KR101455281B1 - 가공 송전선로용 복도체 고정장치 - Google Patents

가공 송전선로용 복도체 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공 송전선로용 복도체 고정장치에 관한 것이다. 본 발명은 송전철탑의 암에 장착되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수평으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 좌측 가공송전케이블에 대응하는 좌측 권취부와 상기 우측 가공송전케이블에 대응하는 우측 권취부를 가지는 권취드럼과; 상기 권취드럼의 좌측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 하측에서 좌측으로 인출되는 좌측 와이어로프와; 상기 권취드럼의 우측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 상측에서 우측으로 인출되는 우측 와이어로프와; 상기 좌측 와이어로프의 좌측단에 상기 좌측 가공송전케이블을 연결하는 좌측 케이블 연결수단과; 상기 우측 와이어로프의 우측단에 상기 우측 가공송전케이블을 연결하는 우측 케이블 연결수단과; 상기 케이싱의 내부에 장착되는 모터본체와, 선단이 전면을 향하는 모터축이 구비된 정역회전 가능한 구동모터와; 상기 구동모터의 회전력을 상기 권취드럼에 전달하는 전동수단과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서의 온도감지신호에 따라 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것으로, 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하며, 복도체를 사용하는 가공송전케이블을 안전하게 지지할 수 있도록 한 것이다.

Description

가공 송전선로용 복도체 고정장치{Apparatus for fixing bundled cable of electric power transmission lines}
본 발명은 가공 송전선로용 복도체 고정장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하며, 복도체를 사용하는 가공송전케이블을 안전하게 지지할 수 있게 하는 가공 송전선로용 복도체 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생성된 전류는 변전소에서 송전에 적합한 고압 전류로 변환하여 지상에 일정 간격을 두고 설치되는 송전철탑에 애자를 통해 절연 상태로 지지되는 가공송전케이블을 통해 송전된다.
송전철탑은 경간(철탑과 철탑 사이의 전선의 지지점 간의 거리)의 길이에 따라 표준 경간에 사용되는 표준철탑(standard tower)과 장경간으로 설치할 수밖에 없는 경우나 기타 표준철탑을 사용할 수 없는 장소에 설치되는 특수철탑으로 구분된다.
표준철탑은 형태상으로 사각 철탑, 방형 철탑, 문형 철탑(Gantry tower), 우두형 철탑, 회전형 철탑, MC(Motor Columbus) 철탑으로 구분된다.
또한 사용 목적에 따라서 직선 철탑(Straight tower), 각도 철탑(Angle tower), 억류 철탑(Anchor tower), 내장 철탑(Strain tower)으로 구분된다.
우리나라의 경우 대체로 단경간에 적용되는 표준철탑 중에서도 철탑의 강도를 전선로의 방향과 직각 방향이 같도록 설계한 사각 철탑이 주로 사용되고 있는데, 이는 설계가 용이하고 안전도가 높기 때문이다.
사각 철탑은 하단이 지중에 콘크리트 블록 내에서 앵커재로 고정되는 4개의 주주재(Main Post)와 주주재와, 주주재 사이를 연결하여 보강하는 수평재와 사재, 복재용 보조재와, 주주재에 수평으로 설치되는 복수개의 암(Arm)을 포함하여 구성된다.
이러한 송전철탑을 이용한 가공 송전선로는 교류의 송전선로는 a상, b상 및 c상으로 되는 3상의 가공송전케이블을 1조로 하여 송전하게 되며, 1조의 송전선로를 1회선이라고 한다.
도 10은 2조의 3상 가공송전케이블을 송전철탑에 설치한 예를 보인 것으로, 각 상의 가공송전케이블(La, Lb, Lc)의 양단은 인접하는 송전철탑(T)의 암(A)에 애자(I)를 통하여 절연 상태로 지지된다.
도 10에서는 각 상의 가공송전케이블(La, Lb, Lc)이 1가닥의 소도체로 이루어진 단도체 방식을 도시하고 있으나, 각 상의 가공송전케이블(La, Lb, Lc)이 2가닥 이상의 소도체로 이루어지는 복도체(또는 다도체) 방식으로 구성될 수 있다.
복도체 방식 송전선로는 등가단면적이 넓어서 단도체에 비하여 코로나임계전압이 15∼20% 상승하고, 선로리액턴스가 20∼30%감소하며, 정전용량은 20∼30% 증가하여 전체송전 용량이 20%정도 증가하고, 코로나 방지효과와 표피효과에 의한 저항의 증가가 적기 때문에 전체허용전류를 높일 수 있다는 장점이 있다.
따라서 154kV 이하에서는 단도체 방식을, 154kV 이상에서는 복도체 방식을, 345kV 이상에서는 복도체 또는 4도체 방식을, 그리고 765kV 이상에서는 6도체 방식을 사용하고 있다.
우리나라의 경우, 345kV 송전선로에서는 ACSR 480mm** 2도체 방식과 4도체 방식이 비교적 많이 사용되고 있으며, 최근에 건설되고 있는 765 [kV]초고압 송전선로에서는 ACSR 480mm** 6가닥을 1조로 구성한 6도체 방식을 표준으로 하고 있다.
