KR102531365B1

KR102531365B1 - 배전반용 내진장치 및 이를 포함하는 내진형 배전반

Info

Publication number: KR102531365B1
Application number: KR1020220157029A
Authority: KR
Inventors: 한경규
Original assignee: 삼풍전기 주식회사
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2023-05-12

Abstract

본 발명은 일정간격을 두고 상하로 배치되는 상부 플레이트 및 하부 플레이트; 상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 복수 개가 배전반 하부와 평행을 이루도록 배치된 탄성인서트; 상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 상기 복수 개의 탄성인서트 전체 길이에 대해 감겨지는 탄성 와이어부재; 상기 탄성 와이어부재가 상하부 플레이트내에 고정되도록 탄성 와이어부재를 삽입하는 복수 개의 홈이 형성되어 상기 상하부 플레이트에 각각 고정되는 고정판;을 포함하여 구성되고, 상기 복수 개의 홈은 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈과, 탄성인서트를 향해 개방된 홈이 번갈아 형성되고, 상기 탄성 와이어부재는 상기 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치를 개시한다. 탄성 와이어부재의 양 단부는 홈을 이탈하지 않도록 홈의 크기보다 크게 형성되고, 고정판은 복수 개의 탄성인서트가 횡으로 나란히 배치된 상태에서 탄성인서트의 외주면 소정량의 곡면을 커버할 수 있도록 커버부가 소정 간격을 두고 전체 길이에 형성된다. 탄성 와이어부재는 굵기가 가는 금속제 와이어가 여러 겹 감겨 제조되어, 탄성인서트의 전체 둘레에 나선형의 원통형 코일 형태로 감겨진다. 탄성인서트는 탄성 와이어부재를 합한 면적에 대해 탄성이 미치도록 탄성 와이어부재와 밀접 접촉 구성되고, 동일한 크기 및 형상의 2 개를 횡으로 나란히 구성하되, 배전반 하부에 미치는 진동을 넓은 범위에 걸쳐 흡수할 수 있도록 배전반 하부와 평행하게 구성되고, 서로 다른 방향에서 가해지는 진동에 대처할 수 있도록 2 개의 탄성인서트가 서로 고정되지 않도록 구성된다.

Description

배전반용 내진장치 및 이를 포함하는 내진형 배전반{EARTHQUAKE-PROOF APPARATUS FOR SWITCHBOARD AND SWITCHBOARD CONTAINED THE SAME}

본 발명은 배전반용 내진장치 및 이를 포함하는 내진형 배전반에 관한 것이다.

본 발명은 고압 배전반, 저압 배전반, 분전반, 전동기 제어반 등에 적용 가능하다.

일반적으로 배전반은 산업용 전력을 사용자에게 안전하게 공급해주는 전기용 설비로서, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전할 때 전기 계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치이다.

이와 같은 배전반은 차단기나 보호계전기 등과 같은 단위 기기를 부착 지지하는 구조물과, 단위 기기를 접속 및 연결시키는 도체물의 집합체로 구성되어 있으며, 이러한 각종 전기 기기들을 사각형의 철재 함체 내에 안전하게 절연 수납한 제품이다.

이러한 수배전반에 지각 변동 또는 폭발 등의 외부 요인에 의한 진동이나 충격이 가해지는 경우, 제어반 내부에 설치된 전력기기, 배선 및 보호계전기 등의 전기부품들이 파손될 수 있고, 이에 따른 전력 장애로 전력의 공급이 중단되거나 화재가 발생될 수 있는 위험이 있다.

따라서 최근에는 빈번해지고 있는 지진으로 피해로 인해 건물과 구조물의 안전 확보가 중요하게 여겨지고 있고, 따라서 건물 내에 구비되는 수배전반에 대한 내진설계 기준이 점차 강화되고 있는 실정이며, 이에 따라 내진기능이 구비된 수배전반의 개발이 이루어지고 있다.

특허등록 제10-1946584호는 내진형 스마트 배전반 시스템을 개시하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내진형 스마트 배전반 시스템은 전력을 분배하는 기계기구가 격납된 배전반(5), 탄성 지지대(40), 영상 카메라(10), 스마트 제어부(30) 및 배전반 패드(50)를 포함하고 있다.

