KR102665638B1 - X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반 - Google Patents

X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지진 발생시 지진 진동의 충격을 흡수하여 외함에 작용하는 외력을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 외함이 변형되거나 파손되지 않도록 확실하게 보강할 수 있으며, 진동의 발생 원인을 분석하여 작업자가 쉽게 진동의 원인을 인지하고 대처할 수 있도록 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반은, 소정 크기를 가지는 사각 박스모양의 외함; 상기 외함의 측면을 X자 모양으로 연결하여 보강하는 보강부재; 상기 외함의 하부에 위치되어 진동을 흡수하는 완충베이스; 및 상기 외함의 진동을 모니터링하여 안내하는 모니터링부를 포함하고, 상기 외함의 상, 하부에는, 진동의 세기를 감지하는 상, 하부 진동감지센서가 설치되며, 상기 모니터링부는, 상기 상, 하부 진동감지센서에서 각각 감지되는 진동의 세기를 비교하고, 진동 세기의 차이를 이용하여 생활 진동과 지진 진동을 구분한 다음, 경보 단계가 구분되어 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반{Earthquake-resistant Switchgear Equipped with X-shaped Reinforcement and Buffer Base}
본 발명은 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진 등의 외력에 의한 진동 및 충격으로부터 수배전반 외함의 변형이나 파손을 방지하고, 이를 통해 내부 구성을 외력으로부터 보호하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 고압배전반, 변압기반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반(이하, '수배전반'으로 통칭한다)은 변전소로부터 특고압 전력을 수전받아 고압 및 저압 전력으로 변환하여 빌딩이나 공장과 같은 대용량 수용가 부하에 전력을 공급하는 장치이다.
이러한 수배전반은 변전소로부터 공급되는 특고압 전력을 공급받는 수전부, 수전받은 특고압 전력을 상용전압으로 변환하는 변압부, 변압된 전기를 수용가의 전기장치로 공급하는 배전부, 그리고 다수의 스위칭 전기장치 및 기타 안전설비 등을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 수배전반은 지진 진동 등과 같은 외력에 대해 내부 구성을 안전하게 보호해야 하고, 따라서 근래에는 내진장치나 보강대 등이 적용된 수배전반이 개발되고 있다.
상기와 같은 목적의 종래 기술로는 등록특허공보 제10-2450134호의 베이스, 브레이스 및 완충부가 구비된 내진 수배전반(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌은 소정 크기를 가지는 사각 박스모양의 외함부; 상기 외함부의 저면에 위치되면서 격자구조로 인해 내부에 복수 개의 구획공간이 형성되는 베이스부; 상기 외함부 내벽을 따라 설치되는 X자 모양의 브레이스부; 및 상기 베이스부의 저면에 설치되면서 소정 두께를 가지는 방진고무패드로 이루어지는 완충부를 포함하고, 상기 베이스부는, 사각 틀 모양으로 형성되는 소정 크기의 메인프레임; 상기 메인프레임의 내부에 격자 모양으로 설치되는 격자프레임; 및 상기 메인프레임과 격자프레임에 의해 형성되는 구획공간에 충전되는 복수 개의 완충블록을 포함하며, 상기 완충블록은, 상기 메인프레임과 상기 격자프레임에 의해 형성되는 구획공간에 삽입되어 상면이 상향 돌출되고, 상기 메인프레임의 저면에는, 소정 깊이의 수용공간이 형성되면서 둘레를 따라 소정 지름을 가지는 호 형상의 판스프링이 설치되며, 상기 완충부는, 소정 두께를 가지는 상부 완충패드; 상기 상부 완충패드의 하부에 위치되는 소정 두께의 하부 완충패드; 및 상기 상, 하부완충패드 사이에 설치되는 소정 두께의 금속판을 포함하고, 상기 금속판은, 상기 상, 하부 완충패드의 외측 둘레를 따라 소정 폭 돌출되도록 형성되며, 상기 상, 하부완충패드는, KSM 6518 규격에 따른 네오프렌 합성고무로 제작되고, 상기 상부 완충패드의 상면과 상기 하부 완충패드의 저면에는, 소정 높이로 돌출되면서 소정 길이를 가지는 복수 개의 미끄럼방지돌기가 형성되는 것으로 이루어진다.
