KR102369353B1 - Seismic isolation type swithboards - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수평 및 수직 방향의 지진동과 롤진동을 흡수하여 지진 에너지를 감쇠시키는 구조의 면진형 수배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지진 발생 시 임의 방향 진동에 대한 감쇠 효과가 장시간 유지되어 내진성능을 향상시키고, 지진에 대한 내구성을 강화하는 면진 수배전반에 관한 것이다.The present invention relates to a seismic isolating switchgear having a structure that absorbs earthquake and roll vibrations in horizontal and vertical directions to damp seismic energy, and more particularly, the damping effect for vibrations in any direction during an earthquake is maintained for a long time to improve seismic performance. It relates to a seismic isolation switchgear that improves and strengthens durability against earthquakes.
오늘날 재난 발생 시 피해복구 대책은 전기공급이 안정적으로 이루어진다는 전제하에 수립되기 때문에 건물 내 수많은 전기통신설비 가운데 송전, 변전에서부터 수전, 배전 및 전동기기 제어에 이르기까지 건물 내 전력 수급에서 가장 중요한 역할을 하는 수배전반의 경우 내진안정성 및 내진성능을 확보할 것을 요구하고 있다.Today, damage recovery measures in the event of a disaster are established on the premise that the electricity supply is stable. In the case of switchgears that do this, it is required to secure seismic stability and seismic performance.
이러한 수배전반은 지속적인 점검과 보수 및 유지 관리가 필요하여 대부분 모듈화된 큐비클 형태, 즉 직육면체 형상의 철재 함체(cabinet) 내에 각종 전력설비용 제어기기를 패키지 타입으로 콤팩트하게 수납한 구조로 이루어져 있고, 그 형태적·구조적 특성상 지진과 같은 진동에 의해 수직 또는 수평 방향으로만 거동하지 않으며, 상하좌우 기울어지는 방향으로 거동하는 등 임의 방향으로 거동하게 되므로 지진 거동은 일반 구조물들의 내진설계와 다른 방법으로 접근해야 한다.Since these switchgears require continuous inspection, repair and maintenance, most of them have a structure in which various control devices for power facilities are compactly accommodated in a package type in a modular cubicle type, that is, a rectangular parallelepiped-shaped steel cabinet. Because of structural and structural characteristics, it does not move only in the vertical or horizontal direction due to vibrations such as earthquakes, but moves in arbitrary directions, such as tilting up, down, left and right. .
현재 수배전반의 내진성능을 향상시키기 위하여 보편적으로 사용하는 방법은 골조의 강도를 증가시키거나 가새를 추가하여 횡강도를 증가시키는 방법, 지지부로부터 수배전반으로 들어오는 지진 에너지를 스프링, 고무패드, 진동볼, 전자석, 볼 베어링 등과 같은 장치로 흡수하는 방법, 격리장치 설치하여 수배전반을 지반과 분리하는 방법 등이 있다.Currently, the methods commonly used to improve the seismic performance of the switchgear are to increase the strength of the frame or to increase the lateral strength by adding braces. , a method of absorbing with a device such as a ball bearing, and a method of separating the switchboard from the ground by installing an isolation device.
그런데 스프링의 경우 수직진동만을 감쇠시키기 때문에 지진에서의 수평력을 감쇠시키기에는 적합하지 않고, 고무패드의 경우 수직방향으로는 구조물에 고정시켜 지지하고 수평 방향으로는 탄성 고무재질의 감쇠적 특성에 의해 수평 지진하중으로부터 구조물을 분리시키므로 수직진동을 감쇠시키기에는 적합하지 않다.However, in the case of a spring, because it attenuates only vertical vibration, it is not suitable for damping the horizontal force in an earthquake. In the case of a rubber pad, it is fixed to the structure in the vertical direction to support it, and in the horizontal direction, it is horizontal due to the damping characteristics of the elastic rubber material. It is not suitable for damping vertical vibrations as it separates the structure from seismic loads.
이에 따라 수배전반에 적용된 종래의 기술들은 수직강성으로만 견디는 방진요소와 수평강성으로만 견디는 방진요소를 결합하여 지진 진동을 감쇠시키고 있으나 그 외 방향의 진동에 대해서는 즉각적인 대응이 어려워 임의 방향 진동에 대한 감쇠 효과가 현저히 떨어지면서 수배전반이 기울어지는 방향의 거동에 의해 전도되는 문제점이 있다.Accordingly, conventional technologies applied to switchgear attenuate seismic vibration by combining a vibration-proof element that can withstand only vertical rigidity and a vibration-proof element that withstands only horizontal rigidity, but it is difficult to respond immediately to vibration in other directions. As the effect is significantly reduced, there is a problem in that the switchgear is conducted due to the inclination direction.
근래 들어 수배전반은 국가나 기관에서 제시하는 특정 변위제한을 만족하기 위해 즉, 지진 시 발생하는 수평변위를 감쇠시키기 위해 구조물의 강성을 증가시키는 개념인 내진 또는 구조물 내부와 외부에서 진동에 대응하는 제어력을 가하여 진동을 저감하거나 감쇠시키는 제진과 달리 보호하고자 하는 구조물을 지반으로부터 분리하여 진동을 흡수하는 면진장치를 주로 적용하고 있다.In recent years, switchboards have been developed to meet the specific displacement limits suggested by the state or organization, that is, to reduce the horizontal displacement that occurs during earthquakes. Unlike vibration damping, which reduces or attenuates vibration by applying it, a seismic isolator that separates the structure to be protected from the ground and absorbs vibration is mainly applied.
이러한 면진장치는 크게 고무의 전단강성과 감쇠를 이용한 탄성받침 계열과, PTFE(Poly Tetra Fluor Ethylene)와 스테인레스판 간의 마찰감쇠를 이용하고 별도의 복원장치를 갖는 미끄럼받침 계열로 구분된다.These seismic isolators are largely divided into the elastic bearing series using the shear stiffness and damping of rubber, and the sliding bearing series using a friction damping between PTFE (Poly Tetra Fluor Ethylene) and a stainless plate and having a separate restoration device.
탄성받침 계열의 경우 적정 사용온도에 제약이 있고, 이외의 온도 대역에서는 고무의 특성 변화로 인하여 성능이 충분하지 않은 문제점이 있다.In the case of the elastic bearing series, there is a limitation in the appropriate temperature for use, and there is a problem in that the performance is not sufficient due to the change in the characteristics of the rubber in other temperature ranges.
미끄럼받침 계열의 경우 구조물이 횡력을 받을 때 이를 지지하는 볼이 마찰력이 있는 오목한 미끄럼 곡면 사이에서 자유롭게 움직이면서 마찰력에 의한 감쇠력과 진자 운동에 의한 복원력으로 대응하여 피해를 최소화할 수 있다.In the case of the sliding bearing series, when the structure receives a lateral force, the ball supporting it moves freely between the concave sliding surfaces with frictional force, and the damage can be minimized by responding to the damping force by friction and the restoring force by the pendulum motion.
그런데 대부분의 면진장치는 상하 또는 좌우 한 방향의 진동 성분만 대상으로 진동 절연할 수 있어 면진성능이 다소 떨어지는 한계가 있다.However, most of the seismic isolators have a limitation in that the seismic isolating performance is somewhat inferior because only vibration components in one direction, up and down or left and right, can be subjected to vibration isolation.
특히 미끄럼받침 계열의 면진장치는 접촉면에서의 마찰계수를 최소화하는 것이 매우 중요한데, 이는 마찰진자의 특성은 마찰판의 계수에 크게 영향을 받으며 마찰력은 마찰면의 조도와 볼의 압력, 마찰면의 표면 상태에 따라 달라질 수 있기 때문이다.In particular, it is very important to minimize the friction coefficient on the contact surface for the sliding bearing series vibration isolator. Because it may vary depending on
이러한 미끄럼받침 계열의 면진장치의 일례로 특허문헌 1에는 볼 캐스터가 코일스프링의 상단에 결합되어 있는 구름판 위에서 움직임으로써 구조물 또는 지면이 기울어진 경우 손상을 방지하고, 아울러 수평 방향으로 진동하더라도 감쇄시킬 수 있는 '내진 서포트'가 개시되어 있다.As an example of such a sliding bearing series seismic isolator,
그러나 이는 하나의 코일스프링에 하나의 볼 캐스터가 결합된 구조로 이루어져 있어 수평 방향으로의 진동 발생 시 구조적 안정성이 저하되어 원활한 진동 감쇠 효과를 기대하기 어렵다.However, since it has a structure in which one coil spring is combined with one ball caster, structural stability is lowered when vibration occurs in the horizontal direction, so it is difficult to expect a smooth vibration damping effect.
즉, 하부 구조물이 수평 방향으로 진동할 경우 볼 캐스터가 하나의 코일스프링에 결합된 구름판에서 움직이는 구조여서 안정적인 지지력을 형성할 수 없는 문제점이 있다.That is, when the lower structure vibrates in the horizontal direction, there is a problem in that the ball caster cannot form a stable support force because it is a structure that moves on a rolling plate coupled to one coil spring.
또한, 하나의 코일스프링을 사용하는 방식은 수평 방향으로 발생하는 진동을 수직 방향으로 전환시켜야만 감쇠가 이루어지게 되는데, 이때 수직 방향으로 작용하는 힘을 오로지 하나의 코일스프링으로 충분히 견디면서 진동을 감쇠시키기 위해서는 그 스프링 상수 및 크기가 상당히 커야 하기 때문에 장치의 소형화가 어려운 한계가 있다.In addition, in the method using one coil spring, damping is achieved only when the vibration generated in the horizontal direction is converted to the vertical direction. In order to do this, the spring constant and size must be quite large, so there is a limit in which it is difficult to miniaturize the device.
