KR101810620B1 - 특고압 배전 가공전선의 연결애자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특고압 배전 가공전선의 연결애자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전 가공전선의 연결애자에 관한 것이다.

Description

특고압 배전 가공전선의 연결애자{Connecting Insulator of Special High Voltage Power Distribution Wire}

본 발명은 배전 기술 분야 중 특고압 배전 가공전선의 연결애자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전 가공전선의 연결애자에 관한 것이다.

일반적으로 애자라 함은 전주에 밴드를 매개로 고정된 완철 상에 고정되어 특고압 배전용 가공전선의 나선부분을 절연하고 동시에 기계적으로 유지 또는 지지하기 위하여 사용되는 절연체이다.

이러한 애자는 단순히 특고압 배전용 가공전선을 고정하는 기능만 있으며, 통상 특고압 배전용 가공전선을 애자에 설치하기 위해서는 작업자가 수작업으로 당겨 연결하기 때문에 중간부가 하측으로 처지도록 느슨하게 연결되는 경우가 많았다.

예컨대, 도 1의 예시와 같이 종래기술에 따른 연결애자(1)는 지지체(3)를 갖고 전주(5)에 설치되는 완철(7)에 이동가능하게 설치되는 가설플레이트(9) 상에 구비되었다.

하지만, 종래기술에 따른 연결애자에 의하면 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 많은 양의 전자파가 발생되기 때문에 가까운 거리에서 장시간 동안 사람이 체류할 경우에는 인체에 해로운 영향을 끼칠 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 연결애자는 절연이 일부라도 파괴되면 코로나 현상이 발생되어 전체적으로 파손될 수 있다는 문제도 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1348319호(2013.12.30.) '특고압 배전용 가공전선의 절연애자'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있는 특고압 배전 가공전선의 연결애자를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 절연재질로 구비된 애자본체(110); 상기 애자본체(110)의 상부에 구비되어 상기 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120); 상기 애자본체(110)와 상기 브라켓(120)을 감싸도록 구비되고, 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측에 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 외관상으로는 상부에 구비되어 상기 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 상기 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 상기 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된 절연커버유닛(200); 상기 브라켓커버(230)에 구비되어 상기 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 상기 브라킷(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)를 갖는 변위감지부(300); 상기 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 상기 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려주는 알람부(400); 및 상기 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 상기 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 상기 알람부(400)를 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
상기 절연커버유닛(200)이 상기 애자본체(110)와 접촉되는 상기 애자커버(240)의 상부 내 측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련되며; 상기 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성되고;
상기 애자본체(110)는 다수개가 심봉(600)에 끼워진 상태로 적층되게 구성하되, 상기 애자본체(110)의 하면 중심에 애자돌기(115)를 돌출하고, 상기 애자본체(110)의 상면 중심에는 애자홈(117)을 형성하여 상하방향으로 상호 끼움 적층되게 구성하며, 상기 애자본체(110) 내부에는 빈공간인 챔버(119)를 형성하고, 상기 챔버(119)에는 열용량 커패시터(Capacitor) 역할을 하는 열매체성 콜로이드액(CL)을 충전하며;
상기 심봉(600)의 상단은 최상단 애자본체(110)의 애자홈(117)에 삽입되는 형태로 배치되는 플라스틱너트(PNT)에 의해 체결 고정되고, 상기 심봉(600)의 하측 일부에는 조절나사산(610)이 형성되며, 상기 조절나사산(610)에는 높이조절용 받침환(620)이 체결되고, 상기 심봉(600)이 고정되는 완철(7)의 애자 설치면에는 애자설치공(700)이 형성되며, 상기 애자설치공(700)의 둘레 일부에는 스토퍼홈(710)이 더 형성되고, 상기 심봉(600)의 조절나사산(610) 하측의 외주면 일부에는 상기 스토퍼홈(710)에 대응삽입되는 스토퍼(630)가 더 돌출되어 상호 끼움되며, 상기 심봉(600)의 스토퍼(630) 하측에는 직경방향으로 관통된 애자고정구멍(640)이 더 형성되고, 상기 완철(7)의 일측면에는 장볼트공(720)이 형성되어 상기 심봉(600)의 하단이 상기 완철(7)의 내부 바닥면에 접지된 상태에서 장볼트(730)를 이용하여 끼운 다음 장볼트(730)의 선단을 상기 완철(7)의 장볼트공(720) 반대편 내벽면에 나사체결시키며;
상기 열매체성 콜로이드액(CL)은 스트라이프형 람다 오산화삼티탄 15중량%, 황산가돌리늄 10중량%, 자일리톨과 에리스리톨이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량%, 빙초산(Glacial Acetic Acide) 10중량%, 리튬브로마이드(LiBr) 10중량% 및 나머지 액상파라핀으로 이루어지고;
상기 완철(7)의 외표면에는 강화코팅층(CT)을 더 형성하되, 상기 강화코팅층(CT)은 나일론 66과 알루미늄분말을 9:1의 중량비로 혼합한 혼합물 5중량%, 폴리이소프렌과 0.1-0.2㎛ 입도의 실리카분말이 4:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 구형상으로 성형한 성형물 10중량%, 리시놀레인산 바륨 2중량%, 규산소다 2.5중량%, N-에틸가바졸 메타크릴레이트 1.5중량%, 테트라이소프로필타이타네이트 1.5중량%, 베헤닌산(Behenic acid) 3중량%, 디옥틸아지페이트(DOA) 2.5중량%, 카르복시메틸 셀룰로오스염 5중량%, 스티렌 모노머 2.5중량%, 디시안아민 2중량% 및 나머지 비스페놀 A형 에폭시수지 분체로 이루어진 조성물을 용사코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 특고압 배전 가공전선의 연결애자를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 지지하는 특고압 배전용 가공전선에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있으면서 절연이 일부 파괴되더라도 전체적인 파손은 최소화될 수 있게 하며, 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 연결애자가 전주에 고정된 완철 상에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 특고압 배전 가공전선의 연결애자 절연커버유닛이 애자본체 및 브라켓을 감싸도록 결합되기 전의 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 절연커버유닛의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 특고압 배전 가공전선의 연결애자 제어블록도이다.
도 5는 도 3의 특고압 배전 가공전선의 위치 변경으로 절연커버유닛이 정위치로부터 벗어날 경우 알람부가 이를 외부로 알려주는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 연결애자를 구성하는 애자본체의 설치예를 보인 예시적인 단면도이다.
도 7은 도 6의 심봉 구조를 보인 예시적인 발췌 사시도이다 .
도 8은 도 6의 완철을 보인 예시적인 발췌 사시도이다 .

