KR101585681B1 - 케이블 피복 장치용 처짐량 검출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 케이블이나 광케이블의 피복 공정에서 가류관을 지나는 케이블의 처짐을 검출하는 케이블 처짐량 검출기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 케이블 처짐량 검출기는, 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서, 내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디(310)를 포함하고; 상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈(311)이 형성되며; 상기 바디(310)의 환형 절취홈(311) 내에는 바디(310)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입된 상, 하부 센서(400)가 배치되고; 상기 환형 절취홈(311)에는, 상기 상, 하부 센서(400)가 인입된 채, 상기 바디(310)의 내경과 동일한 내경을 가지는 비자성체이며 부도체로 이루어지는 충전부재(500)가 매립된 구조로 이루어진다. 이러한 처짐량 검출기는, 검출기의 바디에 형성되는 환형 절취홈에 비자성체로 이루어지는 충전부재를 매립함으로써 바디의 내경부에 홈이나 단턱의 형성이 방지되어 가류관을 통과하는 케이블이 걸리거나 센서를 손상시키는 문제 및 절취홈 안에 이물질이 체류하는 문제를 방지할 수 있다.

케이블, 피복, 절연, 압출, CCV, 가류관, 처짐, 센서, 충전, 비자성, 부도체

Description

케이블 피복 장치용 처짐량 검출기{Sag Sensor for Cable Sheathing Apparatus}

본 발명은 케이블 피복 장치용 처짐량 검출기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력 케이블이나 광케이블의 연속 가교 공정에서 가류관을 지나는 케이블의 처짐을 검출하는 케이블 처짐량 검출기에 관한 것이다.

전력 케이블이나 광케이블 등과 같은 케이블의 제조 공정 중에서 가교 폴리에틸렌(XLPE; Cross-Linked Polyethylene) 절연 피복 공정에서는 선재의 표면에 내부 반도전 층, 가교 폴리에틸렌 층 및 외부 반도전 층 등을 압출하여 피복을 수행한다.

이러한 절연 피복 공정은, 가교제가 포함된 폴리에틸렌을 도체 표면에 압출하여 피복하고, 고온고압하에서 가교를 행한 후 가압하에서 냉각하는 것을 하나의 공정에서 연속적으로 행하는 연속 가교(Continuous Vulcanization) 공정 형태로 수행된다.

이러한 연속 가교 공정(또는 장치) 중, 압출 이후 가교관 및 냉각관이 수직으로 구성되어 있는 수직 연속 가교(VCV; Vertical Continuous Vulcanization)에 비해, 가교관 및 냉각관이 경사 또는 수평으로 카티너리를 형성하는 경사형 연속 가교(CCV; Catenary Continuous Vulcanization) 장치가 있다.

이러한 CCV의 공정에 있어서, 가교 및 냉각 공정이 수평이거나 경사진 카티너리를 형성하기 때문에, 케이블에 처짐이 발생하기 쉬워 가류관을 통과할 때 가류관에 접촉함으로써 피복 불량의 원인이 된다.

이를 방지하기 위하여, 가류관의 중간에 처짐량 검출 센서를 설치하고 이를 통해 인취 드럼의 회전속도를 제어함으로써 케이블이 항상 가류관의 중앙을 지날 수 있도록 제어하고 있다.

도 1을 참조하여 종래의 연속 가교형 케이블 피복 장치의 구성과 케이블 처짐량 검출 센서의 관계를 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이블 피복장치(100)에서, 바인딩(또는 테이핑이라고도 한다) 된 선재(도체 또는 나동선 등으로도 불린다)(M1)는, 송출 드럼(110)으로부터 저선기(Accumulator)(120), 가이드 롤러(131) 및 미터링 캡스턴(132)을 거쳐 압출 장치(140)로 인입된다. 압출장치(140)의 헤드에서는 통상적으로 3중 동시압출방식, 즉 3개의 압출 헤드를 통해 내부 반도전층, 가교 폴리에틸렌(PE) 및 외부 반도전층을 동시에 압출하여 피복 한다. 압출장치(140)로부터 절연물이 피복된 상태로 나온 피복 케이블(sheathed cable)(M2)은 고온, 고압의 가교관(150)을 통과하면서 가교 반응을 일으키고, 이어서 냉각관(160)을 통해 냉각된 후 텐셔닝 캡스턴(170)을 경유하여 권취 드럼(180)에 감긴다.

