KR101651001B1 - 고압 케이블 절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 케이블 절단기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고압 케이블 절단기는 전원을 공급받아 회전 구동하는 모터; 모터의 회전운동력을 직선운동력으로 변환해주는 회전-직선 운동 변환부; 회전-직선 운동 변환부에 의해 변환된 직선운동력을 전달받아 전진하여 절단 대상 케이블의 전류 흐름 여부를 감지하고, 전류가 흐르지 않을 경우 다시 전진하여 케이블을 절단하는 가동부; 및 가동부에 의한 전류 감지 시 모터의 구동 및 가동부의 동작을 모두 정지시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 유압식 작동 메커니즘 대신 전동식 작동 메커니즘을 채용함으로써, 절단기의 중량을 대폭 줄일 수 있고, 오일 대신 전기의 사용으로 유지보수가 용이하며, 활선 상태의 케이블 절단 작업 시 케이블의 활선 상태 여부를 센서에 의해 미리 감지하여 절단기의 작동 여부를 결정하고, 센서에 의해 전류가 감지될 경우 절단기의 작동을 자동으로 중지시킴으로써 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.

Description

고압 케이블 절단기{Cutting machine for high voltage cable}

본 발명은 고압 케이블 절단기에 관한 것으로서, 특히 전동식 구동 메커니즘으로 유지보수가 용이하고, 케이블의 활선 상태를 미리 감지하여 자동으로 작동을 중지함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 고압 케이블 절단기에 관한 것이다.

일반적인 유압식 케이블 절단기는 한 쌍의 절단칼이 가위식으로 힌지 설치된 절단기와, 이 절단기에 유압을 공급하는 유압발생장치로 이루어져 있으며, 유압발생장치에서 절단기로 공급되는 유압에 의해 케이블 등의 절단물체를 절단하도록 되어 있다.

이상과 같은 유압식 케이블 절단기는 절단기 엔진에 펌프와 오일탱크를 설치하고, 엔진에서 발생하는 구동력으로 펌프를 회전시켜 오일 탱크 내의 오일을 절단기에 설치된 실린더로 압송하여 절단기의 가위식 절단칼이 벌어졌다 오므려졌다 하면서 케이블 등의 절단물체를 절단하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 유압식 케이블 절단기는 절단기의 절단칼이 벌어질 때나 오므려질 때 모두 엔진의 구동에 의한 펌프의 펌핑 압력이 계속적으로 공급되어 절단기를 사용하지 않고 잠시 대기하는 동안에도 엔진은 계속적으로 구동하고 있으므로 불필요하게 연료가 낭비되는 문제가 있다. 또한, 유압식 메커니즘에 따라 전체적으로 장치의 크기가 크고 중량이 무거워 취급 및 이동이 용이하지 않고, 오일의 사용으로 유지보수가 어려우며, 활선 상태의 케이블 절단 시 케이블에 전류가 흐르는지를 직접 감지할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아 심각한 안전사고를 유발할 수 있는 문제가 있다.

한편, 이상과 같은 종래 유압식 케이블 절단기에 대응하여 종래 전동 케이블 절단기가 한국 등록특허 제10-0573253호에 개시되어 있다. 이 전동 케이블 절단기는 축전지를 전원으로 하는 전동모터, 클러치 기구, 중간기어 감속기구, 유성기어 감속(변속)기구, 구속기어열, 절단부를 구비한다. 이러한 전동 케이블 절단기는 전동모터의 회전력을 전동모터의 구동축에 고정된 구동기어에서 중간기어 감속기구와 유성기어 감속기구를 통해 최종단의 구동기어(작은 기어)로 전달하여, 구속기어열을 통해 절단부의 회전날이 구동되도록 구성되어 있다.

