KR200295391Y1 - 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널 - Google Patents

Abstract

수배전설비를 위한 큐비클의 외함 구성재로 사용하기 위한 불연성 수지를 사용한 단열패널에 관한 것으로, 그 불연성 단열패널은 두장의 내외측 불연수지판(8,9) 사이에 단열재(10)를 충진하여 단열기능을 갖도록 되며, 접지가능하도록 내측 불연수지판(8)에 도전성부재인 접지용 금속망(11) 등을 일체로 부착하여 된다. 이는 기존의 두껍고 무거운 철판보다 경량과로 제작과 시공을 용이하게 하고 비용을 절감할 수 있게 함은 물론, 단열기능으로 실내의 적정온도를 유지하여 내장된 전력기기의 안정된 특성을 유지하고 그 수명을 연장시키며, 또한 불연성으로 화재시 큰 화염을 일으키거나 매연과 유독가스를 발생하지 않아 그 피해를 최소화하는데 효과적이다.

Description

수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널{Insulated panel of incombustible resin of cubicle for receiving and distributing electricity equipment}

본 고안은 각종 수변전 또는 배전설비를 위한 큐비클의 외함 구성재로 사용하기 위한 것으로, 특히 경량화와 함께 단열기능을 갖도록 하고, 또한 화재에 대한 안전을 위해 불연성(준불연성과 난연성을 포함한다) 수지로 마감한 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널에 관한 것이다.

수용가 부근이나 수용가중심지 또는 공장 및 대형 건물 등에는 수변전 또는 배전설비를 위한 큐비클(cubicle)이 설치된다. 큐비클은 변압기나 개폐기 등을 수용하여 외부인의 손이 닿지 않도록 일반적으로 금속판으로 둘러싼 직육면체 모양의 구조물을 말하며, 규모(전압)에 따라 저압용, 고압용, 특별고압용이 있다. 이와같은 큐비클에는 외부로부터 인입되는 모선과 이를 지지하는 애자 등도 수용되는데, 모선 등은 상시 충전되는 부분으로서 그로부터의 누전이나 누설전류에 의한 감전위험이 상존한다. 따라서 철판으로 제조된 큐비클은 그 충전부로부터 외함을 통해 감전되는 사고를 막기 위해 우리나라의 경우 고압 및 특별고압용은 제1종접지를, 저압용은 제3종접지를 직접접지방식으로 공사하도록 법으로 규정되어 있다.

그러나 철판으로 제작되는 수배전설비용 큐비클은 중량이 상당하여 운반 및 설치가 용이하지 않다. 이에 대해 대한민국 실용신안 등록번호 20-0266727에는 큐비클의 경량화를 위해 철판대신 FRP(fiber reinforced plastic)를 사용하는 구조가 개시되어 있다. 이와같이 금속판 대신 FRP 패널을 사용하면, 철판을 사용한 경우보다도 큐비클 외함을 경량화하고 감전에 대한 절연성을 높일 수 있는 효과는 있으나, 내부 전력기기나 모선 등으로부터 누설전류가 발생할 때 이를 빠르게 접지로소진시킬 수 없으므로, 기기 자체의 접지가 불량할 경우 기기가 파손될 수 있고 또 소진되지 아니한 누설전류가 외함을 표류함으로써 우천시 등에는 오히려 감전의 위험이 높아지게 된다.

참고로 본 출원인은 선출원 10-2002-033883을 통하여, 큐비클의 경량화와 동시에 전기적 안전성을 동시에 이루기 위한 것으로, 접지가능한 수지제 패널에 관하여 제안한 바 있다. 또한, 선출원 20-2002-022156을 통하여, 큐비클의 경량화와 함께 단열기능으로 실내온도를 적정수준으로 유지할 수 있게 한 단열패널에 관하여 제안한 바 있다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 큐비클 외함의 중량문제를 해결하면서 동시에 단열기능을 부여하며, 또한 화재에 대한 안전성을 제공하는데 있다.

일반적으로 철판은 열전달이 용이하므로, 외기 온도의 영향을 받기 쉽다. 즉, 무더운 여름철의 경우 실내온도를 크게 상승시키고, 반면에 혹한의 겨울철에는 실내온도를 크게 저하시키게 된다. 이와같이 실내온도가 적정수준 이상으로 높아지거나 그 보다 낮아짐으로써 전력기기들의 전기적 특성이 저하되어 전력공급의 신뢰성이 떨어지게 되고, 유입차단기 등의 절연유 성능이 저하되어 고장을 일으키는 등 그 수명 또한 단축될 수 있다. 또한 외장재로 마감된 철판은 도장부분이 손상된 경우에 누설전류에 의한 감전염려를 배제하기 어렵다.

