KR20230026661A - 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반) - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 단선여부의 감시진단이 가능하고 본체의 내부의 온도를 일정온도의 이하로 유지할 수가 있으며 화재감지 및 화재진화를 용이하게 수행할 수가 있으며 내진성능이 우수하고 가동상태의 모니터링이 가능한 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 관한 것이다.

Description

수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반){Switchgear (high voltage panel, low voltage panel, distribution panel, motor control panel)}

본 발명은 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 단선여부의 감시진단이 가능하고 본체의 내부의 온도를 일정온도의 이하로 유지할 수가 있으며 화재감지 및 화재진화를 용이하게 수행할 수가 있으며 침수가 감지되어 대처를 할 수 있고 내진성능이 우수하고 가동상태의 모니터링이 가능한 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 관한 것이다.

일반적으로, 공장, 학교, 건물 등의 여러 분야의 작업장에서 전력을 사용하여 소정의 작업을 행하는 장비는, 전원을 공급하는 본체, 이 본체로부터 전원을 공급받아 실제 작업을 수행하는 작업기 및 본체로부터 작업기까지 전력을 전송하는 케이블로 이루어져 있다.

대부분의 작업장에서 본체와 작업기는 인접해 있기보다는 비교적 원거리로 격리되어 있으며, 여러 분야의 작업장의 소비 전력의 상태를 감지하는 중앙 통제소가 있으며, 이 중앙 통제소는 작업장에 과부하로 인한 화재 발생 위험을 감시하고, 이 감시 결과를 작업장이 상주해 있는 작업자에게 알려주며, 작업자는 이에 대한 조치를 취하여 화재 발생을 막을 수 있다.

이와 같이, 전력의 감시를 위하여 모든 작업장에서는 중앙 통제소의 감시 결과를 통제받는 작업자가 항상 대기하고 있어야 하므로, 이는 인건비 상승의 원인이 되고, 또한 작업자가 적절한 제어 동작을 취하지 않은 경우 전력 손실은 물론 엄청난 재해가 종종 발생할 수도 있는 위험성이 항상 내재해 있었다.

이와 같이 전원을 공급하는 본체에 해당하는 수배전반은 사용하는 과정에서 인체의 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 외부와의 직접적인 접촉제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어가 장착된 절연 함체와 수배전반 몸체와 연속적이며 균일한 공급전압에 대한 신뢰성을 감안하여 함체 내부에 차단기나 피뢰기와 같은 각종 보호장비의 설치가 필수적인 설비요건이 되고 있으며, 이러한 수배전반, 분전반, 모터 제어반 등의 열화 진단장치는 실외에 설치가 가능하도록 함과 아울러 침수에 의한 누전 등이 발생되지 않도록 하고, 외부인의 침입에 의한 안전사고를 방지하기 위하여 벽면과 지붕에 의해 외측면이 차단되도록 하되, 일 측에 출입문이 형성된 하우징을 형성하고, 하우징의 내측에 각종 전력장치들이 설치되도록 하고 있으므로, 고압의 전류가 흐르는 각종 전력장비들이 실외 환경에 노출되지 않으면서 안정적인 전력의 공급이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 전력장비들이 계절에 관계없이 최적의 온도조건 하에서의 작동을 보장받을 수 있게 되는 것이나, 종래기술들은 과전류나 누전차단을 위한 감지만 수행함으로써 하우징 내부의 온도 변화 등을 종합적으로 검토하여 열화상태를 추론하고 진단하는 기능은 제공하지 못하는 단점이 있었다.

수배전반을 구성하는 본체의 내부는 통상 밀폐된 구조로 외부 환경과 격리된 상태가 되는 데, 이러한 환경은 외부와의 기온차이 등으로 인해 수배전반 내부 공기중에는 습도가 순간적으로 높게 상승할 수 있고, 이러한 환경에서 예컨대 수배전반의 접속부 및 지지부를 감싸고 있는 절연체가 사용연수와 설치환경에 따라 손상되면 높게 상승한 습기에 접속부가 그대로 노출되어 지고, 이는 고압방전현상에 의하여 순식간에 아크가 발생하면서 절연파괴 및 화재로 이어지게 되는 것이고, 또한, 수배전반의 화재 발생 원인으로 결로현상을 예로 들 수 있는 데, 결로 현상은 수배전반 내, 외부의 온도차이로 인해 수배전반의 본체 내부 천정 및 벽면 등에서 결로수가 발생하는 것으로, 이러한 결로수가 내부기기로 떨어지게 되면 내부기기의 각종 전기 접속부에는 합선이 일어나 결과적으로 화재를 유발하게 되는 것이다.

