KR100881354B1 - 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치 - Google Patents

송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계절적으로 변화하는 송전용 가공전선의 장력을 자동으로 보정하여 일정 장력을 유지하도록 해주는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치에 관한 것이며, 연결부재(3)의 경사도를 전선경사도 측정장치(10)가 측정하여 연결부재의 길이를 장력완화장치(20)가 조정하여 전력선의 장력을 조절하도록 구성되고, 전선경사도 측정장치(10)는 전단에 슬릿홀(14)이 수직으로 형성되고, 후단에 연결부재(3)의 통과용 홀이 형성되는 사각의 케이스(11); 케이스(11)의 내부 일측에 형성되고, 장력완화장치(20)의 모터(28)와 연결되어 전원을 제어하는 제어부(13); 및 케이스(11)의 내측 전단과 후단에 설치되어 연결부재(3)의 경사각도를 측정하고, 측정값을 제어부(13)로 보내는 각도감지센서(12);로 구성되며, 장력완화장치(20)는 바닥부(21-1)의 일측 중앙에 축홀(21-2)이 형성되고, 축홀(21-2)을 중심으로 양쪽에 승강홀(21-4)이 각각 형성되며, 바닥부(21-1)의 일측에 축홀(21-3)이 형성되고, 후방 벽면에 걸림고리(29)가 형성되어 연결부재(3) 후단에 형성된 연결고리(29-1)가 걸려 고정되는 박스체(21); 중앙볼트홀(22-1)의 내경에 나사산이 형성되고, 승강홀(21-4)에 삽입되어 상하 이동되도록 승강봉(24)으로 연결설치되는 승강기어(22); 두개의 승강기어(22)와 맞물리도록 축홀(21-2)에 중심축(23-2)으로 회전 가능하게 고정되는 연결기어(23); 연결기어(23)와 맞물리도록 연결기어(26)가 하부에 일체로 형성되어 중심축(25-2)으로 축홀(21-3)에 고정되는 웜기어(25); 웜기어(25)와 맞물려 설치되는 웜(27); 웜(27)의 회전축에 회전력을 전달하는 모 터(28); 상단에 안착부(24-2)가 형성되어 연결부재(3)가 안착되고, 안착부(24-2)의 하부의 볼트봉(24-1)이 승강기어(22)의 중앙볼트홀(22-1)의 나사산에 체결되어 승강기어(22)의 회전에 의하여 승강홀(21-4)을 따라 상하이동하는 승강봉(24); 및 박스체(21) 내부 양측벽에 회전 가능하게 고정되고, 첫번째 승강기어(22)를 중심으로 전후방에 각각 한개씩 두개가 설치되며, 연결부재(3)가 아래에 걸리도록 설치되는 롤러봉(30);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
송전, 가공전선, 전선경사도측정장치, 장력완화장치. 승강기어, 승강봉

Description

송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치{An apparatus of tension relief using power electric transmission}
본 발명은 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계절적으로 변화하는 송전용 가공전선의 장력을 자동으로 보정하여 일정 장력을 유지하도록 해주는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 송전선의 지지물로 사용되는 철탑의 형태는 선로(線路)의 송전전력 ·전압 ·지형 등에 따라 다르며, 높이는 60m나 되는 것도 있다.
주재료는 단면이 L형인 강재(鋼材)이다. 수평단면이 정사각형인 것이 많고, 따라서 기초도 정사각형의 정점(頂點)에 콘크리트로 굳혀서 만든다.
송전선의 철탑은 보통 3상 2회선, 즉 6개의 전선을 애자(碍子)로 지지하고 있다. 철탑 사이의 거리는 20~30 m이고, 철탑에 가설한 전선의 지표(地表)로부터의 최저 높이는 전기 설비 기술에 의해 정해져 있으며, 예를 들면 15만 V의 선로일 경우는 6 m이다.