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.

구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 기본구성은 등록특허 제10-1348319호에 개시된 구성을 그대로 따른다. 때문에 이하 설명되는 내용중 기본구성은 등록특허의 내용을 그대로 인용하기로 한다.

즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 특고압 배전 가공전선의 연결애자는 애자조립체(100)를 포함한다.

이때, 애자조립체(100)는 절연재질로 구비된 애자본체(110)와, 애자본체(110)의 상부에 구비되어 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120)과, 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 감싸도록 구비된 절연커버유닛(200)과, 변위감지부(300)와, 알람부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.

이에 따라, 절연커버유닛(200)에 의해 애자본체(110)의 절연 효율을 더욱 높이고, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나 벗겨지기 전에 이를 관리자가 쉽게 인지하여 필요한 조치를 미리 취하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 애자본체(110)는 완철(도 1 참고) 상에 설치되어 완철과 특고압 배전용 가공전선(L)이 전기적으로 상호 접촉되지 않도록 지지하는 기능을 하는 것으로서, 위에서 내려다 볼 때에는 원형을 이루되, 도 5에 도시된 바와 같이, 상하 길이방향으로는 볼록하게 튀어나온 볼록부(111)와, 오목하게 들어간 오목부(113)를 갖도록 마련된다.

또한, 상기 브라켓(120)은 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 수용되어 설치될 수 있게 일측이 타측에 대해 회동 개방 가능한 구조로 마련되고, 특고압 배전용 가공전선(L)이 수용된 이후에는 일측이 걸림수단 등에 의해 폐쇄되는 구조로 마련된다.

뿐만 아니라, 상기 브라켓(120)의 상부 중간에는 변위감지부(300)의 후술할 압전소자(320)가 사이에 설치될 수 있게 상호 이격되게 구비된 한 쌍의 작은 플레이트(plate)로 센서접촉부(121)가 마련된다.

아울러, 상기 절연커버유닛(200)은 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 용이하게 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외관상으로는 상부에 구비되어 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된다.

