KR100813148B1 - 광섬유 복합 배전중성선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유 복합 배전중성선에 관한 것이다. 본 발명의 광섬유 복합 배전중성선은 중성선; 상기 중성선과 일체로 피복마감된 광케이블을 포함하며, 광케이블과 중성선은 립코드를 이용해 일정 구간 분리가 가능하도록 하며, 22,900V 배전선로상의 중성선 위치에 배전되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 광섬유 복합 배전중성선은 광케이블과 중성선을 일체로 형성하므로 전력공급용 배전선로 본래의 기능과 통신용 광케이블 기능을 동시에 만족하는 용이한 효과를 제공한다.

광케이블, 중성선, 일체, 복합 배전중성선

Description

광섬유 복합 배전중성선{Ground wire with optical fiber}

본 발명은 한전의 22,900V 배전선로의 R, S, T상의 전력선과 가공지선 및 중성선(N상)을 가지는 전주에 광섬유 일체로 형성한 중성선(N상)에 관한 것이다.

일반적으로, 한전의 22,900V 배전선로 전주는 전주위의 완철에 애자를 매개로 각각 설치된 R, S, T상의 전력선과 전주의 상단측 가공지선지지대에 설치된 가공지선과 하단측의 중성선으로 구성하고 있다.

도 1은 일반적인 전주의 설치상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 전주(50)는 상단에 가공지선 지지대(22)가 설치되고, 그 하측에는 다수의 애자(24)를 구비한 완금(23)이 설치된다.

그리고, 그 하부에 랙크(26)가 설치된 전주(1)를 지면에 다수 설치한다. 가공지선 지지대(22) 상단에는 가공지선(21)을 연결하고, 완금(23)의 애자(24)에는 전력선(25)을 연결한다.

그리고 랙크(26)에는 중성선(20)을 결합한다.

중성선(20)은 단상3선식의 경우나 3상교류계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선이다.

또한, 각 사업자(파워콤, 하나로통신, SK네트웍스, 두루넷, 종합유선방송국 등)의 인터넷회선을 포함한 케이블TV 및 통신회선을 한전의 전주를 이용하여 광케이블을(미도시) 설치 사용 하였다.

이렇게 전주가 다양한 용도의 배전에 사용되면서, 전력공급의 주요 기능 뿐 아니라 사업자용 광케이블이 매전주마다 무분별하게 설치되어 있어 지지물에 하중을 증가시키고 계주방식의 시공으로 불안정한 전력시설물로 자연재해에 취약하며 지지물의 지상고 확보에도 문제점이 있었다.

또한, 수많은 전주들이 지상에 세워져 있고 모든 전주간에 전력선을 포함하는 다양한 사업자용 광케이블이 무분별하게 연결되어 도시의 미관을 해치는 문제점도 갖는다.

또한, 기존의 통신사의 광케이블이 전주에 연결된 경우 전력설비 관리기관의 전력공급을 위한 전력제어용 광케이블 추가 시설시 지지물의 하중을 증가시키고, 자연재해, 지상고 미확보, 도시미관 저해 등 많은 문제점 때문에 별도로 전력제어용 통신케이블을 확보하지 못했다.

따라서, 양질의 전력공급을 위한 전력제어용 광케이블을 배전중성선에 복합한 일체형 구조물을 필요로 하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 전력설비 관리기관의 전력제어를 위한 통신용 광케이블을 중성선과 일체로 형성하여 배전선로의 단순화로 지지물의 하중을 경감시키고 태풍이나 수해 등의 자연 재해에 대비한 견고한 배전시설과, 전력제어용 배전자동화로 양질의 전력공급에 필요한 광섬유 복합 배전중성선을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 각 사업자(파워콤, 하나로통신, SK네트웍스,두루넷, 종합유선방송국 등)의 통신회선을 이용하지 않고 전력설비 관리기관의 광섬유 복합 배전중성선을 이용하여 전력공급 뿐 아니라 전력제어용 광케이블이 형성되어 있어 독립된 배전선로의 확보가 가능한 광섬유 복합 배전중성선을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유 복합 배전중성선은 단상2선식의 경우나 3상교류계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선인 중성선; 및 상기 중성선과 일체로 피복마감된 광케이블을 포함하며, 광케이블과 중성선은 립코드를 이용해 일정 구간 분리가 가능하도록 하며, 22,900V 배전선로상의 중성선 위치에 배전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 광케이블은 중심인장선을 기준으로 동심원상의 광섬유로 구성된 유니트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 유니트는 광섬유의 심선외부로 젤리충진제에 의해 충진되며 루즈튜브로 외피를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 젤리튜브는 수지계열인 것을 특징으로 한다.

