KR101394076B1 - 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처짐이 발생된 송배전선을 충분한 길이만큼 당겨 안정적으로 장력을 유지하고, 송배전선의 미동이 작동간의 회전바 고정부위에 전달되는 것을 최소화하고 또한 강풍에 의해 송배전선이 심하게 좌우로 흔들리는 경우에도, 작동간의 회전바 고정부위에 전달되는 응력을 최소화하여 작동간의 회전바 고정부위가 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있는 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더는, 철탑 프레임에 설치된액츄에이터 본체와, 모터 구동에 연동하여 회전하는 볼스크류와, 볼스크류의 선단을 베어링 결합에 의해 고정되는 고정 플레이트와, 볼스크류와 평행하게 구비되는 한 쌍의 가이드 로드와, 볼스크류에 나사결합되는 장력조절구와, 한 쌍의 회전바 및 롤러로 이루어지는 작동간과, 작동간의 회전각을 검출하는 회전각 검출센서와, 액츄에이터 본체의 내부에 설치된 모터의 구동을 단속 및 제어하는 제어부와, 작동간의 회전바에 설치되어 송배전선의 미동에 의해 전달되는 진동을 흡수함과 동시에, 송배전선의 좌우 흔들림에 의해 전달되는 측방향 외력을 흡수하기 위한 완충기구로 이루어진다.

Description

송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더{HOLDER FOR FIXING THE HIGH-TENSION WIRE}

본 발명은 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시간이 경과하면서 자연적으로 발생되는 송배전선의 장력 변화에 대해 즉각적으로 체크 되게 하면서 변화폭이 일정 이상이 되면 애자에 연결된 연결로드가 결합된 장력 조절구를 전후진시킴에 의해서 자동으로 송배전선의 장력이 일정하게 안정적으로 유지될 수 있도록 함과 동시에, 송배전선의 좌우,상하방향 미동과 송배전선의 심한 좌우방향 흔들림에 의해 송배전선과 연동하는 작동간의 고정부분이 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있는 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 관한 것이다.

일반적으로 송배전선의 지지물로 사용되는 철탑은 선로의 송전전력, 전압, 기형 등에 따라 다르며, 높이가 60m가 되는 것도 있다. L형강을 이용하여 정사각의 형태로 형성하면서 기초는 콘크리트에 구조물에 고정되도록 하고 있다. 송배전선의 철탑은 보통 3상 2회선, 즉 6개의 전선을 애자(碍子)로 지지하며, 철탑 사이의 거리는 20~30 m이고, 철탑에 가설한 전선의 지표(地表)로부터의 최저 높이는 전기 설비 기술에 의해 정해져 있으며, 예를 들면 15만V의 선로일 경우는 6m이다.

송배전 선로용 철탑은 상호 간에 복수의 송배전 선로가 연결되도록 하고 있으며, 이러한 송배전 선로들은 고공에 설치되는 특성상 바람이나 눈, 비등의 기후적인 영향을 많이 받게 됨에 따라 진동 혹은 진폭이 발생하기 쉬운 조건하에 설치되고 있다.

송배전 선로들은 일정 시간이 경과 되면 선로에 처짐 현상이 초래되고, 태풍 등의 강한 바람이 불 경우 선로들이 상,하로 심하게 흔들려서 상호간에 마찰을 빚게 되는 경우가 발생하였으며, 이러한 현상은 합선이나 단전 유발 등 대형 안전 사고 발생의 원인이 되기도 하였다. 이를 위해 주기적으로 송배전선의 장력을 조절하는 보수 작업을 수행하여 송배전선의 처짐 현상으로 인한 안전사고 발생에 대처하고 있다.

하지만 잦은 보수 작업은 전력 사용자들의 불편을 초래하게 될 뿐만 아니라 작업 인력이 투입되어야 하는 번거로움이 있어 이를 해결하고자 특허등록 제978139호(2010.08,19.명칭:송배전 철탑용 선로 장력유지장치)가 이미 제안된 바 있다.

상기의 장력유지장치는 장력감지모듈을 통해 감지되는 송배전선의 장력상태에 따라 구동유닛을 제어하여 송배전선의 장력이 자동으로 적정수준이 되도록 하고 있다.

그러나 철탑 사이에서 송배전선의 배선상태가 일률적이지 못할 뿐만 아니라 바디에 결합된 모듈박스로부터 조사되는 광이 송배전선에 연결된 광반사부재에 반사되도록 설치하는 난해함과 함께 광신호의 반사상태에 의해서 송배전선의 느슨해진 상태를 체크 한다는 것은 정확성이 매우 낮은 문제가 있다.

또한 느슨해진 장력을 벌림대가 벌어지게 하여 송배전선이 당겨지도록 하는 것은 당김량이 매우 적어 효율성이 매우 낮게 되는 문제도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 특허등록 제10-1241318호에 개시된 "송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더"가 알려져 있다.

상기의 선행기술은, 송배전선의 장력 상태를 실시간으로 체크할 수 있도록 하고, 이를 통해 일정 이상으로 송배전선의 장력에 변화가 발생 되면, 모터의 구동에 의해 장력조절구가 볼스크류를 따라 축방향으로 일정 거리를 전후진하면서 송배전선의 장력이 일정하게 안정적으로 유지될 수 있도록 한 것이다.