이러한 케이블 피복장치에서, 가류관(150)의 중간에는 길이방향으로 간격을 두고 트랜스포머(190)와 처짐량 검출기(200)가 설치되어, 상기 트랜스포머(190)에서 자기장을 이용하여 케이블(M2)에 유도전류를 발생시키고, 처짐량 검출기(200)에서는 케이블(M2)에 유도된 자기장을 검출하여 케이블(M2)의 위치(처짐량)를 제어한다.

요컨대, 미터링 캡스턴(132)은 일정한 속도로 회전하면서 케이블의 이송을 안내하고, 텐셔닝 캡스턴(170)은 속도제어모터 등과 같은 구동원에 의해 회전수를 가감할 수 있도록 되어 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 케이블(M2)의 상, 하 방향 긴장상태나 늘어짐 상태를 처짐량 검출기(200)의 상, 하부에 설치되어 있는 센서를 통해 케이블(M2)의 위치를 DC 전압 값으로 변환하여 텐셔닝 캡스턴(170)에 전달하여 구동원의 회전속도를 제어함으로써, 텐셔닝 캡스턴(170)이 케이블(M2)을 좀 더 당기거나 좀 더 이완시켜 케이블(M2)이 항상 가류관(150)의 중앙을 통과하도록 하는 것이다.

도 2, 도 3a 내지 도 3c에는 상기한 종래의 처짐량 검출기(200)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 처짐량 검출기(200)는, 중공 원형의 바디(210)와, 바디(210)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향으로 인입되어 있는 센서(220)를 포함한다.

상기 바디(210)는 주로 스테인리스 스틸 재료로 이루어지고, 상기 센서(220)는 대략 6mm 정도 되는 한 가닥의 스테인리스 스틸 파이프(221)를 폐곡선 모양으로 구부려 기초판(222)에 접합한 형태로 이루어진다.

이러한 처짐량 검출기(200)는, 유도 전류에 의한 자기장이 센서(220)로 흐르 는 길을 만들어 주기 위해, 바디(210) 내경부를 센서(220)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지도록 도넛 모양으로 제거한 환형 절취홈(211)이 형성된다. 이렇게 되면 환형 절취홈(211)의 전체 원둘레 중에 센서(220) 부위를 제외한 나머지의 둘레 홈 전체가 바디(210)의 내경보다 움푹 들어간 형태가 된다.

이와 같이 처짐량 검출기(200)가 환형 절취홈(211)을 그대로 지니고 있게 되면, 공정 초기에 선재를 걸어 세팅할 때 선재의 끝이 걸려 작업을 원활히 진행할 수 없고 케이블이 센서(220)에 수시로 닿아 센서가 파손되거나 변형되어 처짐 제어에 오류가 발생하는 등의 문제를 야기한다.

또한, 환형 절취홈(211) 바닥에 물이 고이거나 가류관 내부의 불순물이 환형 절취홈(211) 바닥에 고여 정체됨으로써 케이블의 품질이 저하되고 센서 오작동의 또 다른 원인을 제공하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명은 케이블이 걸리는 현상 없이 케이블의 세팅이 자유롭고 케이블이 센서에 닿는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 이를 간단한 구조에 의해 구현할 수 있는 케이블 피복 장치용 처짐량 검출기를 제공하는 것에 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 케이블 피복 장치용 처짐량 검출기는, 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서, 내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디를 포함하고; 상기 바디의 내경부에는 상기 센서의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈이 형성되며; 상기 바디의 환형 절취홈 내에는 바디의 상, 하부에서 반경방향 내측을 향해 인입된 상, 하부 센서가 배치되고; 상기 환형 절취홈에는, 상기 상, 하부 센서가 인입된 채, 상기 바디의 내경과 동일한 내경을 가지는 비자성체이며 부도체로 이루어지는 충전부재가 매립되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 처짐량 검출기는, 중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈이 형성되어 있는 바디와; 상기 바디의 상, 하부에서 반경방향 내측을 향해 인입되어 상기 환형 절취홈 내에 위치하는 센서를 포함하고; 상기 바디의 내경부에는, 상기 센서와 환형 절취홈을 가리고 막는 비자성이며 부도체로 이루어지는 라이너 튜브가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 처짐량 검출기는, 중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈이 형성되어 있는 바디와; 상기 바디의 상, 하부에서 반경방향 내측을 향해 인입되어 상기 환형 절취홈 내에 위치하는 센서를 포함하고; 상기 바디의 내경부에는 상기 센서와 환형 절취홈보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 요홈이 형성되며; 상기 환형 요홈에는 상기 바디의 내경과 동일한 내경을 가지고 상기 센서와 환형 절취홈을 가리고 막는 비자성이며 부도체로 이루어지는 환형 라이너가 매립되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 처짐량 검출기에 의하면, 검출기의 바디에 형성되는 환형 절취홈에 비자성체로 이루어지는 충전부재를 매립함으로써 바디의 내경 부분에 케이블이 걸릴 가능성이 큰 홈이나 단턱의 형성이 방지되고, 그에 따라, 가류관으로 케이블이 통과할 때 케이블이 걸리거나 센서를 손상시키는 문제를 예방할 수 있으며, 절취홈 안에 물이나 먼지가 고이는 문제도 방지할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

(처짐량 검출기의 제1 실시예)

도 4 내지 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기를 보여주는 것으로서, 도 4에는 단면 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 정면 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 5의 B-B선에 따른 단면도가, 도 7에는 C-C 선에 따른 단면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 충전부재의 재료별 투자율과 용융온도를 나타내는 그래프가 도시되어 있으며, 도 9에는 충전부재의 재료에 따른 센서의 출력 값을 나타내는 그래프가 도시되어 있다.

먼저, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 처짐량 검출기(300a)는, 중공 원형의 형태를 이루는 바디(310)와, 바디(310)의 상, 하부에서 반경방향으로 인입되어 있는 센서(400)를 포함한다.

그리고 상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈(311)이 형성된다. 상기 센서(400)는 바디(310)의 상, 하부에서 반경방향 내측으로 인입되어 상기 환형 절취홈(311) 안에 배치된다.

이러한 처짐량 검출기(300a)에 있어서, 상기 환형 절취홈(311)에는 비자성체로 이루어지는 충전부재(500)가 매립된다. 상기 충전부재(500)의 내경은 상기 바디(310)의 내경과 일치하며, 그에 따라 바디(310)의 내경 부분에 케이블이 걸릴 가능성이 큰 홈이나 단턱의 형성이 방지된다. 따라서, 공정 초기에 가류관에 케이블을 통과시킬 때 케이블의 끝이 걸려 센서(400)나 케이블이 손상되는 문제를 예방할 수 있으며, 절취홈(311) 안에 물이나 먼지 등의 이물질이 체류하는 문제도 해결할 수 있다.

상기 충전부재(500)는, 도면에 도시된 실시예와 같이, 상기 센서(400)의 축방향 양측 공간(도 4 및 도 5에서 센서(400)의 좌, 우 양측 공간)에도 채워지도록 하는 것이 가장 바람직하지만, 센서(400)의 축방향 양측 공간에는 채우지 않아도 좋다. 충전부재(500)를 센서(400)의 축방향 양측 공간 내에도 모두 채우는 방법으로서는, 바디(310)에 센서(400)를 조립한 상태에서 절취홈(311) 안에 수지를 주입하여 센서(400)를 매립하는 방식을 사용할 수 있다. 이 경우, 바디(310)는 사출장치의 외측 형틀이 되고, 바디(310)의 내경부에는 내측 형틀을 결합시키며, 바디(310)의 일측에 환형 절취홈(311) 안으로 통하는 수지 주입홀(도시하지 않음)을 형성하여, 수지 주입홀을 통해 용융 수지를 사출한다.

여기서, 상기 충전부재(500)는, 자기장의 영향이 없도록 하여 상기 센서(400)의 동작에 영향을 주지 않는 재질을 선정하여야 한다.

또한, 가류 공정이 주로 고온(200℃ ~ 400℃), 고압(약 20bar) 하에서 진행되므로 센서(400)는 이러한 가혹한 사용환경에 잘 견딜 수 있어야 한다. 예를 들어, 가류관을 가열하는 방식에 따라 다르긴 하겠지만, 가류관의 내부에는 질소나 스팀이 흐르게 된다. 따라서, 충전부재(500)는 고온, 고압, 고습의 환경을 견딜 수 있는 재질을 선택하여야 한다.

요컨대, 바디(310)의 절취홈(311)이 형성하는 공간을 투자력이 있는 금속 재질로 채울 경우는, 자기장이 내부 충전부재(500)에 영향을 받기 때문에 센서(400) 신호의 크기가 작아지거나 왜곡되는 현상이 발생한다.

즉, 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 내부 충전부재(500)를 스테인리스 스틸(SUS316, SUS304)이나 스틸(Carbon steel, Nickel alloy steel, Low-carbon (alloy) steel)로 하였을 때는 고온 고압의 환경에 유리하지만, 스틸의 경우에는 투자율이 600을 초과할 정도로 높아 자기장을 보유하기 때문에 센서(400)에 실제보 다 지나치게 강한 자기장을 전달하고, 스테인리스 스틸과 같이 투자율이 낮은 경우에는 충전부재(500)가 케이블로부터 발생하는 자기장을 보유하여(또는 방해하여) 센서(400)에 전달되는 자기장이 실제보다 적어져서 센서의 신호 세기가 약해진다. 따라서, 퉁전부재(500)는 투자율이 0(zero)인 비자성, 부도체(절연체) 즉, Insulex, Insulite, Hemmit, Tefron 등과 같은 수지재(플라스틱 포함)로 선택하는 것이 바람직하다.

도 9에는 충전부재(500)를 각각 인슐렉스(Insulex), 스테인리스 스틸(SUS304), 저탄소강(Low carbon steel)으로 사용하였을 때 센서(400)의 출력 값을 측정한 그래프가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 그래프에서, 처짐량 검출센서의 출력 값은 상부 센서(400)와 하부 센서(400)의 차이 값으로 나오기 때문에, 센서의 출력이 둘 다 클 경우는 '0(zero)' 볼트(V)가 되고, 한쪽이 클 경우는 0 ~ 5V 또는 0 ~ -5V가 된다.

도 9에 나타난 바와 같이, 충전부재를 저탄소강으로 사용하였을 경우, 저탄소강은 투자율이 높아 상, 하의 센서에 지나치게 강한 자기장을 전달하기 때문에 실제 자기장이 크게 왜곡되고, 그 때문에 상, 하의 센서로부터의 출력 값의 차이가 없게 되므로 바람직하지가 않다. 스테인리스 스틸의 충전부재는 케이블로부터의 자력선이 센서에 올바로 전달되지 못하고 충전부재를 경유하여 도달하게 되므로 자기장의 손실이 발생하게 되고, 그로 인해 센서에 전달되는 신호의 세기가 약해지기 때문에 바람직하지가 않다. 이에 비하여, 비자성, 부도체(절연체)로 이루어진 충전부재는 자기장에 영향을 주지 않기 때문에 케이블로부터의 자기장이 거의 변화없이 그대로 센서에 전달되기 때문에 바람직하다.

이와 같이 충전부재로서 적합한 비자성체, 부도체(절연체)의 재료로서는, 앞서 설명한 재료들 즉, Insulex, Insulite, Hemmit, Tefron 이외에도 석면, 백그라이트 등, 다양한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 이러한 충전부재 재료는, 투자율(μ)이 '0(zero)'이다. 또한 최소한 200℃의 온도와 15bar의 압력을 견딜 수 있어야 한다.

이하, 본 발명의 처짐량 검출센서의 충전부재의 매립 구조에 대한 구체적인 실시예를 설명한다.

(충전부 재에 대한 제1실시예)

도 10 내지 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출센서의 충전 부재 매립 구조에 대한 제1실시예를 나타내는 것으로서, 도 10에는 단면도가 도시되어 있고, 도 11에는 측단면도가 도시되어 있으며, 도 12에는 분리 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 처짐량 검출기의 바디(310a)의 내경부에는 바디(310a)의 축방향 한쪽으로 개구된 형태의 개구형 절취홈(320)을 형성하고, 상기 개구형 절취홈(320)에는 상기 바디(310a)의 상, 하부로부터 반경방향 내측을 향해 센서(400)를 인입하여 배치한다.

그리고 상기 개구형 절취홈(320)에 삽입되는 충전부재(500a)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 분할한 원호형의 제1, 2 분할편(511, 512)으로 구성하여, 상기 상, 하부 센서(400)를 사이에 두고 상기 제1, 2 분할편(511, 512)을 개구형 절취홈(320)의 입구를 통해 축방향으로 삽입하고, 상기 개구형 절취홈(320)의 입구를 상기 바디(310a)의 내경부와 동일한 내경을 가진 막음부재(321)로 막은 형태이다.

상기 막음부재(321)는 상기 바디(310a)에 용접하거나 접착제에 의해 접합할 수 있다. 막음부재(321)를 바디(310a)에 용접으로 접합할 때에는, 막음부재(321)를 바디(310a)와 동일한 재질로 구성하면 용접이 용이하고 재질의 동일성을 유지할 수 있어 재질의 변동에 의한 예상치 못한 상황이나 오류가 발생하지 않게 된다.

이와 같은 형태로 하면, 충전부재(500a)의 구성과 조립이 쉬워 바디(310)에 충전부재(500a)를 매립하기가 용이하다.

(충전부재에 대한 제2실시예)

도 13 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 충전부재의 구조를 나타내는 것으로서, 도 13에는 단면도가 도시되어 있고, 도 14에는 분리 사시도가 도시되어 있으며, 도 15에는 측면도가 도시되어 있다.

본 실시예는 제1실시예에 비해 충전부재의 형태만이 다르고 나머지의 구성은 동일하다. 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여한다.

즉, 본 실시예에 따른 충전부재(500b)는, 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 2분할 하여 원호를 이루면서 박판형으로 이루어지는 제1, 2 슬라이스 분할편(521, 522)을 여러 개 마련하고, 상기 제1, 2 슬라이스 분할편(521, 522)들을 개구형 절취홈(320)의 입구를 통해 축방향으로 삽입하여 적층한 형태로 이루어진다.

이와 같이 제1, 2 슬라이스 분할편(521, 522)들을 적층한 다음에는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 개구형 절취홈(320)의 입구를 바디(310a)의 내경부와 동일한 내경을 가진 막음부재(321)로 막은 형태이다.

이와 같은 본 실시예와 같이 두께가 얇은 박판형의 제1, 2 슬라이스 분할 편(521, 522)으로 구성된 충전부재(500b)는, 석면 가스켓류와 같은 재료로 간편하게 구성하기에 알맞은 형태이며, 그에 따라 고온(약 300℃ 이하), 고압의 스팀 가류관에 적용하기에 적합한 형태이다.

(충전부재에 대한 제3실시예)

도 16 및 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 충전부재의 구조를 나타내는 것으로서, 도 16에는 단면도가 도시되어 있고, 도 17에는 측면도가 도시되어 있다.

전술한 제1, 2실시예는, 충전부재(500a)(500b)를 반원형으로 2개로 나누어 개구형 절취홈(320)의 입구를 통해 축방향으로 밀어넣는 조립 구조로 구성하였으나, 본 실시예에서는 충전부재(500c)를 원주방향으로 4개의 분할편(531, 532, 533, 534)으로 나누어 환형 절취홈(330) 안에 끼워넣어 조립한 형태이다.

즉, 처짐량 검출기의 바디(310c)의 내경부에는 센서(400)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈(330)이 형성되고, 상기 환형 절취홈(330) 내에는 바디(310c)의 상, 하부에서 반경방향 내측을 향해 인입되는 센서(400)가 배치된다.

그리고 충전부재(500c)는, 상기 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 각각 2개 이상씩 분할한 원호형의 제1 ~ 제4 분할편(531, 532, 533, 534)으로 구성하여, 상기 분할편(531, 532, 533, 534)을 각각 하나씩 바디(310c)의 내경부 안으로 넣어 환형 절취홈(330)에 삽입한 형태이다.

이러한 제2실시예에서, 상기 충전부재(500c)를 반드시 4분할 하여야 하는 것은 아니며 4개(한쪽에 2개씩), 6개(한쪽에 3개씩), 8개(한쪽에 4개씩) 등으로 분할할 수 있다. 분할 개수가 많으면 많을수록 바디(310c)의 내경부를 통해 끼워넣기가 용이하지만 분할 개수가 많을수록 조립공수가 더 많이 들기 때문에 장, 단점을 잘 고려하여 결정한다.

전술한 제1, 2 실시예와 같이 충전부재(500a)(500b)를 원주방향으로 2분할 한 형태에서는 분할편의 사이즈가 커서 바디(310a)(310b)의 내경부로 넣어 조립할 수 없기 때문에 몸체를 바디(310a)(310b)와 막음부재(321)로 나누어 제작한 후 결합하여야 하지만, 본 실시예와 같이 4조각 이상으로 분할한 경우는 분할편의 사이즈가 작아 바디(310c)의 내경부로 쉽게 넣어 조립할 수 있기 때문에, 몸체를 나누거나 개구 시킬 필요없이 하나의 바디(310c)로 구성할 수 있어 제조와 조립이 간단하다는 장점이 있다.

(처짐량 검출기의 제2실시예)

도 18에는 본 발명의 제2실시예에 따른 처짐량 검출기(300b)를 나타내는 단면도가 도시되어 있다. 제1실시예에 따른 처짐량 검출기(300a)와 동일한 부분에 대 해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 처짐량 검출기(300b)는, 중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈(311)이 형성되어 있는 바디(310)와, 상기 바디(310)의 상, 하부에서 반경방향 내측으로 인입되어 상기 환형 절취홈(311) 내에 위치하는 센서(400)를 포함한다.

그리고 상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)와 환형 절취홈(311)을 가리고 막는 비자성, 부도체의 라이너 튜브(600)가 삽입된 형태로 이루어진다.

이러한 라이너 튜브(600)는 센서(400) 및 환형 절취홈(311)을 가리고 막음으로써 센서(400)의 노출을 방지하는 한편, 환형 절취홈(311)에 이물질이 침투하거나 체류하는 폐해를 예방한다.

상기 라이너 튜브(600)는, 전술한 제1실시예에 따른 충전부재(500)와 동일하게 비자성, 부도체로 이루어지는 것이 바람직하며, 그에 따라 센서(400)에 전달되는 자기장을 왜곡시키지 않게 된다.

(처짐량 검출기의 제3실시예)

도 19 및 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 처짐량 검출기(300c)를 나타내는 것으로서, 도 19에는 단면도가 도시되어 있고, 도 20에는 도 19의 분리 단면도가 도시되어 있다. 제2실시예의 처짐량 검출기(300b)와 동일한 부부에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 설명한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 처짐량 검출기(300c)는, 중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈(311)이 형성되어 있는 바디(310)와, 상기 바디(310)의 상, 하부에서 반경방향 내측으로 인입되어 상기 환형 절취홈(311) 내에 위치하는 센서(400)를 포함한다.

그리고 상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)와 환형 절취홈(311)보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 요홈(340)이 형성되고, 상기 환형 요홈(340)에는 상기 바디(310)의 내경과 동일한 내경을 가지는 환형 라이너(620)가 매립된 형태로 이루어진다.

본 실시예에 따른 환형 라이너(620)는, 전술한 제2실시예에 따른 라이너 튜브(600)와 동일하게 비자성, 부도체로 이루어지며, 센서(400)와 환형 절취홈(311)을 가리고 막음으로써 센서(400)의 노출을 방지하는 한편, 환형 절취홈(311)에 이물질이 침투하거나 체류하는 폐해를 예방한다.

이러한 라이너 튜브(620)의 바람직한 조립구조의 일례로서는, 도 20에 도시된 바와 같이, 바디(310)의 내경부에 축방향 한쪽으로 개구된 절취홈(311a)을 형성하고, 상기 개구형 절취홈(311a)의 안쪽에는 개구형 환형요홈(340a)을 형성하고 있다. 그리고 원통형의 환형 라이너(620)를 마련하여 개구형 절취홈(311a)의 입구로부터 개구형 환형요홈(340a) 까지 삽입한 후 개구형 절취홈(311a)의 입구에 막음부재(341)를 삽입하여 막은 형태로 이루어진다. 상기 막음부재(341)에는 상기 환형 라이너(620)가 삽입되기 위한 개구형 환형 요홈(341a)이 형성되어 있다.

도 21에는 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 처짐량 검출기(300b)(300c)의 라이너 튜브(600) 및 환형 라이너(620)의 재질에 따른 센서의 출 력 값을 측정한 그래프이다.

도 21은 도 9와 거의 동일한 결과를 나타낸다.

즉, 라이너 튜브(600) 및 환형 라이너(620)를 스테인리스 스틸(SUS304)이나 저탄소강(Low carbon steel)과 같이 투자율이 있는 재료로 사용할 경우에는 케이블로부터 센서(400)로 전달되는 자기장이 왜곡되어 센서(400)의 출력 신호에 오류가 발생하지만, 라이너 튜브(600) 및 환형 라이너(620)를 비자성, 절연체 중 하나인 인슐렉스(Insulex) 구성할 경우에는 자기장에 영향을 주지 않기 때문에 케이블로부터의 자기장이 거의 변화없이 그대로 센서에 전달된다.

이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예들은 당연히 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.

도 1은 일반적인 케이블 피복 장치의 전체 구성 및 케이블 처짐량 검출센서의 배치 구조를 나타내는 계통도이다.

도 2는 종래의 처짐량 검출기의 단면 사시도이다.

도 3a는 종래의 처짐량 검출기의 정면 단면도이다.

도 3b는 도 3a의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 3c는 종래의 처짐량 검출기의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기의 구조를 보여주는 단면 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기의 정면단면도이다.

도 6은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 7은 도 5의 C-C선에 따른 단면도이다.

도 8은 충전부재의 재질별 투자율과 용융온도의 관계를 보인 그래프이다.

도 9는 충전부재의 재질에 따른 센서의 출력 값을 측정한 그래프이다.

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기의 충전부재 매립구조에 대한 제1실시예를 나타내는 단면도이다.

도 11은 도 10의 측단면도이다.

도 12는 도 10의 분리 사시도이다.

도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기의 충전부재 매립구조에 대한 제2실시예를 나타내는 단면도이다.

도 14는 도 13의 분리 단면 사시도이다.

도 15는 도 13의 측면도이다.

도 16은 본 발명의 제1실시예에 따른 처짐량 검출기의 충전부재 매립구조에 대한 제3실시예를 나타내는 단면도이다.

도 17은 도 16의 측면도이다.

도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 처짐량 검출기의 단면도이다.

도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 처짐량 검출기의 단면도이다.

도 20은 도 19의 분리 단면도이다.

도 21은 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 처짐량 검출기의 라이너 튜브의 재질에 따른 센서의 출력 값을 측정한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

300a, 300b, 300c : 처짐량 검출기

310, 310a, 310c : 바디

311, 320, 331 : 환형 절취홈

321, 341 : 막음부재

330 : 환형 절취홈

340 : 환형 요홈

340a, 341a : 개구형 환형 요홈

400 : 센서

500, 500a, 500b, 500c : 충전부재

511, 512 : 제1 분할편, 제2 분할편

521, 522 : 제1 슬라이스 분할편, 제2 슬라이스 분할편

531, 532, 533, 534 : 제1, 제2, 제3, 제4 분할편

600 : 라이너 튜브

620 : 환형 라이너

Claims (8)

1. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디(310)를 포함하고,

   상기 바디(310)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입된 상, 하부 센서(400)가 배치되고,

   상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈(311)이 형성되며,

   상기 환형 절취홈(311)에는, 상기 상, 하부 센서(400)가 인입된 채, 상기 바디(310)의 내경과 동일한 내경을 가지는 비자성체이며 부도체로 이루어지는 충전부재(500)가 매립되는 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 충전부재(500)는, 상기 바디(310)에 상, 하부 센서(400)를 결합한 상태에서 상기 환형 절취홈(311) 내에 비자성체 및 부도체로 이루어지는 수지를 사출성형한 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
3. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디(310a)를 포함하고,

   상기 바디(310a)의 내경부에는, 바디(310a)의 축방향 한쪽으로 개구된 형태의 개구형 절취홈(320)이 형성되며,

   상기 개구형 절취홈(320)에는, 상기 바디(310a)의 상, 하에 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입된 상, 하부 센서(400)가 배치되고,

   상기 개구형 절취홈(320)에는, 상기 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 2분할 하여 원호형태를 이루는 비자성체이며 부도체로 이루어지는 제1, 2 분할편(511, 512)이 상기 상, 하부 센서(400)를 사이에 두고 상기 개구형 절취홈(320)의 입구로부터 축방향으로 삽입되며,

   상기 개구형 절취홈(320)의 입구는 상기 바디(310a)의 내경부와 동일한 내경을 가진 막음부재(321)로 막은 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
4. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디(310a)를 포함하고,

   상기 바디(310a)의 내경부에는, 바디(310a)의 축방향 한쪽으로 개구된 형태의 개구형 절취홈(320)이 형성되며,

   상기 개구형 절취홈(320)에는, 상기 바디(310a)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입된 상, 하부 센서(400)가 배치되고,

   상기 개구형 절취홈(320)에는, 충전부재(500b)가 삽입되는데, 상기 충전부재(500b)는, 상기 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 2분할 하여 원호형태를 이루는 비자성체이며 부도체로 이루어지는 제1, 2 슬라이스 분할편(521, 522)이 상기 개구형 절취홈(320)의 입구를 통해 축방향으로 삽입되어 적층된 형태로 이루어지며,

   상기 개구형 절취홈(320)의 입구는 바디(310a)의 내경부와 동일한 내경을 가진 막음부재(321)로 막은 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
5. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   내부에 케이블이 지나가는 중공 원형의 바디(310c)를 포함하고,

   상기 바디(310c)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입된 상, 하부 센서(400)가 배치되고,

   상기 바디(310c)의 내경부에는 센서(400)의 폭보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 절취홈(330)이 형성되며,

   상기 환형 절취홈(330)에는, 충전부재(500c)가 삽입되는데, 상기 충전부재(500c)는, 상기 상, 하부 센서(400)를 기준으로 원주방향 양측으로 각각 2개 이상씩 분할하여 전체적으로는 4개 이상의 원호형 조각으로 분할 한 분할편(531, 532, 533, 534,...)으로 구성되어, 상기 각각의 분할편(531, 532, 533, 534,...)을 바디(310c)의 내경부 안으로 넣어 상기 환형 절취홈(330)에 삽입한 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
6. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈(311)이 형성되어 있는 바디(310)와,

   상기 바디(310)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입되어 상기 환형 절취홈(311) 내에 위치하는 센서(400)를 포함하고,

   상기 바디(310)의 내경부에는, 상기 센서(400)와 환형 절취홈(311)을 가리고 막는 비자성이며 부도체로 이루어지는 라이너 튜브(600)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
7. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   중공 원형의 형태를 이루며 내경부의 축방향 중간 부분에 환형 절취홈(311) 이 형성되어 있는 바디(310)와,

   상기 바디(310)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입되어 상기 환형 절취홈(311) 내에 위치하는 센서(400)를 포함하고,

   상기 바디(310)의 내경부에는 상기 센서(400)와 환형 절취홈(311)보다 더 넓은 폭을 가지는 환형 요홈(340)이 형성되며,

   상기 환형 요홈(340)에는 상기 바디(310)의 내경과 동일한 내경을 가지고 상기 센서(400)와 환형 절취홈(311)을 가리고 막는 비자성이며 부도체로 이루어지는 환형 라이너(620)가 매립되는 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.
8. 전력 케이블의 절연 피복 장치에서 가류관을 통과하는 케이블의 처짐량을 검출하기 위하여 가류관의 길이방향 중간에 설치되는 처짐량 검출기로서,

   중공 원형의 형태를 이루며 내경부에 축방향 한쪽으로 개구된 형태의 개구형 절취홈(311a)이 형성되어 있는 바디(310)와,

   상기 바디(310)의 상, 하부에서 바디(310)의 중심을 향해 반경방향 내측으로 인입되어 상기 개구형 절취홈(311a) 내에 위치하는 센서(400)를 포함하고,

   상기 개구형 절취홈(311a)의 안쪽에는 개구형 환형 요홈(340a)이 형성되며,

   상기 개구형 환형 요홈(340a)에는 상기 바디(310)의 내경과 동일한 내경을 가지고 상기 센서(400)와 개구형 절취홈(311a)을 가리고 막는 비자성이며 부도체로 이루어지는 라이너 튜브(600) 매립되고,

   상기 개구형 절취홈(311a)의 입구는, 바디(310)의 내경부와 동일한 내경을 가지고 환형 라이너(620)가 삽입되는 개구형 환형 요홈(341a)이 형성된 막음부재(341)로 막은 것을 특징으로 하는 처짐량 검출기.

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