KR101524158B1 - 풍력 발전기의 타워 승하강 장치 - Google Patents

풍력 발전기의 타워 승하강 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101524158B1
KR101524158B1 KR1020140018848A KR20140018848A KR101524158B1 KR 101524158 B1 KR101524158 B1 KR 101524158B1 KR 1020140018848 A KR1020140018848 A KR 1020140018848A KR 20140018848 A KR20140018848 A KR 20140018848A KR 101524158 B1 KR101524158 B1 KR 101524158B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tower
platform
chain
moving platform
brake
Prior art date
Application number
KR1020140018848A
Other languages
English (en)
Inventor
조장환
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020140018848A priority Critical patent/KR101524158B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101524158B1 publication Critical patent/KR101524158B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/32—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on braking devices, e.g. acting on electrically controlled brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B9/00—Kinds or types of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/50—Maintenance or repair
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Abstract

풍력 발전기의 타워 승하강 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 풍력 발전기의 타워 내부를 승하강할 수 있는 풍력 발전기의 타워 승하강 장치에 있어서, 상기 타워 내부의 상부에 위치한 고정 플랫폼; 및 상기 고정 플랫폼에 연결되어 상기 타워의 내부를 승하강하는 이동 플랫폼을 포함한다.

Description

풍력 발전기의 타워 승하강 장치{RISING AND FALLING APPARATUS FOR TOWER OF WIND TURBINE}
본 발명은 풍력 발전기의 타워 승하강 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력 발전기의 타워의 내부에 설치되는 케이블의 유지 보수를 용이하게 하기 위해, 타워 내부에서 상승 및 하강이 가능한 풍력 발전기의 타워 승하강 장치에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈 및 고비용, 환경 오염 등의 이유로 인해 조력, 태양력, 풍력 등과 같은 신재생 에너지에 대한 관심이 고조되고 있다. 화석연료를 대체하는 대체 에너지원 중 경제성이 높은 풍력 발전기가 각광받고 있다. 풍력 발전기의 일례로 풍차가 예로부터 널리 이용되어 왔으며, 풍차는 바람의 운동 에너지를 회전 에너지로 변환시켜 발전한다.
일반적으로, 풍력 발전기는 바람이 불어 블레이드(blade)가 회전하면, 블레이드의 회전력을 이용하여 발전을 하게 된다.
도 1은 종래의 풍력 발전기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 풍력 발전기는 복수의 블레이드(40), 복수의 블레이드(40)가 연결되는 허브(30), 허브(30)가 회전 가능하게 연결되는 나셀(20), 나셀(20)을 지지하는 타워(10)로 이루어진다. 복수의 블레이드(40)가 허브(30)를 중심으로 배치되어, 블레이드(40)에 풍력이 작용하여 회전함으로써, 나셀(20)에서 전기가 생산된다.
이러한 풍력 발전기의 구성 요소 중에서, 타워(10)는 통상 4개의 섹션(Bottom, middle01, middle02, Top)으로 나뉘며, Bottom 섹션은 전장품(컨버터, 변압기, 제어 캐비넷 등)이 위치하고, Top 섹션은 타워(10)와 나셀(20)을 연결하는 역할을 한다. middle01 및 middle02 섹션에는 특별한 전장품은 배치되지 않으나, 타워(10)의 총 높이를 맞추기 위해 배치된다.
도 2 및 도 3은 종래의 풍력 발전기의 타워의 내부 구조를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 풍력발전기 나셀(20) 내부의 발전기(Generator)에서 생산되는 전기는 전원 케이블(11)을 따라 Bottom 섹션의 컨버터까지 이동하는데, 이 케이블(11)의 길이가 통상 100 ~ 120m 정도이며, 해상 풍력발전기의 경우 발전 용량이 커서 이러한 케이블(11)의 두께 및 무게가 상당하다.
전원 케이블(11)은 풍력 발전기가 요잉(Yawing), 즉, 바람 방향에 대해 나셀(20)이 회전하게 되면 케이블(11) 간의 마찰로 인해 피복이 벗겨지며, 벗겨진 피복은 정기적인 유지 보수를 해야 한다. 벗겨진 피복을 방치할 경우 단락(short) 사고가 발생하여 풍력 발전기에 치명적인 손상을 입히기 때문이다.
