KR100589635B1 - The connection structure of robot frame to clear an insulator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 애자 청소용 로봇에 관한 것으로 특히, 고압선이 흐르는 철탑에 비치된 활선의 애자를 자동으로 청소하는 애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for insulator cleaning, and more particularly, to a frame fastening structure of an insulator cleaning robot for automatically cleaning live insulators provided in a pylon through which a high-voltage cable flows.
따라서 본 발명의 애자 청소용 로봇은 초고압의 전류가 흐르는 애자련에 달라붙은 염분이나 진애를 자동으로 청소할 수 있기에 인명의 손상을 막을 수 있는 유용한 발명이다.Therefore, the insulator cleaning robot of the present invention is a useful invention that can prevent the damage of life because it can automatically clean the salt or dust clinging to the magnetic flux flowing through the ultra-high current.
또한 본 발명의 애자 청소용 로봇에 사용되는 프레임의 체결구조는 아주 간편한 구조로 제작되어 손쉽게 애자련에 장착하여 세척을 완수하고, 다시 손쉽게 분해될 수 있는 산업상 이용 가능한 발명이다. In addition, the fastening structure of the frame used in the insulator cleaning robot of the present invention is manufactured in a very simple structure, can be easily mounted on the insulator, complete the cleaning, and is an industrially available invention that can be easily disassembled again.
애자련, 철탑, 변전소, 송전용량Agile, pylon, substation, transmission capacity
Description
도 1은 본 발명 애자 청소용 로봇의 프레임이 구성된 애자 청소용 로봇을 전체 도시한 사시도,1 is a perspective view showing the entire insulator cleaning robot is configured frame of the insulator cleaning robot of the present invention,
도 2는 본 발명 애자 청소용 로봇의 프레임 체결 모습을 도시한 구성도,Figure 2 is a block diagram showing a frame fastening state of the present invention for insulator cleaning robot,
도 3은 본 발명 애자 청소용 로봇의 프레임이 분해된 모습을 도시한 도면,3 is a view showing an exploded view of the frame of the insulator cleaning robot of the present invention;
도 4는 본 발명 애자 청소용 로봇의 프레임인 세척장치가이드레일이 체결되는 모습을 도시한 사용상태도이다.Figure 4 is a state diagram showing the appearance of the fastening device is a cleaning device frame of the insulator cleaning robot of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110; 로봇프레임 111; 이송장치장착부110;
112; 체결스크류 113; 프레임경첩부112;
114; 프레임체결부 120; 세척장치가이드레일114;
123; 레일경첩부 124; 레일체결부123;
300; 세척장치300; Cleaning equipment
본 발명은 애자 청소용 로봇에 관한 것으로 특히, 고압선이 흐르는 철탑에 비치된 활선의 애자를 자동으로 청소하는 애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for insulator cleaning, and more particularly, to a frame fastening structure of an insulator cleaning robot for automatically cleaning live insulators provided in a pylon through which a high-voltage cable flows.
일반적으로 고압선이 흐르는 철탑에는 전선을 지지하기 위한 절연물인 애자가 부착되어 있다.In general, insulated insulators for supporting electric wires are attached to steel towers through which high voltage lines flow.
이 애자는 현수애자, 핀애자, 장간애자, 스테이션포스트애자 및 라인포스트애자 등이 있으며, 그 재질은 도기와 자기 및 유리등으로 만든다. These insulators include suspension insulators, pin insulators, jang insulators, station post insulators and line post insulators, and the materials are made of ceramics, porcelain and glass.
여기서 현수애자의 경우 고전압을 송전할 때는 송전선의 송전전압에 따라 적절한 수의 애자를 직렬로 매달고 전선을 고정시킨다. In the case of the suspension insulator, when the high voltage is transmitted, an appropriate number of insulators are suspended in series according to the transmission voltage of the transmission line and the wires are fixed.
