KR102475154B1 - 개선된 수배전반 내진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개선된 수배전반 내진 장치에 관한 것으로, 하나의 장치에 면진 및 내진 기능과 볼트 체결용 지지대를 갖는 내진 장치를 구현함으로써, 수직 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키고, 지진 발생 이후에는 지지대의 교체만으로 내진 장치를 평소 상태로의 원상복구가 가능하여 지진이 발생할 경우 스프링의 고유 탄성계수를 유지시킬 수 있으며, 또한 콤팩트하게 설계 및 제작이 가능하고 종래 기술과 같이 콘크리트 구조물이 필요 없기 때문에 내진 장치 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

개선된 수배전반 내진 장치{Improved Distribution Board seismic device}
본 발명은 수배전반 내진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 내진 장치를 개선하여 수직 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키도록 한 개선된 수배전반 내진 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반(Distribution Board)이란 각종 전력기기가 내부에 설치되어 있는 전기용 칸막이(Cubicle)를 말한다. 즉, 한전에서 공급된 특고압(22.9KV)을 정격에 맞는 낮은 전압(220V/380V)으로 변환시켜 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작하고 제어 및 감시하는 장치로서 건축물 내ㆍ외부의 콘크리트 구조물과 같은 기초 바닥에 주로 설치된다.
이러한 수배전반은 지진이 발생할 경우, 콘크리트 구조물을 타고 진동되는 지진력에 의해 바닥 진동이나 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 또는 지진으로 인한 충격은 수배전반에 악영향을 끼쳐 수배전반의 고유 기능을 상실시킬 수 있다.
최근 지구환경의 이상 급변과 함께 몇 년 사이에 아시아권 지진대의 활동이 활발해짐에 따라 정부는 지진 발생에 신속히 대응하기 위해 선진화된 지진 대응 시스템 구축(2005년)은 물론 소방시설 내진 설계 기준(안)의 마련(2013년)과 더불어 전력수급의 안전과 전력재해 방지를 위해 수배전반에 대한 내진 설계의 강화 정책을 발표한 바 있다.
수배전반의 내진 설계란, 수배전반의 규모나 중(重)하중에 따라 지진 발생 시 건축물을 통해 수배전반에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시켜서 내진 안전성을 확보하도록 하는 설계기법인 면진 설계를 포함하는 지진에 대한 포괄적인 설계기술을 말한다.
한편, 본 출원인에 의해 등록된 제10-1347891호(2013. 12. 27)에 의하면, 건축물 바닥(600)이나 지반을 통해 콘크리트 구조물(100)에 전달되는 지진력의 진동수를 다르게 하고 진동 주기를 크게 하여 지진력을 감소시키는 콘크리트 구조물(100)과; 상기 콘크리트 구조물 상부에 3단 홈을 형성시켜 수배전반 지지용 파이프를 내장시키는 상부 하우징과 상기 수배전반 지지용 파이프와 연결된 내진격리장치를 수용하는 하부 하우징을 갖는 내진장치 하우징(200)과; 상기 하부 하우징에 수용되어 수배전반에 전달되는 지진력을 흡수하고 감소 및 소멸시키는 내진격리장치(300)와; 상기 내진격리장치(300)와 연결되고 수배전반 구조물을 고정 지지하기 위한 수배전반 지지용 파이프(400)를 구성함으로써, 진동하는 지진력을 순차적으로 흡수하는 면진 기능과 흡수된 지진파의 진동 주기를 코일형 내진 스프링을 통해 진동 주기를 크게 하여 수배전반으로 전달되는 지진력을 감소 및 소멸시키며, 지진 발생 후 교체 가능한 수배전반 지지용 내진격리인서트를 통해 평상시에는 내진장치를 보호하고 수배전반을 지지하며 일정 규모 이상의 지진력이 수배전반에 작용하였을 경우에만 코일형 내진 스프링에 의해 수배전반을 안정적으로 보호 지지할 수 있도록 고안되어 있다.