이와 같이 송전철탑에 지지되는 가공송전케이블은 기온의 변화에 따라 신축하면서 장력의 변화를 가져오게 된다. 즉, 여름철에는 높은 기온으로 인해 신장되고, 겨울철에는 낮은 기온으로 인해 수축되어 장력의 변화가 발생하게 된다.
따라서 종래에는 도 11에 도시한 바와 같이, 송전철탑의 암(A)에 장력완화장치(1)를 장착되고, 장력완화장치(1)에 구비된 연결부재(2)에 애자(4)를 통하여 가공송전케이블(3)을 연결하여, 기온이 높으면 가공송전케이블(3)을 당기고 기온이 낮으면 가공송전케이블을 느슨하게 하여 가공송전케이블(3)에 걸리는 장력을 조절하는 송전선로의 케이블 지지대(A)가 사용되고 있다.
그러나 종래의 장력완화장치는 장시간의 사용이나 외력에 의하여 손상을 입기 쉽고, 손상 여부를 즉각적으로 확인할 수 없기 때문에 신속하게 대처할 수 없게 되고, 이에 따라 손상된 상태가 지속되면서 송전에 영향을 주게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 선행기술로서는 송전철탑의 암부재에 설치되며, 후방에 배치된 애자와 연결되어, 애자에 연결된 가공송전케이블의 장력을 조절할 수 있도록 된 장력완화장치에 있어서, 후단이 상기 애자를 향하도록 상기 암부재에 설치된 실린더와 ; 실린더 내부에 전후진 가능하게 설치되어 실린더의 내부삽입부를 후방의 가스수용부와 전방의 제1스프링수용부로 구획하는 피스톤과, 가스수용부에 수용되어 피스톤이 전진되도록 가압하는 가스와, 제1스프링수용부에 설치되어 피스톤이 후퇴되도록 가압하는 제1스프링과, 일단이 피스톤의 후면에 연결되고 타단이 피스톤의 후방으로 연장되어 애자에 연결되는 연결부재로 구성된 장력조절기구와 ; 선단에 걸림홈이 형성되며 기단이 실린더에 회동가능하게 고정되는 경고판과, 경고판이 회동 입설되도록 탄발지지하는 탄성부재로 구성된 표시기구 ; 경고판 또는 실린더에 설치되는 발광램프와 ; 발광램프를 작동제어하는 제어유닛과 ; 제어유닛과 연결되는 감지센서와 ; 일단에 돌출부가 구비되고 타단에 경고판의 걸림홈과 맞물려 경고판을 수평고정시키는 걸림턱이 형성되며 실린더에 슬라이드가능하게 설치되어 후진시 감지센서를 ON 시키는 걸림부재와, 걸림부재에 연결되어 걸림홈과 걸림턱이 상호 맞물리도록 탄성 가압하는 제2스프링으로 구성된 잠금기구와 ; 외면에 길이방향을 따라 장공이 형성되어 일단이 피스톤의 전면에 고정되고 타단이 실린더 외부로 연장되는 이동부재와, 고정홀에 위치이동가능하게 고정결합되며 후진시 돌출부를 가압하여 걸림부재를 후방향으로 이동시키는 접촉부재로 구성된 잠금해제기구로 이루어져, 가스의 팽창력을 이용하여 가공송전케이블의 장력을 자동으로 조절하며, 손상시 외부에서 즉각적으로 인식할 수 있어 신속하게 복구할 수 있게 되는 "송전선로의 케이블 지지대"가 대한민국 특허 등록 제10-0809063호에 개시되어 있다.
그러나 상기 선행기술의 "송전선로의 케이블 지지대"는 송전철탑은 66kV의 고압 전류로부터 245kV급 초고압 전류 및 765kV급 극초고압 전류를 송전하는 데에 주로 사용하는 것으로서, 우리나라의 경우 주로 산간 지역에 설치되고 있는 관계로 피스톤을 작동시키기 위한 고압의 가스를 사용하는 데에는 많은 제약이 뒤따르게 되며, 고압의 가스를 마련하기 위해서는 송전철탑 마다 모터와 가스펌프 및 리저브탱크를 포함하는 장비를 구비해야 하므로 송전철탑의 설치비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한 선행기술로서는 일측 철탑에 설치되어 송배전용 선로의 장력을 조정하기 위한 구동유닛과, 송배전용 선로의 양측 단부가 연결되는 일측과 타측 철탑에 각각 설치되는 광신호 메인모듈과 광신호 보조모듈 및 선로에 설치되는 광반사모듈을 포함하는 장력감지유닛과, 상기 장력감지유닛에서의 감지정보에 따라 상기 구동유닛을 구동시키는 제어부를 구비하여, 선로의 처짐이 발생하면 이를 자동으로 감지하고 선로가 적정 장력으로 유지될 수 있도록 선로를 당겨줌으로써 선로의 처짐에 따른 합선이나 단전발생을 효과적으로 방지할 수 있으며, 선로의 장력 유지를 위해 선로의 일측 단부를 당길 때, 선로가 지나치게 당겨지는 것 역시 방지함으로써 선로의 안전한 유지관리가 가능하게 되도록 한 "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"가 대한민국 특허 등록 제10-0978139호에 개시되어 있다.