그러나 상기 특허문헌은 합성고무 재질의 상, 하부완충패드와 금속판을 일체로 제작하기가 어려운 문제가 있다.
또한, 진동 발생시 원격지의 관리자가 해당 진동의 원인을 빠르게 인지하기 어려워 전력 차단과 같은 적절한 대응을 신속하게 수행하기 어려운 문제도 있다.
따라서 완충구조물의 제작이 쉽고, 이를 통해 지진 발생시 지진 진동의 충격을 흡수하여 외함에 작용하는 외력을 감소시킬 수 있으며, 진동의 세기에 따라 진동의 원인을 파악하여 안내할 수 있도록 구조가 개선된 내진 수배전반의 개발이 요구된다.
KR 10-2450134 B1 (2022. 09. 28.) KR 10-2309874 B1 (2021. 09. 30.) KR 10-2112561 B1 (2020. 05. 13.) KR 10-1749580 B1 (2017. 06. 15.) KR 10-1870779 B1 (2018. 06. 19.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 내진 수배전반이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지진 발생시 지진 진동의 충격을 흡수하여 외함에 작용하는 외력을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 외함이 변형되거나 파손되지 않도록 확실하게 보강할 수 있으며, 진동의 발생 원인을 분석하여 작업자가 쉽게 진동의 원인을 인지하고 대처할 수 있도록 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반은, 소정 크기를 가지는 사각 박스모양의 외함; 상기 외함의 측면을 X자 모양으로 연결하여 보강하는 보강부재; 상기 외함의 하부에 위치되어 진동을 흡수하는 완충베이스; 및 상기 외함의 진동을 모니터링하여 안내하는 모니터링부를 포함하고, 상기 외함의 상, 하부에는, 진동의 세기를 감지하는 상, 하부 진동감지센서가 설치되며, 상기 모니터링부는, 상기 상, 하부 진동감지센서에서 각각 감지되는 진동의 세기를 비교하고, 진동 세기의 차이를 이용하여 생활 진동과 지진 진동을 구분한 다음, 경보 단계가 구분되어 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 상, 하부 진동감지센서가 가속도 센서 또는 자이로 센서로 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 모니터링부는, 상기 상부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기보다 상대적으로 강한 경우, 지진 진동으로 판단된 다음 위험 경보 발생 신호를 생성하고, 상기 상부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기와 같거나 상대적으로 약한 경우, 생활 진동으로 판단된 다음 주위 알람 발생 신호를 생성하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명의 상기 모니터링부는, 상기 상부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서에서 감지되는 진동세기보다 2배 이상 강한 것으로 판단되면, 상기 외함 내부에 설치되는 차단기를 차단 제어하여 상기 외함 내부의 전력기기로 수전되는 전력을 차단하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 외함의 상부에 설치되는 상부 진동감지센서와 외함의 하부에 설치되는 하부 진동감지센서 간의 진동 세기를 비교하여, 지진에 의한 진동과 생활 진동을 구분하고, 이를 통해 적시에 위험 신호를 관리자에게 전달할 수 있는 장점이 있다.
또한, 완충베이스를 통해 외함에 작용하는 진동이 흡수 및 감쇄되고, 이와 동시에 외함에 설치되는 X자형 보강부재를 통해 외함이 외력에 의해 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 보강되므로, 외함의 파손으로 인한 내부 전력기기의 파손 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반의 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 보강대의 예를 보인 도면.
도 3(a, b)은 본 발명에 따른 보강부재 중, 고정브래킷의 예를 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 보강대의 예를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 완충베이스의 예를 보인 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 완충베이스 중, 완충블록의 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 완충베이스가 설치되는 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 상, 하부 진동감지센서 및 모니터링부의 예를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 모니터링부를 통해 진동 모니터링이 동작되는 예를 보인 동작 순서도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 지진 발생시 지진 진동의 충격을 흡수하여 외함에 작용하는 외력을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 외함이 변형되거나 파손되지 않도록 확실하게 보강할 수 있으며, 진동의 발생 원인을 분석하여 작업자가 쉽게 진동의 원인을 인지하고 대처할 수 있도록 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 외함(10), 보강부재(20), 완충베이스(30) 및 모니터링부(40)를 포함한다.
