KR100681527B1 - 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절기능을 갖는 애자 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자는 송배전선(2a,2b)의 온도에 따라, 제어부(160)에 의해 제어되는 구동모터(150) 및 나사축(140)을 이용하여 송배전선(2a,2b)이 연결되는 애자본체(130)를 당기는 정도를 조절하므로써, 송배전선(2a,2b)의 떨림과, 이에따른 송전효율 저하나, 애자 등의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자{Insulator}
도 1은 종래의 애자를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 애자를 도시한 측면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 애자의 설치상태를 도시한 참고도,
도 4는 본 발명에 따른 애자의 작동상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1; 지지대, 110; 지지프레임,
120; 회동프레임, 130; 애자본체,
140; 나사축, 150; 구동모터,
160; 제어부, 170; 콘트롤러,
180; 코일, 190; 온도센서.
본 발명은 주변온도에 따라 송배전선을 당기는 정도를 조절하여, 송배전선의 떨림을 방지하고, 장력을 조절할 수 있도록 된 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자에 관한 것이다.
일반적으로, 전신주나 철탑 등의 송배전탑의 상단에는 도 1에 도시한 바와 같이, 통칭, 완금 또는 완철이라 불리우는 지지대(1)가 구비되며, 이 지지대(1)에는 절연재질인 애자(3a,3b)가 구비되어, 전원을 공급하는 송배전선(2a,2b)의 단부를 상기 애자(3a,3b)에 각각 연결한 후, 점퍼선(4)을 이용하여 각 송배전선(2a,2b)을 상호 연결한다. 이때, 상기 지지대(1)의 일측에는 지지용애자(3c)가 더 구비되어, 점퍼선(4)이 지지대(1)에 접촉되지 않도록 지지한다.
이때, 상기 애자(3a,3b)는 고압의 전류가 흐르는 송배전선(2a,2b)을 지지하여 당겨주므로써, 송배전선(2a,2b)이 처지않고 팽팽하게 당겨지도록 하는 기능과, 송배전선(2a,2b)과 지지대(1) 사이를 절연시키는 기능을 한다.
한편, 송배전선(2a,2b)은 금속재의 심선 둘레부에 피복을 씌워 구성되므로, 외부의 온도변화, 특히, 계절의 변화에 따라 신축되어, 겨울에 축소되어 팽팽하게 당겨졌던 송배전선(2a,2b)이 여름에 신장되면서 늘어진다.
그런데, 이와같이 송배전선(2a,2b)이 늘어지게 되면, 고압의 전류에 의해 발생되는 코로나나 전류의 파동 및 바람 등에 의해 송배전선(2a,2b)이 쉽게 진동하게되며, 이와같이 발생되는 진동에 의해, 송배전선(2a,2b)의 송전효율이 저하될 뿐 아니라, 송배전선(2a,2b)을 지지하고 있는 애자(3a,3b)나 기타 부분들이 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주변의 온도변화에 따라, 송배전선을 당기는 정도를 조절하여, 송배전선의 떨림을 방지하고, 장력을 조절할 수 있도록 된 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송배전탑(5)의 지지대(1)에 장착되는 지지프레임(110)과, 일단이 이 지지프레임(110)에 회동가능하게 힌지결합되는 회동프레임(120)과, 절연체이며 일단이 이 회동프레임(120)에 연결되고 타단에는 송배전선(2a,2b)이 연결되는 애자본체(130)와, 상기 지지프레임(110)과 회동프레임(120)에 동시에 연결되어 회전에 따라 상기 회동프레임(120)을 회동시키는 나사축(140)과, 이 나사축(140)에 연결되어 나사축(140)을 구동시키는 구동모터(150)와, 이 구동모터(150)에 연결된 제어부(160)와, 이 제어부(160)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 둘레부에 고정되는 온도센서(190)와, 상기 제어부(160)에 연결된 파워콘트롤러(170)와, 이 파워콘트롤러(170)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 외부에 끼워져 유도기전력을 발생시키는 코일(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조로 되어있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 의하면, 본 발명에 따른 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자는, 송배전탑(5)의 지지대(1)에 장착되는 지지프레임(110)과, 일단이 이 지지프레임(110)에 회동가능하게 힌지결합되는 회동프레임(120)과, 절연체이며 일단이 이 회동프레임(120)에 연결되고 타단에는 송배전선(2a,2b)이 연결되는 애자본체(130)와, 상기 지지프레임(110)과 회동프레임(120)에 동시에 연결되어 회전에 따라 상기 회동프레임(120)을 회동시키는 나사축(140)과, 이 나사축(140)에 연결되어 나사축(140)을 구동시키는 구동모터(150)와, 이 구동모터(150)에 연결된 제어부(160)와, 이 제어부(160)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 둘레부에 고정되는 온도센서(190)와, 상기 제어부(160)에 연결된 파워콘트롤러(170)와, 이 파워콘트롤러(170)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 외부에 끼워져 유도기전력을 발생시키는 코일(180)로 구성된다.