한편, 본 발명자가 개발하여 등록을 받은 특허문헌 2에는 어퍼 플레이트와 로우 플레이트가 코일스프링의 완충 작용에 의해 수평 및 수직 방향의 지진동을 흡수하여 수배전반으로 전해지는 지진 에너지를 감쇠시키는 구조의 면진용 댐퍼가 개시되어 있다.On the other hand, in Patent Document 2, developed and registered by the present inventor, a damper for seismic isolation in which the upper plate and the lower plate absorb the horizontal and vertical seismic motion by the cushioning action of the coil spring to damp the seismic energy transmitted to the switchgear. is disclosed.
그런데 이는 어퍼 플레이트가 로우 플레이트에 대하여 한쪽으로 치우쳐 기울어지고, 이를 지탱하는 코일스프링이 지나치게 뒤틀리거나 휘어질 경우 쉽게 변형 및 파손되면서 수배전반에 전해지는 진동을 시간의 경과에 함께 작게 하는 진동감쇠성(vibration damping characteristic)이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.However, this is because the upper plate is inclined to one side with respect to the lower plate, and when the coil spring supporting it is too twisted or bent, it is easily deformed and damaged, and the vibration transmitted to the switchboard is reduced over time. damping characteristic) is significantly lowered.
또한, 실린더에 소켓을 끼운 후 양자를 꿰뚫는 핀구멍과 연결구멍이 서로 통하도록 일치시킨 상태에서 조인트 핀을 꽂고, 그 조인트 핀의 양단에 이탈을 방지하기 위한 스냅링을 일일이 체결하는 구조여서 제작 및 조립이 복잡하고 까다로워 생산성이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.In addition, after inserting the socket into the cylinder, the joint pin is inserted in the state that the pin hole and the connection hole through both are aligned, and the snap rings are fastened to both ends of the joint pin one by one to prevent separation. There is a problem in that productivity is considerably lowered due to this complexity and complexity.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.The background or prior art described herein is information possessed by the inventor or acquired in the process of deriving the present invention, and is only intended to help in understanding the technical meaning of the present invention, and prior to the filing of the present invention, the technology to which this invention belongs This does not mean that the technology is widely known in the field.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 면진형 수배전반이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 지진이나 진동 발생에 의한 수평 및 수직 방향의 지진동은 물론 롤진동까지 동시에 흡수하여 임의의 방향 진동에 대한 감쇠 효과가 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 진동감쇠성이 장시간 안정적으로 유지되어 내진성능과 내구성을 향상시켜 각종 전력설비의 피해를 줄이며, 아울러 면진장치의 주요 구성부품 간 마찰계수를 최소화하고 제작 및 조립의 용이성을 확보하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 면진형 수배전반을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the present inventor comprehensively considers all the above matters and at the same time absorbs roll vibration as well as horizontal and vertical vibrations caused by earthquakes or vibrations from the idea of solving the technical limitations and problems of the existing seismic isolation switchgear As a result, not only does the damping effect for vibration in any direction occur quickly, but the vibration damping property is maintained stably for a long time to improve seismic performance and durability, thereby reducing damage to various electric power facilities, and also reducing the friction coefficient between major components of the seismic isolator. The present invention was created as a result of continuous research with an effort to develop a seismic isolation switchgear of a new structure that can minimize and secure the effect of manufacturing and assembling.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 임의 방향 진동에 대한 진동감쇠성을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 면진형 수배전반을 제공하는 데 있는 것이다.Accordingly, it is an object and technical problem to be solved by the present invention to provide a seismic isolation type switchgear capable of stably maintaining vibration damping properties against vibration in any direction.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 구성부품 간 마찰계수를 최소화하고 제작 및 조립의 용이성을 확보할 수 있도록 하는 면진형 수배전반을 제공하는 데 있는 것이다.In addition, another technical problem and object to be solved by the present invention is to provide a seismic isolation type switchgear capable of minimizing the coefficient of friction between component parts and securing the ease of manufacturing and assembly.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objects to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objectives mentioned above, and other technical problems and objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, 캐비닛 형태의 함체 하부에 고정하기 위한 고정볼트가 중심부에 결합되고, 양측면에 각각 적어도 하나 이상의 제1돌출부가 형성된 어퍼 플레이트, 상기 어퍼 플레이트의 하측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 중심부에 볼트구멍이 형성되고, 양측면에 각각 적어도 하나 이상의 제2돌출부가 형성되고, 상기 볼트구멍을 중심으로 사방의 상면에 제1볼 시트가 형성된 로우 플레이트, 상기 로우 플레이트의 상기 제1볼 시트들에 결합된 다수의 볼 스터드, 상기 로우 플레이트의 상면에 결합되고, 상기 볼 스터드의 하부를 제2볼 시트에 감싸 넣어 자유롭게 움직이도록 하는 소켓 플레이트, 상기 어퍼 플레이트의 아래에 놓이고, 상면에 롤링볼을 자유롭게 회전하도록 안치하기 위한 컵부가 형성되고, 하면에 스프링 어퍼 시트가 형성되며, 양쪽에 상기 스프링 어퍼 시트와 통하는 나사구멍이 형성된 어퍼 서포터, 상기 볼 스터드의 상부가 가운데 부분에 끼워진 채로 상기 소켓 플레이트 위에 놓이고, 상기 어퍼 서포터의 스프링 어퍼 시트에 상부가 접촉되어 상기 어퍼 서포터를 통해 전달되는 수직방향의 진동을 탄력적으로 흡수하는 다수의 제1코일스프링, 상기 어퍼 서포터의 스프링 어퍼 시트 내에 상부가 삽입된 채로 상기 제1코일스프링의 하부가 삽입되어 상기 어퍼 서포터가 상기 제1코일스프링의 탄성 작용으로 원활하게 승강 운동하도록 안내하며, 양쪽에 상기 어퍼 서포터의 나사구멍과 통하는 슬롯홈이 형성된 로우 서포터, 상기 어퍼 서포터와 상기 로우 서포터 사이의 간극을 조정하기 위해 상기 어퍼 서포터의 나사구멍에 각각 나사 조임으로 체결되고, 한쪽에 홀딩핀이 일체로 형성된 다수의 어저스트 볼트, 상기 로우 서포터의 슬롯홈과 상기 어저스트 볼트 사이에서 상기 어퍼 서포터와 상기 로우 서포터의 전후 및 좌우 간격을 탄성에 의해 탄력적으로 유지시키면서 상기 어퍼 서포터를 통해 전달되는 수평방향의 진동을 탄력적으로 흡수하는 다수의 제2코일스프링, 상기 소켓 플레이트의 상면에 결합되며, 상기 로우 서포터들의 전후 및 좌우 방향의 움직임을 일정한 범위 내로 제한하는 다수의 스토퍼 및 상기 어퍼 플레이트와 상기 로우 플레이트의 둘레를 커버하고, 상기 제1돌출부와 대응되는 위치에 상기 어퍼 플레이트가 상하 및 좌우 방향으로 움직임이 가능하도록 상기 제1돌출부보다 크기가 큰 제1결합구멍이 형성되고, 상기 제2돌출부와 대응되는 위치에 상기 로우 플레이트가 좌우 방향으로 이동 가능하도록 상기 제2돌출부보다 크기가 큰 제2결합구멍이 형성된 케이싱을 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 면진형 수배전반을 제시한다.Specific means according to an aspect of the present invention for effectively achieving a specific technical purpose while embodying a new idea for solving the technical problem of the present invention as described above is for fixing to the lower part of the cabinet-shaped housing An upper plate having a fixing bolt coupled to the central portion, and having at least one first protrusion formed on both sides, respectively, disposed at regular intervals on the lower side of the upper plate, a bolt hole is formed in the central portion, and at least one or more first protrusions are formed on both sides, respectively. A low plate in which two protrusions are formed and a first ball seat is formed on an upper surface in all directions around the bolt hole, a plurality of ball studs coupled to the first ball seats of the low plate, coupled to the upper surface of the low plate A socket plate for freely moving by wrapping the lower part of the ball stud in a second ball seat, placed under the upper plate, and a cup portion for placing the rolling ball to rotate freely on the upper surface is formed, and a spring on the lower surface An upper supporter having an upper seat formed thereon and having screw holes communicating with the spring upper seat on both sides, placed on the socket plate with the upper part of the ball stud fitted in the middle, and the upper part is in contact with the spring upper seat of the upper supporter a plurality of first coil springs to elastically absorb vibrations in the vertical direction transmitted through the upper supporter, and the lower portion of the first coil spring is inserted while the upper portion is inserted in the upper seat of the spring of the upper supporter, the upper supporter a row supporter with slot grooves formed on both sides to communicate smoothly with the screw hole of the upper supporter, and to adjust the gap between the upper supporter and the row supporter A plurality of adjust bolts each fastened to the screw holes of the upper supporter, each having a holding pin integrally formed on one side, between the slot groove of the row supporter and the adjust bolt, before and after the upper supporter and the row supporter, and The left and right gaps are elastic by elasticity A plurality of second coil springs that elastically absorb horizontal vibrations transmitted through the upper supporter while maintaining the vertical position, are coupled to the upper surface of the socket plate, and control the front-back and left-right movements of the row supporters within a certain range. A plurality of stoppers limiting and covering the periphery of the upper plate and the lower plate, the upper plate at a position corresponding to the first protrusion, so that the upper plate can move in vertical and horizontal directions; Including a casing in which a first coupling hole is formed and a second coupling hole larger in size than the second protrusion is formed so that the low plate can move in the left and right directions at a position corresponding to the second protrusion A seismic isolation type switchgear is presented.
