KR101747703B1 - 지중전선의 배전선로 보호패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중전선의 배전선로 보호패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지 등과 같은 급격한 외력이 가해져 지중전선의 장력이 크게 변할 때 지중전선을 내장한 이동부재의 이동을 이중으로 완충시키면서 완전히 잠궈 지중전선의 파단을 막을 수 있도록 한 지중전선의 배전선로 보호패널에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지중전선이 안착되는 선반에 충분한 완충력을 줌으로써 지진과 같은 큰 외력이 작용하더라도 지중전선의 길이방향과 직교되는 좌우방향은 물론 상하방향으로의 장력변화도 모두 이중, 삼중 완충시켜 완벽하게 흡수함으로써 지중전선의 파단을 막아 전력공급이 안정적으로 이루어지고, 선반의 이동상태를 확인함으로써 지중전선의 상태를 즉각적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

Description

지중전선의 배전선로 보호패널{DISTRIBUTION LINE PROTECTION PANEL FOR UNDERGROUND LINE}

본 발명은 지중전선의 배전선로 보호패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진 등과 같은 급격한 외력이 가해져 지중전선의 장력이 크게 변할 때 지중전선을 내장한 이동부재의 이동을 이중으로 완충시키면서 완전히 잠궈 지중전선의 파단을 막을 수 있도록 한 지중전선의 배전선로 보호패널에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 도시의 지하에는 각 수용가로 전력을 공급하기 위한 지중전선이 매설된다.

이는 전력라인을 지중으로 설치하는 것이 지상으로 설치하는 것 보다 도시의 미관을 더욱 아름답게 하며, 공간활용을 효율적으로 할 수 있기 때문이며, 근래들어 그 사용 추세가 점차적으로 증가하고 있다.

이러한 지중전선은 지하 또는 지중에 매설된 터널 형상의 관에 지중전선이 배치되는 선반을 매개로 지중터널에 내설된다.

한편, 지진이 발생하면, 상기 선반은 지중터널을 따라 흔들리며, 지중터널과 선반의 연결부에 상당한 외력이 작용하여, 선반에 배치된 지중전선이 단선되는 등의 문제가 발생하였다.

또한, 상기 지중전선에 단선이 발생하였을 경우, 이를 즉각적으로 확인할 수 있는 방법이 없어, 지중전선의 이상에 따른 복구시간이 오래 걸렸다.

이를 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0907724호(2009.07.07.) "지중전선의 배전선로 보호패널"이 개시된 바 있다.

그런데 상기 선행기술로 등록된 특허의 경우에는 지진 등에 의해 지중전선의 이동상태만을 확인할 수 있는 것이지, 근본적으로 지진과 같은 큰 외력에 의해 지중전선의 장력이 크게 변할 때 이를 완벽하게 완충시키면서 고정시켜 지중터널에 내설된 지중전선을 보호할 수 있는 수단은 마련되어 있지 않아 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.

특히, 상기 등록특허의 경우에는 이동부재 단일 체계로 완충시키고 있기 때문에 다수의 지중전선이 동시에 큰 장력을 받을 경우에는 이동부재의 단일 완충으로는 이를 해소할 수 없고, 종국에는 이동부재와 베이스 혹은 가이드부재의 파손이 발생하게 된다.