이상과 같은 종래 전동 케이블 절단기는 동력을 발생하는 구동 메커니즘이 전동 모터와 그 전동 모터에 전원을 공급하는 축전지로 구성되어 있어, 종래 유압식 케이블 절단기에서의 중량 문제와 오일 사용에 따른 문제 등을 해소할 수는 있다. 그러나, 종래 유압식 케이블 절단기와 마찬가지로 절단기 자체에 케이블에 흐르는 전류를 감지할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아 활선 상태의 케이블 절단 시 안전사고를 일으킬 수 있는 문제를 내포하고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2005-0037961호(2005.04.25 공개) 한국 공개특허공보 제10-2004-0082365호(2004.09.24 공개)

본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 케이블의 활선 상태를 센서에 의해 미리 감지하여 절단기의 작동 여부를 결정함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 고압 케이블 절단기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 전동식 작동 메커니즘을 채용함으로써 유압식 케이블 절단기에 비해 중량을 대폭 줄이고, 유지보수가 용이한 고압 케이블 절단기를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기는,

절단기의 메인 프레임을 이루는 주몸체부;

상기 주몸체부의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 회전 구동하는 모터;

상기 모터와 전기적으로 연결되며, 모터에 전원을 공급하는 전원공급부;

상기 모터의 회전축과 기계적으로 연결되며, 모터의 회전속도를 소정의 감속비로 감속 변환하는 감속기;

상기 감속기와 기계적으로 연결되며, 감속기에 의해 감속된 회전운동력을 전달받아 직선운동력으로 변환해주는 회전-직선 운동 변환부;

상기 주몸체부의 일측에 설치되며, 상기 회전-직선 운동 변환부에 의해 변환된 직선운동력을 전달받아 전진하여 절단 대상 케이블의 전류 흐름 여부를 감지하고, 전류가 흐르지 않을 경우 다시 전진하여 케이블을 절단하는 가동부; 및

상기 모터의 기동/정지 및 정/역 회전 동작을 제어하며, 상기 가동부에 의한 전류 감지 시 상기 모터의 구동 및 상기 가동부의 동작을 모두 정지시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 감속기와 상기 회전-직선 운동 변환부 사이에는 상기 감속기에 의해 감속된 회전력을 전달받아 소정의 감속비로 다시 감속하여 전달하는 감속 기어군을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부로부터 모터 제어 관련 신호를 수신하여 모터를 구동 및 정지, 정회전 및 역회전 구동시키는 모터 드라이버를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 주몸체부의 일단에는 케이블의 안착을 위한 케이블 안착부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이블 안착부에는 안착된 케이블을 고정시켜 주기 위한 케이블 고정부재가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 전원공급부는 외부로부터 상용 전원을 공급받아 상기 모터에 공급하는 상용전원 공급부와, 배터리 셀에 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 배터리부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 가동부는,

절단 대상의 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 제1 가동부;

상기 제1 가동부의 내측 및 후방에 설치되고, 선단부에는 검전 센서가 구비되며, 상기 제1 가동부의 진입 동작 후 전진하여 상기 검전 센서에 의해 상기 케이블에 흐르는 전류를 감지하는 제2 가동부; 및

상기 제1, 제2 가동부를 지지 및 제1, 제2 가동부의 이동경로를 제공하도록 상기 주몸체부에 설치되며, 몸체의 일단은 상기 회전-직선 운동 변환부에 연결되고, 몸체의 타단에는 케이블 절단용 칼날이 장착되며, 상기 검전 센서에 의한 전류 미감지 시 전진하여 상기 케이블 절단용 칼날에 의해 케이블을 절단하는 제3 가동부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 가동부는 그 내측에 상기 제2 가동부의 안착 및 이동 경로를 제공하기 위한 홈부 및 돌출턱부가 형성되며, 상호 대칭 구조를 갖는 한 쌍의 가이드부재; 및 그 한 쌍의 가이드 부재의 각각의 일측 단부에 개폐 가능하게 설치되며, 전달된 직선운동력에 의해 전진하여 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 첨두절개부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 가동부는 그 선단부에 케이블 내부의 전류의 흐름을 감지하기 위한 검전 센서가 설치되는 제1 플레이트부; 그 제1 플레이트부보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제1 플레이트부에 연장 형성되는 제2 플레이트부; 및 그 제2 플레이트부보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제2 플레이트부에 연장 형성되는 제3 플레이트부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제3 가동부는 상기 제1 및 제2 가동부의 안착과 이동경로를 제공하는 "ㄷ"자 형의 몸체부와; 그 "ㄷ"자 형의 몸체부의 길이방향을 따라 전후진 왕복 직선운동이 가능하도록 상기 몸체부와 기계적으로 결합되며, 그 일단은 상기 제2 가동부에 연결되고, 타단은 상기 회전-직선 운동 변환부에 연결되는 커넥팅 부재를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 유압식 작동 메커니즘 대신 전동식 작동 메커니즘을 채용함으로써, 절단기의 중량을 대폭 줄일 수 있고, 오일 대신 전기의 사용으로 유지보수가 용이한 장점이 있다.

