KR100910572B1 - 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압송전용 도체과, 상기 도체를 감싸며 내부에 절연기체를 내장하여 다수개로 연결되는 외장파이프로 이루어지는 가스절연송전선에 있어서, 상기 외장파이프 사이에 형성되어 외장파이프를 상호 연통하는 주름관; 상기 주름관의 외주면을 지지하며, 상기 주름관의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축수용부와; 상기 신축수용부의 양단부와 결합되고, 상기 주름관의 길이방향을 따라 양측에 접철가능하게 장착되어, 일반적인 신축관에 비해 약3배 이상 대량의 변위를 안정적으로 흡수할 수 있어 다수의 신축관을 적용하지 않아도 요구되는 신축 변위를 흡수할 수 있어 신축관 설치 인건비 및 연결부의 플랜지 수랭 및 용접 작업비용 절감이 가능하며, 일반 신축관들과 달리 요구된 수명동안 5년에 한번 씩 육안으로 점검만 하면 되므로 유지보수비가 적게들고, 장기적인 관점에서 전류와 전기 손실을 최소화 할 수 있다.

가스절연송전선, 외장파이프, 주름관, 신축관, 신축수용부, 신축지지부

Description

가스절연송전선에 사용되는 신축이음구{Expansion joint Using Gas Insulated Transmission Line}

본 발명은 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구에 관한 것으로, 온도변화에 따라 변형이 발생하는 가스절연송전선 사이에 신장과 수축이 가능한 이음구가 삽입되도록 제작하여, 가스절연송전선의 변형을 최소화하여 전류와 전기손실이 줄어드는 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구에 관한 것이다.

일반적으로, 가스절연송전선은(GIL, Gas Insulated Transmission Line)은 CV케이블을 대체하기 위하여 제작된 것으로, 보통 지하에 매설되어 산업용 또는 상업용 배전회로용 전선으로 전력회로배선에 사용된다. 그리고, 전기적 물리적 화학적으로 특성이 우수한 장점이 있는 것으로, 그 구조는 절연가스가 충진된 알루미늄 파이프 내부에 Cu+Ag로 된 합금 전선이 내장되며, 절연가스는 SF6(온난화가스) 20%와 질소 80%가 충전된 탱크에 의해 충진받게 된다.

이러한, 가스절연송전선은 변전소 또는 발전소로부터 수㎞ 떨어진 목표지점까지 다이렉트로 타설되는 것이 보통이다.

그러나, 가스절연송전선의 외부 파이프는 전술한 바와 같이 알루미늄등의 열 에 의해 변형되는 재질이 사용되므로, 송전시 도체에서 발생하는 열로 인해 알루미늄 파이프의 온도가 상승하면 가스절연송전선이 휘어지는 등의 파손이 발생하여, 가스절연송전선에서 공급되는 전류 및 전기 손실이 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 송전시 도체에 발생하는 열과, 외기의 온도차로 인해 알루미늄 파이프의 온도가 상승 및 하강하여 온도 변화가 있더라도 가스절연송전선의 형상의 변화가 발생하지 않는 신축이음구를 제공하는 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고압송전용 도체와, 상기 도체를 감싸며 내부에 절연기체를 내장하여 다수개로 연결되는 외장파이프로 이루어지는 가스절연송전선에 있어서, 상기 외장파이프 사이에 형성되어 외장파이프를 상호 연통하는 주름관; 상기 주름관의 외주면을 지지하며, 상기 주름관의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축수용부와; 상기 신축수용부의 양단부와 결합되고, 상기 주름관의 길이방향을 따라 양측에 접철가능하게 장착되어, 상기 주름관 양측에 발생하는 신축변위량을 동기화 하는 신축지지부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 신축수용부는 상기 주름관의 외주면에 설치되는 다수개의 지지판과, 상기 지지판의 가장자리와 결합되어 상기 주름관의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 신축구는 상기 지지판 가장자리에 관통 형성된 신축공에 결합되는 수용통과 상기 수용통에 삽입되어 상기 수용통의 내주면을 따라 왕복이동하는 지지로드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 신축지지부는 다수개의 접철로드가 팬토그래프 형상으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 가스절연송전선 사이에 신축가능한 주름관, 신축수용부 및 신축지지부로 이루어진 신축이음구를 삽입하여, 일반적인 신축관에 비해 약3배 이상 대량의 변위를 안정적으로 흡수할 수 있어 다수의 신축관을 적용하지 않아도 요구되는 신축 변위를 흡수할 수 있어 신축관 설치 인건비 및 연결부의 플랜지 수랭 및 용접 작업비용 절감이 가능하며, 일반 신축관들과 달리 요구된 수명동안 5년에 한번 씩 육안으로 점검만 하면 되므로 유지보수비가 적게들고, 장기적인 관점에서 전류와 전기 손실을 최소화 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 측면개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 정면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 고압송전용 도체(20)를 감싸며 내부에 절연기체를 내장하고 다수개로 연결되는 외장파이프(10) 사이에 신축 가 능한 이음구(50)가 형성된다. 여기서, 상기 이음구(50)는 상기 외장파이프(10)를 상호 연결하는 주름관(100)과, 상기 주름관(100)의 외주면을 지지하며 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축수용부(200)와, 상기 신축수용부(200)의 양단부와 결합 되고 상기 주름관(100)의 길이방향을 따라 양측에 접철 가능하게 장착되어 상기 주름관(100) 양측에 발생하는 신축변위량을 동기화하는 신축지지부(300)로 구성된다.

