KR20170003301U - 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치 - Google Patents

변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치 Download PDF

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Abstract

내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치에 관하여 개시한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치는, 변압기와 로컬 컨트롤 패널 사이에 연결되며, 로컬 컨트롤 패널을 지지하는 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치로서, 로컬 컨트롤 패널에 고정되며 변압기를 향해 하단부가 돌출되는 고정프레임과, 변압기로부터 고정프레임의 상단부를 향해 형성되는 상단 고정부재와, 고정프레임의 상단부를 통해 상하로 슬라이딩 가능하게 결합되는 제1 핀과, 상단 고정부재와 회전 가능하게 결합되는 제2 핀을 포함하는 핀 조인트 및 변압기로부터 고정프레임의 돌출된 하단부를 향해 형성되며, 고정프레임의 하단부와 제3 핀으로 결합되는 하단 고정부재를 포함한다.

Description

변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치{DEVICE FOR SUPPORTING LOCAL CONTROL PANEL OF TRANSFORMER}
본 고안은 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진 발생 시 로컬 컨트롤 패널의 고정부위에서 발생 가능한 굽힘 모멘트를 저감하여 구조적인 안정성을 확보할 수 있는 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 로컬 컨트롤 패널(Local Control Panel, LCP)은 로컬 제어반 등으로 불리는 것으로, 통상적으로 변압기의 측면 부위에 설치된다. 이때, 상기 로컬 컨트롤 패널의 설치에는 별도의 구조물이 이용되는데, 이를 로컬 컨트롤 패널 지지장치라 일컫는다.
도 1은 종래의 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 간략히 도시한 측면도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 로컬 컨트롤 패널 지지장치(이하, 간략히 '지지장치'라 함)(20)는 변압기(30, 도 2 참조)의 측면에 일단부가 고정된다. 그리고 상기 지지장치(20)의 반대편 타단부는 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 일면에 돌출된 접합단부(예: ㄱ 형강 등)(11, 13)에 고정된다.
예컨대, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 일면에 2개의 접합단부(11, 13)가 상하로 간격을 두고 구비될 경우, 2개의 지지장치(20a, 20b)가 마련되며, 각각의 지지장치(20a, 20b)는 상기 접합단부(11, 13)에 하나씩 용접으로 접합될 수 있다.
또한, 상기 지지장치(20)는 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 접합단부(11, 13)에 마주하여 접합되는 접합 플레이트(21a, 21b)와, 상기 접합 플레이트 (21a, 21b) 각각에 좌우로 간격을 두고 외측으로 돌출되는 한 쌍의 돌출 플레이트(23a, 23b)를 포함한다.
상기 한 쌍의 돌출 플레이트(23a, 23b)는 변압기(30, 도 2 참조)의 측면에 고정되어, 전체적으로는 상기 로컬 컨트롤 패널(10)은 상기 지지장치(20)에 의해 상기 변압기(30, 도 2 참조)에 외팔 보 형태로 연결될 수 있었다.
그런데 일반적으로 상기 로컬 컨트롤 패널(10)은 큰 무게(예: 500kg 이상)를 갖는데, 이 때문에 상기 지지장치(20)는 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 무게를 잘 견딜 수 있도록 설계되어야 한다.
이에 더하여, 상기 지지장치(20)는 만일의 상황에 대비하여 강건 설계되어야 한다. 예컨대, 지진 발생 시, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 무게 이외에 다른 하중이 발생될 수 있는데, 상기 지지장치(20)와 상기 변압기(30) 사이의 연결 부위에서 최대 굽힘 모멘트가 발생될 수 있다.
다시 말해서, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 무게중심에서 상기 변압기(30) 사이의 연결거리(L, 도 2 참조)가 커짐에 따라 상기 지지장치(20)와 상기 변압기(30) 사이의 연결 부위에서 높은 굽힘 응력이 발생하게 된다.