이에 따라, 절연층(210)과 전자파차폐층(220)으로 이루어진 절연커버유닛(200)에 의해 특고압 배전용 가공전선(L)에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있게 됨으로써 근접된 거리에 위치한 사람에게 미치는 전자파의 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 애자본체(110)의 절연이 일부 파괴되더라도 코로나로부터 애자본체(110)를 보호함으로써 애자본체(110)의 전체적인 파손은 최소화되도록 할 수 있다.

또한, 상기 전자파차폐층(220)은 절연층(210)으로 된 절연커버유닛(200)의 외측면과 내측면에 아연용사, 도금, 도전성도료의 도포 등의 방법으로 형성시킬 수 있다.

또한, 상기 브라켓커버(230)는 브라켓(120)을 감싸도록 하부가 개방된 대략 원통의 형상으로 마련되고, 애자커버(240)는 애자본체(110)에서 최상부에 있는 볼록부(111) 정도를 감쌀 수 있도록 상부와 하부가 개방되게 마련되며, 브라켓커버(230)와 애자커버(240)는 일체로 형성된 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)와 접촉되는 애자커버(240)의 상부 내측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련된다.

상기 반데르발스 접착부(241)는 절연커버유닛(200)과 애자본체(110) 사이에 강력한 반데르발스(van der Waals) 접착력이 작용하도록 길이 대략 10㎛, 직경 대략 5㎛ 정도로 탄소나노공정 처리된 복수의 강모(剛毛)들로 애자커버(240)의 상부 내 측면에 마련된다.

이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)와 브라켓(120)을 감싸도록 덮게 되면, 절연커버유닛(200)의 애자커버(240)의 상부 내 측면에 마련된 반데르발스 접착부(241)와 애자본체(110)의 상부면 사이에 반데르발스 접착력이 강하게 작용 되어 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)의 상부면 중심이 수직선상으로 애자본체(110)의 중심과 만나는 정위치(도 3 참고)로부터 절연커버유닛(200)이 이탈되는 것을 최소화시킬 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성된다.

이에 따라, 절연커버유닛(200)으로 애자본체(110)와 브라켓(120)을 감싸도록 애자본체(110)와 브라켓(120)을 덮을 때에 애자커버(240)의 하단부는 처음에 애자본체(110)의 볼록부(111)와 접촉되며 각각의 애자결속부(243)들의 틈들에 의해 벌어지게 되지만 이내 애자커버(240)의 하단부가 애자본체(110)의 오목부(113)로 들어서게 되면 애자커버(240)의 하단부는 탄성적으로 오므라져 애자본체(110)를 밀착 파지할 수 있다.

아울러, 상기 변위감지부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 브라켓커버(230)의 상부면 중심에 고정된 고정부(310)와, 고정부(310)에 의해 브라켓커버(230)에 고정되어 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 브라켓(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)와, 고정부(310) 및 압전소자(320) 사이를 연결하도록 브라켓커버(230)의 내부에서 일측이 고정부(310)에 연결되고 타측이 압전소자(320)까지 하향 연장되어 압전소자(320)에 연결된 연결로드(330)를 포함한다.

이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 특고압 배전용 가공전선(L)의 늘어짐 등으로 인해 절연커버유닛(200)이 애자본체(110)의 상부면으로부터 미끄러져 정위치로부터 벗어나게 되면 브라켓커버(230)에 고정되게 연결되어 센서접촉부(121) 사이에 설치되어 있던 압전소자(320)가 센서접촉부(121)에 의해 가압되어 알람부(400)를 작동시키는 전기를 발생시키도록 할 수 있다.

이때, 압전소자(320)는 결정에 압력이 가해질 때에 전기 분극에 의해서 전압이 발생되는 피에조 효과(Piezo effect)를 이용한 것으로서, 타이타늄산바륨 등과 같은 인공결정을 포함한다.

한편, 변위감지부(300)는 고정부(310)를 통해 제어부(500)와 유무선으로 송수신 가능하게 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 알람부(400)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려준다.

이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나게 되면 이를 관리자가 쉽게 외부에서 인지하도록 할 수 있다.

이 경우, 상기 알람부(400)의 최상부에는 LED 경고등이 구비된 것이 바람직하며, 알람부(400)에 의해 발생되는 경고신호는 빛 신호일 수 있다.

다만, 이에 국한되지 않고 음향 신호가 될 수 있으며, 원격지에 있는 관리자에게 보내지는 송신신호가 될 수도 있다.

