KR101436595B1

KR101436595B1 - 케이블 포설장치

Info

Publication number: KR101436595B1
Application number: KR1020130115585A
Authority: KR
Inventors: 박철수; 윤한봉; 조남희
Original assignee: 세안이엔씨 주식회사; 주식회사 한진중공업; 박철수
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-09-01

Abstract

본 발명은 케이블 포설장치에 관한 것으로서, 송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛과, 비행유닛에 회전가능하게 설치된 권출드럼과, 권출드럼의 외주면에 권취된 메신져 와이어와, 비행유닛의 속도를 측정하는 속도센서부와, 권출드럼으로부터 메신져 와이어가 풀리도록 권출드럼을 회전시키는 회전부와, 속도센서부를 통해 측정된 비행유닛의 속도에 따라 권출드럼에 대한 메신져 와이어의 풀림속도를 조절할 수 있도록 회전부를 제어하는 제어부를 구비한다.
본 발명에 따른 케이블 포설장치는 송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛을 통해 메신져 와이어를 운반하므로 메신져 와이어를 송전탑에 설치하는 데 있어서, 벌채작업이 요구되지 않아 작업에 소요되는 시간 및 인력을 절약할 수 있다는 장점이 있다.

Description

케이블 포설장치{Cable installing device}

본 발명은 케이블 포설장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송전탑에 송전선을 설치하기 위한 메신져 와이어를 공중을 비행하며 운반하는 케이블 포설장치에 관한 것이다.

송전탑에는 발전소에서 발생되는 전력을 수요지 근처의 변전소로 전송하기 위한 송전선들이 안착된다. 송전탑들은 송전선들을 안정되게 지지할 수 있도록 발전소와 변전소의 사이에 소정간격으로 설치된다. 이러한 송전탑들은 고전력을 전송하는 송전선들이 안착되어 있기 때문에 일반 시설물들로부터 이격될 수 있도록 산악지대에 주로 설치된다.

송전선로공사의 송전선 가선을 위해서는 선행작업으로 예정된 연선구간에 메신저(messenger) 와이어를 먼저 연결하고, 이 연결된 와이어를 이용해 전력선을 견인하는 방식으로 작업이 이루어지고 있다.

따라서 제일 먼저 연결되는 와이어를 연결하기 위해서는 철탑과 철탑 사이의 경과지위에 인력으로 와이어를 펴고 와이어를 연결한 후에 와이어를 당기는 장치(puller)를 이용하여 철탑 상부로 올리는 인력연선 공법이 있다.

그러나 송전선로 공사의 경과지가 대부분 울창한 수목이 있는 산악지에 위치함에 따라 인력연선 공법은 지표면으로 장애물을 피해 구불구불 연결된 메신져 와이어를 공중으로 띄우기 위해서는 막대한 벌채 및 환경훼손이 불가피하고, 작업자가 수작업으로 진행하므로 작업하는 데 많은 시간과 인력이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛에 의해 메신져 와이어를 송전탑에 운반하는 케이블 포설장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 케이블 포설장치는 송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛과, 상기 비행유닛에 회전가능하게 설치된 권출드럼과, 상기 권출드럼의 외주면에 권취된 메신져 와이어와, 상기 비행유닛의 속도를 측정하는 속도센서부와, 상기 권출드럼으로부터 상기 메신져 와이어가 풀리도록 상기 권출드럼을 회전시키는 회전부와, 상기 속도센서부를 통해 측정된 상기 비행유닛의 속도에 따라 상기 권출드럼에 대한 상기 메신져 와이어의 풀림속도를 조절할 수 있도록 상기 회전부를 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 비행유닛은 내부에 공기보다 비중이 낮은 기체가 충진되는 충진공간이 마련된 기낭부재와, 상기 기낭부재에 설치되어 상기 기낭부재의 비행방향을 조절하는 조작타부와, 상기 기낭부재에 설치되어 상기 기낭부재를 부상 및 추진시키는 추진부를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 케이블 포설장치는 상기 비행유닛에 설치되어 상기 권출드럼으로부터 풀리는 상기 메신져 와이어를 상기 권출드럼의 후방으로 가이드하는 가이드부와, 상기 가이드부에 설치되어 상기 비행유닛이 기설정된 위치에 도달할 경우, 상기 메신져 와이어를 절단하는 커팅부를 더 구비한다.

