KR101598019B1 - 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 관한 것으로, 변압기 또는 개폐기를 연결하기 위한 케이블의 단부에 결합되는 엘보우 접속구가 구조상 바이패스가 불가능하고 지중케이블 역시 그 특성상 케이블 외피의 박리가 불가능함에 따라 바이패스가 가능한 구조로 새롭게 창안된 분기접속 기능을 가지는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용된 상태 또는 기존 지중 배전선로의 경우 순차적인 분리 연결 방법에 의하여 무정전으로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교체 시공한 상태에서 지중 배전선로에 대한 무정전 시공이 필요한 경우 익스텐션 엘보우를 비롯하여 임시 변압기와 임시 개폐기 및 바이패스 케이블을 이용하여 지중 배전선로를 바이패스하여 임시 송전이 이루어지도록 한 다음 해당 배전선로에 대한 모든 작업을 무정전 상태로 안전하게 수행할 수 있도록 함과 아울러 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 수작업에 의하여 진행하지 않고, 작업자가 스위치를 조작하면 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업이 기계적으로 진행되도록 함으로써 감전사고를 초래하는 일이 없이 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 이루어지도록 할 수 있도록 한 것이다.

Description

지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치{Apparatus applied uninterruptible bypassing method for underground power line}

본 발명은 배전 분야 기술 중에서 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 변압기 또는 개폐기를 연결하기 위한 케이블의 단부에 결합되는 엘보우 접속구가 구조상 바이패스가 불가능하고 지중케이블 역시 그 특성상 케이블 외피의 박리가 불가능함에 따라 바이패스가 가능한 구조로 새롭게 창안된 분기접속 기능을 가지는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용된 상태 또는 기존 지중 배전선로의 경우 순차적인 분리 연결 방법에 의하여 무정전으로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교체 시공한 상태에서 지중 배전선로에 대한 무정전 시공이 필요한 경우 익스텐션 엘보우를 비롯하여 임시 변압기와 임시 개폐기 및 바이패스 케이블을 이용하여 지중 배전선로를 바이패스하여 임시 송전이 이루어지도록 한 다음 해당 배전선로에 대한 모든 작업을 무정전 상태로 안전하게 수행할 수 있도록 함과 아울러 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 수작업에 의하여 진행하지 않고, 작업자가 스위치를 조작하면 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업이 기계적으로 진행되도록 함으로써 감전사고를 초래하는 일이 없이 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 이루어지도록 할 수 있도록 한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 관한 것이다.

우리나라의 가공배전선 지중화는 1973년 효자동에서 광화문 구간까지 복잡하게 시설되어 있는 배전선을 전선정비 측면에서 간선도로변의 전주를 뒷골목에 이설, 저압케이블을 사용한 주상변압기로부터 인근 수용가에 공급함으로써 시작되었으며, 그 이후 다음과 같이 계획되어 확장되고 있다.

1961년에 경성전기, 남선전기, 조선전기가 하나의 전력회사로 통합되었고 전력수요의 증가에 따라 22kV 지중 배전선로의 건설이 급증하여 총 연장 40 km에 이르렀고, 1970년대에는 산업의 급성장으로 도심지가 재개발되고, 건물이 대형화되는 등 도심지의 부하밀도가 급증함에 따라 지중화 사업이 본격적으로 이루어졌다.

또한 1977년부터 1981년까지 서울시내 4대문안 주요 간선도로 32 km을 대상으로 지중화사업이 본격적으로 추진되었으며 1986년 아시안게임과 1988년 서울올림픽 경기에 대비해 지중화 계획을 수립하였다. 이에 1986년부터 서울중심부를 포함한 6대 광역도시 등 지중화 필요지역을 선정해 시행하게 되었다.

1988년 서울올림픽을 성공적으로 치르기까지 국가정책의 지원사업이라는 명분으로 활발히 전개되어 최근에는 도심지 중심 외 신도시, 공단 등 점차 다양한 지역으로 확대되고 있다.

이후 도시미관 개선에 대한 지중화사업의 필요성을 인식하여 가공선 지중화사업이 계속되고 있으나 지상기기 공간확보 문제점 등에 의해 사업추진이 어려운 상황이다.

지중선로 사업계획은 꾸준히 증가하여 가공선로 구성이 기술적으로 불가능하고 유지보수가 곤란한 지역으로 변전소 건설시나 기존변전소 주변압기 증설시 다회선의 배전선을 인출하기 위해 전력구 또는 배전지중 대비관로를 시설하여 장차 부하증가에 대비한 배전선을 지중화한다. 그 대상은 가공선이 집중되어 있는 변전소 인출 부근, 고가도로, 고속도로, 철도 등을 횡단하는 장소, 부하밀도가 높고 고층빌딩으로서 공급여력을 확보하는데 다회선 구성이 기술적으로 곤란한 개소 및 사업비지원, 지역주민 및 행정관서와 업무협조가 원활한 지역 등이다.

또한 도시가 개발되고 신규개발단지 조성에 따라 지중화하는 비중이 점차 증가하고 있는데 도시계획권자가 도시환경 미화, 도로중복 굴착으로 인한 교통체증, 시민생활 불편 및 예산 절감을 위해 처음부터 개발단지 내에 공동구를 건설, 전력선을 지중으로 건설토록 도시계획함에 따라 행정부처와 협의하여 추진하는 사업으로 예를 들면, 여의도, 목동지역, 중문관광단지, 보문단지, 상계, 중계, 구미, 평촌, 산본, 시흥 지구 등이 적용되고 있다.

국내의 특고압 지중 배전방식은 대부분 상시 타계통 절체가 가능한 분기선 연계방식(Open loop system)으로 구성되어 있으며, 주요 고객의 경우 주ㆍ예비선(2회선) 공급방식을 채택하여 절체스위치로 ALTS를 사용하고 있다.

공급신뢰도가 높고 회선 이용률이 양호한 spot network 방식은 강남의 테헤란로 지역을 포함하여 일부지역에 적용을 공고하였으나 시행하지 못하고 있다가 1997년에 대전 둔산지구의 정부 제 3종합청사에 3회선 스포트 네트워크 방식을 시작으로 청와대에 적용하여 운용하고 있다.

현재까지 지중 배전선로는 부하가 밀집된 대도시 지역에 주로 건설되고 있어 정전 발생에 대한 우려가 높을 뿐만 아니라 개폐기와 변압기의 지상 설치로 인한 교통장애 및 통행에 많은 지장을 초래하고 있다. 또한, 지중 배전선로의 유지보수작업은 정전이 수반되기 때문에 전력소비가 많은 지역일수록 주간에는 정전작업이 불가능하여 심야 시간대에 정전작업을 시행하여 야간작업으로 인한 작업능률 저하와 안전에도 심각한 문제가 있다.

상기와 같은 지중 배전선로는 도 1 및 도 2의 도시와 같이 지상에 설치되는 개폐기(100)(100')와 변압기(110)(110')로 이루어지고, 변전소와 연결되는 개폐기(100)(100') 및 상기의 개폐기와 연결되는 변압기(110)(110')는 지중선로에 의해 서로 환상망 형태로 연결되어 있는 것이며, 상기의 변압기로부터 각각의 수용가 또는 고객구내로 분기되는 형태를 취하고 있는 것이다.