해상 풍력 발전기의 경우 타워(10)의 직경이 크고(약 7m) 전원 케이블(11)은 그 중심에 위치해 있으므로, 케이블(11)까지 사람이 안전하게 접근해서 유지 보수 작업을 실시하려면 특정한 높이마다 케이블(11)에 접근할 수 있는 구조물(15)이 요구된다. 고정 플랫폼(13) 아래의 구조물(15)은 middle 01 및 middle 02 섹션에 주로 배치되며 약 10m에 하나씩 배치 되는데, 사람의 무게 및 추락 하중을 지탱해야 하므로 많은 자재를 필요로 하고, 그 무게도 무거워 풍력 발전기의 전체 중량을 증가시키는 원인이 된다.
대한민국 공개특허 제2013-0081463호 (2013.07.17. 공개)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 풍력 발전기의 타워의 내부에 설치되는 케이블의 유지 보수를 용이하게 하기 위해, 타워 내부에서 상승 및 하강이 가능한 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 제공하는 것이다.
또한, 승하강 장치의 추락에 대비하여 추락 방지 기능을 구비한 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 풍력 발전기의 타워 내부를 승하강할 수 있는 풍력 발전기의 타워 승하강 장치에 있어서, 상기 타워 내부의 상부에 위치한 고정 플랫폼; 및 상기 고정 플랫폼에 연결되어 상기 타워의 내부를 승하강하는 이동 플랫폼을 포함한다.
또한, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 상기 이동 플랫폼을 상기 고정 플랫폼에 연결시키는 체인; 상기 고정 플랫폼 상에 배치되며, 상기 체인을 감거나 풀어 상기 이동 플랫폼을 이동시키는 모터; 및 상기 고정 플랫폼 상에 배치되며, 상기 모터에 전력을 제공하고, 상기 모터의 구동을 제어하는 인버터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 상기 체인을 보관하는 체인 박스; 및 상기 체인의 움직임을 정지시켜 상기 이동식 플랫폼의 이동을 제동하는 브레이크를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 브레이크는, 상기 체인이 연결되며 상기 모터의 회전과 함께 회전하는 브레이크 디스크, 상기 브레이크 디스크의 양측에 배치된 브레이크 패드, 상기 브레이크 패드를 압착하여 상기 브레이크 디스크의 움직임을 정지시켜 상기 체인의 움직임을 정지시키는 브레이크 캘리퍼를 포함할 수 있다.
또한, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 상기 인버터를 원격으로 조작하는 원격 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 인버터는, 상기 타워의 내부에 배치되는 상기 케이블로부터 전력을 공급받을 수 있다.
또한, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 상기 이동 플랫폼의 외주면에 설치되는 영구 자석과, 상기 타워 내부의 하부에 상기 영구 자석을 둘러싸도록 설치되는 구리판을 더 포함하며, 상기 고정 플랫폼과 상기 이동 플랫폼이 끊어지는 경우, 상기 영구 자석과 상기 구리판 사이에 렌츠의 법칙이 작용하여 상기 이동 플랫폼의 추락을 방지할 수 있다.
또한, 상기 구리판은, 상기 이동 플랫폼의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는, 상기 타워의 벽면을 따라 설치되어 상기 이동 플랫폼의 이동을 가이드하는 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 풍력 발전기의 타워 내부에서 자유롭게 상승 및 하강이 가능함으로써, 풍력 발전기의 타워의 내부에 설치되는 케이블의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.
또한, 풍력 발전기의 타워 내부에서 상승 및 하강 시에 사고가 발생할 경우를 대비하여 추락 방지 기능을 적용함으로써, 추락 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 풍력 발전기를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래의 풍력 발전기의 타워의 내부 구조를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 각각 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 각 부분을 위로부터 순서대로 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 각각 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 상승 및 하강 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 위에서 바라본 도면이다.