그러나 위 특허기술은, 수평으로 진동하는 지진력에 대비하기 위한 제1 코일형 내진 스프링(250a~250d)을 수용시키며, 건축물 바닥이나 지반을 통해 전달되는 진동과 지진력을 감소시키는 마름모꼴로 성형 제작된 콘크리트 구조물(100) 설치에 따른 공정과 비용이 크게 늘어나는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 보다 상세하게는, 하나의 장치에 면진 및 내진 기능과 볼트 체결용 지지대를 갖는 내진 장치를 구현함으로써, 수직 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키고, 지진 발생 이후에는 내진 장치의 평소 상태로의 원상복구가 가능하여 지진이 발생할 경우 스프링의 고유 탄성계수를 유지시킬 수 있으며, 내진 장치를 콤팩트하게 설계 및 제작은 물론 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄이도록 한 개선된 수배전반 내진 장치를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 수배전반 내진 장치에 있어서, 상기 장치는 일정한 규격을 갖고 다수개의 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정되는 원형 플랜지(100)와; 상기 원형 플랜지(100)의 상부에 위치하여 용접되며, 일정한 원통의 규격을 갖고 수배전반 내진 장치를 수납시키기 위해 상하부가 개방되는 내진 장치 하우징(200)과; 상기 내진 장치 하우징(200)에 수납되며, 하나 이상의 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500) 및 제2 코일형 스프링(600), 수배전반체결부재(700)을 제1 원통부재(311)의 상하부 내경 및 원주면에 용접된 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)에 각각 장착 가능하도록 하는 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 제2 원통부재(321)의 상부에 각각 장착 가능하도록 하는 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 갖는 트라이앵글 브라켓(300)과; 상기 원형 플랜지(100)의 하부와 상기 트라이앵글 브라켓(300)의 상하부에 각각 장착되는 다수개의 면진 패드(400)와; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 하부와 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 상부에 장착된 제3 면진패드(430) 및 제4 면진패드(440) 사이에 위치하여 수직으로 장착되는 제1 코일형 스프링(500)과; 상기 내진 장치 하우징(200)의 상부 일측에 120°각도로 3개가 형성된 관통구(220a~220c)를 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 제1 원통부재(311)에 형성된 홈(330a~330c)에 120°각도로 3개가 수평으로 장착되는 제2 코일형 스프링(600)과; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 연결시켜 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 지진력과 충격에 의해 중앙이 분리되어 상기 제1 코일형 스프링(500)만으로 지지하도록 120°각도로 3개가 배치되는 지지&분리 부재(700)와; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)에 장착된 면진패드 위에 장착되며, 수배전반을 볼트로 체결시키기 위한 수배전반 체결 부재(800)가 포함되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 원형 플랜지(100)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 전달되는 지진력을 흡수 및 분산시키기 위해 상기 원형 플랜지의 하부에는 상기 면진 패드(400)의 제1 면진 패드(410)를 장착시키는 면진 패드 장착부(120)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 내진 장치 하우징(200)은, 상기 다수개의 지지&분리 부재(700)가 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 분리될 경우, 상기 내진 장치 하우징(200) 내부에서 제거 또는 청소하기 위한 소제 도어(210)와, 상기 제2 코일형 스프링(600)을 상기 지지&분리 부재(700)의 체결용 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c) 외측에 형성된 홈(314a~314c)으로 인서트 하기 위한 관통구(220a~220c) 및, 상기 관통구를 통해 체결용 윙 브라켓에 인서트 된 상기 제2 코일형 스프링(600)을 가압하고 이탈을 방지하기 위한 볼트 타입의 마개(230a~230c)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500), 수배전반 체결 부재(800)를 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제1 원통 부재(311)와, 상기 제1 원통 부재(311)의 외주면에는 상기 제2 코일형 스프링(600)을 장착하기 위한 홈(314a~314c)과 상기 지지&분리 부재(700)의 상부부재(710)를 볼트로 체결하기 위한 연결구(313a~313c)가 120°각도로 3개가 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제2 원통 부재(321)와, 상기 제2 원통 부재(321)의 외주면에는 상기 지지&분리 부재(700)의 인서트 부재(740)를 체결하기 위한 삽입구(323a~323c)가 120°각도로 3개가 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 322a~322c)이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 면진 패드(400)는, 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되어 다수개로 적층되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 