또한, 활선 상태의 케이블 절단 작업 시 케이블의 활선 상태 여부를 센서에 의해 미리 감지하여 절단기의 작동 여부를 결정하고, 센서에 의해 전류가 감지될 경우 절단기의 작동을 자동으로 중지시킴으로써 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고압 케이블 절단기의 전체적인 구성을 보여주는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 고압 케이블 절단기의 가동부 및 그 주변부의 부분 발췌도.
도 3은 도 1에 도시된 고압 케이블 절단기의 가동부 및 주몸체부의 구성을 보여주는 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 고압 케이블 절단기의 가동부 및 주몸체부의 구성을 보여주는 배면도.
도 5는 도 1에 도시된 고압 케이블 절단기에 있어서, 검전 센서가 첨두절개부의 입구를 열고 케이블의 내부로 일정 깊이 진입한 상태를 보여주는 도면.
도 6은 도 1에 도시된 고압 케이블 절단기의 제3 가동부의 선단에 케이블 절단용 칼날이 설치된 상태를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기의 가동부에 형성되어 있는 슬롯 및 슬롯을 따라 움직이는 브레이킹 돌기들을 보여주는 부분 절체 저면도.
도 8은 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기의 가동부에 형성되어 있는 슬롯 및 슬롯을 따라 움직이는 브레이킹 돌기들을 보여주는 부분 절체 평면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 고압 케이블 절단기를 나타낸 것으로서, 도 1은 전체적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 고압 케이블 절단기의 가동부 및 그 주변부의 부분 발췌도이며, 도 3 및 도 4는 고압 케이블 절단기의 가동부 및 주몸체부의 구성을 보여주는 평면도 및 배면도이고, 도 5는 고압 케이블 절단기의 검전 센서가 첨두절개부의 입구를 열고 케이블의 내부로 일정 깊이 진입한 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기(100)는 주몸체부(101), 모터(102), 전원공급부(미도시), 감속기(103), 회전-직선 운동 변환부(105), 가동부 (106) 및 제어부(미도시) 등을 포함하여 구성된다.

상기 주몸체부(101)는 절단기의 메인 프레임을 이룬다. 이와 같은 주몸체부 (101)는 금속 재질, 합성수지 재질 등으로 제작될 수 있다. 여기서, 이와 같은 주몸체부(101)의 일단에는 케이블의 안착을 위한 케이블 안착부(101a)가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 케이블 안착부(101a)에는 안착된 케이블을 고정시켜 주기 위한 케이블 고정부재(101f)가 더 설치될 수 있다.

상기 모터(102)는 상기 주몸체부(101)의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 회전 구동한다. 이와 같은 모터(102)로는 직류 모터 또는 교류 모터가 모두 사용될 수 있다.