또한, 송배전선의 상부에 얹혀지도록 한 작동간에 의해 측방으로의 요동이 제한되게 하여 송배전선의 물리적 변화가 최대한 방지되도록 함과 동시에, 송배전선을 고정하는 애자의 손상 또한 최소화할 수가 있도록 한 것이다.

그러나 상기의 송배전선은 약한 바람이 부는 경우에도 좌우,상하방향으로 미동하게 되고, 이러한 미동은 송배전선의 움직임에 연동하는 작동간의 회전바에 작은 진동으로 전달된다. 따라서 장기간에 걸쳐 작동간의 회전바에 진동이 전달되면, 작동간은 상하방향으로 회전하도록 축고정되어 있기 때문에, 큰 영향은 없지만, 좌우방향 진동은 장기간에 걸쳐 작동간의 회전바가 철탑 프레임에 고정되는 부분을 열화시켜 수명을 단축시키는 문제가 있다.

또한, 강풍에 의해 송배전선이 좌우방향으로 심하게 흔들리는 경우는 작동간의 회전바가 송배전선의 좌우 흔들림을 억제하도록 된 것이므로, 이때 회전바에 좌우방향으로 외력이 작용하게 되고, 이 외력이 크게 작용하는 경우 철탑 프레임에 고정되는 회전바의 고정부분에서 큰 응력을 발생하여 파손될 염려가 있다.

대한민국 특허등록 제10-978139호(2010.08,19.) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치" 대한민국 특허등록 제10-1241318호(2013.03.04.) "송배전 특고압전선의 철탑 고정용 홀더"

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 송배전선의 처짐 정도를 정확하고 안정적으로 검출할 수 있도록 하면서 검출 구성을 대폭적으로 간소화하여 소요되는 비용을 최소화할 수 있도록 하고, 처짐이 발생된 송배전선을 충분한 길이만큼 당겨 안정적으로 장력이 유지될 수 있도록 함과 동시에, 송배전선의 미동이 작동간의 회전바 고정부위에 전달되는 것을 최소화하여 작동간의 회전바 고정부위가 장기간에 걸쳐 열화되어 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있으며, 또한 강풍에 의해 송배전선이 심하게 좌우로 흔들리는 경우에도, 작동간의 회전바 고정부위에 전달되는 응력을 최소화하여 작동간의 회전바 고정부위가 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있는 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 철탑 프레임의 상부면에 고정 설치되는 박스형상의 액츄에이터 본체; 상기 액츄에이터 본체에 내장된 모터에 연결되고, 전방으로 일정 길이를 형성하면서 상기 모터 구동에 연동하여 회전하는 볼스크류; 상기 볼스크류의 선단을 베어링 결합에 의해 고정되도록 하면서 양단부는 상기 철탑 프레임과 고정바에 의해서 연결되는 고정 플레이트; 상기 볼스크류의 양측에서 상기 액츄에이터 본체와 상기 고정 플레이트에 걸쳐 양단이 고정되도록 하면서 상기 볼스크류와 평행하게 구비되는 한 쌍의 가이드 로드; 상기 볼스크류에 나사결합되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 축방향으로 직선이동하도록 구비되는 이동블록, 상기 이동블록의 양측으로 연장되어 상기 가이드 로드가 각각 수평 관통되도록 하면서 상기 이동블록과 동시에 상기 가이드 로드를 따라 직선이동하는 가이드블록, 상기 이동블록의 하부를 일정 높이만큼 일체로 연장되게 하여 애자로부터 연장되는 연결로드 선단이 상기 애자측으로 이탈되지 않도록 클램핑하는 연결블록의 결합으로 이루어지는 장력 조절구; 일단부는 상기 철탑 프레임 저면에 회전 가능하게 축고정되면서 타단부는 전방의 애자에 고정되는 송배전선측으로 구비되어 송배전선이 통과하는 정도의 간격을 형성하도록 평행하게 한 쌍으로 구비되는 회전바, 상기 회전바의 선단간으로 회전가능하게 축지지되어 상기 애자 전방의 송배전선 상부면에 안치되는 롤러로 이루어지는 작동간; 상기 작동간의 상기 철탑 프레임에 고정되는 일단부측에 구비되어 상기 작동간의 회전각을 검출하는 회전각 검출센서; 및 상기 액츄에이터 본체 내부에서 상기 회전각 검출센서에 의해 검출되는 상기 작동간의 회전각을 체크하여 상기 액츄에이터 본체의 내부에 설치된 모터의 구동을 단속 및 제어하도록 하면서 상기 송배전선의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 제어부로 이루어진 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 특징이 있다.