상기 가이드부는 이격부재에 의해 상기 비행유닛의 이동방향을 기준으로 상기 권출드럼에 대해 후방으로 이격되게 상기 비행유닛에 설치되며, 상기 메신져 와이어가 삽입될 수 있도록 전후방향으로 관통된 삽입구가 마련된 가이드관을 구비한다.

상기 커팅부는 상기 삽입구에 삽입된 상기 메신져 와이어를 절단할 수 있도록 단부가 상기 삽입구 내로 삽입되되, 상기 메신져 와이어의 이동방향에 대해 교차하는 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 가이드관에 설치된 블레이드와, 상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 상기 가이드관에 대한 슬라이딩 방향을 따라 왕복이동시키는 이동 액츄에이터를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 케이블 포설장치는 송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛을 통해 메신져 와이어를 운반하므로 메신져 와이어를 송전탑에 설치하는 데 있어서, 벌채작업이 요구되지 않아 작업에 소요되는 시간 및 인력을 절약할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 케이블 포설장치의 작업상태를 나타낸 측면도이고,
도 2는 도 1의 케이블 포설장치에 대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 케이블 포설장치에 대한 분리사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블 포설장치에 대한 사시도이고,
도 5은 도 4의 케이블 포설장치에 대한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 케이블 포설장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 케이블 포설장치(100)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 케이블 포설장치(100)는 송전탑(15)들 사이를 비행하는 비행유닛(200)과, 상기 비행유닛(200)에 회전가능하게 설치된 권출드럼(300)과, 상기 권출드럼(300)의 외주면에 권취된 메신져 와이어(400)와, 상기 비행유닛(200)의 속도를 측정하는 속도센서부(500)와, 상기 권출드럼(300)으로부터 상기 메신져 와이어(400)가 풀리도록 상기 권출드럼(300)을 회전시키는 회전부(600)와, 상기 속도센서부(500)를 통해 측정된 상기 비행유닛(200)의 속도에 따라 상기 권출드럼(300)에 대한 상기 메신져 와이어(400)의 풀림속도를 조절할 수 있도록 상기 회전부(600)를 제어하는 제어부(700)를 구비한다.

상기 비행유닛(200)은 내부에 공기보다 비중이 낮은 기체가 충진되는 충진공간이 마련된 기낭부재(210)와, 기낭부재(210)에 설치된 곤도라(220)와, 기낭부재(210)의 비행방향을 조절하는 조작타부(230)와, 기낭부재(210)를 부상 및 추진시키는 추진부(240)를 구비한다.

기낭부재(210)는 합성수지 필름인 폴리 우레탄 필름으로 이루어질 수 있다. 기낭부재(210)를 이루는 폴리 우레탄 필름에는 이의 내가수분해가 이루어지는 것을 억제하기 위하여 내가수 분해 억제제가 혼합된 것이 이용된다. 상기 폴리우레탄 필름은 폴리우레탄 100중량부에 내가수분해 억제제 0.1 내지 10 중량% 혼합된 것이 이용된다. 여기에서 상기 내가수분해 억제제는 분자량이 362.6g/mol 인 C₂₅H₃₄N₂가 이용되는 것이 바람직하다.

한편, 도시된 예에서는 기낭부재(210)가 비행선의 형태로 형성되어 있으나, 기낭부재(210)의 형상은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 원형, 타원형 및 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.

기낭부재(210)의 충진공간에는 기낭부재(210)를 공중으로 부상시킬 수 있도록 기체보다 비중이 낮은 헬륨과 같은 기체가 충진되는 것이 바람직하다.

곤도라(220)는 내부에 소정의 설치공간이 되며, 기낭부재(210)의 하단면에 고정되어 있다. 조작타부(230)는 비행유닛(200)의 비행을 안정되게 유지할 수 있도록 기낭부재(210)의 후방 상하면에 각각 설치된 2개의 수직날개(231)와, 기낭부재(210)의 후방 양측면에 각각 설치된 2개의 수평날개(232)를 구비한다.