그리고, 수배전반의 작동시 수반되는 발열을 냉각하기 위해 냉각팬을 이용하기도 하는데, 냉각팬의 자체 고장시에는 본체 내부의 고온에 따른 절연파괴에 의한 고장 또는 오작동을 유발하기도 하고, 수배전반의 외형 케이스는 전자파 차단을 위해 금속재질로 구성되어 자체의 방열 효과가 미미하기도 하고, 또한, 냉매를 이용하여 수배전반 내부로 냉각 파이프를 통해 순환시켜 냉각하기도 하나, 전술한 냉각팬 또는 냉매를 이용한 냉각 구조는 별도의 외부 전원 공급을 필요로 하는데, 정전에 따른불가피한 외부 전원공급의 차단시에는 수배전반을 적시에 냉각할 수 없는 심각한 문제점이 있었으며, 물론, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 무동력 냉각을 위한 수배전반이 제안된 바가 있으나, 상기 발명은 그 구조가 복잡하여 제조가가 높게 되고 신뢰성을 보장할 수가 없게 되는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 빈번해지고 있는 지진의 피해로 인해 건물과 구조물의 안전 확보가 중요하게 여겨지고 있고, 따라서, 구조가 변형되면 화재발생이 발생될 개연성이 높은 건물 내에 구비되는 수배전반에 대한 내진설계 기준이 점차 강화되고 있는 실정이며, 이에 따라 내진기능이 구비된 수배전반의 개발이 이루어지고 있다.

이러한 내진기능을 갖는 수배전반은 수평 방향으로 충격이 가해질 경우 베어링 지지 케이스 내에서 지지볼트가 소정 각도로 이동하게 되는데, 이때 바닥앵글과 지지앵글이 서로 부딪히면서 마모와 파손이 발생되고, 또한 바닥앵글과 지지앵글이 부딪히면서 소음이 발생하는 문제가 있으므로, 보다 구조가 간단하여 제작이 용이하면서도 수평 및 수직 방향으로 작용하는 진동을 효과적으로 흡수할 수 있는 내진장치가 구비된 수배전반(고압반, 저압반, 전동기 제어반, 분전반)의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이러한 수배전반은 배전 계통에서 전력을 분기하여 수용가 측에 공급하는 역할을 하며, 이러한 수배전반은 메인 차단기를 통해 공급된 전력은 분기 라인을 통해 부하 측으로 분기되며, 분기 차단기는 분기 라인에 설치되어, 부하 측에 공급되는 전력을 단속하고, 이러한 수배전반에서 부하 측에 공급되는 전력 품질, 부가적인 장치(예를 들어, 영상 고조파 필터)의 성능 등에 대한 정보는 이러한 수배전반의 관리자에게 보고되어야 하나, 종래 기술은 이러한 수배전반과 부가적인 장치의 성능 관련 정보를 제공하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1213091호