아울러, 상기 제어부(500)는 도 4에 도시된 바와 같이, 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 알람부(400)를 제어하도록 애자본체(110)가 설치된 완철 상에 구비되거나 원격지에서 변위감지부(300) 및 알람부(400)와 유무선 송수신 가능하도록 구비된다.

이에 따라, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어난 것을 변위감지부(300)에서 감지하게 되면 이를 관리자가 외부에서 쉽게 인지하도록 제어부(500)의 제어에 의해 알람부(400)가 작동되도록 할 수 있다.

예컨대, 절연커버유닛(200)의 기울어짐의 허용 범위는 대략 + 5°~ - 5°정도가 될 수 있다.

그리고, 절연커버유닛(200)이 기울어지는 각도는 변위감지부(300)의 압전소자(320)에서 발생되는 전압의 크기에 기초하여 제어부(500)가 판단할 수 있다.

이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 특고압 배전 가공전선의 연결애자를 구성하는 애자조립체(100)가 작동되는 과정을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)의 상부면 중심이 수직선상으로 애자본체(110)의 중심과 만나는 정위치에 있던 상태에서는 알람부(400)에서 아무런 경고 신호가 발생 되지 않는다.

다음에, 특고압 배전용 가공전선(L)의 늘어짐 등으로 인해 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 이탈되면, 절연커버유닛(200)의 브라켓커버(230)가 기울어지게 됨에 따라 브라켓커버(230)에 고정되게 연결된 압전소자(320)도 함께 기울어지게 되어 한 쌍의 플레이트로 된 센서접촉부(121)의 플레이트들 중 어느 하나에 의해 압전소자(320)에는 압력이 작용하게 된다.

그리고, 압전소자(320)에 압력이 작용되면 압전소자(320)에서는 전기가 발생 되고, 이 전기신호는 제어부(500)로 전달되어 알람부(400)에서 경고신호로 변환되도록 제어부(500)에서 제어하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 절연커버유닛(200)에 의해 특고압 배전용 가공전선(L)에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있게 됨으로써 근접된 거리에 위치한 사람에게 미치는 전자파의 영향이 최소화되도록 할 수 있고, 절연커버유닛(200)이 애자본체(110) 및 브라켓(120)을 보호하는 정위치로부터 벗어나 벗겨지기 전에 이를 관리자가 쉽게 인지하여 필요한 조치를 미리 취하도록 할 수 있다.

여기에서, 절연용으로 사용되는 다수의 애자본체(110)는 주로 경질 자기(porcelain)로 제조되기 때문에 절연성은 우수하지만 충격 강도가 약해 깨지기 쉬운 단점이 있다.

이것은 옥외에 노출된 상태에서 혹한기와 혹서기를 거치면서 열팽창을 반복하기 때문에 쉽게 열화되는 특성 때문에 기인되기도 한다.

이에, 본 발명에서는 도 6의 예시와 같이, 애자본체(110)의 하면 중심에는 애자돌기(115)를 돌출하고, 상면 중심에는 애자홈(117)을 형성하여 상하방향으로 상호 끼움 적층되게 구성하며, 특히 애자본체 (110) 내부에 빈공간인 챔버(119)를 형성하고, 상기 챔버(119)에는 열매체성 콜로이드액(CL)을 채워 넣어 열매체성 콜 로이드액(CL)이 일종의 열용량 커패시터(Capacitor) 역할을 수행함으로써 외기 온도변화가 심하더라도 열매체성 콜로이드액(CL)에 의해 열 보지력이 유지되므로 혹서기 혹은 혹한기를 거치는 동안에도 애자본체(110)의 열변형, 즉 열수축과 열팽창을 줄여 열화에 따른 크랙 발생을 억제하고, 충격에도 강한 특성을 갖도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 열매체성 콜로이드액(CL)은 스트라이프형 람다 오산화삼티탄 15 중량%, 황산가돌리늄 10중량% , 자일리톨과 에리스리톨이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량% , 빙초산(Glacial Acetic Acide ) 10중량% , 리튬브로마이드( LiBr ) 10중 량% 및 나머지 액상파라핀으로 이루어진다.