또 2가닥 이상의 도체를 평행으로 가설하는 다도체전선 등과 같이 인장 하중이 큰 송전선에서는 현수애자를 전선의 인장 하중에 따라 2열 이상으로 배열하여 전선을 고정한다. In a transmission line with a large tensile load, such as a multi-conductor wire for laying two or more conductors in parallel, the suspension insulator is arranged in two or more rows according to the tensile load of the wire to fix the wire.
그리고 초고압 송전선에서도 전선의 인장 하중이 커지므로 보통의 현수애자보다 고장력이고 지름이 큰 애자를 최대 4열까지 사용한다. In addition, since the tensile load of the wire is increased even in the ultra-high voltage transmission line, up to four rows of insulators having a high tensile strength and larger diameter than ordinary suspension insulators are used.
또한 송전용 철탑의 전선장치부에서 전선을 끌어들여서 고정시킬 필요가 있을 때나 발전소, 변전소의 모선(母線)이나 리드선을 고정시킬 경우에는 장간애자를 사용하며, 이러한 대부분의 애자는 경질의 자기를 주 재료로 하고, 그것에 부착시키는 금속부품 등을 시멘트로 접착시키는 방법으로 제작된다. In addition, when it is necessary to draw and fix the wires from the power transmission unit of the transmission tower, or when fixing the bus or lead wires of power plants and substations, long insulators are used. Most of these insulators are hard magnetic. It is produced by a method of cementing a metal part or the like which is made of a material and adhered thereto.
자기의 표면에는 유약을 칠하여 매끄럽게 백색 또는 색유리질로 피복한다. The surface of porcelain is coated with glaze and smoothly coated with white or colored glass.
그러면 우천이나 안개 등으로 인한 수분은 물론 염분과 먼지 등으로 더러워 졌을 경우에도 절연을 유지할 수 있게 되고, 우뢰 등으로 단락(短絡)된 경우에도 아크 열에 충분히 견딜 수 있게 된다. Then, even if it is polluted with salt or dust as well as moisture due to rain or fog, the insulation can be maintained, and even if short-circuited by thunder, etc., it can withstand arc heat.
또 온도 변화와 산성, 알칼리성 등의 화학적 장애 및 태양광선 등의 환경에 대해서도 장기적으로 전기특성과 공고한 기계력을 유지할 수 있도록 만들어진다.In addition, it is designed to maintain electrical properties and solid mechanical strength in the long term against temperature changes, chemical disorders such as acidity and alkalinity, and sunlight and the like.
그러나 이러한 애자들은 철탑에 장착된 후 오랜 시간이 흐르면, 그 표면에 염분이나 진애가 끼여 이를 세척해 주어야만 재 기능을 발휘할 수 있다.However, these insulators can be reactivated only after a long time after they are mounted on the tower, with salts or dusts on the surface of them being washed.
그런데 종래의 이러한 애자 세척의 방법은, 고압이 흐르는 송전선에 매달린 애자라는 특성 때문에 많은 문제점과 위험이 있어 왔다. However, the conventional method of washing the insulator has a lot of problems and risks because of the characteristics of insulators suspended on the high-voltage transmission line.
현재 이러한 철탑 등에 매달린 애자를 청소하는 방법은 약 3가지로 분류되는데, 첫째는 철탑을 직접 올라가 주수에 의한 세척을 하는 방법과, 붐트럭을 이용하여 사람을 공중에 리프팅한 상태로 세척하는 방법 및 헬기를 이용하여 세척하는 방법이 사용되고 있다. Currently, there are three methods for cleaning insulators hanging on steel towers. First, the steel towers are directly climbed up to be cleaned by drinking water, and the boom trucks are used to wash people in the air. Cleaning with a helicopter is being used.
상기 첫째 방법은 현재 대한민국에서 즐겨 사용하는 방식으로 사람이 직접 철탑 위로 올라가서 주수를 통해 세척을 하는 것이나, 이는 아주 위험하여 사람의 생명을 담보로 하며, 그 동안 많은 전기공들이 상해 및 목숨을 잃는 결과를 초래하고 있다.The first method is the one currently used in the Republic of Korea, the person directly climbs the steel tower to wash with water, but it is very dangerous to ensure human life, many electricians lose the injury and life in the meantime It is causing.