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 단선여부의 감시진단이 가능하고 수배전반의 내부온도를 일정하게 유지할 수가 있으며 화재발생시 신속한 소화가 가능하게 되고 침수가 감지되어 대처를 할 수 있고 내진성능이 우수하고 모니터링이 가능한 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 수배전반의 아크발생이나 방전이 발생되기 쉬운 부분에 방전감지센서가 부착되고, 이러한 방전이 일정 시간동안 지속되나를 감지하고, 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 경고신호가 발생되고 경고신호가 일정시간이후에도 계속될 경우에는 수배전반의 내부에 설치된 소화용기가 작동되어 소화액제가 분사되어 소화시키고 침수가 감지되어 대처를 할 수 있는 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 수배전반의 본체 내부의 온도 및 습도를 측정하는 온도/습도감지센서가 설치되어 설정치 이상의 온도/습도에서는 이를 감소시키도록 자동 냉각 구조부가 설치되거나 본체 내부에 설치된 가열부를 가동시키고 배기팬을 작동시켜 습도를 감소시키는 것이 가능한 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 수배전반의 내부의 온도를 일정 온도의 이하로 유지하여 화재의 발생을 미연에 방지하는 것이 가능하게 되도록 자동 냉각 구조부가 설치된 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 지면에 고정되는 외측프레임과, 상기 외측프레임의 내부에 설치되며 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)이 배치되는 내측프레임과, 상기 내측프레임의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부와, 상기 외측프레임과 내측프레임의 사이에 연결된 복수의 지지스프링을 갖는 면진지지대를 포함하는 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 내부에 설치된 LBS패널(Load Break Switch;부하차단개폐기), MOF패널(Metering Out Fit;전력량계량기), PF패널(Power Fuse;전력용퓨즈) 및 VCB패널(Vacuum Circuit Braker;진공차단기)의 각 패널별 구비된 수배전반의 상기 각 패널에 공급되는 전원의 연결상태가 외부에 표시되는 복수개의 인지램프를 포함하고, 이러한 상기 복수개의 인지램프는 전원의 연결의 온 및 오프 상태가 상호 구분되게 서로 다른 색상으로 점등 표시되도록 구성하는 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)은, 수배전반의 아크발생이나 방전이 발생되기 쉬운 부분에 방전감지센서가 부착되고, 이러한 방전이 일정시간동안 지속되나를 감지하고, 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 경고신호가 발생되고 일정시간이 더 경과되면 소화약재를 분사하는 소화용기가 내부에 설치되어 1차와 2차로 나누어 화재발생에 대처하게 되고 침수감지센서가 설치되어 침수가 감지되어 대처를 할 수 있고, 수배전반의 본체 내부의 습도와 온도를 설정치의 이하로 유지시키기 되어 화재의 발생을 미연에 방지하는 것이 가능하게 되고, 또한, 지면에 고정되는 외측프레임과, 상기 외측프레임의 내부에 설치되며 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)이 배치되는 내측프레임과, 상기 내측프레임의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부와, 상기 외측프레임과 내측프레임의 사이에 연결된 복수의 지지스프링을 갖는 면진지지대를 포함하고 수배전반본체의 외곽을 보강하는 내측보강프레임이 배치되어 지진에 의한 진동시에도 수배전반본체의 찌그러짐이 최소가 되도록 보강되고, 패널별 구비된 수배전반의 상기 각 패널에 공급되는 전원의 연결상태가 외부에 표시되는 복수개의 알림램프를 포함하고, 이러한 상기 복수개의 알림램프는 전원연결의 온 상태 및 오프 상태가 상호 구분되게 되어, 단선여부의 감시진단이 가능하고 내진성능이 우수하고 모니터링이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반의 개략적인 종단면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반의 화재예방 및 소화부의 개략적인 블럭도
도 3a,3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반의 사시도 및 자동 냉각 구조부의 정면도와 작동도
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반의 면진지지대의 면진부의 개략적인 사시도, 면진부의 개략적인 종단면도 및 면진지지대의 진동흡수를 하는 개략적인 작동이 도시된 작동도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 수배전반의 개략적인 사시도

본 발명에 대한 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 발명에서 사용되는 '수배전반'이라는 의미는 수전반 및 배전반에 속하는 특고압반, 고압반, MCC반, 분전반을 포함한다고 할 수 있을 것이다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에서 사용되는 수배전반이라는 용어는 특고압반, 고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반과 같은 전력을 분배하는 수단들을 모두 통칭하는 용어로 사용된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은 일 실시예로 특고압반(1)이 도시되었으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 특고압반(1)의 본체(11)의 내부에 LBS(Load Break Switch;부하차단개폐기)부(2), MOF(Metering Out Fit;전력량계량기)부(3), PF(Power Fuse;전력용퓨즈)부(4), VCB(Vacuum Circuit Braker;진공차단기)부(5) 및 PT(Potential Transformer;전력용변압기)부(6)가 설치되어 있고, LBS부(2)로 인입된 특고압이 PF부(4), MOF부(3), VCB(5)를 거친 뒤 변압기(7)에서 예컨대 220V의 저압으로 변압되고, 그 후 기중차단기(ACB:Air Circuit Breaker)(도시되지 않음))와 배선용차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)(도시되지 않음)등을 거쳐 각 수용가로 배분되고 있다

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)의 특고압반(1)은, 상기 각 구성부(2,3,4,5,6)의 투입 및 개방을 위하여 투입 및 차단되는 부분에 아크나 불꽃이 발생되는 것을 감지하기 위하여 본체(11)의 내부에 화재예방 및 소화부(20)가 설치되어 있다. 상기 화재예방 및 소화부(20)는 복수의 방전감지센서(21)가 부착되어 있고, 상기 복수의 방전감지센서(21)에 접속되어 아크나 불꽃이 지속되는 시간을 감지하고 이러한 방전이 일정시간이상이 지속되나를 감지하는 제어부(22)가 설치되고, 상기 제어부(22)에 의하여 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 상기 제어부(22)의 신호를 받아 경고신호가 발생되는 경고부(23)가 설치되어 있다. 상기 방전감지센서(21), 제어부(22) 및 경고부(23)에 의한 화재감지방법은 수동적으로 작동되는 것이고, 후술되는 소화용기(24)의 작동은 능동적으로 작동되는 2중의 화재감지방법으로 구성되어 있다.