이때, 스트라이프형 람다 오산화삼티탄은 스트라이프 형상을 가진 상전이 물질로서 상온을 중심으로 온도변화에 따라 축열과 방열을 반복하는 축열성 물질이며, 상기 황산가돌리늄은 희토류 원소인 가돌리늄( Gd )의 황산화물로서 , 가돌리늄은 주기율표 3족에 속하는 희토류( 稀土類 ) 전이금속이며, 연성(延性)이 있는 은백색의 원소로 산소·물과 서서히 반응하고, 17℃ 이하에서는 강자성( 强磁性 )을, 아주 낮은 온도에서는 초전도성( 超傳導性 )을 띤다. 이러한 가돌리늄의 황산화물은 자기냉각특성이 있어 강화시키므로 축냉효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 자일리톨과 에리스리톨은 당알코올로 수분과 반응하여 흡열반 응을 일으켜 주변의 열을 빼앗아 축냉성을 증대시킨다.

또한, 상기 빙초산(Glacial Acetic Acide )은 어느점이 14.5℃ 이상으로서 상온에서도 어는 특성이 있어 축냉성을 강화시키며, 리튬브로마이드( LiBr )는 흡습성이 매우 커 주변의 수분을 끌어 당기면서 축냉성을 증대시키므로 첨가 사용된다.

아울러, 상기 액상파라핀은 대표적인 PCM( 상변화물질 ) 로서 축냉 및 축열성을 강화시킨다.

뿐만 아니라 , 상기 애자본체(110)의 일측에는 열매체성 콜로이드액(CL)을 주입 후 밀봉할 수 있도록 주입구(IJ)가 형성된다.

한편, 상기 애자본체(110)는 중앙을 관통하는 심봉(600)이 끼워지고, 상기 심봉(600)의 상단은 최상단 애자본체(110)의 애자홈(117)에 삽입되는 형태로 배치되는 플라스틱너트(PNT)에 의해 체결 고정된다.

또한, 상기 심봉(600)의 하측 일부에는 조절나사산(610)이 형성되고, 상기 조절나사산(610)에는 받침환(620)이 체결되는데, 상기 받침환(620)은 상기 심 봉(600)에 끼워지는 다수의 애자본체(110)의 높이 조절을 위한 것이다.

즉, 도 6 및 도 7에서와 같이 , 애자본체(110)가 끼워지는 갯수에 따라 높이가 가변되는데 , 심봉(600)의 상단과 최상단 애자본체(110)의 상단이 일치되지 않게 되면 조립 설치상 문제가 야기될 수 있으므로 이를 해소하기 위해 상기 받침환(620)이 구비되어 받침환(620)을 돌려 최하단 애자본체(110)의 하면 지지위치를 변경함으로써 애자본체(110)의 설치높이를 쉽고 빠르게 조절할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에서는 종래와 달리 상기 심봉(600)이 완철(7)에 견고히 고정될 수 있도록 하기 위해 도 8과 같이 완철(7)의 애자 설치면에 애자설치공(700)을 형성하고, 상기 애자설치공(700)의 둘레 일부에는 스토퍼홈(710)을 더 형성하며, 상기 심봉(600)의 조절나사산 (610) 하측의 외주면 일부에는 상기 스토퍼홈(710)에 대응삽입되는 스토퍼(630)를 더 돌출 형성시켜 상호 끼움되게 함으로써 상기 심 봉(600)을 상기 애자설치공(700)에 끼웠을 때 상기 심봉(600)이 회전되지 않고 정 위치에 고정될 수 있도록 유도하게 된다.

또한, 상기 심봉(600)의 스토퍼(630) 하측에는 직경방향으로 관통된 애자고 정구멍(640)이 더 형성되고, 상기 완철(7)의 일측면에는 장볼트공(720)이 형성되어 상기 심봉(600)의 하단이 상기 완철(7)의 내부 바닥면에 접지된 상태에서 장볼 트(730)를 이용하여 끼운 다음 장볼트(730)의 선단을 상기 완철(7)의 장볼트 공(720) 반대편 내벽면에 나사체결함으로써 상기 심봉(600)이 흔들림없이 쉽고 빠르게 고정될 수 있도록 하여 준다.

뿐만 아니라 , 상기 완철(7)은 금속재이므로 항상 옥외에 노출된 상태에서는 쉽게 부식될 수 있다. 물론, 내식성 강을 이용하여 제조할 경우 부식속도를 줄일 수 있지만, 비용이 급격히 상승하게 된다.

