KR20190090586A - 수배전반의 온도상승 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변전소 등에서 전송된 전력을 상용전압으로 변환하여 수용가 등에 공급하는 수배전반의 함체가 태양의 직사광선에 의해 가열되는 것을 방지하고 수배전반에서 발생하는 열을 자연스럽게 배출할 수 있도록 한 수배전반의 온도상승 방지구조에 관한 것으로서,
전면 상단에 개구부가 형성되고 수배전 구조물이 내장되는 함체(10)와; 상부면이 상기 함체(10)의 저면에 연결되고 하부면이 지지구조물에 연결되어 상기 함체를 지지하는 지지부재(20)와; 상기 함체(10)의 전방 개구부를 개폐하도록 상기 함체(10)에 회전 가능하게 설치되고 일측에 관찰창(35)이 구비된 도어(30);를 포함하는 수배전반에 있어서, 상기 함체(10)의 상부에 직사광선을 차폐하는 단열지붕(40)이 설치되고, 상기 함체(10)의 양쪽 측면 상부측에 각각 통풍구(15)가 형성됨과 아울러 상기 통풍구(15)로 빗물이 유입되는 것을 차단하면서도 공기가 원활하게 이동하도록 상기 함체(10)의 측면으로부터 일정 정도 이격되게 한 쌍의 방수 캡(50)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

수배전반의 온도상승 방지구조{Temperature Rise Preventing Structure for Power Distribution System }

본 발명은 변전소 등에서 전송된 전력을 상용전압으로 변환하여 수용가 등에 공급하는 수배전반이 과열되는 것을 방지하는 수배전반의 온도상승 방지구조에 관한 것으로서, 특히 태양의 직사광선에 의해 수배전반의 함체가 가열되는 것을 방지하고 수배전반에서 발생하는 열을 자연스럽게 배출할 수 있도록 한, 수배전반의 온도상승 방지구조에 관한 것이다.

수배전반이란 발전소 또는 변전소로부터 전송된 전력을 저전압으로 변환하여 수용가 등에 나눠주는 전력시스템으로서, 수천에서 수만 볼트 급의 특고압을 상용 저전압으로 낮추어 수용가 등에 공급하고 있다.

특히, 학교, 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에서는 필요로 하는 전력을 얻기 위하여, 변전소로부터 공급되는 특고압을 수전하여 적정한 저전압의 상용전압으로 변환하기 위한 수배전반을 필요로 하고 있다.

이러한 수배전반은 하나의 폐쇄형 함체 내에 특고압을 저전압으로 변환하는 몰드변압기와, 계기용변류기, 고압 인입선로를 스위치하는 고장구간자동개폐기 및 한류형 고압퓨즈 등과 같은 수배전 구조물이 설치되어 이루어지며, 수용가 측의 전력사용량에 따라 고압변압기 등에서 열이 발생하여 함체 내부의 온도가 상승하게 된다.

수배전반에서 그 함체 내부온도의 과도한 상승은 각종 부품 및 기기들의 동작효율과 정확도가 떨어지고 나아가서는 화재를 유발할 수 있으므로, 방열은 중요한 문제가 된다.

이에 따라, 수배전반의 내부에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 여러가지 방법이 제시되고 있으며, 함체의 상부에 방열 플레이트를 설치하여 수배전반의 열을 방출시키기도 한다. 이 경우 함체를 밀폐하여 수배전반 내의 미립먼지 유입을 억제하고 냉각소음 발생을 최소화하며 배전반 내 결로현상 등을 방지할 수 있게 되지만, 방열 플레이트만으로는 충분한 방열 효과를 얻기 어렵다.

또한, 변압부를 수배전반의 하부에 배치함과 아울러 하부에서 상부로 내부열기를 방출하기 위한 배기팬을 설치함으로써, 공기의 강제 순환을 이용하여 열을 방출하기도 한다. 그리고, 열발생이 심한 경우는 수배전반의 외부에서 대형 선풍기를 작동시켜 수배전반의 내부 온도를 낮추기도 한다.

그러나 외부에서 대형 선풍기를 작동시킬 경우 수배전반의 개방시 먼지 등의 이물질이 수배전반 내부로 유입된 후 내부 구조물에 부착됨으로써 전기/전자적 오동작 등의 문제를 일으켜서 사고를 유발하기도 한다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 내부 공간을 갖는 외함 베이스와, 상기 외함 베이스의 상부에 구성되어 내부의 공기를 외부로 배출하는 다수의 냉각팬과, 상기 외함 베이스의 일측면에 구성되어 개폐가 가능하고 칼라 강판과 콤팩트라미네이팅 및 방열 처리된 흡음제가 차례로 적층되고, 그 사이에 접착제를 통해 부착되는 칼콤 도어를 포함하며, 도어를 칼라 강판과 콤팩트라미네이팅 결합으로 구성함으로써 외부열 차단과 단열로 전기기기의 안전성과 수명을 향상시키도록 한 칼콤 도어를 갖는 수배전반을 개시하고 있다.