뿐만 아니라, 등록특허의 경우에는 상하로 완충시키는 구조는 개시되어 있지 않아 이에 대한 보완이 더 요구되는데, 주지된 바와 같이 지중전선은 길이방향으로 장력변화가 가장 심하고, 또한 길이 방향에 대한 직각방향인 좌우 수평방향으로의 장력변화와 상하수직방향으로의 장력변화도 함께 갖는 3차원 장력 거동을 갖지만 이에 대한 대응안이 없는 실정이다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0907724호(2009.07.07.) "지중전선의 배전선로 보호패널"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 지진과 같은 큰 외력이 작용하더라도 지중전선의 좌우방향은 물론 상하방향으로의 장력변화도 완벽하게 이중 흡수 완충하여 지중전선의 파단을 예방할 수 있도록 한 지중전선의 배전선로 보호패널을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 지하에 매설되는 지중터널(T)과; 상면에 길이방향을 따라 가이드부(11)가 형성되며 지중터널(T)에 내설되는 베이스(10)와; 가이드부(11)에 이동가능하게 삽입되는 돌부(21)를 갖춘 이동부재(20)와; 가이드부(11)에 내설되어 이동부재(20)를 탄발지지하는 스프링(30)과; 이동부재(20)의 상부에 설치되는 지지대(41)와, 지지대(41)로부터 수평방향으로 설치되어 지중전선(L)이 안착되는 수평대(42)로 구성된 선반(40)과; 선반(40)의 지지대(41)에 설치되는 마그네트(51)와, 마그네트(51)에 의해 ON-OFF 되는 리드스위치(52)로 구성되어, 선반(40)의 흔들림을 감지하는 자기형근접스위치(50)와; 자기형근접스위치(50)를 작동제어하는 제어유닛(60)과; 제어유닛(60)에 의해 작동제어되며, 선반(40)의 흔들림을 나타내는 신호를 외부로 출력하는 송출유닛(70);을 포함하는 지중전선의 배전선로 보호패널에 있어서;
상기 지지대(41)는 상하로 분할되어 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b)로 분리 구성되며; 상기 하부지지대(41b)의 상단에는 일정길이를 갖는 안내블럭(100)의 길이 중심이 고정되고, 상기 안내블럭(100)의 양단에는 수직블럭(200)이 일체로 고정되어 전체적으로 'U' 형상을 가지며; 상기 안내블럭(100)의 상면에는 래크기어(110)가 길이방향으로 따라 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 상기 안내블럭(100)의 전후면에는 안내구멍(120)이 관통형성되며; 상기 수직블럭(200)에는 서로 마주보는 면 상에 상하로 슬라이딩되는 래치블럭(210)이 구비되는데, 상기 래치블럭(210)은 사다리꼴 형상의 종단면을 갖고 후면 중심에는 원형연결바(220)가 돌출되며, 상기 원형연결바(220)의 단부에는 슬라이딩편(230)이 고정되고, 상기 슬라이딩편(230)의 하단 중심에는 스프링고정돌기(240)가 돌출되며; 상기 스프링고정돌기(240)에는 코일스프링(250)의 상단이 끼워져 걸림되고; 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에는 상기 슬라이딩편(230)과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩홈(260)이 요입 형성되고, 상기 슬라이딩홈(260)은 슬라이딩홈(260) 보다 큰 폭을 갖는 마감판(270)에 의해 밀폐되며, 상기 마감판(270)은 다수의 스크류(280)를 통해 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에 고정되고, 상기 마감판(270)에는 상기 원형연결바(220)의 직경과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩슬릿(290)이 일정길이 형성되며; 상기 상부지지대(41a)의 하단 양측에는 한 쌍의 브라켓(300)이 돌출되고, 상기 브라켓(300)에는 상하로 간격을 두고 하나의 제1핀공(310)과, 좌우 수평한 방향으로 서로 간격을 둔 한 쌍의 제2핀공(320)이 각각 형성되며; 상기 제1핀공(310)에는 제1핀(330)이 끼워지는데, 상기 제1핀(330)은 상기 래크기어(110)와 치결합되는 피니언기어(400)의 중심을 관통하여 회전축 역할을 하고; 상기 제1핀(330)의 양단에는 제1핀캡(332)이 나사결합되는데, 상기 제1핀캡(332)은 상기 제1핀공(310)의 직경보다 크게 구성되므로 상기 제1핀(330)이 끼워진 후에 분리 이탈되지 않도록 하여 주며; 상기 제2핀공(320)에는 제2핀(340)이 끼워지는데, 상기 제2핀(340)은 상기 안내구멍(120)을 관통한 뒤 양단에 제2핀캡(342)이 나사결합되어 제2핀(340)이 분리이탈되지 않도록 고정함은 물론,
상기 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b) 각각은 다시 제1파트(P1)와 제2파트(P2)로 분절되고, 제1파트(P1)의 하단면에는 요홈(HG)을 형성하며, 제2파트(P2)의 상단에는 상기 요홈(HG)에 끼워지는 유동돌기(DG)를 돌출 형성하여 상호 끼워 고정하고, 상기 요홈(HG)에는 완충스프링(SP)이 개재되며, 상기 요홈(HG)에는 일정 길이의 내측나사(SC1)가 형성되고, 상기 유동돌기(DG)의 길이 일부에는 상기 내측나사(SC1)에 체결되는 동일 길이의 외측나사(SC2)가 형성되며, 상기 요홈(HG)의 길이(L1) 보다 상기 유동돌기(DG)의 길이(L2)가 더 길게 형성되고, 상기 내측나사(SC1)로부터 요홈(HG)의 천정면까지의 길이(S1)가 상기 유동돌기(DG)의 상단으로부터 외측나사(SC2)까지의 길이(S2) 보다 길게 형성되며;
상기 수평대(42), 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b) 및 이동부재(20)와 베이스(10) 표면에는 절연코팅제가 코팅되되, 절연코팅제로는 수용성 에폭시수지 100중량부에 대해 팽창흑연 10중량부, 수산화알루미늄 5중량부, γ-아미노프로필트리에톡시실란 2중량부, 산화제2철:4중량부, 지르코늄 5중량부, 폴리아민 4중량부, 카노타이트분말(Carnotite Powder)이 8중량부, 인회석 분말 2중량부가 첨가되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지중전선의 배전선로 보호패널을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 지중전선이 안착되는 선반에 충분한 완충력을 줌으로써 지진과 같은 큰 외력이 작용하더라도 지중전선의 길이방향과 직교되는 좌우방향은 물론 상하방향으로의 장력변화도 모두 이중, 삼중 완충시켜 완벽하게 흡수함으로써 지중전선의 파단을 막아 전력공급이 안정적으로 이루어지고, 선반의 이동상태를 확인함으로써 지중전선의 상태를 즉각적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널을 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명의 베이스와 이동부재를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널을 나타낸 구성도이고,
도 4는 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널의 작용을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예를 일부 발췌하여 보인 예시도이다.
도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 또다른 실시예를 일부 발췌하여 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