탄성 지지대(40)는 배전반(5)의 하부에 설치된 상태에서 탄성적으로 변형되어 외부로부터 가해지는 진동 및 충격을 완충하거나 흡수함으로써 지면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 완충하는 복합형 스프링 장치(41)를 포함한다.

비선형 와이어 로프 스프링(411)은 나선형의 원통형 코일 형태로 감아 지진에 의해 발생하는 배전반(5)이나 전기기기의 진동을 소멸시킨다.

와이어 고정대(412)는 비선형 와이어 로프 스프링(411)이 일정 간격의 나선형 코일 형상으로 감길 수 있도록 비선형 와이어 로프 스프링(411)을 일정 간격으로 상하에서 고정하여 지진에 의해 발생되는 진동을 골고루 비선형 와이어 로프 스프링(411)에 전달한다. 와이어 고정대(412)는 비선형 와이어 로프 스프링(411)의 상부 코일부분이 통과하는 상부 와이어 고정판(4121)과 비선형 와이어 로프 스프링(411)의 하부 코일 부분이 통과하는 하부 와이어 고정판(4122)으로 구성된다.

폴리우레탄 스프링(413)은 상기 비선형 와이어 로프 스프링(411)이 형성된 타원기둥형 코일 내부에 설치되어, 상부에 설치된 배전반(5)이나 전기기기의 하중을 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 같이 받아주며, 강 지진으로 인한 순간 동적 압력이 비선형 와이어 로프 스프링(411)으로 가해지는 힘을 완충시켜 비선형 와이어 로프 스프링(411)의 진폭을 줄여줄 수 있다.

이러한 경우, 폴리우레탄 스프링(413)은 좌우 진동시 발생하는 충격을 흡수하며 진동으로 인한 비선형 와이어 로프 스프링(411)과의 마찰로 인한 마모를 줄이기 위해 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 좌우 사이에 공간을 둔 구조를 갖는다.

상부 와이어 고정판(4121)은 상부 베이스(43)와 체결되고, 하부는 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 접촉한다.

와이어 고정대(412)는, 상부는 상부 와이어 고정판(4121)과 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 접촉하고, 하부는 폴리우레탄 스프링(413)과 접촉되는 상부 와이어 결합판(212)을 더 포함할 수 있다.

하부 와이어 고정판(4122)은 하부가 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 접촉하고 상부는 폴리우레탄 스프링(413)과 밀착된다. 와이어 고정대(412)는, 하부 와이어 고정판(4122)이 하부에 체결되며, 하부는 하부 와이어 고정판(4122)과 비선형 와이어 로프 스프링(411)과 접촉하고, 상부는 폴리우레탄 스프링(413)과 밀착되는 하부 와이어 결합판(222)을 더 포함한다.

스프링 장치(41)는 상하 좌우 진동 및 충격시 흔들림을 감소시키고 자세를 안정되게 하며 비선형 와이어 로프 스프링(411)의 조종성과 탄성력을 가지고 점탄성 물질이며 선형적이지 않고, 변형률 및 변형 속도에 의해 거동이 비선형적인 성향을 갖는 비선형 폴리우레탄 스프링(413)이 조합된다.

이러한 복합형 스프링 장치(41)는 순시하중 및 좌우형 압력 진동을 흡수하고 외부 환경적 요소에 영향을 크게 받지 않는 비선형 폴리우레탄 스프링(413)이 조합되어, 비선형 와이어 로프 스프링(411)만 설치시 설치 제품 하중에 의해 시간이 지날수록 와이어 탄성력 및 지지력이 약해져 비선형 와이어 로프 스프링(411)의 처짐 현상을 개선한다.

그러나 상기와 같은 종래 배전반 내진장치는 구조가 매우 복잡하고, 상부 베이스(40)와 하부 베이스(44) 사이에 복합형 스프링 장치(41)를 구성하되, 이 복합형 스프링 장치(41)가 상부 베이스(43) 및 하부 베이스(44) 사이에 소정 간격을 두고 수납된 형태로 구성되어, 배전반 하부에 가해지는 진동이 복합형 스프링 장치(41)에 직접 가해지지 않고 하부 베이스(44)를 통해 가해지는 구조이므로 매우 효과적인 진동 흡수 효과를 기대할 수 없는 문제가 있다.