수직날개(231)는 후방면에 일단이 상하방향으로 연장된 중심선을 기준으로 회동가능하게 설치된 수직타(233)를 구비한다. 수직날개(231)에 설치된 수직타(233)를 회동시켜 비행유닛(200)을 좌우로 선회시킨다.

수평날개(232)는 후방면에 일단이 좌우방향으로 연장된 중심선을 기준으로 회동가능하게 설치된 수평타(234)를 구비한다. 수평날개(232)에 설치된 수평타(234)를 회동시켜 비행유닛(200)을 상하방향으로 선회시킨다.

추진부(240)는 곤도라(220)의 양측면에 각각 설치되어 비행유닛(200)을 부상시키거나 전진시킨다. 추진부(240)는 추진본체와, 추진본체 내부에 설치된 전기모터(미도시)와, 전기모터의 회전축에 체결되되, 추진본체의 외부로 돌출되게 설치된 프로펠러(242)를 구비한다.

도면에 도시되진 않았지만, 추진본체는 곤도라(220)를 관통하는 모터지지축 양단에 각각 고정되어 있으며, 곤도라(220)의 내측에는 추진본체를 회동시켜 프로펠러(242)의 방향을 조절할 수 있도록 상기 모터지지축을 회전시키는 회동유닛이 설치되어 있다.

상기 회동유닛은 종래의 비행유닛(200)에 프로펠러(242)를 회동시키기 위해 일반적으로 사용하는 회동장치이므로 상세한 설명은 생략한다.

프로펠러(242)가 회전중심선이 지면에 대해 수직방향으로 위치할 때, 프로펠러(242)에 의해 발생하는 풍력에 의해 비행유닛(200)은 상승하고, 프로펠러(242)가 회전중심선이 지면에 대해 수평방향으로 위치할 때, 프로펠러(242)에 의해 발생하는 풍력에 의해 비행유닛(200)은 전진하게 된다.

권출드럼(300)은 브라켓(310)에 의해 양단이 비행유닛(200)의 곤도라(220) 하면에 회전가능하게 지지된다. 상기 브라켓(310)은 곤도라(220)의 하면에 고정된 고정플레이트(311)와, 상기 고정플레이트(311)의 좌우단부에 각각 하방으로 연장된 지지플레이트(312)를 구비한다.

고정플레이트(311)는 상면 네 모서리에 고정로프(313)가 묶일 수 있도록 각각 고정고리(314)가 설치되어 있다. 고정로프(313)는 상단이 곤도라(220)의 하면에 설치된 지지고리에 묶이고, 하단은 고정고리(314)에 고정되어 브라켓(310)을 곤도라(220)에 고정시킨다.

권출드럼(300)은 양단이 각각 지지플레이트(312)에 회전가능하게 지지되는 드럼축과, 드럼축의 양단 외주면에 고정되는 복수의 이탈방지판(322)을 구비한다.

드럼축은 소정의 외경을 갖는 환봉형으로 형성되며, 도면에 도시되진 않았지만, 권취되는 메신져 와이어(400)가 상호 엉키는 것을 방지하기 위해 외주면에 길이방향을 따라 나선형으로 엉킴방지홈이 형성되어 있다. 이탈방지판(322)은 드럼축의 외주면에 외경이 확장되는 방향으로 돌출되도록 드럼축의 외경보다 큰 외경을 갖는 원판형으로 형성된다.

메신져 와이어(400)는 권출드럼(300)의 드럼축 외주면에 다수회 권취되어 있다. 비행유닛(200)의 비행에 따라 권출드럼(300)으로부터 권출된다.

속도센서부(500)는 비행유닛(200)에 설치되어 비행유닛(200)의 속도를 측정하는 것으로서, 도면에 도시되진 않았지만, 비행유닛(200)에 마련된 피토튜브(Pitot Tube)를 통해 측정된 전압과 정압 정보를 토대로 비행유닛(200)의 속도를 측정한다. 상기 속도센서부(500)는 종래에 일반적으로 비행체의 비행 속도를 측정하는 것으로서 상세한 설명은 생략한다. 한편, 속도센서부(500)는 비행유닛(200)에 탑재된 지피에스(GPS)를 구비하고, 상기 지피에스를 통해 측정되는 위치정보를 토대로 비행유닛(200)의 속도를 산출할 수도 있다.