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 아니된다.

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 제0907724호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제0907724호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제0907724호에 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 제0907724호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널은, 지중터널(T)에 내설되는 베이스(10)와, 베이스(10)에 이동가능하게 설치되는 이동부재(20)와, 베이스(10)에 설치되어 이동부재(20)을 탄발지지하는 스프링(30)과, 이동부재(20)에 설치되는 선반(40)과, 선반(40)의 이동을 감지하는 자기형근접스위치(50)와, 자기형근접스위치(50)를 작동제어하는 제어유닛(60)과, 제어유닛(60)에 의해 작동제어되는 송출유닛(70)을 포함한다.

상기 베이스(10)는, 사각판 형상으로, 상면에 사각홈 형상의 가이드부(11)가 형성되고, 가이드부(11)의 내부 양측면에 원통형상의 스프링고정부(12)가 형성된다. 본 실시예에서는 두개의 가이드부(11)가 형성되었지만 가이드부(11)의 개수는 한정되지 않는다.

상기 이동부재(20)는, 베이스(10) 보다 좁은 폭을 갖는 사각판 형상으로, 하면에 베이스(10)의 가이드부(11)에 이동가능하게 삽입되는 돌부(21)가 형성되고, 양측면에 베이스(10)의 스프링고정부(12)와 대응되는 스프링고정부(22)가 형성된다. 이때, 이동부재(20)가 베이스(10) 보다 좁은 폭을 갖는 것은, 이동부재(20)가 베이스(10) 상면에서 충분한 이동성을 갖게 하기 위함이다.

상기 스프링(30)은, 일단이 베이스(10)의 스프링고정부(12)에 삽입되고, 타단이 이동부재(20)의 스프링고정부(22)에 삽입되어, 베이스(10)의 가이드부(11)에 안착된다. 이때, 스프링(30)은, 베이스(10)의 가이드부(11) 내부 측면과 이동부재(20)의 외부 측면 사이에 배치되어, 이동부재(20)을 중심방향으로 탄발지지한다.

상기 선반(40)은, 이동부재(20)의 상면에 고정되는 다수의 지지대(41)와, 지지대(41)의 양측면으로부터 수평방향으로 돌출되는 다수의 수평대(42)로 구성된다.

이때, 상기 지지대(41)는, 사각 패널 형상을 가지며, 폭이 좁은 면이 이동부재(20)의 상면에 고정된다.

상기 수평대(42)는, 지중전선(L)을 안착시키기 위한 것으로, 지지대(41)을 중심으로 상호 대향되도록, 지지대(41)에 설치된다.

한편, 상기 지지대(41)는, 수평대(42)를 충분히 지지할 수 있는 것이면, 어떤 형상이든 무방하다.

상기 자기형근접스위치(50)는, 자력을 이용하여 물체의 유무를 검출하는 통상적인 것으로, 선반(40)의 지지대(41) 상면에 설치되는 마그네트(51)와, 마그네트(51)와 대응대도록 지중터널(T)의 상면에 설치되는 다수의 리드스위치(52)로 구성된다.

상기 마그네트(51)는, 자력이 발생되는 통상의 것으로, 리드스위치(52)가 동작하도록 한다.

상기 리드스위치(52)는, 마그네트(51)의 자력에 따라 ON-OFF 되는 통상의 것으로, 마그네트(51)로부터 자력을 받으면 ON되고, 자력이 해제되면 OFF 된다. 이때, 다수의 리드스위치(52)는, 지중전선(L)의 길이방향과 수직을 이루도록, 브라켓(B)을 매개로 지중터널(T)에 설치된다.

