KR102475155B1 - 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수배전반 내진 장치에 있어서, 상기 장치는 일정한 규격을 갖고 사각 또는 원형 평판으로 성형 제작되며, 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정되는 하부 플레이트(100)와; 상기 하부 플레이트(100)의 상부에 용접되며, 제1 적층 고무형 면진 패드(410)와 내진용 스프링(500)의 하부 및 유압 실린더 이송부(620)를 장착시킬 수 있도록 상부는 완전 개방되고 하부는 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 제외한 나머지는 제거되는 하부 트라이앵글 브라켓(200)과; 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향시켜 제2 적층 고무형 면진 패드(420)와 내진용 스프링(500)의 상부, 유압실린더 몸체(610)가 장착 가능하며, 연결 볼트(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(310a~310c)이 120°각도로 용접되고, 중앙은 유압실린더(600)를 삽입하기 위해 일정한 지름을 갖고 관통되는 상부 트라이앵글 브라켓(300)과; 상기 하부 플레이트(100)의 상부와 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 하부에 각각 장착되는 제1 적층 고무형 면진 패드(410) 및 제2 적층 고무형 면진 패드(420)를 갖는 면진패드(400)와; 상기 제1 적층 고무형 면진 패드(410)의 상부와 상기 제2 적층 고무형 면진 패드(420)의 하부 사이에 장착되며, 지진 발생 시 유압실린더(600)의 지지가 해제될 경우 수배전반을 지지하는 내진용 스프링(500)과; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)과 내진용 스프링(500)의 내경에 삽입되어 장착되며, 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 유압 실린더 구동 제어부(800)에 의해 유압을 해제시키고, 지진 후에는 다시 유압에 의해 수배전반을 지지하는 유압실린더(600)와; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 윙 브라켓(310a~310c)에 관통되어 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 타입으로 체결되어 수평 방향으로 진행되는 지진력을 흡수하고 분산시키며, 상기 내진용 스프링(500)만으로 수배전반을 지지할 경우 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 120°각도로 분할 지지하는 연결 볼트(700)와; 상기 유압실린더(600)의 구동을 지진 전후에 단속 제어하기 위한 유압 실린더 구동 제어부(800)가 포함되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치를 구현함으로써, 수배전반으로 전달되는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키고, 평소에는 유압실린더로 수배전반을 지지하다가 지진 시에는 스프링만으로 수배전반을 지지 가능하여 스프링의 고유탄성계수를 유지시킬 수 있으며, 종래 기어 타입의 자동복귀 기능의 문제점을 크게 개선 가능한 효과가 있다.

Description

유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치{Distribution Board seismic device with hydraulic cylinder}
본 발명은 수배전반 내진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수배전반으로 전달되는 수직 및 수평 방향으로 진행하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키며, 종래의 기어 타입의 자동복귀 기능을 크게 개선시킨 유압실린더를 갖는 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, 국내 등록특허공보(B1) 제10-1355191호(2014.01.17.)에 의하면, 각종 내진 장치들을 장착하기 위한 일종의 내진 장치의 몸체(Body) 수단인 내진장치하우징(100)과, 지진 발생 여부에 따라 수배전반 설비를 안정적으로 지지하거나 자동 복귀되는 기능을 수행하는 수단인 내진구동장치(200)와, 지진 발생 시 지진력을 흡수하는 면진 기능을 갖는 제1 패드(310) 및 제2 패드(330)와 고유주기를 길게 하여 지진력을 감쇄 혹은 소멸시키도록 한 제1/제2 코일형 스프링(320,340) 수단을 갖는 지진충격흡수장치(300) 및 일정 강도 이상의 지진이 수배전반 설비에 내습하였을 경우, 내진구동장치(200)를 단속하기 위한 제어 수단인 지진감지제어장치(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 기능을 갖는 수배전반 내진 장치가 제안된 바 있다.