상기 방전감지센서(21)는 아크나 코로나 방전에 의해서 발생되는 불꽃으로부터 방사되는 빛에 포함된 2.5~2.8㎛ 또는 4.2~4.5㎛ 범위의 적외선 또는 0.17~0.3㎛ 범위의 자외선을 감지하는 기능을 수행하고, 상기 방전감지센서(21)와 연결되어 상기 방전이 일정시간이상이 지속되면 이를 감지하고 송출하는 제어부(22)가 구비되고, 상기 제어부(22)의 신호를 받아 경고신호가 발생되는 경고부(23)가 설치되고, 일정시간이 더 경과되어 설정된 온도에 도달하면 소화약재를 분사하는 소화용기(24)가 내부에 설치되어 있다.

따라서, 도 1의 하단의 방전감지센서(21)에서 방전이 약 10초이상 지속되는 것이 감지되는 경우에는 상기 방전감지센서(21)에서 방전되는 이벤트가 지속적으로 감지되어 설정된 시간인 10초가 경과되는 경우에는 바로 경고부(23)에 통지하여 상기 경고부(23)에서는 경고음이나 경광등과 같은 비상사태의 발생을 외부로 알리게 되어 바로 적절한 조치가 취해질 수가 있게 되어, 방전이나 아크발생으로 인하여 수배전반에서 화재가 발생되는 것이 인접한 위치에 있는 작업자에 의하여 방지되므로 수동적으로 원천적으로 방지되게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은, 내부에 온도/습도감지센서(25)가 설치되고, 상기 온도/습도감지센서(25)는 본체(11)의 내부 공간의 공기중에 포함된 습도를 감지하여 제어부(22)로 신호를 송출하여 본체(11)의 내부의 과도한 습도가 있는 상태를 예방하는 구조를 갖는다. 본체(11)의 내부 공간의 습도가 설정치의 이상인 경우에는 온도/습도감지센서(25)가 이를 감지하고 본체(11)의 내부에 설치된 가열부(26)를 가동시키고 본체(11)의 내부에 설치된 배기팬(27)을 작동시켜 습도를 감소시키게 작동되는 것이다.

본 발명의 제1실시에에 따른 수배전반(A)는, 내부에 침수감지센서(28)가 설치되고, 상기 침수감지센서(28)는 본체(11)에 침수가 진행되면, 이를 감지하여 제어부(22)에 신호를 송출하여, 제어부(22)에서 경보를 발령할 수 있게 작동한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 도어(112)가 전면에 형성되고, 적어도 하나의 측면판(114)에 환기 및 통풍을 위한 통풍구(115)가 형성된다. 상기 통풍구(115) 외측에는 우수 또는 이물질의 침투를 방지하는 방지판(116)이 일정 각도로 경사져 측면판(114)에 형성되어 있다. 상기 수배전반(A)의 본체(11)의 내부의 상기 통풍구(115)에 인접하게 자동 냉각 구조부(50)가 설치되어 있다.

상기 자동 냉각 구조부(50)는, 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축하는 열반응액이 내부에 수납된 피스톤(51)과, 상기 피스톤(51)의 내부에 수납된 열반응액의 팽창 또는 수축에 의해 전후진하는 로드(52)와, 상기 로드(52)의 상단에 결합된 개폐봉(53)과, 상기 개폐봉(53)의 일단부에 고정된 개폐판(54)과, 상기 신장된 로드(52)를 원위치로 복귀시키는 스프링(55)을 포함한다. 상기 개폐판(54)은 통풍구(115)의 크기와 유사하게 형성되어 정상시에는 상기 통풍구(115)를 폐쇄하는 상태로 설치되어 있다. 상기 개폐봉(53)은 일단부는 힌지고정되고 타단부에는 개폐판(54)이 고정되고 상기 통풍구(115)를 폐쇄하고 있어, 그 구조가 대단히 간단한 구조를 갖으며, 특고압반(1)의 내부의 온도가 상승되면 열반응액이 팽창되므로 상기 피스톤(51)의 일단부에 승강가능하게 고정된 로드(52)가 압력을 받아 상승작동되므로 로드(52)의 상단에 배치된 개폐봉(53)이 상승되는 방향으로 회동되므로 개폐판(54)이 회동되어 통풍구(115)가 개방되므로 찬공기가 상기 특고압반(1)의 내부로 유입되어 내부의 온도를 낮추게 되고 특고압반(1)의 내부의 온도가 내려가면 팽창되었던 열반응액이 수축되므로 로드(52)가 중력과 스프링(55)으로 하강하게 되면서 연이어 개폐봉(53)과 개폐판(54)도 반대방향으로 회동되면서 개방된 통풍구(115)가 폐쇄되는 방식으로 작동되어 자동으로 수배전반의 내부의 온도를 위험하지 않은 온도로 유지할 수가 있게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 면진지지대(31)가 지면에 접하게 하부에 설치되고, 상기 면진지지대(31)의 상부에 수배전반본체(1)가 배치되어 지진발생시에도 상하방향이나 좌우방향의 흔들림을 방지하는 구조를 갖는다.

