KR102470403B1 - 배전용 지상변압기 - Google Patents

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이규황
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(주)진원엔지니어링
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Abstract

본 발명은 화재발생시 효과적으로 화재를 진압할 수 있도록 된 새로운 구조의 배전용 지상변압기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배전용 지상변압기는 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 지지링체(30)의 고정을 해제하여 차단부재(20)가 하강되어 외부케이스(2)의 외측을 덮어, 외부케이스(2)의 내부로 외부공기가 유입되는 것을 방지함으로써, 변압유닛(3)에서 발생된 화재를 신속하게 진압할 수 있는 장점이 있다.

Description

배전용 지상변압기{pad mounted transformer}
본 발명은 화재발생시 효과적으로 화재를 진압할 수 있도록 된 새로운 구조의 배전용 지상변압기에 관한 것이다.
일반적으로, 배전용 지상변압기는 인도 등에 설치되어 지중전선을 통해 공급된 고압의 전기를 일반적인 상용전압으로 변압하여 수용가에 공급할 수 있도록 된 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 지면에 설치된 기초(1)와, 상기 기초(1)의 상부에 구비된 사각박스형태의 외부케이스(2)와, 상기 외부케이스(2)의 내부에 구비된 변압유닛(3)으로 구성된다.
이때, 상기 기초(1)는 인도의 일측에 차도에 근접되도록 설치되어, 인도를 통행하는 보행자에게 거치적거리지 않도록 구성된다.
그리고, 상기 외부케이스(2)는 강도가 높은 금속재질로 구성되어 내부에 구비된 변압유닛(3)을 보호함으로써, 변압유닛(3)이 주변을 통과하는 보행자에게 노출되어, 보행자가 부상을 입거나 변압유닛(3)이 손상되는 것을 방지한다.
이때, 상기 외부케이스(2)의 둘레부에는 변압유닛(3)의 냉각을 위한 환기공(2a)이 형성된다.
한편, 이러한 지상변압기는 기온상승이나 기타 다양한 이유로 변압유닛(3)에 화재가 발생될 수 있는데, 이러한 경우, 화재를 신속하게 진압하여야 한다.
따라서, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 외부케이스(2)의 내부에 자동소화기를 구비하여, 변압유닛(3)에 화재가 발생되면 자동으로 화재를 진압하도록 된 지상변압기가 개발되어 사용되기도 하였다.
그런데, 이러한 지상변압기에서 발생되는 화재는 전기에 의해 발생되는 전기 화재임으로, 일반적인 소화기 등을 이용하여 진압하는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.
특히, 상기 외부케이스(2)에는 환기공(2a)이 형성되어, 화재발생시 상기 환기공(2a)을 통해 지속적으로 외부공기가 지속적으로 공급됨으로, 화재를 진압하는 것이 매우 어려웠다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
한편, 최근에는 통상 질식포라 불리는 1000도 이상의 온도를 견딜 수 있는 합성수지재질의 시트가 개발되어, 차량의 화재발생시 상기 시트로 차량을 덮어 차량의 화재를 진압하는 방법이 개발되어 사용되고 있다.