그러나 위 특허기술의 자동복귀 기능을 갖는 내진구동장치(200)는, 내·외경 볼 스크류(210, 220)와 제1 샤프트(230) 및 스파이어럴 바벨기어(240), 감속기어 및 DC 모터(250)로 이루어져 있다. 이러한 내진구동장치는 규모가 큰 중(重)하중을 갖는 수배전반일 경우, 지진 발생 시 상기 내·외경 볼 스크류와 스파이어럴 바벨기어는 수직 및 수평으로 내습하는 강력한 지진력에 의한 충격으로 스크류와 기어가 어긋나거나 망가질 수 있으며, 이로 인해 상기 감속기어 및 DC 모터의 구동이 불가능하여 수직으로 진동하는 지진력을 감소 및 소멸시키는 제2 코일형 스프링(340)의 기능을 발휘할 수 없는 문제점을 안고 있다.
또한 위 특허기술은 수배전반에 전달되는 수평 방향으로 진행하는 지진력을 흡수하고 분산시키는 기능이 결여되어 있다.
따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 보다 상세하게는, 하나의 장치 내부에 면진과 내진 및 자동복귀 기능을 갖는 내진 장치를 구현함으로써, 수배전반으로 전달되는 수직 및 수평 방향으로 진행하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키고, 평소에는 유압실린더로 수배전반을 지지하다가 지진 시에는 스프링만으로 수배전반을 지지 가능하여 스프링의 고유탄성계수를 유지시킬 수 있으며, 종래 기어 타입의 자동복귀 기능의 문제점을 크게 개선시킨 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 수배전반 내진 장치에 있어서, 상기 장치는 일정한 규격을 갖고 사각 또는 원형 평판으로 성형 제작되며, 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정되는 하부 플레이트(100)와; 상기 하부 플레이트(100)의 상부에 용접되며, 제1 적층 고무형 면진 패드(410)와 내진용 스프링(500)의 하부 및 유압 실린더 이송부(620)를 장착시킬 수 있도록 상부는 완전 개방되고 하부는 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 제외한 나머지는 제거되는 하부 트라이앵글 브라켓(200)과; 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향시켜 제2 적층 고무형 면진 패드(420)와 내진용 스프링(500)의 상부, 유압실린더 몸체(610)가 장착 가능하며, 연결 볼트(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(310a~310c)이 120°각도로 용접되고, 중앙은 유압실린더(600)를 삽입하기 위해 일정한 지름을 갖고 관통되는 상부 트라이앵글 브라켓(300)과; 상기 하부 플레이트(100)의 상부와 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 하부에 각각 장착되는 제1 적층 고무형 면진 패드(410) 및 제2 적층 고무형 면진 패드(420)를 갖는 면진 패드(400)와; 상기 제1 적층 고무형 면진 패드(410)의 상부와 상기 제2 적층 고무형 면진 패드(420)의 하부 사이에 장착되며, 지진 발생 시 유압실린더(600)의 지지가 해제될 경우 수배전반을 지지하는 내진용 스프링(500)과; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)과 내진용 스프링(500)의 내경에 삽입되어 장착되며, 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 유압 실린더 구동 제어부(800)에 의해 유압을 해제시키고, 지진 후에는 다시 유압에 의해 수배전반을 지지하는 유압실린더(600)와; 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 윙 브라켓(310a~310c)에 관통되어 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 타입으로 체결되어 수평 방향으로 진행되는 지진력을 흡수하고 분산시키며, 상기 내진용 스프링(500)만으로 수배전반을 지지할 경우 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 120°각도로 분할 지지하는 연결 볼트(700)와; 상기 유압실린더(600)의 구동을 지진 전후에 단속 제어하기 위한 유압 실린더 구동 제어부(800)가 포함되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)은, 설계 및 제작의 용이성을 위해 상하부가 완전히 개방된 일정 규격의 원통형으로 성형 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 내진용 스프링(500)에 의해 수배전반을 지지할 경우, 상기 연결 볼트(700)에 의해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)이 상하 이동에 방해를 받지 않도록 하기 위해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 원통 높이보다 2배 더 높게 제작한 후, 상기 윙 브라켓(310a~310c)이 용접되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향 시 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 내외경과 동기(Synchronism)가 가능하도록 동일한 내·외경으로 성형 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 면진패드(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 내진용 스프링(500)은, 코일 타입으로 성형 제작되며, 스프링의 굵기와 탄성계수는 수배전반의 설계 하중을 고려하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유압실린더(600)는, 수배전반의 설계 하중을 고려한 복동실린더 유압 리턴(Hydraulic Return) 타입이 채택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 지진을 감지하고 상기 유압실린더(600)의 구동을 단속 제어하는 지진감지기 & 제어기(810)와, 상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 유압을 공급하고 회수하기 위한 유압 탱크 & 펌프(820)와, 상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 공급 및 회수되는 유압의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브(830)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 상기 수배전반 내진 장치를 콤팩트하게 설계 및 제작하고 수배전반이 하나의 공장지역에서 다수개로 설치될 경우, 통합 제어를 위하여 상기 유압실린더 구동 제어부(800)를 외부에 설치 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 연결 볼트(700)는, 장축의 육각 볼트로 성형 제작하여 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 체결되며, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)에 용접된 윙 브라켓(310a~310c)의 관통구(320a~320c)에서 상하로 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치는, 주변 오염물질로부터 수배전반 내진 장치를 보호하기 위하여 보호수단(미도시)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 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 유압실린더로 수배전반을 지지하고 지진 발생 시에는 코일 타입의 내진용 스프링만으로 수배전반을 지지함으로써, 내진용 스프링의 고유탄성계수를 유지시킬 수 있다.