상기와 같이 환상망 형태를 갖고 지중선로에 의해 연결되어 있는 개폐기(100)(100')와 변압기(110)(110')는 양쪽에서 전원이 공급되어 어느 한쪽이 일부가 차단되더라도 전력 공급에는 지장이 없도록 구성되어 있는 것이다.

특히, 상기의 개폐기(100)(100') 및 변압기(110)(110')는 지중선로를 구축하기 위한 케이블(120)(120')에 의해 서로 연결되어 있는 것으로서, 상기의 케이블(120)(120') 단부에는 개폐기(100)(100') 및 변압기(110)(110')의 콘넥터부싱(101)(111)과 결합되기 위한 엘보우 접속구(121)가 마련되어 있어, 상기의 엘보우 접속구(121)를 콘넥터부싱(101)(111)에 삽입 결합함에 따라 상호 간의 접속 상태가 이루어지게 되는 것이다.

상기의 엘보우 접속구(121)는 도 3의 도시와 같이 지중케이블(120)(120')의 단부에 'L'자 형태로 된 엘보우 접속구(121)를 결합 형성하여 되는 것으로, 엘보우 접속구(121)의 일측으로는 상기의 지중케이블(120)(120')과 연결 상태인 커넥팅로드(122)가 돌출 형성되어 있는 것이고, 상기의 커넥팅로드(122)는 엘보우 접속구(121)로부터 절연 상태를 유지하고 있어 상기의 개폐기(100)(100') 또는 변압기(110)(11')의 콘넥터부싱(101)(111)에 상기의 커넥팅로드(122)를 압입함에 따라 상호 접속 상태가 이루어지게 한 것이다.

또한, 상기의 지중케이블(120)(120')에 의한 지중선로 공사방식에는 직매식, 관로식, 전력구식 등의 방법이 있으며 그 특징 및 적용기준은 다음과 같다.

(1) 직매식

전력케이블을 직접 지중에 매설하는 방식으로, 일반적으로 케이블보호재로서 트러프(trough)를 사용하여 케이블을 보호하며, 모래를 충전한 뒤 뚜껑을 덮고 되메우기 한다. 그러나 이 방식은 케이블 교체시에 도로굴착이 수반되어 현재는 거의 사용되지 않고 있다.

- 케이블 회선수가 2 회선 이하

- 장래 회선증설이 예상되지 않는 경우

- 추후 굴착이 용이한 경우

- 기타 여건상 부득이한 경우

(2) 관로식

합성수지관, 강관, 흄관 등 관재(pipes)를 사용하여 관로를 구성한 후 케이블을 부설(敷設)하는 방식으로써, 일정 거리의 관로 양끝에는 맨홀을 설치하여 케이블을 설치하고 접속한다. 유지보수의 편이성으로 현재는 주로 이 방식이 사용되고 있다.

- 케이블 회선수가 3회선 이상 9회선 미만

- 장래 회선증설이 예상되는 경우

- 도로예정지역으로 도로포장계획이 있는 경우

- 직매식이 불리한 경우

(3) 전력구식

터널(tunnel)과 같은 상부가 막힌 형태의 지하구조물로써 내부 벽측에 케이블을 부설하고 유지 보수작업을 위한 작업원의 통행이 가능한 크기로 건설비가 많이 소요되고 케이블 화재 시에 큰 피해가 예상되는 방식으로 보통 다음과 같은 경우에 적용한다.

- 케이블 회선수 9회선 이상

- 도로양측에 관로의 분할시공(8공 이하)이 불가능할 경우

- 발ㅇ변전소의 케이블 다회선 인출개소

- 직매식, 관로식이 곤란한 경우

상기와 같은 지중저압 배전선로는 도시번화가에 통행인과 근접해 설치돼 있어서 이상 발생시 안전사고와 직결된다.

현재 지중용기기는 6만9725대가 설치돼 있고, 지중케이블은 3만6610-km 정도에 달한다. 지중 배전선로 케이블 탐지기술이 도입된 배경은 도로정비와 상하수도 등 각종 굴착공사가 많이 시행되면서 케이블 손상 사례가 발생하고 있기 때문이다. 굴착공사 현황을 살펴보면 연간 16만 9192건이 시행돼 고압케이블의 경우 45.4건의 손상이 발생하고 있으며, 저압케이블은 아직 구체적으로 사고 발생건수가 집계되지 않을 정도로 많다.

고압케이블이 손상될 시에는 차단기가 동작하지만, 저압케이블의 경우는 손상이 미세할 경우 차단기가 작동하지 않아 선로누전이 지속될 우려가 크다. 한전에서 발표한 2001년도 지중 배전선로 고장분석 및 예방대책 자료에서 1997년~2001년 지중 배전 설비별 고장사례건수의 약 82%가 케이블 및 접속재로 인해 일어난 것으로서 지중고장의 대부분을 차지하고 있으며 원인별 고장사례건수 통계를 보면 외상에 의한 사고가 39%, 열화에 의한 사고가 44%를 차지하고 있다. 한편, 한전의 지중선 고장현황 중 케이블 및 접속재의 사고 분석자료를 보면 외상에 의한 사고가 약 40%, 외상 이외의 사고가 60%를 차지하고 있으며, 외상 이외의 사고 60%에 대해 분석해보면 케이블이 36%, 접속재가 64%를 차지하고 있으며, 케이블에서는 자연열화가 42%로 높은 사고원인으로 점유하고 있으며, 접속재에서는 시공불량이 56%로 가장 높은 것으로 나타났다.

한국전력공사외 2개 업체가 전력신기술로 지정받은 엘보분리장치를 이용한 지중 배전변압기 무정전 교체 공법 역시 이러한 위험의 가능성을 안고 있다.

전력신기술 제47호의 단점 및 위험성을 살펴보면, 첫째, 공압을 이용한 단상 또는 삼상용 엘보 접속재 활선개폐장치를 설치하여 작업을 하게 되어있는데, 이때 공압(空壓)을 이용한 활선개폐장치로 지상변압기의 부싱에 순간적으로 충격을 가해 접속하기 때문에 기기의 부싱과 케이블 및 접속재에 충격과 외상 또는 접속재 균열 및 파손에 의한 사고가 생길 가능성이 매우 높다. 상기한 바와 같이 외상은 지중선로의 설비 고장 비율이 가장 높은 원인으로 삼상을 동시에 분리접속하는 기술은 심각한 고장을 유발할 수 있다. 아울러 바이패스 케이블 접속을 위한 접속부를 취부하여 케이블을 고정하여 바이패스 시켜 전력을 유지하게 되는데, 접속부(정션, Junction)가 도전체로 되어있을 뿐만 아니라 좁은 부분을 강제 취부하게 되어있어 접속에 의한 기기의 부싱 손상과 엘보연결부의 외상이 발생할 수 있다. 기기의 부싱 등 케이블 연결부에 외상이 발생할 경우 국부에 전계가 집중됨으로써 아크(Arc)가 발생할 수 있으며 고가의 지중 배전변압기의 고장 등으로 인한 아크 발생시 대형 사고로 이어질 가능성이 매우 높기 때문에 위험에 노출되어 있다고 볼 수 있다. 이는 삼상활선 엘보 분리장치 역시 해당된다.