회전부(600)는 브라켓(310)의 일측에 설치되어 회전력을 발생시키는 회전모터(601)와, 상기 회전모터(601)의 회전력을 드럼축에 전달하는 동력전달부와, 회전모터(601)에 설치되어 회전모터(601)의 회전수를 측정하여 드럼축의 회전속도를 산출하는 측정센서(미도시)를 구비한다. 동력전달부는 회전모터(601)의 회전축에 설치되는 구동기어(602)와, 드럼축의 단부에 설치되며, 구동기어(602)에 치합되는 피동기어(603)를 구비한다. 회전부(600)는 회전모터(601)로부터 발생되는 회전력을 통해 메신져 와이어(400)가 권출되는 방향으로 드럼축을 회전시킨다. 이때, 상기 측정센서는 측정된 드럼축의 회전속도 정보를 제어부(700)에 제공한다.

제어부(700)는 상기 속도센서부(500)를 통해 측정된 상기 비행유닛(200)의 속도에 따라 상기 권출드럼(300)에 대한 상기 메신져 와이어(400)의 풀림속도를 조절할 수 있도록 상기 회전부(600)를 제어한다. 즉, 제어부(700)는 속도센서부(500)를 통해 측정된 비행유닛(200)의 속도와 회전부(600)의 측정센서를 통해 측정된 드럼축의 회전속도를 비교하여 비행유닛(200)의 속도가 더 크면 드럼축의 회전속도를 증가시키고, 비행유닛(200)의 속도가 더 작으면 드럼축의 회전속도를 감소시킨다.

상기 제어부(700)는 비행유닛(200)의 비행속도에 따라 메신져 와이어(400)의 풀림속도를 조절하므로 비행유닛(200)의 비행거리에 비해 메신져 와이어(400)의 풀림 길이가 짧아 비행유닛(200)의 비행을 간섭하거나 비행유닛(200)의 비행거리에 비해 메신져 와이어(400)의 풀림 길이가 길어 나무와 같은 장애물에 메신져 와이어(400)가 걸리는 것을 방지한다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 케이블 포설장치(100)는 송전탑(15)들 사이를 비행하는 비행유닛(200)을 통해 메신져 와이어(400)를 운반하므로 메신져 와이어(400)를 송전탑(15)에 설치하는 데 있어서, 벌채작업이 요구되지 않아 작업에 소요되는 시간 및 인력을 절약할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 케이블 포설장치(800)가 도시되어 있다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도면을 참조하면, 케이블 포설장치(800)는 비행유닛(200)에 설치되어 권출드럼(300)으로부터 풀리는 상기 메신져 와이어(400)를 권출드럼(300)의 후방으로 가이드하는 가이드부(810)와, 상기 가이드부(810)에 설치되어 비행유닛(200)이 기설정된 위치에 도달할 경우, 메신져 와이어(400)를 절단하는 커팅부(820)를 더 구비한다.

가이드부(810)는 이격부재(811) 및 가이드관(812)을 구비한다.

이격부재(811)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 전단부가 브라켓(310)의 고정플레이트(311) 하면에 용접고정되어 있고, 전후방향으로 소정길이 연장형성된다. 이격부재(811)의 후단부에는 가이드관(812)을 지지하기 위해 지지프레임(815)이 고정되어 있다. 지지프레임(815)은 상단은 이격부재(811)의 상단에 고정되며, 하부에 메신져 와이어(400)가 관통되도록 관통구가 설치되어 있다.

가이드관(812)은 지지프레임(815)의 전면에 볼팅되어 고정되며, 전후방향으로 소정길이 연장된다. 가이드관(812)은 권출드럼(300)으로부터 권출된 메신져 와이어(400)가 관통될 수 있도록 전후방향으로 관통된 삽입구(813)가 형성되며, 상기 삽입구(813)가 지지프레임(815)의 관통구에 연통되도록 지지프레임(815)에 설치되는 것이 바람직하다.

커팅부(820)는 커팅관(825), 블레이드(821) 및 이동 액츄에이터(822)를 구비한다.