(3) 본 발명은, 자동 복귀 기능을 유압실린더를 사용하기 때문에 종래 기술의 감속기어 및 DC 모터 등에 비해 지진 전후에 대한 응답 속도가 매우 빨라 내진 장치의 신뢰성 확보와 함께 수배전반을 보다 안정적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치에 대한 전체 기술적 구성을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치에 대한 내진용 스프링으로 수배전을 지지하는 것을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치에 대한 상부 트라이앵글 브라켓을 나타낸 평면도
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 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치에 대한 핵심 기술적 구성 수단은, 하부 플레이트(Under Plate, 100)와 하부 트라이앵글 브라켓(Under Triangle Bracket, 200), 상부 트라이앵글 브라켓(Upper Triangle Bracket, 300), 면진 패드(Seismic Pad, 400), 내진용 스프링(Seismic Spring, 500), 유압실린더(Hydraulic Cylinder, 600), 연결 볼트(Connecting Bolt, 700), 유압 실린더 구동 제어부(Hydraulic Cylinder Drive Control, 800)로 구성된다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 상기 하부 플레이트(Under Plate, 100)는, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치를 바닥 콘크리트에 고정 및 내진 장치를 수납하기 위한 수단으로, 일정한 규격을 갖고 사각 또는 원형 평판으로 성형 제작되며, 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정된다.
도 2 내지 도4를 참조하여, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(Under Triangle Bracket, 200)은, 상기 면진패드(400)와 내진용 스프링(500)을 장착하기 위한 수단으로, 상기 플레이트(100)의 상부에 용접되며, 제1 적층 고무형 면진 패드(410)와 내진용 스프링(500)의 하부 및 유압실린더 이송부(620)를 장착시키는 상부는 완전 개방되고 하부는 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 제외한 나머지는 제거된다.
여기서 상기 하부 트라이앵글 브라켓(Under Triangle Bracket)이란, 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 제외한 나머지를 제거한 브라켓 형상을 말한다. 이러한 트라이앵글 타입은 바닥 콘크리트로부터 진행되는 지진력을 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 통해 분산시킬 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)은, 설계 및 제작의 용이성을 위해 상하부가 완전히 개방된 일정 규격의 원통형으로 성형 제작될 수 있다.
여기서 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)을 트라이앵글 타입(Triangle Type)으로 성형 가공할 경우, 바닥 콘크리트(10)를 타고 진행하는 지진력을 120°각도로 분산하기가 용이한 반면, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 바닥면을 120°각도로 등분시킨 리브(210a~210c, Ribs)를 제외한 나머지 부분은 제거해야 하므로, 성형 제작하는데 어려움이 따르고 제작비용이 늘어날 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(Upper Triangle Bracket, 300)은, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향시켜 제2 적층 고무형 면진 패드(420)와 내진용 스프링(500)의 상부, 유압실린더 몸체(610)가 장착 가능하며, 연결 볼트(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(310a~310c)이 120°각도로 용접되고, 중앙은 유압실린더(600)를 삽입하기 위해 일정한 지름을 갖고 관통된다.