그러나 상기 선행기술들은 장력완화 또는 장력유지를 위한 작동 요소가 외부로 노출되어 있기 때문에 눈, 비 및 먼지 등에 의하여 오염되어 오동작이나 작동불능 상태로 되어 장력완화 또는 장력유지 동작이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
따라서 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하며, 복도체를 사용하는 가공송전케이블을 안전하게 지지할 수 있게 하는 가공 송전선로용 복도체 고정장치를 개발할 필요가 있다.
대한민국 특허 등록 제10-0809063호 (2008.02.25. 등록) "송전선로의 케이블 지지대" 대한민국 특허 등록 제10-0978139호 (2010.08.19. 등록) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"
따라서 본 발명의 목적은 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하며, 복도체를 사용하는 가공송전케이블을 안전하게 지지할 수 있게 하는 가공 송전선로용 복도체 고정장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 각각 복수개의 소도체와 소도체로 이루어지는 좌측 가공송전케이블 및 우측 가공송전케이블을 송전철탑의 암의 좌측 및 우측에 애자를 통해 절연상태로 지지하는 것으로서,
송전철탑의 암에 장착되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수평으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 좌측 가공송전케이블에 대응하는 좌측 권취부와 상기 우측 가공송전케이블에 대응하는 우측 권취부를 가지는 권취드럼과; 상기 권취드럼의 좌측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 하측에서 좌측으로 인출되는 좌측 와이어로프와; 상기 권취드럼의 우측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 상측에서 우측으로 인출되는 우측 와이어로프와; 상기 좌측 와이어로프의 좌측단에 상기 좌측 가공송전케이블을 연결하는 좌측 케이블 연결수단과; 상기 우측 와이어로프의 우측단에 상기 우측 가공송전케이블을 연결하는 우측 케이블 연결수단과; 상기 케이싱의 내부에 장착되는 모터본체와, 선단이 전면을 향하는 모터축이 구비된 정역회전 가능한 구동모터와; 상기 구동모터의 회전력을 상기 권취드럼에 전달하는 전동수단과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서의 온도감지신호에 따라 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 케이싱은 하면에 개방되고 하단 가장자리에 결합용 플랜지가 형성된 상부 케이싱과, 상면이 개방되고 상단 가장자리에 결합용 플랜지가 형성된 하부 케이싱으로 구성되며, 상부 케이싱과 하부 케이싱은 결합용 플랜지를 관통하는 결합볼트와 이에 체결되는 결합너트에 의하여 하나로 결합되고, 상기 상부 케이싱의 상면에는 상기 송전철탑의 암이 삽입되는 장착관을 일체로 형성되고,
상기 권취드럼은 양단에 드럼축이 구비된 원통형으로 형성되며, 상기 좌측 권취부와 우측 권취부를 구분하기 위한 중간 플랜지와 전후방 플랜지가 구비되며,
상기 좌측 와이어로프는 우측단이 권취드럼의 전방 플랜지 측에 고정되고 좌측 권취부에 시계방향으로 권취되며, 우측 와이어로프는 좌측단이 권취드럼의 후방 플랜지 측에 고정되고 우측 권취부에 반시계방향으로 권취되고,
상기 좌측 및 우측 케이블 연결수단은 연결판과, 상기 연결판의 중앙에 결합되어 상기 와이어로프가 연결되는 와이어 연결구와, 상기 연결판의 양단부에 결합되는 복수개의 애자 연결구와, 상기 애자에 결합되어 상기 애자 연결구에 연결되는 복수개의 연결고리를 포함하여 구성되며,
상기 구동모터는 모터본체에 일체로 형성된 모터베이스를 관통하는 장착볼트를 상부 케이싱의 하면에 체결하는 것에 의하여 케이싱 내에 장착되며,
상기 전동수단은 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 지지되어 구동모터의 모터축과 일체로 회전하도록 구성되는 제1 웜과, 상기 제1 웜에 맞물리도록 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제1 웜휠과, 상기 제1 웜휠과 일체로 회전하도록 상기 케이싱 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜과, 상기 제2 웜에 맞물림과 아울러 상기 권취드럼과 일체로 회전하도록 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜휠을 포함하여 구성되는 가공 송전선로용 복도체 고정장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 철탑의 암에 장착되는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 수평으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 좌측 가공송전케이블에 대응하는 좌측 권취부와 상기 우측 가공송전케이블에 대응하는 우측 권취부를 가지는 권취드럼과; 상기 권취드럼의 좌측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 하측에서 좌측으로 인출되는 좌측 와이어로프와; 상기 권취드럼의 우측 권취부에 오른나사식으로 권취되어 권취부의 상측에서 우측으로 인출되는 우측 와이어로프와; 상기 좌측 와이어로프의 좌측단에 상기 좌측 가공송전케이블을 연결하는 좌측 케이블 연결수단과; 상기 우측 와이어로프의 우측단에 상기 우측 가공송전케이블을 연결하는 우측 케이블 연결수단과; 상기 케이싱의 내부에 장착되는 모터본체와, 선단이 전면을 향하는 모터축이 구비된 정역회전 가능한 구동모터와; 상기 구동모터의 회전력을 상기 권취드럼에 전달하는 전동수단과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서의 온도감지신호에 따라 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것으로, 고압의 가스를 사용하지 않고 구동모터의 회전력만으로 가공송전케이블의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 간단하면서도 송전철탑에의 설치가 용이하고, 장력완화를 위한 작동 요소가 외부로 노출되지 않아 눈, 비 및 먼지 등에 의해 오염되지 않아 오동작이나 작동불능 상태로 되는 일이 없도록 하며, 복도체를 사용하는 가공송전케이블을 안전하게 지지할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 가공 송전선로용 복도체 고정장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 사시도,
도 2는 상면에서 본 분해 사시도,
도 3은 저면에서 본 분해 사시도,
도 4는 횡단면도,
도 5는 도 4의 A-A선 단면도,
도 6은 도 4의 B-B선 단면도,
도 7은 도 4의 C-C선 단면도,
도 8은 가공송전케이블의 장력 완화 및 조절 과정을 보인 종단면도,
도 9는 제어 회로부의 기능블록도,
도 10은 통상적인 송전철탑을 예시한 도면,
그리고,
도 11은 종래 기술에 의한 송전선로의 케이블 고정장치를 보인 개요도이다.