커팅관(825)은 지지프레임(815)의 후면에 볼팅되어 고정되며, 전후방향으로 소정길이 연장된다. 커팅관(825)은 메신져 와이어가 관통될 수 있도록 중앙부분에 관통공이 형성되며, 상기 관통공이 지지프레임(815)의 관통구에 연통되도록 지지프레임(815)에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 커팅관(825)은 상측 외주면에 블레이드(821)의 단부가 삽입구(813)로 인입될 수 있도록 인입구가 형성되어 있다. 상기 인입구는 삽입구(813)의 연장방향에 직교하는 상하방향으로 가이드관(812)의 외주면을 관통되게 형성된다.

블레이드(821)는 상기 삽입구(813)에 삽입된 상기 메신져 와이어(400)를 절단할 수 있도록 가이드관(812)의 인입관에 삽입되어 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 가이드관(812)에 설치되어 있다. 블레이드(821)는 가이드관(812)을 통과하는 메신져 와이어(400)를 용이하게 절단할 수 있도록 하단부가 첨예하게 형성되는 것이 바람직하다.

이동 액츄에이터(822)는 고정부재(823)에 의해 이격부재(811)의 후단부에 설치되며, 하단부에 블레이드(821)가 설치되어 상기 블레이드(821)를 상기 가이드관(812)에 대한 슬라이딩 방향을 따라 왕복이동시킨다. 이동 액츄에이터(822)는 공급되는 전원에 의해 상하방향으로 신축되는 잭스크류인 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 커팅부(820)에 의해 가이드관(812)을 통과한 메신져 와이어(400)를 자동으로 절단하므로 작업에 소요되는 시간 및 인력을 절약할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 케이블 포설장치
200: 비행유닛
210: 기낭부재
220: 곤도라
230: 조작타부
231: 수직날개
232: 수평날개
240: 추진부
242: 프로펠러
300: 권출드럼
400: 메신져 와이어
500: 속도센서부
600: 회전부
601: 회전모터
602: 구동기어
603: 피동기어
700: 제어부

Claims

송전탑들 사이를 비행하는 비행유닛과;
상기 비행유닛에 회전가능하게 설치된 권출드럼과;
상기 권출드럼의 외주면에 권취된 메신져 와이어와;
상기 비행유닛의 속도를 측정하는 속도센서부와;
상기 권출드럼으로부터 상기 메신져 와이어가 풀리도록 상기 권출드럼을 회전시키는 회전부와;
상기 속도센서부를 통해 측정된 상기 비행유닛의 속도에 따라 상기 권출드럼에 대한 상기 메신져 와이어의 풀림속도를 조절할 수 있도록 상기 회전부를 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설장치.
제1항에 있어서,
상기 비행유닛은
내부에 공기보다 비중이 낮은 기체가 충진되는 충진공간이 마련된 기낭부재와,
상기 기낭부재에 설치되어 상기 기낭부재의 비행방향을 조절하는 조작타부와,
상기 기낭부재에 설치되어 상기 기낭부재를 부상 및 추진시키는 추진부를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 비행유닛에 설치되어 상기 권출드럼으로부터 풀리는 상기 메신져 와이어를 상기 권출드럼의 후방으로 가이드하는 가이드부와;
상기 가이드부에 설치되어 상기 비행유닛이 기설정된 위치에 도달할 경우, 상기 메신져 와이어를 절단하는 커팅부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설장치.
제3항에 있어서,
상기 가이드부는
이격부재에 의해 상기 비행유닛의 이동방향을 기준으로 상기 권출드럼에 대해 후방으로 이격되게 상기 비행유닛에 설치되며, 상기 메신져 와이어가 삽입될 수 있도록 전후방향으로 관통된 삽입구가 마련된 가이드관을 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설장치.
제4항에 있어서,
상기 커팅부는
상기 삽입구에 삽입된 상기 메신져 와이어를 절단할 수 있도록 상기 메신져 와이어의 이동방향에 대해 교차하는 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 가이드부에 설치된 블레이드와,
상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 상기 가이드부에 대한 슬라이딩 방향을 따라 왕복이동시키는 이동 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설장치.