KR100613878B1 - 고압전선의 장력을 조절하는 전신주용 전선연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전철의 운행을 위해 전력을 공급하는 전선이나, 일반 가정 및 공장 등으로 전력을 공급하는 전선 등을 고정하는 전신주에서, 기온의 영향으로 인해 팽창하거나 수축하는 전선을 항시 팽팽하게 유지하여 각종 안전사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 전신주용 전선연결구조에 관한 것으로, 내측에 공간을 갖는 관형상으로, 둘레면 소정위치에는 길이방향을 따라 절개된 가이드홈과 인출홈이 각각 형성되고, 전신주와 절연식 고정쇠를 매개로 일렬로 나란하게 고정되는 한 쌍의 기준체; 한 쌍의 상기 기준체를 관통하며 외주면에는 나사산이 형성된 바아형상으로, 상기 기준체들로 각각 삽입되는 양단부의 제1나사산 및 제2나사산은 상호 역방향으로 형성된 스크류; 상기 기준체의 안쪽에서 상기 스크류의 외주면을 감싸도록 배치되고, 내주면에는 상기 스크류와 맞물리는 나사산이 형성되며, 상기 가이드홈 및 인출홈에 끼워지는 돌부 및 연결쇠를 구비하면서 상기 기준체에 상응하는 한 쌍으로 된 이동체; 상기 스크류와 벨트를 매개로 연동하여 상기 스크류를 회전시키는 직류전기형 구동모터; 상기 연결쇠에 고정되어 상기 기준체의 외곽에 배치되면서 상기 이동체의 이동을 따라 상기 기준체의 길이방향을 따라 이동하되, 인입홈을 통해 관통하는 전선의 외주면과 고정되는 이동자와, 상기 이동자에 고정된 전극과, 상기 이동자를 전신주의 중심을 향해 밀어내면서 탄발하는 탄발체와, 상기 인입홈 내에 소정간격으로 이격되어서 상기 이동자의 위치에 따라 상기 전극과 접촉되는 제1전극 및 제2전극이 구성된 이동형 고정체; 및 상기 전극은 상기 구동모터의 일 단자와 연결되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 각각 상기 구동모터의 타단자와 병렬로 연결되되, 상기 타단자와 제1전극에 전기를 공급하는 제1직류전원과, 상기 타단자와 제2전극에 전기를 공급하는 제2직류전원의 전극이 서로 반대로 되어서, 상기 전극과 제1전극 및 제2전극 간의 접촉 위치에 따라 상기 구동모터에 공급되는 전류의 방향이 바뀌도록 하는 제1직류회로 및 제2직류회로를 포함하는 것이다.

Description

고압전선의 장력을 조절하는 전신주용 전선연결구조{Wire linking structure which is able to adjust the tension electric wire}

도 1은 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 도시한 분해 사시도이고,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 작동모습을 순차도시한 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 개략적으로 도시한 회로도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

10 ; 고정프레임 20 ; 절연식 고정쇠

30, 30' ; 기준체 31 ; 가이드홈

32 ; 인출홈 40 ; 스크류

41 ; 연동벨트 42, 42' ; 나사산

43 ; 연동바퀴 50, 50' ; 이동형 고정체

51 ; 인입홈 52 ; 이동자

53 ; 전극 54, 55 ; 제1,2전극

56 ; 탄발체 60, 60' ; 이동체

70 ; 전선 80 ; 구동모터

91, 92 ; 제1,2직류전원 A, B ; 제1,2직류회로

본 발명은 전철의 운행을 위해 전력을 공급하는 전선이나, 일반 가정 및 공장 등으로 전력을 공급하는 전선 등을 고정하는 전신주에서, 기온의 영향으로 인해 팽창하거나 수축하는 전선을 항시 팽팽하게 유지하여 각종 안전사고의 발생을 방지할 수 있도록 하는 전신주용 전선연결구조에 관한 것이다.

전선은 전류의 저항을 가능한 줄이기 위해 구리와 같은 금속재질로 구성된다. 그러나, 구리와 같은 금속재질은 열변화에 민감하고 열에 의한 팽창 및 수축이 빈번하여 실제로 여름철에는 전신주에 고정된 전선이 늘어지는 것을 쉽게 목격할 수 있다.

한편, 전철 등의 운행을 위해 전력을 공급하는 전선은, 전철 상면에 전선과 맞닿아 전원을 공급받게 하는 집전체와의 원활한 맞물림을 위해 항시 팽팽하게 유지되어야 한다. 이를 위해 종래에는 애자를 매개로 전신주에 연결된 전선에 추와 같은 중량물질을 매달아둠으로서, 팽창하거나 수축되는 전선이 상기 중량물질에 의해 항시 하중을 받으면서 팽팽하게 유지될 수 있도록 한다.

하지만, 이러한 구조의 경우에는 상기 중량물질이 지속적으로 전선에 힘을 가하게 되어 전선의 늘어짐이 발생하게 되고, 이로인해 전선의 단면적이 좁아지면서 전류의 저항을 증가시키는 문제가 있었다. 따라서, 상기 전선의 교체를 주기적으로 반복해야 하는 비효율성이 초래되었고, 결국 불필요한 자원을 낭비하게 되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 열 변화에 따른 팽창과 수축으로 전선의 장력에 변화가 생겨 늘어지게 되는 것을 방지하면서도, 전선에 일정 장력 이상이 가해지지 않도록 항시 조절하여 전선의 수명을 가능한 연장할 수 있도록 하는 고압전선의 장력을 조절하는 전신주용 전선연결구조의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

내측에 공간을 갖는 관형상으로, 둘레면 소정위치에는 길이방향을 따라 절개된 가이드홈과 인출홈이 각각 형성되고, 전신주와 절연식 고정쇠를 매개로 일렬로 나란하게 고정되는 한 쌍의 기준체;

한 쌍의 상기 기준체를 관통하며 외주면에는 나사산이 형성된 바아형상으로, 상기 기준체들로 각각 삽입되는 양단부의 제1나사산 및 제2나사산은 상호 역방향으로 형성된 스크류;

상기 기준체의 안쪽에서 상기 스크류의 외주면을 감싸도록 배치되고, 내주면에는 상기 스크류와 맞물리는 나사산이 형성되며, 상기 가이드홈 및 인출홈에 끼워 지는 돌부 및 연결쇠를 구비하면서 상기 기준체에 상응하는 한 쌍으로 된 이동체;

상기 스크류와 벨트를 매개로 연동하여 상기 스크류를 회전시키는 직류전기형 구동모터;

상기 연결쇠에 고정되어 상기 기준체의 외곽에 배치되면서 상기 이동체의 이동을 따라 상기 기준체의 길이방향을 따라 이동하되, 인입홈을 통해 관통하는 전선의 외주면과 고정되는 이동자와, 상기 이동자에 고정된 전극과, 상기 이동자를 전신주의 중심을 향해 밀어내면서 탄발하는 탄발체와, 상기 인입홈 내에 소정간격으로 이격되어서 상기 이동자의 위치에 따라 상기 전극과 접촉되는 제1전극 및 제2전극이 구성된 이동형 고정체; 및

상기 전극은 상기 구동모터의 일단자와 연결되고, 상기 제1전극 및 제2전극은 각각 상기 구동모터의 타단자와 병렬로 연결되되, 상기 타단자와 제1전극에 전기를 공급하는 제1직류전원과, 상기 타단자와 제2전극에 전기를 공급하는 제2직류전원의 전극이 서로 반대로 되어서, 상기 전극과 제1전극 및 제2전극 간의 접촉 위치에 따라 상기 구동모터에 공급되는 전류의 방향이 바뀌도록 하는 제1직류회로 및 제2직류회로를 포함하는 고압전선의 장력을 조절하는 전신주용 전선연결구조이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 도시한 분해 사시도인바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조는 전신주(미 도시함)에 전선(70)을 연결하기 위한 고정프레임(10)의 일지점에 배치되며 전선(70)을 고정하는 이동형 고정체(50)와, 상기 이동형 고정체(50)을 고정하는 이동체(60)와, 상기 이동체(60)를 수평이동 가능하게 고정하는 스크류(40)와, 상기 스크류(40)를 고정하는 기준체(30)와, 상기 이동형 고정체(50), 이동체(60), 스크류(40) 및 기준체(30) 등으로부터 통전되는 전류가 고정프레임(10)으로 흐르는 것을 차단하면서 고정하는 절연식 고정쇠(20)를 포함한다.