또한, 비선형 폴리우레탄 스프링(413)과 비선형 와이어 로프 스프링(411)가 소정 간격으로 이격된 상태에서 조립되므로 배전반 하부에 가해지는 진동이 비선형 와이어 로프 스프링(411)이 혀용하는 탄성력을 초과하는 압박을 가하는 경우 비선형 와이어 로프 스프링(411)이 비선형 폴리우레탄 스프링(413)과의 간격만큼 찌그러질 수 있고, 이러한 현상은 곧 배전반이 평형상태를 유지하기 어려운 결과를 초래하게 된다.

1. 특허등록 제10-1946584호(2019년 01월 31일 등록, 명칭 : 내진형 스마트 배전반 시스템)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 내포된 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 상부 플레이트와 하부 플레이트를 일정 간격으로 배치하고, 그 사이에 형성된 공간에 탄성인서트 및 탄성 와이어부재를 구성하여 배전반 하부에 직접 설치할 수 있도록 한, 배전반용 내진장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상하부 플레이트 사이에 2 개의 탄성인서트를 횡으로 나란히 접촉 배치하되, 배전반 하부와 평행을 이룰 수 있도록 하고, 탄성인서트와 밀접 접촉되면서 그 외주면에 반복적으로 권회된 탄성 와이어부재를 구성한, 배전반용 내진장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상하부 플레이트에 각각 고정된 고정판에 형성된 홈에 번갈아 탄성 와이어부재를 삽입 고정한, 배전반용 내진장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 탄성 와이어부재의 양단부를 고정판에 형성된 홈의 크기보다 크기 형성한, 배전반용 내진장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배전반용 내진장치는

일정간격을 두고 상하로 배치되는 상부 플레이트 및 하부 플레이트;

상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 복수 개가 배전반 하부와 평행을 이루도록 배치된 탄성인서트;

상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 상기 복수 개의 탄성인서트 전체 길이에 대해 감겨지는 탄성 와이어부재;

상기 탄성 와이어부재가 상하부 플레이트내에 고정되도록 탄성 와이어부재를 삽입하는 복수 개의 홈이 형성되어 상기 상하부 플레이트에 각각 고정되는 고정판;을 포함하여 구성되고,

상기 복수 개의 홈은 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈과, 탄성인서트를 향해 개방된 홈이 번갈아 형성되고, 상기 탄성 와이어부재는 상기 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈에 삽입 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 탄성 와이어부재의 양 단부는 홈을 이탈하지 않도록 홈의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 고정판은 복수 개의 탄성인서트가 횡으로 나란히 배치된 상태에서 탄성인서트의 외주면 소정량의 곡면을 커버할 수 있도록 커버부가 소정 간격을 두고 전체 길이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 고정판은 그 중간부분이 탄성인서트에 고정수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 탄성 와이어부재는 굵기가 가는 금속제 와이어가 여러 겹 감겨 제조되어, 탄성인서트의 전체 둘레에 나선형의 원통형 코일 형태로 감겨지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 탄성인서트는 탄성 와이어부재를 합한 면적에 대해 탄성이 미치도록 탄성 와이어부재와 밀접 접촉 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 탄성인서트는 동일한 크기 및 형상의 2 개를 횡으로 나란히 구성하되, 배전반 하부에 미치는 진동을 넓은 범위에 걸쳐 흡수할 수 있도록 배전반 하부와 평행하게 구성되고, 서로 다른 방향에서 가해지는 진동에 대처할 수 있도록 2 개의 탄성인서트가 서로 고정되지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 배전반용 내진장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 지진파는 단주기 성분이 강하고 장주기 성분은 약한 경향을 보임에 따라 발생되는 지진과 비슷한 고유주기가 발생되는 중저층 구조물인 배전반에 지진이 작용할 경우 공진현상이 발생되어 구조물의 동적 응답이 커지게 되는데, 본 발명의 내진장치는 자체 방진 능력을 발휘하여 배전반과 내장장치간 동적 응답을 차단시킴으로써 진동감쇄 효과를 얻을 수 있으며, 이러한 작용은 내진장치의 작용과 함께 지진의 진동이 배전반에 끼치는 영향을 더욱 극소화할 수 있다.