이하, 본 발명에 의한 가공 송전선로용 복도체 고정장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 각종 볼트가 관통되는 볼트관통공과 각종 볼트가 체결되는 볼트체결공에 대해서는 도면에 도시하되 도면부호 및 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 9은 본 발명에 의한 가공 송전선로용 복도체 고정장치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
본 실시예는 a상, b상, c상의 가공송전케이블이 2개의 소도체로 이루어진 복도체 방식 송전선로를 예시하는 것이다.
또한 본 실시예는 a상, b상, c상의 가공송전케이블에 대하여 공통으로 적용되는 것이므로 하나의 상에 대하여 도시 및 설명하기로 한다.
가공송전케이블은 각각 복수개의 소도체(L11, L12)와 소도체(L21, L22)로 이루어져 송전철탑의 암(A)의 좌측 및 우측에 애자(I1, I2)를 통해 절연상태로 지지되는 좌측 가공송전케이블(L1) 및 우측 가공송전케이블(L2)로 이루어진다.
상기 좌측 가공송전케이블(L1)의 소도체(L11) 및 소도체(L12)는 각각 우측 가공송전케이블(L2)의 소도체(L21) 및 소도체(L22)에 점퍼선으로 연결되는 것으로 도면에서는 이에 대한 설명은 생략한다. 도면에서 "C"는 소도체(L11)와 소도체(L21), 소도체(L12)와 소도체(L22)에 점퍼선을 접속하기 위한 접속구이다.
본 실시예에 따른 가공 송전선로용 복도체 고정장치는, 송전철탑의 암(A)에 장착되는 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)의 내부에 수평으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 좌측 가공송전케이블(L1)에 대응하는 좌측 권취부(21)와 상기 우측 가공송전케이블(L2)에 대응하는 우측 권취부(22)를 가지는 권취드럼(20)과; 상기 권취드럼(20)의 좌측 권취부(21)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 하측에서 좌측으로 인출되는 좌측 와이어로프(30)와; 상기 권취드럼(20)의 우측 권취부(22)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(22)의 상측에서 우측으로 인출되는 우측 와이어로프(40)와; 상기 좌측 와이어로프(30)의 좌측단에 상기 좌측 가공송전케이블(L1)을 연결하는 좌측 케이블 연결수단(50)과; 상기 우측 와이어로프(40)의 우측단에 상기 우측 가공송전케이블(L2)을 연결하는 우측 케이블 연결수단(60)과; 상기 케이싱(10)의 내부에 장착되는 모터본체(71)와, 선단이 전면을 향하는 모터축(72)이 구비된 정역회전 가능한 구동모터(70)와; 상기 구동모터(70)의 회전력을 상기 권취드럼(20)에 전달하는 전동수단(80)과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 온도센서(90); 및 상기 온도센서(90)의 온도감지신호에 따라 상기 구동모터(70)를 제어하는 제어부(100)를 포함하여 구성된다.
상기 케이싱(10)은 하면에 개방되고 하단 가장자리에 결합용 플랜지(11a)가 형성된 상부 케이싱(11)과, 상면이 개방되고 상단 가장자리에 결합용 플랜지(12a)가 형성된 하부 케이싱(12)로 구성되며, 상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)은 결합용 플랜지(11a, 12a)를 관통하는 결합볼트(13)와 이에 체결되는 결합너트(14)에 의하여 하나로 결합된다.
상기 상부 케이싱(11)의 상면에는 상기 송전철탑의 암(A)이 삽입되는 장착관(15)을 일체로 형성하여 이 장착관(15)에 암(A)을 삽입하고, 장착관(15)과 암(A)을 관통하는 장착볼트(16)와 이에 체결되는 장착너트(17)에 의하여 암(A)에 장착할 수 있도록 구성된다.
