KR100751637B1 - 간극형 가공 전선(架空電線)의 클램핑 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강심 주위에 적어도 1층 이상의 알루미늄 소선이 연선되어 도체부를 형성하는 간극형 가공 전선을 강클램프와 슬리브로 클램핑하는 방법에 관한 것으로서, (a) 강심에 강클램프를 장착하여 압착하는 단계; (b) 도체부의 소정 길이를 해체한 후 강심과 도체부 사이에 형성된 갭에 금속재료의 충진재로 충진하는 단계; 및 (c) 해체한 도체부를 원위치로 복귀시킨 후 도체부에 알루미늄 슬리브를 장착하여 압착하는 단계;를 포함한다.

Description

간극형 가공 전선(架空電線)의 클램핑 방법{Clamping method of Gap-type overhead conductor}

도 1은 종래의 간극형 가공 송전선의 단면도.

도 2는 종래의 간극형 가공 송전선의 클램핑 공정을 도시한 단면도로서, 도 2a는 금구류 압착전의 단면도이고, 도 2b는 금구류 압착 후의 단면도이고, 도 2c는 인장 시험 중인 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공 송전선의 클램핑 공정을 도시한 단면도로서 금구류 압착 전의 단면도.

도 4는 도 3의 금구류 압착 전에 충진재가 충진된 상태의 단면도.

도 5는 도 4의 금구류가 압착 후의 단면도.

도 6은 도 5의 금구류의 인장 시험 중인 상태의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...강심 12...제1 도체 13...도체부

14...제2 도체 15...충진재 16...슬리브

본 발명은 간극형 가공 전선의 클램핑 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클램핑 말단부의 강심과 도체 사이에 간극에 충진재를 충진하는 간극형 가공 전선의 클램핑 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가공식 전력케이블, 가공지선, 광복합가공지선(OPGW) 등의 가공 전선(가공 송전선)은 전주나 송전탑에 의해 가설되며, 대기 온도, 바람, 태양광 등의 외부 환경과 전선에 흐르는 전류로 인해 그 온도가 변화되고, 그러한 온도변화는 전선의 수축 또는 팽창을 유발하고 이는 가공 전선의 처짐도(이도:sag)를 변화시키게 된다. 따라서, 가공 전선의 처짐도를 고려하여 송전탑 사이의 장력이 조절되거나 지상으로부터의 전기적 이격 거리 등이 결정된다. 즉, 가공 전선의 최대 허용 전류는 전선의 처짐도에 의해 제한을 받는다.

가공 송전선의 처짐도를 줄이거나 억제하기 위한 방법은 크게 2가지로 구분될 수 있는 바, 루스형(LTACSR)과 및 간극형(GTACSR)을 들 수 있다.

루스형 가공 송전선(Loose Type ACSR)은 통상의 강심 알루미늄 연선을 제조한 후, 가설시에 강심부와 알루미늄 스트랜드 와이어(straned wire)부 사이에 기계적으로 갭을 형성함으로써 강심부에 장력을 분담시키는 구조이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 간극형 가공 송전선(Gap Type ACSR)(1)은 전선 제조 시에 강심(3)과 알루미늄 도체부(5) 사이에 간극(G)이 형성된 구조로서, 강심(3) 주위를 둘러싸고 있는 도체부(5)는 제1 도체(4) 및 제2 도체(6)로 구성되어 있다.

간극(G)을 형성하는 방법은 강심(3)의 주위를 둘러싸는 제1 도체(4)를 평 각 도체를 이용하거나, 별도의 스페이서(spacer)를 강심(3)과 도체부(5) 사이에 배치하는 등 다양한 방법이 적용될 수 있다. 일본 특허공개 제2000-207957호에는 강심(3)과 도체부(5) 사이에 스페이서를 배치한 구조가 제시되어 있다.

이러한 간극형 가공 송전선의 클램핑 방법은 일반 송전선의 취부 방법과 동일하다. 즉, 종래의 간극형 송전선의 클램핑 작업은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 강연선을 포함하는 강심부(3) 및 스트랜드 와이어 형태의 알루미늄으로 이루어진 제1 도체(4)와 제2 도체(6)로 구성된 도체부 사이에 일정한 간격으로 간극(gap)(G)이 형성된 간극형 가공 송전선(1)을 준비한다.