보통 선로가 넓은 강이나 깊은 계곡을 건널 경우에는 경간이 길고, 따라서 전선의 장력이 커지므로 특히 강한 구조가 필요하다. 송전 선로일지라도 규모가 작은 것, 또는 배전선이나 전화선의 지지물로서 단일기초(單一基礎) 위에 세우는 철주가 있다. 이러한 송전 선로용 철탑은 상호간에 다수의 송전 선로를 연결하고 있으며, 이러한 송전 선로들은 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈 비등의 기후적인 영향을 많이 받게 됨에 따라 진동 혹은 진폭이 발생하기 쉬운 조건하에 설치된다.
그러므로 일정기간이 경과하면 송전 선로에 처짐 현상이 초래되어 강한 바람이 불 경우 상기 송전 선로들이 상,하로 심하게 흔들려서 상호간에 마찰을 빚게 되는 경우가 발생하였으며, 이러한 현상은 합선이나 단전 유발등 대형 안전 사고 발생의 원인이 되었다.
뿐만 아니라 여름에는 고온의 기온으로 인하여 전력선이 늘어나 처지게 되고, 겨울에는 전력선의 수축으로 인하여 너무 팽팽하게 당겨지는 문제가 있다. 이런 문제로 인하여 계절마다 장력을 조절하여야 하나, 장력을 조절하는 보수작업이 쉽지 않고, 단전을 수반하여야 하므로 불편함 점이 있다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 주기적으로 송전선의 장력을 조절하는 보수 작업을 취해 송전선의 처짐 현상으로 인해 상기한 안전사고가 발생되는 문제에 대처하고 있었다.
하지만 상기한 방법은 단전을 수반하여야지만 작업이 가능한 관계로 전력 사용 세대들의 크나큰 불편과 원성을 초래하였고, 이러한 불편을 수반하는 문제로 인해 수시로 보수 작업을 실시하지 못하는데 따른 비안전한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전력선의 장력을 전선경사도 측정장치가 전선의 경사도를 측정하여 산출하고, 전선의 경사도가 정해진 범위를 벗어나면 장력완화장치가 가공전선의 장력을 조절하여 주는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.
본 발명은 여름의 고온에 의하여 길이 방향으로 늘어나는 전선의 특성상 발생하는 처짐 현상에서, 전선이 수평에서 얼마나 기울어졌는가를 측정하여 일정각도 범위를 벗어나면 장력완화장치를 작동시키도록 구성하고자 한다.
그리고 장력완화장치는 모터에 의하여 작동되는 두개의 승강기어에 의하여 승강봉이 상승 또는 하강하게 되면, 롤러봉에 걸려있는 연결부재를 들어올려 길이를 조절하게 된다.
또한 겨울에 가공전선의 수축이 발생하여 수평에 가깝게 되면 다시 소정의 각도를 유지시켜 가공전선의 끊어짐을 방지하고자 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 송전용 전력선이 애자를 사이에 두고 연결부재로 장력완화장치를 거쳐 암부재에 의해 송전철탑에 고정될 때, 장력을 조정하기 위한 장력완화장치에 있어서, 연결부재의 경사도를 전선경사도 측정장치가 측정하여 연결부재의 길이를 장력완화장치가 조정하여 전력선의 장력을 조절 하도록 구성되고, 전선경사도 측정장치는 전단에 슬릿홀이 수직으로 형성되고, 후단에 연결부재의 통과용 홀이 형성되는 사각의 케이스; 케이스의 내부 일측에 형성되고, 장력완화장치의 모터와 연결되어 전원을 제어하는 제어부; 및 케이스의 내측 전단과 후단에 설치되어 연결부재의 경사각도를 측정하고, 측정값을 제어부로 보내는 각도감지센서;로 구성되며, 장력완화장치는 바닥부의 일측 중앙에 축홀이 형성되고, 축홀을 중심으로 양쪽에 승강홀이 각각 형성되며, 바닥부의 일측에 축홀이 형성되고, 후방 벽면에 걸림고리가 형성되어 연결부재 후단에 형성된 연결고리가 걸려 고정되는 박스체; 중앙볼트홀의 내경에 나사산이 형성되어 승강홀의 내부에서 상하이동하도록 승강봉으로 연결설치되는 승강기어; 두개의 승강기어와 맞물리도록 축홀에 중심축으로 회전 가능하게 고정되는 연결기어; 연결기어와 맞물리도록 연결기어가 하부에 일체로 형성되어 중심축으로 축홀에 고정되는 웜기어; 웜기어와 맞물려 설치되는 웜; 웜의 회전축에 회전력을 전달하는 모터; 상단에 안착부가 형성되어 연결부재가 안착되고, 안착부 하부의 볼트봉이 승강기어의 중앙볼트홀의 나사산에 맞물려 승강기어의 회전에 따라 상하이동하는 승강봉; 및 박스체 내부 양측벽에 회전 가능하게 고정되고, 첫번째 승강기어를 중심으로 전후방에 각각 한개씩 설치되며, 연결부재가 아래에 걸리도록 설치되는 롤러봉;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 제공한다.