상기 제어유닛(60)은, 지중터널(T)의 내부 상면에 설치되어, 리드스위치(52)를 작동제어하며, 리드스위치(52)와 전기적으로 연결되어, 리드스위치(52)로부터 ON-OFF 신호를 수신한다.

이때, 제어유닛(60)은 다수의 리드스위치(52)를 개별제어하여, 각각의 리드스위치(52)로부터의 ON-OFF 신호를 송출유닛(70)을 매개로 외부로 무선출력한다.

상기 송출유닛(70)은, 제어유닛(60)에 의해 작동제어되고, 지중터널(T)의 외부 상면에 설치되어, 지중터널(T)이 지하에 매설될 시, 제어유닛(60)과 전기적으로 연결된 상태에서 지상으로 노출된다.

한편, 별도의 상황실에는 배전선로 보호패널의 작동상태를 나타내기 위한 디스플레이장치(D)가 구비된다.

상기 디스플레이장치(D)는, 송출유닛(70)으로부터 각각의 리드스위치(52)의 ON-OFF 신호를 수신하는 수신부(D1)와, 수신부(D1)로부터의 ON-OFF 신호를 판별하는 제어부(D2)와, 제어부(D2)에 의해 작동제어되어, 보호패널의 상태를 표시하는 출력부(D3)로 구성된다.

이하 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널의 작용을 나타낸 도면으로서, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1과 같은 상태에서, 지진이 발생하면, 지중터널(T)이 흔들리면서 선반(40)에 외력이 작용한다.

이때, 상기 이동부재(20)는 베이스(10)의 가이드부(11)를 따라 자연스럽게 좌우로 이동하고, 이동부재(20)의 양측면에 연결된 스프링(30)의 탄성력에 의해 이동부재(20)에 작용하는 외력이 완충된다.

따라서, 상기 이동부재(20)에 연결된 선반(40)에 작용하는 외력이 완화되면서, 선반(40)의 수평대(42)에 안착된 지중전선(L)에 작용하는 외력 또한 완화되어, 지중전선(L)이 손상되지 않은 상태를 유지한다.

또한, 상기 이동부재(20)기 흔들리면, 선반(40)의 지지대(41)가 이동하고, 이에 지지대(41)의 상면에 설치된 마그네트(51)가 이동하면서, 리드스위치(52)와 상호작용한다.

즉, 이동된 마그네트(51)의 자력에 의해, 마그네트(51)에 인접한 리드스위치(52)가 ON 되며, 리드스위치(52)의 ON 신호가 제어유닛(60)으로 전달된다. 이때, 마그네트(51)과 작용하지 않은 리드스위치(52)는 제어유닛(60)으로 OFF 신호를 송신한다.

계속해서, 해당 리드스위치(52)로부터 ON 신호를 수신한 제어유닛(60)은, 송출유닛(70)을 매개로, 해당 리드스위치(52)의 ON 신호를 외부로 무선출력한다.

이때, 별도의 상황실에는 디스플레이장치(D)의 수신부(D1)는, 각각의 리드스위치(52)의 작동상태를 나타내는 ON-OFF 신호를 수신받고, 이를 제어부(D2)로 송출한다.

상기 ON-OFF 신호를 수신한 제어부(D2)는, 각각의 신호를 판별하여, 어느 리드스위치(52)가 작동했는지를 판독하고, 판독된 결과물을 출력부(D3)에 나타낸다.

따라서, 관리자는, 상기 이동부재(20)가 어느 정도 이동하였는 지를 알 수 있으며, 이동정도에 따라 지중전선(L)의 이상을 예측할 수 있으며, 보호패널의 보수여부를 정확하게 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지중전선의 배전선로 보호패널은, 지진에 의해 지중전선(L)이 손상되는 것을 방지하며, 지중전선(L) 및 보호패널의 손상여부를 외부의 관리자가 즉각적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 추가 실시예는 지진 발생과 같이 큰 외력이 작용하여 지중터널(T)이 흔들릴 때 그 내부에 설치된 지중전선(L)을 더욱 더 효과적으로 고정 지지하여 단선 등을 방지할 수 있도록 개량된 예를 보여 준다.

이를 위해, 본 발명에 따른 추가 실시예는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지대(41)가 상하로 분할되어 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b)로 분리 구성된다.

그리고, 상기 하부지지대(41b)의 하단은 상술한 도 1의 실시예와 동일하게 조립되어 이동부재(20)를 따라 활주될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 상부지지대(41a)의 상단에는 마그네트(51)가 도 1의 실시예와 동일하게 설치되어 상부지지대(41a)의 움직임을 감지할 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b)가 분절된 지점에는 수평대(42)가 고정되지 않는 지점을 택하여 분절시키기 때문에 수평대(42)의 설치는 도 1의 실시예와 다르지 않다.