상기 지지프레임(110)은 상하로 긴 금속파의 하단을 전방으로 절곡하여 구성된 것으로, 그 배면 중간부가 송배전탑(5)에 구비된 지지대(1)에 나사결합된다. 상기 회동프레임(120)은 그 하단이 상기 지지프레임(110)의 하단에 힌지결합되어, 그 상단이 회동전후진될 수 있도록 구성된다. 상기 애자본체(130)는 종래의 애자와 동일한 구조로 구성된 것으로, 그 후단부는 상기 회동프레임(120)의 중간부에 힌지결합되며, 그 전단부에 상기 송배전선(2a,2b)이 연결된다.
상기 나사축(140)은 상기 지지프레임(110)과 회동프레임(120)의 상단에 수평방향으로 구비된 제1 및 제2 지지축(111,121)에 관통결합되는 것으로, 상기 지지축(111,121) 중에서 상기 지지프레임(110)에 구비된 제1 지지축(111)에는 관통공(112)이 형성되고, 상기 회동프레임(120)에 구비된 제2 지지축(121)에는 나사결합공(122)이 형성된다. 이때, 나사축(140)의 기단부에는 상기 제1 지지축(111,121)의 후단면에 걸리는 플랜지부(141)가 형성되어, 나사축(140)을 상기 관통공(112)과 나사결합공(122)에 결합시킨 상태에서 나사축(140)을 회전시키면, 상기 회동프레임(120)이 회동전후진되면서 상기 지지프레임(110)쪽으로 인접되거나, 지지프레임(110)에서 이격된다.
상기 구동모터(150)는 구동축이 상기 나사축(140)의 후단부에 커플러로 연결되어, 나사축(140)을 회전시킬 수 있도록 된 것으로, 상기 제1 지지축(111)에 구비된 브라켓(113)에 장착되어, 상기 회동프레임(120)의 회동에 따라 나사축(140)의 각도가 변화되면, 상기 제1 지지축(111)과 함께 회동된다. 이때, 이 구동모터(150)는 회전각도 및 회전수를 제어할 수 있는 서보모터를 이용하며, 필요에 따라 구동축에 감속기를 장착하여 토크를 증가시킬 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 온도센서(190)에 의해 감지되어 출력되는 송배전선(2a,2b)의 온도값에 따라 상기 구동모터(150)를 제어하여 나사축(140)을 회전시키므로써, 상기 회동프레임(120)을 회동전후진시키는 것으로, 도시안된 메모리가 구비되며, 이 메모리에 온도값에 따른 나사축(140)의 회전수 데이터가 저장되어, 송배전선(2a,2b)의 온도가 변화되면 미리 입력된 회전수값만큼 상기 구동모터(150) 를 작동시켜, 나사축(140)을 회전시킨다.
상기 온도센서(190)는 상기 송배전선(2a,2b)의 둘레부에 고정되는 것으로, 기온의 변화 따라 변화되는 송배전선(2a,2b)의 피복 온도를 측정하여 상기 제어부(160)로 출력하는 기능을 한다. 이때, 이 온도센서(190)는 상기 송배전선(2a,2b)의 둘레부에 고정한 상태로 별도의 고정테이프나 고정피복 등으로 그 외부를 감싸 외부를 단열하므로써, 피복온도에 비해 빨리 변동되는 대기온도의 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 파워콘트롤러(170)는 상기 코일(180)에서 출력되는 전원의 전압과 전류를 일정하게 변화시켜 상기 제어부(160) 및 구동모터(150)에 공급하는 기능을 한다. 이러한 파워콘트롤러(170)는 리니어 파워서플라이나 SMPS, 전압필터 등과 같이, 전압을 일정하게 제어하여 출력할 수 있는 것을 이용한다.
상기 코일(180)은 구리선을 여러회 감아 그 중앙부에 관통공(112)이 형성되도록 구성한 것으로, 그 둘레면에는 합성수지를 사출한 하우징이 구비되어, 비나 눈 등에 의해 손상되지 않도록 구성된다. 그리고, 이 코일(180)은 상기 애자본체(130)에 송배전선(2a,2b)을 연결하기 전에 이 코일(180)을 송배전선(2a,2b)의 외부에 끼우고, 별도의 클램프 등으로 고정하므로써, 송배전선(2a,2b)에 장착할 수 있다.
설명하지 않은 도면번호 4는 상기 애자에 연결되는 송배전선(2a,2b)을 상호 연결하는 점퍼선을 도시한 것이며, 도면번호 3c는 이 점퍼선(4)을 지지하는 지지용애자를 도시한 것이다.