등록특허 10-1706926호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화재발생시 효과적으로 화재를 진압할 수 있도록 된 새로운 구조의 배전용 지상변압기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 설치된 기초(1)와, 상기 기초(1)의 상부에 구비된 사각박스형태의 외부케이스(2)와, 상기 외부케이스(2)의 내부에 구비된 변압유닛(3)을 포함하는 지상변압기에 있어서, 상기 외부케이스(2)의 상면에 비해 넓은 사각판형상으로 구성되어 상기 외부케이스(2)의 상측에 구비된 상부판(10)과, 내열성의 합성수지재 시트를 상하방향으로 연장된 관체형상으로 결합하여 구성되어 상단은 상기 상부판(10)의 하측면에 고정되고 하단은 상기 외부케이스(2)의 외측을 덮도록 배치되는 차단부재(20)와, 상기 차단부재(20)의 하단에 고정된 사각링 형태의 지지링체(30)와, 상기 상부판(10)의 하측면에 구비되며 상기 지지링체(30)에 연결되어 작동에 따라 지지링체(30)를 승강시키는 윈치(40)와, 상기 기초(1)의 상면에 구비되며 상기 지지링체(30)가 하강되면 하강된 지지링체(30)가 상기 기초(1)의 상면에 밀착되도록 고정하는 밀착고정수단(50)과, 상기 외부케이스(2)의 내부에 구비되어 상기 변압유닛(3)에서 화재가 발생되는 것을 감지하는 화재감지기(60)와, 상기 외부케이스(2)에 연결되어 외부케이스(2) 내부의 공기를 배출하는 배기펌프(70)와, 상기 외부케이스(2)의 일측에 구비되어 상기 차단부재(20)에 의해 구획된 공간부(21) 내부의 기압을 측정하는 기압측정수단(80)과, 상기 화재감지기(60)와 기압측정수단(80)의 신호를 수신하며 상기 윈치(40)와 밀착고정수단(50)과 배기펌프(70)의 작동을 제어하는 제어수단(90)과, 상기 제어수단(90)에 연결된 경보수단(91)을 더 포함하며, 상기 밀착고정수단(50)은 상기 기초(1)의 상면에 구비된 슬라이드구동수단(51)과, 상기 슬라이드구동수단(51)에 의해 측방향으로 슬라이드되어 상기 지지링체(30)를 향하는 쪽 면에는 지지링체(30)의 둘레면에 밀착되는 경사면(52a)이 형성된 가압부재(52)를 포함하고, 상기 제어수단(90)은 상기 화재감지기(60)의 신호를 수신하여 상기 화재감지기(60)에 변압유닛(3)에 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 윈치(40)와 밀착고정수단(50)을 제어하여 차단부재(20)가 하측으로 펴져 상기 외부케이스(2)의 둘레부를 덮도록 한 후, 상기 배기펌프(70)를 구동시켜 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출함과 동시에, 상기 기압측정수단(80)의 신호를 수신하여 상기 차단부재(20) 내부의 기압이 미리 설정된 기준압력 이하로 하강되지 않으면 상기 경보수단(91)을 구동시키도록 된 것을 특징으로 하는 배전용 지상변압기가 제공된다.
본 발명에 따른 배전용 지상변압기는 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 지지링체(30)의 고정을 해제하여 차단부재(20)가 하강되어 외부케이스(2)의 외측을 덮어, 외부케이스(2)의 내부로 외부공기가 유입되는 것을 방지함으로써, 변압유닛(3)에서 발생된 화재를 신속하게 진압할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 지상변압기를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 배전용 지상변압기를 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 배전용 지상변압기의 지지링체와 밀착고정수단을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 배전용 지상변압기의 블록구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 배전용 지상변압기의 작용을 도시한 측단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 배전용 지상변압기를 도시한 것으로, 지면에 설치된 기초(1)와, 상기 기초(1)의 상부에 구비된 사각박스형태의 외부케이스(2)와, 상기 외부케이스(2)의 내부에 구비된 변압유닛(3)이 구비된 것은 종래와 동일하다.
이때, 상기 외부케이스(2)의 둘레부에는 변압유닛(3)의 냉각을 위한 환기공(2a)이 형성된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 외부케이스(2)의 상면에 비해 넓은 사각판형상으로 구성되어 상기 외부케이스(2)의 상측에 구비된 상부판(10)과, 내열성의 합성수지재 시트를 상하방향으로 연장된 관체형상으로 결합하여 구성되어 상단은 상기 상부판(10)의 하측면에 고정되고 하단은 상기 외부케이스(2)의 외측을 덮도록 배치되는 차단부재(20)와, 상기 차단부재(20)의 하단에 고정된 사각링 형태의 지지링체(30)와, 상기 상부판(10)의 하측면에 구비되며 상기 지지링체(30)에 연결되어 작동에 따라 지지링체(30)를 승강시키는 윈치(40)와, 상기 기초(1)의 상면에 구비되며 상기 지지링체(30)가 하강되면 하강된 지지링체(30)가 상기 기초(1)의 상면에 밀착되도록 고정하는 밀착고정수단(50)과, 상기 외부케이스(2)의 내부에 구비되어 상기 변압유닛(3)에서 화재가 발생되는 것을 감지하는 화재감지기(60)와, 상기 외부케이스(2)에 연결되어 외부케이스(2) 내부의 공기를 배출하는 배기펌프(70)와, 상기 외부케이스(2)의 일측에 구비되어 상기 차단부재(20)에 의해 구획된 공간부(21) 내부의 기압을 측정하는 기압측정수단(80)과, 상기 화재감지기(60)와 기압측정수단(80)의 신호를 수신하며 상기 윈치(40)와 밀착고정수단(50)과 배기펌프(70)의 작동을 제어하는 제어수단(90)과, 상기 제어수단(91)에 연결된 경보수단(91)이 더 구비된다.