또한 본 발명은, 상기 작동간의 회전바는 중간부분을 절단하여 전방측바와 후방측바로 분리형성하고, 상기 전방측바와 후방측바 사이에 송배전선의 미동에 의해 전달되는 진동을 흡수함과 동시에, 송배전선의 좌우 흔들림에 의해 전달되는 측방향 외력을 흡수하기 위한 완충기구를 설치하며, 상기 완충기구는, 상기 회전바의 전방측바 끝단에 고정된 제1 고정부재; 상기 회전바의 후방측바 끝단에 고정되고 축받침부를 구비하는 제2 고정부재; 상기 제2 고정부재의 축받침부 상부에 배치된 축덮개부를 구비하는 좌우회전부재; 상기 제2 고정부재의 축받침부와 좌우회전부재의 축덮개부 사이에 설치되는 끼움몸체부와, 상기 끼움몸체부의 상면에 돌출형성되고 상기 축덮개부에 형성한 축구멍에 회전 가능하게 결합된 상향축과, 상기 끼움몸체부의 저면에 돌출형성되고 상기 축받침부에 형성한 축구멍에 회전 가능하게 결합된 하향축으로 이루어진 축지지부재; 상기 제2 고정부재에 대향하는 좌우회전부재의 축덮개부 끝단면에 압축코일스프링에 의해 출몰 가능하게 설치된 구형볼과, 상기 구형볼에 대향하는 위치의 제2 고정부재 일측면에 형성되고 상기 전방측바와 후방측바가 일직선 상태에 있는 위치에서 상기 구형볼의 일부가 삽입되어 밀착 가능하게 된 고정홈으로 이루어진 위치고정수단; 상기 제1 고정부재에 측방향으로 관통 설치되고, 상기 축지지부재의 상향축 및 하향축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성된 좌우가이드봉; 상기 제1 고정부재의 양측에 배치되어 일단은 철탑 프레임에 고정하고, 타단에는 상기 좌우가이드봉의 끝단부가 관통되어 안내되는 장방형구멍을 형성하되, 상기 장방형구멍은 회전바의 회전중심을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성한 한 쌍의 완충고정대; 상기 한 쌍의 완충고정대와 제1 고정부재 사이에 각각 위치하고, 가이드봉에 끼워져 완충고정대로부터 제1 고정부재가 이격되는 방향으로 탄성력을 부여하도록 탄력설치된 한 쌍의 완충용 탄성부재; 및 탄성을 가지는 금속재질이고 압축코일스프링 형상으로 제작되어 일단은 상기 제1 고정부재에 고정하고 타단은 좌우회전부재에 고정한 진동흡수용 탄성부재로 이루어진 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 송배전선의 처짐 상태를 간단하면서도 정확하게 실시간으로 체크할 수 있도록 하여 대폭적인 구조의 간소화를 이루면서 설치를 용이하게 할 수가 있고, 볼스크류를 충분한 길이로 구비되도록 하여 처진 상태의 송배전선을 충분히 당길 수 있는 길이가 확보되도록 함으로써 장력을 안정적으로 유지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 송배전선의 움직임에 연동하는 작동간의 회전바에 완충기구를 설치함에 따라, 송배선전의 미동이 작동간의 고정부위에 진동으로 전달되는 것을 흡수하여 작동간의 고정부위가 장기간에 걸쳐 열화되는 것을 최대한 방지할 수 있고, 또한 강풍에 의해 송배전선이 심하게 좌우로 흔들리는 경우에도, 작동간의 회전바에 설치된 완충기구가 작동간의 회전바에 작용하는 측방향 외력을 최대한 완화하여 작동간의 회전바 고정부위가 파손되는 것을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더의 결합 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 장력조절구를 확대하여 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 작동간을 확대하여 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더를 철탑에 적용한 구성을 나타낸 측면도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 의한 작동 상태도.
도 8은 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 완충기구가 설치된 상태의 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 완충기구의 분해 사시도.
도 10은 도 8에 도시된 완충기구의 작동상태를 나타낸 측면도.
도 11은 도 8에 도시된 완충기구의 작동상태를 나타낸 평면도.
도 12는 도 10의 주요부 상세도.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 선행기술인 등록특허 제10-1241318호를 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더의 기본 구성은 모두 등록특허 제10-1241318호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 등록특허 제10-1241318호에 개시된 구성들 중에서, 송배전선의 미동에 의해 작동간(60)의 회전바(61)에 전달되는 진동을 흡수함과 동시에, 송배전선의 좌우 흔들림에 의해 작동간(60)의 회전바(61)에 전달되는 측방향(좌우방향) 외력을 흡수하기 위한 완충기구(400)의 구성을 더욱 구비한 것으로, 이 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제10-1241318호의 내용 중 유사한 구성에 대한 설명을 대부분 인용하기로 하며, 이와 함께 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더의 결합 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명은 크게 액츄에이터 본체(10)와 볼스크류(20)와 고정 플레이트(30)와 가이드 로드(40)와 장력조절구(50)와 작동간(60)과 회전각 검출센서(70)와 제어부(80)로서 이루어지는 구성이다.

상기의 구성에서 액츄에이터 본체(10)는 내부가 빈 박스형상으로 이루어지며, 애자가 연결되는 철탑 프레임(100)의 상부면에 견고하게 고정되도록 하는 구성이다.

액츄에이터 본체(10)에는 모터(11)가 내장되도록 하며, 이 모터(11)의 구동축에는 일정 길이의 볼스크류(20)가 연결되도록 한다.