또한, 상부 플레이트와 하부 플레이트를 일정 간격으로 배치하고, 그 사이에 형성된 공간에 탄성인서트 및 탄성 와이어부재를 구성하여 배전반 하부에 직접 설치할 수 있도록 함으로써 배전반 하부에 가해지는 진동이 직접 내진장치에 전달되어 진동 흡수기능을 더 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 상하부 플레이트 사이에 2 개의 탄성인서트를 횡으로 나란히 접촉 배치하되, 배전반 하부와 평행을 이룰 수 있도록 하고, 탄성인서트와 밀접 접촉되면서 그 외주면에 반복적으로 권회되도록 탄성 와이어부재를 구성함으로써, 2 개의 탄성인서트가 서로 고정되지 않은 상태에서 탄성력을 발휘하므로 서로 다른 방향에서 가해지는 진동에 효과적으로 대처할 수 있고, 탄성인서트와 탄성 와이어부재가 서로 접촉 구성되면서 진동 흡수면적을 확장시킬 수 있다.

또한, 상하부 플레이트에 각각 고정된 고정판에 형성된 홈에 번갈아 탄성 와이어부재를 삽입 고정함으로써, 탄성 와이어부재의 형태 유지가 가능하고, 가느다란 철심 여러 개를 엮어서 형성된 탄성 와이어부재의 철심 형태가 다소 흐트러지더라도 고정판에 고정되어 있는 상태를 유지하므로 진동 흡수 기능이 유지된다.

또한, 탄성 와이어부재의 양단부를 고정판에 형성된 홈의 크기보다 크게 형성하고, 고정판의 중간부분을 탄성인서트에 고정함으로써, 탄성인서트와 탄성 와이어부재에 허용된 탄성범위내에서의 압박이 가해지는 한 탄성 와이어부재의 형태에 변화가 없이 진동 흡수가 가능하다.

다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 내진형 스마트 배전반 시스템 구성도.
도 2는 종래 스프링 장치의 분해 사시도.
도 3은 종래 스프링 장치의 결합 구성도.
도 4는 본 발명의 배전반용 내진장치의 분해 사시도.
도 5는 도 4의 결합 구성도.
도 6은 도 4에서 탄성인서트쪽에서 본 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전반용 내진장치의 결합 구성도.

이하. 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 4는 본 발명의 배전반용 내징장치의 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 결합 구성도이다. 도 6은 도 4에서 탄성인서트쪽에서 본 도면이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배전반용 내진장치(1)는 상부 플레이트(100)와, 하부 플레이트(200)와, 탄성인서트(300)(350)와, 탄성 와이어부재(400)를 포함하여 구성된다.

상부 플레이트(100)는 배전반의 하부에 결합되는 것으로, 소정 강도 및 두께를 가지고 볼트(110) 등의 결합수단을 통해 배전반 하부에 결합할 수 있도록 볼트 구멍(120)이 복수 개소에 형성된다.

상부 플레이트(100)는 지진 등으로 인한 진동이 배전반에 가해질 때, 배전반 하부의 찌그러짐을 방지하여 배전반의 외형을 그대로 유지할 수 있는 강도를 갖도록 제조되는 것이 바람직하다.

하부 플레이트(200)는 상기 상부 플레이트(100)와 일정 간격을 두고 배치되는 것으로, 상부 플레이트(100)와 마찬가지로 지진 등으로 인한 진동이 배전반에 가해질 때, 배전반 하부의 찌그러짐을 방지하여 배전반의 외형을 그대로 유지할 수 있는 강도를 갖도록 제조되는 것이 바람직하다.

하부 플레이트(200)는 또한, 상부 플레이트(100)와 달리 지진이 발생하는 지면에 직접 접촉하는 구성임을 감안하여 지진으로 인한 지면 변형에 의해 찌그러짐 등이 발생하지 않는 강도를 갖도록 제조되는 것이 바람직하다.

상기 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200)는 모두, 상기 탄성인서트(300)(350)와 탄성 와이어부재(400)를 상하부 플레이트(100)(200) 사이에 고정하는 고정판(500)(550)이 각각 구성된다.