이 경우, 종래의 지지장치(20)에 따르면 상기 지지장치(20)와 상기 변압기(20) 사이의 연결 부위에서 파단이 유발될 수 있으며, 그 결과 변압기(30)의 운전에 악영향을 끼칠 수 있게 된다.
관련된 선행기술로는 대한민국 공개실용신안공보 제20-2013-0005588호가 있으며, 상기 선행문헌에는 전력용 변압기의 본체 고정구조에 관한 내용이 개시되어 있다.
본 고안의 목적은, 변압기와 지지장치 간의 연결 부위에서의 굽힘 모멘트를 최소화하여 내진 성능을 향상시킴에 따라 지진 발생 시에도 변압기의 안정적인 운전을 도모할 수 있는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 제공함에 있다.
본 고안이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치는, 변압기와 로컬 컨트롤 패널 사이에 연결되며, 상기 로컬 컨트롤 패널을 지지하는 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치로서, 상기 로컬 컨트롤 패널에 고정되며 상기 변압기를 향해 하단부가 돌출되는 고정프레임; 상기 변압기로부터 상기 고정프레임의 상단부를 향해 형성되는 상단 고정부재; 상기 고정프레임의 상단부를 통해 상하로 슬라이딩 가능하게 결합되는 제1 핀과, 상기 상단 고정부재와 회전 가능하게 결합되는 제2 핀을 포함하는 핀 조인트; 및 상기 변압기로부터 상기 고정프레임의 돌출된 하단부를 향해 형성되며, 상기 고정프레임의 하단부와 제3 핀으로 결합되는 하단 고정부재;를 포함한다.
상기 고정프레임은, 하단부가 돌출된 다수의 L형 플레이트를 포함한다.
또한, 상기 고정프레임은, 상기 다수의 L형 플레이트를 교차하는 방향으로 구비되어 상기 로컬 컨트롤 패널의 일면에 접합되는 적어도 하나 이상의 접합 플레이트를 포함한다.
또한, 상기 다수의 L형 플레이트 각각의 상단부에는 슬라이딩 장공이 마련되어, 상기 슬라이딩 장공을 통해 상기 제1 핀이 상하로 이동 가능하게 결합되며, 상기 다수의 L형 플레이트 각각의 하단부는, 상기 제3 핀이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 다수의 L형 플레이트 각각의 사이로 연결되는 적어도 하나 이상의 보강 바를 더 포함한다.
또한, 상기 제1 핀은 상기 제2 핀에 비해 낮은 위치에 형성되고, 상기 핀 조인트는, 상기 제2 핀에서 상기 제1 핀으로 갈수록 아래로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 변압기와 상기 상단 고정부재 사이에서 상기 상단 고정부재의 좌우 회동이 가능하게 결합되는 제1 힌지; 및 상기 변압기와 상기 하단 고정부재 사이에서 상기 하단 고정부재의 좌우 회동이 가능하게 결합되는 제2 힌지;를 포함한다.
본 고안에 의하면, 변압기와 변압기의 측면에 연결되는 로컬 컨트롤 패널 간의 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 변압기와 지지장치 간의 연결 부위에서의 굽힘 모멘트를 최소화할 수 있는 구조를 가짐에 따라 내진 성능이 향상될 수 있다.
이로써, 지진 발생 시 변압기의 안정적인 운전을 도모할 수 있다.
도 1은 종래의 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래의 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4의 A영역을 확대 도시한 부분 확대도이다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 동작 상태도이다.
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 변형 예를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 다른 변형 예를 도시한 사시도이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로, 로컬 컨트롤 패널(Local Control Panel, LCP)은 로컬 제어반 등으로 불리는 것으로, 통상적으로 변압기의 측면 부위에 설치된다. 이때, 상기 로컬 컨트롤 패널의 설치에는 별도의 구조물이 이용되는데, 이를 로컬 컨트롤 패널 지지장치라 일컫는다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치(이하 '지지장치'라 함)(100)는, 변압기(30, 도 4 참조)와 로컬 컨트롤 패널(10) 사이에 연결되는 장치로서, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)을 지지하는 역할을 담당한다.