상기 전원공급부(미도시)는 본 발명의 케이블 절단기 장치의 소정 부위에 마련되며,모터(102)와 전기적으로 연결되어 모터(102)에 전원을 공급한다. 여기서, 이와 같은 전원공급부는 외부로부터 상용 전원을 공급받아 상기 모터(102)에 공급하는 상용전원 공급부(미도시)와, 배터리 셀에 충전된 전원을 상기 모터(102)에 공급하는 배터리부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 케이블 절단기는 상용전원을 용이하게 공급받을 수 있는 장소에서는 상용전원 공급부를 통해 상용 전원을 공급받아 모터(102)에 전원을 공급하고, 상용 전원을 공급받기 어려운 장소에서는 배터리부의 전원을 모터(102)에 공급하도록 구성되는 것이다. 또한, 이와 같은 전원공급부(미도시)는 모터(102) 구동용 전원을 공급함은 물론 후술하는 제어부와 검전 센서의 동작을 위한 전원도 공급한다. 따라서, 전원공급부(미도시)에는 AC/DC 컨버터 또는 DC/DC 컨버터 등이 구비될 수 있다.

상기 감속기(103)는 모터(102)의 회전축과 기계적으로 연결되며, 모터(102)의 회전속도를 소정의 감속비로 감속 변환한다. 이와 같은 감속기(103)로는 기성 제품의 감속기가 사용될 수 있다.

여기서, 이상과 같은 감속기(103)와 후술되는 회전-직선 운동 변환부(105) 사이에는 상기 감속기(103)에 의해 감속된 회전력을 전달받아 소정의 감속비로 다시 감속하여 전달하는 감속 기어군(104)이 더 설치될 수 있다.

상기 회전-직선 운동 변환부(105)는 상기 감속기(103)와 기계적으로 연결되며 (위에서와 같이 감속 기어군(104)이 더 설치될 경우, 감속 기어군(104)과 기계적으로 연결되며), 감속기(103)에 의해 감속된(감속 기어군(104)이 더 설치될 경우, 감속 기어군(104)에 의해 감속된) 회전운동력을 전달받아 직선운동력으로 변환해 준다.

이상과 같은 회전-직선 운동 변환부(105)는 워엄 및 워엄기어를 이용한 방식 또는 실린더를 이용한 방식 등이 사용될 수 있다. 또한, 이와 같은 회전-직선 운동 변환부(105)도 시중에서 판매되고 있는 기성 제품이 사용될 수 있다.

상기 가동부(106)는 상기 주몸체부(101)의 일측에 설치되며, 상기 회전-직선 운동 변환부(105)에 의해 변환된 직선운동력을 전달받아 전진하여 절단 대상 케이블의 전류 흐름 여부를 감지하고, 전류가 흐르지 않을 경우 다시 전진하여 케이블을 절단한다.

상기 제어부(미도시)는 모터(102)의 기동/정지 및 정/역 회전 동작 등을 제어하며, 상기 가동부(106)에 의한 전류 감지 시 상기 모터(102)의 구동 및 상기 가동부 (106)의 동작을 모두 정지시키도록 하는 제어신호를 출력한다. 이와 같은 제어부는 감속기(103)의 박스 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 또한, 이와 같은 제어부로는 마이크로프로세서나 PLC 등이 사용될 수 있다.

여기서, 상기 제어부로부터 모터 제어 관련 신호를 수신하여 모터(102)를 구동 및 정지, 정회전 및 역회전 구동시키는 모터 드라이버(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 모터 드라이버는 제어부와 함께 감속기(103)의 박스 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 또한, 모터 드라이버에는 직류를 교류로 변환하여 모터(102)에 공급하는 인버터 회로 등이 구비될 수 있다.

또한, 상기 가동부(106)는 제1 가동부(106a), 제2 가동부(106b), 제3 가동부 (106c)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1 가동부(106a)는 모터(102)의 구동에 따라 직선운동력이 전달되면 절단 대상의 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 동작을 수행한다. 이와 같은 제1 가동부(106a)는 그 내측에 상기 제2 가동부(106b)의 안착 및 이동 경로를 제공하기 위한 홈부 및 돌출턱부가 형성되며, 상호 대칭 구조를 갖는 한 쌍의 가이드부재(106a-1, 106a-2)(도 2 참조) 및 그 한 쌍의 가이드 부재(106a-1, 106a-2)의 각각의 일측 단부에 개폐 가능하게 설치되며, 전달된 직선운동력에 의해 전진하여 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 첨두절개부(201)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 가동부(106a)의 몸체 소정 부위에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 가동부(106a)의 일정 거리 이동 후, 더 이상의 전진을 정지시키기 위한 제1 브레이킹 돌기(701)가 설치되고, 상기 제3 가동부(106c)의 몸체 소정 부위에는 상기 제1 브레이킹 돌기(701)의 이동 안내를 위한 제1 슬롯(701s)이 형성될 수 있다.