여기서 상부 트라이앵글 브라켓(300)이란, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 같이 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)가 필요 없으며, 중앙은 유압 실린더(600)가 삽입 가능할 정도의 일정한 지름을 갖고 관통시킨 원통형으로 성형 제작한 후, 상기 연결 볼트(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(310a~310c)이 120°각도로 등분된 3개가 용접된 형상을 말한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 내진용 스프링(500)에 의해 수배전반을 지지할 경우, 상기 연결 볼트(700)에 의해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)이 상하 이동에 방해를 받지 않도록 하기 위해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 원통 높이보다 2배 더 높게 제작한 후 상기 윙 브라켓(310a~310c)이 용접된다.
여기서 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 원통 높이보다 2배 더 높게 제작하는 이유는, 수직으로 진행하는 지진력과 충격에 의해 상기 내진용 스프링(500)이 이탈되는 것을 방지하고, 상기 연결 볼트(700)에 의해 지지되어 상하로 운동하는 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 안전성을 확보하기 위함이다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향 시 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 내외경과 동기(Synchronism)가 가능하도록 동일한 내·외경으로 성형 제작된다.
여기서 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 내외경과 동기(Synchronism)가 가능하도록 하는 것은, 수직으로 진행하는 지진력의 높은 강도로 인해 상기 내진용 스프링(Seismic Spring, 500)이 과도하게 수축되는 막아서 수축된 스프링에서의 지진의 진동주기가 단축되는 것을 방지하기 위함이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 면진 패드(Seismic Pad, 400)는, 바닥 콘크리트(10)에서 내진용 스프링(500)까지 전달되는 지진력을 분산 및 흡수한 후 감소 및 소멸시키는 수단으로, 상기 플레이트(100)의 상부와 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 하부에 각각 장착되는 제1 적층 고무형 면진 패드(410) 및 제2 적층 고무형 면진 패드(420)를 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 적층될 수 있다.
여기서 상기 면진 패드(400)를 적층시키는 이유는, 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.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 내진용 스프링(Seismic Spring, 500)은, 수직으로 진동하는 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 수단으로, 상기 제1 적층 고무형 면진 패드(410)의 상부와 상기 제2 적층 고무형 면진 패드(420)의 하부 사이에 장착되며, 지진 발생 시 유압실린더(600)의 지지가 해제될 경우 수배전반을 지지하도록 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 내진용 스프링(500)은, 코일 타입으로 성형 제작되며, 스프링의 굵기와 탄성계수는 수배전반의 설계 하중을 고려될 수 있다.
여기서 내진용 스프링(500)을 코일 타입으로 제작하는 이유는, 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 코일 타입의 내진용 스프링(500)을 통해 같은 공진현상이 일어나지 않도록 지진력을 흡수하고 분산시켜 고유주기를 길게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 특징이 있다.
도 2 및 도 4를 참조하여, 상기 유압실린더(Hydraulic Cylinder, 600)는, 평소 수배전반을 지지하기 위한 수단으로, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)과 내진용 스프링(500)의 내경에 삽입되어 장착되며, 평소에는 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 유압실린더 구동 제어부(800)에 의해 유압을 해제시키고, 지진 후에는 다시 유압에 의해 수배전반을 지지하도록 한다.
여기서 상기 유압실린더 구동 제어부(800)에 의해 상기 유압실린더(600)에 공급된 유압을 해제할 경우는 지진이 발생하였을 경우이며, 이때는 자동으로 상기 내진용 스프링(500)에 의해 수배전반을 지지하도록 함으로써, 상기 내진용 스프링(500)의 고유탄성계수를 유지시킬 수 있는 특징이 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유압실린더(600)는, 수배전반의 설계 하중을 고려한 복동실린더 유압 리턴(Hydraulic Return) 타입이 채택될 수 있다.