더욱이 초고압의 전류가 흐르는 즉, 1회선 송전용량이 80MW급인 795KV의 송전선의 경우, 약 5미터 이내에는 사람이 접근할 수 없어 사실상 애자를 청소할 수 없는 실정이다.In addition, in the case of 795KV transmission line in which ultra-high current flows, that is, 80MW of single-line transmission, it is impossible to clean the insulator because humans are not accessible within about 5 meters.
물론 도전복을 착용하여 접근하는 방법이 있지만, 이는 전계에 대한 영향력 은 약간 차단할 수 있지만, 흐르는 전류의 외부에 발생되는 자계의 영향은 피할 수 없었고 특히, 충전전류의 영향은 작업자에게 위험을 초래할 소지가 많이 있었다.Of course, there is a way to approach by wearing a conductive suit, but this can slightly block the influence on the electric field, but the influence of the magnetic field generated outside the flowing current is unavoidable, in particular, the effect of the charging current may pose a danger to the operator. There was a lot.
여기서 충전전류의 영향이란 도전복을 착용시 인체와 도전복 사이의 공간부에 방전전류(=충전전류)가 스며들기에, 바로 그 충전전류가 작업자(전기공)에게 미치는 영향을 말한다.Here, the influence of the charging current refers to the effect of the charging current on the worker (electrician) because the discharge current (= charging current) seeps into the space between the human body and the conductive clothing when the conductive clothing is worn.
아무튼 상기한 것처럼 이러한 사람의 직접적인 애자 청소의 방법은 많은 위험이 따르지만, 그 세척의 효과 또한 미미하다.In any case, as mentioned above, the method of direct insulator cleaning of such a person carries many risks, but the effect of the washing is also insignificant.
즉, 철탑을 타고 올라간 작업자가 주수를 이용하여 애자를 세척할 수밖에 없기에 철탑에서 애자를 향해 내뿜는 주수의 방법으로는 애자의 일측면 만을 세척할 수 있는 것이다.In other words, since the worker who climbed the steel tower had no choice but to clean the insulator by using the drinking water, only one side of the insulator could be washed by the method of pouring the insulator from the pylon.
따라서 철탑에 올라선 작업자가 주수할 수 없는 일측면은 항상 청소를 못하는 결과를 초래한다.Therefore, one side that the worker can not pour on the tower will always result in the cleaning.
둘째로, 붐트럭을 이용하여 세척하는 방법으로서, 이는 높이 리프팅되는 붐트럭을 통해 작업자를 애가가 위치한 높이까지 올려 보낸 후 작업자의 주수에 의해 애자를 세척하는 방법이다.Secondly, as a method of cleaning using a boom truck, this is a method of washing the insulator by the worker's water after sending the worker up to the height where the lager is located through the boom truck being lifted high.
이 방법 역시 작업자가 직접 고압의 송전선과 인접돼야만 하기에 전자에서 전술된 작업자의 위험성을 전혀 해결하지 못하며, 특히 작업의 방식이 평지에서만 가능한 문제점이 있다.This method also does not solve the risk of the operator described above in the former because the operator must be directly adjacent to the high-voltage transmission line, there is a problem in particular the way of working only on the flat.
더욱이 초고압선이 흐르는 철탑의 경우 대다수가 산 위에 위치한 상태이며, 도심에 설치된 철탑은 현재 지하로 매설시키는 방법이 시행되고 있기에 이 방법의 사용처는 더욱 희박한 상태이다.In addition, most of the pylons with high voltage lines are located on the mountain, and the steel towers installed in the city are currently buried underground.
셋째로, 헬기 등을 통해 사람이 애자가 설치된 위치보다 상방향에서 애자를 향해 주수하는 방식으로 세척하는 방법이 있다.Third, there is a method of washing in a manner in which a person pour water toward the insulator from the position of the insulator by the helicopter or the like.
이 방법은 산악지역에서 갑자기 발생되는 돌풍에 의해 헬기가 위치를 확보하지 못하고 기울게 되는 현상이 발생될 수 있어, 더욱 인명 손상의 위험이 있다.This method can cause the helicopter to tilt and lose its position due to sudden wind gusts in mountainous areas, further risking personal injury.