상기 상부판(10)은 둘레부에 하측으로 연장된 연장부(11)가 형성되어, 하측에 상기 차단부재(20)와 지지링체(30)가 수납될 수 있도록 구성된다.
상기 차단부재(20)는 1000도에서 10분 이상 견딜 수 있는 재질, 즉, 차량의 화재진압에 사용되는 질식포와 동일한 재질로 구성된 것으로, 상기 외부케이스(2)의 둘레부를 덮어 가릴 수 있는 사각관체 형상으로 구성된다.
따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 차단부재(20)를 자바라 형태로 접으면, 차단부재(20)가 상기 상부판(10)의 하측으로 수납되며, 도 5에 도시한 바와 같이, 차단부재(20)의 하단을 하측으로 당겨 펴면, 차단부재(20)가 상기 외부케이스(2)의 둘레부를 완전히 덮음으로써, 외부케이스(2)의 둘레부에 차단부재(20)에 의해 구획된 공간부(21)를 형성한다.
이때, 상기 차단부재(20)의 상하단은 상기 상부판(10)의 하측면과 지지링체(30)의 상면에 기밀하게 결합된다.
상기 지지링체(30)는 도 3에 도시한 바와 같이, 비중이 높은 금속재질의 사각테두리형태로 구성되어 상기 외부케이스(2)의 외측에 배치되는 것으로, 상승시 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 윈치(40)에 고정되어 상기 차단부재(20)가 상기 상부판(10)의 하측에 수납되도록 하고, 하강시 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 차단부재(20)가 원활히 하측으로 펴지도록 하는 무게추의 기능을 함과 동시에 상기 밀착고정수단에 밀착되어 차단부재(20)의 하단부가 밀폐되도록 하는 기능을 한다.
상기 윈치(40)는 상기 상부판(10)의 하측면에 구비되며 구동모터(41)에 의해 정역방향으로 회전되는 권취드럼(42)과, 상기 권취드럼(42)에 권취되며 단부가 상기 지지링체(30)에 연결된 와이어(43)로 구성된다.
따라서, 상기 구동모터(41)로 권취드럼(42)을 정역방향으로 회전시키면, 상기 와이어(43)가 풀려나오거나 권취드럼(42)에 권취되어 상기 지지링체(30)가 상승 또는 하강되도록 한다.
상기 밀착고정수단(50)은 상기 기초(1)의 상면에 구비된 슬라이드구동수단(51)과, 상기 슬라이드구동수단(51)에 의해 측방향으로 슬라이드되어 상기 지지링체(30)를 향하는 쪽 면에는 지지링체(30)의 둘레면에 밀착되는 경사면(52a)이 형성된 가압부재(52)로 구성된다.
상기 슬라이드구동수단(51)은 상기 가압부재(52)가 내외측으로 슬라이드되도록 하는 솔레노이드장치를 이용한다.
이때, 상기 밀착고정수단(50)은 도 3에 도시한 바와 같이, 4개로 구성되어, 상기 기초(1)의 상면에 분산되도록 설치된다.
상기 화재감지기(60)는 온도센서와 연기센서가 구비되어, 상기 변압유닛(3)의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 상승되거나, 변압유닛(3)에서 연기가 발생되면 변압유닛(3)에 화재가 발생된 것으로 판단하여 상기 제어수단(70)으로 신호를 출력하도록 구성된다.
상기 배기펌프(70)는 상기 상부판(10)의 상면에 구비되며 배기관(71)을 통해 상기 외부케이스(2)에 연결되어 작동시 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출한다.
상기 기압측정수단(80)은 상기 외부케이스(2)의 내부 일측에 구비된 압력센서를 이용한다.
상기 경보수단(91)은 작동시 경보음을 출력하도록 구성된다.
이와 같이 구성된 지상변압기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 평상시에는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 윈치(40)에 의해 상기 지지링체(30)가 상승되어, 상기 차단부재(20)가 자바라 형태로 접혀 상기 상부판(10)의 하측에 수납되도록 한다.
이때, 상기 밀착고정수단(50)의 개압부재(52)는 외측으로 벌어진 상태를 유지한다.
그리고, 상기 화재감지기(60)에 변압유닛(3)에 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 제어수단(70)은 상기 윈치(40)를 작동시켜 도 5에 도시한 바와 같이, 지지링체(30)가 하강되도록 한다.
이와 같이 지지링체(30)가 하강되면, 상기 지지링체(30)가 상기 차단부재(20)의 하단을 하측으로 당김으로써, 차단부재(20)가 하측으로 펴져 상기 외부케이스(2)의 둘레부를 덮도록 한다.
그리고, 상기 지지링체(30)가 완전히 하측으로 하강되어 상기 기초(1)의 상면에 올려지면, 상기 제어수단(70)이 상기 슬라이드구동수단(51)을 제어하여, 상기 가압부재(52)가 내측으로 슬라이드되도록 한다.
이와 같이 가압부재(52)가 내측으로 슬라이드되면 가압부재(52)의 경사면(52a)이 지지링체(30)의 외측 둘레면을 내측으로 가압하여 지지링체(30)가 기초(1)의 상면에 밀착되도록 고정한다.
따라서, 상기 상부판(10)과 차단부재(20)에 의해 외부케이스(2)의 외측 둘레부가 기밀하게 덮여짐으로, 외부의 공기가 환기공(2a)을 통해 외부케이스(2)의 내부로 유입되는 것을 방지하여, 지상변압기에서 발생되는 화재가 신속하게 진압되도록 한다.
그리고, 상기 밀착고정수단(50)이 작동되어 지지링체(30)를 고정한 후, 상기 제어수단(90)은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 배기펌프(70)를 구동시켜 외부케이스(2) 내부의 공기가 배출되도록 한다.
이와 같이, 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출하면, 상기 외부케이스(2) 내부와 차단부재(20)에 의해 구획된 공간부(21)의 공기가 함께 외부로 배출되어 외부케이스(2) 내부의 기압이 저하됨과 동시에, 외부케이스(2) 내부의 산소량이 줄어들어, 변압유닛(3)에서 발생된 화재가 더욱 빠르게 진압되도록 한다.
이때, 상기 제어수단(90)은 상기 기압측정수단(80)의 신호를 수신하여 상기 차단부재(20) 내부의 기압이 미리 설정된 이하로 하강되지 않으면, 상기 지지링체(30)가 기초(1)의 상면에 기밀하게 밀착되지 못한 것으로 판단하고, 상기 경보수단(91)을 구동시킨다.
즉, 상기 지지링체(30)가 기초(1)의 상면에 기밀하게 밀착되지 못하면, 상기 배기펌프(70)로 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출할 때 상기 지지링체(30)와 기초 사이의 틈으로 외부공기가 유입되며, 이에 따라, 화재를 진화하는 성능이 저하된다.
따라서, 상기 제어수단(90)은 상기 경보수단(91)을 구동시켜 지상변압기의 화재진압을 하고 있는 관리자 또는 소방관에게 이를 알림으로써, 관리자 또는 소방관이 다른 방법을 이용하여 변압유닛(3)의 화재를 진압하도록 한다.