볼스크류(20)는 액츄에이터 본체(10)의 내부에서 모터(11)의 구동축에 직접적으로 연결되게 할 수도 있고, 중간에 별도의 연결구를 사용할 수도 있으나, 통상적인 송배전선의 처짐 길이를 감안하여 충분한 길이로서 구비되도록 하여 전방을 향해 연결되도록 하는 구성이다.

고정 플레이트(30)는 볼스크류(20)의 선단에서 액츄에이터 본체(10)와 마주보게 설치되어 볼스크류(20)의 선단이 회전 가능하게 베어링 결합되도록 하여 볼스크류(20)가 회전시 요동하지 않도록 안정되게 고정되도록 하는 구성이다.

이때, 고정 플레이트(30)는 하단측 양단부가 각각 액츄에이터 본체(10)가 안착고정되는 철탑 프레임(100)의 하단부와 고정바(31)에 의해서 연결되도록 하여 견고하게 볼스크류(20)의 선단이 지지될 수 있도록 한다.

고정 플레이트(30)를 지지하는 것은 볼스크류(20)와 고정바(31) 뿐만 아니라 볼스크류(20)의 양측에서 액츄에이터 본체(10)와 고정 플레이트(30)에 각각 평행하게 양단부가 고정되도록 한 한 쌍의 가이드 로드(40)에 의해서도 지지되도록 한다.

가이드 로드(40)는 각 양단이 액츄에이터 본체(10)와 고정 플레이트(30)에 고정되도록 하면서 이들 중간에 구비되는 볼스크류(20)와 평행하게 구비되도록 하는 구성으로, 고정바(31)가 고정 플레이트(30)의 하단부를 지지하도록 구비된다면 가이드 로드(40)는 고정 플레이트(30)의 양측단부를 지지하도록 구비되면서 액츄에이터 본체(10)의 전방에서 견고하게 유지되도록 하는 구성이다.

도 3은 본 발명에 따른 장력조절구를 확대 예시한 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 장력조절구(50)는 다시 크게 이동블록(51)과 가이드블록(52)과 연결블록(53)이 일체로 연결되는 구성이다.

이중 이동블록(51)은 볼스크류(20)에 나사결합되도록 하여 볼스크류(20)가 모터(11) 구동에 의해 회전 시 볼스크류(20)의 축방향으로 직선이동하도록 하는 구성이다.

그리고 가이드블록(52)은 이동블록(51)을 양측으로 연장되도록 하여 가이드 로드(40)가 각각 수평 관통되게 형성되도록 하는 구성이다. 따라서 가이드블록(52)은 이동블록(51)과 동시에 가이드 로드(40)를 따라 축방향으로 직선이동하면서 이동블록(51)이 안정되게 직선이동을 할 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

한편 연결블록(53)은 이동블록(51)의 하부를 일정 높이로 하향 연장되도록 하면서 애자로부터 연장되는 연결로드의 선단이 이탈 방지되도록 하는 클램핑 작용을 하는 구성이다.

이렇게 본 발명의 장력조절구(50)는 이동블록(51)을 중심으로 양측으로는 가이드블록(52)을 형성하고, 하부로는 연결블록(53)이 일체로 연장 형성되도록 하여 볼스크류(20)의 회전에 의해서 동시에 축방향으로 전후진하도록 하는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 작동간의 구성을 예시한 확대 사시도이다.

본 발명의 작동간(60)은 송배전선의 처짐 정도에 따라 철탑 프레임(100)에 축고정한 회전바(61)가 회전하도록 하는 구성으로서, 작동간(60)은 일단이 철탑 프레임(100)의 저면에 회전 가능하게 축고정되는 반면 타단은 애자에 연결된 송배전선측으로 구비되는 구성이다.

작동간(60)은 송배전선이 통과할 정도의 간격으로 이격되게 하여 한 쌍이 나란하게 형성되도록 하는 회전바(61)와 이 회전바(61)의 송배전선측 단부간으로는 롤러(62)가 회전 가능하게 연결되도록 하고, 이때의 롤러(62)는 송배전선의 상부면에 안치되도록 하는 구성이다.

다시 말해 일단이 철탑 프레임(100)에 회전 가능하게 축고정되도록 한 회전바(61)의 선단으로 롤러(62)가 축고정되도록 하여 이 롤러(62)가 송배전선의 상부면에서 자중에 의해 항상 송배전선에 접촉되도록 하고, 송배전선이 처지는 정도에 따라 동시에 롤러(62)측 단부가 위치 이동하도록 하는 것이다.

이때 작동간(60)은 한 쌍의 회전바(61)에 의해서 송배전선을 양측으로 크게 요동하지 못하도록 하여 송배전선의 처짐이 좀더 줄어들 수 있도록 한다.

작동간(60)이 송배전선의 처짐에 의해 철탑 프레임(100)측 회전바(61)의 일단부가 일정하게 회전하게 되면 이런 회전바(61)의 회전각도를 체크하도록 하는 것이 회전각 검출센서(70)이다. 회전각 검출센서(70)는 작동간(60)의 철탑 프레임(100)에 고정되는 단부에 구비되도록 하여 송배전선이 처지는 정도에 따라 변화되는 작동간(60)의 회전바(61)가 회전하는 회전각도 변화값을 검출할 수 있도록 하는 구성이다.