상기 고정판(500)(550)은 상기 탄성인서트(300)(350)가 횡으로 나란히 배치된 상태에서 탄성인서트의 외주면 소정량의 곡면을 커버할 수 있도록 커버부(510)(560)가 소정 간격을 두고 전체 길이에 돌출 형성된다.

상기 고정판(500)(550)에는 상기 탄성 와이어부재(400)가 일정 간격을 두고 연속으로 감겨지되, 서로 간섭 접촉하지 않도록 복수 개의 홈(520)(570)이 번갈아 일정간격을 두고 형성된다. 즉 상기 홈(520)(570)은 상기 상하부 플레이트(100)(200)를 향해 각각 개방된 형태와 상기 탄성인서트(300)(350)를 향해 개방된 형태의 홈이 고정판(500)(550) 전체 길이에 대해 반복 형성된다.

따라서 상기 탄성 와이어부재(400)는 상기 상하부 플레이트(100)(200)를 향하여 각각 개방된 홈들을 통해 탄성인서트(300)(350) 전체 길이에 대해 감겨진다.

또한, 상기 탄성 와이어부재(400)의 양 단부는 상기 홈(520)(570)을 이탈하지 않도록 홈(520)(570)의 크기보다 크게 마무리된다.

또한, 상기 탄성 와이어부재(400)는 굵기가 가는 금속제 와이어가 여러 겹 감겨(새끼줄 꼬듯이) 제조되며, 탄성인서트(300)(350)의 전체 둘레에 나선형의 원통형 코일 형태로 감겨진다.

상기 탄성인서트(300)(350)는 예를 들어, 폴리우레탄 재질로 상기 탄성 와이어부재(400)에 의해 형성되는 타원형 내부에 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 배전반용 내진장치(1)는 순시하중 및 상하좌우에서 가해지는 압력 및 진동을 흡수하게 되며, 특히 탄성 와이어부재(400)와, 그 내부에 수용되는 탄성인서트(300)(350)가 서로 상호 작용하므로, 종래 문제점으로 지적된, 배전반 하중에 의해 시간이 지날수록 와이어의 탄성력 및 지지력이 약해져 탄성 와이어부재(400)의 처짐 및 늘어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 상하부 플레이트(100)(200)는 탄성 와이어부재(400)를 일정 간격을 두고 상하에서 고정하여, 지진에 의해 발생되는 진동을 탄성 와이어부재(400)에 골고루 전달한다.

또한, 탄성 와이어부재(400)는 굵기가 가는 금속제 와이어가 여러 겹 감겨진 나선형의 원통형 코일 형태로 탄성인서트(300)(350)를 감싸므로 진동 흡수에 매우 효과적으로 작용할 수 있으며, 매우 강한 지진으로 인하여 탄성인서트(300)(350)의 강한 탄성(팽창)이 발휘될 때에도 탄성에 의한 압박을 매우 효과적으로 흡수할 수 있으며, 설령 탄성인서트(300)(350)의 탄성 허용범위를 초과하는 압박이 가해질 경우에도 탄성 와이어부재(400)가 탄성에 의해 최초 탄성인서트(300)(350)에 접촉한 면보다 더 큰 면적에 대해 접촉되므로 압박을 효과적으로 흡수할 수 있다.

또한, 탄성 와이어부재(400)의 양 단부가 탄성 와이어부재(400)를 삽입 고정하기 위해 상기 고정판(500)(550)에 형성된 홈(520)(570)에 걸려 이탈이 방지되므로, 탄성인서트(300)(350)와 탄성 와이어부재(400)의 탄성 허용범위내에서 가해지는 압력에 대해서는 탄성인서트(300)(350) 및 탄성 와이어부재(400)의 형태를 정상적으로 유지하게 된다.

또한, 탄성 와이어부재(400)가 상기 고정판(500)(500)에 형성된 홈(상하부 베이스를 향해 개방된 홈)에 번갈아 삽입 고정되므로 일정 간격을 두고 탄성인서트(300)(350)에 감겨진 형태가 일정하게 유지될 수 있으며, 이러한 형태 유지는 진동이 가해질 때 탄성인서트(300)(350)에서 발휘되는 탄성력이 탄성인서트(300)(350) 전체에 골고루 퍼지는 효과를 기대할 수 있고, 따라서 배전반이 기울어지거나 찌그러지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 탄성 와이어부재(400)는 고정판(500)(550)의 커버부(510)(560)에 의해 탄성인서트(300)(350)의 외주면에 밀착 고정되면서 중간지점에 위치한 커버부가 볼트(B) 등의 결합수단에 의해 탄성인서트(300)(350)에 고정되므로 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200)에 용접 고정된 고정판(500)(550)의 부분이 마모되어 격리되더라도 정상적인 형태를 유지할 수 있다.