본 발명에 따른 추가 실시예는 상기 베이스(10)와 이동부재(20) 간의 슬라이딩 완충 구조에 더하여 지지대(41) 자체에서도 슬라이딩 완충 구조를 갖출 수 있도록 하여 이중 슬라이딩 완충구조를 구현함으로써 급격한 장력변화에도 충분히 흡수완충할 수 있도록 개량된 것이다.

이러한 기능을 구현하기 위해 상기 하부지지대(41b)의 상단에는 일정길이를 갖는 안내블럭(100)의 길이 중심이 고정되고, 상기 안내블럭(100)의 양단에는 수직블럭(200)이 일체로 고정되어 전체적으로 'U' 형상을 갖는다.

그리고, 상기 안내블럭(100)의 상면에는 래크기어(110)가 길이방향으로 따라 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 상기 안내블럭(100)의 측면, 즉 전후면에는 이를 관통하여 안내구멍(120)이 형성된다.

이때, 상기 안내구멍(120)은 상기 안내블럭(100)의 길이 중심을 기준으로 좌우 양측이 대칭되게 형성된다.

또한, 상기 수직블럭(200)에는 서로 마주보는 면 상에 상하로 슬라이딩되는 래치블럭(210)이 구비되는데, 상기 래치블럭(210)은 도 6의 예시와 같이, 대략 사다리꼴 형상의 종단면을 갖고 후면 중심에는 원형연결바(220)가 돌출되며, 상기 원형연결바(220)의 단부에는 슬라이딩편(230)이 고정되고, 상기 슬라이딩편(230)의 하단 중심에는 스프링고정돌기(240)가 돌출된다.

아울러, 상기 스프링고정돌기(240)에는 코일스프링(250)의 상단이 끼워져 거림된다.

그리고, 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에는 상기 슬라이딩편(230)과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩홈(260)이 요입 형성되고, 상기 슬라이딩홈(260)은 슬라이딩홈(260) 보다 큰 폭을 갖는 마감판(270)에 의해 밀폐되며, 상기 마감판(270)은 다수의 스크류(280)를 통해 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에 견고히 고정된다.

이때, 상기 마감판(270)에는 상기 원형연결바(220)의 직경과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩슬릿(290)이 일정길이 형성된다.

여기에서, 조립면이란 상기 슬라이딩편(230)이 끼워지는 면으로 한 쌍의 수직블럭(200)이 서로 마주보는 면을 의미한다.

그리고, 상기 래치블럭(210)의 설치과정은 다음과 같다.

이 경우, 상기 원형돌출바(220)는 길이 중간이 분절된 상태에서 상호 볼트체결 가능하게 구성된다.

따라서, 상기 슬라이딩편(230)을 슬라이딩홈(260)에 먼저 끼운다.

그러면, 상기 원형돌출바(220)의 분절된 부분, 즉 슬라이딩편(230)에 일체로 고정된 부분이 슬라이딩홈(260)에서 돌출된 상태를 유지하게 되므로 그 상태에서 마감판(270)을 스크류(280)로 고정하는데, 마감판(270)의 슬라이딩슬릿(290)에 상기 슬라이딩홈(260)에서 돌출된 원형돌출바(220)의 분절된 부분을 끼운 상태에서 마감판(270)을 고정한다.

이때, 상기 마감판(270)을 고정하기 전에 코일스프링(250)을 슬라이딩홈(260)의 바닥면에 안착시켜 코일스프링(250)의 하단을 지지한 상태에서 슬라이딩편(230)의 하단면에서 돌출된 스프링고정돌기(240)를 코일스프링(250)의 상단에 끼워 코일스프링(250)을 고정하는 작업이 선행되어야 한다.

이 상태에서, 상기 래치블럭(210)에 일체로 유지된 원형돌출바(220)의 분절된 나머지 부분을 상기 마감판(270)의 슬라이딩슬릿(290)을 관통하여 돌출되어 있는 분절부분에 볼트 체결하면 아주 쉽게 상기 래치블럭(210)을 고정할 수 있게 된다.

한편, 상기 상부지지대(41a)의 하단 양측에는 한 쌍의 브라켓(300)이 돌출되고, 상기 브라켓(300)에는 상하로 간격을 두고 하나의 제1핀공(310)과, 좌우 수평한 방향으로 서로 간격을 둔 한 쌍의 제2핀공(320)이 각각 형성된다.

그리고, 상기 제1핀공(310)에는 제1핀(330)이 끼워지는데, 상기 제1핀(330)은 상기 래크기어(110)와 치결합되는 피니언기어(400)의 중심을 관통하여 회전축 역할을 하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 제1핀(330)의 양단에는 제1핀캡(332)이 나사결합되는데, 상기 제1핀캡(332)은 상기 제1핀공(310)의 직경보다 크게 구성되므로 상기 제1핀(330)이 끼워진 후에 분리 이탈되지 않도록 하여 준다.