회전각 검출센서(70)에 의해서는 작동간(60)의 회전각을 실시간으로 검출하면서 이렇게 검출되는 신호는 액츄에이터 본체(10)의 내부에 설치되는 제어부(80)에 전달되도록 한다.

제어부(80)는 회전각 검출센서(70)에 의해 검출되는 작동간(60)의 회전값을 체크하여 최초에 설정한 각도값을 기준으로 변화값을 추출하여 그 변화값이 일정 이상이 되면 액츄에이터 본체(10)의 내부에 설치되어 있는 모터(11)를 구동시키도록 하는 것이다.

다만 송배전선은 처지기만 하는 것이 아니라 기온이 지나치게 추워지게 되면 처져있던 상태가 팽팽해지면서 반대로 작동간(60)의 각도가 상향 이동하게 되며, 이와 같은 각도변화가 제어부(80)에 체크 되면 모터(11)를 송배전선이 처질 때와는 반대로 회전할 수 있도록 한다.

이와 같이 제어부(80)는 작동간(60)의 회전각을 체크하여 모터(11)의 구동을 단속 및 제어하도록 하여 송배전선이 항상 일정한 장력을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이하 상기한 구성에 따른 본 발명의 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 의한 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 최초 설치하면서 작동간(60)이 송배전선에 얹혀지게 하여 작동시키는 순간부터 제어부(80)에서는 작동간(60)의 회전각도를 실시간으로 체크하게 된다.

제어부(80)에는 이미 모터(11)를 구동시키는 시점의 각도값을 설정해놓고 있으며, 이런 각도 변화에 대한 모터(11)의 구동량도 설정되도록 하여 장력 조절구(50)의 이동 방향과 이동량이 설정되어 있도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더를 철탑에 적용한 구성을 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 평면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더는 철탑 프레임(100)과 애자(200)의 후단부에 연결되는 연결로드(300) 간을 연결하면서 송배전선(L)의 장력을 일정하게 유지될 수 있도록 하는 것이다.

즉 철탑 프레임(100)의 상부에 고정되게 설치한 액츄에이터 본체(10)로부터는 볼스크류(20)와 함께 가이드 로드(40)가 전방으로 일정 길이가 구비되도록 되고, 이들 볼스크류(20)와 가이드 로드(40)의 선단은 고정 프레이트(30)에 고정되도록 하되 볼스크류(20)는 액츄에이터 본체(10)와 가이드 로드(40)에서 각각 회전 가능하도록 베어링(21)을 개재시켜 축고정되도록 한다.

다만 양측의 가이드 로드(40)는 액츄에이터 본체(10)측 단부와 고정 플레이트(30)측 단부가 각각 견고하게 결합되게 하여 볼스크류(20)에 가해지는 하중 충격에 대해 보강되도록 하는 것이다.

볼 스크류(20)와 가이드 로드(40)의 선단이 고정되도록 구비되는 고정 플레이트(30)는 양측의 하단부가 고정바(31)에 의해서 철탑 프레임(100)에 견고하게 지지되도록 한다.

볼스크류(20)에는 장력 조절구(50)의 이동블록(51)이 외주면을 감싸는 형상으로 나사결합되면서 이동블록(51)의 양측으로는 일정 길이가 각각 연장되게 하여 그 선단이 가이드 로드(40)의 외주면을 감싸는 형상으로 축지지되도록 한다. 이동블록(51)은 양측뿐만 아니라 하부로 일정 높이가 연장되도록 하여 연결블록(53)을 형성하되 이 연결블록(53)에는 애자(200)에 연결되는 연결로드(300)의 구형단부가 이탈방지되게 결합되도록 한다.

철탑 프레임(100)의 액츄에이터 본체(10)가 고정되는 저면 중간 위치에는 선단 위치에 작동간(60)의 회전바(61)일단이 브라켓트(63)에 의해 회전 가능하게 축지지되며, 회전바(61)는 한 쌍이 일정한 간격으로 이격되게 하여 나란하게 형성되도록 하는 구성이므로 철탑 프레임(100)에는 이들 한 쌍의 회전바(61)가 동시에 브라켓트(63)에 의해서 축지지되도록 한다.

한 쌍의 회전바(61) 각 선단으로 회전 가능하게 롤러(62)가 축고정되게 하면서 이 롤러(62)가 애자(200)에 연결되는 송배전선에 얹혀지도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더에 의한 작동 상태도이다.

도시한 바와 같이 작동간(60)의 롤러(62)가 송배전선(L)에 얹혀지면 송배전선(L)이 늘어지거나 팽팽해지게 되는 상태가 될 때마다 작동간(60)의 회전바(61)가 회전을 하게 된다.

다만, 작동간(60)은 한 쌍의 회전바(61) 사이로 송배전선(L)이 통과하도록 하고 있으므로 이들 회전바(61)가 송배전선(L)의 측방 요동을 제한하는 기능을 동시에 하게 된다.