또한, 탄성인서트(300)(350)는 상기 탄성 와이어부재(400)에 의해 형성된 타원형 코일 내부에 구성되므로 상부에 설치된 배전반 또는 전기기기의 하중을 상기 탄성 와이어부재(400)와 같이 안정적으로 지지하며, 지진으로 인한 순간 동적 압력이 상기 탄성 와이어부재(400)로 가해지는 힘을 완충시켜 탄성 와이어부재(400)의 진폭을 감소시킬 수 있다.

또한, 탄성인서트(300)(350)는 동일한 크기 및 형상의 2 개를 횡으로 나란히 구성하되, 배전반 하부와 평행하게 구성되므로 배전반 하부에 미치는 진동을 넓은 범위에 걸쳐 흡수할 수 있으며, 2 개의 탄성인서트가 서로 고정되지 않은 상태에서 탄성력을 발휘하므로 서로 다른 방향에서 가해지는 진동에 효과적으로 대처할 수 있다.

또한, 탄성인서트(300)(350)는 상기 탄성 와이어부재(400)와 밀접 접촉되므로 탄성인서트(300)(350)와 탄성 와이어부재(400)를 합한 면적에 대해 탄성이 미치게 하고, 결과적으로 이러한 구성은 배전반 하부를 커버하는 면적이 커지는 것을 의미하므로 진동 흡수 효과가 향상될 수 있다.

또한, 탄성인서트(300)(350)는 탄성 와이어부재(400)의 길이방향과 같은 방향인 수평 방향으로 밀착 설치되므로 지진으로 인한 진동 발생시 탄성 와이어부재(400)의 급격한 압축 동작에 제동을 걸어주는 한편, 자체 탄성으로 인한 탄성적인 변형도 일어나므로 탄성 와이어부재(400)의 급작스런 압축으로 발생될 수 있는 배전반의 급격한 기울어짐을 방지할 수 있고, 탄성 와이어부재(400)로 인한 공진 발생 우려를 추가적으로 방지할 수 있다. 즉 전력기기의 진동시 전력기기의 고유진동수와 지진파의 주파수가 일치하는 경우, 공진으로 인해 전력기기의 진동이 증폭되면서 큰 피해가 발생할 수 있는데 이러한 문제를 방지할 수 있다. 이에 대한 시험예가 이하에 잘 나타나 있다.

한편, 다른 실시예로써, 도 7에 도시된 바와 같이 상부 플레이트(100)의 상부면에 탄성체(130)를 구성하여, 상부 플레이트(100)와 배전반 하부가 결합된 상태에서 탄성을 발휘하도록 함으로써 지진으로 인한 진동에 효과적으로 대응할 수 있도록 한다.

[시험예]

1. 공진검색시험

(1) 내진시험 전후에 공진검색시험을 수행하였다.

(2) 정현파 스위프(Sinusoidal Sweep) 시험을 수행하였으며, 입력신호의 크기는 시험품의 손상을 방지하기 위하여 1.96m/s2 이하의 저준위로 하였다. 시험 주파수 범위는 1Hz에서 50Hz까지 설정하여 분당 2 옥타브(Octave) 비율로 스위프되도록 하였으며, 가진 방향은 수평 2축 및 수직 1축에 대하여 한축씩 독립적으로 시험하였다.

(3) 공진검색은 진동테이블에 대한 시험품 상부에서 전달함수로 분석하여 전달함수 2 이상인 공진주파수를 기록하였다.

하기 표에서 보듯이 본 발명의 내진장치를 배전반 하부에 설치하여도 설치하지 않은 경우에 비해 공진주파수가 거의 차이가 나지 않는 것을 알 수 있다. 즉 이러한 데이터는 진동 흡수효과가 뛰어나다는 것을 보여주는 것이다.