면진 패드(400)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 상기 원형 플랜지(100)로 전달되는 1차 지진력을 분산 및 흡수하는 제1 면진 패드(410)와, 상기 원형 플랜지(100)를 통해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)으로 전달되는 2차 지진력을 분산 및 흡수하는 제2 면진 패드(420)와, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 통해 상기 제1 코일형 스프링(500)으로 전달되는 3차 지진력을 분산 및 흡수하는 제3 면진 패드(430)와, 상기 제1 코일형 스프링(500)을 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)으로 전달되는 4차 지진력을 분산 및 흡수하는 제4 면진 패드(440)와, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)을 통해 상기 수배전반 체결 부재(800)로 전달되는 5차 지진력을 분산 및 흡수하는 제5 면진 패드(450)가 각각 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 지지 & 분리 부재(700)는, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)에 볼트로 체결하기 위한 볼트 체결부(711)를 갖는 상부지지대(710)와, 상기 상부지지대(710)와 하부지지대(730) 사이에 고정 연결되며, 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 상기 상하부지지대(710, 730)를 분리시키기 위하여, 중공부(721)를 갖는 중공 바(722)와 상기 중공 바를 지진력과 충격으로 연속 타격하기 위한 탄성스프링(723)을 갖는 공이(724) 및 상기 탄성 스프링과 공이를 수납시키는 실린더(725)를 갖는 분리부(720)와, 상기 하부지지대(730)의 하부에 고정 연결되며, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 지지&분리 부재(700) 연결용 홈(323a~323c)에 삽입되는 인서트 부재(740)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 코일형 스프링(500)과 제2 코일형 스프링(600)의 두께와 탄성 비율은, 수배전반의 설계 하중을 고려하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 개선된 수배전반 내진 장치는, 22,9[KV] 수배전반의 설계 하중을 고려하여 지름 100~150mm, 높이 100~170mm로 콤팩트하게 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은, 수직 코일형 내진 스프링 및 수평 코일형 내진 스프링을 통해서는 수직 및 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시킬 수 있으며, 다수개의 면진 패드를 통해서는 단계별로 지진파를 감쇄시킬 수 있다.
(2) 본 발명은, 평소에는 볼트로 체결 가능하며 3개의 지지 & 격리 부재에 의해 수배전반을 지지하고 있다가 지진 발생 시에는 지진력과 충격에 의해 상기 지지대의 중공 바를 통해 분리됨과 동시에 코일형 스프링만으로 지지하도록 함으로써, 지진 발생 시 스프링의 고유 탄성계수를 유지시킬 수 있으며, 지진 발생 이후에는 상기 지지대의 교체만으로도 평소 상태로의 원상복구가 가능하다.
(3) 본 발명은, 하나의 장치 내부에 면진 및 내진 기능과 지지대를 갖기 때문에 콤팩트하게 설계 및 제작이 가능하며, 종래의 기술과 같이 마름모꼴 콘크리트 구조물이 필요 없어 내진 장치 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치에 대한 전체 구성을 나타낸 입체도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치에 대한 전체 기술적 구성을 나타낸 단면도
도 4는 상기 도 3에 대한 기술적 구성을 구체적으로 부가한 입체도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치에 대한 상하부 트라이앵글 브라켓을 나타낸 평면도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치에 대한 지지&분리 부재를 구체적으로 나타낸 도면
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개선된 수배전반 내진 장치에 대한 핵심 기술적 구성 수단은, 크게는 원형 플랜지(100)와 내진 장치 하우징(200), 트라이앵글 브라켓(300), 면진 패드(400), 제1 코일형 스프링(500), 제2 코일형 스프링(600), 지지&분리 부재(700), 수배전반 체결 부재(800)로 구성된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 상기 원형 플랜지(100)는, 내진 장치 하우징을 바닥 콘크리트에 고정하기 위한 수단으로, 상기 장치는 일정한 규격을 갖고 다수개의 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정된다.
여기서 상기 원형 플랜지(100)는 평판으로 성형되며, 플랜지의 형상은 수배전반이 설치되는 장소 및 지형에 따라 원형 또는 사각형 등으로 가공될 수 있다. 또한 상기 원형 플랜지인 경우 120°간격으로 배치시켜 상기 육각 볼트(110a~110c)로 고정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 원형 플랜지(100)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 전달되는 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키기 위해 상기 원형 플랜지의 하부에는 상기 면진 패드(400)의 제1 면진 패드(410)를 장착시키는 면진 패드 장착부(120)가 형성된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 상기 내진 장치 하우징(200)은, 본 발명의 실시 예에 따른 내진 장치를 수납 또는 장착하기 위한 수단으로, 상기 원형 플랜지(100)의 상부에 위치하여 용접되며, 일정한 원통의 규격을 갖고 수배전반 내진 장치를 수납시키기 위해 상하부는 개방된다.