이로써 본 발명은 수평 및 수직 방향의 지진동은 물론 롤진동까지 흡수하여 소산시키므로 함체로 전해지는 지진 에너지를 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라 내진성능과 내구성을 강화하여 진동감쇠성이 장시간 안정적으로 유지되므로 기울어지는 방향의 거동에 의해 함체가 전도되는 것을 방지할 수 있다.As a result, the present invention absorbs and dissipates not only horizontal and vertical earthquakes but also roll vibrations, so it is possible to not only attenuate the seismic energy transmitted to the enclosure, but also strengthen the seismic performance and durability to maintain stable vibration damping properties for a long time. It is possible to prevent the housing from being overturned by the behavior of the direction.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 롤링 볼과 접촉되는 상기 어퍼 플레이트의 하면에 일정한 곡률로 오목하게 패인 형태로 미끄럼 곡면이 형성되고, 상기 미끄럼 곡면에 마찰재가 부착되고, 상기 어퍼 플레이트의 상면에 탄성 작용으로 진동이나 충격 및 압축 하중을 흡수하여 분산시키는 러버 부시가 장착되고, 상기 어퍼 서포터의 롤링볼과 컵부 사이에 상기 롤링볼의 회전(선회) 시 슬립(slip)을 원활하게 하고 마찰저항을 줄이며, 상기 어퍼 서포터에 작용하는 수직 하중과 수평 하중을 분산시키는 다수의 슬립볼이 내장됨으로써 마찰면에서 진자운동이 일어나면서 복원력을 높이고, 아울러 접촉면에서의 접촉 마찰계수를 최소화하여 동적 안성을 높이고 진동 에너지 상쇄를 극대화하여 면진 성능을 향상시킬 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, a sliding curved surface is formed in a concave shape with a constant curvature on the lower surface of the upper plate in contact with the rolling ball, a friction material is attached to the sliding curved surface, and the upper surface of the upper plate A rubber bush that absorbs and disperses vibration, shock, and compressive load through an elastic action is mounted on the upper supporter, and between the rolling ball of the upper supporter and the cup part, when the rolling ball is rotated (turned), the slip is smoothed and frictional resistance and a plurality of slip balls that distribute the vertical and horizontal loads acting on the upper supporter are built in, so that pendulum motion occurs on the friction surface to increase the restoring force, and also to minimize the contact friction coefficient on the contact surface to increase the dynamic stability By maximizing the vibration energy offset, it is possible to improve the seismic isolation performance.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 어퍼 서포터의 롤링볼과 접촉되는 상기 어퍼 플레이트의 하면에 형성된 장착홈, 상기 장착홈 내에 부착되고, 탄성을 가지며 횡단면이 부채꼴 모양인 고리로 형성된 외부재 및 탄성을 가지며 가운데 부분이 아래쪽을 향해 일정한 곡률로 볼록한 반구 모양으로 형성되어 상단의 둘레가 상기 외부재의 만곡면 상단 둘레와 서로 맞닿도록 상기 외부재 안쪽의 상기 장착홈 내에 부착된 내부재를 더 포함하여 구성됨으로써 지진 발생 시 위치 이동이 신속하고 원활하게 이루어져 임의 방향 진동에 대한 감쇠 효과가 크고 진동 감쇠 성능이 장기간 유지되어 자세가 변화하였을 때 원래의 안정적인 자세로 복원하려는 동적 안정성이 유리하고, 마찰에 의한 감쇠력으로 함체에 진동전달률을 효율적으로 줄일 수 있다.In addition, a preferred embodiment of the present invention provides a mounting groove formed on the lower surface of the upper plate in contact with the rolling ball of the upper supporter, an outer material attached to the mounting groove and formed of a ring having elasticity and a sector shape in cross section, and It has elasticity and is formed in a convex hemispherical shape with a central portion of a constant curvature toward the bottom so that the perimeter of the upper end is in contact with the upper periphery of the curved surface of the outer material. Further comprising an inner material attached to the mounting groove inside the outer material As it is constructed so that position movement in case of an earthquake occurs quickly and smoothly, the damping effect against vibrations in any direction is large, and the vibration damping performance is maintained for a long period of time. The damping force can effectively reduce the vibration transmission rate to the enclosure.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 지진 발생 시 마찰진자 운동을 통해 수평 및 수직 방향의 지진동은 물론 롤진동까지 흡수하여 그 에너지를 소산시키므로 함체로 전해지는 지진 에너지를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.According to the technical idea and embodiment of the present invention, which is based on a unique solution to solve the above technical problems, when an earthquake occurs, it absorbs not only horizontal and vertical earthquake motion but also roll vibration through friction pendulum motion. Since that energy is dissipated, it is possible to effectively attenuate the seismic energy transmitted to the enclosure.
또한, 지진파 중 임의의 모든 방향으로부터 발생하는 종파(primary wave)에 안정적으로 대응하면서 함체의 압축 하중(수직 하중)과 동시에 발생하는 휨 등의 이동 변위에 따른 전단 하중(수평 하중)을 효과적으로 흡수하여 그 에너지를 소산시키고, 아울러 재료에 의한 주요 구성부품 간 마찰계수의 영향을 줄여 작동이 원활하게 이루어짐으로써 동적 안정성이 유리함은 물론 미세한 고주파 진동 에너지 상쇄를 최대화할 수 있다.In addition, it effectively absorbs the compressive load (vertical load) of the enclosure and the shear load (horizontal load) according to the movement displacement such as bending that occurs simultaneously with the compression load (vertical load) while stably responding to the primary wave generated from any direction among seismic waves. By dissipating the energy and reducing the influence of the friction coefficient between the major components by the material, the operation is performed smoothly, so that dynamic stability is advantageous and the offset of minute high-frequency vibration energy can be maximized.
그뿐만 아니라 어퍼 플레이트가 로우 플레이트에 대하여 한쪽으로 치우쳐 기울어지더라도 볼 스터드가 자연스럽게 대응하여 움직이면서 제1코일스프링의 지나친 뒤틀림이나 휘어짐에 의한 변형 및 파손을 방지하기 때문에 내구성은 물론 지진 발생에 의한 임의 방향 진동을 효과적으로 감쇠시키는 진동감쇠성을 장시간 안정적으로 유지할 수 있다.In addition, even if the upper plate is tilted to one side with respect to the lower plate, the ball stud moves in response naturally and prevents deformation and damage caused by excessive twisting or bending of the first coil spring. Vibration damping properties that effectively dampen vibration can be stably maintained for a long time.
따라서 외력이나 지진 및 진동 등으로 인해 함체가 쉽게 흔들리거나 기울어지는 것을 막고 움직이는 거리를 최소화하여 함체 내의 내부 결선 및 접지 불량 발생이나 각종 전력제어용 기기가 파손 및 손상되는 것을 방지함은 물론 함체의 전도(넘어짐) 및 설치장소(위치)에서의 이탈을 방지하는 등 내진력 및 내진안전성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, it prevents the housing from easily shaking or tilting due to external forces, earthquakes, and vibrations, and minimizes the moving distance to prevent internal wiring and grounding defects in the housing or damage and damage to various power control devices as well as conduction ( It can greatly improve seismic strength and seismic safety by preventing it from falling down) and the installation place (position).
나아가 주요 구성부품의 제작(가공) 및 조립이 용이하여 제조원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있다.Furthermore, manufacturing (processing) and assembling of major components is easy, thereby reducing manufacturing cost and improving productivity.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소 중 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소 중 케이싱을 제외하고 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소를 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소를 확대하여 나타낸 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반의 작동 상태에 대한 이해를 돕기 위한 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소 중 국부를 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 주요 구성요소 중 국부를 확대하여 나타낸 종단면도이다.1 is a perspective view showing main components constituting a seismic isolation type switchgear according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing some of the main components constituting the seismic isolation type switchgear according to the embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the main components constituting the seismic isolation type switchgear according to the embodiment of the present invention, except for the casing.
4 is an enlarged longitudinal sectional view of main components constituting the seismic isolation type switchgear according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view of main components constituting a seismic isolation type switchgear according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view to help understand the operating state of the seismic isolation type switchgear according to an embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal cross-sectional view showing an enlarged local part of the main components constituting the seismic isolation type switchgear according to another embodiment of the present invention.
8 is a longitudinal cross-sectional view showing an enlarged local part of the main components constituting the seismic isolation type switchgear according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, the terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, which indicate that they should be interpreted as concepts consistent with the technical spirit of the present invention and meanings commonly or commonly recognized in the art.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의를 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시될 수 있고, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.The accompanying drawings may be illustrated by exaggerating or simplifying a part for the convenience of explanation and understanding of the configuration and operation of the technology, and reveals that each component does not exactly match the actual size and shape.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in this specification, the term and/or is meant to include a combination of a plurality of related described items or any of a plurality of related described items, and when a part includes a certain component, it is a description that is specifically opposite This does not mean that other components are excluded, but other components can be further included.