2. 내진시험

(1) 내진시험은 3축 랜덤 신호로 시험하였다.

(2) 국립전파연구원 공고 제2015-14호의 요구응답스펙트럼을 이용하여 진동테이블을 가진하며, 시험주파수 범위는 1Hz에서 50Hz까지 설정하고, 1회 시험시간은 총 30초로 설정하되 격심한 운동시간이 20초 이상 유지되도록 하였다.

(3) 내진시험 후, 각 축(X, Y, Z)의 독립적인 운동을 입증하기 위하여 간섭함수(Coherence Function)가 0.5 이하 또는 상호상관계수 함수가 0.3 이하가 됨을 입증하였다.

(4) 내진시험시 진동테이블의 가진의 정당성을 입증하기 위하여 진동테이블의 시험응답스펙트럼을 1Hz부터 50Hz까지의 주파수영역에서 1/6 옥타브 간격으로 분석하여 요구응답스펙트럼을 포괄여부를 확인하였다.

(5) 시험을 2회 반복 수행하고, 2회의 내진시험 도중에 시험품이 기능성을 유지하는지 데이터를 실시간 확인하였으며, 매 시험 후에 저장된 데이터가 허용기준을 만족하는지 확인하였다. 그리고 내진시험 도중 및 시험 후에 시험품 구성품의 이탈이나 파손이 없는지 확인하였다.

(6) 시험품 상부 및 진동테이블 상부에 변위계를 설치하고, 내진시험 중에 변위를 동시에 계측하여 시험품의 단방향 최대 진동범위를 분석하였다.

고압배전반에 대한 내진시험 전후 공진시험 결과는 다음 표 1 및 2와 같다. 표 1은 내진시험 전이고, 표 2는 내진시험 후이다.

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.57 / 12.09 / 15.75	8.06 / 1.51 / 3.49	4.65 / 2.01 / 2.66
Y-방향	4.64	14.47	5.08
Z-방향	12.82 / 28.32	6.67 / 3.88	3.04 / 5.02

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.20 / 11.72 / 15.02	11.02 / 2.60 / 4.07	4.43 / 2.13 / 2.97
Y-방향	3.78	9.68	7.06
Z-방향	11.72 / 27.83	5.73 / 3.07	3.11 / 4.22

내진시험은 2회 반복하여 수행하였으며, 국립전파연구원 공고 제2015-14호에 따른 점검결과는 다음 표 3과 같다.

항목	이상여부
시험전후와 시험중 시험대상설비의 통신신호 전송상태	이상없음
시험대상설비 상단의 단방향 최대 변위폭(75mm 미만)	이상없음
시험대상설비의 전복 또는 전도	이상없음
시험대상설비의 바닥고정부 이탈	이상없음
설치된 구성품의 이탈	이상없음
시험대상설비의 프레임 변형 또는 파손	이상없음
이중마루구조물 자체의 결합부분이 이탈되거나 진동대 고정부분 이탈	-
앵커링, 볼트 등의 고정장치 자체의 균열, 변형 및 절단	이상없음
기타 육안으로 확인이 가능한 변형이나 파손	이상없음
판정결과	적합

저압배전반에 대한 내진시험 전후 공진시험 결과는 다음 표 4 및 5와 같다. 표 4는 내진시험 전이고, 표 5는 내진시험 후이다.

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	10.25	5.95	8.80
Y-방향	5.49 / 13.92	8.89 / 5.70	10.10 / 4.58
Z-방향	32.10	4.37	5.96

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	11.84	13.92	5.12
Y-방향	5.25 / 13.67	9.30 / 4.02	10.85 / 7.22
Z-방향	31.98	4.96	5.41

내진시험은 2회 반복하여 수행하였으며, 국립전파연구원 공고 제2015-14호에 따른 점검결과는 다음 표 6과 같다.

분전반(자립형)에 대한 내진시험 전후 공진시험 결과는 다음 표 7 및 8과 같다. 표 7은 내진시험 전이고, 표 8은 내진시험 후이다.

