KR102562267B1 - 3축 내진 기능을 갖는 배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압반, 저압반, 모터제어반, 분전반 등의 배전반에 있어서, 큐비클 내부에 설치되는 X축 프레임, Y축 프레임 및 Z축 프레임에 결합되어 수평 및 수직 방향의 진동으로부터 구조 변형을 방지함으로써, 큐비클 내부의 전력기기를 보호할 수 있는 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반은 X축, Y축 및 Z축의 프레임과 상기 프레임의 외측을 마감하는 패널 및 그 내부에 전력기기가 배치되는 큐비클; 및 상기 프레임의 코너에 결합되는 내진부재를 포함하는 배전반을 포함하고, 상기 내진부재는 상기 X축, Y축 및 Z축을 연결하는 내진체; 및 상기 내진체의 양 단부에 구성되고, 단면이 "└┘" 형상으로 이루어지며 상기 프레임과 상기 내진체를 결합시키는 결합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

3축 내진 기능을 갖는 배전반{DISTRIBUTION BOARD HAVING 3-AXIS EARTH-QUAKE-PROOF FUNCTION}
본 발명은 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압반, 저압반, 모터제어반, 분전반 등의 배전반에 있어서, 큐비클 내부에 설치되는 X축 프레임, Y축 프레임 및 Z축 프레임에 결합되어 수평 및 수직 방향의 진동으로부터 구조 변형을 방지함으로써, 큐비클 내부의 전력기기를 보호할 수 있는 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 관한 것이다.
일반적으로 학교, 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에서는 각각 필요로 하는 전력을 얻기 위해 한전으로부터 특고압 전력을 수전받아 변압기를 통해 저전압으로 변환하는 수변전 장치가 설치된다.
이와 같은 수변전 장치는 사용 목적, 전압 및 장소 등에 따라 특고압을 수전하는 수전반, 특고압을 저압으로 변압하는 변압기 및 저전압을 각 수요처로 분배하는 배전반(또는 분전반)으로 나눌 수 있으며, 이때 배전반은 특고압 케이블과 연결되어 수변전 장치의 인입구 역할을 하는 부하개폐기(LBS), 특고압 기기의 단락보호용 퓨즈인 전력퓨즈(PF), 전력량을 측정하기 위해 특고압을 저압으로 변성하는 계기용 변성기(MOF), 단락과 같은 이상발생시 전압을 차단하는 진공차단기(VCB) 등이 큐비클 내부에 설치되어 외란의 간섭을 받지 않도록 설치된다.
이러한 배전반은 변압기를 중심으로 수전반을 구성하는 부하개폐기(LBS), 전력퓨즈(PF), 계기용 변성기(MOF), 진공차단기(VCB) 등의 장치들과 관련계기가 배치되는데, 안전을 고려하여 배전반 내부에서도 장치 간의 충분한 거리를 이격시켜 설치된다.
그러나 이와 같이 안전을 고려하여 상대적으로 넓은 내부 공간에 각각의 구성들을 이격시켜 설치하더라도 배전반 프레임을 전체적으로 유동시키는 지진 등의 진동이 가해지는 경우에는 배전반이 좌우로 크게 유동될 수 있다. 이 경우 수배전반의 유동에 의해 내부 구성들이 설치된 브래킷 등이 함께 유동되면서 변형되어 배전반의 내부에 정상적으로 고정되지 못하여 단선이나 단락 등이 발생할 수 있고, 심각하게는 정전 및 화재 등과 같이 큰 피해가 발생할 수 있다는 문제가 있다.
이에, 외부의 진동, 압력, 지진 등에 의해 배전반을 안정적으로 유지하기 위한 내진설계 기준이 강화되고 있고, 내진 기능을 갖는 다양한 배전반이 개발되고 있다.
내진 기능을 갖는 배전반 기술 중의 하나로서, 등록특허공보 제10-1681111호에 내진기능을 갖는 배전반이 개시되었다.
상기 기술은 건물 바닥면 상부에 가로, 세로방향으로 설치되는 복수의 프레임으로 조립되어 내측에 각종 전기 부품이 설치되는 캐비넷과, L자형상으로 만곡시킨 판스프링으로 양단부측이 상기 복수의 프레임이 결합되는 코너부에 각각 볼트결합되는 보강부재를 포함하되, 상기 보강부재는 양단부측에 적어도 하나 이상의 볼트공이 형성되는 체결부와, 상기 양측의 체결부 사이에 L자형상으로 만곡된 만곡부를 포함하되, 상기 만곡부의 측면에 길이방향으로 형성된 장공에 의해 상하로 제1탄성면과 제2탄성면이 분리형성되는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 기술은 가로-세로축, 가로-수직측, 세로-수직측의 3축을 보강하기 위해서는 3개의 보강부재가 사용되어야 하기 때문에, 보강부재의 설치에 따른 많은 비용과 시간이 소요되어야 하는 단점이 있다.