여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유압실린더(600)는, 종래 기술에서 적용된 내진 장치의 자동복구 기능을 개선시킨 것으로, 내·외경 볼 스크류와 스파이어럴 바벨기어, 감속기어 및 DC 모터가 필요하지 않으며, 수직 및 수평으로 내습하는 강력한 지진력에 의한 충격으로 스크류와 기어가 어긋나거나 망가질 수 있으며, 이로 인해 상기 감속기어 및 DC 모터의 구동이 불가능하여 수직으로 진동하는 지진력을 감소 및 소멸시키는 코일형 스프링의 기능을 발휘할 수 없는 문제점을 개선할 수 있는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유압실린더(600)는, 종래 기술의 감속기어 및 DC 모터 등에 비해 지진 전후에 대한 응답 속도가 매우 빠르기 때문에 내진 장치의 신뢰성 확보와 함께 수배전반을 보다 안정적으로 보호할 수 있는 특징이 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 연결 볼트(700)는, 지진 발생 시 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 지지하는 수단으로, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 윙 브라켓(310a~310c)에 관통되어 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 타입으로 체결되어 수평 방향으로 진행되는 지진력을 흡수하고 분산시키며, 상기 내진용 스프링(500)만으로 수배전반을 지지할 경우 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 120°각도로 분할 지지하도록 한다.
여기서 상기 연결 볼트(700)는, 120°각도로 분할되어 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 지지하기 때문에 지진 발생 시 상기 내진용 스프링(500)과 함께 수평방향으로 전달되는 진력을 흡수하고 분산시킬 수 있는 특징이 있다. 이러한 기능은 종래 기술에서 결여된 기능을 크게 개선시킨 것이다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 연결 볼트(700)는, 장축의 육각 볼트로 성형 제작하여 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 체결되며, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)에 용접된 윙 브라켓(310a~310c)의 관통구(320a~320c)에서 상하로 이동이 가능하도록 한다.
여기서 상기 연결 볼트(700)는, 지진 발생 시 상기 내진용 스프링(500)으로 수배전반을 지지할 경우 스프링에 의해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)이 어긋나거나 전복되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.
도 2를 참조하여, 상기 유압실린더 구동 제어부(Hydraulic Cylinder Drive Control, 800)는, 상기 유압실린더(600)의 구동을 단속하기 위한 수단으로, 상기 유압실린더(600)의 구동을 지진 전후에 단속 제어하기 위한 수단이다.
여기서 상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 평소에는 수배전반을 유압실린더(600)에 의해 지지하도록 하고, 지진 발생 시에는 상기 유압실린더의 유압을 해제시킴으로써, 자동적으로 상기 내진용 스프링(500)으로 수배전반을 지지할 수 있다. 이는 평소에는 유압실린더로 수배전반을 지지하고 지진 발생 시에는 상기 내진용 스프링(500)으로 수배전반을 지지함으로써, 내진용 스프링의 고유탄성계수를 유지시켜 지진 발생 시 수배전반을 보다 안정적으로 보호할 수 있는 특징이 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 지진을 감지하고 상기 유압실린더(600)의 구동을 단속 제어하는 지진감지기 & 제어기(810)와, 상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 유압을 공급하고 회수하기 위한 유압 탱크 & 펌프(820)와, 상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 공급 및 회수되는 유압의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브(830)가 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 상기 수배전반 내진 장치를 콤팩트하게 설계 및 제작하고 수배전반이 하나의 공장지역에서 다수개로 설치될 경우, 통합 제어를 위하여 상기 유압실린더 구동 제어부(800)를 외부에 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치는, 주변 오염물질로부터 수배전반 내진 장치를 보호하기 위하여 보호수단(미도시)이 구비될 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 : 하부 플레이트
110a~110c : 육각 볼트 200 : 하부 트라이앵글 브라켓
210a~210c : 리브 300 : 상부 트라이앵글 브라켓
310a~310c : 윙 브라켓 320a~320c : 관통구
400 : 면진 패드 410 : 제1 적층 고무형 면진 패드
420 : 제2 적층 고무형 면진 패드 500 : 내진용 스프링
600 : 유압실린더 610 : 유압실린더 몸체
620 : 유압실린더 이송부 700 : 연결 볼트
800 : 유압실린더 구동 제어부 810 : 지진감지기 & 제어기
820 : 유압 탱크 & 펌프 830 : 솔레노이드 밸브

Claims (11)

  1. 수배전반 내진 장치에 있어서,
    상기 장치는 일정한 규격을 갖고 사각 또는 원형 평판으로 성형 제작되며, 육각 볼트(110a~110c)에 의해 바닥 콘크리트(10)에 고정되는 하부 플레이트(100)와;
    상기 하부 플레이트(100)의 상부에 용접되며, 제1 적층 고무형 면진 패드(410)와 내진용 스프링(500)의 하부 및 유압 실린더 이송부(620)를 장착시킬 수 있도록 상부는 완전 개방되고 하부는 120°각도로 등분시킨 리브(Ribs)를 제외한 나머지는 제거되는 하부 트라이앵글 브라켓(200)과;
    상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향시켜 제2 적층 고무형 면진 패드(420)와 내진용 스프링(500)의 상부, 유압실린더 몸체(610)가 장착 가능하며, 연결 볼트(700)를 체결하기 위한 윙 브라켓(310a~310c)이 120°각도로 용접되고, 중앙은 유압실린더(600)를 삽입하기 위해 일정한 지름을 갖고 관통되는 상부 트라이앵글 브라켓(300)과;
    상기 하부 플레이트(100)의 상부와 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 하부에 각각 장착되는 제1 적층 고무형 면진 패드(410) 및 제2 적층 고무형 면진 패드(420)를 갖는 면진 패드(400)와;
    상기 제1 적층 고무형 면진 패드(410)의 상부와 상기 제2 적층 고무형 면진 패드(420)의 하부 사이에 장착되며, 지진 발생 시 유압실린더(600)의 지지가 해제될 경우 수배전반을 지지하는 내진용 스프링(500)과;
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)과 내진용 스프링(500)의 내경에 삽입되어 장착되며, 평소에 수배전반을 지지하다가 지진이 발생하면 유압 실린더 구동 제어부(800)에 의해 유압을 해제시키고, 지진 후에는 다시 유압에 의해 수배전반을 지지하는 유압실린더(600)와;
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)의 윙 브라켓(310a~310c)에 관통되어 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 타입으로 체결되어 수평 방향으로 진행되는 지진력을 흡수하고 분산시키며, 상기 내진용 스프링(500)만으로 수배전반을 지지할 경우 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)을 120°각도로 분할 지지하는 연결 볼트(700)와;
    상기 유압실린더(600)의 구동을 지진 전후에 단속 제어하기 위한 유압 실린더 구동 제어부(800)가 포함되고,
    상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)은, 설계 및 제작의 용이성을 위해 상하부가 완전히 개방된 일정 규격의 원통형으로 성형 제작되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 내진용 스프링(500)에 의해 수배전반을 지지할 경우, 상기 연결 볼트(700)에 의해 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)이 상하 이동에 방해를 받지 않도록 하기 위해 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 원통 높이보다 2배 더 높게 제작한 후, 상기 윙 브라켓(310a~310c)이 용접되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)은, 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)과 대향 시 상기 하부 트라이앵글 브라켓(200)의 내외경과 동기(Synchronism)가 가능하도록 동일한 내·외경으로 성형 제작되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 면진패드(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.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내진용 스프링(500)은, 코일 타입으로 성형 제작되며, 스프링의 굵기와 탄성계수는 수배전반의 설계 하중을 고려하는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유압실린더(600)는, 수배전반의 설계 하중을 고려한 복동실린더 유압 리턴(Hydraulic Return) 타입이 채택되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 지진을 감지하고 상기 유압실린더(600)의 구동을 단속 제어하는 지진감지기 & 제어기(810)와,
    상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 유압을 공급하고 회수하기 위한 유압 탱크 & 펌프(820)와,
    상기 지진감지기 & 제어기(810)의 제어 명령을 받아 상기 유압실린더(600)로 공급 및 회수되는 유압의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브(830)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유압실린더 구동 제어부(800)는, 상기 수배전반 내진 장치를 콤팩트하게 설계 및 제작하고 수배전반이 하나의 공장지역에서 다수개로 설치될 경우, 통합 제어를 위하여 상기 유압실린더 구동 제어부(800)를 외부에 설치 가능한 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결 볼트(700)는, 장축의 육각 볼트로 성형 제작하여 상기 하부 플레이트(100)에 볼트 체결되며, 상기 상부 트라이앵글 브라켓(300)에 용접된 윙 브라켓(310a~310c)의 관통구(320a~320c)에서 상하로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치는, 주변 오염물질로부터 수배전반 내진 장치를 보호하기 위하여 보호수단(미도시)이 구비되는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 갖는 수배전반 내진 장치.
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