이하, 각 구성을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 주름관(100)은 고압송전용 도체(20)를 감싸는 상기 외장파이프(10) 사이에 삽입되어, 주름관(100)의 양단부가 상기 외장파이프(10)를 상호 연결한다. 그래서, 상기 외장파이프(10)의 길이 변화에 따라 신장과 수축이 가능하도록 외주에 주름이 형성되도록 제작되며, 본 발명에서는 스틸 강판 0.8mm로 여러겹 겹쳐 주름을 형성하나 당업자에 따라 다양하게 제작될 수 있다.

그리고, 내부는 중공으로 상기 도체(20)가 상기 외장파이프(10) 내부와 상기 주름관(100) 내부를 연속적으로 통과하게 되며, 내부는 기밀상태가 유지되어 내부의 기체가 외부로 누출되지 않는다.

본 발명에 따른 신축수용부(200)는 상기 주름관(100)의 외주면을 지지하며 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변 된다. 이는, 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따른 휘어지거나 뒤틀림으로 인한 파열등을 방지하기 위함이다.

상기 신축수용부(200)는 상기 주름관(100)의 외주면에 설치되는 다수개의 지지판(210)과, 상기 지지판(210)의 가장자리와 결합되어 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축구(220)로 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 캐스켓이 삽입되는 것을 도시하는 개념도이다.

여기서, 상기 지지판(210)은 상기 주름관(100)이 안착 되도록 중앙에 원형의 주름공(212)이 형성되고, 가장자리에는 상기 신축구(220)에 연결되도록 신축공(214)이 형성된다. 그리고, 상기 지지판(210)은 일정간격으로 다수개 설치되는 것이 하중을 분산하여 뒤틀림이나 휘어짐을 방지하는데 효율적이며, 상기 주름관(100)의 양단 외주에 설치된 지지판(210)은 상기 외장파이프(10)의 플랜지(30)와 체결된다. 바람직하게는, 상기 주름관(100) 양단에 설치된 지지판(210)과 상기 플랜지(30) 사이에 도 4의 캐스켓(400)을 삽입하여 기밀을 유지하도록 하는 것이 좋다. 이는, 상기 외장파이프(10) 및 상기 주름관(100) 내부에는 가스충전에 의해 절연상태를 유지되므로 가스의 누출을 방지되어야 한다.

여기서, 상기 신축구(220)는 상기 신축공(214)에 삽입되어 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변한다.

바람직하게는, 상기 신축구(220)는 상기 지지판(210) 가장자리에 관통 형성된 신축공(214)에 결합되는 수용통(224)과 상기 수용통(224)에 삽입되어 상기 수용통(224)의 내주면을 따라 왕복 이동하는 지지로드(222)로 이루어진다. 따라서, 상기 수용통(224)은 신축공(214)에 삽입되어 체결구(216)에 의해 강력하게 고정되며, 상기 수용통(224) 내주면으로 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 상기 지지로 드(222)가 움직이게 된다. 그리고, 상기 수용통(224) 내주와 상기 지지로드(222) 외주는 정교하게 연마되어 왕복 로드작용을 부드럽게 한다.

즉, 상기 주름관(100)과 상기 외장파이프(10) 내부에서 발생되는 압력 및 신장 수축에 따른 좌굴, 뒤틀림, 처짐등이 발생하게 된다. 그러나, 상기 지지판(210)에 설치된 상기 수용통(224)에서 상기 지지로드(222)의 왕복이동으로 이러한 현상등이 발생하는 것을 억제하며, 지지하게 된다.