3축에 대해 내진 기능을 갖는 배전반으로서, 등록특허공보 제10-2342762호에 내진 구조를 가지는 수배전반이 개시되었다.
상기 기술은 하나의 부재만으로 배전반이 거치되는 프레임의 세 지점이 만나는 지점에서 공간좌표를 이루는 XYZ 3개의 축에 가해지는 외력을 동시에 분산시킬 수 있는 내진 구조를 가지는 수배전반에 관한 것이다.
그러나 상기 기술은 큐비클 내부의 프레임을 설치하는 과정에서 동시에 설치되어야 하기 때문에, 이원화된 작업이 어려우며, 기존에 설치된 큐비클의 프레임에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1681111호(2016. 11. 24.) 등록특허공보 제10-2342762호(2021. 12. 20.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 X축, Y축 및 Z축을 동시에 보강/지지하여 외력으로부터 구조적으로 안정된 형태를 유지할 수 있는 3축 내진 기능을 갖는 배전반을 제공하는 데 있다.
또한, 기존에 설치된 배전반에도 쉽게 적용할 수 있는 3축 내진 기능을 갖는 배전반을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반은 X축, Y축 및 Z축의 프레임과 상기 프레임의 외측을 마감하는 패널 및 그 내부에 전력기기가 배치되는 큐비클; 및 상기 프레임의 코너에 결합되는 내진부재를 포함하는 배전반을 포함하고, 상기 내진부재는 상기 X축, Y축 및 Z축을 연결하는 내진체; 및 상기 내진체의 양 단부에 구성되고, 단면이 "└┘" 형상으로 이루어지며 상기 프레임과 상기 내진체를 결합시키는 결합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 결합체의 내측에는 서로 이웃하는 상기 내진체를 잡아주는 클램프가 구성될 수 있다.
상기 클램프는 상기 내진체의 전면부를 잡아주는 제1 클램프와, 상기 내진체의 후면부를 잡아주는 제2 클램프가 서로 결합되어, 서로 이웃하는 상기 내진체를 잡아주도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 결합체는 볼팅방식으로 상기 프레임에 결합된다.
또한, 상기 내진체는 상기 X축 프레임과 Y축 프레임을 연결하는 제1 내진체; 상기 X축 프레임과 Z축 프레임을 연결하는 제2 내진체; 및 상기 Y축 프레임과 Z축 프레임을 연결하는 제3 내진체를 포함한다.
상기 제1 내진체 내지 제3 내진체의 중심은 라운드된 만곡부가 형성된다.
또한, 상기 결합체는 상기 제1 내진체와 제2 내진체를 상기 X축 프레임에 고정 결합시키는 제1 결합체; 상기 제1 내진체와 제3 내진체를 상기 Y축 프레임에 고정 결합시키는 제2 결합체; 및 상기 제2 내진체와 제3 내진체를 상기 Z축 프레임에 고정 결합시키는 제3 결합체를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 구조체로 큐비클 내부의 프레임을 X축, Y축 및 Z축으로 보강하여 지진, 진동 등의 외력에 대해 버틸 수 있는 튼튼한 구조의 내진 기능의 배전반을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 프레임의 X축, Y축 및 Z축을 동시에 보강할 수 있으므로, 설치가 쉬운 장점이 있다.
아울러, 기존에 설치된 배전반에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반의 일 실시 예를 나타낸 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 적용된 내진부재가 프레임에 결합된 상태의 사시도 및 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 적용된 내진부재의 내진체를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 클램프가 더 추가된 도면이다.
다음으로, 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 배전반의 큐비클 내부에 설치되는 X축 프레임, Y축 프레임 및 Z축 프레임에 결합되어 수평 및 수직 방향의 진동으로부터 구조 변형을 방지함으로써, 큐비클 내부의 전력기기를 보호할 수 있는 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반은 소정의 형태를 이루는 큐비클(100)과 상기 큐비클(100)의 내부 프레임에 결합되는 내진부재(200)를 포함하여 구성된다.
큐비클(100)의 내부에는 복수 개의 프레임(110)이 골격을 형성하고, 프레임(110)의 외측은 패널(도면에 미표시)로 마감된다.
상기 프레임(100)은 X축 프레임(111), Y축 프레임(112) 및 Z축 프레임(113)이 서로 연결되어 소정의 내부 공간을 형성하게 되고, 형성된 공간에는 배전반에서 요구되는 다양한 전력기기가 배치된다.