상기 권취드럼(20)은 양단에 드럼축(23a, 23b)이 구비된 원통형으로 형성되며, 상기 좌측 권취부(21)와 우측 권취부(22)를 구분하기 위한 중간 플랜지(24)와 전후방 플랜지(25, 26)가 구비된다.
상기 좌측 와이어로프(30)는 우측단이 권취드럼(20)의 전방 플랜지(25) 측에 고정되고 좌측 권취부(21)에 시계방향으로 권취되며, 우측 와이어로프(40)는 좌측단이 권취드럼(20)의 후방 플랜지(26) 측에 고정되고 우측 권취부(22)에 반시계방향으로 권취된다.
좌측 와이어로프(30)와 우측 와이어로프(40)를 좌측 권취부(21)와 우측 권취부(22)에 고정하는 방법은 권취드럼에 와이어로프를 고정하는 통상적인 방법을 사용하므로 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
상기 좌측 및 우측 케이블 연결수단(50, 60)은 연결판(51, 61)과, 상기 연결판(51, 61)의 중앙에 결합되어 상기 와이어로프(30, 40)가 연결되는 와이어 연결구(52, 62)와, 상기 연결판(51, 61)의 양단부에 결합되는 복수개의 애자 연결구(53, 63)와, 상기 애자(I11, I12, L21, L22)에 결합되어 상기 애자 연결구(53, 63)에 연결되는 복수개의 연결고리(54, 64)를 포함하여 구성된다.
도시예에서는 가공송전케이블(L1, L2)이 2개씩의 소도체(L11, L12, L21, L22)로 이루어지는 예를 보인 것으로, 연결판(51, 61)이 막대형으로 형성되고 좌측 애자 연결구(53, 63)와 연결고리(54, 64)가 2개로 구성되어 있으나, 4개씩의 소도체 또는 6개씩의 소도체로 이루어지는 경우에는 연결판(51, 61)을 사각형 또는 육각형으로 형성하고, 애자 연결구(53, 63)와 연결고리(54, 64)를 4개 또는 6개로 구성할 수 있다.
상기 와이어 연결구(52, 62)는 고리부(52a, 62a)와 볼트부(52b, 62b)가 일체로 형성된 아이(I)볼트를 사용하며, 볼트부(52b, 62b)를 연결판(51, 61)의 중앙부에 관통시키고 볼트부(52b, 62b)에 너트(52c, 62c)를 체결하는 것에 의하여 연결판(51, 61)에 결합할 수 있다.
상기 애자 연결구(53, 63)는 반고리부(53a, 63a)와 한 쌍의 볼트부(53b, 63b)가 일체로 형성된 U자형 볼트를 사용하며, 볼트부(53b, 63b)를 연결판(51, 61)의 양단부에 관통시키고 볼트부(53b, 63b)에 너트(53c, 63c)를 체결하는 것에 의하여 연결판(51, 61)에 결합할 수 있다.
이때 볼트부(53b, 63b)를 연결판(51, 61)에 관통시키기 전에 애자(I11, I12, L21, L22)에 결합되어 있는 연결고리(54, 64)에 애자 연결구(53, 63)를 걸어 끼운 상태에서 볼트부(53b, 63b)를 연결판(51, 61)에 관통시킴으로써 애자 연결구(53, 63)와 연결고리(54, 64)를 연결할 수 있다.
또한 상기 와이어 연결구(52, 62)에 와이어로프(30, 40)를 연결함에 있어서는 좌측 와이어로프(30)의 좌측단과 우측 와이어로프(40)의 우측단을 와이어 연결구(52, 62)의 고리부(52a, 62a)에 끼우고 구부려서 고리를 만든 다음 클립(55, 65)을 이용하여 와이어로프(30, 40)를 조임으로써 와이어로프(30, 40)와 와이어 연결구(52, 62)를 견고하게 연결할 수 있다.
상기 클립(55, 65)은 와이어로프(30, 40)를 밑에서 감싸는 클립본체(55a, 65a)와 클립본체(55a, 65a)를 관통하는 U자형 볼트(55b, 65b) 및 U자형 볼트(55b, 65b)에 체결되는 조임너트(55c, 65c)로 구성되는 것을 사용할 수 있다.
상기 구동모터(70)는 모터본체(71)에 일체로 형성된 모터베이스(73)를 관통하는 장착볼트(73)를 상부 케이싱(11)의 하면에 체결하는 것에 의하여 장착할 수 있다.
이를 위하여 상부 케이싱(11)의 하면에는 모터베이스(73)에 대응하는 위치에 상부 케이싱(11)의 여타 부분의 두께보다 두꺼운 마운트부(74)를 일체로 형성할 수 있다.
상기 전동수단(80)은 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되어 구동모터(70)의 모터축(71)과 일체로 회전하도록 구성되는 제1 웜(81)과, 상기 제1 웜(81)에 맞물리도록 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제1 웜휠(82)과, 상기 제1 웜휠(82)과 일체로 회전하도록 상기 케이싱(10) 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜(83)과, 상기 제2 웜(83)에 맞물림과 아울러 상기 권취드럼(20)과 일체로 회전하도록 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜휠(84)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 웜(81)은 구동모터(70)의 모터축(72)과 일체로 형성하거나 별도로 형성하여 통상적인 샤프트 커플러(shaft coupler)에 의하여 일체로 회전하도록 결합할 수 있다.