둘째, 접속재 설치를 위한 별도의 장비가 항상 동반되어야 한다.

단상용 엘보활선개폐장치는 작지 않은 크기와 가볍지 않은 무게를 지니고 있으며 3상을 동시에 작업할 경우 사용되는 삼상 동시 활선 엘보 분리장치 역시 그 부피가 결코 작지 않아 공사를 위한 이동시 별도의 장비 운반을 위한 수단 역시 강구되어야 하며 운반도중 발생하는 2차사고의 우려가 있다. 또한 시공을 위해 상기 장비가 반드시 선(先)설치되어야 하고 작업 완료 후 분리하여 철거하여야 하기 때문에 작업시간이 많이 소요되는 단점 역시 뒤따를 뿐만 아니라 무정전으로 변압기를 교체하는데 과다한 공사비가 소요되어 비경제적인 문제가 있는 것이다.

이러한 종래기술의 문제점을 일부 해결하기 위하여 개선된 종래기술로 대한민국 특허 등록 제10-0926445호(2009.11.05. 등록) "분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우를 이용한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 시공법"(이하, '선행기술 1'이라 한다)이 개시된 바 있다.

이러한 송, 배전선로에 사용되는 전선과 변압기는 시간이 경과함에 따라 노후화되거나 고장 발생할 수 있으며, 이로 인하여 송, 배전이 원활하게 이루어지지 않게 되거나 아크로 인한 화재 발생을 초래할 염려가 있을 경우, 원활한 송, 배전과 안전을 위하여 수시로 유지, 보수 작업을 하게 된다.

이러한 유지, 보수 작업을 진행함에 있어서는 전기를 차단한 정전(비활선) 상태에서 작업을 진행하는 정전 방식과 전기를 차단하지 않은 무정전(활선) 상태에서 작업을 진행하는 무정전 방식이 사용된다.

상술한 무정전 방식과 관련한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-0769335호(2007.10.16. 등록) "무정전 공법에 의한 변압기 교체용 1차측 접속장치"(선행기술1')가 있다.

상기 선행기술1은 도전성 연결바와 이에 연결된 좌우 접속체를 절연층과 쉴드층으로 성형하여 엘보접속재를 연결하도록 구성하되, 상기 접속체 내부에는 소켓부와, 엔지니어링 플라스틱으로 성형되어 엘보접속재의 접지봉으로 전달되는 아크를 차단하는 소호튜브가 연이어 구비된 인너프레임을 내장한 케이블 정션과; 저면에 변압기의 파킹 스탠드에 삽입 조립되는 삽입구를 갖는 베이스와, 상기 베이스의 전면에 케이블 정션을 수평 및 수직 경사방향으로 지지 설치할 수 있도록 돌출 형성된 복수의 지지편과, 상기 베이스 전면에 설치되어 수평 및 수직 경사방향으로 지지 설치되는 케이블 정션을 지렛대 작동으로 가압 고정하되, 저면에 회전 가능케 축설치되거나 베이스에 착탈가능한 마그네틱을 구비한 토글클램프로 구성되어 엘보접속재를 신속하고 효과적으로 분리 연결하므로 작업성 및 효율성을 극대화를 제공한다는 기술을 개시하고 있다.

그러나 선행기술1은 변압기의 1차측 엘보접속재에 이동 변압기를 활선 상태로 연결하는 케이블 정션을 포함하는 것으로, 케이블 정션을 1차측 엘보접속재에 접속하거나 분리하는 작업을 작업자가 절연봉 등을 이용하여 수동으로 수행하여야 하므로 감전사고를 초래하게 되는 문제점이 있다.

또한 무정전 방식과 관련한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-0926445호(2009.11.05. 등록) "분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우를 이용한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 시공법"('선행기술2')이 있다.

상기 선행기술2는 지중 배전선로의 변압기와 개폐기 등의 기기 및 케이블 교체를 비롯한 유지 보수를 무정전으로 시공하기 위한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 시공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 배전선로용 개폐기와 변압기를 연결하기 위한 지중케이블의 단부에 접속만 가능한 기존의 엘보우 접속구 대신 지중 배전선로의 무정전 바이패스 시공을 가능하게 하는 별도의 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용 설치된 상태 또는 기존 지중선로의 경우 순차적인 분리 연결 방법에 의해 무정전 상태로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교환 설치한 상태에서 지중 배전선로용 변압기와 개폐기 및 케이블의 교체 시공 등 무정전 시공을 하는 경우 상기의 익스텐션 엘보우를 이용하여 임시 송전용 바이패스케이블을 무정전으로 설치하여 매우 안전하면서도 신속한 무정전 시공이 이루어질 수 있게 함은 물론 종전에 대부분의 지중 배전선로에 대한 작업이 심야 할증을 적용하여 야간에 정전 작업으로 시공하여 위험하고 비능률적으로 이루어졌던 것을 무정전 상태에서 주간에 해당 공사에 대한 모든 작업이 이루어지게 하여 매우 안전하고 경제적으로 된다는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술2는 익스텐션 엘보우와 바이패스 케이블을 구비하여 활선 상태에서 익스텐션 엘보우에 바이패스 케이블을 접속하거나 분리하는 작업을 작업자가 수작업으로 수행하여야 하므로 감전사고를 초래하게 되는 문제점이 있다.

또한 무정전 방식과 관련한 선행기술로서 대한민국 특허 등록 제10-1470868호(2014.12.03. 등록) "지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 적용된 시스템"(이하, '선행기술 3'이라 한다)이 있다.

상기 선행기술 3은 변압기 또는 개폐기를 연결하기 위한 케이블의 단부에 결합되는 엘보우 접속구가 구조상 바이패스가 불가능하고 지중케이블 역시 그 특성상 케이블 외피의 피박이 불가능함(가공선로의 경우 외피를 피박하여 피박한 곳에 바이패스 케이블을 연결하는 형태로 무정전 작업이 이루어짐)에 따라서, 바이패스가 가능한 구조로 새롭게 고안된 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용된 상태 또는 기존 지중선로의 경우 순차적인 분리연결 방법에 의해 무정전으로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교체 시공한 상태에서 상기의 지중 배전선로에 대한 무정전 시공이 필요한 경우 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우를 비롯하여 임시의 변압기와 개폐기 및 바이패스 케이블을 이용하여 지중 배전선로를 바이패스하여 임시송전 한 후 해당 배전선로에 대한 모든 작업을 무정전 상태로 안전하게 수행할 수 있게 한 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술 3은 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 절연봉을 이용하여 수작업으로 수행하여야 하기 때문에 감전사고의 위험이 있다.

따라서 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 수작업에 의하여 진행하지 않고, 작업자가 스위치를 조작하면 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업이 기계적으로 진행되도록 함으로써 감전사고를 초래하는 일이 없이 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 이루어지도록 할 수 있는 기술을 개발할 필요가 있다.