상기 제2 가동부(106b)는 상기 제1 가동부(106a)의 내측 및 후방에 설치되고, 선단부에는 검전 센서(202)가 구비되며, 상기 제1 가동부(106a)의 진입 동작 후 전진하여 상기 검전 센서(202)에 의해 상기 케이블에 흐르는 전류를 감지한다. 이와 같은 제2 가동부(106b)는 그 선단부에 케이블 내부의 전류의 흐름을 감지하기 위한 검전 센서(202)가 설치되는 제1 플레이트부(211); 그 제1 플레이트부(211)보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제1 플레이트부(211)에 연장 형성되는 제2 플레이트부(212); 및 그 제2 플레이트부(212)보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제2 플레이트부(212)에 연장 형성되는 제3 플레이트부(213)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 가동부(106b)의 몸체 소정 부위에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 가동부(106b)의 일정 거리 이동 후, 더 이상의 전진을 정지시키기 위한 제2 브레이킹 돌기(702)가 설치되고, 상기 제3 가동부(106c)의 몸체 소정 부위에는 상기 제2 브레이킹 돌기(702)의 이동 안내를 위한 제2 슬롯(701s)이 형성될 수 있다.

상기 제3 가동부(106c)는 상기 제1, 제2 가동부(106a,106b)를 지지 및 제1, 제2 가동부(106a,106b)의 이동경로를 제공하도록 상기 주몸체부(101)에 설치되며, 몸체의 일단은 상기 회전-직선 운동 변환부(105)에 연결되고, 몸체의 타단(하면부 선단)에는 케이블 절단용 칼날(600)(도 6 참조)이 장착되며, 상기 검전 센서(202)에 의한 전류 미감지 시 전진하여 상기 케이블 절단용 칼날(600)에 의해 케이블을 절단한다.

이상과 같은 제3 가동부(106c)는 상면에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 가동부(106a,106b)의 안착과 이동경로를 제공하는 대략 "ㄷ"자 형의 몸체부(106c-1)와; 그 "ㄷ"자 형의 몸체부(106c-1)의 길이방향을 따라 전후진 왕복 직선운동이 가능하도록 상기 "ㄷ"자 형의 몸체부(106c-1)와 기계적으로 결합되며, 그 일단은 상기 제2 가동부(106b)에 연결되고, 타단은 상기 회전-직선 운동 변환부(105)에 연결되는 커넥팅 부재(106c-2)를 포함하여 구성될 수 있다.

그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기에 의한 케이블 절단 과정에 대하여 설명해 보기로 한다.