따라서, 바람이 심하게 불거나 태풍 등에 의해 송배전선(L)이 심한 요동을 발생하게 되더라도 작동간(60)에 의해 요동을 억제시키게 되므로 심한 요동에 의한 송배전선(L)이 늘어나 처지는 현상을 좀더 방지시킬 수가 있게 된다.

본 발명에서의 가장 두드러진 특징이 바로 송배전선(L)의 장력 상태를 실시간으로 체크할 수 있도록 하는 것이고, 이를 통해 일정 이상으로 송배전선(L)의 장력에 변화가 발생 되면 모터(11)의 구동에 의해 장력 조절구(50)가 볼스크류(20)를 따라 축방향으로 일정 거리를 전후진하면서 송배전선(L)의 장력이 일정하게 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 것이다.

특히, 본 발명은 송배전선(L)의 상부에 얹혀지도록 한 작동간(60)에 의해 측방으로의 요동이 제한되게 하여 송배전선(L)의 물리적 변화가 최대한 방지되도록 하는 동시에 송배전선(L)을 고정하는 애자(200)의 손상 또한 최소화할 수가 있도록 한다.

본 발명은 이와 같은 구성과 작용을 그대로 포함하면서 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 작동간(60)의 회전바(61)는 중간부분을 절단하여 전방측바(61a)와 후방측바(61b)로 분리형성하고, 상기 전방측바(61a)와 후방측바(61b) 사이에 송배전선의 미동에 의해 전달되는 진동을 흡수함과 동시에, 송배전선의 좌우 흔들림에 의해 전달되는 측방향(좌우방향) 힘을 흡수하기 위한 완충기구(400)를 더 구비한다.

완충기구(400)는, 상기 회전바(61)의 전방측바(61a) 끝단에 고정되는 제1 고정부재(410)와, 상기 회전바(61)의 후방측바(61b) 끝단에 고정되는 제2 고정부재(420)를 구비하고, 전방측바(61a)와 제1 고정부재(410)의 고정은, 전방측바(61a)에 삽입되는 고정부를 제1 고정부재(410)에 돌출형성하여 볼트 및 너트로 고정할 수 있도록 한다. 또한 도시하지는 않았지만, 전방측바(61a)와 제1 고정부재(410)가 금속재질로 제작되는 것이므로 전기용접기로 직접 양쪽을 용접하여 고정하여도 좋다. 제2 고정부재(420)도 제1 고정부재(410)와 마찬가지의 고정수단에 의해 후방측바(61b)에 고정한다.

제2 고정부재(420)쪽에는 좌우회전부재(430)가 연이어 배치되는 것으로, 제2 고정부재(420)에는 축받침부(421)를 형성하고, 좌우회전부재(430)에는 상기 축받침부(421) 상부에 배치되는 축덮개부(431)를 형성한다.

상기 축받침부(421)와 축덮개부(431)는 축지지부재(440)에 의해 연결되어 도 10에 도시된 바와 같이 제2 고정부재(420)에 대하여 좌우회전부재(430)가 회전바(61)의 측방향(좌우방향)으로 회전운동하도록 되어 있다.

즉, 도 9에서와 같이 축지지부재(440)에는 제2 고정부재(420)의 축받침부(421)와 좌우회전부재(430)의 축덮개부(431) 사이에 설치되는 끼움몸체부(441)를 구비한다. 이 끼움몸체부(441)의 상면에 상향축(442)을 돌출형성하여 축덮개부(431)에 형성한 축구멍(432)에 회전 가능하게 결합하고, 끼움몸체부(441)의 저면에 하향축(443)을 돌출형성하여 축받침부(421)에 형성한 축구멍(422)에 회전 가능하게 결합하여 이루어진다.

또한 제2 고정부재(420)와 좌우회전부재(430) 사이에는 전방측바(61a)와 후방측바(61b)가 평상시에는 쉽게 유동하지 않고 일직선 상태에 있도록 하는 위치고정수단이 구비되어 있다.

위치고정수단은, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 고정부재(420)에 대향하는 좌우회전부재(430)의 축덮개부(431) 끝단면에 압축코일스프링(451)에 의해 출몰 가능하게 구형볼(452)을 설치하고, 이 구형볼(452)에 대향하는 위치의 제2 고정부재(420) 일측면에는 전방측바(61a)와 후방측바(61b)가 일직선 상태에 있을 때, 구형볼(452)의 일부가 삽입되어 밀착하는 고정홈(453)을 형성하여 이루어진다.

다시 도 9 및 도 11을 참조하면, 상기 제1 고정부재(410)에 측방향으로 관통 설치되고, 상기 축지지부재(440)의 상향축(442)을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성된 좌우가이드봉(461)을 구비하고, 좌우가이드봉(461)은 양쪽 측방향에 배치된 한 쌍의 완충고정대(462)에 의해 지지되어 있다.