또한, 젤리충진제는 비전도성, 비흡습성 및 방부성의 재료를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 중심인장선은 FRP계열 수지를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광섬유 복합 배전중성선은 단상3선식의 경우나 3상교류계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선인 중성선; 및 중성선과 인접하게 위치하여 중성선으로부터 이탈가능하되, 중성선과 일체로 피복마감된 광케이블을 포함하며, 광케이블은 립코드를 이용해 일체로 피복마감된 중성선으로부터 일정 구간 이탈되도록 하는 분리가 가능하도록 하며, 22,900V 배전선로상의 중성선 위치에 배전되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 광섬유 복합 배전중성선은 광케이블과 중성선을 일체로 형성하므로 전력공급 목적 뿐 아니라 전력제어용 광케이블을 동시에 만족하는 용이한 효과를 제공한다. 또한 전력설비 관리기관이 자체의 중성선에 전력제어용 광케이블을 형성하고 있어 배전선로의 전력제어용 회선 확보가 용이한 효과를 제공한다.

이하, 첨부한 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선을 갖는 전주 배전상태를 설명하기 위한 도면이다.

전주는 지면에 다수개가 설치되어야하는데, 직선선로에 설치된 전주를 현수형 전주라 하고 30도전후의 각도의 선로에 설치된 전주를 내장형전주라 한다. 또한, 내장형 전주중에 접속함체를 설치하는 접속함체취부용전주 등의 여러가지 경우가 있으나 본 발명에서는 내장형전주를 일예로 광섬유 복합 배전중성선을 설명한다.

도 2는 30도 전후의 각도의 선로에 설치된 내장형 전주에 광섬유 복합 배전중성선을 갖는 전주 배전상태를 설명하기 위한 것이다.

도 2를 참고하면, 전주(50)가 30도 미만이거나 30도 이상의 중각도 일 경우에 시공하는 내장형전주로, 광섬유 복합 배전중성선을 설치한다. 우선, 내장형전주에서 광섬유 복합 배전중성선을 배전하기 위해 암타이밴드(1)를 전주(50)에 고정하고, 암타이밴드(1)의 양측에 두 개의 랙크(2)를 고정한 후, 각 랙크(2)에 대응하게 두 개의 애자(3)를 설치한다. 그리고 각 애자(3)에는 인류스트랍(6)을 연결하고 각 인류스트랍(6)에는 인류크램프(7)를 연결한다. 이렇게 하여 전주(50)에 금구류의 시설이 완료되면, 광섬유 복합 배전중성선을 이도 조정하여 연선한다. 여기서 이도조정은 등장법에 의해 이도를 측정하고 내장과 내장사이의 구간에서 시행 한다. 즉, 전주경간이 70미터 이내의 구간에 적용하며, 이도가 0.4미터 이내가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 광케이블과 중성선은 1미터정도 분리시킨다.

광케이블과 중성선을 분리하는 예는 도 6을 참고하여 하기에서 상세히 설명하기로 한다.

분리된 중성선은 접지를 위해 외피를 탈피시킨다. 그리고 스탠벤드(5)로 양쪽을 묶어주어 광케이블과 중성선의 더 이상의 이격을 방지한다. 그리고 외피가 벗겨진 중성선은 적당한 곳에 피그테일(4)을 취부하고 변압기의 접지, 가공지선의 접지, 및 전주의 접지선에 연결하여 사용한다.

전술한 배전상태에 사용하는 광섬유 복합 배전중성선을 하기의 도 3내지 도 6을 참고하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 단면도이며, 도 2의 A-A'의 단면도이다.

도 3을 참고하면, 도 2의 A-A'의 단면으로 외부에는 공통피복이 쌓여있으며 상부로 중성선과 하부로 광케이블이 설치된다. 피복에 의해 하나의 선으로 배치되며 두 개의 원형으로 위치한다. 따라서, 두 개의 원형이 하나로 공통피복되므로 장방형의 복합케이블의 구조이다. 광케이블의 내부에는 광섬유가 있으며, 분리시에 사용하는 립코드(rip cord)를 구성한다. 중성선과 광케이블을 일체로 형성하기 위해 피복에 의해 고정시켜 하나의 배전선로로 사용하며 분리가 용이하도록 광케이블의 하부로 립코드가 설치된다. 여기서 립코드는 광케이블종단부로부터 1미터이상 연속적으로 외피탈피가 용이하도록 삽입한다. 중성선은 22,900V 배전중성선에 사용하는 단심의 알루미늄피복강심 알루미늄전선으로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 광케이블의 단면도이다.

도 4를 참고하면, 중성선을 제외한 광케이블만의 단면을 도시하였으며, 광케이블의 외부로는 PE피복으로 감싸져있으며 PE피복의 내부로 스틸테이프강대와 외권테이프 등이 감싸고 있다. 그 내부로는 중심에 중심인장선과 중심인장선을 기준으로 동심원상에 다수의 루즈튜브와 1개이상의 개재심을 구성한다. 그리고 루즈튜브의 내부로는 광섬유가 배치된다. 또한, 루즈튜브의 내부와 외부에는 젤리충진제에 의해 충진완료된다. 이렇게 하여 광케이블을 구성한다.