상기 면진지지대(31)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 지면에 고정되는 외측프레임(311)과, 상기 외측프레임(311)의 내부에 설치되며 수배전반의 본체(11)가 배치되는 내측프레임(312)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부(313)와, 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결된 복수의 지지스프링(314)을 갖는다.

상기 면진지지대(31)의 면진부(313)는 원통형 면진본체(313a)와, 상기 면진본체(313a)의 상하를 가르는 분할판(313b)과, 상기 분할판(313b)의 상부에 형성된 상부면진공간(313d)의 내부에 배치되며 상하진동을 흡수하는 상하진동스프링(313e)과, 상기 분할판(313b)의 하부에 형성된 하부면진공간(313f)의 내부에 설치되며 전후진동 및 좌우진동을 흡수하게 이동하는 구름 볼베어링(313g)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상기 상하진동스프링(313e)의 상부가 고정되는 캡지지부(313h)가 포함된다.

상기 면진지지대(31)의 면진부(313)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 지진에 의한 상하진동의 발생시에는 상기 상부면진공간(313d)에 배치된 상하진동스프링(313e)이 신장과 수축을 반복하면서 상하진동을 효과적으로 흡수하게 되고, 지진에 의한 좌우진동의 발생시에는 하부면진공간(313f)에 배치된 구름 볼베어링(313g)이 좌우방향으로 구르면서 좌우방향으로 진행되는 충격을 효과적으로 흡수하게 되므로, 대단히 지진에 대한 충격을 효과적으로 흡수하면서도 구조가 간단하게 되어 제조비용이 절감되는 것이다.

특히, 다수의 지지스프링(314)은 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결된 구조를 가지므로, 지진의 발생시에도, 상하방향의 진동에 대하여도 상하로 이동되면서 상기 내측프레임(312)을 지지하고, 전후진동이나 좌우진동에 대하여도 전후로 이동되거나 좌우로 이동되면서 상기 내측프레임(312)을 견고하게 지지하게 되므로서, 지진의 발생에 대하여도, 1차는 지지스프링(314)에 의하여 진동이 감쇄되고, 2차는 면진부(313)에 의하여 진동이 감쇄되므로 효과적인 지진에 대한 대처가 가능하게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은 수배전반본체(1)의 내측에 지진에 의한 상하좌우의 진동이 발생시에 수배전반본체(1)의 찌그러짐을 보강하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 내측의 전면부와 후면부상에 내측보강프레임(32)이 고정배치되어 지진에 의한 진동시에도 수배전반본체(1)의 찌그러짐이 최소가 되도록 보강된 구조를 갖는다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수배전반(A)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 특고압반(1)의 내부에는 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)가 설치되고, 상기 각 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)는 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 각 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)의 접속상태를 외부에 표시하기 위한 인지램프(41)가 설치되어 있다.

상기 인지램프(41)는 상기 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)의 접속되는 부분에 접속되고 이러한 접속부가 외부로 인식되도록 상기 특고압반(1)의 외측덮개(11)상에 각기 분리되게 배치되어 있으므로, 용이하게 상기 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)의 통전상태를 외부에서 인식할 수가 있게 되는 것이고, 전원이 점등되면 상기 인지램프(41)가 점등되고, 전원이 차단되면 상기 인지램프(41)가 소등되게 표시되거나, 다른 접속시에는 다른 색상인 적색으로 차단시에는 또 다른 색상인 녹색으로 표시될 수도 있을 것이며, 이와 같이 수배전반(A)의 외측덮개(11)를 개방하지 않고도 인지램프(41)의 상태를 파악하므로서 용이하게 수배전반(A)의 전원투입의 여부를 용이하게 파악할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수배전반(A)의 작동에 대하여 이하에 상세하게 기술한다.