완충고정대(462)의 일단은 철탑 프레임(100)에 고정되고, 타단에는 좌우가이드봉(461)의 끝단부가 관통되는 장방형구멍(463)이 형성되어 있다. 이때, 철탑 프레임(100)에 고정되는 완충고정대(462)의 일단에는 측방향의 외력에 대하여 구조적 강도를 높이기 위한 보강리브(462a)를 형성하는 것이 바람직하고, 상기 장방형구멍(463)은 회전바(61)의 회전중심을 동일 중심으로 하는 원호 형상으로 형성되어, 좌우가이드봉(461)이 회전바(61)와 함께 상하방향으로 회전할 때, 장방형구멍(463)에 의해 안내되도록 한다.

상기 한 쌍의 완충고정대(462)와 제1 고정부재(410) 사이에는 완충용 탄성부재(464)가 각각 위치한다. 완충용 탄성부재(464)는 압축코일스프링으로 제작하여 가이드봉에 끼워지고 완충고정대(462)로부터 제1 고정부재(410)가 이격되는 방향으로 탄성력을 부여하도록 탄력설치된다. 따라서 도 11에 도시된 바와 같이 전방측바(61a)가 측방향에서 작용하는 외력에 의해 축지지부재(440)의 상향축(442) 및 하향축(443)을 중심으로 좌우회전할 때 탄성 반발력이 발생하고, 외력이 소멸될 때, 전방측바(61a)가 후방측바(61b)에 대하여 일직선 상태가 되게 원위치시키도록 되어 있다.

다시 도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 고정부재(410)와 좌우회전부재(430) 사이에는 진동흡수용 탄성부재(470)가 구비된다. 진동흡수용 탄성부재(470)는 탄성이 높은 금속재질로 제작하는 것이 바람직하고, 압축코일스프링 형상으로 제작하여 일단은 상기 제1 고정부재(410)에 용접하여 일체적으로 고정하고 타단은 좌우회전부재(430)에 용접하여 일체적으로 고정하여 구성한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 완충기구(400)에 의하면, 높은 철탑에 송배전선(L)이 설치되는 것이므로, 미풍에 의해서도 쉽게 상하, 좌우방향으로 미동하게 되고, 상하방향 미동은 작동간(60)의 회전바(61)에 진동으로 전달된다. 이때, 회전바(61)는 상하방향으로 회전하도록 축지지된 것이므로 상하방향 진동은 큰 문제가 없지만, 좌우방향 미동은 회전바(61)가 축지지된 고정부분, 즉 철탑 프레임(100)과 브라켓트의 고정부분에 그대로 전달되어 응력을 발생시키고, 이 응력에 의해 고정부분이 장기간에 걸쳐 열화되어 파손되는 등 수명을 단축시키게 된다.

이때 본 발명의 완충기구(400)는, 작동간(60)의 전방측바(61a)와 후방측바(61b) 사이에 압축코일스프링 형상으로 형성된 진동흡수용 탄성부재(470)를 구비한 것이므로, 송배전선(L)의 미동에 의해 전방측바(61a)로 전달되는 진동을 후방측바(61b)로 전달되지 않도록 최대한 흡수할 수 있고, 이로써 송배전선(L)의 미동에 의해 회전바(61)의 고정부분이 파손되는 것을 방지하여 수명을 더욱 연장할 수 있다.

또한, 강풍에 의해 송배전선(L)이 심하게 좌우로 흔들리는 경우, 작동간(60)의 회전바(61)에 좌우방향, 즉 측방향으로 외력이 작용하게 되고, 이 측방향 외력에 의해 회전바(61)의 고정부분, 즉 철탑 프레임(100)과 브라켓트의 고정부분이 파손될 염려가 있다. 이때 본 발명의 완충기구(400)는, 도 11에 도시된 바와 같이 회전바(61)가 전방측바(61a)와 후방측바(61b)로 분리되고, 전방측바(61a)는 후방측바(61b)에 대하여 축지지부재(440)를 중심으로 좌우방향, 즉 측방향으로 회전하도록 되어 있기 때문에, 회전바(61)에 측방향 외력이 작용하는 경우, 전방측바(61a)가 후방측바(61b)에 대하여 좌방향 또는 우방향으로 회전하여 측방향 외력이 후방측바(61b)에 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 전방측바(61a)가 좌우방향으로 회전하게 되면, 좌우가이드봉(461)에 설치된 완충용 탄성부재(464)의 압축에 의한 반발력으로 외력을 상쇄하여 완화시키게 되므로, 측방향 외력이 후방측바(61b)에 전달되는 것을 더욱 방지하여 회전바(61)의 고정부분이 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

10 : 액츄에이터 본체 11 : 모터
20 : 볼스크류 30 : 고정 플레이트
40 : 가이드 로드 50 : 장력 조절구
60 : 작동간 61 : 회전바
70 : 회전각 검출 센서 80 : 제어부
100 : 철탑 프레임 400 : 완충기구
410 : 제1 고정부재 420 : 제2 고정부재
430 : 좌우회전부재 440 : 축지지부재
452 : 구형볼 453 : 고저홈
561 : 좌우가이드봉 462 : 완충고정대
464 : 완충용 탄성부재 470 : 진동흡수용 탄성부재

Claims (1)