또한, 상기 제2핀공(320)에는 제2핀(340)이 끼워지는데, 상기 제2핀(340)은 상기 안내구멍(120)을 관통한 뒤 양단에 제2핀캡(342)이 나사결합되어 제2핀(340)이 분리이탈되지 않도록 고정하게 된다.

때문에, 상기 제2핀캡(342)도 상기 제2핀공(320)의 직경보다 크게 구성되어야 한다.

특히, 상기 제2핀(340)은 상기 안내구멍(120) 상에 두 개가 간격을 두고 동시에 꽂혀 있기 때문에 상기 상부지지대(41a)가 전도되지 않는다.

이와 같이 구성되면, 지진과 같은 큰 외력이 작용하여 지중전선(L)에 현저히 큰 장력이 발생하더라도 상기 피니언기어(400)와 래크기어(110)가 회전이동되면서 1차적으로 완충하고, 더 강한 힘이 작용할 때는 피니언기어(400)가 래치블럭(210)에 맞물린 상태에서 코일스프링(250)을 눌러 탄성 압축되면서 2차적으로 완충하며, 그래도 장력이 더 가해질 경우에는 상기 래치블럭(210)에 피니언기어(400)가 맞물린 상태이므로 결국 상부지지대(41a)는 하부지지대(41b)와 한 몸체가 되므로 이때에는 하부지지대(41b)가 움직이면서 이동부재(20)와 베이스(10) 및 스프링(30) 상호간의 3차적 완충을 통해 가해진 강한 장력변화를 충분히 흡수 완충하게 된다.

여기에서, 상기 피니언기어(400)는 수직블럭(200)으로 최대한 근접 이동했을 때 래치블럭(210)과 맞물리게 되는데, 그러면 피니언기어(400)는 더 이상 회전하지 못하게 되나 외력은 남아 있으므로 그 외력에 의해 래치블럭(210)을 누르게 된다.

즉, 회전방향으로 누르게 된다. 이것은 회전관성에 의한 것도 포함한다.

그러면, 래치블럭(210)은 코일스프링(250)을 압축하면서 하강하게 되며, 더 이상 하강하지 못하게 되면 순간적으로 고정상태가 되며, 이때에는 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b)가 혼연일체가 된다. 다시 말해, 한 몸체가 된다.

따라서, 남아 있는 장력은 하부지지대(41b)를 움직이게 되므로 하부지지대(41b)의 움직임에 따른 완충 과정은 도 1의 예에서 설명한 바와 같다.

그리고, 외력이 제거되면 지중전선(L)은 원래 위치로 돌아가려고 하기 때문에 그 힘에 의해 피니언기어(400)는 역회전하게 되며, 역회전시에는 래치블럭(210)이 빠지게 되므로 간섭체가 없어져 원활하게 홈포지션으로 복귀할 수 있게 된다.

이와 같은 작용은 피니언기어(400)가 반대 방향으로 움직일 때도 동일하게 이루어진다.

이에 더하여, 본 발명에서는 또다른 실시예로 도 7과 같이, 장력변화에 따른 지중전선(L)이 상하방향으로 가하는 힘도 흡수 완충할 수 있는 구조를 더 갖출 수 있다.

도 7에 따르면, 지지대(41, 도 5,6에서 설명한 상부지지대 및 하부지지대를 모두 포함함)에 수직하게 고정된 각 수평대(42)들 사이의 부분을 분절하여 상측을 제1파트(P1)로 구별하고, 하측을 제2파트(P2)로 구별하되, 제1파트(P1)의 하단면에는 요홈(HG)을 형성하고, 제2파트(P2)의 상단에는 상기 요홈(HG)에 끼워지는 유동돌기(DG)를 돌출 형성하여 상호 끼워 고정한다.

이때, 상기 요홈(HG)에는 완충스프링(SP)이 개재된다.

여기에서, 중요한 것은 상기 유동돌기(DG)가 상기 요홈(HG) 내부에서 완충스프링(SP)에 의해 탄성 완충되면서 움직이되, 동시에 제1파트(P1)와 제2파트(P2)가 상호 고정되는 복잡한 구조를 가져야 한다는 점이다.