나아가, 내진 기능을 갖추고 있어 지진 발생 시에도 변압기(30, 도 4 참조)의 안정적인 운전성능을 확보할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지장치(100)는 고정프레임(110), 상단 고정부재(130), 하단 고정부재(150), 핀 조인트(120)를 포함한다.
고정프레임(110)은 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 일면(예: 후면 등)에 고정되는데, 구체적으로는 상기 고정프레임(110)은 상기 로컬 컨트롤 패널(10)로부터 상기 변압기(30)를 향해 하단부가 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 고정프레임(110)은, 다수의 접합 플레이트(111, 113)와 다수의 L형 플레이트(115, 117)를 포함한다.
상기 다수의 접합 플레이트(111, 113)는 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 일면(예: 후면 등)을 통해 상하로 간격을 두고 돌출되는 접합단부(예: ㄱ 형강 등)(11, 13)에 접합 고정될 수 있다. 바람직하게는 용접으로 접합될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다수의 L형 플레이트(115, 117)는 상기 다수의 접합 플레이트(111, 113)를 교차하는 방향으로 좌우로 간격을 두고 형성될 수 있다. 도시된 바로는 상기 다수의 L형 플레이트(115, 117)는 한 쌍으로 이루어져 있으나 이에 제한되지 않는다.
그리고 상기 다수의 L형 플레이트(115, 117) 각각의 하단부는 상기 변압기(30, 도 4 참조) 쪽을 향해 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
나아가, 상기 다수의 L형 플레이트(115, 117) 각각의 상단부에는 상하로 절개되어 후술될 핀 조인트(120)의 제1 핀(123)이 위 아래로 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩 장공(116, 118)이 형성될 수 있다.
이러한 슬라이딩 장공(116, 118)과 제1 핀(123) 간의 결합 구조에 따라 지진 발생 시 로컬 컨트롤 패널(10)은 소정 범위 내에서 회전(예: 도 6의 (a)에서 R 방향으로 회전)이 가능해지며, 굽힘 모멘트가 저감되어 내진 기능이 확보될 수 있다.
한편, 상기 다수의 L형 플레이트(115, 117) 각각의 하단부는 후술될 하단 고정부재(150)의 제3 핀(153)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상단 고정부재(130)는 상기 변압기(30)로부터 상기 고정프레임(110)의 상단부를 향해 돌출하는 형상을 가질 수 있다.
핀 조인트(120)는 상기 상단 고정부재(130)와 상기 고정프레임(110)의 상단부 사이에 연결된다.
구체적으로는, 상기 핀 조인트(120)는 조인트몸체(121)와 제1, 2 핀(123, 125)를 포함한다.
상기 조인트몸체(121)는 상기 상단 고정부재(130)와 상기 고정프레임(110)의 상단부 사이에 연결되는 부재이며, 반드시 도시된 형상에 따를 필요는 없으며, 이와 다른 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 핀(123)은 상기 고정프레임(110)의 상단부에 형성된 슬라이딩 장공(116, 118)을 통해 결합되며, 상기 제2 핀(125)은 상기 상단 고정부재(130)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
구체적으로는, 상기 제1 핀(123)은 상기 제2 핀(125)에 비해 낮은 위치로 형성되는데, 이에 따라 상기 조인트몸체(121)는 상기 제2 핀(125)에서 상기 제1 핀(123)으로 갈수록 아래로 경사지게 연결되는 형상을 가질 수 있다.