또한, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 에에 따른 상기 내진 장치 하우징(200)은, 상기 다수개의 지지&분리 부재(700)가 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 분리될 경우, 상기 내진 장치 하우징(200) 내부에서 제거 또는 청소하기 위한 소제 도어(210)와, 상기 제2 코일형 스프링(600)을 상기 지지&분리 부재(700)의 체결용 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)의 외측에 형성된 홈(314a~314c)으로 인서트 하기 위한 관통구(220a~220c) 및 상기 관통구를 통해 체결용 윙 브라켓에 인서트 된 상기 제2 코일형 스프링(600)을 가압하고 이탈을 방지하기 위한 볼트 타입의 마개(230a~230c)가 각각 구비된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 상기 트라이앵글 브라켓(300)은, 수직 수평으로 내습하는 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키는 면진 및 내진 장치를 장착시키는 수단으로, 상기 내진 장치 하우징(200)에 수납되며, 하나 이상의 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500) 및 제2 코일형 스프링(600), 수배전반체결부재(700)을 제1 원통부재(311)의 상하부 내경 및 원주면에 용접된 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)에 각각 장착 가능하도록 하는 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 제2 원통부재(321)의 상부에 각각 장착 가능하도록 하는 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 갖는다.
여기서 상기 트라이앵글 브라켓(300)이란, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320)에는 상기 지지&분리 부재(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(312a~312c)과 상기 지지&분리 부재(700)의 인서트 부재(740)을 체결하기 위한 윙 브라켓(322a~322c)이 120°각도로 등분된 3개가 용접된 형상을 말한다.
또한, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500), 수배전반 체결 부재(800)를 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제1 원통 부재(311)와, 상기 제1 원통 부재(311)의 외주면에는 상기 제2 코일형 스프링(600)을 장착하기 위한 홈(314a~314c)과 상기 지지&분리 부재(700)의 상부부재(710)를 볼트로 체결하기 위한 연결구(313a~313c)가 120°간격으로 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)이 각각 구비된다.
또한, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제2 원통 부재(321)와, 상기 제2 원통 부재(321)의 외주면에는 상기 지지&분리 부재(700)의 인서트 부재(740)를 체결하기 위한 삽입구(323a~323c)가 120°간격으로 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 322a~322c)이 각각 구비된다.
여기서 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320)은 상기 지지&분리 부재(700)에 의해 1세트로 연결되며, 평소에는 지지&분리 부재(700)에 의해 수배전반을 지지하고 있다가 지진이 발생하면 상기 지지&분리 부재(700)가 분리되면서 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320) 사이에 장착된 상기 제1 코일형 스프링(500)과 제2 코일형 스프링(600)에 의해 수배전반을 지지함으로써, 수직 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시킬 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 제2 코일형 스프링(600)을 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 제1 원통 부재(311)에 120°간격으로 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)에 장착시킴으로써, 종래 기술과 같은 마름모꼴 콘크리트 구조물이 필요 없기 때문에 내진 장치 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄일 수 있는 특징이 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 면진 패드(400)는, 바닥 콘크리트(10)와 제1 코일형 스프링을 통해 전달되는 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키는 수단으로, 상기 평판 플랜지(100)의 하부와 상기 트라이앵글 브라켓(Triangle Bracket, 300)의 상하부에 각각 장착되어 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키는 다수개의 면진 패드를 갖는다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 면진 패드(400)는, 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되어 다수개로 적층이 가능하다.
여기서 상기 다수개로 적층시키는 것은, 순수한 고무나 우레탄고무는 자체가 좌굴되는 2차적인 현상을 방지함은 물론 고유주기를 길게 하는 작용을 통해 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시킬 수 있는 특징이 있다.
