KR101597156B1

KR101597156B1 - 가공 송전 선로의 보호장치

Info

Publication number: KR101597156B1
Application number: KR1020150120714A
Authority: KR
Inventors: 김점주
Original assignee: 김점주
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2016-02-24

Abstract

본 발명은 가공 송전 선로의 보호장치에 관한 것으로, 후면 중간부가 송전철탑의 암에 고정되는 본체커버와; 상기 본체커버의 좌측과 우측에 결합되는 좌측 보조커버와 우측 보조커버와; 상기 좌측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선)에 연결되는 좌측 연결봉과; 상기 우측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선에 연결되는 우측 연결봉과; 상기 좌측 연결봉과 우측 연결봉을 탄력지지하는 좌측 압축코일스프링과 우측 압축코일스프링과; 상기 좌측 압축코일스프링의 좌측단과 우측 압축코일스프링의 우측단의 위치를 가변시켜 장력을 조절하는 장력조절수단; 및 상기 장력조절수단을 가공송전선의 장력에 따라 장력조절수단을 제어하는 제어수단; 을 포함하여 구성되어 기온의 변화에 따른 가공송전선의 장력 변화가 크지 않을 경우에는 압축코일스프링에 의하여 가공송전선의 장력을 조절하게 되고, 가공송전선의 장력 변화가 큰 경우에는 장력조절수단과 제어수단에 의하여 가공송전선의 장력을 조절하게 되므로 가공송전선의 장력을 안전한 범위 내에서 유지할 수 있게 되며, 결과적으로 가공 송전 선로를 보호할 수 있도록 한 것이다.

Description

가공 송전 선로의 보호장치{Apparatus for relaxing tension of overhead line in electric power transmission tower}

본 발명은 가공 송전 선로의 보호장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 하나의 구동모터에 의하여 양측의 송전용 가공전선의 장력을 완화 및 조절할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 가공 송전 선로의 장력 변화가 심하지 않는 시기에는 압축코일스프링의 탄성력에 의항 장력이 조절되도록 하며, 가공 송전 선로의 장력 변화가 심한 경우에는 압축코일스프링의 탄성력을 변화시켜 가공 송전 선로의 장력을 조절함으로써 가공 송전 선로를 보호할 수 있도록 한 가공 송전 선로의 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전소에서 생성된 전류는 변전소에서 송전에 적합한 고압 전류로 변환하여 지상에 일정 간격을 두고 설치되는 송전철탑에 애자를 통해 절연 상태로 지지되는 가공송전선을 통해 송전된다.

송전철탑은 경간(철탑과 철탑 사이 전선의 지지점 간 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, 주주재 사이를 연결하여 보강하는 수평재와 사재, 복재용 보조재와, 주주재에 수평으로 설치되는 복수개의 암(Arm)을 포함하여 구성된다.

가공송전선의 양단은 인접하는 철탑의 암에 현수 설치되는 현수 애자 하단에 절연 상태로 지지된다.

이와 같이 송전철탑에 지지되는 가공송전선은 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 가공 송전 선로를 보호하기 위하여 도 6에 도시한 바와 같이, 송전철탑의 암(A)에 장력완화장치(1)를 장착하고, 장력완화장치(1)에 구비된 연결부재(2)에 애자(4)를 통하여 가공송전선(3)을 연결하여, 기온이 높으면 가공송전선(3)을 당기고 기온이 낮으면 가공송전선을 느슨하게 하여 가공송전선(3)에 걸리는 장력을 조절하는 송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화장치(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 가공전선의 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, 경고판가 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 가공전선의 장력을 자동으로 조절하며, 손상시 외부에서 즉각적으로 인식할 수 있어 신속하게 복구할 수 있게 되는 "송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화장치"가 대한민국 등록특허 제10-0809063호(2008.02.25. 등록)에 개시되어 있다.

그러나 상기 선행기술의 "송전용 가공전선의 송전철탑용 장력완화장치"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, 종래의 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 등록특허 제10-0978139호(2010.08.19. 등록)에 개시되어 있다.

또한, 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 가공전선의 장력을 완화시킬 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 구성요소가 인라인 구조로 배열되어 구조가 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 하는 가공 송전 선로의 보호장치를 개발할 필요가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0809063호 (2008.02.25. 등록) "가공 송전 선로의 보호장치" 대한민국 등록특허 제10-0978139호 (2010.08.19. 등록) "송배전 철탑용 선로 장력유지장치"

따라서 본 발명의 목적은 하나의 구동모터에 의하여 양측의 송전용 가공전선의 장력을 완화 및 조절할 수 있어 송전철탑의 설치비용을 최소화할 수 있으며, 가공 송전 선로의 장력 변화가 심하지 않는 시기에는 압축코일스프링의 탄성력에 의항 장력이 조절되도록 하며, 가공 송전 선로의 장력 변화가 심한 경우에는 압축코일스프링의 탄성력을 변화시켜 가공 송전 선로의 장력을 조절함으로써 가공 송전 선로를 보호할 수 있도록 한 가공 송전 선로의 보호장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 후면 중간부가 송전철탑의 암에 고정되는 본체커버와; 상기 본체커버의 좌측과 우측에 결합되는 좌측 보조커버와 우측 보조커버와; 상기 좌측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선)에 연결되는 좌측 연결봉과; 상기 우측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선에 연결되는 우측 연결봉과; 상기 좌측 연결봉과 우측 연결봉을 탄력지지하는 좌측 압축코일스프링과 우측 압축코일스프링과; 상기 좌측 압축코일스프링의 좌측단과 우측 압축코일스프링의 우측단의 위치를 가변시켜 장력을 조절하는 장력조절수단; 및 상기 장력조절수단을 가공송전선의 장력에 따라 장력조절수단을 제어하는 제어수단; 을 포함하여 구성되고, 상기 본체커버는 양단이 개방된 원통형으로 형성되고, 외주면의 후면측에는 송전철탑의 암에 결합되는 송전철탑 결합부가 형성되며, 상기 좌측 보조커버는 상기 본체커버의 좌측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 우측단은 상기 본체커버에 연통되고 좌측단은 좌측마감판에 의하여 폐쇄되며 상기 좌측마감판에는 좌측 연결봉 출입공이 형성되고, 상기 우측 보조커버는 상기 본체커버의 우측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 좌측단은 상기 본체커버에 연통되고 우측단은 우측마감판에 의하여 폐쇄되며 상기 우측마감판에는 우측 연결봉 출입공이 형성되며, 상기 좌측 연결봉은 상기 좌측 보조커버의 내부에 삽입되어 상기 좌측 연결봉 출입공을 관통하여 좌측으로 돌출되며, 돌출단이 애자를 통하여 가공송전선에 연결되며, 우측 단부에는 스프링걸림부가 확대형성되고, 상기 우측 연결봉은 상기 우측 보조커버의 내부에 삽입되어 상기 좌측 연결봉 출입공을 관통하여 우측으로 돌출되며, 돌출단이 애자를 통하여 가공송전선에 연결되며, 좌측 단부에는 스프링걸림부가 확대형성되며, 상기 좌측 압축코일스프링은 상기 좌측마감판과 스프링걸림부 사이에 장전되어 좌측 연결봉을 우측으로 탄력지지하며, 상기 우측 압축코일스프링은 상기 우측마감판과 스프링걸림부 사이에 장전되어 우측 연결봉 좌측으로 탄력지지하도록 구성되고, 상기 장력조절수단은 상기 좌측마감판과 좌측 압축코일스프링의 좌측단 사이에서 위치하며 상기 좌측 연결봉에 삽입안내되는 안내공과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부가 구비되는 좌측 이동식 스프링걸림편과; 상기 우측마감판과 우측 압축코일스프링의 우측단 사이에서 위치하며 상기 우측 연결봉에 삽입안내되는 안내공과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부가 구비되는 우측 이동식 스프링걸림편과; 상기 본체커버의 내부에 장착되는 모터본체와, 상기 모터본체의 내부에 회전 가능하게 설치되며 모터본체의 양단에서 노출되고 내주면 좌측에는 오른나사로 된 좌측 암나사부가, 내주면 우측에는 왼나사로 된 우측 암나사부가 형성된 중공형 모터축을 포함하는 장력조절모터와; 상기 중공형 모터축의 좌측 암나사부에 나사결합되는 좌측 수나사부가 구비되고 좌측으로 연장되어 좌측 단부가 상기 좌측 이동식 스프링걸림편의 하향 연장부에 결합되는 좌측 구동스크루와; 상기 중공형 모터축의 우측 암나사부에 나사결합되는 우측 수나사부가 구비되고 우측으로 연장되어 우측 단부가 상기 우측 이동식 스프링걸림편의 하향 연장부에 결합되는 우측 구동스크루; 를 포함하여 구성되며, 상기 제어수단은 상기 좌측 연결봉의 스프링걸림부와 좌측 압축코일스프링의 우측단 사이에 삽입되는 장력감지센서와; 상기 우측 연결봉의 스프링걸림부와 우측 압축코일스프링의 좌측단 사이에 삽입되는 장력감지센서와; 상기 장력감지센서의 장력감지신호에 따라 장력조절모터의 정회전 또는 역회전 구동명령을 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 구동명령에 따라 상기 장력조절모터의 구동신호를 출력하는 모터구동부를 포함하여 구성되는 가공 송전 선로의 보호장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 후면 중간부가 송전철탑의 암에 고정되는 본체커버와; 상기 본체커버의 좌측과 우측에 결합되는 좌측 보조커버와 우측 보조커버와; 상기 좌측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선)에 연결되는 좌측 연결봉과; 상기 우측 보조커버에 설치되어 애자를 통해 가공송전선에 연결되는 우측 연결봉과; 상기 좌측 연결봉과 우측 연결봉을 탄력지지하는 좌측 압축코일스프링과 우측 압축코일스프링과; 상기 좌측 압축코일스프링의 좌측단과 우측 압축코일스프링의 우측단의 위치를 가변시켜 장력을 조절하는 장력조절수단; 및 상기 장력조절수단을 가공송전선의 장력에 따라 장력조절수단을 제어하는 제어수단; 을 포함하여 구성되어 기온의 변화에 따른 가공송전선의 장력 변화가 크지 않을 경우에는 압축코일스프링에 의하여 가공송전선의 장력을 조절하게 되고, 가공송전선의 장력 변화가 큰 경우에는 장력조절수단과 제어수단에 의하여 가공송전선의 장력을 조절하게 되므로 가공송전선의 장력을 안전한 범위 내에서 유지할 수 있게 되며, 결과적으로 가공 송전 선로를 보호할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 가공 송전 선로의 보호장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 사시도,
도 2는 분해 사시도,
도 3은 가공송전선이 수축되는 시기의 상태를 보인 종단면도,
도 4는 가공송전선이 신장되는 시기의 상태를 보인 종단면도,
도 5는 제어 회로부의 기능블록도이다.
그리고,
도 6은 종래 기술에 의한 가공 송전 선로의 보호장치의 개요도이다.

이하, 본 발명에 의한 가공 송전 선로의 보호장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 각종 볼트가 관통되는 볼트관통공과 각종 볼트가 체결되는 볼트체결공에 대해서는 도면에만 도시하고 이에 대한 도면 부호 및 설명은 생략한다.

도면에서 L1, L2는 송전철탑의 암(A)의 양측에 애자(1, 2)를 통해 가공 설치되는 가공송전선이고, L3은 가공송전선(L1, L2)을 접속구(3, 4)를 통해 연결하는 점프선이다.

본 실시예에 따른 가공 송전 선로의 보호장치는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 후면 중간부가 송전철탑의 암(A)에 고정되는 본체커버(100)와; 상기 본체커버(100)의 좌측과 우측에 결합되는 좌측 보조커버(210)와 우측 보조커버(220)와; 상기 좌측 보조커버(210)에 설치되어 애자(1)를 통해 가공송전선(L1)에 연결되는 좌측 연결봉(310)과; 상기 우측 보조커버(220)에 설치되어 애자(2)를 통해 가공송전선(L2)에 연결되는 우측 연결봉(320)과; 상기 좌측 연결봉(310)과 우측 연결봉(320)을 탄력지지하는 좌측 압축코일스프링(410)과 우측 압축코일스프링(420)과; 상기 좌측 압축코일스프링(410)의 좌측단과 우측 압축코일스프링(420)의 우측단의 위치를 가변시켜 장력을 조절하는 장력조절수단(500); 및 상기 장력조절수단(500)을 가공송전선(L1, L2)의 장력에 따라 장력조절수단(500)을 제어하는 제어수단(600); 을 포함하여 구성된다.

상기 본체커버(100)는 양단이 개방된 원통형으로 형성되고, 외주면의 후면측에는 송전철탑의 암(A)에 결합되는 송전철탑 결합부(110)가 형성된다.

상기 송전철탑 결합부(110)는 송전철탑의 암(A)의 형상에 대응하여 사각박스 형태로 형성할 수 있으며, 송전철탑 결합부(110)와 본체커버(100)의 외주면 사이에는 보강을 위한 보강리브(120)를 형성할 수 있다.

상기 본체커버(100)를 송전철탑의 암(A)에 결합함에 있어서는 송전철탑 결합부(110)와 암(A)에 결합볼트(130)를 관통돌출시키고, 결합볼트(130)의 돌출단부에 결합너트(140)를 체결할 수 있다.

상기 좌측 보조커버(210)는 상기 본체커버(100)의 좌측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 우측단은 상기 본체커버(100)에 연통되고 좌측단은 좌측마감판(211)에 의하여 폐쇄되며 상기 좌측마감판(211)에는 좌측 연결봉 출입공(212)이 형성된다.

상기 우측 보조커버(220)는 상기 본체커버(100)의 우측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 좌측단은 상기 본체커버(100)에 연통되고 우측단은 우측마감판(221)에 의하여 폐쇄되며 상기 우측마감판(221)에는 우측 연결봉 출입공(222)이 형성된다.

상기 좌측 보조커버(210)의 우측단과 우측 보조커버(220)의 좌측단에는 플랜지부(213, 223)를 형성하고, 이를 관통하는 복수개의 접합볼트(214, 224)를 상기 본체커버(100)의 양단면에 나사체결하는 것에 의하여 본체커버(100)의 양단에 좌측 보조커버(210)와 우측 보조커버(220)를 접합할 수 있다.

이때, 상기 본체커버(100)와 좌측 보조커버(210) 및 우측 보조커버(220)의 접합면 사이로 눈, 비 및 먼지가 침입하는 것을 방지하기 위하여 상기 본체커버(100)의 양단면과 플랜지부(213, 223) 사이에는 가스킷(미도시)을 삽입하는 것이 바람직하다.

상기 좌측 연결봉(310)은 상기 좌측 보조커버(210)의 내부에 삽입되어 상기 좌측 연결봉 출입공(212)을 관통하여 좌측으로 돌출되며, 돌출단이 애자(1)를 통하여 가공송전선(L1)에 연결되며, 우측 단부에는 스프링걸림부(311)가 확대형성된다.

상기 우측 연결봉(320)은 상기 우측 보조커버(220)의 내부에 삽입되어 상기 좌측 연결봉 출입공(222)을 관통하여 우측으로 돌출되며, 돌출단이 애자(2)를 통하여 가공송전선(L2)에 연결되며, 좌측 단부에는 스프링걸림부(321)가 확대형성된다.

상기 좌측 연결봉 출입공(212)과 상기 좌측 연결봉(310) 사이와 우측 연결봉 출입공(222)과 상기 우측 연결봉(320) 사이에는 각각 좌측 연결봉(310)과 우측 연결봉(320)의 좌우방향 이동이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 가이드부재(312, 322)를 삽입하는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재(312, 322)는 메탈부싱이나 리니어베어링 등을 사용할 수 있다.

상기 좌측 압축코일스프링(410)은 상기 좌측마감판(211)과 스프링걸림부(311) 사이에 장전되어 좌측 연결봉(310)을 우측으로 탄력지지하며, 상기 우측 압축코일스프링(420)은 상기 우측마감판(221)과 스프링걸림부(321) 사이에 장전되어 우측 연결봉(320)을 좌측으로 탄력지지하도록 구성된다.

상기 장력조절수단(500)은 상기 좌측마감판(211)과 좌측 압축코일스프링(410)의 좌측단 사이에서 위치하며 상기 좌측 연결봉(310)에 삽입안내되는 안내공(511)과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부(512)가 구비되는 좌측 이동식 스프링걸림편(510)과; 상기 우측마감판(221)과 우측 압축코일스프링(420)의 우측단 사이에서 위치하며 상기 우측 연결봉(320)에 삽입안내되는 안내공(521)과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부(522)가 구비되는 우측 이동식 스프링걸림편(520)과; 상기 본체커버(100)의 내부에 장착되는 모터본체(531)와, 상기 모터본체(531)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 모터본체(531)의 양단에서 노출되고 내주면 좌측에는 오른나사로 된 좌측 암나사부(541)가, 내주면 우측에는 왼나사로 된 우측 암나사부(532)가 형성된 중공형 모터축(540)을 포함하는 장력조절모터(530)와; 상기 중공형 모터축(540)의 좌측 암나사부(541)에 나사결합되는 좌측 수나사부(551)가 구비되고 좌측으로 연장되어 좌측 단부가 상기 좌측 이동식 스프링걸림편(510)의 하향 연장부(512)에 결합되는 좌측 구동스크루(550)와; 상기 중공형 모터축(540)의 우측 암나사부(542)에 나사결합되는 우측 수나사부(561)가 구비되고 우측으로 연장되어 우측 단부가 상기 우측 이동식 스프링걸림편(520)의 하향 연장부(522)에 결합되는 우측 구동스크루(560); 를 포함하여 구성된다.

상기 장력조절모터(530)는 본체커버(100)의 내부에 장착되는 것으로 통상적인 모터 장착방법에 의하여 장착할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 좌측 구동스크루(550)와 좌측 이동식 스프링걸림편(510)의 결합은 좌측 구동스크루(550)의 좌측 단부를 좌측 이동식 스프링걸림편(510)의 하향 연장부(512)에 관통시키고 좌측 이동식 스프링걸림편(510)의 좌우측에서 좌측 구동스크루(550)에 너트(552)를 체결하는 것에 의하여 이루어질 수 있다.

상기 우측 구동스크루(560)와 우측 이동식 스프링걸림편(520)의 결합은 우측 구동스크루(560)의 우측 단부를 우측 이동식 스프링걸림편(520)의 하향 연장부(522)에 관통시키고 좌측 이동식 스프링걸림편(520)의 좌우측에서 우측 구동스크루(560)에 너트(562)를 체결하는 것에 의하여 이루어질 수 있다.

상기 제어수단(600)은 상기 좌측 연결봉(310)의 스프링걸림부(311)와 좌측 압축코일스프링(410)의 우측단 사이에 삽입되는 장력감지센서(610)와; 상기 우측 연결봉(320)의 스프링걸림부(321)와 우측 압축코일스프링(420)의 좌측단 사이에 삽입되는 장력감지센서(620)와; 상기 장력감지센서(610, 620)의 장력감지신호에 따라 장력조절모터(530)의 정회전 또는 역회전 구동명령을 출력하는 제어부(630)와; 상기 제어부(630)의 구동명령에 따라 상기 장력조절모터(530)의 구동신호를 출력하는 모터구동부(640)를 포함하여 구성된다.

상기 장력센서(610, 620), 제어부(630), 모터구동부(640) 및 장력조절모터(530)에 필요한 전원을 공급하기 위하여 송전철탑에 태양전지 유닛(650)과 태양전지 유닛(650)에서 발생한 전류를 충전하는 배터리(660)를 구비할 수 있다.

상기 제어부(630), 모터구동부(640), 배터리(660)는 컨트롤박스(미도시)의 내부에 내장하여 송전철탑 또는 그 주위에 설치할 수 있다.

여기서 태양전지 유닛(650)과 배터리, 컨트롤박스 및 배선 등은 기능블록로(도 5 참조)로서 도시 및 설명하며, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 의한 가공 송전 선로의 보호장치에 의하여 가공송전선(L1, L2) 및 점프선(L3)의 장력 조절과 보호하는 과정을 설명한다.

도 3은 기온이 낮아 가공송전선(L1, L2)이 수축되는 시기, 예컨대 동절기의 상태를 보인 것이고, 도 4는 기온이 높아 가공송전선(L1, L2)이 신장되는 시기, 예컨대 하절기의 상태를 보인 것이다.

먼저, 가공송전선(L1, L2)이 수축되는 시기와 신장되는 시기에 대한 공통적인 부분에 대하여 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시한 상태에서 가공송전선(L1, L2)이 수축하여 장력이 증가하게 되면, 가공송전선(L1, L2)에 애자(1, 2)를 통해 연결된 좌측 연결봉(310)은 좌측으로, 우측 연결봉(320)을 우측으로 당겨지게 되는데, 좌측 이동식 스프링걸림편(510)과 우측 이동식 스프링걸림편(520)은 고정된 상태이므로 좌측 연결봉(310)은 좌측 압축코일스프링(410)을, 우측 연결봉(320)은 우측 압축코일스프링(420)을 압축시키면서 각각 좌측과 우측으로 이동하게 되고, 이에 따라 가공송전선(L1, L2)의 장력이 완화될 수 있게 된다.

반대로, 가공송전선(L1, L2)이 신장하여 장력이 감소하게 되면, 좌측 연결봉(310)은 좌측 압축코일스프링(410)에 의하여, 우측 연결봉(320)은 우측 압축코일스프링(420)의 탄성력에 의하여 각각 우측과 좌측으로 이동하게 되고, 이에 따라 가공송전선(L1, L2)의 장력이 중가될 수 있게 된다.

이러한 과정은 기온의 변화에 따라 반복적으로 발생하게 되는 것으로, 상술한 장력조절수단(500)의 작동과 무관하게 이루어지게 되는 것이다.

이 과정에서 좌측 연결봉(310)의 스프링걸림부(311)와 좌측 압축코일스프링(410) 사이에 설치된 장력감지센서(610)와, 우측 연결봉(320)의 스프링걸림부(321)와 우측 압축코일스프링(420) 사이에 설치된 장력감지센서(620)가 가공송전선(L1, L2)에 작용하는 장력을 감지하게 된다.

장력감지센서(610, 620)에 의해 감지된 장력감지신호는 제어부(630)에 전달되고, 제어부(630)는 미리 설정된 장력설정값과 장력감지값을 비교하여 장력감지값이 장력설정값보다 큰 경우에는 장력조절모터(530)의 정회전(반시계방향 회전) 구동명령을 출력하고, 장력감지값이 장력설정값보다 작은 경우에는 장력조절모터(530)의 역회전(시계방향 회전) 구동명령을 출력하게 된다.

이에 따라 모터구동부(640)가 장력조절모터(530)에 대하여 정회전 또는 역회전 구동신호를 출력하게 되며, 장력조절모터(530)의 모터축(540)이 정회전 또는 역회전하게 된다.

장력조절모터(530)의 모터축(540)이 정회전하게 되면, 오른나사로 형성된 좌측 암나사부(541)에 수나사부(551)가 나사결합되어 있는 좌측 구동스크루(550)가 좌측으로 이동하게 되고, 왼나사로 형성된 우측 암나사부(542)에 수나사부(561)가 나사결합되어 있는 우측 구동스크루(560)가 우측으로 이동하게 된다.

이에 따라 좌측 구동스크루(550)의 좌측 단부에 결합되어 있는 좌측 이동식 스프링걸림편(510)이 좌측으로 이동하고, 우측 구동스크루(560)의 우측 단부에 결합되어 있는 우측 이동식 스프링걸림편(520)이 우측으로 이동하게 되며, 좌측 이동식 스프링걸림편(510)에 좌측 단부가 걸려 있는 좌측 압축코일스프링(410)과 좌측 압축코일스프링(410)의 우측 단부에 걸려 있는 좌측 연결봉(310)의 스프링걸림부(311)와 좌측 압축코일스프링(410)의 우측 단부와 스프링걸림부(311) 사이에 삽입되어 있는 장력감지센서(610)가 좌측으로 이동하게 되고, 우측 이동식 스프링걸림편(520)에 우측 단부가 걸려 있는 우측 압축코일스프링(420)과 우측 압축코일스프링(420)의 좌측 단부에 걸려 있는 좌측 연결봉(320)의 스프링걸림부(321)와 우측 압축코일스프링(420)의 우측 단부와 스프링걸림부(321) 사이에 삽입되어 있는 장력감지센서(620)가 우측으로 이동하게 된다.

이와 같이 좌측 연결봉(310)은 좌측으로 이동하면서 우측 연결봉(320)이 우측으로 이동하게 되며, 좌측으로 이동하는 좌측 연결봉(310)은 좌측 연결봉(310)에 애자(1)를 통해 연결되어 있는 가공송전선(L1)을 좌측으로 밀게 되어 가공송전선(L1)의 장력이 감소하게 되며, 우측으로 이동하는 우측 연결봉(320)은 우측 연결봉(320)에 애자(2)를 통해 연결되어 있는 가공송전선(L2)을 우측으로 밀게 되어 가공송전선(L2)의 장력이 감소하게 된다.

반대로, 장력조절모터(530)의 모터축(540)이 역회전하게 되면, 상술한 정회전시와 역방향 작동에 의하여 좌측 연결봉(310)이 우측으로 이동하면서 가공송전선(L1)을 우측으로 당기게 되어 가공송전선(L1)의 장력이 증가하게 되고, 우측 연결봉(320)이 좌측으로 이동하면서 가공송전선(L2)을 좌측으로 당기게 되어 가공송전선(L2)의 장력이 증가하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 가공 송전 선로의 보호장치는 기온의 변화에 따른 가공송전선(L1, L2)의 장력 변화가 크지 않을 경우에는 압축코일스프링(410, 420)에 의하여 가공송전선(L1, L2)의 장력을 조절하게 되고, 가공송전선(L1, L2)의 장력 변화가 큰 경우에는 장력조절수단(500)과 제어수단(600)에 의하여 가공송전선(L1, L2)의 장력을 조절하게 되므로 가공송전선(L1, L2)의 장력을 안전한 범위 내에서 유지할 수 있게 되며, 결과적으로 가공 송전 선로를 보호할 수 있게 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 : 가공송전선 1, 2 : 애자
100 : 본체커버 210, 220 : 좌, 우측 보조커버
310, 320 : 좌, 우측 연결봉 410, 420 : 좌, 우측 압축코일스프링
500 : 장력조절수단 510, 520 : 좌, 우측 이동식 스프링걸림편
530 : 장력조절모터 540 : 모터축
541, 542 : 암나사부 550, 560 : 좌, 우측 구동스크루
600 : 제어수단 610, 620 : 좌, 우측 장력감지센서
630 : 제어부 640 : 모터구동부

Claims

후면 중간부가 송전철탑의 암(A)에 고정되는 본체커버(100)와; 상기 본체커버(100)의 좌측과 우측에 결합되는 좌측 보조커버(210)와 우측 보조커버(220)와; 상기 좌측 보조커버(210)에 설치되어 애자(1)를 통해 가공송전선(L1)에 연결되는 좌측 연결봉(310)과; 상기 우측 보조커버(220)에 설치되어 애자(2)를 통해 가공송전선(L2)에 연결되는 우측 연결봉(320)과; 상기 좌측 연결봉(310)과 우측 연결봉(320)을 탄력지지하는 좌측 압축코일스프링(410)과 우측 압축코일스프링(420)과; 상기 좌측 압축코일스프링(410)의 좌측단과 우측 압축코일스프링(420)의 우측단의 위치를 가변시켜 장력을 조절하는 장력조절수단(500); 및 상기 장력조절수단(500)을 가공송전선(L1, L2)의 장력에 따라 장력조절수단(500)을 제어하는 제어수단(600); 을 포함하여 구성되며,
상기 본체커버(100)는 양단이 개방된 원통형으로 형성되고, 외주면의 후면측에는 송전철탑의 암(A)에 결합되는 송전철탑 결합부(110)가 형성되며,
상기 좌측 보조커버(210)는 상기 본체커버(100)의 좌측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 우측단은 상기 본체커버(100)에 연통되고 좌측단은 좌측마감판(211)에 의하여 폐쇄되며 상기 좌측마감판(211)에는 좌측 연결봉 출입공(212)이 형성되고,
상기 우측 보조커버(220)는 상기 본체커버(100)의 우측 단부에 탈착 가능하게 결합되며 상하로 기다란 장원형 단면으로 형성되고 좌측단은 상기 본체커버(100)에 연통되고 우측단은 우측마감판(221)에 의하여 폐쇄되며 상기 우측마감판(221)에는 우측 연결봉 출입공(222)이 형성되며,
상기 좌측 연결봉(310)은 상기 좌측 보조커버(210)의 내부에 삽입되어 상기 좌측 연결봉 출입공(212)을 관통하여 좌측으로 돌출되며, 돌출단이 애자(1)를 통하여 가공송전선(L1)에 연결되며, 우측 단부에는 스프링걸림부(311)가 확대형성되고,
상기 우측 연결봉(320)은 상기 우측 보조커버(220)의 내부에 삽입되어 상기 우측 연결봉 출입공(222)을 관통하여 우측으로 돌출되며, 돌출단이 애자(2)를 통하여 가공송전선(L2)에 연결되며, 좌측 단부에는 스프링걸림부(321)가 확대형성되며,
상기 좌측 압축코일스프링(410)은 상기 좌측마감판(211)과 스프링걸림부(311) 사이에 장전되어 좌측 연결봉(310)을 우측으로 탄력지지하며, 상기 우측 압축코일스프링(420)은 상기 우측마감판(221)과 스프링걸림부(321) 사이에 장전되어 우측 연결봉(320)을 좌측으로 탄력지지하도록 구성되고,
상기 장력조절수단(500)은 상기 좌측마감판(211)과 좌측 압축코일스프링(410)의 좌측단 사이에서 위치하며 상기 좌측 연결봉(310)에 삽입안내되는 안내공(511)과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부(512)가 구비되는 좌측 이동식 스프링걸림편(510)과; 상기 우측마감판(221)과 우측 압축코일스프링(420)의 우측단 사이에서 위치하며 상기 우측 연결봉(320)에 삽입안내되는 안내공(521)과, 하향 연장 형성되는 하향 연장부(522)가 구비되는 우측 이동식 스프링걸림편(520)과; 상기 본체커버(100)의 내부에 장착되는 모터본체(531)와, 상기 모터본체(531)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 모터본체(531)의 양단에서 노출되고 내주면 좌측에는 오른나사로 된 좌측 암나사부(541)가, 내주면 우측에는 왼나사로 된 우측 암나사부(542)가 형성된 중공형 모터축(540)을 포함하는 장력조절모터(530)와; 상기 중공형 모터축(540)의 좌측 암나사부(541)에 나사결합되는 좌측 수나사부(551)가 구비되고 좌측으로 연장되어 좌측 단부가 상기 좌측 이동식 스프링걸림편(510)의 하향 연장부(512)에 결합되는 좌측 구동스크루(550)와; 상기 중공형 모터축(540)의 우측 암나사부(542)에 나사결합되는 우측 수나사부(561)가 구비되고 우측으로 연장되어 우측 단부가 상기 우측 이동식 스프링걸림편(520)의 하향 연장부(522)에 결합되는 우측 구동스크루(560); 를 포함하여 구성되며,
상기 제어수단(600)은 상기 좌측 연결봉(310)의 스프링걸림부(311)와 좌측 압축코일스프링(410)의 우측단 사이에 삽입되는 장력감지센서(610)와; 상기 우측 연결봉(320)의 스프링걸림부(321)와 우측 압축코일스프링(420)의 좌측단 사이에 삽입되는 장력감지센서(620)와; 상기 장력감지센서(610, 620)의 장력감지신호에 따라 장력조절모터(530)의 정회전 또는 역회전 구동명령을 출력하는 제어부(630)와; 상기 제어부(630)의 구동명령에 따라 상기 장력조절모터(530)의 구동신호를 출력하는 모터구동부(640)를 포함하여 구성되는 가공 송전 선로의 보호장치.