특허 등록 제10-0769335호(2007.10.16. 등록) "무정전 공법에 의한 변압기 교체용 1차측 접속장치" 대한민국 특허 등록 제10-0926445호(2009.11.05. 등록) "분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우를 이용한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 시공법" 특허 등록 제10-1470868호(2014.12.03. 등록) "지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 적용된 시스템"

따라서 본 발명의 목적은 변압기 또는 개폐기를 연결하기 위한 케이블의 단부에 결합되는 엘보우 접속구가 구조상 바이패스가 불가능하고 지중케이블 역시 그 특성상 케이블 외피의 박리가 불가능함에 따라 바이패스가 가능한 구조로 새롭게 창안된 분기접속 기능을 가지는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용된 상태 또는 기존 지중 배전선로의 경우 순차적인 분리 연결 방법에 의하여 무정전으로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교체 시공한 상태에서 지중 배전선로에 대한 무정전 시공이 필요한 경우 익스텐션 엘보우를 비롯하여 임시 변압기와 임시 개폐기 및 바이패스 케이블을 이용하여 지중 배전선로를 바이패스하여 임시 송전이 이루어지도록 한 다음 해당 배전선로에 대한 모든 작업을 무정전 상태로 안전하게 수행할 수 있도록 함과 아울러 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 수작업에 의하여 진행하지 않고, 작업자가 스위치를 조작하면 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업이 기계적으로 진행되도록 함으로써 감전사고를 초래하는 일이 없이 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 이루어지도록 할 수 있도록 한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 지중배전선로용 케이블의 단부에 결합된 기존의 엘보우 접속구에 의해 연결된 지중배전선로용 개폐기와 변압기에 있어, 개폐기와 변압기가 무정전인 상태에서 기존의 전력 공급용 케이블이 사선상태가 되게 분리한 후 사선상태의 케이블 단부로부터 기존의 엘보우 접속구를 분리 제거하고, 기존의 엘보우 접속구가 제거된 케이블의 단부에는 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우를 결합하되, 상기와 같은 익스텐션 엘보우로의 교체 작업 후 사선상태의 케이블은 활선상태가 되게 연결하는 과정을 반복하여 지중배전선로에 설치된 개폐기와 변압기에 대한 기존의 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 모두 교체하는 익스텐션 엘보우 교체공정; 을 수행한 상태에서, 지중배전선로 상의 개폐기와 변압기 및 이들을 연결하는 케이블이 고장이나 노후화로 인한 교체 시공시 임시송전을 위한 바이패스 케이블의 단부를 구간 외의 개폐기 및 변압기에 결합된 익스텐션 엘보우에 접속하여 연결한 상태에서 교체 시공하고자 하는 구간의 용량 이상의 임시개폐기와 임시변압기를 접속하여 전력공급이 계속되도록 연결한 다음, 상기 교체 시공하고자 하는 구간의 개폐기와 변압기 및 케이블은 사선상태가 되게 분리한 후, 해당하는 개폐기와 변압기 및 이들을 연결하는 케이블에 대한 교체 시공을 수행하고, 교체된 개폐기와 변압기와 지중배전케이블로 전력을 공급하도록 연결한 후, 상기 임시송전을 위해 설치한 바이패스 케이블을 분리 제거하도록 구성되는 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 있어서;

상기 익스텐션 엘보우는, 지중선로를 구축하는 케이블이 절연체로 된 익스텐션 엘보우의 일측으로 돌출되는 커넥팅로드와 통전상태로 연결되게 하고, 상기 익스텐션 엘보우의 타측으로는 상기 케이블 및 커넥팅로드와 통전상태로 연결된 분기접속핀이 형성되게 하되, 상기의 분기접속핀은 절연체인 익스텐션 엘보우의 내측에 함몰 위치되고, 상기 분기접속핀이 위치하는 익스텐션엘보우에는 분리 가능한 별도의 절연캡을 결합 형성하여 구성되며;

상기 절연캡의 후단부와 바이패스 케이블 접속구의 후단부에 각각 상, 하단부와 좌, 우측부가 개방된 형태의 걸림홈을 형성하고, 상기 절연캡과 바이패스 케이블 접속구를 탈착하기 위한 작업용 차량을 더 포함하여 구성되고,

상기 작업용 차량은 대차와; 상기 대차에 승강 가능하게 설치되는 승강대와; 상기 승강대에 수평 회전 가능하게 설치되는 회전대와; 상기 회전대에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 일단부에 설치되어 상기 절연캡의 양측에 형성된 걸림홈에 삽입되어 걸리는 절연캡 탈착암; 및 상기 슬라이더의 타단부에 설치되어 상기 바이패스 케이블 접속구의 양측에 형성된 걸림홈에 삽입되어 걸리는 바이패스 접속구 탈착암; 을 포함하여 구성되며,

상기 절연캡 탈착암과 바이패스 접속구 탈착암 및 슬라이더는 구조적 강도를 확보할 수 있음과 아울러 절연성을 확보할 수 있도록 하기 위하여 금속재 본체와, 상기 금속재 본체에 피복되는 절연피복으로 구성됨을 특징으로 하는 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치를 제공한다.

본 발명의 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 의하면 변압기 또는 개폐기를 연결하기 위한 케이블의 단부에 결합되는 엘보우 접속구가 구조상 바이패스가 불가능하고 지중케이블 역시 그 특성상 케이블 외피의 박리가 불가능함에 따라 바이패스가 가능한 구조로 새롭게 창안된 분기접속 기능을 가지는 익스텐션 엘보우가 지중 배전선로의 신규 건설시 적용된 상태 또는 기존 지중 배전선로의 경우 순차적인 분리 연결 방법에 의하여 무정전으로 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우로 교체 시공한 상태에서 지중 배전선로에 대한 무정전 시공이 필요한 경우 익스텐션 엘보우를 비롯하여 임시 변압기와 임시 개폐기 및 바이패스 케이블을 이용하여 지중 배전선로를 바이패스하여 임시 송전이 이루어지도록 한 다음 해당 배전선로에 대한 모든 작업을 무정전 상태로 안전하게 수행할 수 있도록 함과 아울러 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업을 작업자가 수작업에 의하여 진행하지 않고, 작업자가 스위치를 조작하면 익스텐션 엘보우의 절연캡을 분리하는 작업과 바이패스 케이블의 케이블 접속구를 익스텐션 엘보우의 분기접속핀에 접속하는 작업이 기계적으로 진행되도록 함으로써 감전사고를 초래하는 일이 없이 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법이 이루어지도록 할 수 있게 된다.