배치되는 전력기기로는 변압기(TR), 자동고장구분 개폐기(ASS), 부하개폐기(LBS), 전력퓨즈(PF), 계기용 변성기(MOF), 진공차단기(VCB) 등이 있으며, 필요에 따라 다양한 센서와 전력보호 기기 등이 추가되거나 생략될 수 있다.
X축 프레임(111)은 가로축으로 배치되고, Y축 프레임(112)은 세로축으로 배치되며, Z축 프레임(113)은 수직축으로 배치된다.
이때, 상기 X축 프레임(111)과 Y축 프레임(112)은 Z축 프레임의 높이에 따라 배치되어 단을 형성할 수 있다.
내진부재(200)는 상기 프레임의 X축 프레임(111), Y축 프레임(112) 및 Z축 프레임(113)이 서로 결합되는 코너(corner) 내측에 설치되는 것으로서, 상기 X축 프레임(111), Y축 프레임(112) 및 Z축 프레임(113)에 결합되고, 외부에서 전달된 외력(지진 또는 진동 등)에 의해 상기 프레임(110)이 버틸 수 있는 내진 능력을 향상시키게 된다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 적용된 내진부재가 프레임에 결합된 상태의 사시도 및 분해 사시도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 2 및 도 3을 참조하면, 내진부재(200)는 내진체(210)와 상기 내진체(210)를 프레임(X축 프레임, Y축 프레임 및 Z축 프레임)에 고정하여 결합시키는 결합체(220)를 포함하여 구성된다.
상기 내진체(210)는 X축 프레임(111)과 Y축 프레임(112)을 연결하는 제1 내진체(201), X축 프레임(111)과 Z축 프레임(113)을 연결하는 제2 내진체(202), Y축 프레임(112)과 Z축 프레임(113)을 연결하는 제3 내진체(203)를 포함하여 구성된다.
이때, 각각의 상기 내진체(210)는 그 단면이 원형을 갖는 강체로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 적용된 내진부재의 내진체를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 각각의 상기 제1 내진체(201), 제2 내진체(202) 및 제3 내진체(203)의 중심은 라운드된 만곡부(211)가 형성된다. 즉, 상기 만곡부(211)에 의해서 선택된 하나의 축에서 다른 축으로 방향이 전환되게 된다.
결합체(220)는 상기 내진체의 양 단부에 구성되고, 단면이 "└┘" 형상으로 이루어지며 상기 내진체(210)를 상기 프레임(110)에 결합시킨다.
즉, 상기 결합체(220)는 그 내측에 내진체(210)의 단부가 위치된 상태에서, 외측에서 내측으로 상기 프레임(110)에 결합되면서 상기 내진체(110)를 프레임(110)에 결합시키는 것이다.
이때, 상기 결합체(220)는 제1 내진체(201)와 제2 내진체(202)를 X축 프레임(111)에 고정 결합시키는 제1 결합체(221), 제1 내진체(201)와 제3 내진체(203)를 Y축 프레임(112)에 고정 결합시키는 제2 결합체(222) 및 제2 내진체(202)와 제3 내진체(203)를 Z축 프레임(113)에 고정 결합시키는 제3 결합체(223)를 포함한다.
또한, 각각의 상기 제1 결합체(221), 제2 결합체(222) 및 제3 결합체(223)는 각각의 프레임(110)에 결합시키기 위한 결합홀(도면부호 미표시)이 형성되고, 형성된 결합홀을 이용하여 상기 프레임(110)에 볼팅 방식(볼트와 너트)으로 결합되게 된다.
이때, 상기 결합홀은 2개 이상 구비되어 볼팅 방식으로 상기 결합체(220)가 상기 프레임(110)에 결합된 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 구성된다.
이에, 상기 결합체(220)에 의해서 내진체(210)가 프레임(110)에 고정 설치되면, 내진체(210)에 의해 각각 X축, Y축 및 Z축 프레임(111, 112, 113)의 내진 능력이 향상되게 된다.
예를 들어, X축 프레임(111)과 Y축 프레임(112)으로 인가되는 압력은 제1 내진체(201)가 부담하게 되고, X축 프레임(111)과 Z축 프레임(113)으로 인가되는 압력은 제2 내진체(202)가 부담하게 되며, Y축 프레임(112)과 Z축 프레임(113)으로 인가되는 압력은 제3 내진체(203)가 부담하게 된다.
상기의 구성에서, 내진체(210)를 이루는 제1 내진체(201), 제2 내진체(202) 및 제3 내진체(203)는 독립된 구성이 결합체(220)에 의해 결합되기 때문에, 상기 내진체(210)를 프레임(110)에 고정하는 과정에서 취급이 어려울 수 있다.