도 11은 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 추락 방지 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 도시한 도면이다. 또한, 도 5 내지 도 7은 각각 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 각 부분을 위로부터 순서대로 도시한 도면이다.
앞에서 살펴 본 바와 같이, 풍력 발전기는 허브를 중심으로 연결되어 회전하는 블레이드의 회전에 따라 전기를 생산하는 발전기 본체를 포함하는 나셀을 지지하는 타워(10)를 포함한다. 즉, 타워(10)는 지면으로부터 나셀 등을 지지하기 위한 것으로서, 강성을 갖는 구조체이다. 이러한 타워(10)는 콘크리트, 금속 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 케이블(11)이 배치되는 풍력 발전기의 타워(10) 내부를 승하강할 수 있도록, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는 상기 타워(10) 내부의 상부에 위치한 고정 플랫폼(13)과 상기 고정 플랫폼(13)에 연결되어 상기 타워(10)의 내부를 승하강하는 이동 플랫폼(110)을 포함한다. 또한, 상기 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는 상기 이동 플랫폼(110)을 상기 고정 플랫폼(13)에 연결시키는 체인(120), 상기 고정 플랫폼(13) 상에 배치되며, 상기 체인(120)을 감거나 풀어 상기 이동 플랫폼(110)을 이동시키는 모터(130). 및 상기 고정 플랫폼(13) 상에 배치되며, 상기 모터(130)에 전력을 제공하고, 상기 모터(130)의 구동을 제어하는 인버터(140)를 포함한다. 그리고, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치는 체인(120)을 보관하는 체인 박스(125), 이동식 플랫폼(110)의 이동을 제동하는 브레이크(150), 인버터(140)를 원격으로 조작하는 원격 컨트롤러(160), 렌즈의 법칙을 이용한 상기 고정 플랫폼(13)과 상기 이동 플랫폼(110)이 끊어질 경우에 추락 방지 기능을 수행하는 영구 자석(170)과 구리판(180) 등을 더 포함할 수 있다.
고정 플랫폼(13)은 타워(10) 내부의 상부에 위치하며, 이동 플랫폼(110)은 케이블(11) 수리만을 위한 도 2 및 도 3의 고정식 구조물(15)을 대체하고, 이동 플랫폼(110) 상에 작업자가 올라가 타워(10)의 내부를 자유롭게 승하강할 수 있다. 이러한 이동 플랫폼(110)은 체인(120)에 의해 고정 플랫폼(13)과 연결된다.
체인(120)은 일단이 이동 플랫폼(110) 측에 연결되고, 타단이 고정 플랫폼(13) 측에 연결된다. 체인(120)이 감겨지면 이동 플랫폼(110)이 상승하고, 체인(120)이 풀리면 이동 플랫폼(110)이 상승하게 된다. 여기에서, 체인(120)이 너무 빨리 풀려 이동 플랫폼(110)이 추락하는 것을 방지하기 위해, 체인(120)의 이동을 제동하는 브레이크(150)에 연결될 수 있다. 또한, 체인(120)이 감기거나 풀리게 되므로, 체인(120)이 감겨져 있는 경우에 보관할 수 있는 체인 박스(125)가 고정 플랫폼(13) 상에 설치될 수 있다.
모터(130)는 회전에 의해 체인(120)을 감거나 풀어 이동 플랫폼(120)을 이동시키는 구동력을 제공하는 역할을 한다. 예를 들어, 모터(130)의 정회전에 의해 체인(120)이 풀리고, 모터(130)의 역회전에 의해 체인(120)이 감길 수 있으며, 반대로 동작하도록 설계할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
인버터(140)는 모터(130)의 정회전/역회전/정지를 제어하고 전원을 공급한다. 모터(130)를 제어하기 위한 신호를 입력하기 위해, 인버터(140)는 입력 버튼이나 입력 키 등을 구비할 수도 있다. 또한, 인버터(140)는 타워(10)의 내부에 배치되는 케이블(11)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 인버터(140)는 연결의 편의를 위해 모터(130)와 같이 고정 플랫폼(13) 상에 배치되는 것이 바람직하나, 이동 플랫폼(110) 상에 배치될 수도 있음은 물론이다.