먼저, 수배전반(A)에서 방전이 감지되고, 일 방전감지센서(21)에서 방전이 약 10초이상 지속되는 것이 감지되는 경우에는 상기 방전감지센서(21)에서 방전되는 이벤트가 제어부(22)에 의해 지속적으로 감지되어 설정된 시간인 10초가 경과되는 경우에는 바로 경고부(23)에 통지하여 상기 경고부(23)에서는 경고음이나 경광등과 같은 비상사태의 발생을 외부로 알리게 되어 바로 적절한 조치가 취해질 수가 있게 되게 되고, 만일, 경고음이 발생되거나 경광등이 점등된 것과 같은 비상 상태가 지속되어 약 30초나 1분이 경과되어도 인근에 있는 사람에 의하여 비상상태에 대한 적절한 조치가 취해지지 않을 경우에는, 상기 소화용기(24)내의 소화액제가 팽창되어 소화용기(24)가 상기 특고압반(1)의 내부로 소화액제를 분사하면서 소화기능을 능동적으로 수행할 수가 있게 되는 것이다.

또한, 특고압반(1)의 내부의 온도가 상승되면, 열반응액이 팽창되므로 상기 피스톤(51)의 일단부에 승강가능하게 고정된 로드(52)가 압력을 받아 상승작동되므로 로드(52)의 상단에 배치된 개폐봉(53)이 상승되는 방향으로 회동되므로 개폐판(54)이 회동되어 통풍구(115)가 개방되므로 찬공기가 상기 특고압반(1)의 내부로 유입되어 내부의 온도를 낮추게 되고 특고압반(1)의 내부의 온도가 내려가면 팽창되었던 열반응액이 수축되므로 로드(52)가 중력과 스프링(55)으로 하강하게 되면서 연이어 개폐봉(53)과 개폐판(54)도 반대방향으로 회동되면서 개방된 통풍구(115)가 폐쇄되는 방식으로 작동되어 자동으로 수배전반의 내부의 온도를 적정온도로 유지할 수가 있게 되는 것이다.

지진 발생시에는, 지진에 의한 상하진동의 발생은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부면진공간(313d)에 배치된 상하진동스프링(313e)이 신장과 수축을 반복하면서 상하진동을 효과적으로 흡수하게 되고, 지진에 의한 좌우진동 또는 전후진동의 발생은, 하부면진공간(313f)에 배치된 구름 볼베어링(313g)이 좌우방향 또는 전후방향으로 구르면서 좌우방향 또는 전후방향으로 진행되는 충격을 효과적으로 흡수하게 되고, 특히, 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결설치된 다수의 지지스프링(314)은 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결된 구조를 가지므로, 지진의 발생시에도, 상하방향의 진동에 대하여도 상하로 진동하는 상기 내측프레임(312)을 외측에서 지지하고, 전후진동이나 좌우진동에 대하여도 상기 내측프레임(312)을 전후로 이동이동이나 좌우이동이 방지되게 탄력을 가하게 되면서 상기 내측프레임(312)을 견고하게 지지하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 수배전반(A)은 지진의 발생에 대하여도, 1차는 지지스프링(314)에 의하여 진동이 감쇄되고, 2차는 면진부(313)에 의하여 진동이 감쇄되므로 효과적인 지진에 대한 대처가 가능하게 되는 것이다.

그리고, 이와 같이 지진이 발생되어 수배전반(A)이 진동에 의하여 흔들린다고 하더라도, 본 발명에 따른 수배전반(A)은 수배전반본체(1)의 내측에 지진에 의한 상하좌우의 진동이 발생시에 수배전반본체(1)의 찌그러짐을 보강하기 위하여, 그 내측의 전면부와 후면부상에 내측보강프레임(32)이 배치되어 지진에 의한 진동시에도 상기 내측보강프레임(32)이 수배전반본체(1)의 모서리부분을 보강하는 구조이므로 수배전반본체(1)의 찌그러짐이 최소가 되게 되어 지진에도 안정적인 작동이 가능한 구조를 제공할 수가 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 수배전반(A)은 내측에 설치된 구성부품들, 예를 들면, 특고압반(1)의 내부에 설치된 LBS부(2), MOF부(3), PF부(4) 및 VCB부(5)가 전기적으로 서로 연결되고 통전이 되고 있는지의 여부를 상기 특고압반(1)의 외측덮개(11)상에 설치된 인지램프(41)의 점등상태에 따라 용이하게 파악하는 것이 가능하게 되므로, 용이하게 수배전반(A)의 작동을 파악할 수가 있게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)은, 수배전반의 아크발생이나 방전이 발생되기 쉬운 부분에 방전감지센서가 부착되고, 이러한 방전이 일정시간동안 지속되나를 감지하고, 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 경고신호가 발생되고 일정시간이 더 경과되면 소화약재를 분사하는 소화용기(24)가 내부에 설치되어 1차와 2차로 나누어 화재발생에 대처하게 되고, 지면에 고정되는 외측프레임과, 상기 외측프레임의 내부에 설치되며 수배전반이 배치되는 내측프레임과, 상기 내측프레임의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부와, 상기 외측프레임과 내측프레임의 사이에 연결된 복수의 지지스프링을 갖는 면진지지대를 포함하고 수배전반본체의 외곽을 보강하는 내측보강프레임(32)이 배치되어 지진에 의한 진동시에도 수배전반본체(1)의 찌그러짐이 최소가 되도록 보강되고, 패널별 구비된 수배전반의 상기 각 패널에 공급되는 전원의 연결상태가 외부에 표시되는 복수개의 알림램프를 포함하고, 이러한 상기 복수개의 알림램프는 전원연결의 온 상태 및 오프 상태가 상호 구분되게 되어, 단선여부의 감시진단이 가능하고 내진성능이 우수하고 모니터링이 가능하게 되었다.