이와같이 구성된 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자를 도 4에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 송배전탑(5)의 지지대(1)에 상기 수직프레임을 고정하고, 송배전선(2a,2b)에 상기 코일(180)과 온도센서(190)를 장착한 후, 송배전선(2a,2b)을 애자본체(130)에 연결하여 설치를 완료하면, 상기 제어부(160)는 상기 코일(180)에서 인가된 전원에 의해 작동되면서, 상기 온도센서(190)에 의해 감지되어 출력되는 송배전선(2a,2b)의 피복동도에 따라 상기 구동모터(150)를 작동시켜, 회동프레임(120)을 회동전후진시키므로써, 상기 애자본체(130)와, 애자본체(130)에 연결된 송배전선(2a,2b)을 잡아당기거나 풀게 된다.
즉, 도 4의 a와 같이, 상기 송배전선(2a,2b)이 팽팽하게 당겨진 상태에서 대기온도가 상승하면, 송배전선(2a,2b)의 피복 온도가 승승됨과 동시에, 송배전선(2a,2b)이 신장되어 늘어지며, 상기 제어부(160)는 온도센서(190)의 신호를 판독하고, 이를 메모리에 저장된 데이터와 비교하여 상기 정해진 회전수만큼 구동모터(150)를 구동시켜 나사축(140)을 회전시켜, 회동프레임(120)을 회동후진시킨다(도 4의 b). 따라서, 이 회동프레임(120)에 연결된 애자본체(130)와, 이 애자본체(130)에 연결된 송배전선(2a,2b)이 A 만큼 당겨져, 송배전선(2a,2b)이 팽팽한 상태를 유지하게 된다.
그리고, 다시 온도가 하강되어 송배전선(2a,2b)이 수축되면, 상기 제어부(160)는 구동모터(150)를 역회전시켜, 회동프레임(120)을 회동전진시키므로써(도 4의 a), 송배전선(2a,2b)이 과도하게 당겨지지 않도록 한다. 이때, 제어부(160)는 전술한 회전수감지센서 등을 이용하여 구동모터(150)의 회전수를 피드백 제어한다.
이와같이 구성된 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자는 송배전선(2a,2b)의 피복온도를 측정하여, 미리 설정된 온도값에 따라 송배전선(2a,2b)을 당기는 정도를 조절하므로써, 대기온도에 관계없이 상기 피복온도가 당겨지는 인장력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 송배전선(2a,2b)이 늘어져 진동하거나, 송배전선(2a,2b)의 진동에 따라 애자 등이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이 애자는 송배전선(2a,2b)의 피복온도를 측정하여, 이에따른 송배전선(2a,2b)의 신축정도에 따라 송배전선(2a,2b)을 당기는 정도를 조절하므로, 외부요인에 의해 송배전선(2a,2b)이 진동하여, 송배전선(2a,2b)에 개해지는 인장력이 변동되어도, 이에 영향을 받지 않고 안정적으로 송배전선(2a,2b)을 당기는 정도를 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이 애자는 상기 코일(180)을 이용하여 송배전선(2a,2b)을 통해 공급되는 전원으로부터 유도기전력을 발생시켜 이를 전원으로 이용하므로, 별도의 전원이 필요 없으며, 전원의 설치가 매우 용이한 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자는 송배전선(2a,2b)의 온도에 따라, 제어부(160)에 의해 제어되는 구동모터(150) 및 나사축(140)을 이용하여 송배전선(2a,2b)이 연결 되는 애자본체(130)를 당기는 정도를 조절하므로써, 송배전선(2a,2b)의 떨림과, 이에따른 송전효율 저하나, 애자 등의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 송배전탑(5)의 지지대(1)에 장착되는 지지프레임(110)과, 일단이 이 지지프레임(110)에 회동가능하게 힌지결합되는 회동프레임(120)과, 절연체이며 일단이 이 회동프레임(120)에 연결되고 타단에는 송배전선(2a,2b)이 연결되는 애자본체(130)와, 상기 지지프레임(110)과 회동프레임(120)에 동시에 연결되어 회전에 따라 상기 회동프레임(120)을 회동시키는 나사축(140)과, 이 나사축(140)에 연결되어 나사축(140)을 구동시키는 구동모터(150)와, 이 구동모터(150)에 연결된 제어부(160)와, 이 제어부(160)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 둘레부에 고정되는 온도센서(190)와, 상기 제어부(160)에 연결된 파워콘트롤러(170)와, 이 파워콘트롤러(170)에 연결되며 상기 송배전선(2a,2b)의 외부에 끼워져 유도기전력을 발생시키는 코일(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절 기능을 갖는 애자.
KR1020060109687A 2006-11-07 2006-11-07 송배전탑에 지지되는 송배전선의 떨림방지 및 장력조절기능을 갖는 애자 KR100681527B1 (ko)

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