브레이크(150)는 체인(120)의 움직임을 정지시켜 이동식 플랫폼(110)의 급격한 이동을 제동하는 역할을 한다. 이를 위해, 브레이크(150)는 체인(120)이 연결되며 모터(130)의 회전과 함께 회전하는 브레이크 디스크(152), 상기 브레이크 디스크(152)의 양측에 배치된 브레이크 패드(미도시), 상기 브레이크 패드를 압착하여 상기 브레이크 디스크(152)의 움직임을 정지시켜 상기 체인(120)의 움직임을 정지시키는 브레이크 캘리퍼(154)를 포함할 수 있다.
원격 컨트롤러(160)는 인버터(140)를 원격으로 조작하는 역할을 한다. 인버터(140)가 고정 플랫폼(13) 상에 설치되어 인버터(140)를 조작해 줄 보조 작업자가 없는 경우에 원격 컨트롤러(160)로 인버터(140)를 조작하여 이동 플랫폼(110)의 정지, 상승, 하강 등을 제어하게 된다. 그러므로, 원격 컨트롤러(150)는 이동 플랫폼(110) 상에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 원격 컨트롤러(150)는 크기를 소형화하고, 이동의 편의를 위해 내장형 배터리(미도시)를 포함할 수 있고, 무선으로 인버터(140)를 작동시킬 수 있다.
도 8 및 도 9는 각각 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 상승 및 하강 상태를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 모터(130)와 체인 박스(125), 인버터(140)는 타워의 Top 섹션에 위치한 고정 플랫폼(13) 상에 배치되며 전원 케이블(11)에서 전력을 공급받아 동작한다. 인버터(140)로 모터(130)를 일 방향으로 회전시키면 이동 플랫폼(110)이 Top 섹션 쪽으로 끌려 올라가며, 모터(130)를 타 방향으로 회전시키면 Bottom 섹션 쪽으로 이동 플랫폼(110)이 내려간다. 이때, 인버터(140)를 직접 조작하는 대신에 원격 컨트롤러(160)를 이용하여 인버터(140)를 통해 모터(130)를 제어할 수도 있다. 체인 박스(125)에 보관되어 있는 체인(120)은 모터(130)의 회전에 따라 감기거나 풀린다. 이동 플랫폼(110)을 정지시키기 위해 인버터(140)나 원격 컨트롤러(160)의 정지 버튼 등을 조작하게 되면, 체인(120) 사이에 설치된 브레이크 패드를 브레이크 캘리퍼(154)가 압착하여 체인(120)의 움직임을 정지시킨다.
또한, 풍력 발전기의 타워(10) 내부에는 사다리(200)가 설치될 수 있다. 작업자는 Top 섹션이나 Bottom 섹션에서 사다리(200)를 통해 이동 플랫폼(110)으로 이동할 수도 있다.
작업자가 이동 플랫폼(110)으로 이동한 후 인버터(140) 또는 원격 컨트롤러(160)를 동작시켜 원하는 위치까지 이동 플랫폼(110)을 이동시킨다. 원하는 위치(높이)에 도달하면 정지 버튼 등을 눌러 이동 플랫폼(110)을 고정시키고 전원 케이블(11)의 유지 보수를 실시한다. 해당 위치에서 유지보수가 종료되면 다시 다른 위치로 이동 플랫폼(110)을 이동시켜, 유지 보수 작업을 실시한다.
도 10은 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 위에서 바라본 도면이다. 또한, 도 11은 도 4의 풍력 발전기의 타워 승하강 장치의 추락 방지 상태를 도시한 도면이다.
모터(130), 체인(120), 브레이크(150)는 충분한 강도를 가지고 있어 이동 플랫폼(110)과 작업자 등의 무게를 충분히 지지할 수 있으나, 체인(120)의 유지보수가 정기적으로 실시되지 않거나 이동 플랫폼(110)에 다수의 인력이나 중량물을 올려놓은 경우 체인(120)이 끊어질 수도 있다. 이 경우 이동 플랫폼(110)은 중력 가속도에 의해 자유 낙하하게 되는데, 렌츠의 법칙(Lenz's Law), 즉, 자기장이 운동을 방해하는 방향으로 발생하는 힘을 이용하여 추락하는 이동 플랫폼(110)의 속도를 저하시켜 안전하게 bottom 섹션으로 착지할 수 있게 할 수 있다.