도 1는 일반적인 지중 배전선로의 구성도,
도 2는 일반적인 지중 배전선로의 개폐기와 변압기의 연결 상태도,
도 3은 일반적인 지중 배전선로의 케이블 접속구를 보인 확대도,
도 4 내지 도 16은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 4는 본 발명에 사용되는 익스텐션 엘보우의 분리 단면도,
도 5는 익스텐션 엘보우를 개폐기 접속부에 교체 시공하는 과정도,
도 6은 익스텐션 엘보우를 변압기 접속부에 교체 시공하는 과정도,
도 7은 익스텐션 엘보우의 교체가 완료된 상태의 지중 배전선로의 구성도,
도 8은 익스텐션 엘보우의 교체가 이루어진 결합부의 단면도,
도 9는 익스텐션 엘보우로부터 절연캡을 분리한 상태를 보인 단면도,
도 10은 익스텐션 엘보우에 임시송전용 바이패스 케이블을 삽입하는 과정도,
도 11은 임시송전용 바이패스 케이블이 접속된 상태를 보인 단면도,
도 12는 익스텐션 엘보우에 의한 지중 배전선로의 시공 예시도,
도 13 내지 도 16은 익스텐션 엘보우에 의한 지중 배전선로의 또 다른 시공 예시도,
도 17 내지 도 20은 본 발명에 의한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치의 바람직한 제2 실시예를 보인 것으로,
도 17은 무정전 바이패스 작업기와 절연캡 및 바이패스 케이블의 접속구를 보인 사시도,
도 18은 슬라이더와 절연캡 탈착암 및 바이패스 접속구 탈착암의 부분 절개 사시도,
도 19는 절연캡 탈착암이 절연캡에 결합된 상태를 보인 사시도,
도 20은 절연캡을 분리한 상태를 보인 사시도,
도 21은 분리된 절연캡을 제거하고, 바이패스 접속구에 결합된 바이패스 케이블 접속구가 익스텐션 엘보우를 향한 상태를 보인 사시도,
그리고
도 22는 바이패스 케이블 접속구가 익스텐션 엘보우에 접속된 상태를 보인 사시도이다.

이하, 본 발명에 의한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제0926445호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제0926445호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제0926445호에 개시된 구성들 중 목적을 달성하기 위해 특정 구성 일부를 개선한 추가 실시예 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제0926445호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 익스텐션 엘보우(40)는 절연체로 된 내부에 케이블(30)의 선단이 삽입 고정되어 있으며, 양측에는 상기 케이블(30)과 접속된 커넥팅로드(41)와 분기접속핀(42)이 각각 구비되어 있다.

상기 커넥팅로드(41)는 익스텐션 엘보우(40)의 일측으로부터 돌출되어 있으며, 상기 분기접속핀(42)은 익스텐션 엘보우의 일측으로부터 함몰 삽입되어 있다.

상기 커넥팅로드(41)는 지중 배전선로를 구축하기 위한 개폐기(10)와 변압기(20)에 접속되기 위한 것인 반면, 분기접속핀(42)은 별도의 임시개폐기 또는 임시변압기와 연결하기 위한 작업용 바이패스 케이블을 접속하기 위한 것이다.

상기 분기접속핀(42)이 위치하는 익스텐션 엘보우(40)의 후단부에는 상기 분기접속핀(42) 부분을 절연상태로 유지하기 위한 절연캡(43)이 결합된다. 정상적인 배전이 이루어지는 평상시에는 익스텐션 엘보우(40)의 후단부에 절연캡(43)을 결합하여 분기접속핀(42) 부분이 노출되지 않도록 하며, 개폐기 또는 변압기를 교체하여야 하는 경우에 절연캡(43)을 분리하여 분기접속핀(42)에 바이패스 케이블 접속구를 접속할 수 있도록 하는 것이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 개폐기(10)의 양측으로 케이블(30)이 연결된 상태에서 상기 케이블(30) 단부에 결합된 기존의 엘보우 접속구를 본 발명에 따른 익스텐션 엘보우(40)로 교체하고자 하는 경우에는 일측 케이블(30)이 사선상태가 되게 분리하고, 타측의 케이블은 활선상태를 유지하도록 하며, 사선상태의 케이블로부터 기존 엘보우 접속구를 분리 제거한 후 새로운 익스텐션 엘보우(40)로 교체하고 이를 개폐기(100에 접속시킨 상태에서 사선의 케이블을 다시 활선상태가 되도록 접속하면 된다.

타측 케이블 역시 사선상태가 되도록 한 상태에서 기존의 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우(40)로 교체한 상태에서 활선상태가 되게 접속하면, 개폐기(10)에는 지속적으로 전력이 공급되므로 지중 배전선로의 단전 없이도 기존 엘보우 접속구를 익스텐션 엘보우(40)로 교체 시공이 가능하게 되는 것이다.

또한 변압기(20)의 접속구를 교체하고자 하는 경우에도 도 6에 도시한 바와 같이, 변압기(20)의 일측 케이블은 사선상태가 되도록 분리한 후 기존의 엘보우 접속구를 분리 제거한 후 익스텐션 엘보우(40)로 교체 시공하면 되며, 타측 케이블 역시 사선상태에서 접속구에 대한 교체 시공을 수행할 수 있다.

이에 따라 도 7에 도시한 바와 같이, 모든 지중 배전선로의 개폐기(10)와 변압기(20)는 새로운 분기접속기능을 가지는 익스텐션 엘보우(40)로 단말 처리된 케이블(30)에 의하여 연결된 상태를 유지하게 된다.

여기서 도시지역에서는 개폐기(10) 또는 변압기(20)가 환상망 형태로 된 케이블(30)에 의하여 연결되어 있는 상태만을 도시하므로 양측의 케이블 중 일측의 케이블을 사선상태로 변경하더라도 배전선로의 단전이 이루어지지 않았으나, 환상망 형태의 연결이 아니니 일측 편도형 전력 공급이 이루어지는 경우에는 상기와 같은 작업이 이루어지지 않을 것이므로 이때에는 별도의 바이패스 케이블을 사용하여 개폐기(10) 또는 변압기(20)가 무정전 상태에서 접속구에 대한 교체 시공이 이루어지도록 하면 된다.

이와 같이 기존의 엘보우 접속구에 대한 익스텐션 엘보우(40)의 교체 시공이 완료된 지중 배전선로는 개폐기(10) 또는 변압기(20) 및 케이블의 누후화나 고장으로 인한 교체가 이루어져야 하는 경우, 익스텐션 엘보우(40)와 임시송전용 바이패스 케이블(70)을 이용하여 신속, 간편하게 무정전 교체 시공이 가능하게 된다.

즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 각각의 개폐기(10)와 변압기(20)는 익스텐션 엘보우(40)에 의해 지중 배전선로를 구축하고 있는 케이블(30)과 연결되어 있다.

상기 개폐기(10) 또는 변압기(20)를 교체하여야 하는 경우, 익스텐션 엘보우(40)로부터 절연캡(43)을 제거하여 익스텐션 엘보우(40)의 분기접속핀(42)부분이 노출되도록 한다(도 9 참조). 노출된 분기접속핀(42)에 바이패스 케이블(70)의 단부에 구비된 바이패스 케이블 접속구(71)를 삽입하면, 바이패스 케이블(70)을 통해 임시개폐기(50) 또는 임시변압기(60)로 바이패스 연결된다(도 10 및 도 11 참조).

이하, 상술한 분기접속기능을 가지는 익스텐션 엘보우(40)를 이용한 지중 배전선로용 개폐기(10)와 변압기(20)에 대한 다양한 무정전 교체 시공예를 설명한다.

[시공예 1]

도 12는 지중 배전선로 중 일부의 구간에 대한 무정전 교체 시공이 필요하며, 서로 이웃하는 개폐기(10) 사이에 위치하는 변압기(20)에 대한 무정전 교체 시공을 하는 예를 보인 것이다.

개폐기(10)와 연결된 상태의 익스텐션 엘보우(40)에 바이패스 케이블(70)을 연결하여 상기 지중 배전선로를 바이패스 접속하여 활선상태가 유지되게 한 상태에서 교체하고자 하는 변압기(20)에 전력을 공급하는 이웃한 변압기(20) 또는 개폐기(10)로부터 엘보우 접속구를 분리하여 교체하고자 하는 변압기의 케이블이 사선 상태가 되게 하면, 상기 변압기는 전력이 공급되지 않게 된다.

이때 바이패스 케이블(70)에는 교체하고자 하는 변압기(20) 이상의 임시변압기(60)를 연결하여 각 수용가 또는 고객구내에 대한 안정적인 전력공급이 이루어지도록 한다.

이러한 방법으로 순차적인 분리 연결 작업에 의해 교체하고자 하는 변압기(20)가 사선상태로 되므로 해당 변압기에 대한 안전하고 신속한 교체가 가능하게 된다. 이 과정에서 임시변압기(60)는 활선상태의 바이패스 케이블(70)에 의하여 연속하여 전력을 공급하게 되므로 결국 수용가 또는 고객구내에는 무정전 상태가 유지된다.

또한 변압기(20)에 대한 교체 시공이 완료되면, 사선상태의 교체 케이블이 활선상태가 되게 접속하면 교체된 변압기에 전력이 공급되면서 기존의 지중 배전선로를 통한 전력 공급이 이루어지게 된다. 이후 바이패스 케이블을 분리함으로써 무정전 교체 시공이 완료되는 것이다.

이와 같은 변압기의 무정전 교체 시공은 다수의 변압기를 동시에 교체하거나 단일의 변압기를 단독으로 교체하고자 하는 경우에 모두 적용된다.

[시공예 2]

도 12의 도시와 같이 지중 배전선로 중 개폐기와 변압기를 포함한 일부 구간에 대한 전체 무정전 교체 시공이 필요한 경우에는 교체하고자 하는 개폐기와 변압기로부터 이웃하고 있는 주변의 개폐기와 변압기에 접속된 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우에 임시개폐기와 임시변압기를 접속한 바이패스 케이블을 연결한 상태에서 상기 바이패스 케이블로 전력공급이 계속되도록 한 후, 교체 구간 내의 지중케이블을 이웃하는 변압기와 개폐기로부터 분리하여 사선상태로 만든다. 이에 사선상태의 지중케이블 및 개폐기와 변압기의 교체 시공을 수행한 후 교체작업이 이루어진 지중 배전선로에 다시 전력을 공급하고 임시 공급중인 바이패스 케이블을 분리하여 상기 바이패스 케이블을 제거하면 일정 구간에 대한 무정전 교체 시공이 이루어지게 된다.

[시공예 3]

일측 편도형 전력 공급이 이루어지는 개폐기의 교체시에는, 도 13의 도시와 같이 상기의 개폐기와 동등 이상 수준의 용량을 갖는 임시개폐기를 갖는 바이패스 케이블을 교체하고자 하는 개폐기의 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우에 연결하고, 교체하고자 하는 개폐기와 연결된 상태의 변압기는 상기 임시개폐기와 바이패스하여 연결하여 전력공급에 지장이 없도록 한다.

이와 같은 상태에서 상기 개폐기와 변압기를 연결하는 케이블을 이웃하는 변압기와 개폐기로부터 분리하여 사선 상태가 되도록 한 후, 활선상태의 케이블을 개폐기로부터 분리하면 교체하고자 하는 개폐기에 대한 전력 공급이 차단되어 안전한 교체가 가능한 것이고, 임시개폐기로부터 바이패스된 변압기를 통해 각 수용가 및 고객구내로는 연속하여 전력이 공급되는 상태이므로 무정전상태에서의 개폐기 교체가 이루어지게 된다.

[시공예 4]

양측 케이블에 의해 환상망 형태로 전력 공급이 이루어지는 개폐기의 교체시에는 도 14의 도시와 같이 교체하고자 하는 개폐기에 연결된 상태의 케이블이 사선상태가 되게 분리한 후 상기의 개폐기를 안전하게 교체하면 되는 것인데, 교체하고자 하는 개폐기와 연결된 상태의 변압기는 주변의 개폐기로부터 환상망 형태에 의한 전력 공급이 여전히 이루어지고 있는 상태이므로 상기의 개폐기에 대한 전력 공급을 차단하더라도 각 수용가 및 고객 구내로의 전력 공급은 원활히 이루어지므로 역시 무정전 상태에서의 안전한 개폐기 교체가 이루어지게 된다.

[시공예 5]

일측 편도형 전력 공급이 이루어지는 지중 배전선로에 있어 개폐기와 변압기의 사이에 위치하고 있는 또 다른 변압기에 대한 교체 시공이 필요한 경우에는 도 15의 도시와 같이 바이패스 케이블을 일측의 개폐기와 이웃하는 변압기의 익스텐션 엘보우에 각각 접속한 상태에서 해당의 변압기와 동등 이상 용량의 임시변압기를 접속하여 전력공급이 계속되도록 하고, 교체하고자 하는 변압기로 연결되는 케이블을 이웃하는 변압기나 개폐기로부터 분리하여 사선상태에서 해당의 변압기에 대한 안전한 교체 시공을 마친 후, 교체된 변압기에 연결된 케이블을 연결하여 시공이 완료된 선로로 전력을 공급함과 동시에 상기의 임시 바이패스 케이블을 분리 제거하면 무정전 상태에서의 안전한 변압기 교체가 이루어지게 된다.

[시공예 6]

양측 케이블에 의해 전력이 공급되는 환상형 배전상태를 갖는 변압기 중 개폐기와 변압기의 사이에 위치하고 있는 또 다른 변압기에 대한 교체 시공이 필요한 경우에는 도 16의 도시와 같이 바이패스 케이블의 일단을 일측의 개폐기 또는 일측의 변압기에 형성된 익스텐션 엘보우에 연결하고, 해당의 변압기와 동등 이상 용량의 임시변압기를 접속하며, 교체하고자 하는 변압기에 연결되어 있는 케이블을 이웃하는 변압기나 개폐기로부터 분리하여 사선상태에서 상기의 변압기를 안전하게 교체하면 되는 것이며, 교체된 변압기와 연결된 케이블에 전력을 공급한 후 바이패스 케이블을 제거하면 역시 무정전 상태에서의 안전한 변압기 교체가 이루어지게 된다.

이상과 같은 다양한 시공예는 개폐기와 변압기가 편도형 전력공급을 받고 있는지 아니면 환상망 형태의 지중 배전선로를 통해 양측으로부터 전력이 공급되는지에 따라 다양하게 가변될 것이고, 교체 시공하고자 하는 개폐기 또는 변압기와 케이블의 위치나 구간의 형태에 따라 달리 적용될 수 있을 것이다.

도 17 내지 도 22는 본 발명에 의한 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치의 바람직한 제2 실시예를 보인 것이다.

본 실시예에 따른 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치는 상술한 절연캡(43)의 착탈 작업과 바이패스 케이블 접속구(71)의 접속 및 분리를 보다 간편하게 수행할 수 있도록 하기 위하여 절연캡(43)의 후단부와 바이패스 케이블 접속구(71)의 후단부에 각각 걸림홈(44, 72)을 형성하고, 절연캡(43)과 바이패스 케이블 접속구(71)를 탈착하기 위한 작업용 차량(1000)을 더 포함한 것이다.

이하, 설명에서 '고정', '결합' 또는 '장착'은 고정대상부재들 또는 결합대상부재들을 통상적인 볼트/너트 체결방식이나 용접 방식을 사용할 수 있는바 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

또한 모터를 구동하기 위한 전원의 공급 계통 및 유압실린더에 작동유를 공급하기 위한 유압계통에 대하여는 통상적인 방식에 의하여 이루어지는 것이므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 걸림홈(44, 72)은 상, 하단부와 좌, 우측부가 개방된 형태로 형성된다.

상기 작업용 차량(1000)은 대차(1100)와; 상기 대차(1100)에 승강 가능하게 설치되는 승강대(1200)와; 상기 승강대(1200)에 수평 회전 가능하게 설치되는 회전대(1300)와; 상기 회전대(1300)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이더(1400)와; 상기 슬라이더(1400)의 일단부에 설치되어 상기 절연캡(43)의 양측에 형성된 걸림홈(44)에 삽입되어 걸리는 절연캡 탈착암(1500); 및 상기 슬라이더(1400)의 타단부에 설치되어 상기 바이패스 케이블 접속구(71)의 양측에 형성된 걸림홈(72)에 삽입되어 걸리는 바이패스 접속구 탈착암(1600); 을 포함하여 구성된다.

상기 대차(1100)는 차체(1110)와, 상기 차체(1110)에 회전 가능하게 설치되는 복수개의 차륜(1120)을 포함한다.

상기 차체(1110)는 철재 프레임으로 구성되며, 후방부를 확장하여 임시개폐기(50)와 임시변압기(60)를 탑재할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 대차(1100)는 작업용 트럭 등에 의해 견인하거나 적재함에 적재하여 작업 현장으로 이동할 수 있다.

상기 대차(1100)에는 작업용 차량(1000)을 지면에 견고하게 고정하기 위하여 통상적으로 크레인이나 사다리차, 트럭 등에서 설치되는 유압을 이용한 아웃트리거(Out Trigger)(미도시)를 구비하는 것이 바람직하나, 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.

상기 승강대(1200)는 승강안내수단(1210)에 의하여 승강 가능하게 지지됨과 아울러 승강구동수단(1220)에 의하여 승강구동된다.

상기 승강안내수단(1210)은 상기 차체(1110)의 상면에 수직으로 설치되는 복수개(도면에서는 4개)의 승강안내봉(1211)과, 상기 승강대(1200)에 결합되어 상기 승강안내봉(1211)에 승강 안내되는 승강안내부싱(1212)을 포함하여 구성된다.

상기 승강구동수단(1220)은 상기 차체(1110)에 고정설치되며 승강구동로드(1222)가 상기 승강대(1200)에 결합되는 승강구동용 선형액튜에이터(1221)를 포함한다.

상기 승강구동용 선형액튜에이터(1221)는 도시예와 같이 유압실린더를 사용할 수 있으며, 전기모터와 전기모터에 의하여 구동되는 승강구동스크루 및 승강대에 결합되어 상기 승강구동스크루에 나사 맞춤되는 승강구동너트를 포함하는 것을 사용할 수도 있다.

상기 회전대(1300)는 수평회전지지수단(1310)에 의하여 승강대(1200)에 수평회전 가능하게 지지됨과 아울러 회전구동수단(1320)에 의하여 수평회전 구동된다.

상기 수평회전지지수단(1310)은 상기 회전대(1300)의 중심부에 결합되어 하향 연장되는 회전축(1311)을 포함한다. 상기 회전축(1311)은 하단이 상기 승강대(1200)의 상면에 축받이(미도시)에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 상단이 상기 회전대(1300)에 고정된다.

상기 회전구동수단(1320)은 상기 승강대(1200)에 장착되는 회전구동모터(1321)와, 상기 회전구동모터(1321)의 모터축에 결합되는 웜(1322)과, 상기 회전축(1311)에 결합되어 상기 웜(1322)에 맞물리는 웜휠(1323)을 포함하여 구성된다.

상기 슬라이더(1400)는 슬라이딩 안내수단(1410)에 의하여 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지됨과 아울러 슬라이딩구동수단(1420)에 의하여 전후 방향으로 슬라이딩 구동된다.

상기 슬라이딩 안내수단(1410)은 상기 회전대(1300)에 설치된 슬라이딩 가이드봉(1411)과, 상기 슬라이더(1400)의 양측에 설치되어 상기 슬라이딩 가이드봉(1411)에 안내되는 가이드부싱(1412)을 포함하여 구성된다.

상기 슬라이딩구동수단(1420)은 상기 회전대(1300)에 장착되는 선형액튜에이터로 구성할 수 있다.

상기 선형액튜에이터는 도시예와 같이, 상기 회전대(1300)에 장착되는 슬라이딩구동모터(1421)와, 상기 슬라이딩구동모터에 의하여 회전 구동되는 슬라이딩구동스크루(1422)와, 상기 슬라이더(1400)의 하면에 결합되어 상기 슬라이딩구동스크루(1422)에 나사맞춤되는 슬라이딩구동너트(1423)를 포함하여 구성할 수 있으며, 또는 유압실린더나 공압실린더 또는 솔레노이드나 리니어모터를 사용할 수도 있다.

상기 승강구동수단(1220), 회전구동수단(1320) 및 슬라이딩구동수단(1420)은 대차(1100)에 구비된 스위치 또는 조작레버 등에 의하여 작동시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 절연캡 탈착암(1500)과 바이패스 접속구 탈착암(1600) 및 슬라이더(1400)는 구조적 강도를 확보할 수 있음과 아울러 절연성을 확보할 수 있도록 하기 위하여 금속재 본체(1501, 1601, 1401)와, 상기 금속재 본체(1501, 1601, 1401)에 피복되는 절연피복(1502, 1602, 1402)으로 구성하는 것이 바람직하다(도 18 참조).

이하, 작업용 차량(1000)에 의하여 절연캡(43) 및 바이패스 케이블 접속구(71)를 익스텐션 엘보우(40)에 대하여 탈착하는 과정에 대하여 설명한다.

작업용 차량(1000)을 작업용 트럭 등에 견인 또는 적재하여 작업 현장으로 이동시킨다.

작업용 차량(1000)을 절연캡 탈착암(1500)이 익스텐션 엘보우(40)를 향하도록 위치시키고, 아웃트리거(미도시)에 의하여 작업용 차량(1000)을 지면에 견고하게 정착시킨다.

작업용 차량(1000)이 지면에 견고하게 정착된 상태에서 승강대(1200)와 회전대(1300) 및 슬라이더(1400)를 작동시켜 익스텐션 엘보우(40)에 결합되어 있는 절연캡 탈착암(1500)이 절연캡(43)의 걸림홈(44)의 하부에 위치하도록 한다.

승강대(1200)의 작동은 선형액튜에이터(1221)를 가동시켜 승강구동로드(1222)가 상방으로 돌출되면서 승강대(1200)와 그 위치에 설치된 회전대(1300), 슬라이더(1400), 절연캡 탈착암(1500) 및 바이패스 접속구 탈착암(1600)이 상승하도록 하는 것에 의하여 이루어진다.

상기 회전대(1300)의 작동은 회전구동모터(1321)를 가동시켜 웜(1322)과 이에 맞물려 있는 웜휠(1323)이 회전하도록 하는 것에 의하여 이루어진다. 상기 웜휠(1323)은 승강대(1200)에 하단이 회전 가능하게 지지되고 상단이 회전대(1300)에 결합되어 있는 회전축(1311)에 결합되어 있으므로 웜휠(1323)의 회전에 따라 회전대(1300)가 회전하게 된다.

상기 슬라이더(1400)의 작동은 선형액튜에이터를 가동시키는 것에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 회전대(1300)에 장착되는 슬라이딩구동모터(1421)를 가동시켜 슬라이딩구동스크루(1422)가 회전하도록 하여 슬라이딩구동스크루(1422)와 슬라이딩구동너트(1423)의 나사작용에 의하여 이루어진다. 즉, 슬라이딩구동스크루(1422)가 회전하면 이에 맞물려 있는 슬라이딩구동너트(1423)가 전후 방향으로 이동하게 되고, 이 슬라이딩구동너트(1423)가 슬라이더(1400)의 하면에 결합되어 있으므로 슬라이더(1400)와 이에 결합된 절연캡 탈착암(1500)과 바이패스 접속구 탈착암(1600)이 전진 또는 후진하는 방향으로 슬라이딩하게 된다.

절연캡 탈착암(1500)이 절연캡(43)의 걸림홈(44)의 하부에 위치하는 상태에서 승강대(1200)를 상승시키면, 절연캡 탈착암(1500)이 절연캡(43)의 걸림홈(44)에 삽입되어 걸리게 된다.

이 상태에서 슬라이더(1400)를 후퇴방향으로 이동시키면, 절연캡 탈착암(1500)에 걸려 있는 절연캡(43)이 당겨져서 익스텐션 엘보우(40)로부터 분리된다.

익스텐션 엘보우(40)로부터 분리된 절연캡(43)은 절연캡 탈착암(1500)로부터 제거한다.

추후 절연캡(43)을 익스텐션 엘보우(40)에 결합하는 과정은 상술한 분리 과정의 역순으로 이루어질 수 있다.

회동대(1300)를 180도 회전시켜 바이패스 접속구 탈착암(1600)이 익스텐션 엘보우(40)를 향하도록 한다.

바이패스 접속구 탈착암(1600)에 바이패스 케이블 접속구(71)를 결합한다.

바이패스 케이블 접속구(71)를 바이패스 접속구 탈착암(1600)에 결합함에 있어서는 바이패스 케이블 접속구(71)를 바이패스 접속구 탈착암(1600)의 상부에 위치시킨 상태에서 하강시켜 바이패스 접속구 탈착암(1600)이 바이패스 케이블 접속구(71)의 걸림홈(72)에 삽입되어 걸리도록 한다.

이때 절연캡(43)들 분리하기 전에 바이패스 케이블 접속구(71)를 바이패스 접속구 탈착암(1600)에 미리 결합해둘 수도 있다.

이 상태에서 슬라이더(1400)를 전진시키면 바이패스 케이블 접속구(71)가 익스텐션 엘보우(40)에 삽입되어 접속된다.

바이패스 케이블 접속구(71)가 익스텐션 엘보우(40)에 접속되면 승강대(1200)를 하강시켜 바이패스 접속구 탈착암(1600)이 바이패스 케이블 접속구(71)의 걸림홈(72)로부터 분리된다.

추후 바이패스 케이블 접속구(71)를 익스텐션 엘보우(40)로부터 분리하는 과정은 상술한 접속 과정의 역순으로 이루어질 수 있다.

본 실시예에 따르면 작업자가 익스텐션 엘보우(40)로부터 절연캡(43)을 분리하는 작업과, 바이패스 케이블 접속구(71)를 익스텐션 엘보우(40)에 접속하는 작업과, 절연캡(43)을 익스텐션 엘보우(40)에 결합하는 작업 및 바이패스 케이블 접속구(71)을 익스텐션 엘보우(40)로부터 분리하는 작업을 작업자가 수작업으로 수행하지 않고, 대차(1100), 승강대(1200), 회전대(1300), 슬라이더(1400), 절연캡 탈착암(1500) 및 바이패스 접속구 탈착암(1600)들 구비한 작업용 차량(1000)에 의하여 수행할 수 있으므로 작업자가 감전사고를 당하는 일이 없이 안전하게 작업을 수행할 수 있게 된다.

10, 10' : 개폐기 20, 20' : 변압기
30, 30' : 케이블 40 : 익스텐션 엘보우
42 : 분기접속핀 50 : 임시개폐기
60 : 임시변압기 100, 100' : 개폐기
110, 110' : 변압기 1000 : 작업용 차량
1100 : 대차 1200 : 승강대
1300 : 회전대 1400 : 슬라이더
1500 : 절연캡 탈착암 1600 : 바이패스 접속구 탈착암

Claims (1)

1. 지중배전선로용 케이블의 단부에 결합된 기존의 엘보우 접속구에 의해 연결된 지중배전선로용 개폐기와 변압기 및 이들을 연결하는 케이블의 고장이나 노후화로 인한 교체를 위하여 기존의 엘보우 접속구와 교체되는 분기접속기능을 갖는 익스텐션 엘보우와, 임시송전을 위한 바이패스 케이블과, 임시개폐기 및 임시변압기를 사용하여 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치에 있어서;
   상기 익스텐션 엘보우는, 지중선로를 구축하는 케이블이 절연체로 된 익스텐션 엘보우의 일측으로 돌출되는 커넥팅로드와 통전상태로 연결되게 하고, 상기 익스텐션 엘보우의 타측으로는 상기 케이블 및 커넥팅로드와 통전상태로 연결된 분기접속핀이 형성되게 하되, 상기의 분기접속핀은 절연체인 익스텐션 엘보우의 내측에 함몰 위치되고, 상기 분기접속핀이 위치하는 익스텐션엘보우에는 분리 가능한 별도의 절연캡을 결합 형성하여 구성되며;
   상기 절연캡의 후단부와 바이패스 케이블 접속구의 후단부에 각각 상, 하단부와 좌, 우측부가 개방된 형태의 걸림홈을 형성하고, 상기 절연캡과 바이패스 케이블 접속구를 탈착하기 위한 작업용 차량을 더 포함하여 구성되고,
   상기 작업용 차량은 대차와; 상기 대차에 승강 가능하게 설치되는 승강대와; 상기 승강대에 수평 회전 가능하게 설치되는 회전대와; 상기 회전대에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 일단부에 설치되어 상기 절연캡의 양측에 형성된 걸림홈에 삽입되어 걸리는 절연캡 탈착암; 및 상기 슬라이더의 타단부에 설치되어 상기 바이패스 케이블 접속구의 양측에 형성된 걸림홈에 삽입되어 걸리는 바이패스 접속구 탈착암; 을 포함하여 구성되며,
   상기 절연캡 탈착암과 바이패스 접속구 탈착암 및 슬라이더는 구조적 강도를 확보할 수 있음과 아울러 절연성을 확보할 수 있도록 하기 위하여 금속재 본체와, 상기 금속재 본체에 피복되는 절연피복으로 구성됨을 특징으로 하는 지중 배전선로의 무정전 바이패스 공법을 구현하기 위한 장치.

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