한편, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1을 기준으로 모니터링부(40)가 설치되는 외함(10)의 일측을 '전방'으로 지칭하여 설명하고, 이와 반대되는 방향을 '후방'으로 지칭하여 설명한다.
외함(10)은 내부에 수전부, 변압부, 배전부 및 제어부 등의 설비(이하 '전력기기'라 한다)가 설치되어 외력으로부터 전력기기가 노출되지 않도록 보호하는 구성이다.
이러한 외함(10)은 소정 폭과 길이를 가지는 사각 박스 모양으로 형성되면서 저면에는 바닥에 고정되는 소정 크기의 베이스판(11)이 설치되고, 상기 베이스판(11)과 외함(10)의 저면 사이에는 후술되는 완충베이스(30)가 설치되게 된다.
또한, 외함(10)은 "ㄴ"자 또는 "ㅁ"자 단면 모양을 가지는 복수 개의 프레임이 수평 및 수직 방향으로 조립 설치된 다음, 상하면과 외측면을 커버하는 소정 크기의 판재가 프레임에 조립 고정되는 것으로 이루어질 수 있다.
보강부재(20)는 외함(10)의 외측면에 설치되어 지진 등의 강한 외력에 의해 외함(10)이 쉽게 변형되지 않도록 강도를 보강하는 구성이다.
이러한 보강부재(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외함(10)의 측면의 수평 및 수직 프레임이 연결되는 코너 부분에 설치되는 복수 개의 고정브래킷(21)과, 상기 복수 개의 고정브래킷(21)을 X자 모양으로 연결하는 복수 개의 연결대(22)를 포함한다.
이때 보강부재(20)는 전방 쪽 외측면을 보강하는 전방측 보강부와 후방 쪽 외측면을 보강하는 후방측 보강부로 구분될 수 있고, 전방측 보강부가 상대적으로 후방측 보강부에 비해 보강부재(20)의 두께가 두껍게 형성되거나, 또는 연결대(22)가 외함(10)의 상, 하측을 X자로 연결하도록 길게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 외함(10)의 전방 쪽에 상대적으로 무거운 제어장치(모니터링부) 및 전력기기 등이 배치되어 있고, 이 때문에 지진 진동 발생에 의한 외함(10)에 변위가 발생하게 되면, 중량에 의해 변형 및 파손의 가능성이 전방측 보강부가 후방측 보강부에 비해 상대적으로 높다는 점에서 기인된다.
또한, 고정브래킷(21)과 연결대(22)를 연결하는 볼트와 너트 등의 체결부재의 경우, 임의로 너트가 풀리지 않도록 체결방지 구조가 적용되는 것이 바람직한데, 이를 위해 래칫 구조를 가지는 풀림방지 와셔가 너트의 조립시 사용되거나 또는 2개 이상의 너트가 하나의 볼트에 조립될 수 있고, 또 다르게는 스폿 용접 등을 통해 너트가 볼트에 용접되어 고정될 수 있다.
또한, 고정브래킷(21)과 연결대(22)가 체결부재를 통해 조립된 상태에서 지진에 의한 강한 외력이 작용하게 되면, 체결부재에 전단력이 집중되어 작용하게 되고, 이 때문에 고정브래킷(21)이 변형 또는 파손되거나 체결부재(볼트)가 파손되면서 외함(10)을 보강하는 보강력을 상실할 수 있는 문제가 있다.
따라서 본 발명의 고정브래킷(21)은 도 3에 도시된 바와 같이 외함에 고정되는 소정 크기의 고정부(21A)와, 상기 고정부(21A)의 일측으로 소정 폭 돌출되는 지지부(21B)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 연결대(22)는 도 4에 도시된 바와 같이 소정 길이를 가지는 연결본체(22A)와, 상기 연결본체(22)의 양단 일측에 위치되어 고정브래킷(21)에 조립될 때 지지부(21B)에 접촉되어 지지되도록 하는 소정 크기의 지지돌기(22B)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 연결대(22)는 2개가 X자 모양이 되도록 중첩된 상태에서 서로 중첩되는 부분을 관통하도록 제1 체결부재(B1)가 설치되고, 연결대(22)의 단부에는 고정브래킷(21)과 결합되는 제2 체결부재(B2)가 설치되게 된다.