본 발명에 따른 수배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터 제어반)은 일반적인 수배전반의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

A 수배전반 1 특고압반
11 본체 112 도어
114 측면판 115 통풍구
116 방지판 2 LBS부
3 MOF부 4 PF부
5 VCB부 6 PT부
7 변압기 20 소화부
21 방전감지센서 22 제어부
23 경고부 24 소화용기
25. 온도/습도감지센서 26 가열부
27 배기팬 28 침수감지센서
31 면진지지대 311 외측프레임
312 내측프레임 313 면진부
313a 원통형 면진본체 313b 분할판
313d 상부면진공간 313e 상하진동스프링
313f 하부면진공간 313g 구름 볼베어링
313h 캡지지부 314 지지스프링
32 내측보강프레임 41 인지램프
50 자동 냉각 구조부 51 피스톤
52 로드 53 개폐봉
54 개폐판 55 스프링

Claims (5)

1. 수배전반(A)에 있어서,
   상기 수배전반(A)은, 전력의 투입 및 개방을 위하여 투입 및 차단되는 부분에 아크나 불꽃이 발생되는 것을 감지하기 위하여 복수의 방전감지센서(21)가 부착되어 있고,
   상기 복수의 방전감지센서(21)에 접속되어 아크나 불꽃이 지속되는 시간을 감지하고 이러한 방전이 일정시간이상이 지속되나를 감지하는 제어부(22)가 부착되고,
   상기 제어부(22)에 의하여 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 상기 제어부(22)의 신호를 받아 경고신호가 발생되는 경고부(23)가 설치되고,
   상기 방전감지센서(21), 제어부(22) 및 경고부(23)에 의한 화재발생경고시간이 일정시간이 경과되면 내부에 설치된 소화용기(24)가 작동되는 것을 특징으로 하는 수배전반
   