이를 위해, 이동 플랫폼(110)의 외주면에 영구 자석(170)을 설치하고, 타워(10) 내부의 하부에 상기 영구 자석(170)을 둘러싸도록 구리판(180)을 설치한다. 여기에서, 구리판(180)은 이동 플랫폼(110)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하나, 이에만 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 또한, 이동 플랫폼(110)의 추락할 때 이동 플랫폼(110)이 뒤집어지는 것을 방지하기 위해, 타워(10) 벽면을 따라 가이드 레일(190)을 설치할 수 있다. 이는 놀이 공원에 있는 일명 '자이로드롭'과 동일한 원리이다. 즉, 체인(120)이 끊어진 경우에는, 이동 플랫폼(110)이 자유낙하 하게 되는데 bottom 섹션 상단부에 둘러쳐 설치된 구리판(180)과 이동 플랫폼(110)의 외주면에 설치된 영구자석(170) 사이에 렌츠의 법칙이 작용하여 추락하는 이동 플랫폼(110)의 속도를 급격히 저하시켜 이동 플랫폼(110)이 안전하게 bottom 섹션으로 착지할 수 있게 해준다. 이때, 이동 플랫폼(110)은 타워(10) 벽면을 따라 설치된 가이드 레일(190)을 따라 수평을 유지하면서 수직 이동을 하게 된다.
그러므로, 체인(120)이 끊어지는 사고가 발생하더라도, 이동 플랫폼(110)은 가이드 레일(190)을 따라 수평을 유지하면서 중력 가속도에 의해 자유 낙하하며, Bottom 섹션 상단부에 둘려쳐진 구리판(180)까지 이동 플랫폼(110)이 떨어지면 구리판(180)과 영구 자석(170) 간에 렌츠의 법칙이 작용해서 브레이크(150)의 제동 작용을 대신하게 된다. 이동 플랫폼(110)에 위치한 작업자는 이동 플랫폼(110)의 낙하 속도가 급격히 감소한 동안에 사다리(200)를 통해 안전하게 탈출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 타워 승하강 장치를 통해, 케이블 수리만을 위한 고정식 구조물을 타워에 설치할 필요가 없고, 고정 플랫폼으로 접근할 수 없는 위치의 케이블 손상도 모두 수리가 가능하게 되므로, 풍력 발전기의 유지 보수를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 타워의 중량을 크게 절감할 수 있다 할 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 이동 플랫폼 120: 체인
130: 모터 140: 인버터
150: 브레이크 160: 원격 컨트롤러
170: 영구 자석 180: 구리판
190: 가이드 레일 200: 사다리

Claims (9)

  1. 풍력 발전기의 타워 내부를 승하강할 수 있는 풍력 발전기의 타워 승하강 장치에 있어서,
    상기 타워 내부의 상부에 위치한 고정 플랫폼;
    상기 고정 플랫폼에 연결되어 상기 타워의 내부를 승하강하는 이동 플랫폼;
    상기 이동 플랫폼의 외주면에 설치되는 영구 자석; 및
    상기 타워 내부의 하부에 상기 영구 자석을 둘러싸도록 설치되는 구리판을 포함하되,
    상기 고정 플랫폼과 상기 이동 플랫폼의 연결이 끊어지는 경우, 상기 영구 자석과 상기 구리판 사이에 발생하는 작용력을 통해 상기 이동 플랫폼의 추락을 방지하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동 플랫폼을 상기 고정 플랫폼에 연결시키는 체인;
    상기 고정 플랫폼 상에 배치되며, 상기 체인을 감거나 풀어 상기 이동 플랫폼을 이동시키는 모터; 및
    상기 고정 플랫폼 상에 배치되며, 상기 모터에 전력을 제공하고, 상기 모터의 구동을 제어하는 인버터를 더 포함하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 체인을 보관하는 체인 박스; 및
    상기 체인의 움직임을 정지시켜 상기 이동 플랫폼의 이동을 제동하는 브레이크를 더 포함하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 브레이크는, 상기 체인이 연결되며 상기 모터의 회전과 함께 회전하는 브레이크 디스크, 상기 브레이크 디스크의 양측에 배치된 브레이크 패드, 상기 브레이크 패드를 압착하여 상기 브레이크 디스크의 움직임을 정지시켜 상기 체인의 움직임을 정지시키는 브레이크 캘리퍼를 포함하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 인버터를 원격으로 조작하는 원격 컨트롤러를 더 포함하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 인버터는, 상기 타워의 내부에 배치되는 케이블로부터 전력을 공급받는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 구리판은, 상기 이동 플랫폼의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 타워의 벽면을 따라 설치되어 상기 이동 플랫폼의 이동을 가이드하는 가이드 레일을 더 포함하는, 풍력 발전기의 타워 승하강 장치.
KR1020140018848A 2014-02-19 2014-02-19 풍력 발전기의 타워 승하강 장치 KR101524158B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140018848A KR101524158B1 (ko) 2014-02-19 2014-02-19 풍력 발전기의 타워 승하강 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140018848A KR101524158B1 (ko) 2014-02-19 2014-02-19 풍력 발전기의 타워 승하강 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101524158B1 true KR101524158B1 (ko) 2015-05-29

Family

ID=53395802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140018848A KR101524158B1 (ko) 2014-02-19 2014-02-19 풍력 발전기의 타워 승하강 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101524158B1 (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101564883B1 (ko) * 2015-06-02 2015-10-30 대구환경공단 자유 낙하식 교반장치
KR101676202B1 (ko) * 2015-12-21 2016-11-15 주식회사 포스코 풍력타워용 플랫폼
KR20180061922A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 파이프 어셈블리를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR20180061926A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 윈치 및 와이어를 이용한 플랫폼 이동식 풍력 발전 플랜트.
KR20180061923A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 고정 플레이트를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR101889084B1 (ko) * 2017-03-06 2018-08-16 (주)미디어스페이스 추락 체험장치
CN111520290A (zh) * 2020-06-05 2020-08-11 国电联合动力技术有限公司 一种风电机组测风仪的可伸缩安装支架及其控制方法
WO2021084496A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 Tom Andresen Tower platform
EP3904673A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-03 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Platform for a wind turbine, wind turbine with the plat-form and method for assembling a wind turbine
KR20220149051A (ko) * 2021-04-30 2022-11-08 박요안 안전벨트 추락 체험장치
CN116545186A (zh) * 2023-04-25 2023-08-04 中国长江电力股份有限公司 一种用于发电机定子检修的环形滑轨轿厢作业车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120042371A (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 삼성중공업 주식회사 브레이크 시스템 및 이를 구비한 풍력 발전기
KR101182676B1 (ko) * 2011-08-03 2012-09-14 한국고벨주식회사 풍력발전기용 타워리프트 승강구조
KR101212523B1 (ko) * 2010-08-06 2012-12-14 한국고벨주식회사 풍력발전기 타워리프트용 권양장치
KR20130051310A (ko) * 2011-11-09 2013-05-20 삼성중공업 주식회사 케이블 보호 구조체 및 이를 구비한 풍력 발전기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101212523B1 (ko) * 2010-08-06 2012-12-14 한국고벨주식회사 풍력발전기 타워리프트용 권양장치
KR20120042371A (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 삼성중공업 주식회사 브레이크 시스템 및 이를 구비한 풍력 발전기
KR101182676B1 (ko) * 2011-08-03 2012-09-14 한국고벨주식회사 풍력발전기용 타워리프트 승강구조
KR20130051310A (ko) * 2011-11-09 2013-05-20 삼성중공업 주식회사 케이블 보호 구조체 및 이를 구비한 풍력 발전기

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101564883B1 (ko) * 2015-06-02 2015-10-30 대구환경공단 자유 낙하식 교반장치
KR101676202B1 (ko) * 2015-12-21 2016-11-15 주식회사 포스코 풍력타워용 플랫폼
KR101958440B1 (ko) * 2016-11-30 2019-07-04 두산중공업 주식회사 윈치 및 와이어를 이용한 플랫폼 이동식 풍력 발전 플랜트.
KR20180061923A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 고정 플레이트를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR101954789B1 (ko) * 2016-11-30 2019-05-17 두산중공업 주식회사 파이프 어셈블리를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR101954806B1 (ko) * 2016-11-30 2019-05-17 두산중공업 주식회사 고정 플레이트를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR20180061922A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 파이프 어셈블리를 이용한 플랫폼 고정식 풍력 발전 플랜트.
KR20180061926A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 두산중공업 주식회사 윈치 및 와이어를 이용한 플랫폼 이동식 풍력 발전 플랜트.
KR101889084B1 (ko) * 2017-03-06 2018-08-16 (주)미디어스페이스 추락 체험장치
WO2021084496A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 Tom Andresen Tower platform
US11754049B2 (en) 2020-04-30 2023-09-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Platform for a wind turbine, wind turbine with the platform and method for assembling a wind turbine
EP3904673A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-03 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Platform for a wind turbine, wind turbine with the plat-form and method for assembling a wind turbine
CN111520290A (zh) * 2020-06-05 2020-08-11 国电联合动力技术有限公司 一种风电机组测风仪的可伸缩安装支架及其控制方法
KR102537576B1 (ko) 2021-04-30 2023-05-26 박요안 안전벨트 추락 체험장치
KR20220149051A (ko) * 2021-04-30 2022-11-08 박요안 안전벨트 추락 체험장치
CN116545186A (zh) * 2023-04-25 2023-08-04 中国长江电力股份有限公司 一种用于发电机定子检修的环形滑轨轿厢作业车
CN116545186B (zh) * 2023-04-25 2024-03-29 中国长江电力股份有限公司 一种用于发电机定子检修的环形滑轨轿厢作业车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101524158B1 (ko) 풍력 발전기의 타워 승하강 장치
US8513826B2 (en) Wind turbine
EP2926000B1 (en) Method for moving wind turbine components and a transport system for moving wind turbine components
CN102171451A (zh) 风轮机设备的维护系统
EP3260409A1 (en) Method of assembling a wind turbine
JPS6313028B2 (ko)
WO2012119963A1 (en) Method for accessing the outer surface of wind turbine towers and device for use with this method
KR20150008138A (ko) 풍력 터빈 및 기타 장치의 자기 부상을 위한 자석 구조
EP3077666A1 (en) An internal tower structure for a wind turbine generator
WO2012131026A1 (en) Wind turbine
US20210239096A1 (en) Wind power generation apparatus having tower crane structure
KR101036255B1 (ko) 엘리베이터의 하강시 전기 에너지를 생산하는 발전장치
EP2786953A1 (en) Wind power generator
KR20120114981A (ko) 이동수단을 구비한 풍력발전기
KR20160139286A (ko) 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 승강기능을 갖춘 하이브리드 풍력발전시스템
KR20130084549A (ko) 풍력발전기 설치방법 및 그 장치
WO2011104506A2 (en) Improved wind turbine with adaptable rotor
KR20110073749A (ko) 풍력발전용 엘리베이터 케이지, 풍력발전용 엘리베이터 및 엘리베이터를 이용한 풍력발전방법
EP3026263A1 (en) Arrangement to hoist a wind turbine component
CN103588131B (zh) 一种八点同步自升降维修平台
KR20150019459A (ko) 풍력발전기용 유지 보수 시스템
CN104912734A (zh) 一种可防失速的垂直轴风力机
CN117355478A (zh) 用于竖立塔架和风力涡轮的起重机组件和方法
KR101364614B1 (ko) 풍력발전 설비의 유지보수 장치 및 그 방법
KR101346179B1 (ko) 풍력발전기용 블레이드 그립핑 장치

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee