내진형 수배전반을 위한 지진격리장치 설계

고동우 대한건축학회지회연합회 2020 대한건축학회연합논문집 Vol.22 No.3

As the social interest in seismic design of telecommunication facilities increased in the early 2000s, studies on the development of seismic electrical cabinet in ordinary buildings began to be conducted. In Korea, various methods have been suggested to improve the seismic performance of electrical cabinet for ordinary building, but only a few of them are actually used. In this study, seismic isolation device was developed, based on the results of the nonlinear time history analysis, to increase the seismic performance of the electrical cabinet, and the seismic performance was verified by shaking table tests. The results of the analysis and tests are as follows; (1) Proposed simplified model showed the possibility of being usefully used to grasp the dynamic characteristics of the electrical cabinet. (2) As a result of shaking table tests, the maximum bottom shear force was reduced by 55% and operated normally to satisfy the demanded performance of the electrical cabinet. (3) A series of processes performed in this study, seismic isolator can be useful in the development of seismic isolators for electrical cabinet in the future. 2000년대초에 전기통신설비의 내진설계에 대한 사회적 관심이 증가함에 따라 보통 건물의 내진형 수배전반 개발에 대한 연구가 수행되기 시작하였다. 우리나라에서도 보통 건물에 설치되는 수배전반의 내진성능을 향상시키기 위한 다양한 방법들이 제시되어 왔으나, 이들 방법들 가운데 실제 활용된 사례는 일부에 불과하다, 본 연구에서는 비선형 시간이력해석 결과를 바탕으로 수배전반의 내진성능을 높이기 위한 지진격리장치를 개발한 후, 진동대실험을 통해 성능을 검증하였다. 이를 통한 결론은 다음과 같다. (1) 수배전반을 등가의 동적특성을 나타내는 캔틸레버로 모델링하여 비선형 시간 이력 해석을 수행한 결과, 단순화한 해석모델은 수배전반의 동적특성을 파악하는데 유용하게 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다. (2) 비선형해석결과 나타난 물성을 바탕으로 지진격리장치를 설계한 후 수배전반에 대한 진동대 실험 결과와 비교하였다. 최대 밑면전단력은 55% 감소하여 수배전반의 요구성능을 만족하였으며, 진동대실험결과 수배전반은 정상적으로 작동하여 주어진 요구성능을 만족하였다. (3) 이상의 과정을 통해 단순캔틸레버로 수배전반의 해석모델을 단순화하고, 이를 통해 지진격리장치의 요구성능을 도출하는 일련의 과정은 향후 유사한 수배전반의 격리장치 개발에서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.

상하굴절형 내진패드를 설치한 수배전반 방재기술에 관한 연구

이태식(Tae shik Lee),석금철(Gum cheul Seok),이재원(Jae won Lee),김태진(Tae jin Kim),김재권(Jae kwon Kim),조원철(Won cheol Cho) 한국방재안전학회 2017 한국방재안전학회 논문집 Vol.10 No.1

본 연구는 빌딩과 공공시설에 설치되는 중요 전기 시설물인 수배전반이, 규모 8.3급 지진에도 국내최초로 정상적으로 작동될 수 있도록, 전기를 사용하는 각종 시설물 및 기계장치의 전원공급 및 제어하는 수배전반 하부에 상하굴절형 내진패드를 설치하여, 수배전반 하부구조 보호와 상부에 케이블 단락방지 등이 가능하도록 하여, 상하좌우 모든 지진파에 잘 적응되는 내진형 수배전반 제조기술로 한국전력이 기준으로 제시한 GR-63-CORE(규모 8.3 급) 내진성능을 만족하는, 내진형수배전반 방재기술이다. 연구 성과로서, 전기 및 통신 기반시설을 보호할 수 있게 되어 지진발생시 전기시설을 정상상태로 복구하는 시간을 단축하는데 기여할 수 있고, 지진발생시 전기공급 시설의 파괴로 인한 화재발생을 방지할 수 있어 일본의 경우처럼 대규모 지진 발생시 발생하는 화재의 확산을 최소화하여 인명피해와 재산피해를 최소화할 수 있으며, 시민들이 대규모 지진을 겪은 후에도 일상생활로 신속히 복구할 수 있는 전기기반시설을 확보 등에 기여할 수 있다. 또한, 통신 및 전산실의 장비의 내진을 확보하기 위하여, 본 기술이 적용될 수 있고, 나아가 지진시 기반이 흔들려 시설기능이 정지될 수 있는 분야에도 다양하게 적용될 수 있을 것이다. The purpose of this study is to investigate the effect of vertical and horizontal refraction on the lower part of the power supply and control system of various facilities and machinery that use electricity, so that the power distribution system, which is an important electric facility installed in buildings and public facilities, Type earthquake resistant pads to protect the substructure and prevent short-circuiting on the upper part of the system. The GR-63-CORE (Scale 8.3 class) It is earthquake disaster prevention and disaster prevention technology that satisfies seismic performance. As a research result, it is possible to protect the electricity and communication infrastructure, which can contribute to shortening the time for recovering the electric facilities to the normal state in case of an earthquake, and preventing the fire caused by the destruction of the electricity supply facility in case of an earthquake. As a result, it is possible to minimize the spread of fire that occurs when a large-scale earthquake occurs and to minimize the damage of people and damage to property, and it can contribute to the securing of electric infrastructure that enables citizens to quickly recover to daily life even after suffering a major earthquake. In addition, the technology can be applied to ensure the seismic resistance of the equipment in the communication and computer room, and it can be applied to various fields where the facility function can be stopped due to the shaking of the earthquake base.