2. 수배전반(A)에 있어서,
   상기 수배전반(A)은, 면진지지대(31)가 지면에 접하게 하부에 설치되고, 상기 면진지지대(31)의 상부에 수배전반본체(1)가 배치되어 지진발생시에도 상하방향이나 전후좌우방향의 진동을 흡수하는 구조를 갖으며,
   상기 면진지지대(31)는, 지면에 고정되는 외측프레임(311)과, 상기 외측프레임(311)의 내부에 설치되며 수배전반본체(1)가 배치되는 내측프레임(312)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부(313)와, 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결된 복수의 지지스프링(314)을 갖으며,
   상기 면진지지대(31)의 면진부(313)는 원통형 면진본체(313a)와, 상기 면진본체(313a)의 상하를 가르는 분할판(313b)과, 상기 분할판(313b)의 상부에 형성된 상부면진공간(313d)의 내부에 배치되며 상하진동을 흡수하는 상하진동스프링(313e)과, 상기 분할판(313b)의 하부에 형성된 하부면진공간(313f)의 내부에 설치되며 전후진동 및 좌우진동을 흡수하게 이동하는 구름 볼베어링(313g)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상기 상하진동스프링(313e)의 상부가 고정되는 캡지지부(313h)이 포함된 것을 특징으로 하는 수배전반
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   내부에 온도/습도감지센서(25)가 설치되고, 상기 온도/습도감지센서(25)는 본체(11)의 내부 공간의 공기중에 포함된 습도를 감지하여 제어부(22)로 신호를 송출하여 본체(11)의 내부의 과도한 습도가 있는 상태를 예방하여 본체(11)의 내부 공간의 습도가 설정치의 이상인 경우에는 온도/습도감지센서(25)가 이를 감지하고 본체(11)의 내부에 설치된 가열부(26)를 가동시키고 본체(11)의 내부에 설치된 배기팬(27)을 작동시켜 습도를 감소시키게 작동하고, 본체(11)의 내부온도가 높을 경우에는 개폐판(54)의 개방된 통풍구(115)의 개방작동으로 수배전반의 내부의 온도를 위험하지 않은 온도로 유지할 수가 있고,
   내부에 침수감지센서(28)가 설치되어, 본체(11)의 침수를 감지하면 이를 제어부(22)로 침수신호를 송출하는것을 특징으로 하는 수배전반
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   도어(112)가 전면에 형성되고, 적어도 하나의 측면판(114)에 환기 및 통풍을 위한 통풍구(115)가 형성되고, 본체(11)의 내부의 상기 통풍구(115)에 인접하게 자동 냉각 구조부(50)가 설치되고,
   상기 자동 냉각 구조부(50)는, 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축하는 열반응액이 내부에 수납된 피스톤(51)과, 상기 피스톤(51)의 내부에 수납된 열반응액의 팽창 또는 수축에 의해 전후진하는 로드(52)와, 상기 로드(52)의 상단에 결합된 개폐봉(53)과, 상기 개폐봉(53)의 일단부에 고정된 개폐판(54)과, 상기 신장된 로드(52)를 원위치로 복귀시키는 스프링(55)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반
   
5. 수배전반(A)에 있어서,
   상기 수배전반(A)은, 전력의 투입 및 개방을 위하여 투입 및 차단되는 부분에 아크나 불꽃이 발생되는 것을 감지하기 위하여 복수의 방전감지센서(21)가 부착되어 있고,
   상기 복수의 방전감지센서(21)에 접속되어 아크나 불꽃이 지속되는 시간을 감지하고 이러한 방전이 일정시간이상이 지속되나를 감지하는 타이머가 제어부(22)에 부착되고,
   상기 타이머가 부착된 제어부(22)에 의하여 일정시간이상으로 지속되는 경우에는 상기 타이머가 부착된 제어부(22)의 신호를 받아 경고신호가 발생되는 경고부(23)가 설치되고,
   상기 방전감지센서(21), 제어부(22) 및 경고부(23)에 의한 화재발생경고시간이 일정시간이 경과되면 내부에 설치된 소화용기(24)가 작동되고,
   면진지지대(31)가 지면에 접하게 하부에 설치되고, 상기 면진지지대(31)의 상부에 수배전반본체(1)가 배치되어 지진발생시에도 상하방향이나 전후좌우방향의 진동을 흡수하는 구조를 갖으며,
   상기 면진지지대(31)는, 지면에 고정되는 외측프레임(311)과, 상기 외측프레임(311)의 내부에 설치되며 수배전반본체(1)가 배치되는 내측프레임(312)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상부에는 상하진동스프링이 배치되고 하부에는 구름 볼베어링부가 설치된 면진부(313)와, 상기 외측프레임(311)과 내측프레임(312)의 사이에 연결된 복수의 지지스프링(314)을 갖으며,
   상기 면진지지대(31)의 면진부(313)는 원통형 면진본체(313a)와, 상기 면진본체(313a)의 상하를 가르는 분할판(313b)과, 상기 분할판(313b)의 상부에 형성된 상부면진공간(313d)의 내부에 배치되며 상하진동을 흡수하는 상하진동스프링(313e)과, 상기 분할판(313b)의 하부에 형성된 하부면진공간(313f)의 내부에 설치되며 전후진동 및 좌우진동을 흡수하게 이동하는 구름 볼베어링(313g)과, 상기 내측프레임(312)의 모서리의 하부에 고정설치되며 상기 상하진동스프링(313e)의 상부가 고정되는 캡지지부(313h)이 포함되고,
   상기 수배전반(A)은 수배전반본체(1)의 내측에 지진에 의한 상하좌우의 진동이 발생시에 수배전반본체(1)의 찌그러짐을 보강하기 위하여 그 내측의 전면부와 후면부상에 내측보강프레임(32)이 고정배치되고,
   상기 수배전반(A)은 내측에 설치된 구성부품이 전기적으로 서로 연결되고 통전이 되고 있는지의 여부를 상기 수배전반(A)의 외측덮개(11)상에 설치된 인지램프(41)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수배전반

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