이에, 상기 제1 내진체(201), 제2 내진체(202) 및 제3 내진체(203)의 양 단부에는 이를 고정하기 위한 구성이 요구될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반에 클램프가 더 추가된 도면을 나타낸 것이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 상기 클램프(300)는 내진체(210)의 끝단부를 잡아주는 기능을 수행한다.
즉, 상기 결합체(220)의 내측에는 서로 이웃하는 상기 내진체(210)를 잡아주는 클램프(300)가 구성된다.
이때, 상기 클램프(300)는 X축 프레임(111) 측에 배치되고 제1 내진체(201)와 제2 내진체(202)를 잡아주는 제1 클램프(301), Y축 프레임(112) 측에 배치되고 제1 내진체(201)와 제3 내진체(203)를 잡아주는 제2 클램프(302) 및 Z축 프레임(113) 측에 배치되고 제2 내진체(202)와 제3 내진체(203)를 잡아주는 제3 클램프(303)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 각각의 클램프(300)에는 결합체(220)의 결합홀과 연통되는 관통홀(도면부호 미표시)이 형성된다.
상기의 구성에 의하면, 클램프(300)에 의해서 내진체의 끝단이 이웃하는 내진체와 소정의 간격을 유지한 상태에서 결합체(220)에 의해 프레임(110)에 결합되기 때문에, 내진체(210)를 프레임(110)에 고정하기가 쉬워져 설치가 간편해지는 장점이 있다.
상기 클램프(300)는 도 5에 보인 바와 같이, 상기 내진체(210)의 전면부를 잡아주는 전면클램프(300a)와, 상기 내진체(210)의 후면부를 잡아주는 후면클램프(300b)가 서로 결합되어, 서로 이웃하는 상기 내진체(210)를 결합시키도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 구조체로 큐비클 내부의 프레임을 X축, Y축 및 Z축으로 보강하여 지진, 진동 등의 외력에 대해 버틸 수 있는 튼튼한 구조의 내진 기능을 가질 수 있고, 프레임의 X축, Y축 및 Z축을 동시에 보강할 수 있으므로, 설치가 쉬워진다.
아울러, 배전반 내부의 전력기기를 분해하거나 인출하지 않아도, 볼팅 방식으로 설치할 수 있기 때문에 이미 설치된 배전반에 적용할 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 3축 내진 기능을 갖는 배전반의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.
100: 큐비클 110: 프레임
111: X축 프레임 112: Y축 프레임
113: Z축 프레임 200: 내진부재
210: 내진체 211: 만곡부
201: 제1 내진체 202: 제2 내진체
203: 제3 내진체 220: 결합체
221: 제1 결합체 222: 제2 결합체
223: 제3 결합체 300: 클램프

Claims (7)

  1. X축, Y축 및 Z축의 프레임과 상기 프레임의 외측을 마감하는 패널 및 그 내부에 전력기기가 배치되는 큐비클; 및 상기 프레임의 코너에 결합되는 내진부재를 포함하는 배전반에 있어서,
    상기 내진부재는,
    상기 X축, Y축 및 Z축을 연결하는 내진체; 및
    상기 내진체의 양 단부에 구성되고, 단면이 "└┘" 형상으로 이루어지며 상기 프레임과 상기 내진체를 결합시키는 결합체;
    를 포함하고,
    상기 결합체의 내측에는 서로 이웃하는 상기 내진체를 잡아주는 클램프가 구성되며,
    상기 클램프는,
    상기 결합체의 결합홀과 연통되는 관통홀이 형성되고, 상기 내진체의 전면부를 잡아주는 전면클램프와, 상기 내진체의 후면부를 잡아주는 후면클램프가 서로 결합되어, 서로 이웃하는 상기 내진체를 잡아주는 것을 특징으로 하는 3축 내진 기능을 갖는 배전반.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합체는 볼팅방식으로 상기 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 3축 내진 기능을 갖는 배전반.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내진체는,
    상기 X축 프레임과 Y축 프레임을 연결하는 제1 내진체;
    상기 X축 프레임과 Z축 프레임을 연결하는 제2 내진체; 및
    상기 Y축 프레임과 Z축 프레임을 연결하는 제3 내진체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3축 내진 기능을 갖는 배전반.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 내진체 내지 제3 내진체의 중심은 라운드된 만곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 3축 내진 기능을 갖는 배전반.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 결합체는,
    상기 제1 내진체와 제2 내진체를 상기 X축 프레임에 고정 결합시키는 제1 결합체;
    상기 제1 내진체와 제3 내진체를 상기 Y축 프레임에 고정 결합시키는 제2 결합체; 및
    상기 제2 내진체와 제3 내진체를 상기 Z축 프레임에 고정 결합시키는 제3 결합체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3축 내진 기능을 갖는 배전반.
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