일반적으로, 상기 절연식 고정쇠(20)의 경우 일반적인 애자 재질로 되며, 필요한 고정력을 확보하기 위해 단단한 재질이 기본 골격을 이룰 수 있다.

상기 기준체(30)는 내부에 공간을 갖는 관형상을 이루며 상기 절연식 고정쇠(20)와 단단히 연결된다. 이때, 상기 기준체(30)는 상기 전신주를 기준으로 하여 양방향으로 인출되므로, 서로 이웃하는 전신주 사이에 배선된 전선(70)의 장력을 양방에서 조절할 수 있도록, 하나의 전신주에는 한 쌍의 기준체(30, 30')가 구비된다.

계속해서, 상기 기준체(30, 30')에는 외주면에 나사산(42, 42')이 형성된 스크류(40)가 삽입되어 회전가능하게 배치되고, 상기 스크류(40)의 양단에 각각 위치하면서 맞물리는 한 쌍의 이동체(60, 60')가 상기 스크류(40)와 기준체(30, 30') 사이에 배치된다. 이때, 상기 이동체(60, 60')의 내주면에는 상기 스크류(40)의 나사산(42, 42')에 맞물리는 나사산(63)이 형성되어서, 스크류(40)의 회전 시 이동체(60, 60')가 나사산들(42, 42', 63)의 맞물림으로 기준체(30, 30')의 내측에서 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 된다.

그런데, 한 쌍의 상기 이동체(60, 60')는 그 중심을 기준으로 양방향에 형성된 제1나사산(42)과 제2나사산(42')의 방향이 반대로 되어서, 상기 스크류(40)가 회전하면 이동체(60, 60')와의 나사산 간 맞물림이 서로 반대로 되어 상기 이동체(60, 60')의 이동이 상호 반대가 된다.

즉, 상기 스크류(40)가 회전하는 방향에 따라 이동체(60, 60')가 서로 멀어지거나 서로 가까워지게 이동하는 것이다.

한편, 상기 기준체(30, 30')는 상기 이동체(60, 60')가 스크류(40)의 회전과 더불어 회전하지 않도록 고정하면서도 상기 기준체(30, 30')의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 하는 가이드홈(31)이 형성되고, 상기 이동체(60, 60')에는 상기 가이드홈(31)과 맞물리는 돌부(61)가 형성된다.

계속해서, 상기 기준체(30, 30')의 저면에는 길이방향을 따라 절개된 인출홈(32)이 구비되고, 상기 이동체(60, 60')에는 상기 인출홈(32)을 관통하는 연결쇠(62)가 구비된다.

따라서, 상기 이동체(60, 60')는 상기 기준체(30, 30')의 길이방향을 따라 좌우로 이동하며, 상기 스크류(40)의 회전방향에 따라 그 이동방향이 결정된다.

계속해서, 상기 스크류(40)의 회전은 구동모터(80 ; 도 5 참조)에 의하며, 이때, 상기 구동모터(80)와 스크류(40)의 연동바퀴(43)를 잇는 연동벨트(41)를 매개로 연동하게 된다. 즉, 구동모터(80)의 회전축과 연동바퀴(43)가 체인 또는 고무재질의 벨트 등이 선택될 수 있는 연동벨트(41)를 통해 서로 이어져 회전하는 것 이다.

이에 대한 설명은 아래에서 보다 상세히 기술하도록 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 작동모습을 순차도시한 단면도인바, 이를 참조하여 설명한다.

도 3의 (a)도면에 도시한 바와 같이, 상술한 설명에 따라 동작하는 상기 이동체(60)의 연결쇠(62)에는 이동형 고정체(50)가 배치 고정된다. 상기 이동형 고정체(50)는 상기 전선(70)을 고정하는 고정기능을 가지면서 이동체(60)의 이동으로 전선(70)에 가해지는 장력을 완충한다.

상기 이동형 고정체(50)는 전선(70)이 관통하는 인입홈(51)을 구비하고, 상기 인입홈(51) 내에는 인입홈(51)을 따라 이동가능하게 내입된 이동자(52)를 포함한다. 상기 이동자(52)는 전선(70)의 외주면에 단단히 부착되어서, 상기 이동체(60)와의 연결을 매개한다.

계속해서, 상기 이동자(52)는 전신주의 바깥쪽을 향하는 장력에 대해 탄발하는 탄발체(56)에 의해 지지되어서, 전선(70)이 당기는 힘을 완충한다. 즉, 여름철 기온이 높은 상황에서 전선(70)이 팽창하면 전선(70)의 하중 이외에는 장력이 발생하지 않으므로, 상기 탄발체(56)는 전선(70)의 하중보다 큰 탄발력으로 전선(70)을 잡아당긴다. 반면, 겨울철 기온이 낮은 상황에서 전선(70)이 수축하면 전선(70)의 수축에 의한 장력이 크게 발생하면서 상기 탄발체(56)를 강하게 압박하여 상기 이동자(52)의 압력으로 압축되는 것이다.

한편, 상기 이동자(52)에는 전극(53)이 구비되고, 이동형 고정체(50)의 상기 인입홈(51) 내에는 소정간격으로 이격되게 배치된 제1전극(54)과 제2전극(55)이 구비된다.

도 5는 본 발명에 따른 전신주용 전선연결구조의 모습을 개략적으로 도시한 회로도인바, 이를 참조하여 상기 도 3 및 도 4와 더불어 설명한다.

본 발명에 따른 구동모터(80)는 직류전압을 받아 회전하는 모터로, 제1직류회로(A) 및 제2직류회로(B)가 서로 병렬적으로 연결되며, 전극의 위치가 서로 반대로 된 제1직류전원(91) 및 제2직류전원(92)에 의해 전원을 공급받는 구조로 된다.

또한, 상기 구동모터(80)가 제1직류전원(91)이 있는 제1직류회로(A)와 제2직류전원(92)이 있는 제2직류회로(B)에 선택적으로 통전되어 직류전류를 공급받을 수 있도록 하는 제1전극(54), 제2전극(55) 및 전극(53)을 포함한다.

상기 전극(53)은 구동모터(80)의 일단자와 고정적으로 통전되고, 구동모터(80)의 타단자는 제1전극(54) 또는 제2전극(55)에 선택적으로 통전되도록 된다. 결국, 구동모터(80)의 타단자가 제1전극(54)에 접속되느냐 제2전극(55)에 접속되느냐에 따라 구동모터(80)가 받는 전극이 바뀌면서 구동방향, 즉 회전방향을 바꾸게 된다.

이를 참고로 하여 도 3 및 도 4의 작동관계를 설명한다.

도 3의 (a)도면에 도시한 것은 일상적인 기준체(30) 내의 모습을 도시한 것이다. 일상적으로는 상기 전극(53)이 제1전극(54) 및 제2전극(55) 어디에도 접지되지 않은 상태에서 상기 탄발체(56)의 탄발력만으로 전선(70)이 지지되고 있는 모습이다.

(b)도면은 겨울철 낮은 기온에 의해 전선(70)이 수축되면서 강한 장력을 발하게 되며, 이로인해 상기 탄발체(56)가 압축되는 모습을 도시한 것이다.

즉, 상기 이동자(52)는 전선(70)이 가하는 장력으로 이동하면서 상기 탄발체(56)에 압력을 가하는 동시에, 이동자(52)에 구비된 전극(53)이 제1전극(54)과 접속된다. 이후, 구동모터(80)는 제1전극(54)을 포함하는 제1직류회로(A)의 제1직류전원(91)으로부터 전력을 공급받아 일방향으로 회전하게 된다. 물론, 상기 구동모터(80)의 회전은 스크류(40)의 회전으로 이어지고, 상기 스크류(40)가 회전하면 이와 맞물리는 이동체(60)에 힘을 가해 이동시키는데, 상술한 경우에는 상기 이동체(60)가 탄발체(56)에 가해지는 힘을 약화시키는 방향인 좌측으로 이동하도록 한다.

상술한 설명은 (c)도면을 통해 도시하고 있다. 이를 토대로 설명하면, 겨울철 수축되는 전선(70)이 가하는 장력을 완화하기 위해 전선(70)이 잡아당기는 방향으로 이동체(60)를 이동시켜 탄발체(56)가 받는 압력을 줄이고, 이를 통해 전극(53)이 다시 제1전극(54) 및 제2전극(55) 사이에 위치하도록 한다.

결국, 겨울철 강하게 발생하는 전선(70)의 장력을 완화하면서도 전선(70)이 팽팽함을 유지할 수 있는 최소한의 힘만을 가할 수 있어 전선(70)의 활용기간을 증가시킬 수 있다.

이미 앞서 밝힌 바와 같이, 상기 기준체(30)와 이동체(60) 및 이동형 고정체(50)는 스크류(40)의 양단에 각각 하나씩 위치하는 한 쌍을 이루는데, 스크류(40)의 회전으로 상기 한 쌍의 이동체(60)가 상호 역방향으로 움직이게 되므로, 본 발명에 따른 구조는 전신주를 중심으로 양방향으로 인출된 전선(70)을 잡아당기거나 밀어내게 된다.

계속해서, 도 4의 도면을 활용하여 설명한다.

도 4의 (a)도면에 도시한 것은 일상적인 기준체(30) 내의 모습을 도시한 것이다. 일상적으로는 상기 전극(53)이 제1전극(54) 및 제2전극(55) 어디에도 접지되지 않은 상태에서 상기 탄발체(56)의 탄발력 만으로 전선(70)이 지지되고 있는 모습이다.

(b)도면은 여름철 기온의 상승으로 인해 전선(70)이 팽창하면서 장력이 상실되어 상기 탄발체(56)의 탄발력으로 인해 전선(70)이 전신주 쪽으로 당겨지고 있는 것이다.

이렇게 되면, 상기 전극(53)은 제2전극(55)과 접속하면서 제2직류회로(B) 내의 제2직류전원(92)으로부터 전력을 공급받게 되고, 이를 통해 전극이 바뀌면서 구동모터(80)의 회전방향이 바뀌게 된다. 이를 통해 상기 이동체(60)는 전신주 쪽으로 이동하면서 이동형 고정체(50)를 매개로 전선(70)을 잡아당기게 되고, 이로 인한 전선(70)의 장력이 탄발체(56)에 가해지면서 상기 전극(53)이 제1전극(54)과 제2전극(55) 사이에 위치된다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 전선은 기온에 관계없이 항시 팽팽한 상태를 유지하게 됨은 물론, 전선에 가하는 장력을 융통성 있게 조절함으로서 전선이 늘어나 교체해야하는 주기를 연장하여 운영효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 내측에 공간을 갖는 관형상으로, 둘레면 소정위치에는 길이방향을 따라 절개된 가이드홈과 인출홈이 각각 형성되고, 전신주와 절연식 고정쇠를 매개로 일렬로 나란하게 고정되는 한 쌍의 기준체;

   한 쌍의 상기 기준체를 관통하며 외주면에는 나사산이 형성된 바아형상으로, 상기 기준체들로 각각 삽입되는 양단부의 제1나사산 및 제2나사산은 상호 역방향으로 형성된 스크류;

   상기 기준체의 안쪽에서 상기 스크류의 외주면을 감싸도록 배치되고, 내주면에는 상기 스크류와 맞물리는 나사산이 형성되며, 상기 가이드홈 및 인출홈에 끼워지는 돌부 및 연결쇠를 구비하면서 상기 기준체에 상응하는 한 쌍으로 된 이동체;

   상기 스크류와 벨트를 매개로 연동하여 상기 스크류를 회전시키는 직류전기형 구동모터;

   상기 연결쇠에 고정되어 상기 기준체의 외곽에 배치되면서 상기 이동체의 이동을 따라 상기 기준체의 길이방향을 따라 이동하되, 인입홈을 통해 관통하는 전선의 외주면과 고정되는 이동자와, 상기 이동자에 고정된 전극과, 상기 이동자를 전신주의 중심을 향해 밀어내면서 탄발하는 탄발체와, 상기 인입홈 내에 소정간격으로 이격되어서 상기 이동자의 위치에 따라 상기 전극과 접촉되는 제1전극 및 제2전극이 구성된 이동형 고정체; 및

   상기 전극은 상기 구동모터의 일단자와 연결되고, 상기 제1전극 및 제2전극 은 각각 상기 구동모터의 타단자와 병렬로 연결되되, 상기 타단자와 제1전극에 전기를 공급하는 제1직류전원과, 상기 타단자와 제2전극에 전기를 공급하는 제2직류전원의 전극이 서로 반대로 되어서, 상기 전극과 제1전극 및 제2전극 간의 접촉 위치에 따라 상기 구동모터에 공급되는 전류의 방향이 바뀌도록 하는 제1직류회로 및 제2직류회로;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압전선의 장력을 조절하는 전신주용 전선연결구조.

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