돌풍이나 버퍼링등에 의해 헬기가 송전선과 부딪치게 된다면, 인명은 물론 재산상의 손해 역시 상당할 것이 분명하다. If a helicopter hits a power line by a gust of wind or buffering, it is evident that property damage as well as life is significant.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 로봇을 통해 실현을 하려 하며, 종래 이러한 초고압의 애자를 청소하는데 있어서 로봇을 사용한 예는 찾아보기 힘들기에 특별한 종래 기술(=애자 청소용 로봇)의 기재를 생략한다.Therefore, the present invention attempts to realize such a problem through a robot, and a conventional example of using a robot in cleaning such ultra-high pressure insulators is difficult to find, and thus the description of a special prior art (= insulator cleaning robot) is omitted.
상기 문제점을 해결한 본 발명은, 고압선이 흐르는 철탑에 비치된 활선의 애자를 자동으로 청소하는 애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조를 제공하고자 한다.The present invention to solve the above problems, to provide a frame fastening structure of the insulator cleaning robot for automatically cleaning the insulator of the live wire provided in the pylon flowing high voltage line.
따라서, 본 발명의 애자 청소용 로봇의 프레임은 전체 형상이 6각이며, 1변씩 사이를 두고 돌출 성형된 이송장치장착부와, 상방향으로 결합된 체결스크류와, 일측단에 형성된 프레임경첩부 및 타단의 프레임체결부가, 결합 구성된 로봇프레임과; 상기 체결스크류에 체결되며 프레임의 상단에서 세척장치의 이동 방향을 제공하는 세척장치가이드레일이; 서로 유기적으로 결합하여 로봇의 프레임을 이루며 세척장치의 이동을 가이드하는 애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조를 제공하고자 한다. Therefore, the frame of the insulator cleaning robot of the present invention has a six-sided overall shape, and a conveying device mounting portion protruded through one side, a fastening screw coupled upwardly, a frame hinge portion and the other end formed at one end thereof. The frame fastening unit is coupled to the robot frame; A washing device guide rail fastened to the fastening screw and providing a moving direction of the washing device at the top of the frame; Organically coupled to each other to form a frame of the robot to provide a frame fastening structure of the insulator cleaning robot for guiding the movement of the cleaning device.
또한 상기 본 발명 청소용 로봇의 원형의 프레임인 세척장치가이드레일에는, 일측단에 형성된 레일경첩부와, 타단의 레일체결부를, 구성하여 절첩 체결 가능한 애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조를 제공하고자 한다. In addition, the cleaning device is a circular frame of the cleaning robot of the present invention, the rail hinge portion formed on one end, and the rail fastening portion of the other end, to provide a frame fastening structure of the insulator cleaning robot capable of folding fastening.
본 발명은 초고압선이 흐르는 애자를 청소하는 로봇에 관한 것으로 종래 작업자의 손을 이용하여 위험한 초고압선에서 직접 청소를 하던 방법을 개선하여 전자동으로 애자를 청소할 수 있는 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for cleaning insulators flowing through high voltage lines, and to a robot capable of cleaning the insulators automatically by improving a method of directly cleaning a dangerous high voltage line using a hand of a conventional worker.
따라서 로봇을 이루는 모든 구성요소(건)에 특징이 있으며, 그 상관관계에 구성의 곤란성과 그에 따른 효과 면에서 큰 현저함이 있다.Therefore, all the components that make up the robot are characterized, and there is a great remark in terms of the difficulty of the configuration and the effects thereof.
그리고 본 발명의 "애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조"는 동일자 동일인의 출원인 "애자 청소용 로봇과 그 청소방법"과, "애자 청소용 로봇의 이송장치" 및 "애자 청소용 로봇의 세척장치"를 참조하면 본 발명의 파악이 더욱 용이하다.And the "frame fastening structure of the insulator cleaning robot" of the present invention is referring to the "insulator cleaning robot and its cleaning method" and the "transfer device of the insulator cleaning robot" and the "washing apparatus of the insulator cleaning robot" of the same person It is easier to grasp the invention.