먼저, 절단 대상 케이블(예를 들면, 철거용 지중 고압 케이블)을 우선 주몸체부(101)의 선단부에 형성되어 있는 케이블 안착부(101a)에 안착시킨 후, 한 쌍의 케이블 고정부재(101f)를 내부로 조여 케이블을 견고하게 고정시킨다. 그런 후, 모터(102)에 전원을 인가하여 모터(102)를 구동시킨다. 그러면, 모터(102)로부터 발생한 회전운동력은 감속기(103), 감속 기어군(104) 및 회전-직선 운동변환부(105)를 거쳐 직선운동력으로 변환되어 커넥팅 부재(106c-2)로 전달되고, 그 결과 커넥팅 부재(106c-2)는 전진하게 된다. 커넥팅 부재(106c-2)가 전진하면 제1 가동부(106a) 및 제2 가동부(106b)가 동시에 전진하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가동부(106a)의 선단에 설치되어 있는 첨두절개부(201)가 케이블(501)의 외피를 찢고 케이블(501)의 내부로 일정 깊이만큼 진입하게 된다. 이와 같이, 첨두절개부(201)가 케이블(501)의 내부로 일정 깊이만큼 진입하게 되면, 제1 가동부(106a)는 더 이상 전진하지 않고 멈추게 되며, 제1 가동부(106a)의 멈춤과 동시에 제2 가동부(106b)가 전진하여 검전 센서(202)가 첨두절개부(201)의 닫힌 입구를 열고 케이블(501)의 내부로 일정 깊이만큼 진입하게 된다. 이때, 제2 가동부(106b)도 더 이상 전지하지 않고 멈추게 된다. 이러한 상태에서 검전 센서(202)는 케이블(501)에 흐르는 전류를 감지하게 되며, 이때 검전 센서(202)에 의해 전류가 감지되면, 제어부는 모터(102)의 구동 및 가동부(106)의 동작을 모두 정지시키도록 하는 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 절단기의 모든 동작은 정지된다.

한편, 검전 센서(202)에 의해 전류가 감지되지 않으면, 제어부는 모터(102)가 계속 구동되도록 하는 제어 신호를 출력하고, 이에 따라 모터(102)가 구동하여 회전운동력이 회전-직선 운동변환부(105)에 의해 직선운동력으로 변환되어 전달되며, 제3 가동부(106c)는 커넥팅부재(106c-2)를 통해 그 직선운동력을 전달받아 전진하게 된다. 제3 가동부(106c)가 전진함에 따라 제3 가동부(106c)의 선단부에 설치되어 있는 케이블 절단용 칼날(600)은 케이블(501)을 강하게 밀고 나가게 되며, 이러한 작용에 의해 케이블 안착부(101a) 및 케이블 고정부재(101f)에 의해 고정되어 있던 케이블(501)은 절단된다. 케이블의 절단 후, 제어부는 모터(102)를 역회전시키기 위한 제어신호를 출력하고, 모터 드라이버는 이 제어신호를 수신하여 모터(102)에 역회전 구동신호를 인가하며, 이에 따라 모터(102)가 역회전하여 전진했던 가동부(106)가 후진하여 원상 복귀하게 된다.

여기서, 이상과 같은 일련의 동작 과정에 있어서, 상기 제1∼제3 가동부(106a∼106c)의 전진 및 정지 메커니즘에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 부연 설명해 보기로 한다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기의 가동부에 형성되어 있는 슬롯 및 슬롯을 따라 움직이는 브레이킹 돌기들을 각각 보여주는 부분 절체 저면도 및 평면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 회전-직선 운동변환부(105)의 내부에 설치된 실린더(미도시)가 전진하게 되면, 그에 연동하여 제3 가동부(106c), 제1 가동부 (106a), 제2 가동부(106b)가 함께 전진하게 된다. 이때, 제1 가동부(106a) 정지용의 한 쌍의 제1 브레이킹 돌기(701)(도 7, 8 참조)는 제3 가동부(106c)에 형성되어 있는 제1 슬롯(701s)(801s)(도 7, 8 참조)을 따라 움직이고, 제2 가동부(106b) 정지용의 한 쌍의 제2 브레이킹 돌기(702)(도 7, 8 참조)는 제3 가동부(106c)에 형성되어 있는 제2 슬롯(702s)(802s)(도 7, 8 참조)을 따라 움직인다.

상기에서와 같이 제1 가동부(106a)가 전진하게 되면, 제1 가동부(106a)의 선단에 설치되어 있는 첨두절개부(201)도 전진하여 케이블(501)(도 5 참조)의 외피를 찢고 케이블(501)의 내부로 일정 깊이까지 전진하게 된다. 이렇게 하여 첨두절개부 (201)가 일정 깊이까지 도달하여 케이블(501)의 외피를 만나게 되면, 제1 가동부(106a)는 상대적으로 일시 정지하게 되고, 제3 가동부(106c) 및 제2 가동부(106b)는 계속 이동하게 되는 상대 운동이 발생한다.
그에 따라, 제1 브레이킹 돌기(701)는 제1 슬롯(701s)(801s)을 따라 슬라이딩 이동하여, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 슬롯(701s)의 상부에 도달하게 되어 걸려서 제1 가동부(106a)는 정지하는 반면, 제3 가동부(106c)는 제1 가동부(106a)와 움직임상 독립적으로 분리되어 계속 이동하게 된다.