이를 위해, 상기 요홈(HG)에는 일정 길이의 내측나사(SC1)가 형성되고, 상기 유동돌기(DG)의 길이 일부에는 상기 내측나사(SC1)에 체결되는 동일 길이의 외측나사(SC2)가 형성되어야 하며, 상기 요홈(HG)의 길이(L1) 보다 상기 유동돌기(DG)의 길이(L2)가 더 길어야 하고, 상기 내측나사(SC1)로부터 요홈(HG)의 천정면까지의 길이(S1)가 상기 유동돌기(DG)의 상단으로부터 외측나사(SC2)까지의 길이(S2) 보다 길어야 한다.

그러면, 상기 외측나사(SC2)를 내측나사(SC1)에 완전히 체결하여 이를 넘어가도록 하면 나사결합을 벗어나고, 그때 상기 유동돌기(DG)는 완충스프링(SP)를 완충하면서 유동될 수 있는 상태에 놓이나 하방으로는 내측나사(SC1)가 존재하므로 분리 이탈되지는 못하게 된다.

다시 말해, 제1,2파트(P1,P2)간의 고정상태는 유지되면서 역설적이지만 동시에 유동가능한 구조도 갖게 되는 것이다.

따라서, 지중전선(L)에 받는 장력이 상하방향으로 미칠 때 각 분절된 제1,2파트(P1,P2)들은 완충스프링(SP)에 의해 스스로 상호 완충 흡수하게 되어 상하방향으로 가해진 힘도 충분히 흡수하여 제거할 수 있게 된다.

이에 더하여, 본 발명은 마찰 등에 의해 발화되면서 화재발생 가능성도 있기 때문에 이를 미연에 방지하기 위해 상기 수평대(42)를 포함한 지지대(41), 이동부재(20) 및 베이스(10)에는 절연코팅제가 스프레이되어 일정두께로 코팅된다.

물론, 코팅 두께, 즉 도막은 0.1mm 이하로 박막에 가깝지만 절연효과는 우수하다.

이러한 절연코팅제로는 수용성 에폭시수지 100중량부에 대해 팽창흑연 10중량부, 수산화알루미늄 5중량부, γ-아미노프로필트리에톡시실란 2중량부, 산화제2철:4중량부, 지르코늄 5중량부, 폴리아민 4중량부, 카노타이트분말(Carnotite Powder)이 8중량부, 인회석 분말 2중량부가 첨가되어 조성된다.

이때, 팽창흑연은 대표적인 무기난연제로서, 절연기능도 함께 구현하기 위해 첨가되며, 수산화알루미늄은 수지의 소수화를 막고 친수화를 유도하여 결합력과 부착력을 증대시키기 위해 첨가되고, γ-아미노프로필트리에톡시실란은 표면강도 및 접착성을 높이기 위해 첨가되며, 산화제2철은 내후성을 높이기 위해 첨가되고, 지르코늄은 화재발생시 질소화합물로 된 피막을 형성하여 절연 및 내화 기능을 수행하기 위해 첨가되며, 폴리아민은 경화를 촉진하기 위해 첨가되고, 카노타이트분말은 코팅층의 표면 강도를 높이기 위해 첨가되며, 인회석 분말은 상온 분산성을 높이면서 착화물 형성으로 내화도를 강화시키기 위해 첨가된다.

이렇게 조성한 것을 스프레이 코팅하여 코팅면에 대한 절연성을 측정(ASTM D257)한 결과, 열전도도가 1.7W/mK이고, 표면저항(Ω/□)은 ≥10¹²으로서 절연 특성이 양호한 것으로 판단되었으며, 또한 내화의 경우에도 난연 1등급에 해당하는 결과를 얻었기에 충분한 절연특성이 있는 것으로 확인되었다.

10; 베이스 20; 이동부재
30; 스프링 40; 선반
50; 자기형근접스위치 60; 제어유닛
70; 송출유닛 C; 케이스

Claims (1)