이와 같이 구성된 배전용 지상변압기는 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 지지링체(30)의 고정을 해제하여 차단부재(20)가 하강되어 외부케이스(2)의 외측을 덮어, 외부케이스(2)의 내부로 외부공기가 유입되는 것을 방지함으로써, 변압유닛(3)에서 발생된 화재를 신속하게 진압할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 배전용 지상변압기는 소화액이나 물을 이용하지 않고 공기를 차단하여 화재를 진압함으로, 전기화재를 효과적으로 진압할 수 있으며, 화재시 발생되는 연기나 분진 또는 열기가 외부로 유출되지 않도록 차단하여, 화재에 의해 주변이 오염되거나 보행자가 피해를 보는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 배전용 지상변압기는 상기 차단부재(20)가 외부케이스(2)의 둘레부를 덮으면, 상기 배기펌프(70)를 구동시켜 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출함으로써, 화재를 더욱 효과적으로 진압할 수 있는 장점이 있다.
10. 상부판 20. 차단부재
30. 지지링체 40. 윈치
50. 밀착고정수단 60. 화재감지기
70. 배기펌프 80. 기압측정수단
90. 제어수단 91. 경보기

Claims (1)

  1. 지면에 설치된 기초(1)와,
    상기 기초(1)의 상부에 구비된 사각박스형태의 외부케이스(2)와,
    상기 외부케이스(2)의 내부에 구비된 변압유닛(3)을 포함하는 지상변압기에 있어서,
    상기 외부케이스(2)의 상면에 비해 넓은 사각판형상으로 구성되어 상기 외부케이스(2)의 상측에 구비된 상부판(10)과,
    내열성의 합성수지재 시트를 상하방향으로 연장된 관체형상으로 결합하여 구성되어 상단은 상기 상부판(10)의 하측면에 고정되고 하단은 상기 외부케이스(2)의 외측을 덮도록 배치되는 차단부재(20)와,
    상기 차단부재(20)의 하단에 고정된 사각링 형태의 지지링체(30)와,
    상기 상부판(10)의 하측면에 구비되며 상기 지지링체(30)에 연결되어 작동에 따라 지지링체(30)를 승강시키는 윈치(40)와,
    상기 기초(1)의 상면에 구비되며 상기 지지링체(30)가 하강되면 하강된 지지링체(30)가 상기 기초(1)의 상면에 밀착되도록 고정하는 밀착고정수단(50)과,
    상기 외부케이스(2)의 내부에 구비되어 상기 변압유닛(3)에서 화재가 발생되는 것을 감지하는 화재감지기(60)와,
    상기 외부케이스(2)에 연결되어 외부케이스(2) 내부의 공기를 배출하는 배기펌프(70)와,
    상기 외부케이스(2)의 일측에 구비되어 상기 차단부재(20)에 의해 구획된 공간부(21) 내부의 기압을 측정하는 기압측정수단(80)과,
    상기 화재감지기(60)와 기압측정수단(80)의 신호를 수신하며 상기 윈치(40)와 밀착고정수단(50)과 배기펌프(70)의 작동을 제어하는 제어수단(90)과,
    상기 제어수단(90)에 연결된 경보수단(91)을 더 포함하며,
    상기 밀착고정수단(50)은
    상기 기초(1)의 상면에 구비된 슬라이드구동수단(51)과,
    상기 슬라이드구동수단(51)에 의해 측방향으로 슬라이드되어 상기 지지링체(30)를 향하는 쪽 면에는 지지링체(30)의 둘레면에 밀착되는 경사면(52a)이 형성된 가압부재(52)를 포함하고,
    상기 제어수단(90)은 상기 화재감지기(60)의 신호를 수신하여 상기 화재감지기(60)에 변압유닛(3)에 화재가 발생된 것이 감지되면, 상기 윈치(40)와 밀착고정수단(50)을 제어하여 차단부재(20)가 하측으로 펴져 상기 외부케이스(2)의 둘레부를 덮도록 한 후, 상기 배기펌프(70)를 구동시켜 외부케이스(2) 내부의 공기를 외부로 배출함과 동시에, 상기 기압측정수단(80)의 신호를 수신하여 상기 차단부재(20) 내부의 기압이 미리 설정된 기준압력 이하로 하강되지 않으면 상기 경보수단(91)을 구동시키도록 된 것을 특징으로 하는 배전용 지상변압기.
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