또한, 도 3을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 상기 면진 패드(400)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 상기 원형 플랜지(100)로 전달되는 1차 지진력을 분산 및 흡수하는 제1 면진 패드(410)와, 상기 원형 플랜지(100)를 통해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(Under Triangle Bracket, 320)으로 전달되는 2차 지진력을 분산 및 흡수하는 제2 면진 패드(420)와, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 통해 상기 제1 코일형 스프링(500)으로 전달되는 3차 지진력을 분산 및 흡수하는 제3 면진 패드(430)와, 상기 제1 코일형 스프링(500)을 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(Upper Triangle Bracket, 310)으로 전달되는 4차 지진력을 분산 및 흡수하는 제4 면진 패드(440)와, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)을 통해 상기 수배전반 체결 부재(800)로 전달되는 5차 지진력을 분산 및 흡수하는 제5 면진 패드(450)가 각각 포함될 수 있다.
여기서 상기 제1 면진 패드 내지 제5 면진 패드는 수배전반의 규격과 지진강도에 따라 상기 면진 패드의 사용 수량이 결정될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 상기 제1 코일형 스프링(500)은, 수직으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 수단으로, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 하부와 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 상부에 장착된 제3 면진패드(430) 및 제4 면진패드(440) 사이에 위치하여 수직으로 1개가 장착된다.
여기서 제1 코일형 스프링(500)은, 지진의 진동수에 근접한 물체가 큰 힘을 받게 되어 수배전반이 붕괴되는 것을 방지하기 위함이다. 즉 지진에 의한 수배전반 구조물의 피해는 지진의 크기뿐만 아니라 지진이 갖고 있는 주기와 수배전반 구조물이 갖고 있는 주기가 공진을 일으켰을 경우에 큰 피해를 발생하기 때문에 이를 방지하기 위하여 코일형 스프링을 통해 같은 공진현상이 일어나지 않도록 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 특징이 있다.
도 2 및 도 3과 도 5를 참조하여, 상기 제2 코일형 스프링(600)은, 상기 제1 코일형 스프링(500)을 통해 전달된 지진력과 수평으로 진동하는 지진력을 동시에 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 수단으로, 상기 내진 장치 하우징(200)의 상부 일측에 120°각도로 3개가 형성된 관통구(220a~220c)를 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 제1 원통부재(311)에 형성된 홈(330a~330c)에 120°각도로 3개가 수평으로 장착된다.
여기서 상기 제2 코일형 스프링(600)을 상기 내진 장치 하우징(200)의 상부 일측에 120°각도로 3개가 형성된 관통구(220a~220c)를 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 제1 원통부재(311)에 형성된 홈(330a~330c)에 120°각도로 3개를 수평으로 장착시킴으로써, 종래 기술과 같은 마름모꼴 콘크리트 구조물 설치가 필요 없기 때문에 내진 장치 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄일 수 있는 특징이 있다. 또한 제1 코일형 스프링(500)을 통해 전달된 지진력과 수평으로 진동하는 지진력을 동시에 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시킬 수 있어, 수배전반을 지진으로부터 보다 안정적으로 유지 및 보호할 수 있는 특징이 있다.
도 2 내지 도 4와 도 6을 참조하여, 상기 지지&분리 부재(700)는, 상기 바닥 콘크리트(10)를 통해 수직 및 수평으로 진행하는 지진력이 수배전반에 전달되는 것을 격리시키는 수단으로, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 연결시켜 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 지진력과 충격에 의해 중앙이 분리되어 상기 제1 코일형 스프링(500)만으로 지지하도록 120°각도로 배치된다.
또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 지지&분리 부재(700)는, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)에 볼트로 체결하기 위한 볼트 체결부(711)를 갖는 상부지지대(710)와, 상기 상부지지대(710)와 하부지지대(730) 사이에 고정 연결되며, 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 상기 상하부지지대(710, 730)를 분리시키기 위하여, 중공부(721)를 갖는 중공 바(722)와 상기 중공 바를 지진력과 충격으로 연속 타격하기 위한 탄성스프링(723)을 갖는 공이(724) 및 상기 탄성 스프링과 공이를 수납시키는 실린더(725)를 갖는 분리부(720)와, 상기 하부지지대(730)의 하부에 고정 연결되며, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 지지&분리 부재(700) 연결용 홈(323a~323c)에 삽입되는 인서트 부재(740)가 각각 구비된다.