즉, 본 명세서에서 설시(說示)하는 '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.That is, terms such as 'include' or 'have', 'have' as used in the present specification mean that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists. However, it is to be understood that this does not exclude the possibility of addition or existence of one or more other features or number, step operation components, parts, or combinations thereof.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.In addition, the meaning of the terms "unit" and "unit" means a module type that performs at least one function or a unit or role for processing a certain operation of the system, which is a combination of hardware or software or hardware and software It may be implemented as a device or assembly capable of performing an independent operation or a means through such a method.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.And terms such as upper, lower, upper, lower, upper, lower, upper, lower, front and rear, left and right are used for convenience to distinguish relative positions of each component. For example, the upper side in the drawing may be named or referred to as the upper side and the lower side as the lower side, the longitudinal direction may be named or referred to as the front-back direction, and the width direction may be named or referred to as the left/right direction.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.Also, terms such as first, second, etc. may be used to describe various components. That is, terms such as 1st, 2nd, etc. may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, a first component may be referred to as a second component without departing from the protection scope of the present invention, and the second component may also be referred to as a first component.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반은 내부에 적어도 하나 이상의 각종 배전기기가 취부되며 큐비클(cubicle) 형태로 이루어진 함체(C)와, 이 함체(C)의 하부에 장치되어 지진 발생 시 수평 및 수직방향의 지진동은 물론 롤진동까지 흡수하여 지진 에너지를 감쇠시키는 면진장치(1)를 포함하고 있다.As shown in FIGS. 1 to 6 , in the seismic isolation type switchgear according to an embodiment of the present invention, at least one or more various electrical distribution devices are mounted therein, and a cubicle-shaped enclosure (C) and this enclosure (C) It includes a seismic isolator (1) that is installed at the bottom of the to absorb earthquake energy by absorbing horizontal and vertical seismic movements as well as roll vibrations when an earthquake occurs.
특히 면진장치(1)를 구성하는 주요 구성요소는 어퍼 플레이트(10), 로우 플레이트(20), 볼 스터드(30), 소켓 플레이트(40), 어퍼 서포터(50), 제1코일스프링(60), 로우 서포터(70), 어저스트 볼트(80), 제2코일스프링(90), 스토퍼(100) 및 케이싱(110)을 포함하고 있다.In particular, the main components constituting the
여기서 볼 스터드(30), 어퍼 서포터(50), 제1코일스프링(60), 로우 서포터(70), 어저스트 볼트(80), 제2코일스프링(90), 스토퍼(100)는 수직 및 수평 하중을 분산시켜 진동 감쇠 효과를 높일 수 있도록 어퍼 플레이트(10)와 로우 플레이트(20) 사이의 4군데에 각각 배치 및 격리되어 있다.Here, the
한편, 면진장치(1)를 구성하는 주요 구성요소는 구조용 압연강재인 탄소강(SS400) 등을 주요 소재로 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.On the other hand, the main components constituting the
어퍼 플레이트(10)는 일정한 길이와 폭 및 두께를 갖는 마치 직사각형 금속판의 형상으로 이루어져 있고, 그 중심부에는 함체(C)의 하부에 고정하기 위한 고정볼트(11)가 결합되어 있으며, 전후 양측면에는 각각 케이싱(110)의 제1결합구멍(111)에 결합하여 그 케이싱(110)에 대한 변위를 제한하기 위한 제1돌출부(12)가 적어도 하나 이상 일체로 형성되어 있다. The
여기서 고정볼트(11)는 조립의 편의성을 위해 관통볼트로 이루어질 수 있고, 제1돌출부(12)는 전후면에 각기 2개씩 형성하는 것이 바람직하다.Here, the fixing
즉, 제1돌출부(12)는 일정한 길이와 폭 및 두께를 가지며, 조립 시 케이싱(110)의 제1결합구멍(111)에 끼워져 지진 등으로 인해 함체(C)에 수직 및 수평 방향으로의 변위가 발생하면 제1결합구멍(111)과 접촉 간섭으로 변위를 제한하게 된다.That is, the
그리고 어퍼 플레이트(10)의 하면 중 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 접촉되는 부분에는 일정한 곡률로 오목하게 패인 미끄럼 곡면(13)이 형성될 수 있고, 아울러 그 미끄럼 곡면(13)에는 접촉 마찰계수를 낮추기 위한 마찰재(14)가 부착될 수 있다.And a sliding
여기서 미끄럼 곡면(13)은 고정볼트(11)를 중심으로 사방에 형성하고, 그 각각의 곡률반경이 동일하고, 크기가 클수록 면진 성능을 향상시킬 수 있다.Here, the sliding
또한, 마찰재(14)는 마찰계수가 작고 내열성 및 내식성, 내화학성이 우수한 PTFE(Poly Tetra Fluor Ethylene)를 기본 소재로 하여 탄소, 유리섬유, 구리 등 여러 성분을 혼합한 복합재료를 채용하거나 Teflon 계열의 합성수지로 이루어질 수 있다.In addition, the
한편, 마찰재(14)는 수직 응력 한도 내에서 응력을 변화시킬 경우 마모가 커서 장시간 활용이 어려운 단점이 있다.On the other hand, the
이에 따라 미끄럼 곡면(13)과 롤링볼(51)에 서로 극이 동일한 네오디움 영구자석(미도시)을 내장함으로써 마찰면에 자력의 반발력이 작용하여 접촉 마찰계수를 줄일 수 있다.Accordingly, by embedding neodymium permanent magnets (not shown) having the same poles in the sliding
즉, 자력에 의한 반발력이 어퍼 플레이트(10)를 들어올리는 힘으로 작용하여 마찰력에 영향을 주는 수직력을 줄여줌으로써 미끄럼 곡면(13)과 롤링볼(51)의 접촉에 의한 마찰계수를 약 20% 정도 줄일 수 있다.That is, the repulsive force by the magnetic force acts as a force to lift the
그리고 어퍼 플레이트(10)의 상면에는 탄성 작용으로 함체(C)의 결합용 구멍 속에 안정적으로 삽입되고, 진동이나 충격 및 압축 하중을 흡수하고 분산시키는 러버 부시(15)가 장착되어 있다.And, on the upper surface of the
즉, 러버 부시(15)는 함체(C)로 전달되는 진동 또는 진동으로 인한 소음을 완화하고 지진 또는 진동에 의해 발생되는 고유 진동수를 감쇠시키는 역할을 한다.That is, the
여기서 러버 부시(15)는 함체(C)의 들뜸 현상이나 미끄러짐 현상을 방지하고, 완충력과 지지력을 동시에 확보함은 물론 압축 하중 및 전단 하중을 보다 효율적으로 흡수할 수 있도록 폴리우레탄, 고무 등의 탄성 재질 또는 압축 고무 내부에 철판이나 납 등을 삽입한 고탄성 및 고신축 재질로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the
로우 플레이트(20)는 일정한 길이와 폭 및 두께를 갖는 마치 직사각형 금속판의 형상으로 이루어져 어퍼 플레이트(10)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. The
그리고 로우 플레이트(20)의 중심부에는 지반 위의 기초 등에 볼트로 고정하기 위해 볼트구멍(21)이 형성되어 있고, 전후 양측면에는 각각 케이싱(110)의 제2결합구멍(112)에 결합하여 그 케이싱(110)에 대한 변위를 제한하기 위한 제2돌출부(22)가 적어도 하나 이상 일체로 형성되어 있다.And a
또한, 로우 플레이트(20)의 상면 중 그 볼트구멍(21)을 중심으로 사방 4군데에는 볼 스터드(30)를 결합하기 위해 반구형으로 오목하게 패인 모양의 제1볼 시트(23)가 형성되어 있다.In addition, in the upper surface of the
여기서 볼트구멍(21)은 앵커볼트나 관통볼트 등과 직접 나사 결합을 위해 암나사가 절삭되어 있는 나사구멍 형태로 형성하고, 제2돌출부(22)는 전후면에 각기 2개씩 형성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
볼 스터드(30)는 제1코일스프링(60)의 탄성 작용 및 방향을 잡아주기 위해 로우 플레이트(20)의 제1볼 시트(23)에 각각 결합되어 있다.The
그리고 볼 스터드(30)는 강봉 로드(rod)의 하단에 일체로 형성되어 있는 볼 부분이 로우 플레이트(20)의 제1볼 시트(23)와 소켓 플레이트(40)의 제2볼 시트(42) 내에서 자유롭게 회전하도록 장착되어 있다.And the