하단 고정부재(150)는 상기 변압기(30)로부터 상기 고정프레임(110)의 돌출된 하단부를 향해 형성될 수 있다. 그리고 상기 하단 고정부재(150)는 상기 고정프레임(110)의 하단부와 제3 핀(153)으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치(100)의 모멘트 팔 길이(L, 도 4 참조)는 도 2에 도시된 기존의 구조에 있어서의 모멘트 팔 길이(L, 도 2 참조)에 비해 대폭 줄어든 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 모멘트 팔 길이가 최소화 될 수 있어 변압기(30, 도 4 참조)와 상단 고정부재(130) 사이에서 발생하는 굽힘 모멘트가 감소되어 지진 발생 시에도 파단 없이 구조적인 안정성을 확보할 수 있다. 그 결과 변압기(30, 도 4 참조)의 안정적인 운전을 도모할 수 있다.
도 5는 도 4의 A영역을 확대 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 도시된 A 영역을 통해 변압기(30)와 로컬 컨트롤 패널(10) 사이의 연결 구조를 구체적으로 확인할 수 있다.
상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 일면을 통해 ㄱ 형강 형태의 접합단부(11)가 돌출되며, 상기 접합 플레이트(111)는 상기 접합단부(11)에 접합되어 고정될 수 있다.
상기 L형 플레이트(115, 117)는 상기 접합 플레이트(111)에 교차하는 방향으로 구비되는데, 이의 상단부에는 슬라이딩 장공(116, 118)이 상하로 길게 형성되어 있다.
한편, 변압기(30)의 측면으로부터 상기 L형 플레이트(115, 117)의 상단부를 향해 상단 고정부재(130)가 돌출되는데, 상기 상단 고정부재(130)와 상기 L형 플레이트(115, 117)의 상단부 사이로 상기 핀 조인트(120)를 구성하는 조인트몸체(121)가 연결된다.
상기 조인트몸체(121)는 상기 제1 핀(123)을 통해 상기 L형 플레이트(115, 117)의 상단부와 연결되는데, 구체적으로는 상기 제1 핀(123)은 상기 슬라이딩 장공(116, 118)을 따라 상하로 슬라이딩 가능하게 결합된다.
따라서, 상기 슬라이딩 장공(116, 118)의 좌우 폭은 상기 제1 핀(123)의 직경에 대응하여 형성될 수 있으며 상기 슬라이딩 장공(116, 118)의 상하 길이는 상기 제1 핀(123)의 직경에 비해 상대적으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조인트몸체(121)는 상기 제2 핀(125)을 통해 상기 상단 고정부재(130)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라, 상기 조인트몸체(121)는 도 6의 (b)에 도시된 R1 방향으로 소정 범위 내에서 회전이 가능해 질 수 있다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 동작 상태도이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)은 지진 발생 등 외부 진동(또는 외력)이 주어지지 않은 평상시의 경우 상기 변압기(30)의 측면에 안정적으로 지지될 수 있다. 다만, 지진 등이 발생될 경우 R 방향으로 회전될 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 도 6의 (b)를 참조하면, 지진 등이 발생된 유사시의 경우 상기 로컬 컨트롤 패널(10)은 R 방향으로 회전하며, 상기 조인트몸체(121) 역시 R1 방향으로 회전할 수 있다. 이로써 굽힘 모멘트를 저감하여 내진 기능을 확보할 수 있다.
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 변형 예를 도시한 측면도이다.
도 7을 참조하면, 본 고안의 실시예의 변형 예로서, 상기 로컬 컨트롤 패널(10)의 좌우 회동을 가능하게 해주는 제1 힌지(137) 및 제2 힌지(157)를 포함한다.
구체적인 예로서, 상기 제1 힌지(137)는 상기 변압기(30)와 상기 상단 고정부재(130) 사이에서 상기 상단 고정부재(130)의 수평 회전, 즉 좌우 방향 회동을 가능하게 결합될 수 있다.
이와 함께, 상기 제2 힌지(157)는 상기 변압기(30)와 상기 하단 고정부재(150) 사이에서 상기 하단 고정부재(150)의 좌우 방향 회동을 가능하게 결합될 수 있으며, 도시된 형상에 한정되지 않는다.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 로컬 컨트롤 패널 지지장치의 다른 변형 예를 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 도시된 변형 예에 따르면 상기 다수의 L형 플레이트(115, 117) 각각의 사이에는 2개의 보강 바(160, 170)가 추가적으로 더 연결될 수 있다.