다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 강심부(3)을 강클램프(미도시)를 장착하여 압착한 후, 클램핑을 위해 알루미늄 슬리브(7)를 일정한 압력을 주어 압착하게 된다. 그러나, 이러한 방식에 따르면, 간극형 가공 송전선에 존재하는 간극에 의하여 압착력이 알루미늄 도체부(5)와 강심부(3)에 충분히 가해지지 않아 클램핑력이 저하될 뿐만 아니라, 압착시 간극이 알루미늄으로 채워지면서 압착부의 끝지점에서 그 만큼 알루미늄 도체부(5)가 과도하게 휘어지게 된다.

이러한 원인에 의해, 도 2c에 도시된 바와 같이, 포설된 후 송전선(1)이 장력을 받게 되면 변형을 받은 끝 지점에 스트레스가 집중되어 송전선이 파단되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 알루미늄 슬리브를 이용하여 간극형 가공 송전선을 압착할 경우 압착부의 끝지점의 파단을 방 지하기 위해 간극 부분을 충진시킴으로써 파단 현상을 방지할 수 있는 간극형 가송 전선의 클램핑 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공 전선의 클램핑 방법은, 강심 주위에 적어도 1층 이상의 알루미늄 소선이 연선되어 도체부를 형성하는 간극형 가공 전선을 강클램프와 슬리브로 클램핑하는 방법에 있어서, (a) 상기 강심에 상기 강클램프를 장착하여 압착하는 단계; (b) 상기 도체부의 소정 길이를 해체한 후 상기 강심과 상기 도체부 사이에 형성된 갭에 금속재료의 충진재로 충진하는 단계; 및 (c) 해체한 도체부를 원위치로 복귀시킨 후 상기 도체부에 상기 알루미늄 슬리브를 장착하여 압착하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계에서 상기 충진재는 알루미늄 테이프, 알루미늄 판 또는 알루미늄 소선을 사용한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계에서 상기 충진재가 충진되는 길이는 최종압착부의 길이보다 큰 것을 사용한다.

이 때 상기 충진재에 의해 형성되는 충진층의 두께는 0.1 내지 0.6mm 를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (b) 단계에서 해제되는 도체부의 길이는 30cm 내지 2m인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공 전선의 클램핑 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공 전선의 클램핑 방법을 설명하는 개략적인 단면도들이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공 송전선의 클램핑 방법은, 알루미늄 슬리브(16)의 최종 압착부의 끝지점의 파단을 방지하기 위해, 종래의 클램핑 방법에 있어서 최종 압착부의 끝지점으로부터 소정 길이의 간극(G)을 충진재(15:도 4 참조)로 충진하는 것으로서, 그 작업 공정은 다음과 같다.

우선, 강심 주위에 적어도 1층 이상의 알루미늄 소선이 연선되어 도체부(13)를 형성하는 간극형 가공 전선을 준비하고, 종래의 방법과 동일하게 제1 도체(12) 및 제2 도체(14)에 의해 둘러싸인 강심(10) 주위에 강심을 클램핑하기 위한 강클램프(미도시)를 장착하고 압착한다. 사용되는 간극형 가공전선은 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 특히 제1 도체(12)를 평각 도체를 이용하여 간극을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 도체부(13)는 본 실시예와 같이 2층 구조를 가질 수도 있으나, 필요에 따라 1층 또는 3층 이상으로 형성할 수도 있다.

이어서, 도체부(13)를 일정 길이만큼 해체한 후, 강심(10) 주위의 간극 부분에 해당하는 일정한 길이를 충진재(15)를 이용하여 일정한 두께로 채운다.

상기 충진재(15)를 채우는 공정은 다음과 같은 여러 가지 형태로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 테이프를 강심(10) 주위에 감거나, 곡면을 가진 알루미늄 판을 갭에 삽입할 수 있다. 또한, 원형의 알루미늄 소선을 강선 주위에 감는 방법을 이용할 수도 있으나, 이 외의 다양한 방법으로 간극을 채우는 것도 가능하다.

도체부(13)를 해체하는 길이는 작업이 용이하도록 적절히 선택될 수 있으나, 바람직하게는 30cm 이상, 2m 이하의 길이를 해체한다. 해체되는 길이가 30cm 이하인 경우는 충진재를 채우는 공정을 진행하기 어려워 작업성이 나빠지고, 2m 이상인 경우 불필요한 전선의 손실이나 해체된 도체를 재복귀시키는 공정이 번거로울 수 있는 단점이 있다.