이상과 같이 본 발명은 가공전선 장력을 전선경사도 측정장치가 측정하여 정 해진 범위를 벗어나면 장력완화장치가 가공전선의 장력을 자동으로 조절하여 주는 효과가 있다.
여름의 고온에 의하여 길이 방향으로 늘어나 가공전선이 처지면 잡아당겨 장력을 유지하고,겨울에 가공전선의 수축이 발생하여 지나치게 당겨져 수평에 가깝게 되면 소정의 각도를 유지시키도록 하여 가공전선의 끊어짐을 방지하는 효과가 있다.
그리고 장력완화장치는 모터에 의하여 작동되는 두개의 승강기어에 의하여 승강봉이 상승 또는 하강하게 되면, 롤러봉에 걸려있는 연결부재를 들어올려 길이를 조절하므로 별도의 작업없이 계절별로 장력이 유지되는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 송전용 가공전선(1)이 애자(2)를 사이에 두고 연결부재(3)로 장력완화장치를 거쳐 암부재(4)에 의해 송전철탑에 고정될 때, 가공전선(1)의 처짐을 전선경사도 측정장치(10)가 측정하여 처짐의 정도에 따라 자동으로 장력완화장 치(20)가 가공전선(1)을 당겨주거나 풀어주게 하는 것을 주요 구성으로 한다.
즉 본 발명은 연결부재(3)의 경사도를 전선경사도 측정장치(10)가 측정하여 연결부재의 길이를 장력완화장치(20)가 조정하여 전력선의 장력을 조절하도록 구성된다.
전선경사도 측정장치(10)는 케이스(11), 제어부(13), 각도감지센서(12)로 구성되고, 케이스(11)는 사각의 박스 형상으로 이루어져, 전단에 슬릿홀(14)이 수직으로 형성된다. 가공전선(1)의 처짐에 따라 이 슬릿홀(14)을 통해 연결부재(3)가 상하 이동하게 되고, 이를 각도감지센서(12)가 측정하게 된다.
케이스(11)의 후단에 연결부재(3)의 통과용 홀이 형성되고, 이 홀을 통해 연결부재(3)가 장력완화장치(20)로 들어가게 된다.
제어부(13)는 케이스(11)의 내부 일측에 형성되고, 장력완화장치(20)의 모터(28)와 연결되어 전원을 제어하게 된다. 제어부(13)는 각도감지센서(12)의 측정값이 소정의 각도범위를 벗어나면 장력완화장치(20)를 작동시킨다.
각도감지센서(12)는 가공전선(1)의 처짐 현상에 의해 발생하는 연결부재(3)의 기울기를 측정하고, 이러한 기울기 측정을 위하여 연결부재(3)에 측정용 도그(미도시)를 고정할 수 있다. 하지만, 본발명에서 제시하는 측정장치를 사용하지않고 다른 경사도 측정을 위한 장치를 구성하여도 무방하다.
각도감지센서(12)는 케이스(11)의 내측 전단과 후단에 각각 하나씩 설치되어 연결부재(3)의 두 지점과의 거리를 측정하여 경사각도를 계산하거나, 다른 형식의 감지센서를 사용할 수 있다.