상기 제1 웜휠(82)과 제2 웜(83)은 일체로 형성하거나 별도로 형성하여 통상적인 키(key) 또는 스플라인(spline) 결합에 의하여 일체로 회전하도록 결합할 수 있다.
상기 제2 웜휠(84)은 상기 권취드럼(20)의 후방측 드럼축(23b)에 고정 결합할 수 있다.
도면에서 "B1"은 모터축(72)을 지지하기 위하여 상부 케이싱(11)에 일체로 형성되는 축받이편이고, "B2"는 상기 제1 웜휠(82)과 제2 웜(83)을 지지하기 위하여 상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)에 일체로 형성된 축받이이며, "B3"은 드럼축(23)을 지지하기 위하여 하부 케이싱(12)에 일체로 형성된 축받이이고, "B4"는 제2 웜(84)의 축(84a)을 지지하기 위하여 하부 케이싱(12)에 일체로 형성된 축받이이다.
상기 축받이(B1)와 모터축(72) 사이, 축받이(B2)와 제2 웜(83) 사이, 축받이(B3)와 드럼축(23) 사이 및 축받이(B4)와 제2 웜휠(84)의 축(84a) 사이에는 각각 메탈부싱(metal bushing)이나 베어링(미도시)을 삽입할 수 있다.
상기 온도감지센서(90)는 상부 케이싱(11)의 내부에 모듈 형태로 고정 설치할 수 있다.
상기 제어부(90)는 콘트롤박스 형태로 구성하여 상부 케이싱(11)의 내부에 설치할 수 있다.
상기 제어부(100)는 온도감지센서(90)에 의하여 감지된 주변온도에 따라 구동모터(70)에 대하여 정회전 명령을 출력하거나 역회전 명령을 출력하도록 구성되는데 연간기온 분포로 보아 중간 기온범위에서는 구동모터(70)에 대하여 정회전 명령이나 역회전 명령을 내리지 않으며, 높은 기온범위에서는 구동모터(70)에 대하여 정회전 명령을 내리고, 낮은 기온범위에서는 구동모터(70)에 대하여 역회전 명령을 내리도록 구성된다.
즉, 제어부(100)는 대체적으로 기온이 중간 기온범위로 유지되는 봄, 가을에는 구동모터(70)는 거의 작동하는 일이 없게 되며, 기온이 높은 기온범위로 유지되는 여름에는 구동모터(70)가 정회전하게 되고, 기온이 낮은 기온범위로 유지되는 겨울에는 구동모터(70)가 역회전하게 되도록 구성된다.
여기서 정회전은 구동모터(70)를 정면에서 보았을 때 반시계방향으로 회전하는 것을 말하며, 역회전은 구동모터(70)를 정면에서 보았을 때 시계방향으로 회전하는 것을 말한다.
상기 구동모터(70)와 온도감지센서(90) 및 제어부(1000)에 필요한 전원은 송전철탑에 설치되어 전류를 생성하는 태양전지유닛(SC)과 태양전지유닛(SC)에서 생성된 전류를 충전하였다가 공급하는 배터리(B)에 의하여 공급받도록 구성할 수 있다.
배터리(B)는 송전철탑의 하부에 설치되는 배전용 캐비닛(미도시) 내에 설치할 수 있다. 또한 상기 제어부(100)도 배전용 캐비닛 내에 설치할 수도 있다.
배전용 캐비닛에 설치된 배터리(B)의 전원은 송전철탑에 설치되는 전선보호관(미도시)의 내부를 통과하는 전선에 의하여 공급할 수 있다.
여기서는 태양전지유닛과 배터리, 배전용 캐비닛 및 배선 등은 기능 블록도(도 10 참조)로서 도시하고, 설명하며, 기계적인 도시 및 설명은 생략한다.
이하, 가공 송전선로용 복도체 고정장치에 의하여 소도체(L11, L12, L21, L22)로 이루어진 가공송전케이블(L1, L2)의 장력을 완화하는 과정을 설명한다.
소도체(L11, L12, L21, L22)로 이루어진 가공송전케이블(L1, L2)은 온도에 따라 신축하게 되는데 과도하게 신장되는 경우 밑으로 처지는 현상이 발생하게 되고, 과도하게 수축되는 경우 장력이 증가하게 되어 송전철탑(T)에 대한 가공송전케이블(L1, L2)의 지지상태가 불안정하게 될 수 있다.
이에 대응하기 위하여 본 발명에서는 권취드럼(20), 좌측 와이어로프(30), 우측 와이어로프(40), 연결수단(50, 60), 구동모터(70)와 전동수단(80), 온도센서(90) 및 제어부(100)에 의하여 가공송전케이블(L1, L2)의 신축을 보상할 수 있다.