충진되는 충진재(15)의 길이는 최종 압착부(도 5 참조)의 길이 이상으로 하는 것이 바람직한데, 최종 압착부의 길이보다 짧은 경우 압착시 충진재가 채워진 부분 바깥에서 도체부의 변형이 발생하게 되어 파단발생의 시발점이 될 수 있기 때문이다.

충진재(15)를 채우는 두께는 강심(10)과 도체부(13) 사이에 형성되는 간극을 충분히 메워 압착시 그 압착력이 알루미늄 도체부에 충분히 가해질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 일반적인 간극형 가공 송전선의 간극은 약 0.4 ~ 0.7 mm 정도이며, 충진재(15)의 두께는 0.1 ~ 0.6 mm인 것이 바람직하다. 충진재(15)의 두께를 0.1mm 이하로 하는 경우, 충진재(15)를 충진하는 효과가 미미하여 최종 압착부의 변형을 줄이지 못하며, 0.6 mm 이상으로 하는 경우 가공 송전선의 간극의 크기보다 커지거나 과도하게 충진되기 때문에 압착력이 제대로 전달되지 못할 우려가 있다.

다음, 앞서 해체한 알루미늄 도체를 원위치로 복귀시킨다.

마지막으로, 종래와 같은 방법에 의해 알루미늄 슬리브(16)를 압착하여, 클램핑 작업을 완료한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간극형 가공송전선의 클램핑 공정에 의한 가공 송전선과 종래의 방법에 의한 간극형 가공 송전선의 클램핑 공정에 의한 가공 송전선에 대한 인장 하중시험 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
충진재의 재질	알루미늄 테이프	알루미늄 소선	없음	알루미늄 테이프	알루미늄 테이프	알루미늄 테이프
충진재의 두께 [mm]	0.3	0.5	-	0.1	10.0	-
해체되는 도전체의 길이[cm]	100	150	150	150	150	10
파단강도	117%	118%	100%	101%	103%	작업곤란

[표 1] 인장하중 시험 비교

인장 시험 결과는, 비교예1에서 측정된 인장강도에 대한 상대적인 비율로 나타내었다.

간극을 충진재로 충진한 실시예1과 2의 경우, 충진재를 충진하지 않는 종래의 클램핑 방법에 의한 가공 송전선의 인장 하중 시험에 의한 파단강도에 비해 약 17% 증가하였다. 또한, 충진재의 두께를 0.1mm 와 10.0mm로 한 비교예2 및 비교예3의 경우, 비교예1에 비교할 때 파단강도의 변화가 거의 없었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 간극형 가공 전선의 클램핑 방법은 간극형 가공 송전선의 갭을 충진재로 채우기 때문에 알루미늄 슬리브의 얍착시 압착의 끝지점에서 알루미늄 도체의 변형을 예방할 수 있으며, 압착기의 압착 압력이 갭에 의해 소진되지 않고 알루미늄 도체에 전달되므로 그 효율이 높아지는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 강심 주위에 적어도 1층 이상의 알루미늄 소선이 연선되어 도체부를 형성하는 간극형 가공 전선을 강클램프와 슬리브로 클램핑하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 강심에 상기 강클램프를 장착하여 압착하는 단계;

   (b) 상기 도체부의 소정 길이를 해체한 후 상기 강심과 상기 도체부 사이에 형성된 갭에 알루미늄 테이프, 알루미늄 판 또는 알루미늄 소선 중 어느 하나의 금속 충진재로 충진하는 단계; 및

   (c) 해체한 도체부를 원위치로 복귀시킨 후 상기 도체부에 상기 알루미늄 슬리브를 장착하여 압착하는 단계;를 포함하고,

   상기 충진재가 충진되는 길이는 최종 압착부의 길이 보다 큰 것을 특징으로 하는 간극형 가공 전선(架空電線)의 클램핑 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 (b) 단계에서 상기 충진재에 의해 형성되는 충진층의 두께는 0.1 내지 0.6mm 를 가지는 것을 특징으로 하는 간극형 가공 전선의 클림팽 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 (b) 단계에서 해제되는 도체부의 길이는 30cm 내지 2m 인 것을 특징으로 하는 간극형 가공 전선의 클램핑 방법.

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