여기서 상기 지지&분리 부재(700)는, 종래 기술과 같은 마름모꼴 콘크리트 구조물이 필요 없기 때문에 내진 장치 설치에 따른 공정과 비용을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 볼트 체결부(711)를 통해 간편하게 교체가 가능하다. 또한 상기 지지&분리 부재(700)는 중공부(721)를 갖는 중공 바(722)를 탄성스프링(723)을 갖는 공이(724)가 수직 수평으로 진행하는 지진력과 충격에 의해 쉽게 분리가 가능하여 지진 발생 시 상기 제1 코일형 스프링(500)만으로 수배전반을 지지하도록 함으로써, 수배전반을 안정적으로 유지 및 보호할 수 있는 독특한 특징이 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 상기 수배전반 체결 부재(800)는, 수배전반을 고정 체결하기 위한 수단으로, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 상부에 장착된 제5 면진패드(450) 위에 장착되며, 수배전반을 볼트로 고정 체결이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1 코일형 스프링(500)과 제2 코일형 스프링(600)의 두께와 탄성 비율은, 수배전반의 설계 하중을 고려하여 제작될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 개선된 수배전반 내진 장치는, 22,9[KV] 수배전반의 설계 하중을 고려하여 지름 100~150mm, 높이 100~170mm로 콤팩트하게 제작될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 바닥 콘크리트 100 : 원형 플랜지
110a~110c : 육각 볼트 120 : 면진 패드 장착부
200 : 내진 장치 하우징 210 : 소제 도어
220a~220c : 관통구 230a~230c : 마개
300 : 트라이앵글 브라켓
310 : 상부 트라이앵글 브라켓 311 : 제1 원통부재
312a~312c, 322a~322c : 윙 브라켓
313a~313c : 연결구 314a~314c : 홈
320 : 하부 트라이앵글 브라켓 321 : 제2 원통부재
400 : 면진 패드 410 : 제1 면진 패드
420 : 제2 면진 패드 430 : 제3 면진 패드
440 : 제4 면진 패드 450 : 제5 면진 패드
500 : 제1 코일형 스프링
600(600a~600c) : 제2 코일형 스프링
700 : 지지&분리 부재 710 : 상부지지대
711 : 볼트 체결부 720 : 분리부
721 : 중공부 722 : 중공 바
723 : 탄성스프링 724 : 공이
725 : 실린더 730 : 하부지지대
740 : 인서트 부재 800 : 수배전반 체결 부재

Claims (10)

  1. 수배전반 내진 장치에 있어서,
    상기 장치는 일정한 규격을 갖고 다수개의 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정되는 원형 플랜지(100)와;
    상기 원형 플랜지(100)의 상부에 위치하여 용접되며, 일정한 원통의 규격을 갖고 수배전반 내진 장치를 수납시키기 위해 상하부가 개방되는 내진 장치 하우징(200)과;
    상기 내진 장치 하우징(200)에 수납되며, 하나 이상의 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500) 및 제2 코일형 스프링(600), 수배전반체결부재(700)을 제1 원통부재(311)의 상하부 내경 및 원주면에 용접된 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)에 각각 장착 가능하도록 하는 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 제2 원통부재(321)의 상부에 각각 장착 가능하도록 하는 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 갖는 트라이앵글 브라켓(300)과;
    상기 원형 플랜지(100)의 하부와 상기 트라이앵글 브라켓(300)의 상하부에 각각 장착되는 다수개의 면진 패드(400)와;
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 하부와 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 상부에 장착된 제3 면진패드(430) 및 제4 면진패드(440) 사이에 위치하여 수직으로 장착되는 제1 코일형 스프링(500)과;
    상기 내진 장치 하우징(200)의 상부 일측에 120°각도로 3개가 형성된 관통구(220a~220c)를 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)의 제1 원통부재(311)에 형성된 홈(330a~330c)에 120°각도로 3개가 수평으로 장착되는 제2 코일형 스프링(600)과;
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)과 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 연결시켜 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 지진력과 충격에 의해 중앙이 분리되어 상기 제1 코일형 스프링(500)만으로 지지하도록 120°각도로 3개가 배치되는 지지&분리 부재(700)와;
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)에 장착된 면진패드 위에 장착되며, 수배전반을 볼트로 체결시키기 위한 수배전반 체결 부재(800)가 포함되고,