도 8의 (a)는 봄, 가을과 같이 중간 기온범위일 때 가공송전케이블(L1, L2)이 정상범위 이상으로 신축하지 않은 상태를 보인 것이고, 도 8의 (b)는 여름과 같이 높은 기온범위일 때 정상범위 이상으로 신장한 가공송전케이블(L1, L2)을 당겨서 가공송전케이블(L1, L2)의 처짐을 보상한 상태를 보인 것이며, 도 8의 (c)는 겨울과 같이 낮은 기온벙위일 때 정상범위 이상으로 수축한 가공송전케이블(L1, L2)을 밀어내어 가공송전케이블(L1, L2)의 장력을 보상한 상태를 보인 것이다.
봄, 가을과 같이 기온이 중간 기온범위에 있는 경우에는 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 권취드럼(20)에 대한 좌, 우측 와이어로프(30, 40)의 감김 정도가 중간 정도로 되어 좌, 우측 와이어로프(30, 40)에 권취드럼(20)에 대하여 더 감길 수 있는 여유와 풀릴 수 있는 여유를 가지는 상태로 유지된다.
여름과 같이 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 신장될 정도의 높은 기온범위에 있는 경우에는 온도감지센서(90)가 이를 감지하여 온도감지신호를 출력하게 되고, 제어부(100)는 온도감지센서(90)로부터 전달받은 온도감지신소에 따라 정회전(반시계방향 회전) 명령을 출력하게 되며, 구동모터(70)가 정면에서 볼 때 정방향(반시계방향)으로 회전하게 된다.
구동모터(70)가 정면에서 볼 때 반시계방향으로 회전하면, 모터축(72)과 일체로 회전하는 제1 웜(81)이 정면에서 볼 때 반시계방향으로 회전하게 되고, 제1 웜(81)에 맞물려 있는 제1 웜휠(82)이 평면에서 볼 때 시계방향으로 회전하게 되며, 제1 웜휠(82)과 일체로 회전하는 제2 웜(83)이 평면에서 볼 때 시계방향으로 회전하게 되고, 제2 웜(83)에 맞물려 있는 제2 웜휠(84)이 정면에서 볼 때 반시계방향으로 회전하게 된다.
이에 따라 제2 웜휠(84)이 권취드럼(20)의 후방측 드럼축(23b)에 고정 결합되어 있으므로 권취드럼(20)이 반시계방향으로 회전하게 되며, 권취드럼(20)의 좌측 권취부(21)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 하측에서 좌측으로 인출되어 있는 좌측 와이어로프(30)와 권취부(22)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 상측에서 우측으로 인출되어 있는 우측 와이어로프(40)가 권취부(21, 22)에 각각 감기게 된다.
좌, 우측 와이어로프(30, 40)가 권취부(21, 22)에 권취됨에 따라 좌, 우측 와이어로프(30, 40)에 각각 연결수단(50, 60)과 애자(I11, I12, I21, I22)를 통해 연결되어 있는 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 당겨지게 된다.
이에 따라 신장된 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 밑으로 처지지 않고 송전철탑(T)의 암(A)에 안정적으로 지지된 상태를 유지하게 된다.
한편, 겨울과 같이 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 수축될 정도로 낮은 기온범위에 있는 경우에는 온도감지센서(90)가 이를 감지하여 온도감지신호를 출력하게 되고, 제어부(100)는 온도감지센서(90)의 온도감지신호에 따라 역회전(시계방향 회전) 명령을 출력하게 되며, 구동모터(70)가 정면에서 볼 때 역방향(반시계방향)으로 회전하게 된다.
구동모터(70)가 정면에서 볼 때 시계방향으로 회전하게 되면, 모터축(72)과 일체로 회전하는 제1 웜(81)이 정면에서 볼 때 시계방향으로 회전하게 되고, 제1 웜(81)에 맞물려 있는 제1 웜휠(82)이 평면에서 볼 때 반시계방향으로 회전하게 되며, 제1 웜휠(82)과 일체로 회전하는 제2 웜(83)이 평면에서 볼 때 반시계방향으로 회전하게 되고, 제2 웜(83)에 맞물려 있는 제2 웜휠(84)이 정면에서 볼 때 시계방향으로 회전하게 된다.
이에 따라 제2 웜휠(84)이 권취드럼(20)의 후방측 드럼축(23b)에 고정 결합되어 있으므로 권취드럼(20)이 시계방향으로 회전하게 되며, 권취드럼(20)의
좌측 권취부(21)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 하측에서 좌측으로 인출되어 있는 좌측 와이어로프(30)와 권취부(22)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 상측에서 우측으로 인출되어 있는 우측 와이어로프(40)가 권취부(21, 22)에서 각각 풀리게 된다.
좌, 우측 와이어로프(30, 40)가 권취부(21, 22)에 풀림에 따라 좌, 우측 와이어로프(30, 40)에 각각 연결수단(50, 60)과 애자(I11, I12, I21, I22)를 통해 연결되어 있는 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)에 대한 견인력이 감소하게 된다.