즉, 볼 스터드(30)는 진동 발생 시 그 축선을 중심으로 회전 및 제1볼 시트(23)와 제2볼 시트(42) 사이에서 선회하여 제1코일스프링(60)과 로우 서포터(70)의 변형 및 변위가 더욱 자연스럽고 원활하게 이루어지도록 작용하고, 또 제1코일스프링(60)과 로우 서포터(70)의 자세가 변화하였을 때 원래의 안정적인 자세로 복원하려는 동적 안정성을 부여하게 된다.That is, the
아울러 볼 스터드(30)는 제1코일스프링(60)에 집중되는 응력을 탄력적으로 분산 및 소멸시켜 진동 지속시간을 줄일 수 있다.In addition, the
소켓 플레이트(40)는 로우 플레이트(20)의 제1볼 시트(23)에 볼 스터드(30)의 하부를 감싸 넣어 자유롭게 움직이도록 하기 위해 로우 플레이트(20)의 상면에 결합되어 있다.The
즉, 소켓 플레이트(40)는 일정한 길이와 폭 및 두께를 갖는 마치 직사각형 금속판의 형상으로 이루어져 있고, 중심부에는 로우 플레이트(20)의 볼트구멍(21)과 통하는 관통구멍(41)이 형성되어 있고, 하면 중 그 관통구멍(41)을 중심으로 사방 4군데에는 로우 플레이트(20)의 제1볼 시트(23) 사이에 볼 스터드(30)를 감싸서 결합하기 위한 제2볼 시트(42)가 형성되어 있다.That is, the
어퍼 서포터(50)는 제1코일스프링(60) 위에 각각 올려놓인 채로 로우 서포터(70)를 따라 상하로 움직이도록 어퍼 플레이트(10)의 아래 장착되어 있고, 상면에는 롤링볼(51)을 수용 및 360도 자유롭게 회전하도록 안치(안전하게 설치)하기 위한 컵부(52)가 일정한 깊이로 움푹하게 패여 있다.The
그리고 어퍼 서포터(50)의 하면 중심부에는 수평 변위 과정에서 발생되는 제1코일스프링(60)의 미끄럼 현상을 방지하기 위해 그 상단부를 감싸듯이 잡아주는 스프링 어퍼 시트(53)가 형성되어 있다.And, in the center of the lower surface of the
또한, 어퍼 서포터(50)의 양쪽에는 스프링 어퍼 시트(53)와 좌우로 통하는 나사구멍(54)이 형성되어 있다.Further, on both sides of the
즉, 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53) 속에 제1코일스프링(60)과 로우 서포터(70)의 상부가 삽입된 상태로 결합되어 있다.That is, the
여기서 롤링볼(51)은 마찰계수를 최소화하기 위해 그 표면을 연마한 스틸 볼(강구)을 채용하는 것이 바람직하다.Here, the rolling
아울러 컵부(52)의 내부에는 롤링볼(51)의 마찰을 적게 하여 회전을 매끄럽게 하고 마모나 부식을 방지 및 잡음을 제거하는 윤활제를 바르는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to apply a lubricant to the inside of the
한편, 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 컵부(52) 사이에는 롤링볼(51)의 회전(선회) 시 슬립(slip)을 원활하게 하고 마찰저항을 줄이며, 어퍼 서포터(60)에 작용하는 수직 하중과 수평 하중을 분산시키는 다수의 슬립볼(55)이 내장될 수 있다.On the other hand, between the rolling
즉, 슬립볼(55)은 롤링볼(51)에 작용하는 구름 하중 및 수직 하중을 분산시키고, 롤링볼(51)이 어퍼 서포터(50)의 중심부에 자연스럽게 복귀하도록 하며, 아울러 어퍼 서포터(50)의 축선을 중심으로 하는 롤링볼(51)의 자유로운 회전 및 구름 운동을 원활하게 안내하는 역할을 한다.That is, the
제1코일스프링(60)은 어퍼 서포터(50)를 통해 전달되는 수직방향의 진동을 탄력적으로 흡수하기 위해 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53)에 상부가 접촉된 채로 소켓 플레이트(40) 위에 놓여 있다. The
그리고 제1코일스프링(60)은 그 하부에 끼워지는 볼 스터드(30)에 의해 이동이 제한된 채로 압축력에 저항하도록 구비되어 있다.And the
즉, 제1코일스프링(60)은 어퍼 서포터(50)와 로우 서포터(70)의 상하 간격을 탄성에 의해 유지시키고, 아울러 함체(C)의 압축 하중을 탄력적으로 떠받쳐서 지지하고 수평 방향으로 일정 변위를 허용하며, 외력에 대응하여 탄력적으로 변형되면서 진동과 충격력을 흡수 및 완화하고 지진력을 분산시켜 진동이 직접적으로 함체(C)에 전달되는 것을 최소화하기 위해 상단부가 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53)에 접촉되어 있고, 하단부가 소켓 플레이트(40)에 접촉되어 있다.That is, the
여기서 제1코일스프링(60)은 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하기 위해 사각단면을 갖는 압축코일스프링으로 이루어져 어퍼 서포터(50)와 소켓 플레이트(40)에 압축된 상태로 삽입되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.Here, the
또한, 제1코일스프링(60)의 초기 스프링 상수(k)는 25N/mm 내지 75N/mm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use the initial spring constant (k) of the
예를 들면, SAE9254 등 우수한 소재를 사용하여 고응력, 고속진폭, 내열성에 견딜 수 있고, SWRS 선재를 LP처리하여 고강성 및 고탄성계수로 구조적 안정성이 높은 이른바 금형스프링(die spring)을 채용함으로써 평상시에도 고하중의 함체(C)를 충분히 지지할 수 있고, 파손 가능성이 낮으며, 지진 발생 시에는 높은 응력을 충분히 흡수 및 완화하여 함체(C)에 전달되는 것을 차단 또는 감소시킬 수 있다.For example, by using an excellent material such as SAE9254, it can withstand high stress, high-speed amplitude, and heat resistance, and by adopting a so-called die spring, which has high structural stability with high rigidity and high modulus of elasticity by LP treatment of SWRS wire, It can sufficiently support the high-load enclosure (C), and the possibility of breakage is low, and when an earthquake occurs, high stress can be sufficiently absorbed and relieved to block or reduce transmission to the enclosure (C).
로우 서포터(70)는 어퍼 서포터(50)가 제1코일스프링(60)의 탄성 작용으로 원활하게 승강 운동하도록 안내하면서 진자 역할을 하기 위해 스토퍼(100)에 의해 이동이 제한된 채로 장착되어 있다.The
즉, 로우 서포터(70)는 상부가 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53) 내에 삽입된 채로 제1코일스프링(60)의 하부를 감싸도록 외경은 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53)의 내경보다 약간 작게 형성되어 있고, 내경은 제1코일스프링(60)의 지름보다 약간 크게 형성되어 있다.That is, the outer diameter of the
그리고 로우 서포터(70)의 좌우 양쪽에는 어퍼 서포터(50)의 나사구멍(54)과 통하는 슬롯홈(71)이 형성되어 있다.And slot
여기서 슬롯홈(71)은 어퍼 서포터(50)가 로우 서포터(70)에 대하여 일정한 변위 내에서 상하로 움직이도록 즉, 제2코일스프링(90)의 상하 움직임을 안내하도록 상하로 긴 장공(slot hole) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the
어저스트 볼트(80)는 제2코일스프링(90)의 장력을 조절하여 어퍼 서포터(60)와 로우 서포터(70) 사이의 간극을 조정하고, 제2코일스프링(90)의 탄성 작용을 지지 및 방향을 잡아주기 위해 어퍼 서포터(60)의 나사구멍(54)에 각각 나사 조임으로 체결되어 있다. The adjust
그리고 어저스트 볼트(80)의 로우 서포터(70)와 마주하는 한쪽에는 제2코일스프링(90)이 빠지지 않도록 잡아주는 홀딩핀(81)이 일체로 형성되어 있다.And on one side of the adjust
즉, 어저스트 볼트(80)는 함체(C)의 무게 등 여러 가지 변수에 따라 어퍼 서포터(60)의 나사구멍(54)과 체결 위치를 변화시킴으로써 제2코일스프링(90)의 장력을 조절할 수 있고, 이를 통해 어퍼 서포터(60)와 로우 서포터(70) 사이의 간극을 조정 및 제2코일스프링(90)에 가하는 하중(체결장력)과 진동을 흡수하는 강도를 임의로 설정할 수 있다.That is, the adjust
제2코일스프링(90)은 어퍼 서포터(60)와 로우 서포터(70)의 전후 및 좌우 간격을 탄성에 의해 탄력적으로 유지시키면서 어퍼 서포터(50)를 통해 전달되는 수평방향의 진동을 탄력적으로 흡수하기 위해 로우 서포터(70)의 슬롯홈(71)과 어저스트 볼트(80) 사이에 장착되어 있다. The
즉, 제2코일스프링(90)은 탄성 작용으로 함체(C)에 발생하는 수직 및 수평 방향으로의 변위를 제한하여 어퍼 서포터(60)와 로우 서포터(70)가 이탈 및 분리되지 않고 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다.That is, the
여기서 제2코일스프링(90)은 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하기 위해 사각단면을 갖는 압축코일스프링으로 이루어져 로우 서포터(70)와 어저스트 볼트(80) 사이에 압축된 상태로 삽입되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.Here, the
예를 들면, SAE9254 등 우수한 소재를 사용하여 고응력, 고속진폭, 내열성에 견딜 수 있고, SWRS 선재를 LP처리하여 고강성 및 고탄성계수로 구조적 안정성이 높으며, 제1코일 스프링(60)의 굵기와 지름보다 작은 굵기와 지름을 갖는 금형스프링(die spring)을 채용할 수 있다.For example, by using excellent materials such as SAE9254, it can withstand high stress, high-speed amplitude, and heat resistance, and the SWRS wire rod is LP-treated to have high structural stability with high rigidity and high modulus of elasticity, and the thickness of the first coil spring (60) and A die spring having a thickness and diameter smaller than the diameter may be employed.