본 발명에 따른 신축지지부(300)는 상기 신축수용부(200)의 양단부와 결합 되고 상기 주름관(100)의 길이방향을 따라 양측에 접철 가능하게 장착되어 상기 주름관(100) 양측에 발생하는 신축 변위량을 동기화한다. 이는, 여러 단으로 이루어진 주름관(100)에서 어느 한쪽의 주름관(100)만 지속적인 변위작용을 받을 경우 원소재의 피로 파손이 발생해 상기 주름관(100) 및 상기 외장파이프(10) 내부의 기체가 외부로 누출되게 된다. 그래서, 상기 주름관(100)과 상기 신축수용부(200)의 급격한 신장 및 수축이 되지 않도록 신축수용부(200)의 양단부를 지지하며 신축 변위량을 동기화시킨다.

바람직하게는, 신축지지부(300)는 다수개의 접철로드(310)가 팬토그래프 형상으로 접점구(320)에 의해 결합 되게 구성하는 것이 좋다. 이는, 상기 접철로드(310)가 상기 주름관(100)의 양단에 발생하는 급격한 변위를 안정적이며 균등하게 분산하고 발생 하중을 사선방향으로 분산하는 역할도 겸하게 된다.

본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 실시예를 설명하기로 한다.

지하에 매설된 가스절연송전선은 전류와 전기를 전달하는 고압송전용 도체(20)와 상기 도체(20)를 감싸면 내부에 절연기체를 내장한 외장파이프(10)가 다수개 연결되어 이루어진다.

하지만, 온도변화에 따라 상기 외장파이프(10)가 휘어지는 등의 변형이 발생하므로 전기 또는 전류의 손실이 발생하게 된다. 그래서, 다수개로 연결된 외장파이프 사이에 상기 주름관(100), 상기 신축수용부(200) 및 상기 신축지지부(300)로 이루어진 이음구(50)를 삽입하게 된다. 한편, 상기 주름관(100), 상기 신축수용부(200) 및 상기 신축지지부(300)는 전술하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 이음구가 가변하는 것을 도시하는 개념도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이음구(50)가 상기 외장파이프(10) 사이에 삽입결합되어 (a)처럼 온도가 낮을 때는 상기 이음구(50)가 신장되며, (b)처럼 온도가 높을 때는 상기 이음구(50)가 (d)만큼 수축하여 상기 외장파이프(10)의 형상이 휘어지거나 변형되지 않도록 한다.

이상과 같이 본 발명은 가스절연송전선 사이에 신축이음구를 삽입하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하며, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점 을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 측면개념도.

도 3은 본 발명에 따른 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구을 도시하는 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 캐스켓이 삽입되는 것을 도시하는 개념도.

도 5는 본 발명에 따른 이음구가 가변하는 것을 도시하는 개념도.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

Claims (4)

1. 고압송전용 도체(20)과, 상기 도체(20)을 감싸며 내부에 절연기체를 내장하고 다수개로 연결되는 외장파이프(10)로 이루어지는 가스절연송전선에 사용되는 이음구에 있어서,

   상기 외장파이프(10) 사이에 형성되어 외장파이프(10)를 상호 연결하는 주름관(100);

   상기 주름관(100)의 외주면을 지지하며, 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축수용부(200)와;

   상기 신축수용부(200)의 양단부와 결합되고, 상기 주름관(100)의 길이방향을 따라 양측에 접철가능하게 장착되어, 상기 주름관(100) 양측에 발생하는 신축변위량을 동기화 하는 신축지지부(300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신축수용부(200)는,

   상기 주름관(100)의 외주면에 설치되는 다수개의 지지판(210)과, 상기 지지판(210)의 가장자리와 결합 되어 상기 주름관(100)의 신장과 수축에 따라 가변하는 신축구(220)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 신축구(220)는,

   상기 지지판(210) 가장자리에 관통 형성된 신축공(214)에 결합되는 수용통(224)과 상기 수용통(224)에 삽입되어 상기 수용통(224)의 내주면을 따라 왕복 이동하는 지지로드(222)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구.
4. 제 1항에 있어서,

   신축지지부(300)는,

   다수개의 접철로드(310)가 팬토그래프 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 가스절연송전선에 사용되는 신축이음구.

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