이에, 본 발명에서는 저렴한 비용으로 내부식성도 높이면서 내구성은 물론 절연성까지 강화시킬 수 있도록 상기 완철(7)의 외표면에 강화코팅층(CT, 도 6 참고)을 더 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 강화코팅층(CT)은 다음과 같은 코팅조성물을 용사코팅하여 이루어짐이 바람직하다.

이때, 용사코팅될 코팅조성물은 나일론 66과 알루미늄분말을 9:1의 중량비로 혼합한 혼합물 5중량% , 폴리이소프렌과 0.1-0.2㎛ 입도의 실리카분말이 4:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 구형상으로 성형한 성형물 10중량% , 리시놀레인산 바륨 2중 량%, 규산소다 2.5중량% , N- 에틸가바졸 메타크릴레이트 1.5중량% , 테트라이소프로 필타이타네이트 1.5중량% , 베헤닌산 ( Behenic acid) 3중량% , 디옥틸아지페이트 (DOA) 2.5중량%, 카르복시메틸 셀룰로오스염 5중량% , 스티렌 모노머 2.5중량% , 디시안아 민 2중량% 및 나머지 비스페놀 A형 에폭시수지 분체로 이루어진다.

이때, 상기 나일론 66과 알루미늄분말을 9:1의 중량비로 혼합한 혼합물은 코팅면에서 나일론 66의 방충성과 알루미늄분말의 방열특성을 효과적으로 응용하기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 폴리이소프렌과 0.1-0.2㎛ 입도의 실리카분말이 4:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 구형상으로 성형한 성형물로 이루어지는데, 이때 폴리이소프렌은 천연고무성분으로서 절연성이 매우 뛰어나고, 실리카분말은 모스경도가 높은 결정질 구조일 뿐만 아니라 열팽창도가 매우 낮기 때문에 외기 변화에 대한 크랙 저항성을 강화시킨다.

뿐만 아니라 , 상기 리시놀레인산 바륨은 코팅층이 열분해되는 것을 최대한 억제하고 쉽게 변질되지 않도록 하여 형상 유지성을 높이기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 규산소다(Sodium Silicates)는 겔화를 유도하여 피막을 형성함으로써 코팅층의 내열안정성 및 절연성을 강화시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 N- 에틸가바졸 메타크릴레이트는 투명성을 강화시키면서 코팅층의 크랙 발생을 방지하기 위해 첨가된다.

나아가, 상기 테트라이소프로필타이타네이트는 유기화타이타네이트 구조를 갖는 커플링제로서 고분자 수지와 무기물간의 계면 접착력을 강화시켜 내구성과 내열성 모두를 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 베헤닌산은 수지의 윤활성을 높여 코팅성을 좋게 하기 위해 첨가되며, 상기 디옥틸아지페이트(DOA)는 수지의 가소성을 높이면서 코팅층의 내한성을 증대시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라 , 또한, 상기 스티렌 모노머는 코팅층의 가교밀도를 높여 내충격성과 내찰과성을 증대시시키 위해 첨가된다.

이렇게 구성함으로써 애자의 완철 고정성을 증대시키면서 내열 안정성과 절연 안정성을 극대화시킬 수 있게 된다.

110 : 애자 본체 120 : 브래킷
121 : 센서 접촉부 200 : 절연 커버 유닛
210 : 절연층 220 : 전자파 차폐층
230 : 브래킷 커버 240 : 애자 커버
241 : 반데르발스 접착부 243 : 애자 결속부
300 : 변위 감지부 320 : 압전소자
400 : 알람부 500 : 제어부

Claims (1)