측정된 측정값은 제어부(13)로 보내어 소정의 각도 범위인지 판단하여 장력완화장치(20)를 구동한다. 일반적으로 1도 ∼ 3도 범위에 있을 경우 정상적인 장력을 가지고 있다고 판단하고, 0도 ∼ 1도 사이는 가공전선(1)을 풀어주고,3도 이상은 가공전선(1)을 당겨주어야 한다.
장력완화장치(20)는 바닥부(21-1)의 일측 중앙에 축홀(21-2)이 형성되고, 축홀(21-2)을 중심으로 양쪽에 승강홀(21-4)이 각각 형성된다.
바닥부(21-1)의 일측에 축홀(21-3)이 형성되고, 후방 벽면에 걸림고리(29)가 형성되어 연결부재(3) 후단에 형성된 연결고리(29-1)가 걸림고리(29)에 걸려 고정된다.
승강홀(21-4)에 승강봉(24)이 상하이동하도록 승강기어(22)의 중앙볼트홀(22-1)에 승강봉(24)이 맞물려 고정되는데, 승강기어(22)는 기어 중앙에 중앙볼트홀(22-1)이 형성되고, 중앙볼트홀(22-1)의 내경에 나사산이 형성되며, 나사산에 승강봉(24)의 볼트봉(24-1)이 맞물려 체결된다.
승강홀(21-4)에는 수직 이동을 위한 키(미도시)와 키홈(미도시)이 승강봉(24)의 볼트봉(24-1)에 각각 형성되나, 이는 수직이동을 위한 일반적인 구성이므로 도시를 생략한다. 그리고 승강기어(22), 연결기어(23), 웜기어(25)가 제자리에서 회전을 하도록 지지하여 주는 구성은 박스체(21)의 내부에 상황에 맞게 구성한다.
승강기어(22)는 연결기어(23)의 양측에 각각 두개가 설치되어 맞물리고, 연결기어(23)의 회전에 따라 두개의 승강기어(22)는 같이 회전을 하고, 승강기어(22) 와 맞물린 승강봉(24)은 동시에 상승 이동하거나, 하락 이동하게 나사산이 형성된다.
연결기어(23)는 두개의 승강기어(22)와 맞물리도록 축홀(21-2)에 중심축(23-2)으로 회전 가능하게 고정되게 된다.
웜기어(25)는 연결기어(23)와 맞물리도록 연결기어(26)가 하부에 일체로 형성되어 중심축(25-2)으로 웜기어(25)에있는 축홀(25-1)과 박스체(21)의 축홀(21-3)에 고정된다. 웜기어(25)의 연결기어(26)가 승강기어(22) 사이에 위치한 연결기어(23)와 맞물리면, 웜기어(25)는 연결기어(23)의 상면보다 높은 위치에서 연결기어(23)의 큰 직경으로 형성되고 이러한 웜기어(25)는 웜(27)과 맞물리게 된다.
웜(27)의 회전에 의해서만 웜기어(25)가 동작하게 되므로, 웜(27)과 연결된 모터(28)가 동작하지 않으면 각각의 기어는 임의로 아이들링 하여 회전되지 못하게 된다.
웜(27)의 회전축에 회전력을 전달하는 모터(28)가 설치되고, 모터(28)는 정역회전이 가능한 것으로 전선경사도측정장치(10)의 제어부(13)와 연결되어 동작한다.
승강봉(24)은 상단에 안착부(24-2)가 형성되어 연결부재(3)가 안착되고, 안착부(24-2) 하부의 볼트봉(24-1)이 승강기어(22)의 중앙볼트홀(22-1)의 나사산에 맞물려 승강기어(22)의 회전에 따라 승강홀(21-4) 내에서 상하이동한다.
그리고 롤러봉(30)이 박스체(21) 내부 양측벽에 회전 가능하게 고정되고, 첫번째 승강기어(22)를 중심으로 전후방에 각각 한개씩 설치된다.