그럼 도시된 도면과 함께 본 발명의 "애자 청소용 로봇의 프레임 체결구조"를 상세히 설명한다.Then with reference to the drawings will be described in detail "frame fastening structure of the insulator cleaning robot" of the present invention.
도 1 내지 도 4에서 도시된 것처럼, 본 발명은 전체 형상이 6각이며, 1변씩 사이를 두고 돌출 성형된 이송장치장착부(111)와, 양측방으로 대응되게 상방향으로 결합된 체결스크류(112)와, 일측단에 형성된 프레임경첩부(113)와, 타단의 프레임체결부(114)로, 구성되어 절첩 체결 가능한 로봇프레임(110)이 형성된다.As shown in Figures 1 to 4, the present invention is a hexagonal overall shape, the conveying
또한 상기 로봇프레임(110)의 체결스크류(112)에 체결되며, 프레임(110)의 상단에서 세척장치(300)의 이동 방향을 제공하는 원형의 프레임인 세척장치가이드 레일(120)이 결합되어 하나의 기체 프레임이 된다.In addition, it is fastened to the
즉, 도시된 도면에서 하단에는 로봇의 이송장치(200)가 부착될 로봇프레임(110)이 6각형의 형상으로 제작되고, 도시된 도면에서 상단에는 상기 체결스크류(112)에 의해 체결된 세척장치가이드레일(120)이 결합된 형태이다.That is, the
따라서, 상기 로봇프레임(110)과 세척장치가이드레일(120)은 서로 유기적으로 결합하여 로봇의 프레임을 이루고, 로봇프레임(110)에는 로봇이송장치(200)가 부착되며 상기 세척장치가이드레일(120)에는 세척장치(300)가 부착되는데 이에 대한 상세한 설명은 동일자 출원인 "애자 청소용 로봇의 이송장치(200)"와 "애자 청소용 로봇의 세척장치(300)"에 상세히 기재되어 있다.Therefore, the
아무튼 상기 원형의 프레임인 세척장치가이드레일(120)도 절첩이 가능한 형태로 제작되어야, 일련의 애자련(3)에 체결되어 청소를 용이하게 수행할 수 있기에 도시된 도 4의 확대도에서 보이듯 절첩 가능한 형태로 제작됨이 바람직하다.In any case, the circular frame cleaning device must be manufactured in a form in which the
즉, 상기 로봇프레임(110)과 동일한 형태의 절첩구조를 가지는데, 원형의 프레임인 세척장치가이드레일(120)에는 도 4에 도시된 것처럼, 일측단에 형성된 레일경첩부(123)와 타단의 레일체결부(124)로 이루어져 필요할 경우 착탈시켜 애자련(3)에 장착하는 것이다.That is, it has a folding structure of the same shape as the
또한 본 발명의 상기 로봇프레임(110)은 금속재와 합성수지재로 제작되어도 무방하다.In addition, the
금속재의 경우는 그 내구성 및 경도면에서 이점이 있으며, 합성수지재는 가볍고 절연의 효과도 가져올 수 있어 유리하다.Metal materials have advantages in terms of durability and hardness, and synthetic resin materials are advantageous because they can be light and have an effect of insulation.
물론 본 발명에서는 상기한 이점들을 모두 장착한 로봇프레임(110)을 제작하기 위해 많은 배려를 해 놓았다.Of course, in the present invention, a lot of consideration has been made to manufacture the
즉, 금속제로 제작된 로봇프레임(110)에는 그 외측면을 졸 코팅하여 절연 처리를 시킨 것이다.That is, the
더불어 본 발명의 애자 청소용 로봇의 경우, 활선된 상태의 즉, 초고압의 전류가 흐르는 상태에서 청소를 수행해야 하기에 기체 모두가 절연된 상태를 유지함이 중요하다.In addition, in the case of the insulator cleaning robot of the present invention, it is important to keep all the gases insulated because the cleaning should be performed in a live state, that is, in a state where an ultra high pressure current flows.