스토퍼(100)는 로우 서포터(70)들의 전후 및 좌우 방향의 움직임을 일정한 범위 내로 제한하기 위해 소켓 플레이트(40)의 상면에 다수 결합되어 있다.A plurality of
여기서 스토퍼(100)는 체결용 볼트로 이루어짐으로써 로우 플레이트(20)에 소켓 플레이트(40)를 고정하기 위한 용도로 겸용할 수 있음은 물론이다.Here, it goes without saying that the
케이싱(110)은 어퍼 플레이트(10)와 로우 플레이트(20)의 사방 둘레를 커버하고, 내부에 어퍼 서포터(50)와 로우 서포터(70) 등을 수용하도록 형성되어 있고, 상부의 제1돌출부(12)와 대응되는 위치에는 그 제1돌출부(12)가 끼워지는 제1결합구멍(111)이 좌우로 일정한 간격을 두고 복수로 형성되어 있고, 하부의 제2돌출부(22)와 대응되는 위치에는 그 제2돌출부(22)가 끼워지는 제2결합구멍(112)이 좌우로 일정한 간격을 두고 복수로 형성되어 있다. The
그리고 제1결합구멍(111)은 어퍼 플레이트(10)가 상하좌우 방향으로 움직임이 가능하도록 제1돌출부(12)의 좌우 폭과 상하 높이보다 크기가 약간 크게 형성되어 있다.And the
또한, 제2결합구멍(112)은 로우 플레이트(20)가 좌우 방향으로 움직임이 가능하도록 제2돌출부(22)의 좌우 폭보다 크기가 약간 크게 형성되어 있다.In addition, the size of the
그리고 케이싱(110)의 내부 공간이 갖는 전후 및 좌우 폭의 크기는 어퍼 플레이트(10)와 로우 플레이트(20)의 전후 및 좌우 폭보다 약간 크게 형성되어 있다.In addition, the size of the front and rear and left and right widths of the inner space of the
여기서 제1결합구멍(111)은 어퍼 플레이트(10)의 가동 범위가 상하 방향으로 5mm 이내에서 결정되도록 형성되는 것이 바람직하다.Here, the
한편, 케이싱(110)은 조립성 향상을 위해 고정볼트(11)의 축선을 중심으로 대칭되게 양분한 형태로 구비할 수 있고, 이 경우 한쪽의 케이싱과 다른 쪽의 케이싱이 일체로 고정된 상태를 유지하기 위해 억지 끼워맞춤 방식으로 결합되는 홈과 돌기를 서로 마주하는 면의 가장자리에 대응되게 형성하거나 용접 또는 볼트와 너트를 이용한 볼팅 방식으로 조립할 수 있다.On the other hand, the
<작용 및 작동원리><Operation and principle of operation>
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 면진장치(1)의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.The main operation and operating principle of the
먼저, 로우 플레이트(20)의 볼트구멍(21)으로 지반 위의 기초 등에 박힌 앵커볼트를 삽입한 후 너트 등으로 조여서 고정하고, 함체(C)의 하부에 형성되어 있는 구멍으로 어퍼 플레이트(10)의 고정볼트(11)를 삽입한 후 너트로 조여서 고정할 수 있다.First, an anchor bolt embedded in the foundation on the ground is inserted into the
이 상태에서 지진이나 진동 등으로 인해 압축 하중(수직 하중)이 발생할 경우, 로우 플레이트(20)를 제외한 나머지 구성부품들이 유기적으로 움직이고, 이 과정에서 제1 및 제2코일스프링(60)(90)이 수축 및 신장 작용으로 함체(C)로 전해지는 진동 및 하중을 자연스럽게 분산하여 흡수 내지 감쇠시킬 수 있다.In this state, when a compressive load (vertical load) occurs due to earthquake or vibration, etc., the remaining components move organically except for the
또한, 수직 하중과 수평 하중이 동시에 발생할 경우, 제1 및 제2코일스프링(60)(90) 등이 상하 및 좌우 운동, 변위만큼 원위치에서 이동하면서 진동을 흡수 내지 감쇠시키기 때문에 진동의 분산효과를 높일 수 있다.In addition, when a vertical load and a horizontal load occur at the same time, the first and second coil springs 60, 90, etc. absorb or attenuate the vibration while moving from the original position as much as the vertical and horizontal movements and displacements, thereby reducing the dispersion effect of vibration. can be raised
즉, 지진 발생 시 수평 및 수직 방향의 지진동은 물론 롤진동까지 동시에 효과적으로 흡수하고 그 에너지를 소산시키기 때문에 지진 등으로 인해 함체(C)가 쉽게 흔들리거나 기울어지면서 내부의 각종 전력제어기기가 파손 및 손상되는 것을 방지하는 등 내진력 및 내진안전성을 크게 향상시킬 수 있다.In other words, when an earthquake occurs, it effectively absorbs both horizontal and vertical earthquake motion as well as roll vibration at the same time and dissipates the energy. It is possible to greatly improve seismic strength and seismic safety, such as preventing
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 기초가 지진 등으로 인해 기울어지면서 수평 하중과 롤링이 발생하면, 케이싱(110)이 상하좌우로 움직이고 어퍼 플레이트(10)의 미끄럼 곡면(13)에 접촉되어 있는 여러 개의 롤링볼(51)은 고정볼트(11)를 중심으로 미끄럼 진자 운동을 하게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 6 , when the foundation is tilted due to an earthquake, and horizontal load and rolling occur, the
이때, 롤링볼(51)은 미끄럼 곡면(13)을 따라 움직이므로 롤링볼(51)에 의해 지지된 함체(C)는 상향으로 들어 올려지면서 반지름이 R인 진자처럼 거동하게 된다.At this time, since the rolling
이렇게 되면 미끄럼 곡면(13)의 곡률반경에 의한 고유복원력과 마찰에 의한 감쇠력이 일어나며, 이와 동시에 여러 개의 어퍼 서포터(50)가 상하로 움직임에 따른 제1 및 제2코일스프링(60)(90)의 수축 및 신장 작용으로 진동 및 하중을 분산하여 흡수 내지 감쇠함으로써 어퍼 플레이트(10)가 수평 상태를 유지하여 함체(C)를 안정적으로 지지 및 보호할 수 있다.In this case, intrinsic restoring force by the radius of curvature of the sliding
즉, 지진력이 정적 마찰력보다 큰 경우 여러 개의 어퍼 서포터(50) 및 로우 서포터(70)의 움직임(변위)과 제1 및 제2코일스프링(60)(90)의 탄성 작용 등 유기적인 작동 및 작용에 의해 지진파 중 임의의 모든 방향으로부터 발생하는 종파에 안정적으로 대응할 수 있다.That is, when the seismic force is greater than the static friction force, organic operation and action such as movement (displacement) of several
그뿐만 아니라 롤링볼(51)과 어퍼 플레이트(10)의 마찰면에서 진자 운동을 통해 압축 하중(수직 하중)과 전단 하중(수평 하중)을 동시에 효과적으로 흡수하고 그 에너지를 소산시키기 때문에 지진 발생 시 함체(C)가 쉽게 흔들리거나 기울어지면서 내부의 각종 전력제어기기가 파손 및 손상되는 것을 방지하는 등 면진력 및 면진 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.In addition, because it effectively absorbs compressive load (vertical load) and shear load (horizontal load) at the same time and dissipates the energy through pendulum motion on the friction surface of the rolling
더구나 어퍼 서포터(50)들 중 어느 하나가 함체(C)로부터 편하중을 전달받더라도 제2코일스프링(90)의 탄성 작용과 로우 서포터(70)의 지지에 의해 수평 방향의 어느 한 방향으로 과도하게 이동되지 않기 때문에 진동 지속시간을 줄임은 물론 진동의 분산효과를 높일 수 있다.Moreover, even if any one of the
즉, 함체(C)의 편하중에 따라 어저스트 볼트(80)의 위치를 변경함으로써 제2코일스프링(90)의 장력을 조절할 수 있고, 이를 통해 어퍼 서포터(50)와 로우 서포터(70) 간격이 미세하게 조정되어 어퍼 서포터(50)가 로우 서포터(70) 및 볼 스터드(30)에 대하여 어느 한쪽으로 지나치게 쏠려서 작동하는 것을 방지할 수 있다.That is, the tension of the
아울러 어퍼 서포터(50)가 승강하는 과정에서 제2코일스프링(90) 및 로우 서포터(70)와의 간섭에 의해 일정치 이상의 변위를 제한하면서 진동 에너지를 흡수하여 다른 에너지로 변환해서 진동의 크기를 완화 및 세기를 감소시킴으로써 지진이나 진동 등의 외부 요인에 의해 함체(C)가 수평 방향으로 뒤틀릴 때 그 뒤틀림을 최소화함은 물론 원래대로 신속하게 복귀 및 복원시키고, 함체(C)에 진동이 가해졌을 때 어느 한쪽으로 쏠리는 것을 방지 및 원래 상태로 안전하게 복원시킬 수 있다.In addition, the
게다가 볼 스터드(30)의 볼 부분이 로우 플레이트(20)의 제1볼 시트(23)와 소켓 플레이트(40)의 제2볼 시트(42) 내에서 구면의 자유 접촉으로 자유롭게 회전할 수 있기 때문에 진동 발생 시 그 축선을 중심으로 회전 및 선회하는 관절의 작용을 하여 항상 수직으로 세워진 상태를 유지하고, 이로 인해 제1코일스프링(60)과 로우 서포터(70)의 변형 및 변위가 더욱 자연스럽고 원활하게 이루어질 수 있다.In addition, since the ball part of the