상기와 같은 구성을 통해 외함(10)의 상하측 코너 부분에 복수 개의 고정브래킷(21)이 설치되고, 이러한 복수 개의 고정브래킷(21)을 X자 모양이 되도록 복수 개의 연결대(22)가 설치되면, 연결대(22)의 지지돌기(22B)와 고정브래킷(21)의 지지부(21B)가 서로 마주하여 위치되게 되며, 이 상태에서 지진 등의 외력이 작용하여 변형이 발생하게 되면 지지부(21B)와 지지돌기(22B)가 서로 접촉되게 되면서 고정브래킷(21)과 연결대(22)를 연결하는 체결부재에 작용하는 부하를 분산시키게 되고, 그 결과 체결부재의 파손과 고정브래킷(21)의 변형이나 파손을 상대적으로 감소시켜 보강부재(20)에 의한 보강 기능을 확실하게 담보할 수 있게 된다.
이때 지지부(21B)는 소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고, 지지돌기(22B)는 지지부(21B)에 대응되는 소정 지름의 곡면접촉부(22B')가 형성되도록 구성될 수 있는데, 이를 통해 고정브래킷(21)과 연결대(22)의 설치 각도가 달라지더라도 지지돌기(22B)와 지지부(21B)의 접촉이 가능하게 되고, 이와 동시에 외력에 대한 지지부(21B)의 지지력(강도)이 동일 두께의 평면으로 형성되는 것에 비해 상대적으로 높기 때문에 지진 등에 의한 강한 외력이 작용하더라도 지지부(21B)가 쉽게 변형되거나 파손되지 않게 된다.
또한, 고정브래킷(21)에는 볼트의 지름보다 상대적으로 큰 지름의 장착공(21A')이 형성되고, 상기 장착공(21A')에는 소정 지름을 가지는 원통 모양의 완충부(21C)가 삽입 설치되며, 이러한 완충부(21C)를 관통하도록 고정브래킷(21)과 연결대(22)를 결합하는 제2 체결부재(B2)가 설치되고, 이와 동시에 2개의 연결대(22)가 X자로 중첩되는 부분을 고정하는 제1 체결부재(B1)에도 완충부(21C)에 대응되는 또 다른 완충부(도시하지 않음)가 설치될 수 있는데, 이를 통해 외력에 의한 변형이 작용할 때 연결대(22)가 소정 범위 내에서 유동이 가능하게 되면서 해당 범위 내의 외력에 의한 보강부재(20)의 변형이 방지되게 된다.
한편, 연결대(22)의 지지돌기(22B) 일측에는 보강살(22C)이 소정 길이 연장되어 일체로 형성될 수 있고, 이를 통해 지지돌기(22B)에 작용하는 외력에 의해 지지돌기(22B)가 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 보강되게 된다.
완충베이스(30)는 외함(10)의 하부에 위치되어 지면 등의 바닥에서 작용하는 진동을 흡수 및 감쇄하여 외함(10)에 전달하고, 이와 동시에 외함(10) 내부에 설치된 전력기기 등의 동작시 발생하는 진동을 흡수하여 바닥으로 전달되는 것을 감소시키고, 이를 통해 진동에 의한 소음을 감소시키기 위한 구성이다.
이러한 완충베이스(30)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 소정 크기를 가지는 판 모양의 설치판(31)과, 상기 설치판(31)의 상하면에 설치되면서 소정 크기를 가지는 복수 개의 완충블록(32)을 포함한다.
또한, 설치판(31)은 소정 두께를 가지는 고강도 강판으로 구성될 수 있고, 양단 부분에는 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공(31A)이 형성되며, 이러한 복수 개의 관통공(31A)에 볼트 등의 체결부재가 설치되어 외함(10)과 베이스판(11) 사이에 설치판(31)이 위치 고정되게 된다.
이때 설치판(31)은 2개의 이상의 관통공(31A)에 체결부재(34)가 설치되어 베이스판(11)에 고정되고, 또 다른 2개 이상의 관통공(31A)에 또 다른 체결부재(34)가 설치되어 외함(10)의 저면에 고정되도록 설치될 수 있으며, 관통공(31A)은 체결부재(34)의 지름보다 상대적으로 크게 형성될 수 있는데, 이를 통해 외함(10), 베이스판(11) 및 설치판(31)이 체결부재(34)를 통해 상호 분리되지 않도록 조립된 상태에서 외함(10)과 베이스판(11)이 관통공(31A)의 지름에 대응되는 범위 내에서 따로 움직이는 것이 가능하게 된다.
여기서 관통공(31A)의 내측면과 체결부재(34)의 외측면 사이에 1 ~ 5㎝ 범위 간격이 형성되도록 구성될 수 있는데, 간격이 1㎝미만으로 형성되면 외함(10)과 베이스판(11)의 분리된 움직임을 구조적으로 기대하기 어렵기 때문에 바람직하지 않고, 간격이 5㎝를 초과하면 지진 등의 진동 발생시 외함(10)의 하부가 확실하게 고정되지 못하게 되면서 상대적으로 외함(10) 상부의 변위 폭이 커지게 되고, 이로 인해 외함(10)이 전복될 수 있으므로 바람직하지 못하다.
이에 더해 관통공(31A)에는 도 8에 도시된 바와 같이 설치판(31)을 기준으로 상하측에 탄성스프링(33)이 더 설치될 수 있고, 이러한 탄성스프링(33)을 관통하도록 체결부재(34)가 설치될 수 있다.
이때 관통공(31A)에는 소정 지름을 가지는 고정판(33A)이 더 설치될 수 있고, 이를 통해 탄성스프링(33)을 관통하는 체결부재(34)가 관통공(31A)을 관통한 다음 임의로 분리되지 않으면서도 외함(10)과 베이스판(11)이 상하 및 수평 방향으로 움직이는 범위가 제한되게 됨과 동시에 진동에 의한 충격이 흡수되게 된다.
한편, 완충블록(32)은 합성 고무재질로 구성될 수 있고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상면이 개방된 "ㄷ"자 단면 모양을 가지는 소정 크기의 블록본체(32A)와, 상기 블록본체(32A)의 가운 데 부분에 소정 크기를 가지도록 돌출되는 볼트장착부(32B)와, 상기 블록본체(32A)의 내측면과 볼트장착부(32B)의 외측면을 연결하는 복수 개의 보강돌기(32C)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 볼트장착부(32B)에는 소정 지름을 가지는 볼트설치공(32B')이 관통 형성되어 볼트가 관통 설치된다.
상기와 같은 구성을 통해 완충블록(32)은 소정 크기의 홈부(A)가 복수 개 형성되어 상하 방향으로 작용하는 외력을 흡수하는 탄성력을 발휘하게 된다.
이때 완충블록(32)의 볼트장착부(32B)에는 소정 지름을 가지는 탄성스프링(도시하지 않음)이 내부에 삽입되어 일체로 성형될 수 있고, 이를 통해 상하 수직 방향으로 작용하는 외력에 대한 탄성 복원력이 담보되도록 구성될 수 있다.
모니터링부(40)는 외함(10)에 작용하는 진동의 세기를 측정하고 모니터링하여 진동의 원인을 분석하고, 이를 통해 작업자에게 진동 발생에 따른 알맞은 경보를 발생하는 구성이다.
이를 위한 모니터링부(40)는 외함(10) 내부의 전력기기를 제어하고 모니터링하는 통상의 제어부에 포함되어 구성될 수 있다.
그리고 외함(10)의 상부와 하부에는 도 9에 도시된 바와 같이 1개 이상의 상부 진동감지센서(S1)와 하부 진동감지센서(S1)가 각각 설치되고, 상기 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)를 통해 감지되는 진동 값은 모니터링부(40)로 전달되도록 구성된다.
이때 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)는 진동의 세기를 측정하기 위한 가속도 센서로 구성될 수 있고, 또 다르게는 외함(1)의 변위를 측정하기 위한 자이로 센서로 구성될 수 있으며, 또 다르게는 1개 이상의 가속도 센서와 1개 이상의 자이로 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 모니터링부(40)는 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)에서 감지되는 진동의 세기를 비교하고, 이를 통해 진동의 원인을 예측하여 적절한 경보나 알림 신호 등 경보 단계를 구분하여 발생하게 되는데, 이러한 예로 도 10에 도시된 바와 같이 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)로부터 진동이 감지되면, 상, 하부진동감지센서(S1, S2)에서 동시에 진동이 감지되었는지를 판단하고, 이때 상, 하부진동감지센서(S1, S2) 중에서 어느 한 쪽에서만 진동이 감지된 경우에는 진동이 감지되거나 또는 진동이 감지되지 않은 센서 중 어느 한 쪽의 고장일 수 있으므로 상, 하부진동감지센서(S1, S2)에 대한 점검 신호를 발생하게 된다.
여기서 상, 하부진동감지센서(S1, S2)가 각각 2개 이상 설치된 경우에는, 상부 및 하부 각각의 센서에서 감지되는 진동 값 중, 상대적으로 낮은 값을 제외한 값을 기준으로 상, 하부진동감지센서(S1, S2)의 진동 세기가 비교되도록 구성될 수 있는데, 이는 진동 값이 상대적으로 낮은 센서의 고장이 있을 가능성이 있다는 점에세 기인된다.
그리고 낮은 진동 값 보다 상대적으로 높은 진동 값을 기준으로 위험 신호를 발생하게 됨에 따라 자연스럽게 강도 높은 위기관리가 가능하게 된다.
또한, 상, 하부진동감지센서(S1, S2)에서 동시에 진동이 감지된 경우에는, 양측에서 감지된 진동의 세기를 비교하고, 이때 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기보다 상대적으로 강한 경우에는 모니터링부(40)는 해당 진동을 지진에 의한 진동으로 판단하고, 이후 위험 경보 발생 신호를 생성하여 관리자에게 안내하게 된다.
이와 달리 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기와 같거나 상대적으로 약한 경우에는, 모니터링부(40)는 해당 진동이 생활 진동으로 판단하고, 이후 주위 알람 발생 신호를 생성하여 관리자에게 안내하게 된다. 여기서 생활 진동이란, 외함(10) 내부 또는 외부에 설치된 장치의 동작 간에 발생하는 진동과, 작업자 등의 움직임에 의한 진동 등을 포함한다.
이는 지진 진동에 의해 외함(10)에 변위가 발생하게 되면, 지면과 근접한 외함(10)의 하부에 비해 상대적으로 외함(10)의 상부 쪽 변위가 크게 발생하게 되고, 이와 반대로 외함(10) 내부에 설치된 전력기기 등에 의한 진동이나 작업자 등에 의한 진동의 경우 외함(10)의 상, 하부 측에 작용하는 진동의 세기가 같거나 또는 상부 쪽의 진동의 세기가 약하게 감지된다는 점에서 기인된다.
한편, 생활 진동이라 하더라도 미리 설정된 진동의 세기에 따라 주의, 경고, 위험 등으로 단계를 구분하여 안내되고, 이를 통해 관리자는 해당 진동의 원인이 생활 진동 또는 지진 진동인지를 쉽게 알 수 있으면서도 진동의 세기에 따른 해당 외함(10)의 현재 위험도를 쉽게 파악하여 대응할 수 있게 된다.
이때 모니터링부(40)는 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기보다 설정된 값 이상(예를 들면, 2배 이상) 강한 것으로 판단되면, 외함(10) 내부에 설치되는 차단기를 제어하여 외함(10) 내부의 전력기기로 수전되는 전력을 차단하도록 제어될 수 있는데, 이는 상부 진동감지센서(S1)를 통해 감지되는 진동의 세기가 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동의 세기보다 설정된 값 이상 강하게 작용하게 되면, 외함(10)의 상부가 하부에 비해 상대적으로 크게 흔들리거나 기울어짐을 나타내게 되고, 이는 외함(10)의 전복 등의 사고로 이어지거나 외함(10) 내부에 설치된 전력기기 간에 충돌 등이 발생할 수 있음을 나타내게 되므로, 이 경우 외함(10) 내부로 수전되는 전력을 즉시 차단하여 화재 등의 2차 사고를 예방하게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 외함의 상부에 설치되는 상부 진동감지센서와 외함의 하부에 설치되는 하부 진동감지센서 간의 진동 세기를 비교하여, 지진에 의한 진동과 생활 진동을 구분하고, 이를 통해 적시에 위험 신호를 관리자에게 전달할 수 있게 된다.