롤러봉(30)의 아래에 연결부재(3)가 걸리도록 설치되므로 승강봉(24)의 상승에 의하여 연결부재(3)는 승강봉(24)의 안착부(24-2)에 놓인 부분만 위로 올라가게 되므로 장력완화장치(20) 내에 위차하는 연결부재(3)의 길이가 늘어나게 되고, 가공전선(1)은 당겨지게 된다. 따라서 처진 가공전선(1)이 팽팽하게 장력을 유지하게 된다.
도 1은 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 도시한 일부 절개 사시도.
도 3는 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 도시한 횡단면도.
도 5는 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치를 도시한 종단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치의 작동 상태를 도시한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
1 : 가공전선 2 : 애자
3 : 연결부재 4 : 암부재
10 : 전선경사도 측정장치 11 : 케이스
12 : 각도감지센서 13 : 제어부
14 : 슬릿홀 20 : 장력완화장치
21 : 박스체 21-1 : 바닥부
21-2 : 축홀 21-3 : 축홀
21-4 : 승강홀 22 : 승강기어
22-1 : 중앙볼트홀 23 : 연결기어
23-1 : 축홀 23-2 : 중심축
24 : 승강봉 24-1 : 볼트봉
24-2 : 안착부 25 : 웜기어
25-1 : 축홀 25-2 : 중심축
26 : 연결기어 27 : 웜
28 : 모터 29 : 걸림고리
29-1 : 연결고리 30 : 롤러봉

Claims (1)

  1. 송전용 전력선이 애자를 사이에 두고 연결부재로 장력완화장치를 거쳐 암부재에 의해 송전철탑에 고정될 때, 장력을 조정하기 위한 장력완화장치에 있어서,
    연결부재(3)의 경사도를 전선경사도 측정장치(10)가 측정하여 연결부재의 길이를 장력완화장치(20)가 조정하여 전력선의 장력을 조절하도록 구성되고,
    전선경사도 측정장치(10)는 전단에 슬릿홀(14)이 수직으로 형성되고, 후단에 연결부재(3)의 통과용 홀이 형성되는 사각의 케이스(11); 케이스(11)의 내부 일측에 형성되고, 장력완화장치(20)의 모터(28)와 연결되어 전원을 제어하는 제어부(13); 및 케이스(11)의 내측 전단과 후단에 설치되어 연결부재(3)의 경사각도를 측정하고, 측정값을 제어부(13)로 보내는 각도감지센서(12);로 구성되며,
    장력완화장치(20)는 바닥부(21-1)의 일측 중앙에 축홀(21-2)이 형성되고, 축홀(21-2)을 중심으로 양쪽에 승강홀(21-4)이 각각 형성되며, 바닥부(21-1)의 일측에 축홀(21-3)이 형성되고, 후방 벽면에 걸림고리(29)가 형성되어 연결부재(3) 후단에 형성된 연결고리(29-1)가 걸려 고정되는 박스체(21); 중앙볼트홀(22-1)의 내경에 나사산이 형성되어 승강봉(24)과 맞물려 설치되는 승강기어(22); 두개의 승강기어(22)와 맞물리도록 축홀(21-2)에 중심축(23-2)으로 회전 가능하게 고정되는 연결기어(23); 연결기어(23)와 맞물리도록 연결기어(26)가 하부에 일체로 형성되어 중심축(25-2)으로 축홀(21-3)에 고정되는 웜기어(25); 웜기어(25)와 맞물려 설치되는 웜(27); 웜(27)의 회전축에 회전력을 전달하는 모터(28); 상단에 안착부(24-2) 가 형성되어 연결부재(3)가 안착되고, 안착부(24-2) 하부의 볼트봉(24-1)이 승강기어(22)의 중앙볼트홀(22-1)과 맞물려 승강기어(22)의 회전에 따라 승강홀(21-4) 내부에서 상하이동하는 승강봉(24); 및 박스체(21) 내부 양측벽에 회전 가능하게 고정되고, 첫번째 승강기어(22)를 중심으로 전후방에 각각 한개씩 설치되며, 연결부재(3)가 아래에 걸리도록 설치되는 롤러봉(30);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화 장치.
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