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.45	9.84	7.91
Y-방향	10.01 / 22.71	7.32 / 2.96	10.75 / 2.28
Z-방향	28.32 / 37.35 / 43.34	1.94 / 5.07 / 4.37	4.62 / 6.39 / 6.79

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.45	9.84	8.04
Y-방향	10.01 / 22.71	7.32 / 3.22	11.24 / 2.18
Z-방향	28.32 / 37.23 / 41.87	1.94 / 6.56 / 4.81	5.05 / 6.47 / 6.17

내진시험은 2회 반복하여 수행하였으며, 국립전파연구원 공고 제2015-14호에 따른 점검결과는 다음 표 9와 같다.

전동기제어반에 대한 내진시험 전후 공진시험 결과는 다음 표 10 및 표 11과 같다. 표 10은 내진시험 전이고, 표 11은 내진시험 후이다.

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.32	5.83	13.66
Y-방향	7.93 / 34.18	8.46 / 1.61	8.85 / 2.31
Z-방향	-	-	-

구분	공진주파수(Hz)	댐핑계수(%)	공진배율
X-방향	7.20	5.08	14.32
Y-방향	7.81 / 34.06	9.38 / 1.61	8.91 / 2.32
Z-방향	-	-	-

내진시험은 2회 반복하여 수행하였으며, 국립전파연구원 공고 제2015-14호에 따른 점검결과는 다음 표 12와 같다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.

따라서 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

배전반용 내진장치 및 이를 포함하는 내진형 배전반을 구현하기 위한 실시예가 기술되었다. 위에 기술된 실시예는 본원발명에 기술되는 원리를 나타내는 많은 구체적 실시예중에서 일부 실시예를 예시하는 것이다. 따라서 본원발명의 실시예를 이용함에 따라 당업자들이 본원발명 의 청구항에 의해 정의된 범위내에서 많은 다른 배열들을 쉽게 구현해낼 수 있을 것이다.

100 : 상부 플레이트 200 : 하부 플레이트
300, 350 : 탄성인서트 400 : 탄성 와이어부재
500, 550 : 고정판

Claims

결합수단을 통해 배전반의 하부에 결합되는 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트와 일정간격을 두고 배치되며, 지진이 발생하는 지면에 직접 접촉하는 하부 플레이트;
상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 동일한 크기 및 형상의 2 개를 횡으로 나란히 구성하되, 배전반 하부에 미치는 진동을 넓은 범위에 걸쳐 흡수할 수 있도록 배전반 하부와 평행하게 구성되고, 서로 다른 방향에서 가해지는 진동에 대처할 수 있도록 2 개의 탄성인서트가 서로 고정되지 않으며, 탄성 와이어부재를 합한 면적에 대해 탄성이 미치도록 탄성 와이어부재와 밀접 접촉된 탄성인서트;
상기 상하부 플레이트 사이에 형성되는 공간에 배치되는 것으로써, 상기 복수 개의 탄성인서트 전체 길이에 대해 감겨지되, 상기 탄성인서트의 탄성 허용범위를 초과하는 압박이 가해질 경우에도 탄성에 의해 최초 탄성인서트에 접촉한 면보다 더 큰 면적에 대해 접촉되어 압박을 흡수할 수 있도록 굵기가 가는 금속제 와이어가 여러 겹 감겨 제조되어, 탄성인서트의 전체 둘레에 나선형의 원통형 코일 형태로 감겨지는 탄성 와이어부재;
상기 탄성 와이어부재가 상하부 플레이트내에 고정되도록 탄성 와이어부재를 삽입하는 복수 개의 홈이 형성되어 상기 상하부 플레이트에 각각 고정되고, 중간부분이 상기 탄성인서트에 고정수단에 의해 고정되는 고정판;을 포함하여 구성되고,
상기 복수 개의 홈은 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈과, 탄성인서트를 향해 개방된 홈이 번갈아 형성되고, 상기 탄성 와이어부재는 상기 상하부 플레이트를 향해 개방된 홈에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 와이어부재의 양 단부는 상기 홈을 이탈하지 않도록 홈의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정판은 상기 복수 개의 탄성인서트가 횡으로 나란히 배치된 상태에서 탄성인서트의 외주면 소정량의 곡면을 커버할 수 있도록 커버부가 소정 간격을 두고 전체 길이에 형성되는 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1항 내지 청구항 3항 중 어느 한 항에 기재된 내진장치가 적용되는 것을 특징으로 하는 배전반.