반면에, 경량화를 일반 수지제(플라스틱)의 패널은 가연성으로 화재시 불에 타기 쉽고, 특히 심한 매연과 유독가스를 발생하는 문제가 있다.

따라서 본 고안의 목적은 큐비클의 경량화와 함께 외기에 의해 실내온도가 지나치게 높아지거나 낮아지지 않도록 단열기능을 부여하며, 또한 화재에 대한 안전성을 높일 수 있도록 비금속성의 불연성(난연성 또는 준불연성을 포함한다) 수지로 마감한 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안 불연성 수지를 사용한 단열패널로 조립된 수배전설비용 큐비클을 부분분리한 사시도.

도 2는 본 고안 불연성 수지를 사용한 단열패널로 조립된 수배전설비용 큐비클의 접지구조를 보인 부분 조립 단면도.

도 3은 본 고안 불연성 수지를 사용한 단열패널에 적용한 다른 형태의 접지구조를 보인 부분 조립 단면도.

도 4a 및 4b는 본 고안 불연성 수지를 사용한 단열패널의 다른 실시예를 보인 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 프레임 7,7' : 불연성 단열패널

8,9 : 불연수지판 10 : 단열재

11 : 접지용 금속망 15 : 접지용 다공형 금속판

상기한 목적을 달성하는 본 고안의 불연성 수지를 사용한 단열패널은, 전력기기 등을 수용하기 위한 큐비클의 외함 구성재로 사용하기 위한 것으로서, 두장의 내외측 불연수지판과, 그 사이에 충진된 단열재, 그리고 내측 불연성 수지판 내면 전체 또는 그 적어도 일부분에 일체로 부착되어 전기적으로 접지할 수 있는 도전성부재를 구비하여 된다.

상기 불연수지판은 불연성 또는 난연성의 불포화폴리에스테르수지나 준불연성의 폴리올레핀 등을 사용할 수 있으며, 단열재 두께와 온도특성 및 기계적 강도를 감안하여 적절한 최소두께로 선정될 수 있다.

상기 단열재는 예컨대, 상품명 스티로폼(styrofoam)으로 잘 알려진 발포 스티롤재나 우레탄 폼 또는 석면 등을 사용할 수 있다.

상기한 도전성부재는 가는 금속와이어를 일정간격으로 교차시키고 그 교차한 부분을 용착하여 연결하여 되는 금속망이나 두께가 얇은 금속박판 또는 그 금속박판에 다수의 구멍이 촘촘히 뚫려 있는 다공형 금속박판을 사용할 수 있으며, 상기한 패널본체 수개소에 나사로 고정하거나 반매립 또는 접착제로 접착하여 일체화할수 있다.

이와같이 본 고안에 따른 수배전설비용 큐비클의 단열패널의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 불연성 수지를 사용한 단열패널로 조립되는 수배전설비용 큐비클을 예시한 것이다. 이 도면에서 부호 1은 외함을 지지하도록 통상의 H형 비임(1a)과 ㄷ형 비임(1b) 등으로 조립된 프레임이다. 이 프레임(1)의 상부에 씌워진 옥외형 지붕(2)과 전면의 개폐가능한 도어(3,3') 및 측면과 후면의 벽면부(4) 등 외함을 이루는 구성재 또한 본 고안의 불연성 단열패널(7)로 제작될 수 있다. 부호 5,5'는 도어(3,3')에 설치된 유리창으로 내부를 볼 수 있게 한 것이며, 부호 6은 명판이다.

본 고안의 불연성 단열패널(7)은 두장의 내외측 불연수지판(8,9)과 그 사이의 단열재(10) 그리고 내측 불연수지판(8)에 일체로 부착된 도전성부재인 금속망(11)을 포함하여 된다. 여기서 불연수지판(8,9)은 상품명 FE17(삼성종합화학)로 알려진 준불연수지를 사용하였다. 단열재(10)에는 상품명 스티로폼으로 알려진 발포 스티롤재를 사용하였으며, 내외측 불연수지판(8,9)과는 접착제로 부착하여 일체화하였다. 금속망(11)은 원내에 확대도시된 바와 같이 가는 금속와이어(11a,11b)를 일정간격으로 교차시키고 그 교차한 부분을 용접 등으로 연결하여 된 것이며, 불연성 단열패널(7)의 내측 불연수지판(8) 가장자리를 제외한 부분 수개소에 나사(12)를 박음으로써 일체로 고정부착된다.

여기서, 불연수지판(8,9)은 단열재(10)의 재료와 그 두께 및 강도 등을 감안하여 적절한 두께로 선정될 필요가 있다. 본 고안에서는 불연수지판(8,9)의 재료를 준불연성인 국내 삼성종합화학의 상품명 FE17를 사용하고, 단열재(10)로서 발포 스티롤재를 사용하여 전체 패널두께를 60mm로 한 경우에 그 불연수지판(8,9)의 두께는 3~5mm가 적당하였다.

이와같은 본 고안의 불연성 단열패널(7,7')은 도 2에 보인 바와 같이 프레임(1)의 H비임(1a)을 사이에 두고 인접하게 끼우고, 안쪽에서 그 H비임(1a)과 내측 불연수지판(8)을 드릴링 한 후 나사못(13,13')으로 고정하여 조립할 수 있다. H비임을 사용하지 않는 상단과 하단 등의 가장자리는 도 1에 나타난 바와 같이 ㄷ형 비임(1b)으로 마감할 수 있다. 그리고 인접한 불연성 단열패널(7,7') 내측에 부착된 금속망(11,11')을 접지연결용 도선(14)으로 상호 전기접속시키고 그중 어느 하나에 대해 접지공사를 함으로써 전기적으로 안전한 큐비클을 구축할 수 있게 된다.

도 3은 다른 형태의 조립상태를 보인 것으로, 금속망(11)이 불연성 단열패널(7)의 내측면 전체를 덮도록 하여 그 가장자리가 프레임(1)을 통해 인접한 다른 패널본체(7')의 금속망과 전기접속되게 할 수 있다. 그러면 그 프레임(1)을 통해 공통접지가 가능하게 되며 따라서 전술한 접지연결용 도전의 사용을 배제할 수 있게 된다.

다음 도 4a 및 4b는 본 고안 불연성 단열패널의 다른 실시예들이다.

도 4a의 실시예는 도전성부재로서 금속망(11)을 사용하되, 패널본체(7)의 내측 불연수지(8)에 그 금속망(11)을 반매립, 즉 그 금속망(11)의금속와이어(11a,11b)중 하측의 금속와이어(11a)가 내측 불연수지판(8)의 성형시 일체로 매립되게 한 것으로, 이는 그 금속망(11) 고정을 위해 전술한 나사의 사용을 배제할 수 있게 한다.

도 4b의 실시예는 도전성부재로서 전술한 금속망 대신 두께가 얇은 금속박판(15)을 사용한 것이다. 이 금속박판(15)은 패널본체(7)의 일측면에 접착제를 이용 간단히 부착하여 일체화할 수 있으며, 바람직하게는 두께가 얇고 다수의 구멍(16)이 촘촘히 뚫려 있는 다공형으로 구성될 수 있다.

이상의 실시예를 통해 설명된 바와 같이 본 고안의 불연성 단열패널은 종래의 두껍고 무거운 철판보다 경량화되어 그 제작과 시공이 용이하고 자재 및 제작 비용을 절감하는데 효과적이며, 특히 단열기능으로 실내온도를 외기의 온도와 관계없이 실내온도를 적정수준으로 유지함으로써 내장된 전력기기의 안정된 특성으로 전력공급의 신뢰성을 높일 수 있고, 또 그 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 불연성으로서 화재시 화염을 일으키거나 매연과 유독가스의 발생이 억제되어 피해를 최소할 수 있는 효과를 제공한다.

또한 별도의 금속망이나 양도체의 금속박판을 이용하여, 접지성능을 좋게 유지함으로써 내부 전력기기로부터의 누설전류에 의한 기기손상이나 감전 위험에 대응하여 안전성도 높이는 효과를 제공한다.

본 고안의 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널은 전술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 동일한 기술사상의 범위 내에서 매우 다양한 형태로 변형 또는 변용될 수 있는 것임은 물론이다.

Claims (8)

1. 전력기기 등을 수용하기 위한 큐비클의 외함 구성재로서, 두장의 내외측 불연수지판과, 그 사이에 충진된 단열재, 그리고 내측 불연성 수지판 내면 전체 또는 그 적어도 일부분에 일체로 부착되어 전기적으로 접지할 수 있는 도전성부재가 구비된 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 내외측 불연수지판의 두께가 각각 3~5mm의 범위로 되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
3. 청구항 1에 있어서, 상기한 도전성부재가 상기 내측 불연수지판 수개소에 박힌 나사로 부착되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 도전성부재가 상기 내측 불연수지판 성형시에 반매립된 상태로 부착되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
5. 청구항 1에 있어서, 상기한 도전성부재가 상기 패널본체의 일측면에 접착제로 부착되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
6. 청구항 1과 청구항 3 내지 5항중 하나에 있어서, 상기한 도전성부재가 금속와이어를 일정간격으로 교차시켜 연결한 금속망으로 구비되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
7. 청구항 1과 청구항 3 내지 5항중 하나에 있어서, 상기한 도전성부재가 두께가 얇은 금속박판으로 구비되어 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 금속박판에 다수의 구멍이 뚫려 있는 수배전설비용 큐비클의 불연성 수지를 사용한 단열패널.