KR101689225B1 - 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변전소 가스절연개폐장치의 차단부, 단로기부 및 모선부 탱크의 설치/철거 작업 시 접속장치를 이용함으로써 옥내 작업만 가능하였던 종래의 천장형 호이스트 크레인을 대체할 수 있는 옥내 및 옥외 작업이 가능한 변전소 가스절연개폐장치 설치/철거장치의 구현 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치는 고강도 H빔 철강재로 구성된 제1수평고정지지대; 상기 제1수평고정지지대의 하부에 장착되는 운반용 바퀴; 상기 운반용 바퀴가 장착된 상기 제1수평고정지지대의 상부에 설치되는 제1수직고정지지대; 상기 제1수직고정지지대를 상기 제1수평고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제1체결부; 상기 제1수직고정지지대의 상부에 설치되는 제2수직고정지지대; 상기 제2수직고정지지대를 상기 제1수직고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제2체결부; 서로 다른 상기 제2수직고정지지대 간의 연결을 위하여 상기 제2수직고정지지대의 상부에 설치되는 제2수평고정지지대; 상기 제2수평고정지지대를 상기 제2수직고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제3체결부; 상기 제2수평고정지지대의 일측에 장착되어 중량물 승강용 체인블럭 또는 견인모터를 결속하는 중량물 고정고리부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치{Gas Insulated Switch-gear Installation and Removal System}

본 발명은 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변전소 가스절연개폐장치의 차단부, 단로기부 및 모선부 탱크의 설치/철거 작업 시 접속장치를 이용함으로써 옥내 작업만 가능하였던 종래의 천장형 호이스트 크레인을 대체할 수 있는 옥내 및 옥외 작업이 가능한 변전소 가스절연개폐장치 설치/철거장치의 구현 기술에 관한 것이다.

본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치와 유사한 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-0917962호 '이동식 버켓 크레인'이 있다. 상기 유사 선행기술은 폭조절이 가능하게 전후방에 길이방향으로 배치되는 한조의 실빔; 상기 실빔의 양측 하부에 각각 설치되는 휠; 상기 실빔의 양측 상부에 각각 높이조절이 가능하게 설치되는 상,중,하부체로 이루어진 레그; 상기 레그(30)에 각각 설치되어 상,중,하부체의 높이를 조절하는 높이조절부재; 상기 상부체의 내측 상부와 중앙부에 볼트 체결로 각각 고정되는 지지바; 상기 지지바가 각각 전후로 이동가능하게 끼워지는 슬라이드홀을 구비하는 프레임; 상기 프레임의 상부에 배치되어 버켓을 작동시키는 호이스트; 상기 프레임의 양측 전후방에 각각 설치되어 전후방 실빔의 폭을 조절하는 폭조절부재를 포함하며, 상기 높이조절부재는 중부체의 외측으로 승강가능하게 끼워지는 상부체에 회전가능하게 내장되는 상부스크루, 상기 중부체의 내측으로 승강가능하게 끼워지는 하부체에 회전가능하게 내장되는 하부 스크루, 상기 중부체에 내장되어 상,하부스크루와 나사조립되는 상,하부너트를 구비하는 지지관, 및 상기 상,하부스크루를 각각 정역으로 구동시키는 모터로 구성되고, 상기 폭조절부재는 프레임의 양측에 폭방향으로 상호 대향하도록 각각 고정되는 한조의 고정관, 상기 상부체의 내측에 각각 고정되어 고정관내로 끼워지는 고정로드, 상기 고정로드의 단부에 각각 내장되는 너트, 상기 고정관에 각각 내장되어 너트와 나사조립되는 스크루, 상기 고정관에 고정되어 스크루를 각각 정역으로 구동시키는 모터로 구성되는 기술을 개시하는 특징이 있다.

다른 유사 선행기술에는 대한민국 실용신안공개공보 제20-1994-0007706호 '이동식 소형 호이스트 크레인'이 있다. 상기 유사 선행기술은 사각형으로 사방이 개방되게 앵글로 형성된 사다리꼴형의 본체;의 상부에 레일;을 일체로 고정설치하고, 상기 레일에 통상의 호이스트;를 이동가능하게 설치하며, 상기 본체의 하부에는 각 모서리부위에 바퀴;를 각각 설치하여 이동가능하게 구성하고 상기 본체는 설정된 하중의 중량을 견딜 수 있도록 설계되며 상기 레일은 I형으로 형성하여 호이스트;의 이동 시 균일한 하중을 받도록 구성되는 기술을 개시하는 특징이 있다.

또 다른 유사 선행기술에는 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0019124호 '이동식 호이스트크레인'이 있다. 상기 유사 선행기술은 사각형상으로 이루어진 수평프레임과, 상기 수평프레임의 각 모서리에 수직으로 연결되고 그 하단에는 휠을 장착할 수 있는 휠 연결부를 갖춘 수직프레임과, 상기 휠 연결부에 회전가능하게 장착되는 휠로 이루어진 크레인에 상기 휠은 중심부가 일정 깊이만큼 요입된 레일홈을 형성하여 지면에 설치된 레일에 안내되어 주행하는 레일용 휠과; 림과 타이어로 이루어져 평지를 주행하도록 상기 레일용 휠의 양측에 고정되는 한 쌍의 타이어 휠; 로 구성된 이동식 크레인에 있어서, 상기 휠 연결부는 수직프레임 하단에 연결되는 상단플레이트와, 고정구가 천공되어 상기 상단플레이트의 양측 하단에 수직으로 연결되는 한 쌍의 고정판으로 이루어진 고정프레임; 상기 고정구와 대응하는 연결구가 천공되어 일정거리만큼 이격되는 한 쌍의 지지판과, 상기 지지판의 각 상단을 연결하는 연결판과, 상기 지지판 하단에 연결되는 조립판으로 구성되고, 고정구와 연결구가 일직선상에 위치하도록 고정판 사이에 형성되는 회전프레임; 상기 고정구와 연결구에 끼워져 회전프레임의 회전축을 형성하는 원주형상의 고정봉; 상기 회전프레임의 조립판에 연결되고, 베어링을 내장하여 상기 휠과 회전가능하게 연결되는 베어링 하우징으로 구성되는 기술을 개시하는 특징이 있다.

그러나 전술한 종래의 유사 선행기술은 변전소 가스절연개폐장치의 차단부, 단로기부 및 모선부 탱크의 설치/철거 작업 시 접속장치를 이용함으로써 옥내 작업만 가능하였던 종래의 천장형 호이스트 크레인을 대체할 수 있는 옥내 및 옥외 작업이 가능한 변전소 가스절연개폐장치 설치/철거장치의 구현 기술을 제공하지 못하였다.

KR10-0917962(B1) KR20-1994-0007706(U) KR10-2016-0019124(A) US7726930(B2) US3874477(A)

본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 변전소 가스절연개폐장치의 차단부, 단로기부 및 모선부 탱크의 설치/철거 작업 시 접속장치를 이용함으로써 옥내 작업만 가능하였던 종래의 천장형 호이스트 크레인을 대체할 수 있는 옥내 및 옥외 작업이 가능한 변전소 가스절연개폐장치 설치/철거장치의 구현 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치는 고강도 H빔 철강재로 구성된 제1수평고정지지대; 상기 제1수평고정지지대의 하부에 장착되는 운반용 바퀴; 상기 운반용 바퀴가 장착된 상기 제1수평고정지지대의 상부에 설치되는 제1수직고정지지대; 상기 제1수직고정지지대를 상기 제1수평고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제1체결부; 상기 제1수직고정지지대의 상부에 설치되는 제2수직고정지지대; 상기 제2수직고정지지대를 상기 제1수직고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제2체결부; 서로 다른 상기 제2수직고정지지대 간의 연결을 위하여 상기 제2수직고정지지대의 상부에 설치되는 제2수평고정지지대; 상기 제2수평고정지지대를 상기 제2수직고정지지대에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제3체결부; 상기 제2수평고정지지대의 일측에 장착되어 중량물 승강용 체인블럭 또는 견인모터를 결속하는 중량물 고정고리부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 옥내 및 옥외 변전소 가스절연개폐장치의 차단부, 단로기부 및 모선부 탱크의 설치 및 철거 작업 시 안정적인 고정 및 운반이 가능하여 종래의 대형 크레인 운용에 따른 비용 발생을 저감시키고 작업 현장의 위치에 따른 제한성을 극복하는 효과가 있다. 특히 상기 가스절연개폐장치의 설치 조건 상 작업 구간에 인접하여 활선 설비가 구비되므로 종래의 대형 크레인으로 작업 시 설비 고장이 우려되는 개소에서의 작업을 안전하게 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래의 대형 크레인의 근접이 불가능한 작업 장소에서 소규모 자재와 중량물을 용이하게 운반할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 옥외 변전소 가스절연개폐장치 교체 시 사용되는 크레인의 예시도;
도 2는 옥외 변전소 모선부 장경간의 예시도;
도 3은 옥외 변전소 가스절연개폐장치 모선 구성의 예시도;
도 4는 모선 파트간 접속에 대한 예시도;
도 5는 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치의 사시도;
도 6은 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치의 측면도;
도 7은 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치의 평면도;
도 8은 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치의 간이 구성에 대한 사시도이다.

이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

일반적으로 변전소 가스절연개폐장치 교체 작업 시 차단부, 단로기부, 모선부 탱크 설치 및 철거 작업 시 종래의 크레인을 활용하여 접속위치로 운반, 고정하여 작업을 진행하고 있다. 옥내 변전소의 경우 가스절연개폐장치실에 천장형 호이스트 크레인이 설치되어있어 가스절연개폐장치 설치 및 철거작업을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 옥외 변전소의 경우는 가스절연개폐장치 설치 및 철거 작업을 위해 20톤 이상의 크레인이 필요하다(도 1). 또한, 옥외 변전소는 변압기간 연결 전력선, 가스절연개폐장치와 인출 송전선로 철탑간 연결 전력선 등이 복잡하게 설치되어 있어 크레인 작업 시 공간의 제약을 많이 받으며, 항상 활선부 근접 안전사고의 위험이 상존하고 있다. 특히, 옥외 변전소 구조상 모선 탱크의 길이 때문에 설치 및 철거 작업 시 장시간이 소요된다(도 2). 이때 크레인을 장시간 사용하게 됨으로써 중장비 사용비용이 많이 발생하게 되는 문제점이 있다. 도 3과 같이 옥외 변전소에 설치된 가스절연개폐장치의 모선부 길이는 일반적으로 2.2m로 15~20개의 파트로 구성되어 있으며 설치 및 철거 작업 시 파트간 분리 및 접속작업에 장시간 소요되며, 특히 설치 작업 시에는 도 4와 같이 탱크 내부 주도체의 접속이 난이도가 있어 오랜 시간이 소요된다. 본 발명은 종래의 가스절연개폐장치 설치 및 철거 작업 시 크레인에 의존하여 작업했던 것을 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치를 개발함으로써 철거 작업 시에는 모선 파트를 분리하여 기초 위에 올려두고 한꺼번에 크레인을 활용하여 운반하고, 설치 작업 시에는 반대로 한꺼번에 설치 예정인 기초 위에 올려두고 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치를 활용하여 한 개씩 접속하면 크레인 사용시간을 획기적으로 줄일 수 있어 공사비의 절감이 가능한 특징이 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면 본 발명에 따른 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치는 고강도 H빔 철강재로 구성된 제1수평고정지지대(200); 상기 제1수평고정지지대(200)의 하부에 장착되는 운반용 바퀴(100); 상기 운반용 바퀴(100)가 장착된 상기 제1수평고정지지대(200)의 상부에 설치되는 제1수직고정지지대(300); 상기 제1수직고정지지대(300)를 상기 제1수평고정지지대(200)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제1체결부(400); 상기 제1수직고정지지대(300)의 상부에 설치되는 제2수직고정지지대(500); 상기 제2수직고정지지대(500)를 상기 제1수직고정지지대(300)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제2체결부(600); 서로 다른 상기 제2수직고정지지대(500) 간의 연결을 위하여 상기 제2수직고정지지대(500)의 상부에 설치되는 제2수평고정지지대(700); 상기 제2수평고정지지대(700)를 상기 제2수직고정지지대(500)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제3체결부(800); 상기 제2수평고정지지대(700)의 일측에 장착되어 중량물 승강용 체인블럭 또는 견인모터를 결속하는 중량물 고정고리부(900);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 운반용 바퀴(100)는 최소 1톤 이상의 중량물 무게를 이송할 수 있는 강도를 갖고 이동의 용이성을 위하여 진행 방향이 360도로 회전 가능한 것이 바람직하다. 그리고 상기 제1수평고정지지대(200)에 상기 제1수직고정지지대(300)를 연결 시 지지력을 향상시키고 견고한 고정을 위하여 서포트(310)를 다수 개 설치할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 서포트(310)는 용접을 통해 고정하는 것이 바람직하다.

도 8을 참조하면 무게가 가볍고 높이가 낮은 중량물을 운반할 경우에는 상기 제2수직고정지지대(500) 없이 상기 제2수평고정지지대(700)를 상기 제1수직고정지지대(300)에 결합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 견인모터의 구동으로 승강운동 수행 시 상기 승강운동 수행 과정을 상기 견인모터의 부하로 간주할 경우 상기 견인모터의 공급전압

와 상기 견인모터의 회전각

사이의 전달함수는 수식(1)과 같은 라플라스 변환식으로 나타낼 수 있고,

...수식(1)

여기서, s는 라플라스 인자, K는 상기 견인모터이득상수,

는 상기 견인모터 시상수로써 승강운동 수행 시 목표 높이 값에 도달하는데 영향을 미치는 인자이며, 상기 견인모터 시상수는 등가관성모멘트의 영향을 고려하여야 한다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 : 운반용 바퀴
200 : 제1수평고정지지대
300 : 제1수직고정지지대
310 : 서포트
400 : 제1체결부
500 : 제2수직고정지지대
600 : 제2체결부
700 : 제2수평고정지지대
800 : 제3체결부
900 : 중량물 고정고리부

Claims (5)

1. 변전소 가스절연개폐장치의 설치/철거장치에 있어서,
   고강도 H빔 철강재로 구성된 제1수평고정지지대(200);
   상기 제1수평고정지지대(200)의 하부에 장착되는 운반용 바퀴(100);
   상기 운반용 바퀴(100)가 장착된 상기 제1수평고정지지대(200)의 상부에 설치되는 제1수직고정지지대(300);
   상기 제1수직고정지지대(300)를 상기 제1수평고정지지대(200)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제1체결부(400);
   상기 제1수직고정지지대(300)의 상부에 설치되는 제2수직고정지지대(500);
   상기 제2수직고정지지대(500)를 상기 제1수직고정지지대(300)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제2체결부(600);
   서로 다른 상기 제2수직고정지지대(500) 간의 연결을 위하여 상기 제2수직고정지지대(500)의 상부에 설치되는 제2수평고정지지대(700);
   상기 제2수평고정지지대(700)를 상기 제2수직고정지지대(500)에 볼트 체결 방식으로 고정시키는 제3체결부(800);
   상기 제2수평고정지지대(700)의 일측에 장착되어 중량물 승강용 체인블럭 또는 견인모터를 결속하는 중량물 고정고리부(900);로 구성되고,
   상기 운반용 바퀴(100)는 최소 1톤 이상의 중량물 무게를 이송할 수 있는 강도를 갖고 이동의 용이성을 위하여 진행 방향이 360도로 회전 가능하며,
   상기 제1수평고정지지대(200)에 상기 제1수직고정지지대(300)를 연결 시 지지력을 향상시키고 견고한 고정을 위하여 서포트(310)를 다수 개 설치할 수 있되, 상기 서포트(310)는 용접을 통해 고정하고,
   무게가 가볍고 높이가 높지 않은 중량물을 운반할 경우에는 상기 제2수직고정지지대(500) 없이 상기 제2수평고정지지대(700)를 상기 제1수직고정지지대(300)에 결합하여 사용할 수 있으며,
   상기 견인모터의 구동으로 승강운동 수행 시 상기 승강운동 수행 과정을 상기 견인모터의 부하로 간주할 경우 상기 견인모터의 공급전압

   

   와 상기 견인모터의 회전각

   

   사이의 전달함수는 수식(1)과 같은 라플라스 변환식으로 나타낼 수 있고,
   

   

   ...수식(1)
   여기서, s는 라플라스 인자, K는 상기 견인모터이득상수,

   

   는 상기 견 인모터 시상수로써 승강운동 수행 시 목표 높이 값에 도달하는데 영향을 미치는 인자이며, 상기 견인모터 시 상수는 등가관성모멘트의 영향을 고려하며,
   철거 작업 시에는 1m 내지 3m 길이를 갖는 15개 내지 20개의 모선 파트를 분리하여 기초 위에 올려두고 전량을 일시에 운반할 수 있고, 설치 작업 시에는 설치 예정인 상기 기초 위에 상기 1m 내지 3m 길이를 갖는 15개 내지 20개의 모선 파트를 전량 올려두고 상기 모선 파트를 한 개씩 접속함으로써 작업시간을 단축시키고 공사비를 절감시킬 수 있고,
   최소 1톤 이상의 중량물 무게를 이송하기 위하여 상기 제1수직고정지지대(300)와 상기 제2수직고정지지대(500)를 원형판 또는 사각형판의 이음부를 구비하여 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며,
   상기 제2수직고정지지대(500)를 추가로 다수 개를 구비하고 상기 제2수직고정지지대(500) 간의 연결을 상기 원형판 또는 사각형판의 이음부로 기계적 강도를 향상시키면서 상기 모선 파트의 길이 또는 작업 높이에 유동적인 대응이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 설치/철거장치.
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