단에 연결된 제5 다이오드(D5), 일단이 제5 다이오드(D5)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제5 저항(R5) 및 일단이 제5 다이오드(D5)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제1 커패시터(C1)를 포함하여, 제1 증폭부(611)에 의해 증폭된 상기 제1 압전 신호(V1)에서 노이즈 성분을 제거한 후, 제1 버퍼(613)에 제공한다. The first filter unit 612 includes a fifth diode D5 having an anode connected to the output terminal of the second operational amplifier OP2, one end connected to the cathode of the fifth diode D5, and a fifth resistor R5 having the other end connected to ground. ) and a first capacitor C1 having one end connected to the cathode of the fifth diode D5 and the other end grounded, the noise in the first piezoelectric signal V1 amplified by the first amplifier 611 . After removing the component, it is provided to the first buffer 613 .

제1 버퍼(613)는 부극성단이 출력단에 연결된 제3 연산증폭기(OP3)를 포함하여, 제1 필터부(612)에 의해 노이즈 제거된 제1 압전 신호(V1)를 버퍼링하여 진도계급판단부(630)에 출력한다. The first buffer 613 includes a third operational amplifier OP3 having a negative terminal connected to the output terminal, and buffers the first piezoelectric signal V1 from which the noise has been removed by the first filter unit 612 to determine the magnitude. output to (630).

제2 증폭부(614)는 제4 연산증폭기(OP4), 제4 연산증폭기(OP4)의 부극성 단자와 접지단에 연결된 제6 저항(R6), 제4 연산증폭기(OP4)의 출력단과 제4 연산증폭기(OP4)의 부극성단에 연결된 제7 저항(R7)을 포함하여, 제2 압전소자에서 출력되는 제2 압전 신호(H1)를 증폭한 후 제2 필터부(615)에 제공한다. The second amplifier 614 includes a fourth operational amplifier OP4, a sixth resistor R6 connected to the negative terminal of the fourth operational amplifier OP4 and a ground terminal, and an output terminal and a second amplifier of the fourth operational amplifier OP4. 4 The second piezoelectric signal H1 output from the second piezoelectric element including the seventh resistor R7 connected to the negative terminal of the operational amplifier OP4 is amplified and then provided to the second filter unit 615 .

제2 필터부(615)는 애노드가 제4 연산증폭기(OP4)의 출력단에 연결된 제6 다이오드(D6), 일단이 제6 다이오드(D6)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제8 저항(R8) 및 일단이 제6 다이오드(D6)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제2 커패시터(C2)를 포함하여, 제2 증폭부(614)에 의해 증폭된 상기 제2 압전 신호(H1)에서 노이즈 성분을 제거한 후, 제2 버퍼(616)에 제공한다. The second filter unit 615 includes a sixth diode D6 having an anode connected to the output terminal of the fourth operational amplifier OP4, an eighth resistor R8 having one end connected to the cathode of the sixth diode D6 and the other end grounded. ) and a second capacitor C2 having one end connected to the cathode of the sixth diode D6 and the other end grounded, the noise in the second piezoelectric signal H1 amplified by the second amplifier 614 . After removing the component, it is provided to the second buffer 616 .

제2 버퍼(616)는 부극성단이 출력단에 연결된 제5 연산증폭기(OP5)를 포함하여, 제2 필터부(615)에 의해 노이즈 제거된 제2 압전 신호(H1)를 버퍼링하여 진도계급판단부(630)에 출력한다. The second buffer 616 includes a fifth operational amplifier OP5 having a negative end connected to the output terminal, and buffers the second piezoelectric signal H1 from which the noise has been removed by the second filter unit 615 to buffer the progress class determination unit. output to (630).

도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 19 is a flowchart illustrating an operation control method of a switchgear assembly having a seismic motion detection function according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 제1 압전소자에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)의 수신 여부가 체크된다(단계 S110). 상기한 제1 압전 신호(V1)의 수신 여부 체크는 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에서 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있다. Referring to FIG. 19 , it is checked whether the first piezoelectric signal V1 output from the first piezoelectric element is received (step S110 ). The check whether the first piezoelectric signal V1 is received may be performed by the piezoelectric signal converter 610 (shown in FIG. 17 ). In this embodiment, the first piezoelectric element may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 2 and 3, may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 8 and 9, and in FIGS. 10 and It may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIG. 11 , may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 12 and 13 , and may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 14 and 15 . .