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 면진장치(1)의 주요 구성요소 중 어퍼 플레이트(10)는 장착홈(17), 외부재(18) 및 내부재(18)를 더 포함하고 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7 , the
장착홈(17)은 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 접촉되는 어퍼 플레이트(10)의 하면에 원형으로 형성되어 있다.The mounting
외부재(18)는 수평 방향 진동이 사라지면 내부재(18)가 어퍼 서포터(50)의 중심으로 신속하게 복귀하도록 유도하기 위해 탄성을 가지며 횡단면이 부채꼴 모양인 고리로 이루어져 내부재(18)의 상단 둘레와 장착홈(17) 사이에 부착되어 있다.The
즉, 외부재(18)는 그 횡단면이 부채꼴 모양으로 형성되어 있고, 그 만곡면이 노출되도록 어퍼 플레이트(10)의 장착홈(33)에 끼워져 있다.That is, the
그리고 외부재(18)의 만곡면 상단 둘레는 내부재(19)의 상단 둘레와 서로 맞닿아 있다.And the upper periphery of the curved surface of the
여기서 외부재(18)는 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하기 위해 허용 변위까지 변형될 수 있는 탄성계수를 가지고, 내후, 내굴곡성, 내마모성, 내충격성 등이 우수한 합성 고무 소재로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.Here, the
예를 들면, 외부재(18)는 진동이나 충격력을 더욱 효과적으로 흡수 및 분산하고 어퍼 플레이트(10)의 변위에 한층 더 안정적으로 대응할 수 있도록 충격 완화 및 인장 후 복원성이 뛰어난 쇼어경도 A95를 갖는 에스테르계 폴리우레탄이나 압축 고무, 혹은 압축 고무 내부에 철판이나 납 등을 삽입한 고탄성 및 고신축 재질로 형성할 수 있다.For example, the
내부재(19)는 지진이나 진동 등의 외부 요인에 의해 어퍼 플레이트(10)가 수평 방향으로 뒤틀릴 때 그 뒤틀림을 최소화함은 물론 원래대로 신속하게 복귀 및 복원시키고, 함체(C)에 진동이 가해졌을 때 어느 한쪽으로 쏠리는 것을 방지 및 원래 상태로 복원시키는 탄성 작용을 하기 위해 탄성 복원력을 가지며 가운데 부분이 아래쪽을 향해 일정한 곡률로 볼록한 반구 모양으로 형성되어 있고, 그 상단의 둘레가 외부재(18)의 만곡면 상단 둘레와 서로 맞닿도록 외부재(18) 안쪽의 장착홈(17) 내에 부착 고정되어 있다.The
즉, 내부재(19)는 롤링볼(51)과 점 또는 면으로 접촉하도록 하면이 롤링볼(51) 쪽을 향해 둥글게 나온 모양으로 형성되어 있다.That is, the
여기서 내부재(19)는 함체(C)의 압축 하중을 탄력적으로 떠받쳐서 지지하고 수평 방향으로 일정 변위를 허용하며, 전단 하중 및 수평 하중 등의 외력에 대응하여 탄성 변형되면서 진동에너지와 충격력을 흡수 및 소산시키고, 진동이 직접적으로 함체(C)에 전달되는 것을 최소화하는 소재로 이루어질 수 있다.Here, the
즉, 내부재(19)는 가해지는 하중에 반발하는 힘을 제공하기 위해 허용 변위까지 변형될 수 있는 탄성계수를 가지고, 내후, 내굴곡성, 내마모성, 내충격성 등이 우수한 합성 고무 소재로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이다.That is, the
예를 들면, 내부재(19)는 진동이나 충격력을 더욱 효과적으로 흡수 및 분산하고 어퍼 플레이트(10)의 변위에 한층 안정적으로 대응할 수 있도록 충격 완화 및 인장 후 복원성이 뛰어난 쇼어경도 A95를 갖는 에스테르계 폴리우레탄이나 압축 고무, 혹은 압축 고무 내부에 철판이나 납 등을 삽입한 고탄성 및 고신축 재질로 형성할 수 있다.For example, the
여기서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 면진장치(1)와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.Here, among the components related to the
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반은 진동이나 지진 발생 시 내부재(19)의 작용에 의해 어퍼 플레이트(10)의 길이 방향으로 작용하는 힘에 대한 단면 2차 모멘트를 증가시켜 수평 방향으로 작용하는 압력과 횡하중을 충분히 견딤으로써 함체(C)로 지진에 의한 진동이 직접 전달되는 것을 억제 및 최소화하여 함체(C)가 지진파에 의해 쉽게 흔들리거나 어느 한쪽으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.The seismic isolation type switchgear according to another embodiment of the present invention configured as described above increases the cross-sectional secondary moment of the force acting in the longitudinal direction of the
즉, 수평 방향의 진동 발생 시 롤링볼(51)과 내부재(19)의 서로 맞닿는 반구형 말단 면끼리 큰 저항 없이 서로 미끄러지면서 어긋나게 위치될 수 있어 수평 방향의 탄성이 향상될 수 있다.That is, when the vibration in the horizontal direction occurs, the hemispherical end surfaces of the rolling
그리고 내부재(19)의 상단 둘레와 외부재(19)의 만곡면 상단 둘레는 수평 방향의 진동에 의해 서로 압착되어 눌러지면 그 각각의 탄성 복원력에 의해 서로 튕겨내는 작용 및 구조를 가짐에 따라 내부재(19) 상단이 원래의 위치로 빠르게 복귀할 수 있어 수평 방향의 탄성이 향상될 수 있다.And when the upper circumference of the
따라서 일반적인 충격이나 진동 등의 외력에 의한 변위를 내부재(19)와 외부재(18)의 탄성 작용으로 자연스럽게 감쇠시킴은 물론 지진파 중 임의의 모든 방향으로부터 발생하는 종파(primary wave)에 효과적으로 대응하여 안정적으로 작동하는 방향성을 가지므로 함체(C)의 압축 하중(수직 하중)과 동시에 발생하는 휨 등의 이동변위에 따른 전단 하중(수평 하중)을 더욱 효과적으로 흡수하여 내진성능을 극대화하고 내진안전성을 증대시킬 수 있다.Therefore, it naturally attenuates displacement caused by external forces such as general shock or vibration by the elastic action of the
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 면진장치(1)의 주요 구성요소 중 어퍼 서포터(50)에는 컵부(52)와 스프링 어퍼 시트(53)를 관통하는 체결구멍(56)이 뚫려 있고, 그 체결구멍(56)에는 롤링볼(51)의 회전(선회) 시 슬립(slip)을 원활하게 하고 마찰저항을 줄이며, 롤링볼(51)에 작용하는 진동 및 충격을 스프링의 탄성력에 의해 완화 및 흡수하는 볼 플런저(57)가 체결되어 있다.On the other hand, as shown in FIG. 8 , among the main components of the
즉, 지진 발생 시 롤링볼(51)들이 작동하는 과정에서 볼 플런저(57)의 탄성 작용에 의해 이동 속도가 스스로 변화되면서 진동을 흡수하기 때문에 수평 및 수직방향 등 진동이 어느 방향으로 작용하더라도 자연스럽게 대응하여 그 에너지를 탄력적으로 분산 및 소산시킬 수 있다.That is, when an earthquake occurs, in the course of the rolling
따라서 함체(C)의 압축 하중(수직 하중)과 동시에 발생하는 휨 등의 이동 변위에 따른 전단 하중(수평 하중) 및 진동을 더욱 효과적으로 흡수하여 열로서 소산시키는 감쇠능(damping capacity)을 극대화할 수 있다.Therefore, it is possible to maximize the damping capacity to more effectively absorb the compression load (vertical load) of the enclosure (C) and the shear load (horizontal load) and vibration caused by movement displacement such as bending that occurs simultaneously and dissipate it as heat. there is.
여기서 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면진형 수배전반을 구성하는 면진장치(1)와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.Here, among the components related to the
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.On the other hand, the present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, and can be variously modified and applied in various ways not illustrated within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, as well as each It is clear to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that it can be widely applied by changing the component substitution and other equivalent embodiments.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.Therefore, the contents related to the modification and application of the technical features of the present invention should be interpreted as being included within the technical spirit and scope of the present invention.