이들 보강 바(160, 170)에 의해 한 쌍의 L형 플레이트(115, 117)의 비틀림 등의 변형을 방지하여 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있는데, 상기 보강 바(160, 170)의 개수 및 설치 위치는 도시된 형태와 달리 변경 가능하다. 또한, 도시된 보강 바(160, 170)의 경우 봉재 형태로 이루어져 있으나, 이와 다른 형상을 가져도 무방하다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 구성 및 작용에 따르면, 변압기와 변압기의 측면에 연결되는 로컬 컨트롤 패널 간의 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 변압기와 지지장치 간의 연결 부위에서의 굽힘 모멘트를 최소화할 수 있는 구조를 가짐에 따라 내진 성능이 향상되어 지진 발생 시 변압기의 안정적인 운전을 도모할 수 있다.
지금까지 본 고안인 내진 기능을 갖는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치에 관하여 살펴보았으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그리고 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 고안의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 로컬 컨트롤 패널(또는 LCP)
11, 13: 접합단부
20: 종래의 지지장치
30: 변압기(또는 변압기의 외함)
100: 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치
110: 고정프레임
111, 113: 접합 플레이트
115, 117: L형 플레이트
116, 118: 슬라이딩 장공
120: 핀 조인트
121: 조인트몸체
123: 제1 핀
125: 제2 핀
130: 상단 고정부재
131: 상단 고정몸체
137: 제1 힌지
150: 하단 고정부재
151: 하단 고정몸체
153: 제3 핀
157: 제2 힌지
160, 170: 보강 바

Claims (7)

  1. 변압기와 로컬 컨트롤 패널 사이에 연결되며, 상기 로컬 컨트롤 패널을 지지하는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치로서,
    상기 로컬 컨트롤 패널에 고정되며 상기 변압기를 향해 하단부가 돌출되는 고정프레임;
    상기 변압기로부터 상기 고정프레임의 상단부를 향해 형성되는 상단 고정부재;
    상기 고정프레임의 상단부를 통해 상하로 슬라이딩 가능하게 결합되는 제1 핀과, 상기 상단 고정부재와 회전 가능하게 결합되는 제2 핀을 포함하는 핀 조인트; 및
    상기 변압기로부터 상기 고정프레임의 돌출된 하단부를 향해 형성되며, 상기 고정프레임의 하단부와 제3 핀으로 결합되는 하단 고정부재;를 포함하는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정프레임은,
    하단부가 돌출된 L형 플레이트를 포함하는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정프레임은,
    상기 L형 플레이트를 교차하는 방향으로 구비되어 상기 로컬 컨트롤 패널의 일면에 접합되는 적어도 하나 이상의 접합 플레이트를 포함하는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 L형 플레이트 각각의 상단부에는 슬라이딩 장공이 마련되어, 상기 슬라이딩 장공을 통해 상기 제1 핀이 상하로 이동 가능하게 결합되며,
    상기 L형 플레이트 각각의 하단부는, 상기 제3 핀이 회전 가능하게 결합되는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 L형 플레이트 각각의 사이로 연결되는 적어도 하나 이상의 보강 바를 더 포함하는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 핀은 상기 제2 핀에 비해 낮은 위치에 형성되고,
    상기 핀 조인트는 상기 제2 핀에서 상기 제1 핀으로 갈수록 아래로 경사지게 형성되는 변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 변압기와 상기 상단 고정부재 사이에서 상기 상단 고정부재의 좌우 회동이 가능하도록 결합되는 제1 힌지; 및
    상기 변압기와 상기 하단 고정부재 사이에서 상기 하단 고정부재의 좌우 회동이 가능하도록 결합되는 제2 힌지;를 포함하는
    변압기 로컬 컨트롤 패널 지지장치.
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