1. 절연재질로 구비된 애자본체(110); 상기 애자본체(110)의 상부에 구비되어 상기 애자본체(110)의 상부로 안착되는 특고압 배전용 가공전선(L)을 지지하는 브라켓(120); 상기 애자본체(110)와 상기 브라켓(120)을 감싸도록 구비되고, 상기 브라켓(120)에 의해 지지되는 특고압 배전용 가공전선(L)이 관통되게 케이블관통구(201)가 형성되며, 단면상으로는 절연층(210)을 사이에 두고 양측에 형성된 전자파차폐층(220)으로 이루어지고, 외관상으로는 상부에 구비되어 상기 브라켓(120)을 감싸는 브라켓커버(230)와, 상기 브라켓커버(230)의 하부에 구비되어 상기 애자본체(110)를 감싸는 애자커버(240)로 구성된 절연커버유닛(200); 상기 브라켓커버(230)에 구비되어 상기 절연커버유닛(200)이 정위치로부터 벗어나 기울어질 경우 상기 브라켓(120)에 구비된 센서접촉부(121)의 가압에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(320)를 갖는 변위감지부(300); 상기 브라켓커버(230)의 상부에서 외부로 노출되도록 구비되고, 상기 변위감지부(300)에서 발생 되는 전기신호를 인가받아 이를 경고 신호로 변환하여 외부로 알려주는 알람부(400); 및 상기 변위감지부(300)에서 감지된 결과에 기초하여 상기 절연커버유닛(200)의 기울어짐이 허용 범위를 벗어난 것으로 판단되면 상기 알람부(400)에서 경고신호가 발생되도록 상기 알람부(400)를 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
   상기 절연커버유닛(200)이 상기 애자본체(110)와 접촉되는 상기 애자커버(240)의 상부 내 측면에는 반데르발스 접착부(241)가 마련되며; 상기 절연커버유닛(200)의 하단에는 하부에서 바라볼 때에 방사상으로 절개된 프린지(fringe) 형태의 애자결속부(243)가 형성되고;
   상기 애자본체(110)는 다수개가 심봉(600)에 끼워진 상태로 적층되게 구성하되, 상기 애자본체(110)의 하면 중심에 애자돌기(115)를 돌출하고, 상기 애자본체(110)의 상면 중심에는 애자홈(117)을 형성하여 상하방향으로 상호 끼움 적층되게 구성하며, 상기 애자본체(110) 내부에는 빈공간인 챔버(119)를 형성하고, 상기 챔버(119)에는 열용량 커패시터(Capacitor) 역할을 하는 열매체성 콜로이드액(CL)을 충전하며;
   상기 심봉(600)의 상단은 최상단 애자본체(110)의 애자홈(117)에 삽입되는 형태로 배치되는 플라스틱너트(PNT)에 의해 체결 고정되고, 상기 심봉(600)의 하측 일부에는 조절나사산(610)이 형성되며, 상기 조절나사산(610)에는 높이조절용 받침환(620)이 체결되고, 상기 심봉(600)이 고정되는 완철(7)의 애자 설치면에는 애자설치공(700)이 형성되며, 상기 애자설치공(700)의 둘레 일부에는 스토퍼홈(710)이 더 형성되고, 상기 심봉(600)의 조절나사산(610) 하측의 외주면 일부에는 상기 스토퍼홈(710)에 대응삽입되는 스토퍼(630)가 더 돌출되어 상호 끼움되며, 상기 심봉(600)의 스토퍼(630) 하측에는 직경방향으로 관통된 애자고정구멍(640)이 더 형성되고, 상기 완철(7)의 일측면에는 장볼트공(720)이 형성되어 상기 심봉(600)의 하단이 상기 완철(7)의 내부 바닥면에 접지된 상태에서 장볼트(730)를 이용하여 끼운 다음 장볼트(730)의 선단을 상기 완철(7)의 장볼트공(720) 반대편 내벽면에 나사체결시키며;
   상기 열매체성 콜로이드액(CL)은 스트라이프형 람다 오산화삼티탄 15중량%, 황산가돌리늄 10중량%, 자일리톨과 에리스리톨이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량%, 빙초산(Glacial Acetic Acide) 10중량%, 리튬브로마이드(LiBr) 10중량% 및 나머지 액상파라핀으로 이루어지고;
   상기 완철(7)의 외표면에는 강화코팅층(CT)을 더 형성하되, 상기 강화코팅층(CT)은 나일론 66과 알루미늄분말을 9:1의 중량비로 혼합한 혼합물 5중량%, 폴리이소프렌과 0.1-0.2㎛ 입도의 실리카분말이 4:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 구형상으로 성형한 성형물 10중량%, 리시놀레인산 바륨 2중량%, 규산소다 2.5중량%, N-에틸가바졸 메타크릴레이트 1.5중량%, 테트라이소프로필타이타네이트 1.5중량%, 베헤닌산(Behenic acid) 3중량%, 디옥틸아지페이트(DOA) 2.5중량%, 카르복시메틸 셀룰로오스염 5중량%, 스티렌 모노머 2.5중량%, 디시안아민 2중량% 및 나머지 비스페놀 A형 에폭시수지 분체로 이루어진 조성물을 용사코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 특고압 배전 가공전선의 연결애자.

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