10: 어퍼 플레이트 11: 고정볼트
12: 제1돌출부 13: 미끄럼 곡면
14: 마찰재 15: 러버 부시
17: 장착홈 18: 외부재
19: 내부재 20: 로우 플레이트
21: 볼트구멍 22: 제2돌출부
23: 제1볼 시트 30: 볼 스터드
40: 소켓 플레이트 41: 관통구멍
42: 제2볼 시트 50: 어퍼 서포터
51: 롤링볼 52: 컵부
53: 스프링 어퍼 시트 54: 나사구멍
55: 슬립볼 56: 체결구멍
57: 볼 플런저 60: 제1코일스프링
70: 로우 서포터 71: 슬롯홈
80: 어저스트 볼트 81: 홀딩핀
90: 제2코일스프링 100: 스토퍼
110: 케이싱 C: 함체10: upper plate 11: fixing bolt
12: first protrusion 13: sliding curved surface
14: friction material 15: rubber bush
17: mounting groove 18: external material
19: inner material 20: low plate
21: bolt hole 22: second protrusion
23: first ball seat 30: ball stud
40: socket plate 41: through hole
42: second ball seat 50: upper supporter
51: rolling ball 52: cup part
53: spring upper seat 54: screw hole
55: slip ball 56: fastening hole
57: ball plunger 60: first coil spring
70: low supporter 71: slot home
80: adjust bolt 81: holding pin
90: second coil spring 100: stopper
110: casing C: enclosure
Claims (3)
상기 어퍼 플레이트(10)의 양쪽 측면에 각각 적어도 하나 이상 형성된 제1돌출부(12);
상기 어퍼 플레이트(10)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 양측면에 각각 적어도 하나 이상의 제2돌출부(22)가 형성된 로우 플레이트(20);
상기 로우 플레이트(20)의 중심부에 형성된 볼트구멍(21);
상기 로우 플레이트(20)의 상면 중 상기 볼트구멍(21)을 중심으로 사방의 상면에 오목하게 패인 제1볼 시트(23);
상기 로우 플레이트(20)의 상기 제1볼 시트(23)에 결합된 다수의 볼 스터드(30);
상기 로우 플레이트(20)의 상면에 고정되고, 상기 볼 스터드(30)의 하부를 제2볼 시트(42)에 감싸 넣어 자유롭게 움직이도록 하는 소켓 플레이트(40);
상기 어퍼 플레이트(10)의 아래에 놓이고, 상면에 롤링볼(51)을 자유롭게 회전하도록 수용 및 안치하기 위한 컵부(52)가 형성되고, 하면에 스프링 어퍼 시트(53)가 형성된 어퍼 서포터(50);
상기 어퍼 서포터(50)의 양쪽에 상기 스프링 어퍼 시트(53)와 통하도록 형성된 나사구멍(54);
상기 볼 스터드(30)의 상부가 가운데 부분에 끼워진 채로 상기 소켓 플레이트(40) 위에 놓이고, 상기 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53)에 상부가 접촉되어 상기 어퍼 서포터(50)를 통해 전달되는 수직방향의 진동을 탄력적으로 흡수하는 다수의 제1코일스프링(60);
상기 어퍼 서포터(50)의 스프링 어퍼 시트(53) 내에 상부가 삽입된 채로 상기 제1코일스프링(60)의 하부가 삽입되어 상기 어퍼 서포터(50)가 상기 제1코일스프링(60)의 탄성 작용으로 원활하게 승강 운동하도록 안내하는 로우 서포터(70);
상기 로우 서포터(70)의 양쪽에 상기 어퍼 서포터(50)의 나사구멍(54)과 통하도록 형성된 슬롯홈(71);
상기 어퍼 서포터(50)와 상기 로우 서포터(70) 사이의 간극을 조정하기 위해 상기 어퍼 서포터(50)의 나사구멍(54)에 각각 나사 조임으로 체결되고, 한쪽에 홀딩핀(81)이 일체로 형성된 다수의 어저스트 볼트(80);
상기 로우 서포터(70)의 슬롯홈(71)과 상기 어저스트 볼트(80) 사이에서 상기 어퍼 서포터(50)와 상기 로우 서포터(70)의 전후 및 좌우 간격을 탄성에 의해 탄력적으로 유지시키면서 상기 어퍼 서포터(50)를 통해 전달되는 수평방향의 진동을 탄력적으로 흡수하는 다수의 제2코일스프링(90);
상기 소켓 플레이트(40)의 상면에 결합되며, 상기 로우 서포터(70)들의 전후 및 좌우 방향의 움직임을 일정한 범위 내로 제한하는 다수의 스토퍼(100);
상기 어퍼 플레이트(10)와 상기 로우 플레이트(20)의 둘레를 커버하도록 형성된 케이싱(110);
상기 케이싱(110)의 상기 제1돌출부(12)와 대응되는 위치에 상기 어퍼 플레이트(10)가 상하 및 좌우 방향으로 움직임이 가능하도록 상기 제1돌출부(12)보다 크게 형성된 제1결합구멍(111); 및
상기 케이싱(110)의 상기 제2돌출부(22)와 대응되는 위치에 상기 로우 플레이트(20)가 좌우 방향으로 이동 가능하도록 상기 제2돌출부(22)보다 크게 형성된 제2결합구멍(112);
을 포함하는 면진형 수배전반.
an upper plate (10) having a fixing bolt (11) coupled to the center of the cabinet-shaped housing (C) for fixing to the lower part;
At least one first protrusion 12 formed on both sides of the upper plate 10, respectively;
a low plate 20 disposed on the lower side of the upper plate 10 at regular intervals and having at least one second protrusion 22 formed on both sides thereof;
a bolt hole 21 formed in the center of the low plate 20;
a first ball seat 23 concavely indented in the upper surfaces of the four sides with the bolt hole 21 as the center among the upper surfaces of the low plate 20;
a plurality of ball studs (30) coupled to the first ball seat (23) of the low plate (20);
a socket plate 40 fixed to the upper surface of the low plate 20 and wrapping the lower part of the ball stud 30 in the second ball seat 42 to move freely;
The upper supporter 50, which is placed under the upper plate 10, has a cup part 52 for receiving and seating the rolling ball 51 to freely rotate on its upper surface, and having a spring upper seat 53 on its lower surface. );
screw holes 54 formed on both sides of the upper supporter 50 to communicate with the spring upper sheet 53;
The upper part of the ball stud 30 is placed on the socket plate 40 while being fitted in the middle, and the upper part is in contact with the spring upper seat 53 of the upper supporter 50 through the upper supporter 50 . A plurality of first coil springs 60 to elastically absorb the transmitted vibration in the vertical direction;
The lower part of the first coil spring 60 is inserted while the upper part is inserted into the spring upper seat 53 of the upper supporter 50 so that the upper supporter 50 acts as an elastic action of the first coil spring 60 . a row supporter 70 for guiding it to move up and down smoothly;
slot grooves 71 formed on both sides of the row supporter 70 to communicate with the screw holes 54 of the upper supporter 50;
In order to adjust the gap between the upper supporter 50 and the row supporter 70, they are respectively screwed into the screw holes 54 of the upper supporter 50, and a holding pin 81 on one side is integrally formed. A plurality of adjust bolts (80) formed;
Between the slot groove 71 of the row supporter 70 and the adjust bolt 80, the front and rear and left and right intervals between the upper supporter 50 and the row supporter 70 are elastically maintained by elasticity, while the upper a plurality of second coil springs 90 that elastically absorb vibrations in the horizontal direction transmitted through the supporter 50;
a plurality of stoppers (100) coupled to the upper surface of the socket plate (40) and limiting movement of the row supporters (70) in front, rear and left and right directions within a predetermined range;
a casing 110 formed to cover the circumference of the upper plate 10 and the lower plate 20;
A first coupling hole 111 formed larger than the first protrusion 12 so that the upper plate 10 can move up and down and left and right at a position corresponding to the first protrusion 12 of the casing 110 . ); and
a second coupling hole 112 formed larger than the second protrusion 22 at a position corresponding to the second protrusion 22 of the casing 110 so that the low plate 20 can move in the left and right directions;
Seismic isolation type switchgear including
상기 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 접촉되는 상기 어퍼 플레이트(10)의 하면에 일정한 곡률로 오목하게 패인 형태로 미끄럼 곡면(13)이 형성되고,
상기 미끄럼 곡면(13)에 마찰재(14)가 부착되고,
상기 어퍼 플레이트(10)의 상면에 탄성 작용으로 진동이나 충격 및 압축 하중을 흡수하여 분산시키는 러버 부시(15)가 장착되고,
상기 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 컵부(52) 사이에 상기 롤링볼(51)의 회전(선회) 시 슬립(slip)을 원활하게 하고 마찰저항을 줄이며, 상기 어퍼 서포터(50)에 작용하는 수직 하중과 수평 하중을 분산시키는 다수의 슬립볼(55)이 내장된 면진형 수배전반.
According to claim 1,
A sliding curved surface 13 is formed on the lower surface of the upper plate 10 in contact with the rolling ball 51 of the upper supporter 50 in the form of a concave recess with a constant curvature,
A friction material 14 is attached to the sliding curved surface 13,
A rubber bush 15 is mounted on the upper surface of the upper plate 10 to absorb and disperse vibrations, shocks, and compressive loads by an elastic action,
When the rolling ball 51 rotates (turns) between the rolling ball 51 and the cup part 52 of the upper supporter 50, it smoothes the slip and reduces frictional resistance, and the upper supporter 50 A seismic isolation type switchgear with a number of slip balls (55) to distribute the vertical and horizontal loads acting on the
상기 어퍼 서포터(50)의 롤링볼(51)과 접촉되는 상기 어퍼 플레이트(10)의 하면에 형성된 장착홈(17);
상기 장착홈(17) 내에 부착되고, 탄성을 가지며 횡단면이 부채꼴 모양인 고리로 형성된 외부재(18); 및
상기 외부재(18) 안쪽의 상기 장착홈(17) 내에 부착되고, 탄성을 가지며 가운데 부분이 아래쪽을 향해 일정한 곡률로 볼록한 반구 모양으로 형성되어 상단의 둘레가 상기 외부재(18)의 만곡면 상단 둘레와 서로 맞닿도록 배치된 내부재(19);
를 더 포함하는 면진형 수배전반.
According to claim 1,
a mounting groove 17 formed on a lower surface of the upper plate 10 in contact with the rolling ball 51 of the upper supporter 50;
an outer member (18) attached to the mounting groove (17) and formed in a ring having elasticity and having a sector-shaped cross section; and
It is attached in the mounting groove 17 inside the outer material 18, has elasticity and is formed in a convex hemispherical shape with a constant curvature in the middle part downwards, so that the periphery of the upper end is the upper end of the curved surface of the outer material 18. an inner member 19 disposed in contact with the periphery;
Seismic isolation type switchgear further comprising a.
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