특허문헌 2는, 배전반의 내부에 기기들로부터 발생하는 열기를 상승기류 작용에 의해 외부로 배출하는 배출판과 외기 유입시 발생하는 습기를 제거하기 위한 습기제거부를 설치하고, 또 외부표면에 태양열을 차단하기 위한 차단도료를 도포함으로써, 함체 내부 온도를 최대한 낮추어 고열로 인해 발생하는 내부기기의 수명 연장과 수, 배전반의 효율을 높일 수 있도록 한 수, 배전반 및 변압기 함체로, 상기 함체 하부에 외기를 흡입하기 위해 형성되는 흡입구멍과, 상기 흡입구멍의 근접위치에 설치되는 공기 유도관과, 상기 공기 유도관에 의해 기기에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 방출구와, 상기 기기에서 발생하는 잔열을 함체 외부로 방출하기 위해 전면과 상부에 재킷이 형성된 방열판과, 상기 함체를 지면으로부터 지지하기 위한 지주 및 받침대를 구비한, 수,배전반 및 변합기 함체를 개시하고 있다.

특허문헌 3은, 수배전반의 배전반 상단부 전면에 슬라이딩 방식으로 가변 되도록 케이스 삽입홈이 형성되는 본체부; 상기 케이스 삽입홈에 슬라이드 방식으로 삽입되며, 전체 면이 강화 아크릴판으로 가변케이스가 형성되는 가변부; 상기 수배전반의 내부 상단부와 하단부에 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위해 배전반 하단 전면에 제1환기팬이 구비되고, 상기 배전반 내부 중앙에 제2환기팬이 구비되는 방열부;를 포함하며, 방열구조물이 상부와 하부의 분리형으로 구조적 설계되어 하이브리드 수배전반 본체 내부의 온도가 일정치 상승시에 팬의 작동과 개폐판의 작동으로 내부의 열을 외부로 배출시킴으로 방열 효과를 극대화하는 효과와 설정 온도에 따라 자동으로 가변부가 슬라이딩 되어 개폐판과 팬을 작동시켜 줌으로 관리자가 수시로 확인하지 않아도 되는 효과를 제공하며, 가변부의 전체면이 강화 플라스틱 또는 강화 유리로 이루어져 내부의 상태를 확인할 수 있도록 하여 관리자가 쉽게 내부 상태를 확인할 수 있도록 하는, 분리형 가변 방열구조를 갖는 하이브리드 수배전반을 개시하고 있다.

KR 10-1032348 B1 KR 10-2011-0129309 A KR 10-1197428 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양으로부터의 복사열에 의한 함체 내부의 온도 상승을 억제함과 아울러 함체 내외부의 온도차에 의한 공기 흐름과 바람에 의한 공기 흐름을 이용하여 함체 내부의 열이 자연스럽게 배출되도록 함으로써 함체 내부의 온도상승을 억제할 수 있도록 한, 수배전반의 온도상승 방지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 함체의 내부로 빗물 등이 유입되어 수배전 구조물에 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한, 수배전반의 온도상승 방지구조를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공기의 유동 과정에서 함체 내부로 이물질과 미세 먼지가 유입되지 않도록 하여 수배전 구조물에 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한, 수배전반의 온도상승 방지구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전면 상단에 개구부가 형성되고 수배전 구조물이 내장되는 함체와; 상부면이 상기 함체의 저면에 연결되고 하부면이 지지구조물에 연결되어 상기 함체를 지지하는 지지부재와; 상기 함체의 전방 개구부를 개폐하도록 상기 함체에 회전 가능하게 설치되고 일측에 관찰창이 구비된 도어;를 포함하는 수배전반에 있어서, 상기 함체의 상부에 직사광선을 차폐하는 단열지붕이 설치되고, 상기 함체의 양쪽 측면 상부측에 각각 통풍구가 형성됨과 아울러 상기 통풍구로 빗물이 유입되는 것을 차단하면서도 공기가 원활하게 이동하도록 상기 함체의 측면으로부터 일정 정도 이격되게 한 쌍의 방수 캡이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조에 따르면, 상기 단열지붕은 함체에 비해 전방측으로 돌출됨과 아울러, 상부면이 전방측과 후방측으로 각각 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조에 따르면, 상기 단열지붕은 백색으로 도색된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조에 따르면, 상기 통풍구에 필터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조에 따르면, 상기 도어는 함체의 좌측에 회전 가능하게 설치되는 좌측 도어와, 상기 함체의 우측에 회전 가능하게 설치되고 관찰창이 구비된 우측 도어로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조는 수배전반의 함체 상부에 단열 지붕이 형성됨에 따라 태양의 고도가 높을 때 직사광선이 차단되어 함체의 상부 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 되고, 함체의 양측에 각각 통풍구가 형성됨에 따라 함체 내부의 열이 외부로 쉽게 방출되고 함체 내외부의 공기가 자연스럽게 순환하면서 함체 내부를 냉각시키게 되어 수배전반의 내부 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있게 되는 효과가 있다.