또한, 완충베이스를 통해 외함에 작용하는 진동이 흡수 및 감쇄되고, 이와 동시에 외함에 설치되는 X자형 보강부재를 통해 외함이 외력에 의해 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 보강되므로, 외함의 파손으로 인한 내부 전력기기의 파손 등이 방지되게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
10: 외함 11: 베이스판
20: 보강부재 21: 고정브래킷
21A: 고정부 21A': 장착공
21B: 지지부 21C: 완충부
22: 연결대 22A: 연결본체
22B: 지지돌기 22B': 곡면접촉부
22C: 보강살 30: 완충베이스
31: 설치판 31A: 관통공
32: 완충블록 32A: 블록본체
32B: 볼트장착부 32B': 볼트설치공
32C: 보강돌기 33: 탄성스프링
33A: 고정판 34: 체결부재
40: 모니터링부 A: 홈부
B1: 제1 체결부재 B2: 제2 체결부재
H: 제1 관통공 H2: 제2 관통공
S1: 상부 진동감지센서 S2: 하부 진동감지센서

Claims (4)

  1. 지진 또는 진동에 의한 충격을 흡수하도록 구성되는 내진 수배전반에 있어서,
    상기 내진 수배전반은,
    소정 크기를 가지는 사각 박스모양의 외함(10);
    상기 외함(10)의 측면을 X자 모양으로 연결하여 보강하는 보강부재(20);
    상기 외함(10)의 하부에 위치되어 진동을 흡수하는 완충베이스(30); 및
    상기 외함(10)의 진동을 모니터링하여 안내하는 모니터링부(40);
    를 포함하고,
    상기 외함(10)의 상, 하부에는,
    진동의 세기를 감지하는 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)가 설치되며,
    상기 모니터링부(40)는,
    상기 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)에서 각각 감지되는 진동의 세기를 비교하고, 진동 세기의 차이를 이용하여 생활 진동과 지진 진동을 구분한 다음, 경보 단계가 구분되어 안내되도록 구성되고,
    상기 보강부재(20)는,
    상기 외함(10)의 측면의 수평 및 수직 프레임이 연결되는 코너 부분에 설치되는 복수 개의 고정브래킷(21);
    상기 복수 개의 고정브래킷(21)을 X자 모양으로 연결하는 복수 개의 연결대(22);
    를 포함하고,
    상기 고정브래킷(21)은,
    상기 외함(10)에 고정되는 소정 크기의 고정부(21A);
    상기 고정부(21A)의 일측으로 소정 폭 돌출되는 지지부(21B);
    를 포함하며,
    상기 연결대(22)는,
    소정 길이를 가지는 연결본체(22A);
    상기 연결본체(22A)의 양단 일측에 위치되어 상기 고정브래킷(21)에 조립될 때 상기 지지부(21B)에 접촉되어 지지되도록 하는 소정 크기의 지지돌기(22B);
    를 포함하고,
    상기 연결대(22)는,
    2개가 X자 모양이 되도록 중첩된 상태에서 서로 중첩되는 부분을 관통하도록 제1 체결부재(B1)가 설치되고,
    상기 연결대(22)의 단부에는,
    상기 고정브래킷(21)과 결합되는 제2 체결부재(B2)가 설치되며,
    상기 지지부(21B)는,
    소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고,
    상기 지지돌기(22B)는,
    상기 지지부(21B)에 대응되는 소정 지름의 곡면접촉부(22B')가 형성되며,
    상기 고정브래킷(21)과 상기 연결대(22)의 설치 각도가 달라지더라도 상기 지지돌기(22B)와 상기 지지부(21B)의 접촉이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상, 하부 진동감지센서(S1, S2)는,
    가속도 센서 또는 자이로 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 모니터링부(40)는,
    상기 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기보다 상대적으로 강한 경우, 지진 진동으로 판단된 다음 위험 경보 발생 신호를 생성하고,
    상기 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기와 같거나 상대적으로 약한 경우, 생활 진동으로 판단된 다음 주위 알람 발생 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 모니터링부(40)는,
    상기 상부 진동감지센서(S1)에서 감지되는 진동세기가 상기 하부 진동감지센서(S2)에서 감지되는 진동세기보다 2배 이상 강한 것으로 판단되면, 상기 외함(10) 내부에 설치되는 차단기를 차단 제어하여 상기 외함(10) 내부의 전력기기로 수전되는 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 X자 보강부재와 완충베이스가 구비된 내진 수배전반.
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