따라서 상기 원형의 프레임인 세척장치가이드레일(120)도 높은 경도의 합성수지 재질로 제작하여 절연 처리함이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the cleaning device of the circular
그럼 본 발명의 애자 청소용 로봇의 프레임(110)의 작용을 설명한다.The operation of the
도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 프레임(110)은 초고압의 전류가 흐르는 애자(1)가 일렬로 늘어선 애자련(3)에 장착된다.As shown in Figures 1 to 4, the
즉, 도시된 프레임체결부(114)와 레일경첩부(123)를 통해 장착된다.That is, it is mounted through the
철탑 등에 비치된 애자련(3)으로 올라선 작업자는 본 발명의 애자 청소용 로봇을 애자련(3)에 장착시키는데, 도시된 것처럼 본 발명의 애자 청소용 로봇은 그 프레임(110)이 절첩가능한 경첩부(113)를 가지고 있다.The worker who climbed up the
따라서 도시된 프레임경첩부(113)와 레일경첩부(123)를 이용하여 프레임(110) 간의 간격을 벌리고, 애자련(3)을 감싼 상태로 다시 오므리게 된다.Therefore, by using the illustrated
이때 애자련(3)을 감싸고 오므려진 프레임(110)은 도시된 프레임체결부(114)와 레일체결부(124)를 통해 견고히 결합시킨다.At this time, the
이때 사용되는 프레임체결부(114)와 레일체결부(124)는 다양한 실시예들이 사용될 수 있는데, 도시된 도면에서처럼 일측단에 걸리는 걸이구(a)와 이를 잡아 당겨 고정시키는 렛치(b) 형태의 체결부(124)가 바람직하다.In this case, various embodiments of the
따라서 이렇게 애자련(3)에 장착된 본 발명의 애자 청소용 로봇은 그 동일자 출원의 "애자 청소용 로봇의 이송장치(200)"와 "애자 청소용 로봇의 세척장치(300)"를 이용하여 일련의 애자련을 이동하며 세척을 한다.Thus, the insulator cleaning robot of the present invention mounted on the
또한 상기의 장치를 통해 세척을 마친 본 발명의 애자 청소용 로봇은 그 프레임체결부(114)와 레일체결부(124)를 해체하여 다음의 세척 장소로 이동하여 장착된다. In addition, the insulator cleaning robot of the present invention, which has been cleaned through the above apparatus, is dismantled from the
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 애자 청소용 로봇은 초고압의 전류가 흐르는 애자련에 달라붙은 염분이나 진애를 자동으로 청소할 수 있기에 인명의 손상을 막을 수 있는 유용한 발명이다.As described above, the insulator cleaning robot of the present invention is a useful invention that can prevent the damage of human life because it can automatically clean the salt or dust clinging to the magnetic flux flowing through the ultra-high current.
또한 본 발명의 애자 청소용 로봇에 사용되는 프레임의 체결구조는 아주 간편한 구조로 제작되어 손쉽게 애자련에 장착하여 세척을 완수하고, 다시 손쉽게 분해될 수 있는 산업상 이용 가능한 발명이다. In addition, the fastening structure of the frame used in the insulator cleaning robot of the present invention is manufactured in a very simple structure, can be easily mounted on the insulator, complete the cleaning, and is an industrially available invention that can be easily disassembled again.
더불어 본 발명의 애자 청소용 로봇에 사용되는 프레임의 체결구조는 대부분이 가볍고 견고한 재질의 합성수지(강화섬유등)로 제작되어 절연된 상태이며, 특히 금속제로 사용된 경우에도 별도의 졸코팅등의 방법으로 절연 처리되어 자기장이나 전기장의 영향을 적게 받는다. In addition, the fastening structure of the frame used in the insulator cleaning robot of the present invention is mostly insulated from a synthetic resin (reinforced fiber, etc.) of light and solid material, in particular, even when used as a metal by a separate sol coating method Insulated, less affected by magnetic or electric fields.
Claims (5)
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