또, 단열지붕이 함체에 비헤 전방으로 돌출됨에 따라 빗물 등이 함체와 도어 사이의 틈새로 유입되지 않게 되고 내부의 수배전 구조물이 수분에 의해 오작동하거나 훼손되는 것을 방지할 수 있게 되고, 단열지붕의 상부면이 경사면으로 형성됨에 따라 빗물이 고이거나 눈이 쌓이는 것이 방지됨은 물론 단열지붕의 내측에 공기층이 형성되어 단열성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 단열지붕이 백색으로 도색됨에 따라 태양광이 반사되어 단열지붕에 열이 축적되는 것이 방지되는 효과가 있다.

또, 함체의 양측에 형성된 통풍구에 필터가 설치됨에 따라 함체 내부로 이물질은 물론 미세먼지가 유입되지 않게 되어 미세 먼지가 수배전 구조물에 흡착되어 발생하는 장치의 오작동과 장비 훼손은 물론 화재 발생이 방지되는 효과가 있다.

또한, 단열지붕에 아이볼트와 같은 인양고리를 설치하여 수배전반 전체를 들어올릴 수 있도록 함으로써, 수배전반의 설치 작업이 용이해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온도상승 방지구조가 적용된 수배전반의 외관사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수배전반의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수배전반의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 수배전반의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 수배전반의 저면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 수배전반의 온도상승 방지구조는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 전면 상단에 개구부가 형성되고 수배전 구조물이 내장되는 함체(10)와; 상부면이 상기 함체(10)의 저면에 연결되고 하부면이 지지구조물에 연결되어 상기 함체를 지지하는 지지부재(20)와; 상기 함체(10)의 전방 개구부를 개폐하도록 상기 함체(10)에 회전 가능하게 설치되고 일측에 관찰창(35)이 구비된 도어(30);를 포함하는 수배전반에 적용되는 것으로, 상기 함체(10)의 상부에 직사광선을 차폐하는 단열지붕(40)이 설치되고, 상기 함체(10)의 양쪽 측면 상부측에 각각 통풍구(15)가 형성됨과 아울러 상기 통풍구(15)로 빗물이 유입되는 것을 차단하면서도 공기가 원활하게 이동하도록 상기 함체(10)의 측면으로부터 일정 정도 이격되게 한 쌍의 방수 캡(50)이 설치되어 이루어진다.

이에 따라, 태양이 높은 고도에 있는 11시에서 3시 사이에 함체(10)의 상부면으로 내리쬐는 높은 온도의 직사광선을 상기 단열지붕(40)이 차단하게 되어, 태양의 직사광선에 의해 함체(10)의 내부 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 함체(10)의 내부에 위치한 수배전 구조물에서 발생하는 열이 한 쌍의 통풍구(15)를 통해 방출되어 함체(10)의 내부 온도가 상승하는 것이 방지된다. 특히, 바람이 불 경우에는 일측 통풍구(15)를 통해 공기가 유입된 후 타측 통풍구(15)를 통해 빠져나가면서 함체(10)의 내부에 축적된 열을 배출하게 되어 방열 효과가 더욱 향상된다. 그리고, 상기 통풍구(15)의 전방에 방수 캡(50)이 설치됨에 따라 눈이나 비가 내릴 때 눈 또는 빗물이 상기 통풍구(15)를 통해 함체(10)의 내부로 유입되지 않게 된다.

상기 단열지붕(40)은 함체(10)에 비해 전방측으로 돌출됨과 아울러, 상부면이 전방측과 후방측으로 각각 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 전방측의 경사는 급하게 형성되고 후방측 경사는 완만하게 형성된다. 이에 따라, 상기 함체(10)와 도어(30) 사이의 틈새로 빗물 등이 유입되는 것을 방지할 수 있음은 물론 상기 단열지붕(40)의 상면에 빗물이 고이거나 눈이 쌓이는 것을 방지할 수 있게 되고, 상기 단열지붕(40)의 내부에 공기층이 형성되어 단열지붕(40)과 함체(10)의 상면 사이에서 열이 전도되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고, 상기 단열지붕(40)은 백색으로 도색된 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 태양의 직사광선이 단열지붕(40)에 의해 반사되어 단열지붕(40)의 온도 상승이 방지된다.