제1 압전 신호(V1)가 수신되는 것으로 체크되면 제1 압전 신호(V1)를 근거로 연직 충격파 신호가 생성된다(단계 S120). 상기한 연직 충격파 신호의 생성은 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.When it is checked that the first piezoelectric signal V1 is received, a vertical shock wave signal is generated based on the first piezoelectric signal V1 (step S120 ). The generation of the vertical shock wave signal may be performed by the piezoelectric signal conversion unit 610 (shown in FIG. 17 ).

제2 압전소자에서 출력되는 제2 압전 신호(H1)의 수신 여부가 체크된다(단계 S130). 상기한 제2 압전 신호(H1)의 수신 여부 체크는 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에서 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있다.It is checked whether the second piezoelectric signal H1 output from the second piezoelectric element is received (step S130). Checking whether the second piezoelectric signal H1 is received may be performed by the piezoelectric signal converter 610 (shown in FIG. 17 ). In this embodiment, the second piezoelectric element may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 2 and 3, may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 8 and 9, and in FIGS. 10 and It may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIG. 11 , may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 12 and 13 , and may be disposed in the earthquake-resistant structure as described in FIGS. 14 and 15 . .

제2 압전 신호(H1)가 수신되는 것으로 체크되면 제2 압전 신호(H1)를 근거로 수평 충격파 신호가 생성된다(단계 S140). 상기한 수직 충격파 신호의 생성은 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. When it is checked that the second piezoelectric signal H1 is received, a horizontal shock wave signal is generated based on the second piezoelectric signal H1 (step S140). The generation of the vertical shock wave signal may be performed by the piezoelectric signal conversion unit 610 (shown in FIG. 17 ).

상기 단계 S120에서 생성된 연직 충격파 신호와 상기 단계 S140에서 생성된 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 제어한다(단계 S150). 상기한 수배전반의 동작 제어는 수배전반 동작 제어부(640, 도 17에 도시됨)에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 지진의 발생 등급에 따라 위험상태에 있다고 판단되는 경우, 외부의 알람 등을 통해 위험 상태를 알리면서, 차단기를 트립 연동하여 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반이 파손되는 것을 방지한다. The operation of the switchboard is controlled based on the vertical shock wave signal generated in step S120 and the horizontal shock wave signal generated in step S140 (step S150). The above-described operation control of the switchboard may be performed by the switchboard operation control unit 640 (shown in FIG. 17 ). For example, if it is judged that there is a dangerous state according to the occurrence grade of the earthquake based on the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal, the dangerous state is notified through an external alarm, etc. It prevents damage to various switchboards such as high-voltage switchgear, low-voltage switchboard, control board, and distribution board.

도 20은 도 19에 도시된 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 20 is a flowchart for explaining a step of generating the vertical shock wave signal shown in FIG. 19 .

도 19 및 도 20을 참조하면, 상기 제1 압전 신호(V1)가 증폭된다(단계 S122). 상기 제1 압전 신호(V1)의 증폭은 제1 증폭부(611, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. 19 and 20 , the first piezoelectric signal V1 is amplified (step S122). The amplification of the first piezoelectric signal V1 may be performed by a first amplifying unit 611 (shown in FIG. 18 ).

이어, 단계 S122에서 증폭된 제1 압전 신호(V1)에 포함된 노이즈 성분이 제거되어 상기 연직 충격파 신호가 생성된 후(단계 S124), 단계 S130을 수행한다. 상기한 노이즈 성분 제거는 제1 필터부(612, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. Next, after the noise component included in the first piezoelectric signal V1 amplified in step S122 is removed to generate the vertical shock wave signal (step S124), step S130 is performed. The above-described noise component removal may be performed by the first filter unit 612 (shown in FIG. 18 ).