수배전반 시스템의 신뢰성 향상을 위한 오류 예측 시스템

조상영 보안공학연구지원센터 2011 보안공학연구논문지 Vol.8 No.6

전력 수배전반 시스템은 외부의 고압 전력을 건물 내에서 사용하는 220V로 변환하여 공급하는 장치이다. 이러한 시스템은 고장의 발생을 예측하고 예방하는 방법이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 배전반 내의 전류, 전압, 온도의 센서 데이터 분석을 통해 수배 전반 시스템의 고장을 예측하는 시스템을 설계하고 구현하였다. 고장 예측 시스템을 이용하여 수배전반 시스템의 동작 신뢰도를 높일 수 있다.

내진형 수배전반 펜들럼 테이블의 개발

최재혁(Choi, Jae-Hyouk),나정남(Na, Jung-Nam) 대한건축학회 2021 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.41 No.2

The necessity of securing seismic performance of non-structural structures and of seismic design for electrical equipment installed in buildings is emphasized. The electrical cabinet refers to a power system that receives power from the power plant and distributes the amount of power required by the receiver at each place of use. The pendulum-type seismic isolator allows the upper load to be supported on the pendulum-type table fixed to the frame with very high rigidity. This can obtain the seismic isolation effect that fundamentally blocks the horizontal displacement caused by the earthquake from being transmitted to the superstructure. In this paper, the concept and basic configuration of a pendulum type seismic isolator will be reviewed.

LabVIEW 기반의 수배전반 누설전류 진단기법 연구

김용성(Kim, Yong-Seong),장성일(Jang, Sung-Il),최정환(Choi, Jung-Hwan),김광호(Kim, Kwang-Ho) 강원대학교 산업기술연구소 2014 産業技術硏究 Vol.34 No.1

Recently, Because the consumption of electricity is increased, having stable electricity supply and diagnosis of the power device is important. In this paper, I propose a diagnostic techniques of the leakage current for switchgear based on LabVIEW NI’s. Using the data obtained from the leakage current sensor installed in switchgear panels, in performed continuously diagnosis, notifications and warnings can be the administrator immediately results. It is expected accordingly, the administrator will be able to take prompt action. Using the virtual switchgear with a PXI NI’s, war tested the proposed techniques.

고주파 지진에 대한 수배전반의 내진특성

소우빈(So, Woo Bin),주부석(Ju, Bu Seog),손호영(Son, Ho Young),박성관(Park, Seong Gwan) 대한토목학회 2018 대한토목학회 학술대회 Vol.2018 No.10

산업용 수배전반 진동내구 시험

한대홍(Dae-Hong Han),조예진(Ye-Jin Jo),김찬중(Chan-Jung Kim) 한국소음진동공학회 2020 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11

지진격리형 수배전반의 내진성능 평가

고동우 대한건축학회지회연합회 2019 대한건축학회연합논문집 Vol.21 No.1

In this study, a seismic capacity of isolated electrical cabinet system was evaluated through shaking table test. A high voltage Vacuum Contactor Breaker (VCB) was selected, and developed seismic isolation system, which is consisted of 4 damper and 10 scattered ball-caster, for electrical cabinet. Damper was to resist lateral force, and ball-casters absorbed vertical shock energy due to up-lift. Ground motion was adjusted to the spectrum defined from Korean seismic test method for telecommunication facilities. To evaluate seismic behavior of specimen, three dimensional accelerations were measured at three points of cabinet system. The dynamic amplification factors are ranged from 0.83 to 4.19, which is lower than that analysed in prior research. Because of the light weight of cabinet, overall behavior is governed by overturning and induced large up-lift behavior was monitored during the excitation. Maximum lateral drift of slender side of cabinet exceed 75mm which is allowed maximum lateral drift in KS standard, but large lateral drift is due to rocking behavior of cabinet. So, the cabinet can maintain its function after two times of excitation. 본 연구는 진동대실험을 통해 격리형수배전반의 내진성능을 평가하였다. 이를 위해 고압 VCB반을 선택하고 4개의 댐퍼와 10개의 분산 볼 캐스터로 구성된 지진 격리 시스템을 개발했다. 댐퍼는 횡방향에 대해 저항하며, 볼 캐스터는 상부 리프트로 인해 수직 충격 에너지를 흡수하게 된다. 지진동은 전기통신 시설의 지진 시험 방법에서 정의한 스펙트럼에 맞추었으며, VCB반의 지진 거동을 평가하기 위해 캐비닛 시스템의 세 지점에서 3차원 가속도를 측정했다. 동적 증폭 계수는 과거의 유사한 연구에서 보여준 증폭계수보다 낮은 0.83~4.19의 범위로 나타났다. VCB반 중량이 가볍기 때문에 실험과정에서 전도거동에 의한 들뜸이 크게 발생하였으며, 세장한 측의 횡방향 움직임도 KS규격에서 허용하는 최대 변형량 75mm를 초과하지만, 이와 같은 큰 움직임은 전도거동에 의한 들뜸에 의한 것으로 나타났다. 2회의 지진실험 후에도 VCB반이 작동하는데 이상이 없어 격리장치는 VCB반의 내진성능을 확보하는데 기여하였다.

Proposal of Application Design for Switchgear Facility Management

jahyeong Park(박자형),Kyu-chang Jeong(정규창) 한국태양에너지학회 2023 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.4

내진형수배전반의 개발현황과 과제

김정인(Kim, Jeong-In),고동우(Ko, Dong-Woo) 대한건축학회 2016 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.36 No.2