또한, 상기 단열지붕(40)에는 인양을 위한 인양고리가 설치되는 것이 바람직하며, 인양고리는 단열지붕(40)의 길이 방향 양측에 서로 대응하게 설치되는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 인양고리로는 아이볼트(45)를 사용한다. 이에 따라, 아이볼트(45)에 크레인의 후크부재를 결합하여 상기 단열지붕(40)과 함체(10) 및 지지부재(20)를 포함하는 수배전반 전체를 들어올린 후 이동 설치할 수 있게 된다.

한편, 상기 통풍구(15)에는 먼지의 유입을 방지하기 위한 필터가 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 필터(16)는 헤파필터(HEPA filter; high efficiency particulate air filter)가 사용될 수 있다. 헤파필터는 미세한 입자를 제거할 수 있는 필터로, 미세입자나 세균을 99.7% 이상 제거할 수 있어 세균이나 먼지 등에 의해 오염되는 것을 차단하는 역할을 한다. 따라서, 바람에 의해 공기가 상기 함체(10)의 내부로 유입될 때 먼지가 함께 유입되어 수배전 구조물에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 도어(30)는 함체(10)의 좌측에 회전 가능하게 설치되는 좌측 도어(31)와, 상기 함체(10)의 우측에 회전 가능하게 설치되고 관찰창(35)이 구비된 우측 도어(32)로 이루어진 것이 바람직하다. 이때, 상기 좌측 도어(31)는 우측 도어(32)에 비해 작게 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수배전반의 온도상승 방지구조는 단열지붕과 한 쌍의 통풍구를 이용하여 수배전반의 내부 온도가 상승하는 것을 억제하게 된다.

단열지붕(40)은 함체(10)의 상부에 위치하여 태양이 높은 고도에 있는 11시 내지 3시 사이에 태양으로부터의 직사광선을 차단함으로써 함체(10)의 상부가 가열되는 것을 방지함과 아울러 전방과 후방의 경사면을 이용하여 빗물이나 눈이 흘러내리도록 함으로써 함체의 온도 상승을 억제하고 함체(10)의 내부로 수분이 유입되는 것을 차단한다.

그리고, 함체(10) 내부의 수배전 구조물이 작동됨에 따라 발생하는 열은 함체의 양측에 위치한 통풍구(15)를 통해 외부로 배출되고, 외부의 공기가 상기 통풍구(15)를 통해 함체(10)의 내부로 유입되어 순환함으로써 내부 온도를 낮추게 된다. 특히, 바람이 부는 경우에는 일측 통풍구(15)를 통해 유입된 공기가 타측 통풍구(15)로 빠져나가면서 함체(10)의 내부를 냉각시키게 된다.

이때, 상기 통풍구(15)에 필터(16)가 설치되어 있으므로, 외부의 이물질이나 미세먼지 등이 필터(16)에 의해 걸러진 상태로 함체(10) 내부에 유입된다. 따라서, 함체(10) 내부의 수배전 구조물이 먼지 등에 의해 오염되지 않게 되고, 먼지 등이 흡착되어 발생하는 수배전 구조물의 오작동이나 화재가 방지된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...함체
15...통풍구
16...필터
20...지지부재
30...도어
31...좌측 도어
32...우측 도어
35...관찰창
40...단열지붕
45...아이볼트
50...방수판

Claims (5)

1. 전면 상단에 개구부가 형성되고 수배전 구조물이 내장되는 함체(10)와;
   상부면이 상기 함체(10)의 저면에 연결되고 하부면이 지지구조물에 연결되어 상기 함체(10)를 지지하는 지지부재(20)와;
   상기 함체(10)의 전방 개구부를 개폐하도록 상기 함체(10)에 회전 가능하게 설치되고 일측에 관찰창(35)이 구비된 도어(30);를 포함하는 수배전반에 있어서,
   상기 함체(10)의 상부에 직사광선을 차폐하는 단열지붕(40)이 설치되고,
   상기 함체(10)의 양쪽 측면 상부측에 각각 통풍구(15)가 형성됨과 아울러,
   상기 통풍구(15)로 빗물이 유입되는 것을 차단하면서도 공기가 원활하게 이동하도록 상기 함체(10)의 측면으로부터 일정 정도 이격되게 한 쌍의 방수 캡(50)이 설치되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 온도상승 방지구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단열지붕(40)은 함체(10)에 비해 전방측으로 돌출됨과 아울러,
   상부면이 전방측과 후방측으로 각각 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 온도상승 방지구조.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단열지붕(40)은 백색으로 도색된 것을 특징으로 하는 수배전반의 온도상승 방지구조.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 통풍구(15)에 필터(16)가 설치되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 온도상승 방지구조.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도어(30)는 함체(10)의 좌측에 회전 가능하게 설치되는 좌측 도어(31)와, 상기 함체(10)의 우측에 회전 가능하게 설치되고 관찰창(35)이 구비된 우측 도어(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수배전반의 온도상승 방지구조.

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