도 21은 도 19에 도시된 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 21 is a flowchart for explaining a step of generating the horizontal shock wave signal shown in FIG. 19 .

도 21을 참조하면, 상기 제2 압전 신호(H1)가 증폭된다(단계 S142). 상기 제2 압전 신호(H1)의 증폭은 제2 증폭부(614, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. Referring to FIG. 21 , the second piezoelectric signal H1 is amplified (step S142). The amplification of the second piezoelectric signal H1 may be performed by a second amplifying unit 614 (shown in FIG. 18 ).

이어, 단계 S142에서 증폭된 제2 압전 신호(H1)에 포함된 노이즈 성분이 제거되어 상기 수평 충격파 신호가 생성된 후(단계 S144), 단계 S150을 수행한다. 상기한 노이즈 성분 제거는 제2 필터부(615, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.Next, after the noise component included in the second piezoelectric signal H1 amplified in step S142 is removed to generate the horizontal shock wave signal (step S144), step S150 is performed. The noise component removal may be performed by the second filter unit 615 (shown in FIG. 18 ).

도 22는 도 19에 도시된 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 22 is a flowchart for explaining the step of differentially controlling the operation of the switchboard based on the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal shown in FIG. 19 .

도 19, 도 20 및 도 22를 참조하면, 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호가 합산되어 합산신호가 생성된다(단계 S152). 상기한 합산신호의 생성은 진도계급판단부(630, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. 19, 20 and 22 , the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal are summed to generate a summed signal (step S152). The generation of the above-described sum signal may be performed by the progress level determination unit 630 (shown in FIG. 17).

이어, 진도계급저장부에서 합산신호에 대응하는 진도계급이 조회된다(단계 S154). 상기한 진도계급의 조회는 진도계급판단부(630, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. Next, the progress class corresponding to the sum signal is queried from the progress class storage unit (step S154). The above-mentioned progress class inquiry may be performed by the progress class determination unit 630 (shown in FIG. 17).

이어, 조회된 진도계급에 대응하여 수배전반의 동작이 차등적으로 제어된다(단계 S156). 상기한 수배전반의 동작 제어는 수배전반 동작 제어부(640, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 진도계급이 제1 범위보다 높고 제2 범위보다 낮으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 서브-전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급을 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 제2 범위는 상기 제1 범위보다 높고, 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위는 관리자에 의해 설정이 가능하다. 상기 서브-전력 공급 라인은 최대 수요전력기일 수 있다. Next, the operation of the switchboard is differentially controlled in response to the inquired progress class (step S156). The above-described operation control of the switchboard may be performed by the switchboard operation controller 640 (shown in FIG. 17 ). For example, when the progress level is higher than the first range and lower than the second range, the switchboard operation control unit 640 controls to cut off the power supply from the switchboard to the sub-power supply line. Here, the second range is higher than the first range, and the first range and the second range can be set by an administrator. The sub-power supply line may be a maximum demand power unit.

한편, 상기 진도계급이 상기 제2 범위보다 높거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 메인 전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급 및 서브-전력 공급 라인을 함께 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 메인 전력 공급 라인은 수배전반의 인입부 차단기(VCB, LBS) 등 일 수 있다. On the other hand, if the progress level is higher than or equal to the second range, the switchboard operation control unit 640 controls to cut off both the power supply and the sub-power supply line transmitted from the switchboard to the main power supply line. Here, the main power supply line may be an inlet circuit breaker (VCB, LBS) of a switchboard.

한편, 상기 진도계급이 상기 제1 범위보다 낮거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 서브-전력 공급 라인 및 메인 전력 공급 라인을 차단하지 않는다.On the other hand, if the progress level is lower than or equal to the first range, the switchgear operation control unit 640 does not cut off the sub-power supply line and the main power supply line.