이때, 제3 가동부(106c)와 함께 제2 가동부(106b)는 계속 전진하여 첨두절개부(201)를 벌려 케이블(501)의 외피를 벌려주게 되고, 이에 따라 검전 센서(202)가 전진하여 케이블(501)의 내부에 닿게 되면 상대적으로 제2 가동부(106b)는 일시 정지하게 되고, 제3 가동부(106c)는 계속 이동하게 되는 상대 운동이 발생한다.
검전 센서(202)는 케이블(501)에 전류가 흐르는지의 여부를 감지하게 된다. 즉, 케이블(501)이 활선 상태인지를 판별하게 된다.

이때, 제2 브레이킹 돌기(702)는 제2 슬롯(702s)(802s)을 따라 슬라이딩 이동하여, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 슬롯(702s)의 상부에 도달하게 되어 걸려서 제2 가동부(106b)는 정지하는 반면, 제3 가동부(106c)는 제2 가동부(106b)와 움직임상 독립적으로 분리되어 계속 이동하게 된다.

한편, 상기 검전 센서(202)에 의한 케이블(501)의 활선 상태 여부 판별에서, 케이블(501)이 활선 상태가 아닌 것으로 판별되면, 제3 가동부(106c)는 전진하게 되고, 이에 따라 제3 가동부(106c)의 선단에 설치되어 있는 케이블 절단용 칼날(600) (도 6 참조)이 전진하여 케이블(501)을 절단한다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 고압 케이블 절단기는 활선 상태의 케이블 절단 작업 시 케이블의 활선 상태 여부를 센서에 의해 미리 감지하여 절단기의 작동 여부를 결정하고, 센서에 의해 전류가 감지될 경우 절단기의 작동을 자동으로 중지시킴으로써 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래의 유압식 작동 메커니즘 대신 전동식 작동 메커니즘을 채용함으로써 절단기의 중량을 대폭 줄일 수 있고, 오일 대신 전기의 사용으로 유지보수가 용이하며, 그에 따른 비용 절감의 효과가 있다.

이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100...(본 발명) 고압 케이블 절단기 101...주몸체부
101a...케이블 안착부 101f...케이블 고정부재
102...모터 103...감속기
104...감속 기어군 105...회전-직선 운동 변환부
106...가동부 106a...제1 가동부
106a-1,106a-2...가이드 부재 106b...제2 가동부
106c...제3 가동부 106c-1..."ㄷ"자 형의 몸체부
106c-2...커넥팅 부재 201...첨두절개부
202...검전 센서 211...제1 플레이트부
212...제2 플레이트부 213...제3 플레이트부
501...케이블 600...케이블 절단용 칼날
701,702...제1, 제2 브레이킹 돌기 701s,801s...제1 슬롯
702s,802s...제2 슬롯

Claims (12)

1. 절단기의 메인 프레임을 이루는 주몸체부;
   상기 주몸체부의 일측에 설치되며, 전원을 공급받아 회전 구동하는 모터;
   상기 모터와 전기적으로 연결되며, 모터에 전원을 공급하는 전원공급부;
   상기 모터의 회전축과 기계적으로 연결되며, 모터의 회전속도를 소정의 감속비로 감속 변환하는 감속기;
   상기 감속기와 기계적으로 연결되며, 감속기에 의해 감속된 회전운동력을 전달받아 직선운동력으로 변환해주는 회전-직선 운동 변환부;
   상기 주몸체부의 일측에 설치되며, 상기 회전-직선 운동 변환부에 의해 변환된 직선운동력을 전달받아 전진하여 절단 대상 케이블의 전류 흐름 여부를 감지하고, 전류가 흐르지 않을 경우 다시 전진하여 케이블을 절단하는 가동부; 및
   상기 모터의 기동/정지 및 정/역 회전 동작을 제어하며, 상기 가동부에 의한 전류 감지 시 상기 모터의 구동 및 상기 가동부의 동작을 모두 정지시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하고,
   상기 가동부는,
   절단 대상의 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 제1 가동부;
   상기 제1 가동부의 내측 및 후방에 설치되고, 선단부에는 검전 센서가 구비되며, 상기 제1 가동부의 진입 동작 후 전진하여 상기 검전 센서에 의해 상기 케이블에 흐르는 전류를 감지하는 제2 가동부; 및
   상기 제1, 제2 가동부를 지지 및 제1, 제2 가동부의 이동경로를 제공하도록 상기 주몸체부에 설치되며, 몸체의 일단은 상기 회전-직선 운동 변환부에 연결되고, 몸체의 타단에는 케이블 절단용 칼날이 장착되며, 상기 검전 센서에 의한 전류 미감지 시 전진하여 상기 케이블 절단용 칼날에 의해 케이블을 절단하는 제3 가동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 감속기와 상기 회전-직선 운동 변환부 사이에는 상기 감속기에 의해 감속된 회전력을 전달받아 소정의 감속비로 다시 감속하여 전달하는 감속 기어군을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부로부터 모터 제어 관련 신호를 수신하여 모터를 구동 및 정지, 정회전 및 역회전 구동시키는 모터 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 주몸체부의 일단에는 케이블의 안착을 위한 케이블 안착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 케이블 안착부에는 안착된 케이블을 고정시켜 주기 위한 케이블 고정부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전원공급부는 외부로부터 상용 전원을 공급받아 상기 모터에 공급하는 상용전원 공급부와, 배터리 셀에 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 가동부는,
   내측에 상기 제2 가동부의 안착 및 이동 경로를 제공하기 위한 홈부 및 돌출턱부가 형성되며, 상호 대칭 구조를 갖는 한 쌍의 가이드부재; 및
   상기 한 쌍의 가이드 부재의 각각의 일측 단부에 개폐 가능하게 설치되며, 전달된 직선운동력에 의해 전진하여 케이블의 외피를 찢고 케이블의 내부로 일정 깊이만큼 진입하는 첨두절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 제2 가동부는,
   선단부에 케이블 내부의 전류의 흐름을 감지하기 위한 검전 센서가 설치되는 제1 플레이트부;
   상기 제1 플레이트부보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제1 플레이트부에 연장 형성되는 제2 플레이트부; 및
   상기 제2 플레이트부보다 상대적으로 더 폭이 넓게 제2 플레이트부에 연장 형성되는 제3 플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 제3 가동부는,
    상기 제1 및 제2 가동부의 안착과 이동경로를 제공하는 "ㄷ"자 형의 몸체부; 및
    상기 "ㄷ"자 형의 몸체부의 길이방향을 따라 전후진 왕복 직선운동이 가능하도록 상기 몸체부와 기계적으로 결합되며, 그 일단은 상기 제2 가동부에 연결되고, 타단은 상기 회전-직선 운동 변환부에 연결되는 커넥팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가동부의 몸체 소정 부위에는 제1 가동부의 일정 거리 이동 후, 더 이상의 전진을 정지시키기 위한 제1 브레이킹 돌기가 설치되고, 상기 제3 가동부의 몸체 소정 부위에는 상기 제1 브레이킹 돌기의 이동 안내를 위한 제1 슬롯이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가동부의 몸체 소정 부위에는 제2 가동부의 일정 거리 이동 후, 더 이상의 전진을 정지시키기 위한 제2 브레이킹 돌기가 설치되고, 상기 제3 가동부의 몸체 소정 부위에는 상기 제2 브레이킹 돌기의 이동 안내를 위한 제2 슬롯이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 케이블 절단기.

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