1. 지하에 매설되는 지중터널(T)과; 상면에 길이방향을 따라 가이드부(11)가 형성되며 지중터널(T)에 내설되는 베이스(10)와; 가이드부(11)에 이동가능하게 삽입되는 돌부(21)를 갖춘 이동부재(20)와; 가이드부(11)에 내설되어 이동부재(20)를 탄발지지하는 스프링(30)과; 이동부재(20)의 상부에 설치되는 지지대(41)와, 지지대(41)로부터 수평방향으로 설치되어 지중전선(L)이 안착되는 수평대(42)로 구성된 선반(40)과; 선반(40)의 지지대(41)에 설치되는 마그네트(51)와, 마그네트(51)에 의해 ON-OFF 되는 리드스위치(52)로 구성되어, 선반(40)의 흔들림을 감지하는 자기형근접스위치(50)와; 자기형근접스위치(50)를 작동제어하는 제어유닛(60)과; 제어유닛(60)에 의해 작동제어되며, 선반(40)의 흔들림을 나타내는 신호를 외부로 출력하는 송출유닛(70);을 포함하는 지중전선의 배전선로 보호패널에 있어서;
   상기 지지대(41)는 상하로 분할되어 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b)로 분리 구성되며; 상기 하부지지대(41b)의 상단에는 일정길이를 갖는 안내블럭(100)의 길이 중심이 고정되고, 상기 안내블럭(100)의 양단에는 수직블럭(200)이 일체로 고정되어 전체적으로 'U' 형상을 가지며; 상기 안내블럭(100)의 상면에는 래크기어(110)가 길이방향으로 따라 전체 길이에 걸쳐 형성되고, 상기 안내블럭(100)의 전후면에는 안내구멍(120)이 관통형성되며; 상기 수직블럭(200)에는 서로 마주보는 면 상에 상하로 슬라이딩되는 래치블럭(210)이 구비되는데, 상기 래치블럭(210)은 사다리꼴 형상의 종단면을 갖고 후면 중심에는 원형연결바(220)가 돌출되며, 상기 원형연결바(220)의 단부에는 슬라이딩편(230)이 고정되고, 상기 슬라이딩편(230)의 하단 중심에는 스프링고정돌기(240)가 돌출되며; 상기 스프링고정돌기(240)에는 코일스프링(250)의 상단이 끼워져 걸림되고; 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에는 상기 슬라이딩편(230)과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩홈(260)이 요입 형성되고, 상기 슬라이딩홈(260)은 슬라이딩홈(260) 보다 큰 폭을 갖는 마감판(270)에 의해 밀폐되며, 상기 마감판(270)은 다수의 스크류(280)를 통해 상기 수직블럭(200)의 조립면 상에 고정되고, 상기 마감판(270)에는 상기 원형연결바(220)의 직경과 대응되는 폭을 갖는 슬라이딩슬릿(290)이 일정길이 형성되며; 상기 상부지지대(41a)의 하단 양측에는 한 쌍의 브라켓(300)이 돌출되고, 상기 브라켓(300)에는 상하로 간격을 두고 하나의 제1핀공(310)과, 좌우 수평한 방향으로 서로 간격을 둔 한 쌍의 제2핀공(320)이 각각 형성되며; 상기 제1핀공(310)에는 제1핀(330)이 끼워지는데, 상기 제1핀(330)은 상기 래크기어(110)와 치결합되는 피니언기어(400)의 중심을 관통하여 회전축 역할을 하고; 상기 제1핀(330)의 양단에는 제1핀캡(332)이 나사결합되는데, 상기 제1핀캡(332)은 상기 제1핀공(310)의 직경보다 크게 구성되므로 상기 제1핀(330)이 끼워진 후에 분리 이탈되지 않도록 하여 주며; 상기 제2핀공(320)에는 제2핀(340)이 끼워지는데, 상기 제2핀(340)은 상기 안내구멍(120)을 관통한 뒤 양단에 제2핀캡(342)이 나사결합되어 제2핀(340)이 분리이탈되지 않도록 고정함은 물론,
   상기 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b) 각각은 다시 제1파트(P1)와 제2파트(P2)로 분절되고, 제1파트(P1)의 하단면에는 요홈(HG)을 형성하며, 제2파트(P2)의 상단에는 상기 요홈(HG)에 끼워지는 유동돌기(DG)를 돌출 형성하여 상호 끼워 고정하고, 상기 요홈(HG)에는 완충스프링(SP)이 개재되며, 상기 요홈(HG)에는 일정 길이의 내측나사(SC1)가 형성되고, 상기 유동돌기(DG)의 길이 일부에는 상기 내측나사(SC1)에 체결되는 동일 길이의 외측나사(SC2)가 형성되며, 상기 요홈(HG)의 길이(L1) 보다 상기 유동돌기(DG)의 길이(L2)가 더 길게 형성되고, 상기 내측나사(SC1)로부터 요홈(HG)의 천정면까지의 길이(S1)가 상기 유동돌기(DG)의 상단으로부터 외측나사(SC2)까지의 길이(S2) 보다 길게 형성되며;
   상기 수평대(42), 상부지지대(41a)와 하부지지대(41b) 및 이동부재(20)와 베이스(10) 표면에는 절연코팅제가 코팅되되, 절연코팅제로는 수용성 에폭시수지 100중량부에 대해 팽창흑연 10중량부, 수산화알루미늄 5중량부, γ-아미노프로필트리에톡시실란 2중량부, 산화제2철:4중량부, 지르코늄 5중량부, 폴리아민 4중량부, 카노타이트분말(Carnotite Powder)이 8중량부, 인회석 분말 2중량부가 첨가되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지중전선의 배전선로 보호패널.
   

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