이상에서 설명된 바와 같이, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자와 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자 각각을 내진 구조체 내에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지할 수 있다. 또한 제1 압전소자와 제2 압전소자가 접하는 내진 구조체의 내부 영역에 복수의 돌기들을 형성하므로써 연직 지진동이나 수평 지진동의 감지 효율을 높일 수 있다. As described above, in addition to the configuration for buffering earthquake motion acting on various switchboards such as switchgear, closed switchboard, high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, control panel, and distribution board, the first piezoelectric element and horizontal earthquake motion for additionally sensing vertical earthquake motion are added. By arranging each of the second piezoelectric elements for sensing in the earthquake-resistant structure, the shock and vibration transmitted from the outside due to the occurrence of an earthquake are uniformly reduced, so that the While ensuring safety, it is possible to simultaneously detect vertical and horizontal earthquake motions. In addition, by forming a plurality of protrusions in the inner region of the seismic structure in which the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are in contact with each other, it is possible to increase the detection efficiency of the vertical earthquake motion or the horizontal earthquake motion.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand.

100 : 내진 구조체 110 : 댐퍼 바디부
120 : 하부 댐퍼 와셔부 130 : 댐퍼 피스톤
140 : 상부 댐퍼 와셔부 150 : 댐퍼 커버부
160 : 체결부 182 : 제1 보호층
184 : 제2 보호층 186 : 압전섬유층
200 : 수배전반 300 : 상부 브래킷
400 : 하부 브래킷 510 : 압전소자
520 : 정류부 530 : 전원부
540 : 변환회로 550 : 비교부
560, 640 : 수배전반 동작 제어부 610 : 압전 신호 변환부
620 : 진도계급저장부 630 : 진도계급판단부
611 : 제1 증폭부 612 : 제1 필터부
613 : 제1 버퍼 614 : 제2 증폭부
615 : 제2 필터부 616 : 제2 버퍼
170, 670, 770, 870, 970 : 제1 압전소자
180, 680, 780, 880, 980 : 제2 압전소자
100: seismic structure 110: damper body part
120: lower damper washer 130: damper piston
140: upper damper washer part 150: damper cover part
160: fastening part 182: first protective layer
184: second protective layer 186: piezoelectric fiber layer
200: switchboard 300: upper bracket
400: lower bracket 510: piezoelectric element
520: rectifying unit 530: power unit
540: conversion circuit 550: comparison unit
560, 640: switchgear operation control unit 610: piezoelectric signal conversion unit
620: progress class storage unit 630: progress class judgment unit
611: first amplification unit 612: first filter unit
613: first buffer 614: second amplification unit
615: second filter unit 616: second buffer
170, 670, 770, 870, 970: first piezoelectric element
180, 680, 780, 880, 980: second piezoelectric element

Claims (15)

수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되,
상기 상부 댐퍼 와셔부의 상부면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by an earthquake,
A plurality of protrusions are formed on the upper surface of the upper damper washer part and are in contact with the first piezoelectric element.
삭제delete 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 댐퍼 커버부의 하부면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by an earthquake is included, wherein the lower surface of the damper cover part has a second piezoelectric element. A seismic structure having a seismic motion detection function, characterized in that a plurality of protrusions are formed and come in contact with the first piezoelectric element.
수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 상부면과 상기 댐퍼 커버부의 하부면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되고,
상기 제1 압전소자는 서로 마주하는 돌기들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer and the damper piston to sense horizontal seismic motion generated according to pressure applied by an earthquake, the upper surface of the upper damper washer and a plurality of protrusions are formed on each of the lower surfaces of the damper cover,
The first piezoelectric element is an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function, characterized in that disposed between the protrusions facing each other.
수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 하부 댐퍼 와셔부의 내측면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by an earthquake, the inner surface of the lower damper washer part A seismic structure having a seismic motion detection function, characterized in that the plurality of protrusions are formed in contact with the second piezoelectric element.
수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 댐퍼 피스톤의 측면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by an earthquake is included. The seismic structure having a seismic motion detection function, characterized in that the projections are formed in contact with the second piezoelectric element.
수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 내측면과 상기 댐퍼 피스톤의 외측면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되고,
상기 제2 압전소자는 서로 마주하는 돌기들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
In an earthquake-resistant structure having a seismic motion detection function that buffers the earthquake motion acting on the switchgear and detects the earthquake motion,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by an earthquake, the inner surface of the upper damper washer part and a plurality of protrusions are formed on each of the outer surfaces of the damper piston,
The second piezoelectric element is an earthquake-resistant structure having an earthquake detection function, characterized in that disposed between the protrusions facing each other.
케이스와, 상기 케이스의 측면에 구성되어 개폐되는 도어와, 상기 케이스 내부에 설치되는 전기기기를 포함하는 수배전반;
상기 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷;
상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷; 및
상기 상부 브래킷과 상기 하부 브래킷 사이에 설치되어, 상기 수배전반에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지하는 내진 구조체를 포함하되, 상기 내진 구조체는,
원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되,
상기 상부 댐퍼 와셔부의 상부면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
a switchgear including a case, a door configured on a side surface of the case to open and close, and an electric device installed inside the case;
an upper bracket disposed along one side of the bottom of the switchboard;
a lower bracket disposed along the upper bracket and fitted to the upper bracket; and
Installed between the upper bracket and the lower bracket, buffering the vertical and horizontal earthquake motion acting on the switchgear, and comprising an earthquake-resistant structure for sensing the vertical and horizontal earthquake motion, the earthquake-resistant structure,
a damper body part having a circular hollow cylinder part;
a lower damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow;
a damper piston having a shaft member having a predetermined length and a stepped member protruding outward from the middle portion of the shaft member, inserted into the hollow, passing through the lower damper washer portion, and exposed to a hole formed in the bottom portion of the damper body portion;
an upper damper washer including a plurality of damper washers having a donut shape, the upper damper washer being inserted into the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston;
a damper cover part disposed on the damper body part to press the upper damper washer part and exposing the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center part;
a first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake; and
A second piezoelectric element having a flexible band shape and disposed between the upper damper washer part and the damper piston to sense horizontal earthquake motion generated according to the pressure applied by an earthquake,
A plurality of protrusions are formed on an upper surface of the upper damper washer to contact the first piezoelectric element.
제8항에 있어서, 상기 제1 압전소자는 상기 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하고, 상기 제2 압전소자는 상기 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하고,
상기 제1 압전신호와 상기 제2 압전신호 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 출력하는 압전신호 변환부;
지진동의 진도계급별 합산 신호를 저장하는 진도계급저장부;
상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산 신호에 대응하여 합산 신호를 상기 진도계급저장부에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하는 진도계급판단부; 및
상기 진도계급판단부에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지하는 수배전반 동작 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
The method of claim 8, wherein the first piezoelectric element outputs a first piezoelectric signal according to the vertical earthquake motion, and the second piezoelectric element outputs a second piezoelectric signal according to the horizontal earthquake motion,
a piezoelectric signal conversion unit converting each of the first piezoelectric signal and the second piezoelectric signal to output a vertical shock wave signal and a horizontal shock wave signal;
a seismic intensity class storage unit for storing the summation signal for each seismic intensity class;
a seismic class judging unit for determining a seismic intensity class of an earthquake motion by inquiring the sum signal from the intensity class storage unit in response to the sum signal obtained by adding the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal; and
The switchgear assembly having a seismic motion detection function, characterized in that it further comprises a switchboard operation control unit for preventing damage to the switchboard by tripping a circuit breaker provided in the switchboard according to the intensity level determined by the intensity level determination unit.
제9항에 있어서, 상기 압전신호 변환부는,
상기 제1 압전신호를 증폭하는 제1 증폭부;
상기 증폭부에 의해 증폭된 상기 제1 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제1 필터;
상기 제2 압전신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및
상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 상기 제2 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
The method of claim 9, wherein the piezoelectric signal conversion unit,
a first amplifier for amplifying the first piezoelectric signal;
a first filter for removing a noise component from the first piezoelectric signal amplified by the amplifier;
a second amplifier for amplifying the second piezoelectric signal; and
and a second filter for removing a noise component from the second piezoelectric signal amplified by the second amplifier.
제10항에 있어서, 상기 압전신호 변환부는,
상기 제1 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제1 버퍼; 및
상기 제2 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제2 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
The method of claim 10, wherein the piezoelectric signal conversion unit,
a first buffer buffering the signal from which the noise has been removed by the first filter and providing it to the progress class determination unit; and
The switchgear assembly having a seismic motion detection function, further comprising a second buffer buffering the signal from which the noise has been removed by the second filter and providing the buffered signal to the intensity class determination unit.
(a) 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부와, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부와, 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤과, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부와, 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부와, 도우넛 형상을 갖고서 상기 축부재 상부에 끼워져 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 커버부 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자와, 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하는 내진 구조체를 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷과 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷 사이에 설치하는 단계;
(b) 상기 제1 압전소자로부터 제1 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제1 압전신호를 근거로 연직 충격파 신호를 생성하는 단계;
(c) 상기 제2 압전소자로부터 제2 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제2 압전신호를 근거로 수평 충격파 신호를 생성하는 단계; 및
(d) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
(a) a damper body portion having a circular hollow cylinder portion, a lower damper washer portion including a plurality of damper washers having a donut shape and disposed in the hollow, a shaft member of a certain length and an intermediate portion of the shaft member a damper piston having a stepped member protruding outward from the body, inserted into the hollow, penetrating through the lower damper washer and exposed to a hole formed in the bottom of the damper body, and a plurality of damper washers having a donut shape, an upper damper washer inserted in the hollow and disposed on the stepped member of the damper piston, and disposed in the damper body to press the upper damper washer, and to expose the shaft member by a predetermined height through a hole formed in the center A first piezoelectric element having a donut shape and fitted on the shaft member and disposed between the upper damper washer and the damper cover to sense a vertical seismic motion applied by an earthquake, and a flexible band shape An earthquake-resistant structure including a second piezoelectric element disposed between the upper damper washer part and the damper piston and sensing horizontal seismic motion generated according to the pressure applied by an earthquake with a installing between the upper bracket and the lower bracket disposed along the upper bracket and fitted to the upper bracket;
(b) when a first piezoelectric signal is received from the first piezoelectric element, generating a vertical shock wave signal based on the first piezoelectric signal;
(c) when a second piezoelectric signal is received from the second piezoelectric element, generating a horizontal shock wave signal based on the second piezoelectric signal; and
(d) differentially controlling the operation of the switchboard based on the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal.
제12항에 있어서, 상기 단계(b)는,
(b-1) 상기 제1 압전신호를 증폭하는 단계; 및
(b-2) 상기 증폭된 제1 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
According to claim 12, wherein the step (b),
(b-1) amplifying the first piezoelectric signal; and
(b-2) generating the vertical shock wave signal by removing noise from the amplified first piezoelectric signal.
제12항에 있어서, 상기 단계(c)는,
(c-1) 상기 제2 압전신호를 증폭하는 단계; 및
(c-2) 상기 증폭된 제2 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
The method of claim 12, wherein step (c) comprises:
(c-1) amplifying the second piezoelectric signal; and
(c-2) generating the horizontal shock wave signal by removing noise from the amplified second piezoelectric signal.
제13항에 있어서, 상기 단계(d)는,
(d-1) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 합산하여 합산 신호를 생성하는 단계;
(d-2) 지진동의 진도계급별 합산 신호들을 저장하는 진도계급저장부에서 상기 단계(d-1)에서 생성된 합산 신호에 대응하는 진도계급을 조회하여 MM스케일을 도출하는 단계; 및
(d-3) 조회된 MM스케일에 대응하여 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
The method of claim 13, wherein step (d) comprises:
(d-1) generating a sum signal by summing the vertical shock wave signal and the horizontal shock wave signal;
(d-2) deriving an MM scale by inquiring a seismic class corresponding to the summed signal generated in step (d-1) in a seismic class storage unit that stores the summed signals for each seismic motion class; and
(d-3) A method for controlling the operation of a switchgear assembly having a seismic motion detection function, comprising the step of differentially controlling the operation of the switchgear in response to the inquired MM scale.
KR1020210124855A 2021-09-17 2021-09-17 Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof KR102367459B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210124855A KR102367459B1 (en) 2021-09-17 2021-09-17 Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210124855A KR102367459B1 (en) 2021-09-17 2021-09-17 Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102367459B1 true KR102367459B1 (en) 2022-02-25

Family

ID=80490178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210124855A KR102367459B1 (en) 2021-09-17 2021-09-17 Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102367459B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476439B1 (en) 2002-03-12 2005-03-16 박대원 Earth-quake-proof apparatus for a structure
KR101379224B1 (en) 2012-07-02 2014-03-28 (주)스템코 Earthquake-proof installation using structure of orifice piston
KR101481646B1 (en) * 2014-02-10 2015-01-14 (주) 대원계전산업 Incoming and distribution panel system and its control method
KR101546074B1 (en) 2014-12-23 2015-08-20 주식회사 베스텍 Earthquake Monitoring and Diagnostic System For Structure Using 3-Axis Accelerometer Data
KR101598350B1 (en) * 2015-11-10 2016-02-29 탑인더스트리(주) Electrical panel
KR101608689B1 (en) 2015-12-18 2016-04-04 탑인더스트리(주) Earthquake-proof structure
KR101752842B1 (en) * 2017-02-28 2017-06-30 탑인더스트리(주) Power receiving and distributing board having earth-quake-proof function
KR101752843B1 (en) * 2017-02-28 2017-06-30 탑인더스트리(주) Remote control board having earthquake-proofing function

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476439B1 (en) 2002-03-12 2005-03-16 박대원 Earth-quake-proof apparatus for a structure
KR101379224B1 (en) 2012-07-02 2014-03-28 (주)스템코 Earthquake-proof installation using structure of orifice piston
KR101481646B1 (en) * 2014-02-10 2015-01-14 (주) 대원계전산업 Incoming and distribution panel system and its control method
KR101546074B1 (en) 2014-12-23 2015-08-20 주식회사 베스텍 Earthquake Monitoring and Diagnostic System For Structure Using 3-Axis Accelerometer Data
KR101598350B1 (en) * 2015-11-10 2016-02-29 탑인더스트리(주) Electrical panel
KR101608689B1 (en) 2015-12-18 2016-04-04 탑인더스트리(주) Earthquake-proof structure
KR101752842B1 (en) * 2017-02-28 2017-06-30 탑인더스트리(주) Power receiving and distributing board having earth-quake-proof function
KR101752843B1 (en) * 2017-02-28 2017-06-30 탑인더스트리(주) Remote control board having earthquake-proofing function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102367464B1 (en) Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof
KR102367420B1 (en) Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof
US7414334B2 (en) Circuit arrangement for limitation of over-voltages in energy storage modules
KR101608689B1 (en) Earthquake-proof structure
ES2132291T3 (en) ELECTRONIC DEVICE, BATTERY PACK AND CHARGER FOR THE BATTERY PACK.
KR102269570B1 (en) Solar power generating system having a function of seismic isolation
KR101699303B1 (en) 3-Axis Earthquake Sensing-Type Earthquake-Proof Switchgear
KR102367459B1 (en) Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof
KR102367458B1 (en) Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof
KR102348381B1 (en) Earthquake resistance structure with earthquake detection function, distributing board having the same and control method thereof
KR101752842B1 (en) Power receiving and distributing board having earth-quake-proof function
CN107327535A (en) A kind of laminated type metal-rubber shock isolating pedestal for Substation Electric Equipment
KR20110014461A (en) Foot mat type unit for piezoelectric generator and generator system including the same
KR102112561B1 (en) Switchboard having earthquake-proof device
KR20160005599A (en) Vibration Proof Unit for Distributing Board
KR101757826B1 (en) Earthquake proof apparatus of the distribution board
KR20040054707A (en) Buried structure detection device
KR102078846B1 (en) Panel board assembly having earthquake-proof function
KR102078856B1 (en) Panel board assembly having earthquake-proof function
CN204238680U (en) A kind of induction type security alarm system alarm
KR20210131841A (en) Shock absorption table for earthquake-resistant connection board for solar power
KR101752840B1 (en) Power receiving and distributing board having earth-quake-proof function
CN211344477U (en) Electric power facility shock attenuation platform
CN217306287U (en) Porcelain bushing unit and mutual inductor device
KR102626862B1 (en) Enclosure including earthquake detection function and vibration damping function

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant