KR20210042791A - 배전반 접속함 등 전기관련장비의 내진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련장비의 하부에 설치되는 내진장치에 관한 것으로, 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련 각종구조장비의 밑판에 고정 설치된 상부 받침대와, 상기 상부 받침대와 소정 높이 간격 떨어진 채 지면에 고정 설치된 하부 받침대의 사이에 끼워짐과 더불어 상기 상부 받침대의 윗면이 전기관련장비의 4 모서리에 각각 장착되며 전기관련장비가 얹혀진 상부 받침대를 떠받친 상태에서 지면으로부터 전달된 진동이나 충격을 흡수하는 것으로써 판 형태로서 상부받침대 윗면이 전기관련장비의 밑판과 마주 접하고 1개의 메인지지볼트 구멍이 관통된 전기관련장비 밑판과; 메인지지볼트가 관통되고 전기관련장비 밑판을 밑에서 떠받치는 상부받침대;와 상부받침대의 상하 진동을 흡수하기 위해 하부에 위치한 완충코일형스프링;과
완충코일형 스프링을 하부에서 지지할 수 있게 받쳐주는 중간받침대; 중간받침대를 고정하기 위한 2개의 중간받침대 고정볼트;와 하부바닥에 고정되어 중간받침대를 고정하고 중간받침대와 상부받침대의 좌우 진동을 잡아주는 하부받침대; 중간받침대로부터 전기관련장비 밑판을 고정시켜주는 메인지지볼트; 그리고 와샤와 너트; 중간받침대와 상부받침대의 메인지지볼트의 관통 구멍 주위에 전후좌우의 진동을 잡아주기위해 설치하는 방진고무판;으로 구성되어 전기관련장비과 하부받침대 사이를 완충코일형 스프링과 방진고무판이 탄력적으로 수축 팽창 복원이 되면서 상하 전후좌우의 진동을 막아주어 전기관련장비의 안정적 운전을 도모하여 인명 및 재산 피해를 최소화하는 내진장치.

Description

배전반 접속함 등 전기관련장비의 내진장치{Anti-seismic device in electrical structure enclosure}

본 발명은 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련장비의 하부에 설치되는 내진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지진이나 외부 충격에 의해 전기관련장비로 전달되는 진동을 최대한 완충함으로써 전기관련장비를 보호할 수 있는 전기관련장비의 내진장치에 관한 것이다.

일반적으로 옥내외 설치되는 고·저압 수배전반, 전동기제어반, 분전반, 자동 제어반, 태양광 접속함 등 전기관련장비를 지면이나 건축물의 바닥에 콘크리트 패드나 고정철물을 설치하고 앵커 볼트로 전기관련장비구조물을 고정하나, 상기와 같이 앵커볼트로 전기관련장비를 고정한 상태에서 지진에 의한 진동 및 충격 발생시 대처기능이 전혀 없는 상태에서 전기관련장비는 진동을 흡수하지 못하고 전도되거나 소손되는 일이 발생하게 된다.

전기관련장비의 소손은 고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 자동 제어반, 태양광 접속함과 같은 전기관련장비가 진동 및 충격에 의한 케이블 결선의 이탈, 절연파괴로 단락사고와 함께 정전 및 화재를 발생시키는 요인이 되어 인명 및 재산 피해가 일어나게 된다.

특히 수·배전설비에서 지진에 의한 진동 및 충격으로 주차단기가 차단되는 결과를 초래하면 정전으로 인한 산업장비, 기기의 고장 및 저장데이터 손실 등 막대한 피해로 이어질 수 있다.

일반적으로 지진이 발생하였을 때 건물에 영향을 미치는 지진력의 크기는 건물의 높이나, 형태, 또는 재질 등과 같은 구조적인 특성에 따라 다르게 피해가 나타나며, 지진 및 충격으로 일어나는 진동에 의한 사고에는 건물 바닥에 설치된 상기 전력관련장비나 설비의 안전이 확보되어야 함에도 불구하고 무방비 상태로 방치되어 상기한 시설물의 파손과 고장으로 인한 전기관련시설물의 운전정지로 인해 산업계에 막대한 경제적 손실로 이어지는 문제점을 내재하고 있다.

특히, 전력, 원자력, 수처리, 항공, 철도 등의 공공성이 높은 분야의 온라인/리얼 타임의 산업용 정보 처리 제어 기기와 OA 기기 등 전기관련장비에 있어서 지진 대책은 필수적이며 내진설비 요구는 한층 높아가고 있다.

이에, 최근 잦아진 지진으로 한반도의 지진은 안전지대가 아니며, 지진 재해 대책법(법률 제 9636호)과 지진 재해 대책법 시행령(대통령령 제 21362호)에 의거 모든 공공건물이나 시설물에 대한 내진 대책을 의무적으로 수립하여야 하는 상황이다.

따라서 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 건물 바닥에 설치되는 전기 통신 장비나 수배전반 등 전기관련장비의 방진 성능뿐만 아니라 내진 성능까지 두루 갖추어야 할 필요성이 있다.

종래의 구조는 진동 차단을 위해 전기관련장비 밑에 스프링을 장착하여 스프링에 진동이나 충격이 가해 졌을 때 스프링의 공진 주파수에 따른 진동이 전기관련장비구조물로 전달될 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 전기관련장비구조물 밑에 방진고무판를 깐 구조는 시간이 지남에 따라 방진고무판의 내구성이 떨어져 내진 효율이 떨어진다는 문제점과 상·하 좌·우와 사방의 진동을 흡수해야 할 필요성이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련 각종장비에 전달되는 지진에 의한 진동이나 충격을 보다 효과적으로 흡수할 수 있는 전기관련 각종장비의 내진 장치를 제공하여 상하 전후좌우 수직 수평의 진동이나 충격을 흡수하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 내진용 완충코일형 스프링과 방진 고무판를 구비한 본 내진 장치에 있어서, 진동이나 충격이 전달될 때 완충코일형 스프링의 공진 현상을 방진고무판이 커버하고, 완충코일형스프링은 방진고무판이 장기 사용에 따라 방진고무판의 내구성 저하됨을 막아줄 수 있는 전기관련장비의 내진장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내진장치는 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련 각종장비의 밑판에 고정 설치된 상부 받침대와, 상기 상부 받침대와 소정 높이 간격 떨어진 채 지면에 고정 설치된 하부 받침대의 사이에 끼워짐과 더불어 상기 상부 받침대의 윗면이 전기관련장비의 4 모서리에 각각 장착되며 전기관련장비가 얹혀진 상부 받침대를 떠받친 상태에서 지면으로부터 전달된 진동이나 충격을 흡수함으로써 전기관련장비로 전달되는 진동이나 충격을 차단 흡수하는 전기관련장비 내진 장치에 있어서,

판 형태로서 상부받침대 윗면이 전기관련장비의 밑판과 마주 접하고 1개의 메인지지볼트 구멍이 관통된 전기관련장비 밑판과;

메인지지볼트가 관통되고 전기관련장비 밑판을 밑에서 떠받치는 상부받침대;와

상부받침대의 상하 진동을 흡수하기 위해 하부에 위치한 완충코일형스프링;과

완충코일형 스프링을 하부에서 지지할 수 있게 받쳐주는 중간받침대;

중간받침대를 고정하기 위한 2개의 중간받침대 고정볼트;와

하부바닥에 고정되어 중간받침대를 고정하고 중간받침대와 상부받침대의 좌우 진동을 잡아주는 하부받침대;

중간받침대로부터 전기관련장비 밑판을 고정시켜주는 메인지지볼트;

그리고 와샤와 너트; 중간받침대와 상부받침대의 메인지지볼트의 관통 구멍 주위에 전후좌우의 진동을 잡아주기 위해 설치하는 방진고무판;으로

구성되어 전기관련장비 밑판과 하부받침대 사이를 완충코일형 스프링과 방진고무판이 탄력적으로 수축 팽창 복원이 되면서 상하 전후좌우의 진동을 막아주어 전기관련장비의 안정적 운전을 도모하여 준다.

본 발명에 따른 배전반 등 전기관련장비 내진장치는 지면으로부터 진동이나 충격이 전달되었을 때 하부받침대와 전기관련장비 구조물 밑면 사이에 끼워진 완충코일형 스프링과 적층된 방진 고무판이 수축 팽창되거나 복원되면서 전기관련장비로 전달되는 진동을 흡수한다.

또한, 진동이나 충격에 의해 완충코일형 스프링이 공진 될 때 완충코일형 스프링의 상하에 있는 방진고무판이 공진되려는 완충코일형 스프링을 잡아줘 완충코일형 스프링으로부터 발생된 진동을 차단한다.

그리고 지면으로부터 전달된 진동이나 충격을 방진고무판와 완충코일형 스프링이 동시에 흡수함에 따라 방진고무판나 완충코일형 스프링에 가해지는 스트레스를 분산시켜 전기관련장비로 전달되는 진동이나 충격을 보다 효과적으로 흡수하여 전기관련장비의 안정적인 운전을 도모하고 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있다.

도면 1은 본 발명이 장착된 전기관련장비 하부를 도시한 정면도,
도면 2는 본 발명이 장착된 전기관련장비 하부를 도시한 측면도,
도면 3은 지진 진동시 본 발명이 작용되는 도면

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

또한 본명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함 한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도면 1은 본 발명이 장착된 전기관련장비 하부를 도시한 도면으로 고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광접속함 등 전기관련장비의 내진장치로서 상기한 전기관련장비의 구조물에 설치되어 진동 및 충격을 흡수 완충할 수 있도록 지표면 사이에 설치하는 구조이다.

고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광접속함 등 전기관련장비의 내진 기능용 진동흡수장치는 크게 하부받침대(100), 방진고무판(610), 중간받침대(200), 완충코일형 스프링(600), 상부받침대(300), 메인지지볼트(500)가 순차적으로 결합 구성된다.

상기 하부받침대(100)는 지표면에 밑면이 밀착되고, 상면에는 메인지지볼트(500)가 안착되고 중간받침대(200)를 고정시키기 위한 중간받침대 고정볼트(250)를 고정하는 받침대 역할을 하는 구조이다.

그리고 ㄷ자모양의 하부받침대(100)의 양면기둥이 ㄷ자모양 중간받침대(200)의 좌우로 밀리는 현상을 막아주고, 지진진동시 ㄷ자모양 상부받침대(300)의 변위범위를 잡아주는 역할을 한다.

이때 메인지지볼트(500)의 직경과 크기는 고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광접속함 등 전기관련장비의 크기, 높이, 무게, 고정개소에 따라 결정된다.

이렇게 메인지지볼트(500)의 직경이 결정되면, 상기 메인지지볼트(500)에 따르는 너트(510)와 평와샤(520)를 결정할 수 있다.

또한 완충코일형 스프링(600) 크기도 스프링 복원회수 30만회 이상에서 견딜수 있는 하중이상의 크기로 메인지지볼트(500) 직경보다 큰 내경의 스프링을 선정한다.

전기관련장비를 고정지지하는 메인지지볼트(500)가 중간받침대(200)와 상부받침대(300)를 관통하여 충격을 하는데 있어서 완충코일형 스프링(600) 상하로 와샤(520)와 원형 방진고무판(610)을 배치하게 된다. 이때 상하의 원형 방진고무판(610)의 외경은 와샤(520)의 외경보다 적은 크기로 하고 중간받침대(200)와 상부받침대(300) 관통구멍도 원형 방진고무판(610)의 외경으로 하면 된다.

그리고 메인지지볼트(500)의 나사부분은 지진이나 진동이 없을 때 상부받침대(300) 상부이상 윗부분만 형성하고 상부받침대(300) 아래 부분은 나사가 없는 형태로 설치해야한다.

도면 2는 본 발명이 장착된 전기관련장비 하부를 도시한 측면 도면으로 중간받침대(200)를 고정하기 위해 지면에 고정된 하부받침대(100)에 2개의 중간받침대 고정볼트(250)로 고정하게 되어 메인지지볼트(500)를 잡아주는 역할을 하게 된다.

도면 3은 지진 진동시 본 발명이 작용하는 도면으로 상하의 지진 진동을 완충코일형 스프링(600)이 흡수하여 완충코일형 스프링(600)의 높이가 줄어들게 되면서 자연스럽게 상부받침대(300)가 아래로 내려오면서 전기관련장비 구조물 밑면을 받쳐주게 되고, 지진 진동의 좌우 충격은 상부받침대(300)와 중간받침대(200)의 관통부분 원형 방진고무판(610)이 수축되면서 충격을 흡수하고 그 이상 큰 변위는 ㄷ자모양 하부받침대(100)의 양면기둥이 ㄷ자모양 상부받침대(300)와 중간받침대(200)의 양면 기둥을 잡아주는 역할을 하게 된다.

이로써 지진 진동의 상하 전후좌우의 운동변위를 완충코일형 스프링(600)과 원형 방진고무판(610)으로 흡수하여 고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광접속함 등 전기관련장비에 지진진동으로 인한 메인지지볼트(500)의 중심축 변위를 최소화 하여 전기관련 장비에서 전기사고를 방지하고 안정적 운전을 유지하게 한다.

상기 방진 고무판(610)는 클로로프렌을 유화 중합하여 만든 합성 고무 또는 실리콘과 천연고무 합성재질 등 내후, 내오존성, 내굴곡성이 있는 재질인 것이 바람직하고 인장 강도 10MPa 이상이고, 신장률이 200% 이상이며, 일정 경도 이상이고, 압축영구 줄음률 50%이하인 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 게시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 하부받침대
200 : 중간받침대
250 : 중간받침대 고정볼트
300 : 상부받침대
400 : 전기관련장비 밑판
500 : 메인지지볼트
510 : 너트
520 : 와샤
600 : 완충코일형 스프링
610 : 방진고무판

Claims (3)

1. 본 발명에 따른 내진장치는 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련장비 밑판(400) 하부에 고정 설치된 상부 받침대(300)와, 상기 상부 받침대(300)와 소정 높이 간격 떨어진 채 지면에 고정 설치된 하부 받침대(100)의 사이에 끼워짐과 더불어 상기 상부 받침대(300)의 윗면이 전기관련장비의 4 모서리 또는 그 이상 개소에 각각 장착되며 전기관련장비가 얹혀진 상부 받침대(300)를 떠받친 상태에서 지면으로부터 전달된 진동이나 충격을 흡수함으로써 전기관련장비로 전달되는 진동이나 충격을 차단 흡수하는 전기관련장비 내진 장치에 있어서,
   지면으로부터 고정하여 전기관련장비를 고정하는 기초가 되는 ㄷ자모양 하부받침대(100);와
   하부받침대(100)로부터 전기관련장비 밑판(400)을 고정시켜주는 중심을 이루는 메인지지볼트(500);
   메인지지볼트(500)에 전기관련장비 밑판(400)을 고정시키고 이탈방지를 위한 너트(510);
   메인지지볼트(500)를 고정하고 잡아주기 위해 전기구조장비 밑판(400)과 하부받침대(100) 중간에 위치한 ㄷ자모양의 중간받침대(200);
   중간받침대(200)를 고정하기 위해 하부받침대(100)에 고정하는 2개의 중간받침대 고정볼트(250);
   메인지지볼트(500)가 관통되고 전기관련장비 밑판(400)을 바로 밑에서 떠받치는 ㄷ자모양의 상부받침대(300);
   메인지지볼트(500)로 직접적으로 배전반(수배전반. 동력반, 분전반 등 포함), 태양광 접속함 등 전기관련장비를 고정시키기 위해 구멍이 관통된 전기관련장비 밑판(400)과;
   지진 진동시 상부받침대(300)의 상하 진동을 흡수하기 위해 상부받침대(300)와 중간받침대(200) 사이에 위치한 메인지지볼트(500) 직경보다 큰 내경의 완충코일형 스프링(600);
   메인지지볼트(500)을 중심으로 관통되어지는 완충코일형 스프링(600)의 위아래 부분을 받쳐주는
   원형 와샤(520);와
   중간받침대(200)와 상부받침대(300)의 메인지지볼트(500)의 관통 구멍 주위에 전후좌우의 진동을 잡아주기 위해 설치하는 와샤(520)의 외경보다 적은 크기 외경인 2개의 방진고무판(610);으로 구성되어 지진 진동의 상하 전후좌우의 운동변위를 완충코일형 스프링(600)과 원형 방진고무판(610)으로 흡수하여 고·저압 수배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광접속함 등 전기관련장비에 크기에 따라 4모서리 이상 설치하여 지진진동으로 인한 메인지지볼트(500)의 중심축 변위를 최소화 하여 전기관련 장비에서 전기사고를 방지하고 안정적 운전을 유지케 하는 전기관련장비의 내진장치
2. 제 1항에 있어서,
   지진 진동시 상하의 지진 진동을 완충코일형 스프링(600)이 흡수하여 완충코일형 스프링(600)의 높이가 줄어들게 되면서 자연스럽게 상부받침대(300)가 아래로 내려오면서 전기관련장비 구조물 밑면을 받쳐주게 되고, 지진 진동의 좌우 충격은 상부받침대(300)와 중간받침대(200)의 관통부분 원형 방진고무판(610)이 수축되면서 충격을 흡수하고 그 이상 큰 변위는 ㄷ자모양 하부받침대(100)의 좌우 양측기둥이 ㄷ자모양 상부받침대(300)와 중간받침대(200)의 좌우 양측 기둥의 좌우 이탈을 기계적으로 막아주는 전기관련장비의 내진장치.
3. 제 1항에 있어서,
   지면에 부착된 하부받침대(100)에서 수직의 메인지지볼트(500)를 중심으로 중간받침대(200)의 원형 방진고무판(610), 원형 와샤(520), 완충코일형 스프링(600), 원형 와샤(520), 상부받침대(300)의 원형 방진고무판(610), 전기관련장비 밑판(400), 원형 와샤(520), 너트(510)로 적층 되는 구조로 메인지지볼트(500)의 나사부분은 너트에서 볼트 끝부분만 있고 나머지부분은 완충코일형 스프링(600), 원형 방진고무판(610) 및 원형 와샤(520)가 상하 운동에 지장이 없도록 나사 굴곡이 없는 메인지지볼트(500)로 구성된 전기관련장비의 내진장치.

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