도 4에서, 광케이블 중심인장선은 도시된 바와 같이 광케이블의 중심에 위치하거나 외피속에서 외피와 동심원상에 적당한 간격으로 배열하여야 한다. 또한, 광케이블의 특성을 향상시키기 위해 광케이블의 중심 인장선에 PE 등의 피복을 할 수도 있다.

또한, 광케이블의 외피는 케이블심 위에 규정된 두께의 PE를 접속점 없이 피복하여야하며, 필요한 경우 적절한 수의 립코드를 삽입한다. 여기서 광케이블당 광섬유의 기본 심선수는 36심 미만의 광케이블은 6심으로 구성하고 36심이상의 케이블은 12심으로 구성한다. 도 4에서는 6심으로 구성한 일예를 도시하였다.

광섬유의 심선은 제조시 1차 코팅상태에서 100kpsi(0.69GPa)이상의 인장시험을 연속적으로 거친 것을 사용한다. 이렇게 하여 광섬유의 심선 및 젤리충진제를 삽입하여 하나의 유니트를 구성하고 중심인장선의 동심원상에 유니트를 배열한다.

여기서 젤리충진제는 비전도성, 비흡습성 및 방부성의 재료를 사용하여야 하며, 심선식별에 영향을 미치지 않아야한다. 또한, 젤리충진제는 이물질이나 독성이 없고 케이블 특성에 영향을 미치지 않아야 한다. 또한 심선접속 작업시 쉽제 제거가능한 것이 바람직하다.

또한, 스틸테이프강대는 침공, 박피 등 어떠한 결함도 없어야하며 스틸테이프는 인장강도 30이상 신장율 15이상 두께 0.15ㅁ 0.025이상인 것이 바람직하다.

외피용 PE(폴리에치렌)는 흑색PE를 사용하여야 하고 난연케이블인 경우 흑색난연PE를 사용할 수 있다.

또한, 루즈튜브는 수지계열의 것으로 하는 것이 바람직하며 중심인장선은 FRP계열 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 사시도이다.

도 5를 참고하면, 광섬유 복합 배전중성선을 잘 보여준다. 중성선과 광케이블은 공통피복에 싸여있으며, 광케이블의 내부로는 광섬유가 삽입되어 있으며 중성선과 광케이블의 분리가 가능하도록 립코드를 구성한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 분리상태도이다.

도 6을 참고하면, 전주에 설치된 광섬유 복합 배전중성선을 분리해야하는 경우 립코드를 이용하여 공통피복에서 광케이블을 분리할 수 있다. 이렇게 분리된 광케이블은 접속함체 등으로 인하시키거나 원하는 만큼만 분리사용하고 더 이상의 이격을 방지하기 위해 분리시작부분의 양쪽을 스텐밴드 등을 사용하여 묶어준다. 스텐밴드를 사용하여 이격을 방지하기 위한 광섬유 복합 배전중성선은 도 2에서 도면부호 5로 도시하여 설명한바 있다.

이렇게 하여 중성선과 광케이블을 일체로 구성이 가능하고 분리하여 사용하는 것도 가능하다.

도 1은 일반적인 전주의 설치상태를 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선을 갖는 전주 배전상태를 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 광케이블의 단면도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 사시도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 복합 배전중성선의 분리상태도.

Claims (7)

1. 전주위의 완철에 애자를 매개로 각각 설치된 R, S, T상의 전력선 및 전주의 상단측 가공지선지지대에 설치된 가공지선과 함께 배전선로상에 전주와 전주 사이에 위치하며, 상기 전력선과 가공지선의 맨 하단측에 단상3선식의 경우나 3상교류계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선으로 각 전주에 랙크에 의해 고정연결되어 있는 중성선에 있어서,

   상기 중성선은 그 자신의 인접하는 위치에 일대일 대응하여 일체로 공통피복으로 마감된 광케이블을 포함하며, 상기 광케이블과 중성선은 립코드를 이용해 일정 구간 분리가 가능하되, 상기 공통피복중 광케이블쪽 공통피복만을 탈피하여 상기 중성선과 이격가능하도록 구성하며, 상기 일체로 공통피복마감된 광케이블과 중성선은 장방형의 복합케이블의 형상으로 22,900V 배전선로상의 중성선 위치에 배전되는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광케이블은

   중심인장선을 기준으로 동심원상의 광섬유로 구성된 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유니트는

   광섬유의 심선외부로 젤리충진제에 의해 충진되며 루즈튜브로 외피를 형성하는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 젤리튜브는

   수지계열인 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 젤리충진제는

   비전도성, 비흡습성 및 방부성의 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 중심인장선은

   FRP계열 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.
7. 단상3선식의 경우나 3상교류계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선인 중성선; 및

   상기 중성선과 인접하게 위치하여 중성선으로부터 이탈가능하되, 중성선과 일체로 피복마감된 광케이블을 포함하며,

   상기 광케이블은 립코드를 이용해 일체로 피복마감된 중성선으로부터 일정 구간 이탈되도록 하는 분리가 가능하도록 하며, 22,900V 배전선로상의 중성선 위치에 배전되는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 배전중성선.

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