    상기 면진 패드(400)는, 지진파를 분산 및 흡수하는 합성고무인 BR(Butadimen Rubber) 및 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)과 우레탄고무(Urethane Rubber) 중에서 어느 하나가 선택되어 다수개로 적층되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원형 플랜지(100)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 전달되는 지진력을 흡수 및 분산시키기 위해 상기 원형 플랜지의 하부에는 상기 면진 패드(400)의 제1 면진 패드(410)를 장착시키는 면진 패드 장착부(120)가 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내진 장치 하우징(200)은, 상기 다수개의 지지&분리 부재(700)가 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 분리될 경우, 상기 내진 장치 하우징(200) 내부에서 제거 또는 청소하기 위한 소제 도어(210)와,
    상기 제2 코일형 스프링(600)을 상기 지지&분리 부재(700)의 체결용 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c) 외측에 형성된 홈(314a~314c)으로 인서트 하기 위한 관통구(220a~220c) 및,
    상기 관통구를 통해 체결용 윙 브라켓에 인서트 된 상기 제2 코일형 스프링(600)을 가압하고 이탈을 방지하기 위한 볼트 타입의 마개(230a~230c)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500), 수배전반 체결 부재(800)를 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제1 원통 부재(311)와,
    상기 제1 원통 부재(311)의 외주면에는 상기 제2 코일형 스프링(600)을 장착하기 위한 홈(314a~314c)과 상기 지지&분리 부재(700)의 상부부재(710)를 볼트로 체결하기 위한 연결구(313a~313c)가 120°각도로 3개가 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 312a~312c)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)은, 일정한 지름과 높이를 갖고 상부 및 하부는 상기 면진 패드(400)와 제1 코일형 스프링(500)을 장착하기 위해 개방되고 중앙에는 격막을 갖는 제2 원통 부재(321)와,
    상기 제2 원통 부재(321)의 외주면에는 상기 지지&분리 부재(700)의 인서트 부재(740)를 체결하기 위한 삽입구(323a~323c)가 120°각도로 3개가 배치되어 용접되는 윙 브라켓(Wing Bracket, 322a~322c)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 면진 패드(400)는, 상기 바닥 콘크리트(10)로부터 상기 원형 플랜지(100)로 전달되는 1차 지진력을 분산 및 흡수하는 제1 면진 패드(410)와,
    상기 원형 플랜지(100)를 통해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)으로 전달되는 2차 지진력을 분산 및 흡수하는 제2 면진 패드(420)와,
    상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)을 통해 상기 제1 코일형 스프링(500)으로 전달되는 3차 지진력을 분산 및 흡수하는 제3 면진 패드(430)와,
    상기 제1 코일형 스프링(500)을 통해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)으로 전달되는 4차 지진력을 분산 및 흡수하는 제4 면진 패드(440)와,
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)을 통해 상기 수배전반 체결 부재(800)로 전달되는 5차 지진력을 분산 및 흡수하는 제5 면진 패드(450)가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지 & 분리 부재(700)는, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(310)에 볼트로 체결하기 위한 볼트 체결부(711)를 갖는 상부지지대(710)와,
    상기 상부지지대(710)와 하부지지대(730) 사이에 고정 연결되며, 지진 발생 시 지진력과 충격에 의해 상기 상하부지지대(710, 730)를 분리시키기 위하여, 중공부(721)를 갖는 중공 바(722)와 상기 중공 바를 지진력과 충격으로 연속 타격하기 위한 탄성스프링(723)을 갖는 공이(724) 및 상기 탄성 스프링과 공이를 수납시키는 실린더(725)를 갖는 분리부(720)와,
    상기 하부지지대(730)의 하부에 고정 연결되며, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(320)의 지지&분리 부재(700) 연결용 홈(323a~323c)에 삽입되는 인서트 부재(740)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일형 스프링(500)과 제2 코일형 스프링(600)의 두께와 탄성 비율은, 수배전반의 설계 하중을 고려하여 제작되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 개선된 수배전반 내진 장치는, 22,9[KV] 수배전반의 설계 하중을 고려하여 지름 100~150mm, 높이 100~170mm로 콤팩트하게 제작되는 것을 특징으로 하는 개선된 수배전반 내진 장치.
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