이에 따라 수축된 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 자중에 의하여 처지게 되면서 장력이 완화되어 가공송전케이블(L1, L2)을 구성하는 소도체(L11, L12, L21, L22)가 송전철탑(T)의 암(A)에 안정적으로 지지된 상태를 유지하게 된다,
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
L1, L2 : 가공송전케이블 L11, L12, L21, L22 : 소도체
I11, I12, I21, I22 : 애자 A : 송전철탑의 암
10 : 케이싱 11, 12 : 상, 하부 케이싱
15 : 장착관 20 : 권취드럼
21, 22 : 좌, 우측 권취부 30, 40 : 좌, 우측 와이어로프
50, 60 : 좌, 우측 연결수단 70 : 구동모터
72 : 모터축 80 : 전동수단
81 : 제1 웜 82 : 제1 웜휠
83 : 제2 웜 84 : 제2 웜휠
90 : 온도센서 100 : 제어부
SC : 태양전지유닛 B : 배터리

Claims (1)

  1. 각각 복수개의 소도체(L11, L12)와 소도체(L21, L22)로 이루어지는 좌측 가공송전케이블(L1) 및 우측 가공송전케이블(L2)을 송전철탑의 암(A)의 좌측 및 우측에 애자(I11, I12, I21, I22)를 통해 절연상태로 지지하는 것으로서,
    송전철탑의 암(A)에 장착되는 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)의 내부에 수평으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 좌측 가공송전케이블(L1)에 대응하는 좌측 권취부(21)와 상기 우측 가공송전케이블(L2)에 대응하는 우측 권취부(22)를 가지는 권취드럼(20)과; 상기 권취드럼(20)의 좌측 권취부(21)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(21)의 하측에서 좌측으로 인출되는 좌측 와이어로프(30)와; 상기 권취드럼(20)의 우측 권취부(22)에 오른나사식으로 권취되어 권취부(22)의 상측에서 우측으로 인출되는 우측 와이어로프(40)와; 상기 좌측 와이어로프(30)의 좌측단에 상기 좌측 가공송전케이블(L1)을 연결하는 좌측 케이블 연결수단(50)과; 상기 우측 와이어로프(40)의 우측단에 상기 우측 가공송전케이블(L2)을 연결하는 우측 케이블 연결수단(60)과; 상기 케이싱(10)의 내부에 장착되는 모터본체(71)와, 선단이 전면을 향하는 모터축(72)이 구비된 정역회전 가능한 구동모터(70)와; 상기 구동모터(70)의 회전력을 상기 권취드럼(20)에 전달하는 전동수단(80)과; 상기 케이싱의 내부에 설치되어 온도를 측정하는 온도센서(90); 및 상기 온도센서(90)의 온도감지신호에 따라 상기 구동모터(70)를 제어하는 제어부(100)를 포함하여 구성되며,
    상기 케이싱(10)은 하면에 개방되고 하단 가장자리에 결합용 플랜지(11a)가 형성된 상부 케이싱(11)과, 상면이 개방되고 상단 가장자리에 결합용 플랜지(12a)가 형성된 하부 케이싱(12)로 구성되며, 상부 케이싱(11)과 하부 케이싱(12)은 결합용 플랜지(11a, 12a)를 관통하는 결합볼트(13)와 이에 체결되는 결합너트(14)에 의하여 하나로 결합되고, 상기 상부 케이싱(11)의 상면에는 상기 송전철탑의 암(A)이 삽입되는 장착관(15)을 일체로 형성하고,
    상기 권취드럼(20)은 양단에 드럼축(23a, 23b)이 구비된 원통형으로 형성되며, 상기 좌측 권취부(21)와 우측 권취부(22)를 구분하기 위한 중간 플랜지(24)와 전후방 플랜지(25, 26)가 구비되며,
    상기 좌측 와이어로프(30)는 우측단이 권취드럼(20)의 전방 플랜지(25) 측에 고정되고 좌측 권취부(21)에 시계방향으로 권취되며, 우측 와이어로프(40)는 좌측단이 권취드럼(20)의 후방 플랜지(26) 측에 고정되고 우측 권취부(22)에 반시계방향으로 권취되고,
    상기 좌측 및 우측 케이블 연결수단(50, 60)은 연결판(51, 61)과, 상기 연결판(51, 61)의 중앙에 결합되어 상기 와이어로프(30, 40)가 연결되는 와이어 연결구(52, 62)와, 상기 연결판(51, 61)의 양단부에 결합되는 복수개의 애자 연결구(53, 63)와, 상기 애자(I11, I12, I21, I22)에 결합되어 상기 애자 연결구(53, 63)에 연결되는 복수개의 연결고리(54, 64)를 포함하여 구성되며,
    상기 구동모터(70)는 모터본체(71)에 일체로 형성된 모터베이스(73)를 관통하는 장착볼트(74)를 상부 케이싱(11)의 하면에 체결하는 것에 의하여 케이싱(10) 내에 장착되며,
    상기 전동수단(80)은 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되어 구동모터(70)의 모터축(72)과 일체로 회전하도록 구성되는 제1 웜(81)과, 상기 제1 웜(81)에 맞물리도록 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제1 웜휠(82)과, 상기 제1 웜휠(82)과 일체로 회전하도록 상기 케이싱(10) 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜(83)과, 상기 제2 웜(83)에 맞물림과 아울러 상기 권취드럼(20)과 일체로 회전하도록 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 지지되는 제2 웜휠(84)을 포함하여 구성되는 가공 송전선로용 복도체 고정장치.
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