1. 철탑 프레임(100)의 상부면에 고정 설치되는 박스형상의 액츄에이터 본체(10);
   상기 액츄에이터 본체에 내장된 모터(11)에 연결되고, 전방으로 일정 길이를 형성하면서 상기 모터 구동에 연동하여 회전하는 볼스크류(20);
   상기 볼스크류의 선단을 베어링 결합에 의해 고정되도록 하면서 양단부는 상기 철탑 프레임과 고정바에 의해서 연결되는 고정 플레이트(30);
   상기 볼스크류의 양측에서 상기 액츄에이터 본체와 상기 고정 플레이트에 걸쳐 양단이 고정되도록 하면서 상기 볼스크류와 평행하게 구비되는 한 쌍의 가이드 로드(40);
   상기 볼스크류에 나사결합되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 축방향으로 직선이동하도록 구비되는 이동블록, 상기 이동블록의 양측으로 연장되어 상기 가이드 로드가 각각 수평 관통되도록 하면서 상기 이동블록과 동시에 상기 가이드 로드를 따라 직선이동하는 가이드블록, 상기 이동블록의 하부를 일정 높이만큼 일체로 연장되게 하여 애자로부터 연장되는 연결로드 선단이 상기 애자측으로 이탈되지 않도록 클램핑하는 연결블록의 결합으로 이루어지는 장력 조절구(50);
   일단부는 상기 철탑 프레임 저면에 회전 가능하게 축고정되면서 타단부는 전방의 애자에 고정되는 송배전선측으로 구비되어 송배전선이 통과하는 정도의 간격을 형성하도록 평행하게 한 쌍으로 구비되는 회전바(61), 상기 회전바의 선단간으로 회전가능하게 축지지되어 상기 애자 전방의 송배전선 상부면에 안치되는 롤러로 이루어지는 작동간(60);
   상기 작동간의 상기 철탑 프레임에 고정되는 일단부측에 구비되어 상기 작동간의 회전각을 검출하는 회전각 검출센서(70); 및
   상기 액츄에이터 본체 내부에서 상기 회전각 검출센서에 의해 검출되는 상기 작동간의 회전각을 체크하여 상기 액츄에이터 본체의 내부에 설치된 모터의 구동을 단속 및 제어하도록 하면서 상기 송배전선의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 제어부(80)로 이루어지고,
   상기 작동간(60)의 회전바(61)는 중간부분을 절단하여 전방측바(61a)와 후방측바(61b)로 분리형성하고, 상기 전방측바(61a)와 후방측바(61b) 사이에 송배전선의 미동에 의해 전달되는 진동을 흡수함과 동시에, 송배전선의 좌우 흔들림에 의해 전달되는 측방향 외력을 흡수하기 위한 완충기구(400)를 설치하며,
   상기 완충기구(400)는,
   상기 회전바의 전방측바 끝단에 고정된 제1 고정부재(410);
   상기 회전바의 후방측바 끝단에 고정되고 축받침부(421)를 구비하는 제2 고정부재(420);
   상기 제2 고정부재의 축받침부 상부에 배치된 축덮개부(431)를 구비하는 좌우회전부재(430);
   상기 제2 고정부재의 축받침부와 좌우회전부재(430)의 축덮개부 사이에 설치되는 끼움몸체부(441)와, 상기 끼움몸체부의 상면에 돌출형성되고 상기 축덮개부에 형성한 축구멍에 회전 가능하게 결합된 상향축(442)과, 상기 끼움몸체부의 저면에 돌출형성되고 상기 축받침부에 형성한 축구멍에 회전 가능하게 결합된 하향축(443)으로 이루어진 축지지부재(440);
   상기 제2 고정부재에 대향하는 좌우회전부재(430)의 축덮개부 끝단면에 압축코일스프링에 의해 출몰 가능하게 설치된 구형볼(452)과, 상기 구형볼에 대향하는 위치의 제2 고정부재 일측면에 형성되고 상기 전방측바와 후방측바가 일직선 상태에 있는 위치에서 상기 구형볼의 일부가 삽입되어 밀착 가능하게 된 고정홈(453)으로 이루어진 위치고정수단;
   상기 제1 고정부재에 측방향으로 관통 설치되고, 상기 축지지부재의 상향축 및 하향축을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성된 좌우가이드봉(461);
   상기 제1 고정부재의 양측에 배치되어 일단은 철탑 프레임에 고정하고, 타단에는 상기 좌우가이드봉의 끝단부가 관통되어 안내되는 장방형구멍(463)을 형성하되, 상기 장방형구멍은 회전바의 회전중심을 중심으로 하는 원호 형상으로 형성한 한 쌍의 완충고정대(462);
   상기 한 쌍의 완충고정대(462)와 제1 고정부재 사이에 각각 위치하고, 가이드봉에 끼워져 완충고정대로부터 제1 고정부재가 이격되는 방향으로 탄성력을 부여하도록 탄력설치된 한 쌍의 완충용 탄성부재(464); 및
   탄성을 가지는 금속재질이고 압축코일스프링 형상으로 제작되어 일단은 상기 제1 고정부재에 고정하고 타단은 좌우회전부재에 고정한 진동흡수용 탄성부재(470)로 이루어진 것을 특징으로 하는 송배전 고압전선의 철탑 고정용 홀더.

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